DE69322291T2 - Verfahren zur bildung einer netzschnittstelle und netzschnittstelle für ein digitales übertragungsnetz - Google Patents

Description

Erfindungsgebiet
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einrichten einer Benutzer-Netz-Schnittstelle in einem digitalen Übertragungsnetz für ein auf Zellen basierendes (zellenbasiertes) Digitalsignal mit Zellen konstanter Länge und mit einer hohen nominalen Bitrate, vorzugsweise 140 oder 155 MBit/s für ein ATM-Signal.
Hintergrund der Erfindung
• Durch die Standardisierung internationaler ATM-(Asynchronous Transfer Mode)-Benutzer-Netz-Schnittstellen (UNI) und Netz- Netz-Schnittstellen (NNI) hat die zellenbasierte Datenübertragung mit hohen Bitraten in öffentlichen Daten- und Telekommunikationsnetzen zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die asynchrone Übertragungsbetriebsart ATM basiert auf einer Hochgeschwindigkeitspaketvermittlungsübertragungstechnik, bei der Daten als Pakete konstanter Länge übertragen werden, die in der ATM-Technik als Zellen bezeichnet werden. Die Zelle umfaßt typischerweise einen Überhang (Overhead) aus fünf Bytes (Oktetts) und eine Nutzlast aus 48 Bytes (Oktetts). Eine Identifizierung von zu verschiedenen Verbindungsstrecken gehörigen Zellen erfolgt auf Grundlage ihres Overheads. Die ATM-Technik ermöglicht eine extrem flexible Nutzung der Übertragungskapazität. Darüber hinaus ermöglicht die paketvermittelte Übertragungstechnik eine variable Bandbreite und eine dynamische Kanalzuweisung. Das bei der ATM-Technik verwendete Protokoll ist so einfach wie möglich, um eine Realisation der erforderlichen Übertragungsoperationen mit sehr hohen Geschwindigkeiten zu ermöglichen. ATM ist unabhängig von der für die Übertragung der Zellen verwendeten Technik, so daß die ATM-Zellen in den vorhandenen plesiochronen Übertragungssystemen, in den Übertragungssystemen gemäß dem synchronen hierarchischen System SDH oder als solche beispielsweise in einem Lichtwellenleiter übertragen werden können.
• ATM-Schnittstellen werden für die Bitraten 140 MBit/s (E4), 155 MBit/s (SDH STM-1), 44 MBit/s (D3) und 53 MBit/s (SONET) standardisiert. Zellenbasierte E1/D1-(2/1,5 MBit/s)-, E2/D2- (8/6 MBit/s)- und E3/D3-(34/44 MBit/s)-Standardschnittstellen werden für MAN-Netze spezifiziert. Viele neue Anwendungen werden eine flexible Bitrate im Bereich zwischen E1/D1 und E3/D3 erfordern, insbesondere von 4 bis 16 MBit/s für Verbindungsstrecken lokaler Netze (LAN) und für komprimierte digitale Videosignale.
• Eine 140/155-MBit/s-Hochgeschwindigkeits-ATM-Schnittstelle kann für eine große Vielzahl von Dienstleistungen verwendet werden; in der Praxis erfordert die Übertragung dieses Signaltyps über ein Teilnehmernetz allerdings ein getrenntes Lichtwellenleiternetz, und ist daher teuer. Die Übertragung des ATM-Signals mit 140 MBit/s in dem Teilnehmernetz ist mit verdrillten Kupferpaarkabeln nicht möglich, selbst wenn das Informationssignal (Nutzlast) als solches eine geringere Bitrate aufweist. Die Übertragung eines Standard-ATM-Signals in dem SDH-Übertragungssystem erfordert einen vollständigen VC- 4-Pfad (VC = Virtual Container), auch hier selbst in Fällen einer niedrigen Übertragungsgeschwindigkeit der Netzinformation.
Offenbarung der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zellenbasierte Hochgeschwindigkeits-Benutzer-Netz-Schnittstelle bereitzustellen, durch die die Standards in Benutzerrichtung erfüllt und eine effiziente Übertragung der Nutzlast des zellenbasierten Hochgeschwindigkeitsdigitalsignals über ein Übertragungsnetz ermöglicht wird.
• Dies wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch Anpassen der Rate des zellenbasierten Signals durch eine Überwachungsfunktion an eine aktuelle Übertragungsgeschwindigkeit, die geringer ist als die nominale Bitrate; und Abbilden des ratenangepaßten zellenbasierten Signals auf eine Gruppe von Übertragungssignalen mit geringerer Geschwindigkeit von ungefähr 1,5 MBit/s; 2 MBit/s, 6 MBit/s oder 8 MBit/s zur Übertragung über das Übertragungsnetz.
• Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung liegt in der Verwendung einer zellenbasierten Standardschnittstelle zu dem Benutzer mit hoher Geschwindigkeit (z. B. 140/155 MBit/s), während die Dienstleistungsbitrate durch Verwenden einer Überwachungsfunktion auf einen Bruchteil der nominalen hohen Bitrate eingestellt wird, und während das ratenangepaßte Nutzlastsignal in eine Gruppe von Standardübertragungssignalen mit geringerer Übertragungsgeschwindigkeit abgebildet wird. Erfindungsgemäß wird ein einzelnes zellenbasiertes Hochgeschwindigkeitssignal am Übertragungsende in eine Anzahl von Übertragungssignalen mit niedriger Geschwindigkeit gemultiplext, wodurch eine effiziente Nutzung der vorhandenen E1/D1-, E2/D2-Übertragungskanäle ermöglicht wird, um somit die Verwendung getrennter Lichtwellenleiternetze zu vermeiden. SDH/SONET-Übertragungsnetze ermöglichen darüber hinaus ein sehr flexibles und vielseitiges Netz zum wahlweisen Weiterleiten dieser Art von Übertragungssignalen niedriger Geschwindigkeit, wie beispielsweise E1/D1, über das Übertragungsnetz. Die Erfindung ermöglicht eine Verwendung dieser Eigenschaft sogar bei der Übertragung von zellenbasierten Signalen mit hoher Geschwindigkeit. Obwohl die Erfindung fortlaufend eine Hochgeschwindigkeitsstandardschnittstelle zu dem Benutzer zur Verfügung stellt, kann in flexibler Weise eine geringere Übertragungskapazität auf der Übertragungsnetzseite in Übereinstimmung mit der aktuellen zu übertragenden Nutzlast verwendet werden, wogegen es bisher erforderlich war, die gesamte Verbindungsstrecke in Übereinstimmung mit der Übertragungsgeschwindigkeit der Benutzerschnittstelle zu dimensionieren. Am Empfangsende wird aus den getrennt empfangenen Übertragungssignalen wieder ein einzelnes zellenbasiertes Hochgeschwindigkeitssignal hergestellt, das dem Benutzer über eine Standardhochgeschwindigkeitschnittstelle zugeführt wird. Dementsprechend ist für die Benutzer an beiden Enden der Verbindungsstrecke nur die Standard-Benutzer-Netz-Schnittstelle sichtbar, während die aktuelle Verbindungsstrecke für den Benutzer transparent ist.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Benutzer-Netz- Schnittstelle in einem digitalen Übertragungsnetz für ein zellenbasiertes Digitalsignal mit Zellen konstanter Länge und mit einer hohen nominalen Bitrate. Erfindungsgemäß umfaßt die Schnittstelle eine Eingangspuffereinrichtung zum Empfangen und Puffern des zellenbasierten Signals; eine Überwachungseinrichtung zum Steuern der Puffereinrichtung, um die Rate des zellenbasierten Signals an die aktuelle Übertragungsgeschwindigkeit des Übertragungsnetzes anzupassen; und eine Abbildungseinrichtung zum Bilden von Zellenblöcken mit N aufeinanderfolgenden Zellen aus dem zellenbasierten Signal und zum Hinzufügen von N Überhangbytes (Overheadbytes) zu jedem Zellenblock; eine erste Multiplexeinrichtung zum byteweisen Multiplexen des Ausgangssignals der Abbildungseinrichtung in N getrennte Ausgangssignale mit ungefähr 1,5 MBit/s, 2 MBit/s, 6 MBit/s oder 8 MBit/s.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems mit erfindungsgemäßen zellenbasierten Schnittstellen zu einem Übertragungsnetz;
• Fig. 2 ein detaillierteres Blockschaltbild der in Fig. 1 gezeigten Benutzer-Netz-Schnittstelle;
• Fig. 3 und 4 das Abbilden und Multiplexen eines erfindungsgemäßen zellenbasierten Hochgeschwindigkeitssignals in eine Vielzahl von E1/D1-Signalen; und
• Fig. 5 und 6 Blockschaltbilder mit Übertragungssystemen, wobei die erfindungsgemäßen Benutzer-Netz-Schnittstellen einen SDH-Multiplexer umfassen.
Nähere Beschreibung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Übertragung eines zellenbasierten Hochgeschwindigkeitsdigitalsignals bestehend aus Zellen konstanter Länge über ein Übertragungsnetz unter Verwendung einer Vielzahl von Übertragungssignalen mit geringerer Geschwindigkeit, auf die die aktuelle Nutzlast des zellenbasierten Signals gemultiplext ist. Ein weiteres typisches Merkmal der Erfindung ist die Bereitstellung einer elektrischen Standardhochgeschwindigkeitsschnittstelle zu dem Benutzer. Bei dem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich das zellenbasierte Signal auf zellenbasierte Signale gemäß der asynchronen Übertragungsbetriebsart (Asynchronous Transfer Mode, ATM), die aus Zellen jeweils mit einem Overhead von typischerweise fünf Byte und einem Informationsabschnitt, genannt Nutzlast, von 48 Byte bestehen. Zu den typischen zellenbasierten Standardhochgeschwindigkeitschnittstellen gehören E4, STM-1, D3 und SONET mit Bitraten von 140 MBit/s, 155 MBit/s, 44 MBit/s bzw. 53 MBit/s. Nachfolgend wird die 140/155-MBit/s-Schnittstelle beispielhaft beschrieben.
• Bei den Übertragungssignalen, auf die das zellenbasierte Signal gemultiplext wird, kann es sich um Übertragungssignale wie E1, D1, E2 oder D2 handeln, die den CCITT-Spezifikationen G703 oder G704 entsprechen und Übertragungsgeschwindigkeiten von ungefähr 2 MBit/s, 1,5 MBit/s, 8 MBit/s bzw. 6 MBit/s aufweisen. Die Erfindung wird nachstehend beschrieben unter beispielhafter Verwendung der niedrigsten hierarchischen Ebenen E1 (2 MBit/s) und D1 (1,5 MBit/s), da sie für den Zweck der Erfindung am besten geeignet erscheinen.
• Bei dem Übertragungssystem gemäß Fig. 1 sind zellenbasierte Hochgeschwindigkeits-140/155-MBit/s-Benutzerschnittstellen 4 über erfindungsgemäße Netzschnittstellen 1A und 1B mit einem Übertragungsnetz verbunden, das bei diesem Beispiel ein mit der synchronen Digitalhierarchie SDH oder der plesiochronen Digitalhierarchie PDH übereinstimmendes Übertragungsnetz darstellt. Die Netzschnittstellen 1A und 1B sind miteinander identisch. In der Netzschnittstelle 1A wird eine zellenbasierte Standardhochgeschwindigkeitsschnittstelle 4 zu dem Benutzer durch eine Schnittstellen- und Ratenanpaßeinheit 2 hergestellt, wobei die aktuelle Dienstleistungsrate unter Verwendung einer Überwachungsfunktion zum Beschränken der an einem Multiplexer 3 anzulegenden Bitrate auf einen Bruchteil der nominalen hohen Bitrate von 140/155 MBit/s eingestellt wird, so daß sie an die aktuelle Übertragungskapazität angepaßt ist. Im einfachsten Fall kann die Überwachungsfunktion lediglich einen frei überlaufenden Datenpuffer aufweisen, wobei in diesem Fall der die Netzschnittstelle verwendenden Teilnehmereinrichtung die höchste zulässige Dienstleistungsbitrate vorab bekannt ist. In verbesserten Fällen kann die Überwachungsfunktion durch eine Netzverwaltung gesteuert sein, mit der die Teilnehmereinrichtung zusätzlich verbunden sein kann. Die Überwachungsfunktion kann auch durch eine Signalisierung durch die Teilnehmerschnittstelle direkt gesteuert werden. Der Multiplexer 3 führt ein Abbilden und Multi plexen des eingestellten Nutzlastsignals in eine Gruppe von 2-MBit/s-Übertragungssignalen 6 entsprechend der CCITT- Spezifikation G704 durch, und überträgt die Nutzlast in den Übertragungssignalen über ein Übertragungsnetz 5. Am Empfangsende werden die über das Übertragungsnetz 5 empfangenen N Übertragungssignale 6 entsprechend gedemultiplext und in das zellenbasierte Signal zurückabgebildet, wobei dessen Geschwindigkeit in der Einheit 2 an die Bitrate 140/155 MBit/s der ATM-Schnittstelle angepaßt wird.
• Das Multiplexen/Demultiplexen des zellenbasierten Signals in die Gruppe von Übertragungssignalen wird durch verschiedene bei der Übertragung mehrerer verschiedener Signale mögliche anormale Effekte erschwert. Zu solchen Effekten gehören Bitfehler, Laufzeitunterschiede, Laufzeitjitter, wiederholtes Weiterleiten (Rerouting), usw., die durch die erfindungsgemäße Abbildungs- und Multiplexfunktion handhabbar sein sollten.
• Um ein ausführbares System bereitzustellen, sollte das Multiplexen des zellenbasierten ATM-Signals in mehrere Übertragungssignale vorzugsweise die nachfolgenden Erfordernisse erfüllen.
• I. Die Gesamtübertragungslaufzeit sollte minimiert sein. Dies entspricht natürlich auch der Minimierung des erforderlichen Pufferns in den Multiplexern/Demultiplexern 3. Zur Erfüllung dieses Erfordernisses sollte das Multiplexen der Zellen (Datenpakete) in die Vielzahl von Übertragungsleitungen in ausreichend kleinen Einheiten beispielsweise byteweise erfolgen.
• II. Der Empfänger sollte die Vielzahl von Übertragungssignalen empfangen und in das ursprüngliche zellenbasierte Signal rückmultiplexen können, selbst wenn beachtliche Laufzeitunterschiede zwischen den einzelnen Übertragungssignalen vorliegen, beispielsweise aufgrund ver schiedener Übertragungswege, Übertragungssystemleitungspufferzuständen und digitalen Übertragungsquerverbindungen. Differentieller Phasenjitter und -wechsel (Wander) können auch auftreten, an die sich der Empfängerdemultiplexer 3 anpassen sollte.
• III. Im Falle einer Initialisierung und auch eines Verlusts der Zellensynchronisation aufgrund von Bitfehlern, Laufzeitjitter und übertragungsrahmenverschiebungen in dem Netz sollte eine wirksame Zellensynchronisation in dem Empfänger erreicht werden (innerhalb weniger Hundertstel Millisekunden zum Vermeiden des Ablaufs von Protokollzeitsperren höherer Schichten). Es ist wichtig, in dem Empfänger alle Übertragungssignale in die richtige Zellensynchronisation zu verbringen, selbst wenn die Übertragungslaufzeitunterschiede mehr als einige Zellen betragen.
• IV. Aus der Zellenabbildung auf die Übertragungssignale resultierende Overhead-Daten sollten für eine variable Zahl von Übertragungssignalen (2 bis 32) auf einem Minimum gehalten werden.
• Fig. 2 zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild der in Fig. 1 gezeigten Schnittstelle 1A. Das zellenbasierte Hochgeschwindigkeitssignal der ATM-Schnittstelle wird an einen Eingabepuffer 22 weitergeleitet, der die Bitratenanpassung unter Steuerung einer Überwachungseinheit durchführt und den ankommenden Verkehr entsprechend einer dem Benutzer bekannten Überwachungsfunktion regelt, um das zellenbasierte Signal an die aktuelle Übertragungsgeschwindigkeit und -kapazität des Übertragungsnetzes anzupassen. Bei der Überwachungsfunktion kann es sich beispielsweise um die als solche bekannte Leckeimerfunktion (leaky bucket function) handeln. Das Ausgangssignal des Puffers 22 wird einem Kombinator 25 zugeführt. Ein Zellengenerator 26 erzeugt leere Zellen, die durch den Kombi nator 25 mit einem Zellenstrom von dem Puffer 22 kombiniert werden, so daß dem Multiplexer 3 ein konstanter von der aktuellen Zellenrate des Benutzers unabhängiger isochroner Zellenstrom zugeführt wird. Des weiteren kann der Block 2 einen Zellengenerator 24 enthalten zum Kombinieren des Übertragungsverwaltungszellenstroms durch den Kombinator 25 mit dem Zellenstrom des Multiplexers 3. Der Generator 24 wird verwendet, wenn eine Verwaltungsinformation zwischen den beiden Enden der Verbindungsstrecke auszutauschen ist. Wahlweise kann der Block 2 auch einen externen Zellengenerator 7 aufweisen, dem der Benutzer ein gewünschtes synchrones oder isochrones Signal (oder Signale) mit einer Bitrate von zumindest 2 MBit/s zuführen kann. Eine Abbildungseinheit 71 in dem Generator 7 bildet die synchronen TDM-Übertragungsrahmen auf normale Weise in die ATM-Zellen ab, und ein Puffer 72 stellt die Geschwindigkeit des erhaltenen ATM-Zellensignals so ein, daß es durch den Kombinator 25 mit dem dem Multiplexer 3 zuzuführenden Zellenstrom kombiniert werden kann. Falls erforderlich, ermöglicht diese Lösung eine Übertragung verschiedener Signaltypen über dieselbe Verbindungsstrecke, wodurch die Zahl der erforderlichen Benutzerschnittstellen verringert und der Nutzungsgrad der Übertragungsstrecke verbessert wird.
• In der Multiplexereinheit 3 empfängt ein Abbildungsblock 31 den Zellenstrom des Kombinators 25 in nachstehend beschriebener Weise, worauf ein Multiplexer 32 das abgebildete Zellensignal in N 2-MBit/s-Übertragungssignale 6 multiplext, bei denen es sich in diesem Beispiel um mit der CCITT- Spezifikation G704 übereinstimmende E1-Signale handelt. Fig. 2 zeigt ferner eine Netzendeinrichtung ET für jede Übertragungsleitung 6. Die Netzendeinrichtung extrahiert einen Synchronisationstakt Sync aus dem über das Übertragungsnetz empfangenen Datenstrom. Das Synchronisationssignal wird zur Synchronisation aller Komponenten der Schnittstelle 1A verwendet, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
• Die Funktionsweise des Abbildungsblocks 31 und des Multiplexers 32 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.
• Der durch den Kombinator 25 empfangene Datenstrom wird in Zellenblöcke CB mit N aufeinanderfolgenden Zellen C&sub1; bis CN umgeformt, wobei vor den Zellenblöcken N Overheadbytes OH&sub1; bis OHN für die am Empfänger durchzuführende Zellensynchronisation eingefügt werden. Jede Zelle C umfaßt L Bytes B&sub1; bis BL, wobei L typischerweise 53 beträgt. In übrigen Belangen ist der Inhalt der Zellen C für die Erfindung unwesentlich.
• Das so erhaltene Rahmenzellensignal wird in ausreichend kleine Einheiten gemultiplext, bei dem erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsbeispiel byteweise in N getrennte 2-MBit/s -Übertragungssignale 6, um dadurch das vorgenannte Erfordernis I zu erfüllen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden bei dem Multiplexen aufeinanderfolgende Bytes aus dem Rahmenzellensignal abgeleitet, wobei jedes aufeinanderfolgende Byte in ein anderes Übertragungssignal 6 versetzt wird, beginnend bei dem ersten Übertragungssignal und danach fortschreitend in Übereinstimmung mit den Pfeilen 10 bis zum N-ten Übertragungssignal, worauf zu dem ersten Übertragungssignal zurückgekehrt wird. Da die Zahl N der Übertragungssignale mit der Zahl N der Zellen C in jedem Zellenblock CB und der Zahl N der am Anfang eines jeden Zellenblocks eingefügten Overheadbytes OH übereinstimmt, tritt das Overheadbyte OH in jedem getrennten Übertragungssignal 6 in Intervallen von L Bytes auf. Dementsprechend ist die Overheadbyterate des Übertragungssignals 6 konstant B/(L+1), wobei B die Bitrate des Übertragungssignals ist, die von der Zahl N unabhängig ist. Dies ermöglicht ein einfaches Ändern der Zahl N ohne Veränderung der erforderlichen Hardware. Im Falle von Standard-ATM-Zellen beträgt L gleich 53 Bytes und das Overheadbyte OH tritt in dem Übertragungssignal in Intervallen von 54 Bytes auf, was einer Frequenz von 1,920 MHz/54 in dem mit G704 übereinstimmenden Standard-2-MBit/s-Übertragungssignal entspricht.
• Die beim Abbilden vor dem Zellenblock CB eingefügten Overheadbytes OH&sub1;-OHN können für verschiedene Zwecke verwendet werden, behalten aber zumindest die Zählfolge der Zellenblöcke CB bei. Die Zählfolge wird von einem Zellenblock zu einem anderen um eins oder um N erhöht, und behält die Zellen- und Zellenblocksynchronisation in den verschiedenen Übertragungssignalen bei. Dadurch wird sichergestellt, daß der ursprüngliche Zellenverkehr durch die von den N Übertragungsleitungen in dem Empfänger empfangenen Signale auch beim Auftreten großer Laufzeitunterschiede zwischen den Übertragungssignalen synchronisiert werden kann, so daß das vorstehend genannte Erfordernis II erfüllt wird. Es können beispielsweise vier Bit (Bits B&sub1;-B&sub4;) für den zyklischen Zählvorgang der Zellenblöcke verwendet werden, wodurch die zyklische Zählfolge von 1 bis 16 schreiten kann und nach jeweils 16 Zellenblöcken wiederholt wird. Die verbleibenden Bits B&sub5;-B&sub8; des Overheadbytes OH können zum Numerieren der Übertragungssignale verwendet werden, wodurch der Multiplexer/Demultiplexer einer individuellen Übertragungssignalanordnung folgen kann.
• Zur Vereinfachung der zu Beginn in dem Empfänger stattfindenden Zellensynchronisation der empfangenen getrennten Übertragungssignale wird ein aus beispielsweise zwei Byte bestehendes Resynchronisationswort F in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Intervallen eines Zellenblocks CB (in Intervallen von M x (L+1) Byte) in jedem individuellen Übertragungssignal M addiert, wobei M abhängig ist von dem Resynchronisationszeiterfordernis und der zulässigen Erhöhung der Overheadkapazität durch das Resynchronisationswort. In der Praxis geschieht dies durch Hinzufügen von N Synchronisationswörtern F vor eine Gruppe aus M Zellenblöcken in der Abbildungsstufe.
• Geht die Synchronisation einer individuellen Übertragungsleitung verloren, so beginnt der Empfänger mit einer Suche nach einem Synchronisationswort F, bitweise, falls das Übertragungssignal ein G704-Bitstrom ist, oder byteweise, falls das Übertragungssignal aus G704-Rahmen besteht, was zu einer Bytesynchronisation führt. Ist das F-Wort gefunden, so wird das Synchronisationswort F nach M x (L+1) Bytes überprüft, um sicherzustellen, daß das zuerst gefundene Wort richtig und kein Zufallswort in der Informationsnutzlast war.
• Geeignete Werte für M liegen im Bereich zwischen 8 und 54. Falls beispielsweise M = 16 und N = 10, dann würde ein ATM- Signal (L = 53) in Intervallen von 2 · (16 · 54 · 8 Bit)/(2 MBit/s) = 7 ms resynchronisiert werden, was einen zusätzlichen Overhead von ungefähr (N · 16 Bit)/(M(L+1) · 8 = 2,3% darstellen würde. Die Synchronisationsdauer ist in jedem Falle klein, in Übereinstimmung mit dem Erfordernis III, und der Overhead kann auf einfache Weise gering gehalten werden, wodurch das Erfordernis IV erfüllt wird.
• Eine ungeeignete Resynchronisation mit zwei aufeinanderfolgenden 16-Bit-Resynchronisationswörtern tritt mit einer Durchschnittswahrscheinlichkeit von 1,7 · 10&supmin;&sup7; auf.
• Erfindungsgemäß hält der Empfänger einer jeden individuellen Übertragungsleitung die Bit- und Bytesynchronisation gemäß dem G703-Signalstandard und den G704-Übertragungssystemrahmensynchronisationswörtern (Byte 0) aufrecht. In Fig. 1 kann es sich somit bei dem zwischen den Multiplexern/Demultiplexern 3 befindlichen Übertragungssystem um jedes plesiochrone Standardübertragungssystem handeln, wobei die G704- Rahmenbytes 0 (und 16) gemäß den Standards verwendet werden können. Der Zellenmultiplexer/-demultiplexer 3 im Empfänger kann zumindest einen Übertragungsrahmen (30 Byte) in jedem individuellen Übertragungssignal puffern, wodurch eine Anpassung an die maximalen Laufzeitunterschiede und -unterschieds schwankungen zwischen den Übertragungssignalen möglich ist, so daß das Erfordernis II erfüllt wird.
• Wie vorstehend erwähnt, können die in der Erfindung verwendeten 2 MBit/s-Übertragungssignale auf einfache Weise durch 2 MBit/s-Signale auf das plesiochrone Netz gemäß Fig. 1 gemultiplext werden, oder auf die STM-1-Rahmen des SHD-Systems am Benutzerende und zentralen Ende der Verbindungsstrecke, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Im letztgenannten Fall umfaßt die in Fig. 5 gezeigte Benutzer-Netz-Schnittstelle 55 gemäß der Erfindung die Schnittstellen- und Rateneinstelleinheit 2 und die Multiplexeinheit 3 gemäß den Fig. 1 und 2. In der Lösung gemäß Fig. 5 umfaßt die Schnittstelle 55 des weiteren einen SDH-Multiplexer 51, der die durch den Multiplexer 3 erzeugten N Übertragungssignale 6 in die STM-1-Rahmen multiplext. Handelt es sich bei der Übertragungsstrecke zwischen den Multiplexern/Demultiplexern 3 an den Enden der Verbindungsstrecke um ein SDH-Netz, so verbleiben die Laufzeitunterschiede und -jitter der 2-MBit/s-Signale innerhalb weniger Bits, während keine Rahmenverschiebungsart auftritt, so daß die Puffer des Demultiplexers 3 beim Empfang beträchtlich kleiner sein können. Die Verwaltung des SDH-Netzes kann dieselbe Route (denselben virtuellen Container VC-4) für die (N) 2-MBit/s-Übertragungssignale innerhalb des gesamten SDH- Netzes beibehalten.
• Am Benutzerende kann der Standard-SDH/PDH-Multiplexer zum Multiplexen der durch den Multiplexer 3 erzeugten Übertragungssignale (N · 2 MBit/s) in andere synchrone 2-MBit/s- Signale verwendet werden, wie in Fig. 6 dargestellt ist. In der Netzschnittstelle 57 werden lediglich ein oder mehrere solche Signale, die auch ein Synchronisationssignal sein können, an den Eingang des Multiplexers 51 angelegt.
• In Fig. 5 stellt der Block 56 eine Möglichkeit zum Verbessern der Operation am Vermittlungsende des Übertragungsnetzes dar, wenn durch dieses Gruppen aus N erfindungsgemäßen Übertragungssignalen verarbeitet werden. Der SDH-Demultiplexer 51 demultiplext die über das Netz 5 empfangenen STM-Einzelrahmen in die ursprünglichen Gruppen aus N Übertragungssignalen. Jeder Gruppe aus N Übertragungssignalen ist ein Multiplexer/Demultiplexer 3 zum Wiederherstellen des jeweiligen zellenbasierten Signals zugeordnet. Die durch die Multiplexer 3 erzeugten zellenbasierten Signale werden durch einen ATM- Multiplexer 52 in ein Signal einer einzelnen Standardhochgeschwindigkeits-ATM-Schnittstelle 11 gemultiplext.
• Die Zeichnungen und die darauf bezogene Beschreibung dienen lediglich zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren und die Netzschnittstelle gemäß der Erfindung können in ihren Einzelheiten innerhalb des Umfangs der beiliegenden Ansprüche abgewandelt sein.

Claims (11)

1. Verfahren zum Einrichten einer Benutzer-Netzschnittstelle in einem digitalen Übertragungsnetz für ein zellenbasiertes Digitalsignal mit Zellen konstanter Länge und mit einer hohen nominalen Bitrate, vorzugsweise 140 oder 155 MBit/s für ein ATM-Signal, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren umfaßt Anpassen der Rate des zellenbasierten Signals durch eine Überwachungsfunktion an eine aktuelle Übertragungsgeschwindigkeit, die geringer ist als die nominale Bitrate; und Abbilden des ratenangepaßten zellenbasierten Signals auf eine Gruppe von Übertragungssignalen mit geringerer Geschwindigkeit von ungefähr 1,5 MBit/s, 2 MBit/s, 6 MBit/s oder 8 MBit/s zur Übertragung über das Übertragungsnetz.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Abbilden die Schritte umfaßt

Bilden von Zellenblöcken mit N aufeinanderfolgenden Zellen aus dem zellenbasierten Signal;

Hinzufügen von N Überhangbytes (overhead bytes) zu jedem Zellenblock, um ein zusammengesetztes Signal zu bilden;

Multiplexen des zusammengesetzten Signals in die N getrennten Übertragungssignale, wobei das Multiplexen vorzugsweise byteweise erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Überwachungsfunktion das Leckeimerprinzip (leaking bucket principle) verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Überhangbyte zumindest einen zyklischen Zählerwert aufweist, der in allen Überhangbytes eines Zellenblocks gleich ist und von einem Zellenblock zu einem anderen um eins oder N inkrementiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhangbytes eine Übertragungssignalnummer aufweisen, die von einem Überhangbyte zu einem anderen innerhalb desselben Zellenblocks inkrementiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 to 5, dadurch gekennzeichnet, daß N Synchronisationswörter dem zusammengesetzten Signal in Intervallen von M Zellenblöcken hinzugefügt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 to 6, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Übertragungsnetz empfangenen Übertragungssignale auf der Empfangseite gedemultiplext und in das zellenbasierte Signal zurückgewandelt werden, dessen Rate an die hohe nominale Bitrate angepaßt ist.

8. Benutzer-Netzschnittstelle (1A, 1B, 55, 57) in einem digitalen Übertragungsnetz (5) für ein zellenbasiertes Digitalsignal mit Zellen konstanter Länge und mit einer hohen nominalen Bitrate,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle umfaßt eine Eingangspuffereinrichtung (22) zum Empfangen und Puffern des zellenbasierten Signals;

eine Überwachungseinrichtung (21) zum Steuern der Puffereinrichtung, um die Rate des zellenbasierten Signals an die aktuelle Übertragungsgeschwindigkeit des Übertragungsnetzes anzupassen; und

eine Abbildungseinrichtung (31) zum Bilden von Zellenblöcken mit N aufeinanderfolgenden Zellen aus dem zellenbasierten Si gnal und zum Hinzufügen von N Überhangbytes (overhead bytes) zu jedem Zellenblock;

eine erste Multiplexeinrichtung (32) zum byteweisen Multiplexen des Ausgangssignal der Abbildungseinrichtung in N getrennte Ausgangssignale mit ungefähr 1,5 MBit/s, 2 MBit/s, 6 MBit/s oder 8 MBit/s.

9. Schnittstelle nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle weiterhin umfaßt

eine erste Erzeugungseinrichtung (23) zum Erzeugen leerer Zellen;

eine zweite Erzeugungseinrichtung (24) zum Erzeugen von Steuerzellen;

eine Kombiniereinrichtung (25) zum Kombinieren der Zellen der ersten und zweiten Erzeugungseinrichtung mit dem ratenangepaßten zellenbasierten Signal vor dem Zuführen des Signals zu der Abbildungseinrichtung (31).

10. Schnittstelle nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle weiterhin umfaßt

eine Einrichtung (71) zum Abbilden von zumindest einem nichtzellenbasierten synchronen Digitalsignal (8) auf die Zellen;

eine Puffereinrichtung (72) zum Anpassen der Rate des erhaltenen zellenbasierten Signals und zum Zuführen des ratenangepaßten Signals zu der Kombiniereinrichtung (25), um es mit dem Ausgangssignal der Eingangspuffereinrichtung (22) zu kombinieren.

11. Schnittstelle nach Anspruch 8, 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine zweite Multiplexeinrichtung (51) zum Multiplexen der Ausgangssignale der ersten Multiplexeinrichtung (3, 32) in die STM-Rahmen der synchronen digitalen Hierarchie.