ТЕРМИНАЛЬНЫЙ АДАПТЕР ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНОЙ ЦИФРОВОЙ СЕТИ С ИНТЕГРАЦИЕЙ СЛУЖБ Российский патент 2002 года по МПК H04L12/56 H04Q11/00 

Изобретение относится к терминальному адаптеру для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (ISDN) и касается, в частности, терминального адаптера, который применим как к ячейкам АТМ с переменной скоростью передачи битов, так и к ячейкам АТМ с постоянной скоростью передачи битов.

В цифровой сети с интеграцией служб все данные информационного обмена преобразуется в цифровую форму, а передаются и принимаются через одну высокоскоростную сеть связи. В прежних системах связи отдельная сеть связи была необходима для каждого вида устройств связи, таких как телефон или компьютер и т.д. Напротив, цифровая сеть с интеграцией служб использует одну высокоскоростную сеть связи для служб всех видов.

Широкополосная цифровая сеть с интеграцией служб (BISDN) представляет собой цифровую сеть, которая основана на принципах цифровой сети с интеграцией служб, распространенных на широкополосные сигналы. Широкополосная цифровая сеть с интеграцией служб включает как узкополосные сигналы связи типа телефонных, факсимильных и сигналов служб сети "Интернет", так и широкополосные сигналы изображений типа сигналов видеоконференций и видеотелефонных сигналов.

Асинхронный режим переноса информации (АТМ) известен как эффективный режим, с помощью которого реализуются вышеупомянутые различные виды служб широкополосной цифровой сети с интеграцией служб. В сети на основе АТМ информация служб передается в виде потока пакетов с постоянным размером, называемых ячейками АТМ. Ячейка АТМ содержит 53 байта, в состав которых входят 5 байт заголовка ячейки и 48 байт полезной информации. АТМ использует определенный стандартный протокол, чтобы упорядоченно передавать информацию служб. В определенном стандартном протоколе заголовок ячейки обрабатывается на уровне АТМ, а часть информации пользователя - на уровне адаптации АТМ (AAL).

Терминальный адаптер (оконечное устройство сопряжения) для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб представляет собой устройство, которое соединяет сеть АТМ со стандартными устройствами связи, такими как модем, телефон или факсимильный аппарат, а более конкретно соединяет эталонную точку Sb сети АТМ с эталонной точкой R обычных стандартных устройств связи.

Обзор известных технических решений
На фиг.1 показана схема, поясняющая устройство известного терминального адаптера для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб.

Средства 10 физического уровня обеспечивают преобразование ячейки АТМ, вводимой в сеть АТМ в точке Sb, в поток битов. Затем средства 8 уровня адаптации АТМ AAL3/4,5 обеспечивают преобразование битового потока в данные ячеек АТМ и формата AAL3/4,5. Информация о данных ячейки, такая как заголовок АТМ, информация о типе AAL, размере пакета и т.д. сохраняется в памяти 9 управления, а данные пакета сохраняются в памяти 7 пакета. Микропроцессор 1 определяет тип данных с помощью данных, хранящихся в памяти 9 управления, и выводит данные, хранящиxся в памяти 7 пакета, в интерфейс 5 локальной сети или интерфейс 6 с ретрансляцией кадров в соответствии с типом этих данных. Интерфейс 5 локальной сети и интерфейс 6 с ретрансляцией кадров преобразуют полученные данные пакета соответственно в данные локальной сети и данные с ретрансляцией кадров и передают их в точку R.

Кроме того, микропроцессор 1 управляет всеми устройствами и выполняет преобразование протокола. Память 2 состоит из постоянного запоминающего устройства и оперативного запоминающего устройства. Схема 3 управления устройством состоит из блока выбора устройства и периферийной схемы 4, содержащей средство последовательного ввода-вывода и таймер. Блок 11 питания преобразует энергию переменного тока (АС) в энергию постоянного тока (DC), необходимую для питания устройства.

Представленный на фиг.1 терминальный адаптер для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб согласно вышеупомянутому известному уровню техники не применим к ячейкам АТМ различного типа. При соединении точки Sb с точкой R он применим только к ячейкам АТМ с переменной битовой скоростью и не применим к ячейкам АТМ с постоянной битовой скоростью.

Следовательно, имеется потребность в усовершенствованном терминальном адаптере для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб, который может быть применен для соединения точки Sb с точкой R как в случае ячеек АТМ с переменной битовой скоростью, так и в случае ячеек АТМ с постоянной битовой скоростью.

Сущность изобретения
Следовательно, целью настоящего изобретения является создание терминального адаптера, который может применяться для соединения точки Sb с точкой R как для ячеек АТМ с переменной битовой скоростью, так и для ячеек АТМ с постоянной битовой скоростью.

Для достижения этой цели данное изобретение предлагает терминальный адаптер для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб, содержащий средства уровня адаптации АТМ AAL3/4,5, обеспечивающие преобразование данных с переменной битовой скоростью в ячейку АТМ; множество интерфейсов с постоянной битовой скоростью, соответственно преобразующих данные с постоянной битовой скоростью в ячейки АТМ; средства физического уровня, обеспечивающего преобразование данных физического уровня в ячейку АТМ, и мультиплексор/демультиплексор, который определяет приоритет и делает выбор между ячейкой АТМ с переменной битовой скоростью и ячейкой АТМ с постоянной битовой скоростью, а также выводит выбранные ячейки АТМ в упомянутые средства физического уровня в соответствии с определенным им приоритетом при передаче данных от точки R к точке Sb или определяет тип ячейки АТМ и выводит ячейку АТМ с переменной битовой скоростью в упомянутые средства уровня AAL3/4,5 АТМ, а ячейку АТМ с постоянной битовой скоростью в один из упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью при передаче данных от точки Sb к точке R.

При передаче данных от точки R к точке Sb упомянутый мультиплексор/демультиплексор согласно настоящему изобретению функционирует как мультиплексор. Наоборот, при передаче данных от точки Sb до точки R он функционирует как демультиплексор.

Упомянутый мультиплексор/демультиплексор терминального адаптера согласно настоящему изобретению содержит интерфейс UTOPIA (универсальный интерфейс проверки и эксплуатации физического уровня для АТМ), соединяющий упомянутый мультиплексор/демультиплексор с упомянутыми средствами физического уровня; первую буферную память обратного магазинного типа (работающую по принципу "первым вошел - первым вышел"), принимающую ячейки с переменной битовой скоростью от упомянутых средств уровня AAL3/4,5 АТМ; контроллер с переменной битовой скоростью, принимающий сигнал управления с переменной битовой скоростью от упомянутого уровня AAL3/4,5 АТМ и управляющий выводом ячеек с переменной битовой скоростью из упомянутой первой буферной памяти; вторую буферную память обратного магазинного типа, принимающую ячейки с постоянной битовой скоростью от упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью; контроллер с постоянной битовой скоростью, принимающий сигналы управления с постоянной битовой скоростью от упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью и управляющий выводом ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью из упомянутой второй буферной памяти; блок определения приоритета передачи, определяющий приоритет (очередность) передачи ячеек с постоянной битовой скоростью и ячеек с переменной битовой скоростью, и контроллер передачи UTOPIA, передающий ячейки с постоянной битовой скоростью или ячейки с переменной битовой скоростью в интерфейс UTOPIA в надлежащем порядке, определенном упомянутым блоком определения приоритета передачи.

Упомянутый мультиплексор/демультиплексор терминального адаптера согласно настоящему изобретению содержит также контроллер приема UTOPIA, принимающий ячейки АТМ от средств физического уровня в случае передачи данных от точки Sb до точки R; регистр хранения заголовка, сохраняющий значение идентификатора виртуального пути и значение идентификатора виртуального канала принимаемых ячеек АТМ, и контроллер передачи ячеек, определяющий тип ячейки АТМ с помощью значения, хранящегося в регистре хранения заголовка, и передающий ячейку с постоянной битовой скоростью в один из упоминаемых интерфейсов с постоянной битовой скорости, а ячейку с переменной битовой скоростью в средства уровня AAL3/4,5 АТМ.

Краткое описание чертежей
Другие цели и аспекты представленного изобретения будут ясны из следующего описания вариантов осуществления изобретения, приводимого со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежей.

Фиг. 1 является блок-схемой терминального адаптера согласно известному уровню техники.

На фиг.2 показана блок-схема терминального адаптера согласно настоящему изобретению.

На фиг.3 показана подробная блок-схема мультиплексора/демультиплексора, используемого в терминальном адаптере согласно настоящему изобретению.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Обратимся к фиг.2, которая поясняет устройство терминального адаптера в соответствии с одной из форм осуществления изобретения. Как показано на фиг. 2, терминальный адаптер содержит микропроцессор 1, память 2, периферийную схему 4, интерфейс 5 локальной сети, интерфейс 6 с ретрансляцией кадров, память 7 пакета, средства 8 уровня адаптации AAL3/4,5 ATM, память 9 управления, средства 10 физического уровня, интерфейсы 12,13,14 с постоянной битовой скоростью для обработки данных с постоянной битовой скоростью и мультиплексор/демультиплексор 15.

Интерфейсы 12,13,14 с постоянной битовой скоростью преобразуют данные с постоянной битовой скоростью в формат AAL (уровня адаптации ATM) и формат ячеек ATM, имеющий значение идентификатора виртуального пути и значение идентификатора виртуального канала.

Мультиплексор/демультиплексор 15 соединен со средствами 10 физического уровня. В случае передачи данных от точки Sb до точки R мультиплексор/демультиплексор 15 функционирует как демультиплексор. То есть мультиплексор/демультиплексор 15 определяет, соответствует тип ячейки ATM, полученной от средств 10 физического уровня, ячейке с постоянной битовой скоростью или ячейке с переменной битовой скоростью, а затем выбирает выходной путь, соответствующий принятой ячейке ATM. Наоборот, в случае передачи данных от точки R до точки Sb мультиплексор/демультиплексор 15 функционирует как мультиплексор. То есть мультиплексор/демультиплексор 15 принимает как ячейки ATM с переменной битовой скоростью, так и ячейки ATM с постоянной битовой скоростью и выводит одну из ячеек ATM в средства 10 физического уровня.

На фиг. 3 показан мультиплексор/демультиплексор терминального адаптера, показанного на фиг.2. Как показано на фиг.3, мультиплексор/демультиплексор содержит интерфейс 23 UTOPIA, первую буферную память 16 обратного магазинного типа, контроллер 17 передачи с переменной битовой скоростью, вторую буферную память 18 обратного магазинного типа, контроллер 19 передачи с постоянной битовой скоростью и блок 22 определения приоритета данных для передачи данных из точки R в точку Sb.

Как показано на фиг.3, мультиплексор/демультиплексор содержит также контроллер 26 приема UTOPIA, регистр 24 хранения заголовка и контроллер 25 передачи ячеек для передачи данных из точки Sb в точку R.

Ниже будет описана работа показанного на фиг.2 и 3 терминального адаптера согласно одной из форм осуществления настоящего изобретения.

Сначала рассмотрим передачу данных из точки R в точку Sb.

Интерфейсы 12,13,14 с постоянной битовой скоростью преобразуют свои данные с постоянной битовой скоростью в формат AAL (уровня адаптации АТМ) и формат ячейки АТМ соответственно. Преобразованная ячейка с постоянной битовой скоростью (CBR DATA) подается на вход второй буферной памяти 18 обратного магазинного типа. Контроллер 19 передачи с постоянной битовой скоростью принимает множество сигналов (CBR CTR 1...п) управления ячейками с постоянной битовой скоростью и разрешает передачу через шину ячеек только одной ячейки с постоянной битовой скоростью.

Данные с переменной битовой скоростью, такие как данные локальной сети, данные с ретрансляцией кадров и т.д., преобразуются в ячейки АТМ средствами 8 уровня AAL 3/4,5 и выводятся (VBR DATA) в первую буферную память 16 обратного магазинного типа. Сигнал (VBR CTR) управления передачей с переменной битовой скоростью от средств 8 уровня AAL3/4,5 выводится в контроллер 17 передачи данных с переменной битовой скоростью.

Блок 22 определения приоритета передачи определяет приоритет (очередность) передачи ячеек с постоянной и переменной битовой скоростью. Обычно ячейка с постоянной битовой скоростью имеет приоритет по сравнению с ячейкой с переменной битовой скоростью.

Контроллер 23 передачи UTOPIA передает ячейку с переменной битовой скоростью в первую буферную память 16 или ячейку с постоянной битовой скоростью во вторую буферную память 18 и в средства 10 физического уровня через интерфейс UTOPIA в соответствии с приоритетом передачи, определенным блоком 22 определения приоритета передачи. Затем ячейка АТМ передается в точку Sb.

Далее рассмотрим передачу данных из точки Sb в точку R.

Ячейка АТМ, введенная из точки Sb сети АТМ, преобразуется в битовый поток средствами 10 физического уровня. Контроллер 26 приема UTOPIA управляет синхронизацией приема битового потока от средств 10 физического уровня. Значение идентификатора виртуального пути и значение идентификатора виртуального канала принятой ячейки АТМ под управлением микропроцессора 1 записывается в регистр 24 хранения заголовка. Контроллер 25 передачи ячейки определяет тип ячейки АТМ, то есть контроллер 25 с помощью значений идентификаторов виртуального пути и виртуального канала, хранящихся в регистре 24 хранения заголовка, определяет, соответствует тип полученной ячейки АТМ ячейке с постоянной битовой скоростью или ячейке с переменной битовой скоростью. Затем он передает ячейку АТМ с постоянной битовой скоростью в один из упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью согласно значению идентификатора виртуального канала и значению идентификатора виртуального пути, а ячейку АТМ с переменной битовой скоростью в третью буферную память 20 обратного магазинного типа.

Ячейка АТМ, запомненная в третьей буферной памяти 20, передается под управлением контроллера 21 приема с переменной битовой скоростью в средства 8 уровня AAL3/4,5 АТМ. Средства 8 уровня AAL3/4,5 преобразуют полученную ячейку АТМ в данные ячейки. Заголовок АТМ, тип AAL и размер пакета преобразованных данных ячейки сохраняются в памяти 9 управления, а данные пакета сохраняются в памяти 7 пакета. Микропроцессор 1 определяет, являются данные, хранящиеся в памяти 7 пакета, данными локальной сети или данными с ретрансляцией кадров, и затем управляет передачей данных пакета в интерфейс 5 локальной сети или интерфейс 6 с ретрансляцией кадров. Интерфейс 5 локальной сети или интерфейс 6 с ретрансляцией кадров преобразуют принимаемые данные в данные локальной сети или в данные с ретрансляцией кадров соответственно и передают их в точку R.

Тем временем каждый интерфейс 12, 13, 14 с постоянной битовой скоростью передает соответствующие данные с постоянной битовой скоростью в точку R.

Как ясно из вышеприведенного описания, настоящее изобретение предлагает терминальный адаптер для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб, с помощью которого между точками Sb и R могут передаваться и приниматься как данные с переменной битовой скоростью, так и данные с постоянной битовой скоростью. Кроме того, терминальный адаптер согласно настоящему изобретению может определять приоритет передачи данных с переменной и с постоянной битовой скоростью.

Изобретение относится к терминальному адаптеру для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (ISDN). Достигаемый технический результат - создание терминального адаптера, который применим как к ячейкам АТМ с переменной скоростью передачи битов, так и к ячейкам АТМ с постоянной скоростью передачи битов. Терминальный адаптер содержит средства уровня AAL3/4,5 адаптации АТМ, преобразующие данные с переменной битовой скоростью передачи в ячейки АТМ, множество интерфейсов с постоянной битовой скоростью, соответственно преобразующих данные с постоянной битовой скоростью в ячейки АТМ, средства физического уровня, преобразующие данные физического уровня в ячейки АТМ, и мультиплексор/демультиплексор, который определяет приоритет и делает выбор между ячейкой АТМ с переменной битовой скоростью и ячейкой АТМ с постоянной битовой скоростью и далее выводит выбранные ячейки АТМ в упомянутые средства физического уровня в соответствии с определенным приоритетом при передаче данных от точки R в точку Sb или определяет тип ячейки АТМ и выводит ячейку АТМ с переменной битовой скоростью в упомянутые средства уровня AAL3/4,5, a ячейку АТМ с постоянной битовой скоростью - в один из упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью при передаче данных от точки Sb к точке R. При передаче данных от точки R к точке Sb упомянутый мультиплексор/демультиплексор согласно настоящему изобретению функционирует как мультиплексор. Наоборот, при передаче данных от точки Sb в точку R он функционирует как демультиплексор. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Терминальный адаптер для широкополосной цифровой сети с интеграцией служб, содержащий средства уровня AAL3/4,5 адаптации АТМ (уровня адаптации типа 3/4 или 5 АТМ (асинхронного режима передачи )) для преобразования данных с переменной битовой скоростью в ячейки АТМ с переменной битовой скоростью и для преобразования ячеек АТМ с переменной битовой скоростью в данные с переменной битовой скоростью, множество интерфейсов с постоянной битовой скоростью для преобразования, соответственно, данных с постоянной битовой скоростью в ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью и для преобразования, соответственно, ячеек АТМ с постоянной битовой скоростью в данные с постоянной битовой скоростью, средства физического уровня для преобразования данных физического уровня в ячейки АТМ и для преобразования ячеек АТМ в данные физического уровня и мультиплексор/демультиплексор для определения приоритета и выбора между ячейкой АТМ с переменной битовой скоростью и ячейкой АТМ с постоянной битовой скоростью, а также для вывода выбранных ячеек АТМ в упомянутые средства физического уровня в соответствии с определенным приоритетом при передаче данных от точки R к точке Sb или для определения типа ячейки АТМ и для вывода ячейки АТМ с переменной битовой скоростью в упомянутые средства уровня AAL3/4,5 адаптации АТМ, а ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью - в один из упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью при передаче данных от точки Sb к точке R. 2. Терминальный адаптер по п. 1, отличающийся тем, что при передаче данных от точки R к точке Sb упомянутый мультиплексор/демультиплексор функционирует как мультиплексор и, наоборот, при передаче данных от точки Sb до точки R он функционирует как демультиплексор. 3. Терминальный адаптер по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый мультиплексор/демультиплексор содержит интерфейс UTOPIA (универсальный интерфейс проверки и эксплуатации физического уровня для АТМ) для соединения упомянутого мультиплексора/демультиплексора с упомянутыми средствами физического уровня, первую буферную память обратного магазинного типа для приема ячейки АТМ с переменной битовой скоростью от упомянутых средств уровня AAL3/4,5 адаптации АТМ, контроллер передачи с переменной битовой скоростью для приема сигнала управления с переменной битовой скоростью от упомянутых средств уровня AAL3/4,5 адаптации АТМ и для управления выводом ячейки АТМ с переменной битовой скоростью из упомянутой первой буферной памяти, вторую буферную память обратного магазинного типа для приема ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью от упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью, контроллер передачи с постоянной битовой скоростью для приема сигналов управления передачей с постоянной битовой скоростью от упомянутых интерфейсов с постоянной битовой скоростью и для управления выводом ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью из упомянутой второй буферной памяти, блок определения приоритета передачи для определения очередности передачи ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью и ячейки АТМ с переменной битовой скоростью и контроллер передачи UTOPIA для передачи ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью или ячейки АТМ с переменной битовой скоростью в интерфейс UTOPIA в надлежащей очередности, определенной упомянутым блоком определения приоритета передачи. 4. Терминальный адаптер по п. 3, отличающийся тем, что упомянутый мультиплексор/демультиплексор содержит также контроллер приема UTOPIA для приема ячейки АТМ от средств физического уровня при передаче данных от точки Sb до точки R, регистр хранения заголовка для хранения значения идентификатора виртуального пути и значения идентификатора виртуального канала принимаемой ячейки АТМ и контроллер передачи ячейки для определения типа ячейки АТМ с помощью указанных значений, хранящихся в регистре хранения заголовка, и для передачи ячейки АТМ с постоянной битовой скоростью в один из интерфейсов с постоянной битовой скоростью, а ячейки АТМ с переменной битовой скоростью - в средства уровня AAL3/4,5 адаптации АТМ.