Brevet FR2673786A1 — publié le 19920911

La présente invention concerne un procédé de commu- tation de grands flux de données en mode de transmission synchrone (STM) à l'aide d'un commutateur travaillant en mode de transmission asynchrone (ATM) comme commutateur5 spatial en mode de transmission synchrone destiné à des charges utiles telles qu'une unité auxiliaire 4 (AU 4) d'un module de transport synchrone 1 (STM-1) à hiérarchie numérique synchrone (SDH), ce commutateur pouvant aussi commuter le conteneur virtuel N O 4 (VC 4) ou tout autre10 charge utile complète dans des systèmes existants de transmission (non SDH). Ce type de fonction de connexion croisée est utilisé pour la reconfiguration des transmissions de haut niveau. L'application de ce type de commutation correspond à une condition réduite de commutation AU 4 à un noeud qui possède un commutateur ATM. Le procédé classique de gestion de ce type de commutateur est la commutation spatiale des données entre les voies, à l'aide de procédé STM Il s'agit d'un procédé efficace pour la commutation pourvu que le commutateur n'effectue que ce type d'opération de connexion croisée Le procédé classique est probablement moins cher lorsqu'il est utilisé intensivement Cependant, lorsqu'il suffit d'une utilisation occasionnelle, le procédé suivant peut convenir. Dans un mode ATM, toutes les informations sont transmises dans de petits paquets de taille fixe appelés "cellules", celles-ci possédant un en-tête de cinq octets qui identifie la cellule, et quarante-huit octets d'infor- mation qui sont transportés de bout en bout dans le réseau. Une fonction appelée "couche d'adaptation ATM" (AAL) est utilisée pour l'adaptation des services au mode ATM Il existe un certain nombre de types de couches AAL pour différents types de services, par exemple il existe la couche AAL de type 1 qui est utilisée pour le transport des flux de données et qui utilise un octet de la partie d'information de la cellule Cet octet est utilisé pour le transport d'un numéro de séquence et d'une certaine protec- tion de ce numéro Ceci permet à la cellule de transporter quarante-sept octets du flux de données. Un flux SDH travaillant à 155 mégabits par seconde, transportant 150 mégabits par seconde en mode ATM, pourrait transporter jusqu'à 132 mégabits de données à pleine charge, compte tenu des en-têtes des cellules et de la couche AAL de type 1 Cependant, étant donné la nature statistique du mode ATM, le chargement ne peut être réalisé qu'à 80 % environ, si bien que 106 mégabits par seconde de données seulement sont transportés. Etant donné ces restrictions, la commutation ATM ne peut pas être utilisée de manière classique pour la commu- tation de données à 155 mégabits par seconde. L'invention concerne un procédé de commutation des flux de données STM avec un commutateur ATM, comprenant la séparation du flux de données en blocs qui remplissent les champs d'en-tête et d'information et l'inhibition de l'ensemble de traduction d'en-tête dans l'unité de décodage d'en-tête du commutateur ATM, si bien que le bloc de données peut être reconstitué par la voie de sortie. Elle concerne en outre un commutateur ATM destiné à un système de télécommunications, comprenant un commutateur ATM et une unité de décodage d'en-tête comprenant un dispositif d'inhibition de l'unité de traduction d'en-tête de l'unité de décodage. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un modèle fonctionnel d'un commutateur ATM; la figure 2 représente la structure d'une cellule à soixante-deux octets utilisée avec un commutateur ATM; la figure 3 représente un diagramme synoptique d'un exemple d'unité de décodage d'en-tête; et la figure 4 est un diagramme synoptique d'un exemple d'unité de décodage d'en-tête modifiée pour être utilisée selon la présente invention. L'utilisation d'un commutateur ATM comme commutateur spatial, et son utilisation pour le transport des données entre les voies par utilisation de la pleine capacité des cinquante-trois octets en mode ATM est assurée si bien que les cellules sont totalement remplies, à la fois à leur capacité de transport d'information et d'en-tête Comme toutes les données peuvent être acheminées de la même manière et ne nécessitent pas une identification séparée, il n'est pas nécessaire d'utiliser l'en- tête pour donner une identité aux données Comme les données ne sont pas mélangées à un autre trafic, il n'est pas nécessaire d'assurer un multiplexage statistique si bien que la charge peut être d'environ 100 % Un commutateur ATM capable de gérer un trafic à 155,52 mégabits par seconde peut commuter les unités AU 4 à 155,52 mégabits par seconde Il suffit d'inhiber la traduction d'en-tête qui serait normalement réalisée dans les cellules. Les fonctions d'un commutateur ATM peuvent être divisées en trois éléments principaux comme représenté sur la figure 1, une réalisation quelconque de commutation ayant une ou plusieurs de chacune de ces fonctions. Les fonctions sont les suivantes. a) Des unités 11, 12, 1 N de décodeur d'en-tête de chaque voie qui transforment l'identité du circuit entrant en une identité de circuit sortant et un numéro de voie. Cette unité permet aussi le maintien de l'ordre pour l'utilisation d'un circuit particulier en fonction des limites négociées de niveau de trafic et, le cas échéant, elle retire des cellules afin d'éviter une surcharge du commutateur qui pourrait avoir un effet sur le reste du trafic. b) Le transfert des cellules des voies entrantes aux voies sortantes en fonction d'une information d'achemine- ment physique de voie dérivée de l'unité de décodeur d'en- tête Ceci est essentiellement une fonction d'acheminement spatial 20. c Le multiplexage statique des cellules transférées par la fonction d'acheminement sur les flux désignés du trafic des voies sortantes 31, 32, 3 N Etant donné les pics du trafic qui dépassent la capacité du flux sortant, il est nécessaire de former une file avec certaines des cellules dans des ensembles 21, 22, 2 N à file de sortie. Cette fonction de multiplexage sortant et de formation de file peut être comparée au fonctionnement d'un commutateur temporel dans la commutation de circuits synchrones, mais n'obéît pas à une affectation cyclique prédéterminée de circuit virtuel dans le domaine temporel. Pour ce type de trafic, les fonctions de transfert et de multiplexage des cellules peuvent être utilisées sans changement, la fonction 11, 12, 1 N de décodeur d'en-tête devant être réalisée avec invalidation de la fonction de traduction, et avec dérivation locale du numéro de voie sortante Le maintien de l'ordre peut aussi être inhibé. Le procédé décrit permet la transmission des données dans le commutateur, mais ne présente aucune protection, telle que celle qui est donnée par la couche AAL La description qui suit montre comment cette caractéristique peut être obtenue avec une réalisation particulière de commutateur en mode ATM, ceci n'étant cependant pas le seul procédé, car d'autres réalisations de commutateur per- mettent l'exécution d'un équivalent de couche AAL d'une autre manière, par exemple la disposition de code CRC par cellule et l'utilisation de plusieurs plans synchrones. Un exemple de commutateur fondamental en mode ATM et son utilisation dans les services de diffusion sont décrits dans les demandes de brevet britannique no 90 19340 0 et 89.17530 1. A l'intérieur du commutateur, une cellule est acheminée sous forme d'une cellule à soixante-deux octets avec une information d'acheminement et un numéro de séquence (avec protection) de détection d'erreur et la cellule complète de cinquante-trois octets comme représenté sur la figure 2. L'octet de servitude équivaut à la protection du numéro de séquence donnée par le type de couche AAL, mais possède une séquence plus longue et est donc meilleur que la protection de la couche AAL de type 1. La cellule complète à cinquante-trois octets trans- met l'information. L'octet de somme de vérification FCS équivaut à la protection du numéro de séquence donnée par la couche AAL de type 1, mais il s'agit d'un champ plus grand et qui est donc meilleur que la protection de la couche AAL de type 1. La réalisation du commutateur en mode ATM qui est utilisé met en oeuvre cette cellule interne à soixante-deux octets pour permettre un acheminement de l'information et une protection afin que deux plans du commutateur puissent travailler avec fiabilité. Le système fonctionne alors de la manière suivante. (a) Le flux de données à l'entrée du commutateur est divisé en tronçons de cinquante-trois octets, il possède un numéro de séquence et l'information d'acheminement est ajoutée Ce flux est alors commuté dans le commutateur de la même manière que le trafic ordinaire en mode ATM. (b) Les données de sortie du commutateur sont extraites des cellules internes à soixante-deux octets, vérifiées par utilisation du numéro de séquence et proté- gées par vérification FCS puis transmises en dehors du commutateur. La figure 3 représente un exemple d'unité 40 de décodage d'en-tête Un signal provenant de la ligne 42 est vérifié dans une unité 44 de réception et de vérification de cellule, et l'en-tête de la cellule est retiré et transmis à un ensemble 46 de maintien de l'ordre et une unité 48 de traduction d'en-tête L'unité 48 prélève l'en- tête existant et produit l'identité et le numéro de voie du circuit sortant L'identité et le numéro de voie sont alors combinés au contenu de la cellule dans l'unité 40 à cellule interne de construction avant transmission au commutateur. La figure 4 représente une variante d'unité de décodage d'en-tête représentée sur la figure 3 Lors du fonctionnement normal, l'unité 40 ' travaille de la même manière que l'unité 40 représentée sur la figure 3 En mode AU 4, l'unité 46 ' de maintien de l'ordre et l'unité 48 ' de traduction d'en-tête sont inhibées par un signal 52 d'une unité centrale de commande, non représentée En consé- quence, l'en-tête de la cellule est transmis à l'unité 50 ' de cellule interne de construction sous forme non modifiée et est combiné à nouveau au contenu de la cellule avant transmission au commutateur si bien que la cellule origi- nale de données est rétablie. Les commutateurs en mode ATM créent habituellement une instabilité en fonction de la charge du flux de don- nées, du fait du multiplexage statistique du trafic. Cependant, dans ce cas, la largeur de bande utilisée est si grande que le flux doit être acheminé de lui-même sans autre trafic Ceci a pour effet de donner une instabilité très réduite, et le retard peut aussi être minimal. Cette application d'un commutateur ATM serait efficace pour assurer une amplitude limitée de connexion croisée au niveau AU 4 par l'utilisation d'un commutateur en mode ATM ne nécessitant qu'une modification minimale du comportement des voies. La disposition d'un commutateur ATM uniquement pour cette fonction est improbable et déraisonnable, mais l'utilisation occasionnelle d'un commutateur existant de cette manière serait avantageuse. La description concerne une forme particulière de commutateur ATM, mais une approche analogue peut être utilisée pour d'autres formes de commutateurs ATM. REVENDICATIONS 1 Procédé de commutation de flux de données en mode de transmission synchrone avec un commutateur en mode de transmission asynchrone, caractérisé en ce qu'il comprend la division du flux de données en blocs qui remplissent les champs d'en-tête et d'information, et l'inhibition de l'unité ( 48 ') de traduction d'en-tête de l'unité ( 40 ') de décodage d'en-tête du commutateur en mode de transmission asynchrone, afin que le bloc de données puisse être recon- stitué dans la voie de sortie. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'inhibition de l'unité ( 46 ') de maintien de l'ordre dans l'unité de décodage d'en-tête. 3 Commutateur en mode de transmission asynchrone destiné à un système de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur en mode de transmission asynchrone et une unité ( 40 ') de décodage d'en-tête compre- nant un dispositif d'inhibition de son unité ( 48 ') de traduction d'en-tête.