DE69220564T2

DE69220564T2 - Unterstützung von verbindungslosen Diensten im ATM-Netz unter Verwendung von Teilverbindungen

Info

Publication number: DE69220564T2
Application number: DE69220564T
Authority: DE
Inventors: Boudec Jean-Yves Dr Le; Rainer Dr Oechsle; Linh Dr Truong
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1992-04-27
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2012-04-28
Also published as: EP0567711A1; EP0567711B1; US5357508A; CA2089790C; JPH0685828A; JPH0754934B2; ATE154863T1; DE69220564D1; CA2089790A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung von verbindungslosen Diensten in Kommunikationssystemen im asynchronen Übertragungsmodus (ATM).

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Das International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT) hat den asynchronen Übertragungsmodus (ATM) als den Übertragungsmodus zur Implementierung von Breitband- ISDNs (B-ISDNs) festgelegt. ATM basiert auf der Verwendung kurzer Pakete von fester Länge, die als Zellen bezeichnet werden. Eine Zelle besteht aus einem Informationsfeld, dem ein Präfix mit einem Kopf vorangestellt wurde, der die Wegleitungs- und Steuerinformationen enthält. Die ATM-Zellenstruktur, deren Kopfteil 5 Oktets und deren Informationsfeld 48 Oktets lang ist, wird beschrieben in "A Direct ATM Connectionless Service" von J.Y. Le Boudec et al., RACE 1035 Temporaty Working Document WP3.2/IBM/030.1, 23. August 1991, Seite 1 - 15.
Die Wegleitung von ATM-Zellen basiert auf dem Inhalt der Felder mit der Kennzeichnung des virtuellen Pfads (VPI) und der Kennzeichnung des virtuellen Kanals (VCI) im Kopf der genann ten Zelle. Die VPI/VCI-Werte werden in den Zwischenvermittlungsknoten in Verbindung mit Leitwegtabellen benutzt, um zu bestimmen, auf welcher abgehenden Verbindungsleitung die Zelle weitergeleitet werden soll. Sie gelten nur für die aktuelle Verbindungsleitung und werden am nächsten Teilabschnitt generell durch einen neuen Wert ersetzt. Die Leitwegtabelle in einem Vermittlungsknoten enthält einen Eintrag für jeden VPI/VCI-Wert, der jeder ankommenden Verbindungsleitung zugewiesen ist, wobei dieser Eintrag eine Abbildung für die entsprechende abgehende Verbindungsleitung und den neuen für diese Verbindungsleitung zu verwendenden VPI/VCI-Wert enthält. Die Zuordnung der VPI/VCI-Werte und der Aufbau der Leitwegtabellen-Einträge sind Teil einer Verbindungsaufbauprozedur. Daher stellen ATM-Netze grundsätzlich einen verbindungsorientierten (CO) virtuellen Verbindungsdienst bereit.
Verschiedene Aspekte von ATM und seine Anwendung werden in den folgenden Publikationen beschrieben:
- CCITT Study Group XVIII, Report R34, Juni 1990, mit:
- Entwurfsempfehlung I.121: Breitbandaspekte von ISDN;
- Entwurfsempfehlung I.150: funktionelle Merkmale von B-ISDN ATM;
- Entwurfsempfehlung I.311: generelle Netzwerkaspekte von B-ISDN;
- "Principles and Benefits of the Asynchronous Transfer Mode", Dupraz et al., Electrical Communication, Band 64, Nr. 2/3, 1990, Seite 116 - 123;
- "The Virtual Path Identifier and Its Application for Routing and Priority of Connectionless and Connection- Oriented Services", J.L. Adams, Int. J. of Digital and Analog Cabled Systems, Band 1, Nr. 4, 1988, Seite 257 - 262.
Ein Verfahren zur Unterstützung von verbindungslosen Diensten im asynchronen Übertragungsmodus (ATM CL) wird in der europäischen Patentanmeldung EP 91810669.1 mit dem Titel "Connectionless ATM Data Services" beschrieben. Über dieses Verfahren wird außerdem in dem Arbeitsdokument "A Direct ATM Connectionless Service" von J.Y. Le Boudec et al., RACE 1035 Temporary Working Document WP3.2/IBM/030.1, 23. August 1991, Seite 1 - 15, berichtet. In diesem Verfahren wird jedem teilnehmenden Gerät eines Teilnehmers (TE) eine Bereichsadresse (D@) zugewiesen. Die D@ des Ziel-TE wird von dem Ursprungs-TE in das VPI/VCI-Feld der ATM-Zellen gesetzt. Das ATM-Netz leitet dann die verbindungslosen (CL) Zellen anhand der Bereichsadresse (D@) zum Ziel. Zu diesem Zweck wird die D@ in zwei Teile unterteilt; ein Teil identifiziert den Vermittlungsknoten, der andere Teil identifiziert den Anschlußport, an den das Ziel-TE angeschaltet ist.
Ein Nachteil dieses ATM CL-Dienstes ist, daß das Konzept der Bereichsadresse nur für Bereiche mit einer maximalen Anzahl aktiver TEs angewendet werden kann, die von der Größe der D@ begrenzt ist. Diese maximale Anzahl beträgt nämlich zirka 64.000. Netze mit einer größeren Anzahl von Teilnehmergeräten müssen in viele einzelne Bereiche unterteilt werden, und es wird ein zusätzlicher Mechanismus benötigt, um die CL-Zellen zwischen diesen Bereichen zu leiten.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Unterstützung eines verbindungslosen Dienstes im asynchronen Übertragungsmodus (ATM CL) ohne Beschränkung der Bereichsgröße.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Unterstützung von ATM CL-Diensten, die durch Hinzufügen einiger weniger Funktionen und Tabellen in den Teilnehmergeräten, den Vermittlungsknoten und den zentralen Verwaltungsfunktionen (MFs) des Systems implementiert werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Unterstützung von ATM CL-Diensten, bei denen keine Verarbeitung von Informationen der ATM-Adaptionsschicht (AAL) innerhalb des Netzes erforderlich ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Dies wurde erreicht durch ein Verfahren und eine Vorrichtung, die den verbindungslosen ATM-Dienst durch Teilverbindungen (PCs) unterstützen, das heißt durch Verbindungen, die nur bis zu den Zielvermittlungsknoten und nicht bis zum eigentlichen Zielteilnehmer hergestellt werden. Verglichen mit dem oben beschriebenen Verfahren zur Unterstützung verbindungsloser ATM-Dienste besteht bei der Verwendung von Teilverbindungen keine Beschränkung hinsichtlich der Bereichsgröße, weil die vom Ursprungsteilnehmer in das VPI/VCI-Feld einer Zelle eingebettete Information sich auf den Ursprungsvermittlungsknoten bezieht, an den das Ursprungsteilnehmergerät angeschlossen ist. Leitwegalgorithmen zwischen den einzelnen Bereichen sind nicht erforderlich. Durch dieses Verfahren der Erfindung kann die Vermittlung der ATM CL-Zellen außerdem vollständig in der ATM-Schicht liegen und ist dadurch für die ATM-Adaptionsschicht (AAL) transparent, das heißt, die AAL muß in dem Netz nicht implementiert werden.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN UND ERLÄUTERUNG DER ABKÜRZUNGEN

Die Erfindung wird im folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben; es zeigt:
FIG.1 die Konfiguration eines ATM-Systems, in dem der ATM CL-Dienst mit Teilverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung unterstützt wird.
FIG. 2 die Konfiguration eines anderen ATM-Systems, das den ATM CL-Dienst mit Teilverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung unterstützt, bei dem die PCs in Zwischenvermittlungsknoten gemergt werden.
FIG. 3 den VPI/VCI-Abschnitt einer CL-Zelle, der die Codierung der PCI- und MMX-Felder gemäß zwei Implementierungen des Erfindungsverfahrens erläutert.
FIG. 4 ein Teilverbindungs-Mergebaum gemäß einer Implementierung der vorliegenden Erfindung.
AAL Adaptionsschicht des asynchronen Übertragungsmodus
ATM asynchroner Übertragungsmodus
B-ISDN Breiband-ISDN
CCITT Internationaler Beratender Ausschuß für den Fernschreib- und den Fernsprechdienst
Zelle die von der ATM-Schicht verwendete Informationseinheit
CL verbindungslos
CL/CO-Bit Bit im Feld für die Kennzeichnung des virtuellen Pfads/des virtuellen Kanals (VPI/VCI), das angibt, ob die Zelle eine verbindungslose oder eine verbindungsorientierte Zelle ist
@ DBereichsadresse
E.164 CCITT-Empfehlung zur Definition von Adressen für die Verwendung im ISDN
EOM Ende-der-Nachricht
IP Übergangsprotokoll
ISDN Diensteintegrierendes Digitalnetz
L@ Lageadresse
MF Verwaltungsfunktion
MID Multiplex-Kennzeichnung
MMX Nachricht-Multiplexing
Netbios Kommunikationssoftware (IBM-Produkt)
OSI offene Kommunikation
PC Teilverbindung
PCA to D Teilverbindung zwischen den Teilnehmergeräten A und D
PCI Teilverbindungskennzeichnung
TE Teilnehmergerät

ALLGEMEINE BESCHREIBUNG

Das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung basieren auf sogenannten Teilverbindungen (PCs). Eine PC, wie in Figur 1 dargestellt ist, ist eine einseitig gerichtete Verbindung über einen virtuellen Kanal, die von dem Netz 18 von einem Ursprungs-TE (TEA) 10 zu dem Zielvermittlungsknoten 14, an den das Ziel-TE (TED) 15 angeschaltet ist, aufgebaut wird. Von einem Ursprungs-TE, beispielsweise TEA, gesendete CL-Zellen enthalten in ihrem VPI/VCI-Feld eine Teilverbindungskennzeichnung (PCI), die dem Ursprungsvermittlungsknoten, zum Beispiel dem Vermittlungsknoten 12, die Identifizierung der PC ermöglicht, über die die Zellen weitergeleitet werden sollen, zum Beispiel PCA to D Innerhalb des Netzes 18 werden die CL-Zellen über die PC bis zu dem Zielvermittlungsknoten 14 geschaltet und geleitet. Die Zwischenvermittlungsknoten 12 und 13 schalten die Zellen genau in der gleichen Weise weiter, wie verbindungsorientierte (CO) ATM-Zellen, das heißt, Zuordnen des ankommenden Ports und der ankommenden VPI/VCI zu dem abgehenden Port und der abgehenden VPI/VCI. Während der Aufbauphase dieser PCs werden hierfür VPI/VCI-Zuordnungstabellen aufgestellt. Eine typische Zuordnungstabelle wird beschrieben in "The Asynchronous Transfer Mode: A Tutorial", von J.-Y. Le Boudec, das im Mai 1992 in Computer Networks and ISDN erscheint.
Am Zielvermittlungsknoten 14 werden alle PCs, die an dasselbe Zielteilnehmergerät 15 gerichtet sind, zu einem einzigen Strom gemergt, in dem die CL-Zellen an das Ziel-TE (TED) 15 gesendet werden. An dem Mergepunkt, an dem diese PCs gemergt werden, muß ein Austausch der Nachrichtenkennzeichnungen (MID) durchgeführt werden, damit das Zielteilnehmergerät zwischen den von den verschiedenen Ursprungsstationen ausgegebenen Nachrichten unterscheiden kann. Diese MID ist ein Feld, das gewährleistet, daß nur Zellen mit derselben MID zu einer Nachricht zusammengefügt werden.
Die von der Ursprungs-TE verwendete PCI bezieht sich ausschließlich auf den Ursprungsanschlußport. Ihre einzige Funktion besteht darin, dem Ursprungsvermittlungsknoten bei der Identifizierung der PC zu helfen, die zur Übertragung der CL- Zellen an das Ziel-TE verwendet werden soll. Die Funktion der PCI ist daher gleichwertig mit der einer VPI/VCI, die eine virtuelle Verbindung kennzeichnet. Aus diesem Grund wird keine Bereichsdefinition benötigt, so daß das Erfindungsverfahren die Verbindung von mehr als 64.000 TEs innerhalb eines Bereichs ermöglicht. Ähnlich wie bei bekannten virtuellen Verbindungen wird eine PC auch hier zwischen einem Ursprungs- TE und einem Ziel-TE definiert, jedoch mit dem Unterschied, daß die PC gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Zielvermittlungsknoten endet, an den das Ziel-TE angeschaltet ist, und nicht in dem Ziel-TE selbst, wie es bei virtuellen Verbindungen der Fall ist.
Wie das Beispielnetz 18 der Figur 1 zeigt, liefert die PCI, die von TEA 10 für die für TED 15 bestimmten Zellen verwendet wird, dem Vermittlungsknoten 12 die Kennzeichnung der Teilverbindung PCA to D. Die Bedeutung dieser PCI bezieht sich nur auf den Vermittlungsknoten 12, an den das TEA 10 angeschaltet ist. Sie kann also denselben Wert haben, wie die von TEB 11 verwendete PCI, obwohl die beiden Teilnehmergeräte 10 und 11 zwei verschiedene PCs verwenden, um CL-Zellen über das Netz an TED 15 zu senden. Alle für TED 15 bestimmten PCs werden in dem Vermittlungsknoten 14 gemergt, wie bereits oben erwähnt.

Aktivierung eines verbindungslosen Teilnehmers (als Zielteilnehmer):

Ähnlich wie bei der in "A Direct ATM Connectionless Service" von J.Y. Le Boudec et al. in RACE 1035, Temporary Working Document WP3.2/IBM/030.1 vom 23. August 1991 auf Seite 1 - 15 beschriebenen Aktivierungsprozedur muß ein Teilnehmer 15, der den CL-Dienst nutzen, also CL-Zellen empfangen möchte, eine Nachricht NOTIFY an das Netz 18 beziehungsweise an die Verwaltungsfunktion (MF) 19 dieses Netzes senden. Diese NOTIFY- Nachricht enthält die Adresse der höheren Schicht des betreffenden Teilnehmers 15 (zum Beispiel Übergangsprotokoll (IP), offene Kommunikation (OSI), E.164-Adressen oder Netbios- beziehungsweise Internet-Bereichsnamen) und einen Merker, der die Aktivierung des genannten Zielteilnehmers 15 anzeigt. Der lokale Vermittlungsknoten 14, an den der Zielteilnehmer 15 angeschaltet ist, antwortet mit einer Nachricht NOTIFY_ACK, die den VPI/VCI-Wert enthält, den der Vermittlungsknoten 14 zum Senden von CL-Zellen verwendet. Weiter informiert der lokale Vermittlungsknoten 14 die Verwaltungsfunktion (MF) 19 in dem Netz 18 über die Aktivierung des Zielteilnehmers 15. Die MF 19 pflegt eine Tabelle der aktivierten Teilnehmer, die als Eintrag die genaue Adresse der höheren Schicht für jeden Teilnehmer und die entsprechende Lageadresse (L@) des Anschlußports enthält, an den der Teilnehmer angeschaltet ist. Das L@-Feld enthält die vom Netz zum Aufbau der PC verwendete Information. Das Netz benutzt dieselbe Information, um eine Verbindung zu einem Teilnehmer über einen virtuellen Kanal aufzubauen. Jn B-ISDN basiert diese, wie von der CCITT vorgegeben, auf dem Numerierungsplan E.164. Dieser Numerierungsplan ist wiedergegeben in "Numbering Plan for the ISDN Era", CCITT Recommendation E.164, Fascicle II.2-Rec. E.164, Seite 135-140.

Anforderung der PCI durch den Ursprungsteilnehmer:

Wie bei der in dem bereits erwähnten Arbeitsdokument von J.Y. Le Boudec et al. beschriebenen Anforderungsprozedur muß ein CL-Teilnehmer 10 eine Nachricht PCI_REQuest an das Netz 18 ausgeben, bevor er CL-Zellen über das genannte Netz 18 an einen Zielteilnehmer 15 senden kann. Diese Nachricht enthält die Zieladresse der höheren Schicht. Bei Empfang der Nachricht PCI_REQuest prüft der Ursprungsvermittlungsknoten 12, ob dieser Teilnehmer 10 bereits eine PC zu diesem Ziel 15 hat. Wenn ja, antwortet der Vermittlungsknoten 12 mit einer Nachricht PCI_RESponse. Diese Nachricht PCI_RESponse enthält den vom Teilnehmer 10 zu verwendenden PCI-Wert. Andernfalls bittet der Vermittlungsknoten 12 die MF um die L@ des Zielteilnehmers 15. Mit dieser L@ baut der Ursprungsvermittlungsknoten 12 dann die PC (TEA to D) zu dem Zielvermittlungsknoten 14 auf. Dieser PC-Aufbau wird von dem Zielvermittlungsknoten 14 akzeptiert, wenn der Zielteilnehmer 15 immer noch aktiviert ist (siehe Abschnitt: Aktivierung eines verbindungslosen Teilnehmers (als Zielteilnehmer)). Ist der Zielteilnehmer 15 nicht mehr aktiviert, wird der Aufbau der PC abgelehnt und der Ursprungsteilnehmer 10 kann entsprechend informiert werden. Bei einem erfolgreichen Fall, das heißt, wenn der Zielteilnehmer 15 noch aktiviert ist, empfängt der Ursprungsteilnehmer 10 die PCI_RES-Nachricht zusammen mit der zu verwendenden PCI.

Übertragung von CL-Zellen:

Wie bereits weiter oben beschrieben, sendet ein Ursprungsteilnehmer 10 CL-Zellen an einen Zielteilnehmer 15 unter Verwendung des PCI-Werts, den er mit Hilfe der Anforderungsprozedur erhalten hat (siehe Abschnitt: Anforderung des PCI durch den Ursprungsteilnehmer). Der Ursprungsvermittlungsknoten 12 nutzt den PCI-Wert der CL-Zellen zur Identifizierung der PC, über die er die Zellen weiterleiten soll. Innerhalb des Netzes 18 wird die PC in derselben Weise geschaltet, wie bei einer Verbindung über einen virtuellen Kanal. Die Markierung der CL-Zellen und der PC kann beispielsweise in derselben Weise erfolgen, wie es in der europäischen Patentanmeldung EP 91810669.1 mit dem Titel "Connectionless ATM Data Services" und in "A Direct ATM Connectionless Service" von J.Y. Le Boudec et al. in RACE 1035, Temporary Working Document WP3.2/IBM/030.1 vom 23. August 1991 auf den Seiten 1 - 15 vorgeschlagen wird. Es wird darin vorgeschlagen, das erste Bit in dem VPI/VCI-Feld zur Markierung einer CL-Zelle und einer PC auf Eins zu setzen.
In dem Zielvermittlungsknoten 14 werden alle an denselben Teilnehmer 15 gerichteten PCs (PC.. to D) gemergt. Dies ist in Figur 1 schematisch dargestellt; hier ist zu sehen, daß die PCs, PCA to D, PCB to D, PCC to D in dem Zielvermittlungsknoten 14, an den der Zielteilnehmer 15 (TED) angeschaltet ist, zusammengeführt werden. Die über diese PCs empfangenen CL-Zellen werden von dem Zielvermittlungsknoten 14 zu dem Zielteilnehmer 15 weitergeleitet, der den vereinbarten VPI/VCI-Wert während der Aktivierungsphase benutzt (siehe Abschnitt: Aktivierung eines verbindungslosen Teilnehmers (als Zielteilnehmer)). Da die CL-Zellen der verschiedenen PCs denselben MID- Wert haben könnten, führt der Zielvermittlungsknoten 14 auch den MID-Austausch durch, wie er in "The Asynchronous Transfer Mode: A Tutorial" von J.-Y. Le Boudec beschrieben wird, das im Mai 1992 in Computer Networks and ISDN erscheint.

Deaktivierung und Abbau der PCs:

Bei Deaktivierung eines Teilnehmers gibt das Netz alle zu diesem gehörenden PCs frei. Diese Freigabe von PCs erfolgt unabhängig davon, ob es sich bei dem zu deaktivierenden Teilnehmer um den Ursprungs- oder den Zielteilnehmer handelt. Wenn zum Beispiel der Zielteilnehmer 15 deaktiviert werden muß, werden alle betreffenden PCIs, das heißt PCA to D, PCB to D, PCC to D, freigegeben. Außerdem kann die Nutzung einer PC von einem Zeitgeber überwacht werden, das heißt, wenn eine PC während eines bestimmten Zeitraums nicht benutzt wird, wird sie automatisch vom Netz freigegeben. Die Überwachungsfunktion durch den Zeitgeber könnte in dem Ursprungs- oder in dem Zielvermittlungsknoten implementiert werden und reduziert die Anzahl der verwendeten PCs.

Mergen der PCs in den Zwischenvermittlungsknoten:

Wie weiter oben beschrieben wurde, wird für jedes Ursprungs- und Zielteilnehmerpaar eine PC aufgebaut. Dies kann dazu führen, daß ein Netz eine sehr große Anzahl von PCs aufbauen und steuern muß. Dies ist darauf zurückzuführen, daß gemäß einer ersten Implementierung und der entsprechenden Vorrichtung der Erfindung alle an einen Zielteilnehmer 15 gerichteten PCs (PC... to D) einzeln von den Ursprungsteilnehmern 10, 11 und 17 zum Zielvermittlungsknoten 15, wo alle ankommenden PCs gemergt werden, aufgebaut werden.
Im folgenden wird eine zweite Implementierung der Erfindungsmethode beschrieben, die zu einer Reduzierung von in einem Netz aufgebauten PCs führt. Die Anzahl der PCs kann wesentlich reduziert werden, wenn die an denselben Zielteilnehmer gerichteten ankommenden PCs bereits an den Zwischenvermittlungsknoten in einer einzigen abgehenden PC gemergt werden. Die zweite Implementierung und eine entsprechende Vorrichtung werden in Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben. In dieser Figur ist ein Netz 28 mit einer MF 29, ähnlich wie in Figur 1, dargestellt, mit dem Unterschied, daß alle PCs so früh wie möglich gemergt werden. Die PCs von den Ursprungsteilnehmergeräten TEA 20 und TEB 21, die an dasselbe Ziel-TE 25 gerichtet sind, werden in dem Ursprungsvermittlungsknoten 22 gemergt. Indem man diese beiden PCs zu einer PC zusammenführt, die als PCto D bezeichnet wird, wird die Anzahl der Teilverbindungen im gesamten Netz 28 reduziert. Die PC mit der Bezeichnung PCto D, die eine Verbindung von TEC 27 zum Ziel- TED 25 herstellt, wird mit der von dem Vermittlungsknoten 22 kommenden PCto D in dem Zwischenvermittlungsknoten 23 gemergt. Durch Mergen der PCs in den Verrnittlunsknoten 22 und 23 ist in dem Zielvermittlungsknoten 24 des Beispielnetzes 28 kein weiteres Mergen erforderlich. An jedem Mergepunkt muß ein MID-Austausch durchgeführt werden, um sicherzustellen, daß bei der endgültigen Zusammenfügung der Zellen nur die zu einer Nachricht gehörenden Zellen zusammengefügt werden.
Das Mergen von PCs ist ein optionales Merkmal für die Vermittlungsknoten, das heißt, es liegt bei dem jeweiligen Vermittlungsknoten, darüber zu entscheiden, ob alle PCs, einige von ihnen oder gar keine innerhalb dieses Vermittlungsknotens gemergt werden müssen. Wichtig ist hierbei nur, daß bei einem PC-Merging in einem Zwischenvermittlungsknoten dieser Vermittlungsknoten dann den MID-Austausch für diese PCs durchführen muß.
Durch Mergen der PCs, wie in Figur 2 zu sehen ist, wird innerhalb eines Netzes 28 ein einseitig gerichteter Baum aufgebaut. Die Wurzel dieses Baums befindet sich am Zielteilnehmergerät 25. Die im Kontext definierte PCI mit der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels dient zur Identifizierung dieses Baums. Jede von einem Ursprungs-TE, die alle an den Blättern des Baumes liegen, zu der Wurzel des genannten Baumes gesendete CL-Zelle wird entlang dem Ast zum nächsten Mergepunkt gesendet und so weiter. An jedem Mergepunkt muß, wie oben erläutert, ein MID-Austausch durchgeführt werden.

Bäume im virtuellen Pfad:

Dieser Abschnitt beschreibt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in Zusammenhang mit der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels erwähnt wurde, führt das Mergen von PCs in den Zwischenvermittlungsknoten zur Bildung eines einseitig gerichteten Baums, bei dem sich das Zielteilnehmergerät an der Wurzel befindet. Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt einen Baum bereit, der jetzt in den Zielvermittlungsknoten und nicht am Zielteilnehmergerät endet. Außerdem werden die PCs zwischen den Vermittlungsknoten durch virtuelle Pfade ersetzt. Die Menge der Bäume in einem Netz kann so beträchtlich reduziert werden, weil jetzt nur noch ein Baum pro Zielvermittlungsknoten und nicht ein Baum pro Ziel-TE vorhanden ist. Außerdem kann die Steuerung und die Verwaltung der Bäume jetzt vollkommen unabhängig von der Aktivität der Teilnehmer erfolgen. Dies ist nicht der Fall bei dem Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Lebensdauer der PCs von der Aktivität der Ursprungs- und Zielteilnehmer abhängt.
Ein zweiter Unterschied im Vergleich mit der zweiten Implementierung ist, daß die von einem Ursprungs-TE verwendete PCI durch die D@ ersetzt werden kann. Diese D@ ist zweiteilig strukturiert, wie in der genannten europäischen Patentanmeldung EP 91810669.1 mit dem Titel "Connectionless ATM Data Services" und in der bereits erwähnten Publikation "A Direct ATM Connectionless Service" von J.Y. Le Boudec et al. in RACE 1035, Temporary Working Document WP3.2/IBM/030.1, 23. August 1991, Seite 1 - 15, beschrieben. Diese beiden Teile sind:
ein erster Teil zur Identifizierung des Zielvermittlungsknotens (erste Implementierung) oder des entsprechenden Baumes (zweite Implementierung), und der zweite Teil zur Identifizierung des Teilnehmeranschlußports.
Der erste Teil der D@ wird von den Vermittlungsstellen zur Identifizierung des Baumes verwendet, über den die CL-Zellen weitergeleitet werden müssen, der zweite Teil der D@ wird von der Zielvermittlungsstelle zur Identifizierung des Anschlußports verwendet, an den das Ziel-TE angeschaltet ist. Gemäß der zweiten Implementierung muß in den Mergepunkten des Baumes ein MID-Austausch durchgeführt werden.

AAL-Transparenz:

Wie in Verbindung mit den ersten drei Implementierungen und den entsprechenden Verfahren zur Unterstützung verbindungsloser ATM-Dienste beschrieben wurde, muß an jedem Mergepunkt ein MID-Austausch stattfinden. Wenn zwei oder mehr ankommende PCs die MID gleichzeitig benutzen, und wenn die MIDs an den Mischpunkten nicht ausgetauscht werden, wird der Empfänger schließlich versuchen, Zellen, die eigentlich zu unterschiedlichen Nachrichten gehören, zu einer Nachricht zusammenzufügen. Heute wird das MID-Feld in der AAL entsprechend der Beschreibung in der CCITT Entwurfsempfehlung 1.363, "B-ISDN ATM Adaption Layer (AAL) Specification", Genf, Juni 1990, Seite 99 ff., definiert. Das bedeutet, neben der PC-Vermittlung, die fast genauso ist, wie die Vermittlung von virtuellen ATM- Verbindungen, muß in der AAL eine zweite Vermittlungsebene, nämlich der MID-Austausch, durchgeführt werden. Die AAL ist also für die Vermittlungsstellen nicht transparent. Alle Veränderungen in der AAL, die eine Auswirkung auf das MID-Feld haben, führen zu einer Veränderung in den Vermittlungsknoten. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vermittlungsknoten von allen AAL-Funktionen zu befreien, so daß sie gegenüber Veränderungen in der AAL invariant sind. Die vierte Implementierung zur Unterstützung von ATM CL-Diensten stellt ein Mittel bereit, mit dem für die Vermittlungsknoten eine von der AAL unabhängige Implementierung des CL- Dienstes möglich ist.
Diese vierte Implementierung basiert auf dem verbindungslosen Dienst, der von Teilverbindungen gemäß den oben beschriebenen Verfahren unterstützt wird. Da die vom Ursprungsteilnehmergerät benutzte PCI sich nur auf den Ursprungsanschlußport bezieht, hängt die Anzahl der für ihre Codierung erforderlichen Bits von der Anzahl der Zielörte ab, mit denen der Teilnehmer gleichzeitig kommunizieren möchte, die in den meisten Fällen klein ist. Das VPI/VCI-Feld ist 24 Bits lang. Hiervon können zehn Bits für die PCI reserviert werden, wodurch 1.024 gleichzeitige Zielorte möglich sind. Die restlichen Bits des VPI/VCI-Feldes können jetzt zur Implementierung der Identifizierungsfunktion des Nachrichten-Multiplexing verwendet werden. Um eine Verwechslung mit der in der AAL definierten MID- Funktion zu vermeiden, wird diese neue Funktion der ATM- Schicht als Nachrichten-Multiplexing (MMX) bezeichnet. Diese MMX-Funktion ist hierbei kein Ersatz für die AAL-MID-Funktion, das heißt, die Teilnehmer können die AAL-MID-Funktion immer noch für ihre eigenen Zwecke nutzen. Der Hauptpunkt der vierten Implementierung ist die Transparenz der AAL für die Vermittlungsstellen.
Die sich hieraus ergebende Struktur des VPI/VCI-Felds einer CL-Zelle ist in Figur 3 dargestellt, wo für das MMX-Feld 10 Bits reserviert sind. Es wird darauf hingewiesen, daß Figur 3 nur ein Beispiel darstellt und daß jede andere Anzahl von Bits für die PCI und das MMX möglich ist. Die Grenze wird vorgegeben von der Gesamtlänge des VPI/VCI-Felds. Das erste Bit 31 des VPI/VCI-Felds 30, genannt verbindungsloses/verbindungsorientiertes (CL/CO) Bit, gibt an, ob die Zelle eine verbindungslose Zelle ist oder nicht. Das folgende Feld 32, PCI-Feld genannt, umfaßt 10 Bits für die PCI. Das MMX-Feld 34 mit einer Länge von 10 Bits ist für die MMX-Information reserviert. Das MMX-Feld 34 ist von dem PCI-Feld 32 durch ein Ende-der-Nachricht-Bit 33 (EOM) getrennt. Dieses EOM-Bit 33 zeigt, wenn es gesetzt wurde, an, daß die Zelle das letzte Segment der Nachricht enthält. Eine ähnliche Funktion wurde bereits vorgeschlagen in "Simple and Efficient Adaptation Layer (SEAL)", ANSI T1S1.5, Doc. T1S1.5/91-292, Quelle: Sun Microsystems Inc., 12. - 16. August 1991; hierbei ist das EOM im Nutzlastfeld der Zelle codiert.
In den folgenden Abschnitten werden zwei Methoden zur Handhabung des MMX-Felds vorgestellt.

Dynamischer NMX-Austausch:

Ähnlich wie bei der AAL-MID-Funktion wählt der Ursprungsteilnehmer für jede Nachricht, die er übertragen möchte, einen MMX-Wert und fügt diesen Wert in das MMX-Feld aller CL-Zellen ein, die diese Nachricht tragen. Bei der Zelle, die das letzte Segment der Nachricht enthält, ist das EOM-Bit auf "1" gesetzt. Hinsichtlich der MMX-Auswahl werden an den Ursprungsteilnehmer keine Anforderungen gestellt. An den PC- Mergepunkten im Netz wird bei einem Paar von ankommenden/abgehenden PCs die folgende MMX-Austauschprozedur durchgeführt:
- Empfangen einer neuen MMX und Empfangen von EOM = "0": Die Zelle wird mit einer neuen und freien MMX weitergeleitet; die empfangene MMX wird zusammen mit der neuen abgehenden MMX in einer MMX-Tabelle gespeichert.
- Empfangen einer neuen MMX und Empfangen von EOM = "1": Die Zelle wird mit einer neuen und freien MMX, die jedoch für eine spätere Verwendung wieder freigegeben wird, weitergeleitet.
- Empfangen einer alten MMX und Empfangen von EOM = "0": Die Zelle wird mit der in der MMX-Tabelle gespeicherten abgehenden MMX weitergeleitet; die empfangene MMX wird als Eintrag in die MMX-Tabelle verwendet.
- Empfangen einer alten MMX und Empfangen von EOM = "1": Die Zelle wird mit der in der MMX-Tabelle gespeicherten abgehenden MMX weitergeleitet, wobei die empfangene MMX als Eintrag in die Tabelle verwendet wird. Der Eintrag wird dann aus der Tabelle gelöscht und die abgehende MMX wird zur späteren Verwendung freigegeben.
Die Bezeichnung "alte MMX" bedeutet, daß die empfangene MMX bereits als Eintrag in der MMX-Tabelle vorhanden ist. Andernfalls handelt es sich um eine neue MMX. Zum Schutz gegen den Verlust von Zellen mit EOM = "1", wird die Nutzung der Einträge der MMX-Tabellen von einem Zeitgeber überwacht. Wenn dieser Zeitgeber abläuft, wird der entsprechende Eintrag gelöscht und die abgehende MMX wird zur späteren Verwendung freigegeben. Der oben beschriebene MMX-Austausch ist dem AAL- MID-Austausch sehr ähnlich. Ein Unterschied gegenüber dem MID-Austausch besteht darin, daß für die Identifizierung eines neuen MMX-Wertes kein "Anfang-der-Nachricht" (BOM) definiert wird.

Statischer MMX-Austausch:

Die zweite MMX-Austauschmethode vermeidet die permanente Aktualisierung der MMX-Tabellen und die Suche nach nicht benutzten MMX-Werten. Die grundlegende Jdee dieses Verfahrens wird anhand des Mergebaumes 40 in Figur 4 deutlich. Dieser Baum 40 zeigt mehrere sendende Teilnehmergeräte 41 - 49 (TE&sub1;, ..., TE&sub2;&sub1;), die sich an den Baumblättern befinden. Mehrere Vermittlungsknoten 50 - 55, welche die ankommenden Teilverbindungen in eine abgehende Teilverbindung mergen, sind Teil des genannten Baums 40. Ein empfangendes Teilnehmergerät TE&sub2;&sub2; 56 befindet sich an der Wurzel des Baums 40. Außerdem wird jedem Vermittlungsknoten 50 - 55 eine Wichtung w zugeordnet, die angibt, daß höchstens 2w ankommende Teilverbindungen an diesem Vermittlungsknoten in einer abgehenden Teilverbindung gemergt werden können. Ein Vermittlungsknoten mit der Wichtung 0, zum Beispiel der Vermittlungsknoten 53, führt also überhaupt kein Merging aus. Ein Vermittlungsknoten mit der Wichtung 1 kann bis zu zwei Teilverbindungen mergen. Die Verrnittlungsknoten 50 und 55 des exemplarischen Baums 40 haben die Wichtung w = 1. Eine Forderung ist, daß die Höhe des Mergebaumes 40 die Länge des MMX-Feldes nicht übersteigen darf. Diese Höhe ist definiert als die maximale Wichtung aller Pfade von den Ursprungsvermittlungsknoten zu den Zielvermittlungsknoten. Die Höhe des Baumes 40 ist 7. Die Länge des MMX-Feldes muß daher mindestens 7 betragen.
Jeder Vermittlungsknoten 50 - 55 weist in beliebiger Reihenfolge seinen ankommenden Teilverbindungen Nummern zu. Die Numerierung beginnt mit 0. Da die höchste Nummer für ankommende Teilverbindungen 2w ist, reichen für diese Numerierung w Bits aus. Für jede empfangene Zelle wird die ankommende MMX um w Bits nach links verschoben und die ankommende Nummer (zwischen 0 und 2w - 1) wird an den w niederwertigsten Stellen eingefügt. Diese Prozedur kann wie folgt beschrieben werden:
MMX_out = MMX_in 2w + Noincoming_PC (1)
Hierbei ist MMX_out der MNX-Wert nach Verarbeitung in einer Vermittlungsstelle, MMX_in ist der ankommende MMX-Wert und Noincoming_PC ist die Nummer, die der ankommenden Teilverbindung zugewiesen wird. Diese Nummer ist innerhalb der Vermittlungsstelle und für dieselbe abgehende Teilverbindung eindeutig.
Dieselbe Nummer kann innerhalb dieser Vermittlungsstelle benutzt werden, wenn sie ankommenden Teilverbindungen zugewiesen wird, die mit einer anderen abgehenden PC gemergt werden. Durch diese Prozedur ist garantiert, daß die von verschiedenen Teilnehmergeräten gesendeten Zellen an dem empfangenden Teilnehmergerät verschiedene MMX-Werte tragen. Die verschiedenen Nachrichten können zusätzlich durch das MID-Feld unterschieden werden, welches transparent zwischen den Ursprungs- und den Zielteilnehmergeräten übertragen wird.
Wenden wir uns erneut dem Mergebaum 40 in Figur 4 zu; alle von TE&sub5; 45 gesendeten Nachrichten werden an TE&sub2;&sub2; 56 mit dem MMX-Wert x...x 10 1111 0 empfangen. Die Leerstellen in diesem Wert trennen nur die von den verschiedenen Vermittlungsknoten eingefügten verschiedenen Bits; x...x steht für "nicht zu beachtende" Bit-Werte. Durch die eindeutige Numerierung der ankommenden PCs jedes Vermittlungsknotens und durch das oben beschriebene Verfahren ist es möglich, alle von einem bestimmten Teilnehmer gesendeten Nachrichten zu identifizieren. Ein anderes Beispiel für einen MMX-Wert, der eine von TE&sub2; 42 an TE&sub2;&sub2; 56 gesendete Nachricht identifiziert, die über die Vermittlungsknoten 50, 52, 54 und 55 übertragen wurde, lautet: x...x 1 0000 0. Die von TE&sub3; 43 gesendeten Zellen treffen an TE&sub2;&sub2; 56 mit einem MMX-Wert x...x 00 1111 0 ein, der sich auch von anderen MMX-Werten unterscheidet. Der MMX-Wert von Zellen, die ihren Ursprung an TE&sub2;&sub1; 49 haben, wird von dem Vermittlungsknoten 55 in x...x 1 geändert, bevor sie an TE&sub2;&sub2; 56 gesendet werden, wobei sich dieser Wert wiederum von den vorher geschriebenen MMX-Werten unterscheidet. Wie erwähnt, können Zellen unterschiedlicher Nachrichten voneinander getrennt werden, indem man die MMX- und die MID-Werte vergleicht.
Der MMX-Austauschalgorithmus ist sehr einfach zu implementieren. Außerdem garantiert die statische Zuweisung von MMX-Werten zu Teilnehmergeräten, daß an jedem -Mergepunkt ein freier MMX-Wert verfügbar ist. Für jedes Teilnehmergerät ist also in dem Mergebaum 40 ein MMX-Wert reserviert. In großen Mergebäumen ist dies nicht unbedingt der Fall, wenn das Verfahren für den dynamischen MMX-Austausch angewendet wird.
Aufgrund der statischen Zuweisung von MMX-Werten ist andererseits die Wahrscheinlichkeit einer Erschöpfung des MMX-Raums größer, als bei einer dynamischen MMX-Zuweisung, bei der sich der MMX-Raum nur dann erschöpft, wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt zu viele Nachrichten gleichzeitig gesendet werden müssen. Außerdem muß während des Aufbaus der Teilverbindung geprüft werden, daß die Höhe des Baumes nicht die Länge des MMX-Feldes übersteigt. Ein anderer Nachteil dieser Methode ist die Entscheidung hinsichtlich der Zuweisung von Wichtungen für die einzelnen Vermittlungsknoten.
Die beiden zuletzt genannten Nachteile, nämlich das Prüfen der maximalen Höhe des Baumes und die Schwierigkeit der Zuweisung von Wichtungen, bestehen jedoch nicht mehr, wenn die Methode für spezielle Fälle eingesetzt wird. Betrachten wir als Beispiel noch einmal die grundlegende Implementierung der Erfindung, Figur 1, bei der das Mergen der Verbindungen nur an dem letzten Vermittlungsknoten 14 stattfindet. In diesem Fall kann man allen Zwischenverbindungsknoten 12, 13 und 16, in denen keine ankommenden Verbindungen gemergt werden, eine Wichtung w = 0 zuweisen, und w = Länge des MMX-Feldes kann dem Zielvermittlungsknoten 14 zugewiesen werden. In diesem Fall muß die Höhe des Mergebaumes nicht geprüft werden, weil die Zuweisung der Wichtungen garantiert, daß die Höhe des Baumes der Länge des MMX-Feldes entspricht. Das Mergen findet also nur an dem letzten Vermittlungsknoten 14 statt und jeder ankommenden Teilverbindung wird eine Nummer zwischen 0 und 2N -1 zugewiesen, wobei N die Länge des MMX-Feldes ist. Diese Nummer wird dann als MMX-Wert für die abgehenden Zellen zu dem Teilnehmergerät eingesetzt, unabhängig davon, wie der MMX-Wert der ankommenden Zelle war. Bei der Implementierung der einfachen statischen MMX-Austauschrechnung, ist das in Figur 3 definierte EOM-Bit nicht notwendig. Dieses Bit kann für andere Zwecke freigegeben werden, zum Beispiel für die Vergrößerung des MMX-Feldes, wodurch Mergebäume mit größerer Höhe möglich werden.

Schlußfolgerung:

Die Implementierungen des ATM CL-Dienstes weisen die folgenden Merkmale auf. Das Verfahren basiert auf der Verwendung sogenannter Teilverbindungen (PCs), die von dem Netz in derselben Weise wie normale virtuelle Verbindungen aufgebaut werden können; der Hauptunterschied zu einer virtuellen Verbindung besteht darin, daß sie in den ATM-Vermittlungsstellen und nicht im Teilnehmergerät enden. Das Zielteilnehmergerät weiß nichts von diesen PCs und wird auch nicht durch die Signalgabe bei der Steuerung der PCs gestört. Die Affinität von PCs zu normalen virtuellen Verbindungen bedeutet, daß die für normale virtuelle Verbindungen entwickelten Steuerungs-, Signalgabe- und Verwaltungsprozeduren auch für PCs angewendet werden können. Dies ist besonders vorteilhaft in Netzen, die zur Unterstützung von verbindungsorientiertem Verkehr optimiert werden und bei denen eine relativ- kleine Teilgruppe von Teilnehmergeräten den CL-Dienst nutzt, wobei diese Teilgruppe sich dynamisch verändert, zum Beispiel in öffentlichen B-ISDNs.
Ein anderes Merkmal dieser Verfahren ist, daß die PCIs nur von lokaler Bedeutung sind, das heißt, es muß keine Bereichsdefinition stattfinden und folglich auch kein Leitwegmechanismus zwischen den einzelnen Bereichen vorhanden sein. Wie weiter beschrieben wurde, können an einen bestimmten Zielteilnehmer gerichtete PCs in den Zwischenvermittlungsknoten zu einer einzelnen Verbindung zusammengeführt werden, was zur Bildung von einseitig gerichteten Bäumen mit den Zielteilnehmergeräten als Baumwurzeln führt. Durch Mergen der PCs in den Zwischenvermittlungsstellen kann die Anzahl der PCs in einem Netz reduziert werden.
Eine andere Implementierung der Erfindungsmethode besteht darin, anstelle der Ziel-TEs die Zielvermittlungsstellen als Baumwurzel zu haben. Durch diese Implementierung wird die Anzahl der Bäume in dem Netz beträchtlich reduziert, wobei jedoch wieder auf das Konzept der D@ zurückgegriffen werden muß und somit auf die Definition von Bereichen und Leitwegmechanismen zwischen den Bereichen.
Da die PCI-Felder kurz sein könnten, ist es möglich, in dem VPI/VCI-Feld der CL-Zellen eine Funktion zum Nachrichten-Multiplexing (MMX) zu definieren, die, wie das MID der AAL, dem Empfänger ermöglicht, zu verschiedenen Nachrichten gehörende Zellen wieder zusammenzufügen. Diese MMX-Funktion befreit somit die Vermittlungsknoten von der Kenntnis der Schichten oberhalb der ATM-Schicht. Dieses Merkmal ist wichtig, insbesondere weil nicht erwartet werden kann, daß für die verbindungslosen Dienste nur eine AAL standardisiert sein wird. Die MMX-Funktion macht die Vermittlungsstellen für jede AAL transparent, das heißt unbeeinflußt von Veränderungen oder Modifizierungen der AAL.
Bei Verwendung der Grundimplementierung ist es dann möglich, eine sehr einfache MMX-Rechnung in dem Zielvermittlungsknoten zu definieren. Die maximale Anzahl von PCs und folglich die maximale Anzahl von Ursprungsteilnehmergeräten, die Nachrichten an ein bestimmtes Zielteilnehmergerät senden, ist auf 2N begrenzt, wobei N die Länge des MMX-Feldes ist.

Claims

1. Ein Verfahren zur Übertragung verbindungsloser (CL) Datennachrichten, die in den Nutzlastabschnitten von ATM- Zellen übertragen werden, ohne Herstellen einer Verbindung vom Ursprungs- (10, 11, 17) zum Zielteilnehmer (15) in einem ATM-Netz (18) , das mindestens einen Vermittlungsknoten (12 - 14, 16) umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Aktivieren eines Zielteilnehmers (15), wenn dieser nicht bereits aktiviert wurde, um diesen in die Lage zu versetzen, eine ATM-Zelle zu empfangen, durch Senden einer Nachricht (NOTIFY), welche die Adresse des Zielteilnehmers (15) der höheren Schicht enthält, zum Netz (18), so daß

- das genannte Netz (18) durch Senden einer Nachricht (NOTIFY_ACK) antwortet, die eine Kennzeichnung für den virtuellen Pfad/eine Kennzeichnung für die virtuelle Verbindung (VPI/VCI) enthält, die von einem Knoten (14) bei der Weiterleitung einer ATM-Zelle zu dem genannten Zielteilnehmer (15) verwendet wird,

- ein Zielknoten (14), an den der genannte Zielteilnehmer (15) angeschaltet ist, eine Verwaltungsfunktion (MF) (19), die eine Tabelle mit aktivierten Zielteilnehmern pflegt, über die Aktivierung des genannten Zielteilnehmers (15) informiert, wobei die genannte Tabelle die Adressen der genannten Zielteilnehmer der höheren Schicht und die entsprechenden Lageadressen (L@) der Knotenanschlußports umfaßt, an welche die genannten Zielteilnehmer angeschaltet sind;

b) Anfordern einer Teilverbindungskennzeichnung (PCI) von einem Urpsrungsteilnehmer (10), vor Übertragung einer ATM-Zelle an einen Zielteilnehmer (15), durch Senden einer Anforderungsnachricht (PCI-REQuest) an einen Ursprungsknoten (12), wobei die genannte Nachricht die Adresse des Zielteilnehmers (15) der höheren Schicht umfaßt, so daß der genannte Ursprungsknoten (12) eine Antwortnachricht (PCI-RESponse) zurückmeldet, in der die von dem Ursprungsteilnehmer (10) anzuwendende PCI enthalten ist;

c) Übertragen einer ATM-Zelle von dem genannten Ursprungsteilnehmer (10) an den genannten Zielteilnehmer (15) durch Einfügen der genannten PCI in die genannte Zelle und Senden der genannten Zelle an den genannten Ursprungsknoten (12), der die Zelle über die durch die genannte PCI bezeichnete Teilverbindung (PC) über den Zielknoten (14) an den Zielteilnehmer (15) leitet.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, weiter folgende Schritte umfassend:

a) Deaktivieren eines Teilnehmers, entweder eines Zielteilnehmers oder eines Ursprungsteilnehmers, durch Beenden aller zu ihm gehörender PCs,

- entweder, indem der Teilnehmer selbst die Deaktivierung einleitet,

- oder indem die Deaktivierung automatisch von einem Zeitgeber eingeleitet wird, wenn die genannten PCs während eines bestimmten Zeitraums nicht benutzt wurden.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der genannte Ursprungsknoten (12) nach Empfang der genannten Anforderungsnachricht (PCI-REQuest)

a) prüft, ob eine Teilverbindung (PC) von dem genannten Ursprungsteilnehmer (10) zu dem genannten Zielteilnehmer (15) besteht, und

b) wenn die genannte PC bereits besteht, die genannte Antwortnachricht (PCI-RESponse) zurückmeldet, welche die vom Ursprungsteilnehmer (10) anzuwendende PCI enthält, oder

c) wenn die betreffende PC nicht besteht, dem genannten Ursprungsteilnehmer (10) eine PC zuweist, indem er die MF (18) nach der L@ des Zielteilnehmers (15) fragt, so daß der genannte Ursprungsknoten (12) die PC herstellen kann, wobei das Herstellen dieser PC von dem Zielknoten (14) akzeptiert wird, wenn der Zielteilnehmer (15) aktiviert ist.

4. Das Verfahren nach jedem vorangehenden Anspruch, weiter folgende Schritte umfassend:

a) Mergen aller an denselben Zielteilnehmer (15) gerichteten PCs im Zielknoten (14), bevor sie an den Zielteilnehmer (15) geleitet werden.

5. Das Verfahren nach jedem vorangehenden Anspruch, weiter folgende Schritte umfassend:

a) Mergen aller an denselben Zielteilnehmer (25) gerichteten PCs in einer einzigen abgehenden PC (PCto D) in jedem Zwischenknoten (22, 23) und

b) in den genannten Zwischenknoten (22, 23), Austauschen der Multiplex-Kennzeichnungen (MIDs) von Zellen, welche die Nutzlast derselben Nachricht tragen, so daß diese Zellen beim Zielteilnehmer durch Prüfen ihrer MIDs identifiziert werden können, um sicherzustellen, daß nur Zellen mit derselben MID in einer Nachricht wieder zusammengefügt werden.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, weiter folgenden Schritt umfassend:

a) Herstellen einer Verbindung über einen virtuellen Pfad zwischen dem Ursprungsknoten und dem Zielknoten, wobei diese Verbindung über den virtuellen Pfad die PCs zwischen an diesen Ursprungsknoten angeschalteten Ursprungsteilnehmern und den an den genannten Zielknoten angeschalteten Zielteilnehmern unterstützt und von der Aktivität der genannten Teilnehmer unabhängig ist.

7. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, weiter folgenden Schritt umfassend:

a) Einfügen eines Nachrichten-Multiplex-Werts (MMX) (34) durch einen Ursprungsteilnehmer (20) in das Feld für die Kennzeichnung des virtuellen Pfads/die Kennzeichnung der virtuellen Verbindung (VPI/VCI) der Zellen einer Nachricht, wobei der genannte Knoten (22), der an denselben Zielteilnehmer (25) gerichtete PCs in einer abgehenden PC mergt,

- allen Zellen derselben Nachricht einen weiteren eindeutigen MMX-Wert (34) zuordnet,

- den genannten MMX-Wert (34) in einer MMX-Tabelle speichert, so daß er in jede ankommende Zelle, welche die Nutzlast derselben Nachricht trägt, eingefügt werden kann,

- den genannten MMX-Wert nach Empfang und Übertragung der letzten Zelle der genannten Nachricht freigibt.

8. Das Verfahren nach Anspruch 7, in dem ein Knoten (22) zu einer Nachricht gehörende ankommende Zellen anhand ihres MMX-Werts (34) identifiziert, wobei die Zelle, die den letzten Teil der Nachricht trägt, durch Setzen eines Merkers, dem Ende-der-Nachricht-Bit (EOM) (33), markiert wird.

9. Das Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, weiter folgende Schritte umfassend:

a) Zuweisen von Nummern (Noincoming_PC) für die ankommenden PCs jedes Knotens (50, 51, 54, 55), bei dem mehr als eine PC ankommt, wobei diese Nummern (Noincoming_PC) innerhalb des genannten Knotens bezogen auf eine abgehende PC eindeutig zugeordnet sind,

b) Zuweisen einer Wichtung w für jeden Knoten (50 - 55), wobei 2w die maximale Anzahl der ankommenden PCs festlegt, die in einer abgehenden PC gemergt werden können,

c) Zuweisen eines Abgangs-MMX-Werts (34) (MMX_out) für jede Zelle einer Nachricht, wenn diese durch einen Knoten geleitet wird, wobei dieser Abgangs-MMX-Wert (34) (MMX_out) bestimmt wird durch Verschieben des Eingangs-MMX-Werts (MMX_in) der ankommenden Nachricht um w Bits nach links und Einfügen der genannten Nummer (Noincoming_PC) der ankommenden PC eines Knotens (50, 51, 54, 55) an der w-niederwertigsten Position des genannten MMX-Felds, das Teil des VPI/VCI-Feldes (30) jeder Zelle ist, wodurch der MMX-Wert (34) in jedem mergenden Knoten (50, 51, 54, 55) verändert wird,

wodurch diese Zuweisung eines MMX-Werts (34) zu den Zellen jeder Nachricht garantiert, daß nur zu einer Nachricht gehörende Zellen beim Zielteilnehmer (56) wieder zusammengefügt werden.

10. Das Verfahren nach Anspruch 8, weiter folgende Schritte umfassend:

- bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle nicht existiert, und deren EOM-Merker nicht gesetzt ist (EOM = '0'), Einfügen eines neuen und freien Abgangs-MMX-Werts in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle, bevor diese weitergeleitet wird, und Speichern des genannten neuen Abgangs-MMX-Werts zusammen mit dem genannten Eingangs- MMX-Wert in der genannten MMX-Tabelle;

- bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MNX-Tabelle nicht existiert, und deren EOM-Merker gesetzt ist (EOM = '1'), Einfügen eines neuen und freien Abgangs-MMX-Werts in das VPI/VCI- Feld der genannten Zelle, bevor diese weitergeleitet wird, und Freigeben des genannten neuen Abgangs-MMX- Werts zur späteren Verwendung;

- bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle bereits existiert, und deren EOM-Merker nicht gesetzt ist (EOM = '0'), Einfügen des Abgangs-MMX-Werts, der in der genannten MMX-Tabelle gespeichert ist, in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle, bevor diese weitergeleitet wird, wobei der genannte Eingangs-MMX-Wert als Eintrag in die genannte MMX-Tabelle verwendet wird;

- bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle bereits existiert, und deren EOM-Merker gesetzt ist (EOM = '1'), Einfügen des Abgangs-MMX-Werts, der in der genannten MMX-Tabelle gespeichert ist, in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle, bevor diese weitergeleitet wird, wobei der genannte Eingangs-MMX-Wert als Eintrag in die genannte MMX-Tabelle verwendet wird, und Löschen des Eintrags aus der genannten Tabelle sowie Freigabe des genannten Abgangs-MMX-Werts zur späteren Verwendung.

11. Vorrichtung zur Übertragung verbindungsloser (CL) Datennachrichten, die in den Nutzlastabschnitten von ATM-Zellen übertragen werden, ohne Herstellen einer Verbindung von den Ursprungs- (10, 11, 17) zu den Zielteilnehmern (15) in einem ATM-Netz (18), das mindestens einen Vermittlungsknoten (12 - 14, 16), eine Vielzahl von Teilnehmergeräten (10, 11, 15, 17) und- eine Verwaltungsfunktions-Einheit(MF-Einheit) (19) umfaßt, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:

a) Mittel zur Aktivierung eines Zielteilnehmers (15), wenn dieser nicht bereits aktiviert wurde, um diesen in die Lage zu versetzen, eine ATM-Zelle zu empfangen, durch Senden einer Nachricht (NOTIFY), welche die Adresse des Zielteilnehmers (15) der höheren Schicht enthält, zum Netz (18), wobei das genannte Mittel zur Aktivierung eines Zielteilnehmers folgendes umfaßt:

- Mittel zum Senden einer Nachricht (NOTIFY_ACK), die den Wert der Kennzeichnung des virtuellen Pfads/der Kennzeichnung der virtuellen Verbindung (VPI/VCI) enthält, die ein Knoten (14) beim Weiterleiten einer ATM-Zelle an den genannten Zielteilnehmer (15) verwendet,

- Mittel, um die genannte Verwaltungsfunktions-Einheit (MF-Einheit) (19) über die Aktivierung des genannten Zielteilnehmers (15) zu informieren,

- Mittel zur Pflege einer Tabelle mit aktivierten Zielteilnehmern, wobei die genannte Tabelle die Adressen der genannten Zielteilnehmer der höheren Schicht und die entsprechenden Lageadressen (L@) der Zugriffsports des Knotens enthält, an den der genannte Zielteilnehmer angeschaltet ist;

b) Mittel zum Anfordern einer Teilverbindungs-Kennzeichnung (PCI) durch einen Ursprungsteilnehmer (10), bevor eine ATM-Zelle an einen Zielteilnehmer (15) übertragen wird, wobei die genannten Mittel zur Anforderung einer PCI eine Anforderungsnachricht (PCI-REQuest) an den Ursprungsknoten (12) senden, und wobei die genannte Nachricht die Adresse des Zielteilnehmers (15) der höheren Schicht umfaßt;

c) Mittel zum Zurücksenden einer Antwortnachricht (PCI-RESponse), welche die vom Ursprungsteilnehmer (10) anzuwendende PCI enthält;

d) Mittel zur Übertragung einer ATM-Zelle von dem genannten Ursprungsteilnehmer (10) an den genannten Zielteilnehmer (15) , durch Einfügen der genannten PCI in die genannte Zelle und Senden der genannten Zelle an den genannten Ursprungsknoten (12), der die Zelle über die durch die genannte PCI gekennzeichnete Teilverbindung (PC) über den Zielknoten (14) an den Zielteilnehmer (15) leitet.

12. Die Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel zur Deaktivierung eines Benutzers, entweder eines Zielteilnehmers oder eines Ursprungsteilnehmers, durch Beenden aller zu diesem gehörender PCs, indem entweder der Benutzer selbst die Deaktivierung einleiten kann oder die Deaktivierung automatisch von einem Zeitgeber eingeleitet wird, wenn die genannten PCs während eines bestimmten Zeitraums nicht benutzt wurden.

13. Die Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel, um nach Empfang der genannten Anforderungsnachricht (PCI-REQuest) zu prüfen, ob eine Teilverbindung (PC) von dem genannten Ursprungsteilnehmer (10) zu dem genannten Zielteilnehmer (15) besteht, und

b) Mittel zum Zurücksenden der genannten Antwortnachricht (PCI-RESponse) welche die vom Ursprungsteilnehmer (10) anzuwendende PCI enthält, wenn die genannte PC bereits existiert, oder

c) Mittel für die Zuweisung einer PC für den genannten Ursprungsteilnehmer (10), wenn die betreffende PC nicht existiert, indem die MF (18) nach der L@ des Zielteilnehmers (15) gefragt wird, so daß der genannte Ursprungsknoten (12) die PC herstellen kann, wobei das Herstellen dieser PC von dem Zielknoten (14) akzeptiert wird, wenn der Zielteilnehmer (15) aktiviert ist.

14. Die Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel zum Mergen aller an denselben Zielteilnehmer (15) gerichteten PCs in dem Zielknoten (14), bevor diese an den Zielteilnehmer (15) geleitet werden.

15. Die Vorrichtung nach einem jeden der Ansprüche 11 - 14, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel zum Mergen aller an denselben Zielteilnehmer (25) gerichteten PCs in einer einzigen Abgangs-PC (PCto D) in jedem Zwischenknoten (22, 23), und

b) Mittel, um in den genannten Zwischenknoten (22, 23), die Multiplex-Kennzeichnungen (MIDs) von Zellen, welche die Nutzlast derselben Nachricht tragen, auszutauschen, so daß diese Zellen beim Zielteilnehmer durch Prüfen ihrer MIDs identifiziert werden können, um sicherzustellen, daß nur Zellen mit derselben MID wieder zu einer Nachricht zusammengefügt werden.

16. Die Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 13, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel zum Herstellen einer Verbindung über einen virtuellen Pfad zwischen dem Ursprungsknoten und dem Zielknoten, wobei diese virtuelle Verbindung die PCs zwischen an den genannten Ursprungsknoten angeschalteten Ursprungsteilnehmern und an den genannten Zielknoten angeschalteten Zielteilnehmern unterstützt, und wobei diese virtuelle Verbindung von der Aktivität der genannten Teilnehmer unabhängig ist.

17. Die Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 13, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel zum Einfügen eines Nachrichten-Multiplex- Werts (MMX) (34) in das Feld für die Kennzeichnung des virtuellen Pfads/die Kennzeichnung der virtuellen Verbindung (VPI/VCI) der Zellen einer Nachricht,

b) Mittel zum Zuweisen eines weiteren eindeutigen MMX- Werts (34) für alle Zellen derselben Nachricht, wobei das genannte Mittel in dem genannten Knoten (22) angeordnet ist, der an denselben Zielteilnehmer (25) gerichtete PCs in einer Abgangs-PC mergt,

c) Mittel zum Speichern des genannten MMX-Werts (34) in einer MMX-Tabelle, so daß er in jede ankommende Zelle, welche die Nutzlast derselben Nachricht trägt, eingefügt werden kann, und

d) Mittel zur Freigabe des genannten MMX-Werts nach Empfang und Übertragung der letzten Zelle der genannten Nachricht.

18. Die Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der ein Knoten (22) ein Mittel umfaßt zur Identifizierung ankommender zu einer Meldung gehörender Zellen anhand ihres MMX- Werts (34), wobei die Zelle, die den letzten Teil einer Nachricht trägt, durch Setzen eines Merkers, das heißt eines Ende-der-Nachricht-Bits (EOM) (33), markiert ist.

19. Die Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel zur Zuweisung von Nummern (Noincoming_PC) für die ankommenden PCs jedes Knotens (50, 51, 54, 55) mit mehr als einer ankommenden PC, wobei diese Nummern (Noincoming_PC) innerhalb des genannten Knotens bezogen auf eine abgehende PC eindeutig sind,

b) Mittel zur Zuweisung einer Wichtung w für jeden Knoten (50 - 55), wobei 2w die maximale Anzahl der ankommenden Pcs festlegt, die in einer abgehenden PC gemergt werden können,

c) Mittel zur Zuweisung eines Abgangs-MMX-Werts (34) (MMX_out) für jede Zelle einer Nachricht, wenn diese durch einen Knoten geleitet wird, wobei dieser Abgangs-MMX-Wert (34) (MMX_out) durch Verschieben des Eingangs-MMX-Werts (MMX_in) der ankommenden Nachricht um w Bits nach links und Einfügen der genannten Nummer (Noincoming_PC) der Eingangs-PC eines Knotens (50, 51, 54, 55) an der w-niederwertigsten Position des genannten MMX-Feldes bestimmt wird, das Teil des VPI/VCI-Feldes (30) jeder Zelle ist, wodurch der MMX-Wert (34) in jedem mergenden Knoten (50, 51, 54, 55) verändert wird,

20. Die Vorrichtung nach Anspruch 18, weiter folgendes umfassend:

a) Mittel, um bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle nicht vorhanden ist, und deren EOM-Flagge nicht gesetzt ist (EOM = '0'), einen neuen und freien Abgangs-MMX-Wert in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle einzufügen, bevor diese weitergeleitet wird, und Mittel zum Speichern des genannten neuen Abgangs-MMX-Werts zusammen mit dem genannten Eingangs-MMX-Wert in der genannten MMX-Tabelle;

b) Mittel, um bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle nicht vorhanden ist, und deren EOM-Flagge gesetzt wurde (EOM = '1'), einen neuen und freien Abgangs- MMX-Wert in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle einzufügen, bevor diese weitergeleitet wird, und Mittel zur Freigabe des genannten neuen Abgangs- MMX-Werts für eine spätere Verwendung;

c) Mittel, um bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle bereits vorhanden ist, und deren EOM-Flagge nicht gesetzt ist (EOM = '0'), den Abgangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle gespeichert ist, in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle einzufügen, bevor diese weitergeleitet wird, wobei der genannte Eingangs-MMX-Wert als Eintrag in die genannte MMX- Tabelle verwendet wird;

d) Mittel, um bei Empfang einer Zelle mit einem Eingangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle bereits vorhanden ist, und deren EOM-Flagge gesetzt ist (EOM = '1'), den Abgangs-MMX-Wert, der in der genannten MMX-Tabelle gespeichert ist, in das VPI/VCI-Feld der genannten Zelle einzufügen, bevor diese weitergeleitet wird, wobei der genannte Eingangs-MMX-Wert als Eintrag in-die genannte MMX-Tabelle verwendet wird, und Mittel zum Löschen des Eintrags aus der genannten Tabelle und Freigabe des genannten Abgangs-MMX-Werts zur späteren Verwendung.