JP3859953B2

JP3859953B2 - ATM communication system

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Publication number: JP3859953B2
Application number: JP2000279963A
Authority: JP
Inventors: 浩樹永井; 厚志山崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP2002094525A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＡＴＭ通信システムに関し、特に、回線エラーが多い通信を行う場合の多いＡＴＭ通信ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、音声、データ、映像などを組み合わせたマルチメディア通信に適し、資源の効率化を図れる等のメリットを有するＡＴＭ通信方式を用い、公衆網や企業網を構築するケースが増えてきている。そして、こういったネットワークの構築において、光ファイバの設置場所、コスト等を考慮し、伝送媒体として無線を利用する場合ができてきた。
【０００３】
図１２は、この種のＡＴＭ通信システムの全体構成を示すブロック図である。この図１２に示すＡＴＭ通信システムは、複数のＡＴＭノード１０−１、１０−２、１０−３、１０−４を無線回線を介してネットワークを構築し、複数のＡＴＭノード１０−１〜１０−４のうちの１つのＡＴＭノード１０−１には、各ＡＴＭノード１０−１〜１０−４の制御、監視を行うことにより、ネットワーク全体の管理を行うネットワーク管理装置４０を接続して構成される。
【０００４】
ここで、ＡＴＭノード１０−１は、複数の端末２０−１−１〜２０−１−ｍを収容するとともに、無線装置３０−１−１、３０−１−２、３０−１−３が光ファイバにより接続されており、この無線装置３０−１−１、３０−１−２、３０−１−３を介して他のＡＴＭノードと接続されている。
【０００５】
また、ＡＴＭノード１０−２は、複数の端末２０−２−１〜２０−２−ｎを収容するとともに、無線装置３０−２−１が光ファイバにより接続されており、この無線装置３０−２−１を介してＡＴＭノード１０−１と接続されている。
【０００６】
また、ＡＴＭノード１０−３は、複数の端末２０−３−１〜２０−３−ｏを収容するとともに、無線装置３０−３−１、３０−３−２が光ファイバにより接続されており、この無線装置３０−３−１を介してＡＴＭノード１０−１と接続されるとともに、無線装置３０−３−２を介してＡＴＭノード１０−４と接続されている。
【０００７】
また、ＡＴＭノード１０−４は、複数の端末２０−４−１〜２０−４−ｐを収容するとともに、無線装置３０−４−１が光ファイバにより接続されており、この無線装置３０−４−１を介してＡＴＭノード１０−３と接続されている。
【０００８】
ここで、端末２０−１−１〜２０−１−ｍは、ＡＴＭノード１０−１を介して他の端末とデータの送受を行い、端末２０−２−１〜２０−２−ｎは、ＡＴＭノード１０−２を介して他の端末とデータの送受を行い、端末２０−３−１〜２０−３−ｏは、ＡＴＭノード１０−３を介して他の端末とデータの送受を行い、端末２０−４−１〜２０−４−ｐは、ＡＴＭノード１０−４を介して他の端末とデータの送受を行う。
【０００９】
例えば、端末２０−１−１から送信されたデータは、ＡＴＭノード１０−１でセルに組み立てられ、他の端末から送信されたセル流と合流し、ネットワーク上を伝送される。
【００１０】
また、このセルは、ＡＴＭノード間の無線回線上では伝送フレームに乗せられ、送受信される。
【００１１】
また、この伝送フレームに乗せられたセルは、あて先のＡＴＭノード、例えばＡＴＭノード１０−３でセル分解され、組み立てられたデータは相手端末、例えば端末２０−３−１で受信される。
【００１２】
このようなＡＴＭ通信システムにおいて、コンピュータのような端末間でのデータ通信ではＡＴＭアダプテーションレイヤプロトコルとしてはＡＡＬ５が利用される。
【００１３】
図１３は、図１２に示したＡＴＭノード１０−１〜１０−４の内部構成をＡＴＭノード１０として示したものである。
【００１４】
図１３において、ＡＴＭノード１０は、セルスイッチ１１、装置制御部１２、端末インタフェース部１３−１〜１３−Ｍ、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎを具備して構成される。
【００１５】
ここで、端末インタフェース部１３−１〜１３−Ｍは、端末２０からのデータをＡＡＬ５を用いてセル組立してセルスイッチ１１ヘ渡す機能およびセルスイッチ１１からのセルをＡＡＬ５を用いて分解し、データとして端末２０ヘ渡す機能を有している。
【００１６】
また、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎは、送信部１４１および受信部１４２を有しており、送信部１４１は、伝送フレームの生成、セルの伝送フレームへのマッピング等の機能を有しており、受信部１４２は、伝送フレームからのセルの抽出機能等を有している。
【００１７】
セルスイッチ１１は、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２から入力されたセル、装置制御部１２から入力されたセル、端末インタフェース部１３−１〜１３−Ｍから入力されたセルを、そのセルの宛先にしたがってノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの送信部１４１、装置制御部１２、端末インタフェース部１３−１〜１３−Ｍヘ出力する。
【００１８】
図１４は、図１２のＡＴＭ伝送システムでＡＴＭノード間で伝送される伝送フレームの構造を示す図である。
【００１９】
図１２のＡＴＭ伝送システムでＡＴＭノード間で伝送される伝送フレームは、９オクテット×９行のセクションオーバーヘッド（ＳＯＨ）と、１オクテット×９行のパスオーバーヘッド（ＰＯＨ）と、２６０オクテット×９行のペイロードからなり、上記セルは、２６０オクテット×９行のペイロードに収容される。
【００２０】
ここで、図１３に示したノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの送信部１４１では、上記伝送フレームのペイロードの速度と伝送するセル流の速度が異なっている場合、伝送フレームのペイロードの速度に合わせるために空セルを挿入する。
【００２１】
逆に、図１３に示したノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２では、伝送フレームのペイロードからセルを抽出するが、空セルについては破棄されて後段のセルスイッチ１１には送らない。
【００２２】
図１５は、図１２に示したＡＴＭ通信システムで採用されるユーザ網インタフェースにおけるセル構造を示す図である。
【００２３】
図１５において、ユーザ網インタフェース（ＵＮＩ）におけるセル構造は、４ビットのＧＦＣ（Generic Flow Control）、８ビットのＶＰＩ（Virtual Path Identifier）、１６ビットのＶＣＩ（Virturl Channel Identifier）、３ビットのＰＴＩ（Payload Type Identifier）、１ビットのＣＬＰ（Cell Loss Priority）、８ビットのＨＥＣ（Header Error Control）からなる５バイトのヘッダおよび４８バイトのペイロードから構成されている。
【００２４】
図１６は、図１２に示したＡＴＭ通信システムで採用されるネットワークノードインタフェースにおけるセル構造を示す図である。
【００２５】
図１６において、ネットワークノードインタフェース（ＮＮＩ）におけるセル構造は、１２ビットのＶＰＩ、１６ビットのＶＣＩ、３ビットのＰＴＩ、１ビットのＣＬＰ、８ビットのＨＥＣからなる５バイトのヘッダおよび４８バイトのペイロードから構成されている。
【００２６】
ここで、ＶＰＩ／ＶＣＩはセル転送経路を表わす識別子である。また、ＰＴＩはペイロードに含まれているデータの情報種別を表わす識別子で、ＰＴＩのＭＳＢ（Most Significant Bit）が“０”のとき、ユーザ情報セルであることを表わし、ＰＴＩのＬＳＢ（Least Significant Bit）は、ＡＡＬ５でのみ利用されるビットで、“０”でＡＡＬ５非最終セル、“１”でＡＡＬ５最終セルを表わしている。
【００２７】
ＨＥＣは、前４オクテットから算出される値で、ヘッダ誤り制御やセル同期に用いられる。なお、このヘッダ誤り制御では、セルヘッダに対して１ビット誤りの訂正および複数のビットの誤り検出が可能になっている。
【００２８】
図１７は、図１２に示したノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２におけるエラーチェック構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１２に示した対向ＡＴＭノードから受信した伝送フレーム（回線フレーム）は、まず、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２のフレーム同期チェック部１４２１でフレーム同期のチェックが行われ、次に、セル同期チェック部１４２２でセル同期のチェックが行われる。
【００３０】
その後、ヘッダ誤りチェック部１４２３で、図１５および図１６に示したＨＥＣによるヘッダ誤りチェックが行われる。
【００３１】
ここで、ヘッダ誤りがなければこのセルをセルスイッチ１１へ通過させる。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成において、回線フレームの品質が悪い場合には、複数ビット誤りを含むことが原因でＨＥＣによるエラーチェックで検出できない誤セルがセルスイッチ１１へ流入する可能性が高い。
【００３３】
また、回線フレームの品質が悪い場合には、セル同期外れが頻繁に発生し、再度同期までの間に正常なセルが大量に落ちてしまうという問題がある。
【００３４】
また、回線フレームの品質が悪い場合には、フレーム同期外れが頻繁に発生し、再度同期までの間に正常なフレームが大量に落ちてしまうという問題があリ、また、ＢＩＰ（Bit Interleaved Parity）エラー表示を含む異常フレームが大量に通過してしまうという問題も発生する。
【００３５】
そこで、この発明は、回線フレームの品質が悪い場合に、セルヘッダに複数ビットの誤りを含むことが原因でＨＥＣによるエラーチェックができない誤セルがセルスイッチへ流入する確率を大幅に減少したＡＴＭ通信システムを提供することを目的とする。
【００３６】
また、この発明は、回線フレームの品質が悪い場合に、セル同期の再同期までの間の正常なセルが大量に落ちてしまうことを防止したＡＴＭ通信システムを提供することを目的とする。
【００３７】
また、この発明は、回線フレームの品質が悪い場合に、フレーム同期の再同期までの間の正常なフレームが大量に落ちてしまうことを防止したＡＴＭ通信システムを提供することを目的とする。
【００３８】
また、この発明は、回線フレームの品質が悪い場合に、誤ったデータを含むフレームの通過を防止したＡＴＭ通信システムを提供することを目的とする。
【００３９】
また、この発明は、空セルが有効セルに化けた誤挿入をＡＴＭアダプテーションレイヤにおいて速やかに検出して廃棄することにより、正常なデータの廃棄を低減したＡＴＭ通信システムを提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
この発明のＡＴＭ通信システムは、それぞれ複数の端末を収容した複数のＡＴＭノードを無線回線を介して接続したＡＴＭ通信システムにおいて、前記ＡＴＭノードは、前記無線回線を伝送される伝送フレームのフレーム同期を検出するフレーム同期検出手段と、前記フレーム同期検出手段を通過した伝送フレームに含まれるセルのセル同期を検出するセル同期検出手段と、前記セル同期検出手段を通過したセルのヘッダのヘッダ誤りを検出するヘッダ誤り検出手段とを具備し、前記ヘッダ誤り検出手段は、前記セルのヘッダ誤りの有無を検出する検出手段と、前記検出手段によりヘッダ誤りが無いと検出された回数を計数する計数手段と、前記検出手段により前記セルのヘッダ誤りが検出されると、ヘッダ誤りが有りと検出されたセルおよびヘッダ誤りが無いと検出されたセルのいずれのセルも廃棄する保護モードに切り替え、前記計数手段の計数値が予め設定された所定値に達すると、ヘッダ誤りが検出されたセルのみ廃棄する通常モードに復帰するモード切換手段とを具備することを特徴とする。
【００４１】
ここで、前記セル同期検出手段は、セル同期が検出できない場合は、該セル内のデータを廃棄して該セル同期を維持する空セルを挿入することを特徴とする。
【００４２】
また、前記フレーム同期検出手段は、フレーム同期が検出できない場合は、該フレーム内のデータを廃棄して該フレーム同期を維持する空フレームを挿入することを特徴とする。
【００４３】
また、前記フレーム同期検出手段は、ＢＩＰエラーを計数する計数手段を具備し、前記計数手段の計数値が予め設定した設定値を越えた場合は、該フレーム内のデータを廃棄して該フレーム同期を維持する空フレームを挿入することを特徴とする。
【００４４】
また、この発明のＡＴＭ通信システムは、それぞれ複数の端末を収容した複数のＡＴＭノードを無線回線を介して接続し、前記ＡＴＭノードにおけるＡＴＭアダプテーションレイヤプロトコルとしてタイプ５を用いるＡＴＭ通信システムにおいて、前記ＡＴＭノードは、前記無線回線に送信する伝送フレームに挿入する空セルのヘッダに最終セルであることを示す識別子を挿入する挿入手段を具備することを特徴とする。
【００４５】
ここで、前記挿入手段は、前記無線回線に送信する伝送フレームに挿入する空セルのヘッダのペイロード種別識別子のＬＳＢを“１”に設定することを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わるＡＴＭ通信システムの実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
図１は、この発明に係わるＡＴＭ通信システムの一実施の形態の要部を示すブロック図である。
【００４８】
図１においては、図１３に示したノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２に設けられるエラーチェック構成の詳細を示す。このエラーチェック構成においては、受信した回線フレームのフレーム同期をチェックするフレーム同期チェック部１１０と、フレーム同期チェック部１１０を通過した回線フレーム内に挿入されたセル（ＡＴＭセル）のセル同期をチェックするセル同期チェック部１２０、セル同期チェック部１２０を通過したセルのＨＥＣに基づき該セルのヘッダ誤りを制御してセルスイッチ１４０に送出するヘッダ誤り制御部１３０を具備して構成される。ここで、セルスイッチ１４０は、図１３に示したセルスイッチ１１に対応する。
【００４９】
上記構成において、この実施の形態においては、まず、ヘッダ誤り制御部１３０が次の２つのモードを輸している。
【００５０】
その１つは、通常モードで、この通常モードにおいては、ＨＥＣに基づき該セルのヘッダ誤りが無いと検出されると、このセルはセルスイッチ１４０へ通過させるが、ＨＥＣに基づき該セルのヘッダ誤りが有りと検出されると、このセルはセルスイッチ１４０へ通過させることなく廃棄される。
【００５１】
他の１つは、保護モードで、この保護モードでにおいては、ＨＥＣに基づき該セルのヘッダ誤り無しとして検出されたセルとヘッダ誤り有りと検出されたセルの両者をともに廃棄する。
【００５２】
そして、上記ヘッダ誤り制御部１３０は、図１に示すように、ＨＥＣに基づき該セルのヘッダ誤りの有無を検出して該セルをセルスイッチ１４０へ通過させるか廃棄するかの制御を行うヘッダ誤り検出制御部１３１、ヘッダ誤り検出制御部１３１でヘッダ誤り無しとして検出されたセルの数を計数するヘッダ正常カウンタ１３２、ヘッダ正常カウンタ１３２の計数値に基づきヘッダ誤り検出制御部１３１の動作モードを制御するモード切換制御部１３３を具備しており、ヘッダ正常カウンタ１３２の計数値に基づき上記通常モードと保護モードとを切換制御する。
【００５３】
すなわち、モード切換制御部１３３は、図２に示すように、ヘッダ誤り検出制御部１３１で、１回でもヘッダ誤り有りと検出されたと判断すると、通常モードから保護モードに遷移するように切り換え、ヘッダ誤り検出制御部１３１で、連続して所定回数ｎ回ヘッダ誤り無しと検出されると、上記保護モードから通常モードヘ復帰するように切り換える。
【００５４】
一般に、回線フレームが通常の品質ならばヘッダ誤り制御部１３０では上記正常モードのヘッダ誤りのチェックのみでよいが、この発明の対象とするＡＴＭ通信システムのように回線フレームの品質が悪い場合は、セルのヘッダの複数のビット誤りによりヘッダが正常に見えるセルも多数入ってくるため、この実施の形態においては、上記正常モードに加えて保護モードを設け、この保護モードにおいてはヘッダ正常カウンタ１３２で正常セルを計数して、回線の品質が安定してから通常モードに復帰するように構成したものであり、これにより、複数ビット誤りによりヘッダが正常に見える誤セルがセルスイッチ１４０へ流入する確率を大幅に下げることが可能になる。
【００５５】
なお、保護モードから正常モードへ復帰するタイミング、すなわち保護レベル（保護段数）ｎは、回線品質に対応して適宜設定することができる。
【００５６】
図３は、上記保護段数ｎと回線品質との関係を示した図である。
【００５７】
図３においては、保護段数ｎとして、「１」、「２」、「４」、「８」が選択できるようになっており、回線品質が良方向に移動するにしたがって保護段数ｎを小さな値に選択し、回線品質が悪方向に移動するにしたがって保護段数ｎを大きな値に選択する。
【００５８】
また、この実施の形態のＡＴＭ通信システムにおいては、図１に示したセル同期チェック部１２０において、同期ビットが検出できない場合は、このセル同期を保護しつつ空セルを挿入し、該セル内のデータのみを廃棄する。
【００５９】
このような構成によると、セル同期が検出できない場合におけるセル同期の再同期きまでの間に正常なセルが大量に落ちてしまうことを防止することが可能になる。
【００６０】
また、この実施の形態のＡＴＭ通信システムにおいては、図１に示したフレーム同期チェック部１１０において、同期ビットが検出できない場合は、このフレーム同期を保護しつつ空フレームを挿入し、該フレーム内のデータのみを廃棄する。
【００６１】
このような構成によると、フレーム同期が検出できない場合におけるフレーム同期の再同期までの間に正常なフレームが大量に落ちてしまうことを防止することが可能になる。
【００６２】
また、この実施の形態のＡＴＭ通信システムにおいては、図１に示したフレーム同期チェック部１１０において、ＢＩＰ（Bit Interleaved Parity）エラーを検出し、このＢＩＰエラーを計数することで、この計数値が予め設定したしきい値を越えると、このフレーム同期を保護しつつ空フレームを挿入し、該フレーム内のデータのみを廃棄する。
【００６３】
このような構成によると、フレーム同期チェック部１１０において誤ったデータを含むフレームが通過するのを防止することができる。
【００６４】
さて、この実施の形態のＡＴＭ通信システムにおいては、図１２に示したＡＴＭノード１０−１〜１０−４においてＡＴＭアダプテーションレイヤプロトコルとしてＡＡＬ５が利用されている。
【００６５】
ここで、ＡＴＭアダプテーションレイヤプロトコルのＡＡＬ５においてはＳＡＲ（Segmentation And Reassemdly sublayer）において、図４に示すように、最終セルを受信した後、次に受信したセルを先頭セルと判断し、セル分解が行われてＣＰＣＳ−ＰＤＵ（Common Part Convergence Sublayer-Protocol Data Unit）が生成される。そしてＣＳ（Convergence Sublayer）共通部にてＣＰＣＳ−ＰＤＵの誤り検出が行われ、さらに上位のレイヤでユーザデータが復元される。
【００６６】
なお、最終セルの判別は、上述したようにＰＴＩ（Payload Type Identifier）により行われ、ＰＴＩのＬＳＢ（Least Significant Bit）が“０”であると非最終セルと判別し、“１”であると、最終セルであると判別する。
【００６７】
また、図１３に示したように、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの送信部１４１では、伝送フレームのペイロードの速度と伝送するセル流の速度が異なっている場合、伝送フレームのペイロードの速度に合わせるために空セルを挿入するように構成されており、逆に、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２では、伝送フレームのペイロードからセルを抽出するが、空セルについては破棄して後段のセルスイッチ１１には送らないように構成されている。
【００６８】
伝送フレームに挿入される空セルは、ユーザ網インタフェース（ＵＮＩ）におけるセル構造をとる場合、ヘッダ部分のＧＦＣが“００００”、ＶＰＩが“００００００００”、ＶＣＩが“００００００００００００００００”ＰＴＩが“０００”、ＣＬＰが“１”、ＨＥＣが“０１０１００１０”となっており、セルペイロード部分は“０１１０１０１０”のパターンの繰り返しで埋められている。
【００６９】
また、ネットワークノードインタフェース（ＮＮＩ）におけるセル構造をとる場合の空セルは、ＧＦＣはないので、ＶＰＩが“００００００００００００”となり、その他の構成はユーザ網インタフェース（ＵＮＩ）における空セルと同様である。
【００７０】
ところで、ＡＴＭは、伝送品質の優れた光ファイバを伝送媒体として使用することを前提に考えられている技術であるが、この発明の対象とするＡＴＭ通信システムのように一部に伝送品質の悪い無線伝送回線を用いると、降雨時等においてはＡＴＭのセルヘッダ誤り検出機能では不充分な場合があり、セルの誤挿入が大きくなる可能性がある。
【００７１】
具体的には、無線区間で発生したビットエラーにより空セルが見かけ上有効セルとなってしまい、端末間通信のデータに紛れ込んでしまう可能性が考えられる。すなわち、空セルのセルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩが通信に利用している値と同じ値に化け、ＨＥＣフィールドも正しい値に化けてしまったときは、空セルが見かけ上有効セルとなってしまう。
【００７２】
例えば、図５に示すように、ノード１００とノード２００との間でＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１に設定して通信を行っている場合に、ＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝０の空セルをノード１００で挿入した場合、セルヘッダがＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１の有効セルは、ノード１００および１００を介して他の端末または他のノードへ伝送されるが、ノード１００で挿入された空セルはノード２００で廃棄される。
【００７３】
しかし、図６に示すように、ノード１００で挿入されたＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝０の空セルのヘッダが有効セルと同じＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１に化けてしまった場合を考えると、この化けた空セルはノード２００において有効セルと判断され、本来のＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１の有効セルに混入して他の端末または他のノードへ伝送されてしまう。
【００７４】
図７は、上記セル誤挿入がおきた場合のＡＡＬ５での影響を示す図である。
【００７５】
空セルのＰＴＩフィールドは“０００”となっているため、空セルが有効セルに化けた場合、このセルのＰＴＩフィールドのＬＳＢは“０”、つまり非最終セルとなる場合が多い。
【００７６】
しかし、ＡＡＬ５では、セル単位の誤り訂正機能が無く、先に述べたようなセル分解の仕組みにより、本体正常なデータを載せたセルと結合されてしまう。そして、セル分解が行われた後、データ誤りが検出され、該データが廃棄される結果となる。
【００７７】
そこで、以下に説明するこの発明の他の実施の形態では、このようなＡＡＬ５を利用して通信を行うＡＴＭ通信システムにおいて、上記ビットエラーによって空セルが有効セルに化けてしまった場合の正常なデータの廃棄の確率を低減する手法を説明する。
【００７８】
図８は、上記この発明の他の実施の形態におけるノード内部の構成を示す図である。なお、この図８に示すノード構成は、図１３に示したノード構成と対応しており、図８においては、図１３に示したノード構成と同様の機能を果たす部分には説明の便宜上図１３で用いた符号と同一の符号を付する。
【００７９】
図８に示したノード構成において、図１３に示したノード構成と異なるのは、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの送信部１４１に装置制御部１２からの信号により伝送フレームに挿入する空セルのセルヘッダのＰＴＩフィールドのＬＳＢを“０”とするか、“１”とするかを選択できるようにした点である。
【００８０】
また、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの受信部１４２では、伝送フレームからセルを抽出する際に、本来の空セルパターンの他に、セルヘッダのＰＴＩフィールドのＬＳＢが“１”であっても、空セルとして判断するように構成されている。
【００８１】
この実施の形態においては、伝送品質が低い伝送路を用いる場合は、装置制御部１２からのＰＴＩのＬＳＢの指定信号により、ノードインタフェース部１４−１〜１４−Ｎの送信部１４１で伝送フレームに挿入する空セルのセルヘッダのＰＴＩフィールドのＬＳＢを“１”として送信する。
【００８２】
図９は、図８に示した実施の形態における正常時のノード間のデータ伝送の一例を示す図である。
【００８３】
図９においては、ノード１００とノード２００との間でＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１に設定して通信を行っている場合に、ＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝０の空セルをノード１００で挿入した場合を示している。
【００８４】
この場合、端末または他のノードからのセルヘッダがＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１の有効セルは、ノード１００および２００を介して他の端末または他のノードへ伝送される。
【００８５】
また、ノード１００で挿入された空セルはノード２００で廃棄される。ここで、空セルのセルヘッダのＰＴＩフィールドのＬＳＢは“１”となっている。
【００８６】
図１０は、図８に示した実施の形態における空セルが有効セルに化けた場合のノード間のデータ伝送の一例を示す図である。
【００８７】
図１０においては、ビットエラーが多発し、ノード１００で挿入されたＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝０の空セルのヘッダが有効セルと同じＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１に化けてしまった場合を示している。この場合、この化けた空セルはノード２００において有効セルと判断され、本来のＶＰＩ＝０、ＶＣＩ＝１の有効セルに混入して他の端末または他のノードへ伝送される。ここで、化けた空セルのセルヘッダのＰＴＩフィールドのＬＳＢは“１”となっている。
【００８８】
図１１は、図１０に示したようなセル誤挿入が起きたときのＡＡＬ５での動作を示す図である。
【００８９】
図１１において、誤挿入された化けた空セルのセルヘッダのＰＴＩフィールドのＬＳＢは、図１０に示したように“１”となっている。
【００９０】
そこで、ＡＡＬ５では、この化けた空セルを最終セルであると判断し、ＳＡＲにて速やかにセル分解の処理が行われ、ＣＰＣＳ−ＰＤＵが生成され、ＣＳ共通部でＣＰＣＳ−ＰＤＵの誤りが検出され、廃棄されることになる。その結果本来の正常データへの影響が低減される。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、それぞれ複数の端末を収容した複数のＡＴＭノードを無線回線を介して接続したＡＴＭ通信システムにおいて、前記ＡＴＭノードは、前記無線回線を伝送される伝送フレームのフレーム同期を検出するフレーム同期検出手段と、前記フレーム同期検出手段を通過した伝送フレームに含まれるセルのセル同期を検出するセル同期検出手段と前記セル同期検出手段を通過したセルのヘッダのヘッダ誤りを検出するヘッダ誤り検出手段とを具備し、前記ヘッダ誤り検出手段は、前記セルのヘッダ誤りの有無を検出する検出手段と、前記検出手段によりヘッダ誤りが無いと検出された回数を計数する計数手段と、前記検出手段により前記セルのヘッダ誤りが検出されると、ヘッダ誤りが有りと検出されたセルおよびヘッダ誤りが無いと検出されたセルのいずれのセルも廃棄する保護モードに切り替え、前記計数手段の計数値が予め設定された所定値に達すると、ヘッダ誤りが検出されたセルのみ廃棄する通常モードに復帰するモード切換手段とを具備するように構成したので、回線フレームの品質が悪い場合に、セルヘッダに複数ビットの誤りを含むことが原因でＨＥＣによるエラーチェックができない誤セルがセルスイッチへ流入する確率を大幅に減少することができる。
【００９２】
また、前記セル同期検出手段でセル同期が検出できない場合は、該セル内のデータを廃棄して該セル同期を維持する空セルを挿入するように構成したので、回線フレームの品質が悪い場合に、セル同期の再同期までの間の正常なセルが大量に落ちてしまうことを防止することができる。
【００９３】
また、前記フレーム同期検出手段でフレーム同期が検出できない場合は、該フレーム内のデータを廃棄して該フレーム同期を維持する空フレームを挿入するように構成したので、回線フレームの品質が悪い場合に、フレーム同期の再同期までの間の正常なフレームが大量に落ちてしまうことを防止することができる。
【００９４】
また、前記フレーム同期検出手段にＢＩＰエラーを計数する計数手段を具備し、前記計数手段の計数値が予め設定した設定値を越えた場合は、該フレーム内のデータを廃棄して該フレーム同期を維持する空フレームを挿入するように構成したので、回線フレームの品質が悪い場合に、誤ったデータを含むフレームの通過を防止することができる。
【００９５】
また、この発明は、それぞれ複数の端末を収容した複数のＡＴＭノードを無線回線を介して接続し、前記ＡＴＭノードにおけるＡＴＭアダプテーションレイヤプロトコルとしてタイプ５を用いるＡＴＭ通信システムにおいて、前記ＡＴＭノードは、前記無線回線に送信する伝送フレームに挿入する空セルのヘッダに最終セルであることを示す識別子を挿入する挿入手段を具備して構成したので、空セルが有効セルに化けた誤挿入をＡＴＭアダプテーションレイヤにおいて速やかに検出して廃棄することにより、正常なデータの廃棄を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるＡＴＭ通信システムの一実施の形態の要部を示すブロック図である。
【図２】図１に示した構成における通常モードと保護モードとの間の遷移の状態を示す図である。
【図３】図１に示した構成における保護段数ｎと回線品質との関係を示した図である。
【図４】従来のＡＴＭ通信システムにおけるＡＡＬ５での動作を示す図である。
【図５】従来のＡＴＭ通信システムにおける正常時のノード間のデータ伝送の一例を示す図である。
【図６】従来のＡＴＭ通信システムにおける空セルが有効セルに化けた場合のノード間のデータ伝送の一例を示す図である。
【図７】図６に示したセル誤挿入がおきた場合のＡＡＬ５での影響を示す図である。
【図８】この発明の他の実施の形態におけるノード内部の構成を示す図である。
【図９】図８に示した実施の形態における正常時のノード間のデータ伝送の一例を示す図である。
【図１０】図８に示した実施の形態における空セルが有効セルに化けた場合のノード間のデータ伝送の一例を示す図である。
【図１１】図１０に示したようなセル誤挿入が起きたときのＡＡＬ５での動作を示す図である。
【図１２】ＡＴＭ通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示したＡＴＭノードの内部構成を示したブロック図である。
【図１４】図１２のＡＴＭ伝送システムでＡＴＭノード間で伝送される伝送フレームの構造を示す図である。
【図１５】図１２に示したＡＴＭ通信システムで採用されるユーザ網インタフェースにおけるセル構造を示す図である。
【図１６】図１２に示したＡＴＭ通信システムで採用されるネットワークノードインタフェースにおけるセル構造を示す図である。
【図１７】図１２に示したノードインタフェース部の受信部におけるエラーチェック構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、１０−１〜１０−４ＡＴＭノード
１１セルスイッチ
１２装置制御部
１３−１〜１３−Ｍ端末インタフェース部
１４−１〜１４−Ｎノードインタフェース部
２０、２０−１−１〜２０−４−ｐ端末
３０−１−１〜３０−４−１無線装置
４０ネットワーク管理装置
１００、２００ノード
１１０フレーム同期チェック部
１２０セル同期チェック部
１３０ヘッダ誤り制御部
１３１ヘッダ誤り検出制御部
１３２ヘッダ正常カウンタ
１３３モード切換制御部
１４０セルスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ATM communication system, and more particularly to an ATM communication network system that often performs communication with many line errors.
[0002]
[Prior art]
Recently, there are increasing cases of constructing a public network or a corporate network using an ATM communication method suitable for multimedia communication combining voice, data, video, and the like and having an advantage of improving resource efficiency. In the construction of such a network, it has been possible to use radio as a transmission medium in consideration of the installation location, cost, etc. of the optical fiber.
[0003]
FIG. 12 is a block diagram showing the overall configuration of this type of ATM communication system. The ATM communication system shown in FIG. 12 constructs a network of a plurality of ATM nodes 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 via wireless lines, and a plurality of ATM nodes 10-1 to 10-. One ATM node 10-1 is connected to a network management device 40 for managing the entire network by controlling and monitoring each ATM node 10-1 to 10-4. .
[0004]
Here, the ATM node 10-1 accommodates a plurality of terminals 20-1-1-1 to 20-1-m, and the wireless devices 30-1-1, 30-1-2, and 30-1-3 are optical. They are connected by a fiber, and are connected to other ATM nodes via the wireless devices 30-1-1, 30-1-2, and 30-1-3.
[0005]
The ATM node 10-2 accommodates a plurality of terminals 20-2-1 to 20-2-n, and a wireless device 30-2-1 is connected by an optical fiber. The wireless device 30-2 -1 to the ATM node 10-1.
[0006]
The ATM node 10-3 accommodates a plurality of terminals 20-3-1 to 20-3-o, and wireless devices 30-3-1 and 30-3-2 are connected by optical fibers. The wireless device 30-3-1 is connected to the ATM node 10-1, and the wireless device 30-3-2 is connected to the ATM node 10-4.
[0007]
The ATM node 10-4 accommodates a plurality of terminals 20-4-1 to 20-4-p, and a wireless device 30-4-1 is connected by an optical fiber. The wireless device 30-4 -1 to the ATM node 10-3.
[0008]
Here, the terminals 20-1-1 to 20-1-m transmit and receive data to and from other terminals via the ATM node 10-1, and the terminals 20-2-1 to 20-2-n are ATMs. The terminal 20-2 transmits / receives data to / from other terminals, and the terminals 20-3-1 to 20-3-o transmit / receive data to / from other terminals via the ATM node 10-3. 20-4-1 to 20-4-p exchange data with other terminals via the ATM node 10-4.
[0009]
For example, the data transmitted from the terminal 20-1-1 is assembled into a cell by the ATM node 10-1, merged with the cell stream transmitted from another terminal, and transmitted on the network.
[0010]
In addition, this cell is carried in a transmission frame on a radio line between ATM nodes and transmitted / received.
[0011]
A cell placed in this transmission frame is subjected to cell disassembly by a destination ATM node, for example, an ATM node 10-3, and the assembled data is received by a partner terminal, for example, a terminal 20-3-1.
[0012]
In such an ATM communication system, AAL5 is used as an ATM adaptation layer protocol for data communication between terminals such as computers.
[0013]
FIG. 13 shows the internal configuration of the ATM nodes 10-1 to 10-4 shown in FIG. 12 as the ATM node 10.
[0014]
In FIG. 13, the ATM node 10 includes a cell switch 11, a device control unit 12, terminal interface units 13-1 to 13-M, and node interface units 14-1 to 14-N.
[0015]
Here, the terminal interface units 13-1 to 13-M assemble the cell from the data from the terminal 20 using the AAL5 and pass it to the cell switch 11, and disassemble the cell from the cell switch 11 using the AAL5. It has a function of passing to the terminal 20 as data.
[0016]
The node interface units 14-1 to 14-N include a transmission unit 141 and a reception unit 142. The transmission unit 141 has functions such as generation of transmission frames and mapping of cells to transmission frames. The receiving unit 142 has a function of extracting a cell from a transmission frame.
[0017]
The cell switch 11 includes a cell input from the reception unit 142 of the node interface units 14-1 to 14-N, a cell input from the device control unit 12, and a cell input from the terminal interface units 13-1 to 13-M. Are output to the transmission unit 141, device control unit 12, and terminal interface units 13-1 to 13-M of the node interface units 14-1 to 14-N according to the destination of the cell.
[0018]
FIG. 14 is a diagram showing the structure of a transmission frame transmitted between ATM nodes in the ATM transmission system of FIG.
[0019]
The transmission frame transmitted between ATM nodes in the ATM transmission system of FIG. 12 includes a section overhead (SOH) of 9 octets × 9 rows, a path overhead (POH) of 1 octet × 9 rows, and 260 octets × 9 rows. It consists of a payload, and the cell is accommodated in a payload of 260 octets × 9 rows.
[0020]
Here, in the transmission units 141 of the node interface units 14-1 to 14 -N illustrated in FIG. 13, when the payload rate of the transmission frame is different from the transmission cell rate, the transmission frame payload rate is different. Insert a blank cell to match
[0021]
Conversely, the receiving units 142 of the node interface units 14-1 to 14 -N shown in FIG. 13 extract cells from the payload of the transmission frame, but empty cells are discarded and sent to the cell switch 11 in the subsequent stage. Absent.
[0022]
FIG. 15 is a diagram showing a cell structure in a user network interface employed in the ATM communication system shown in FIG.
[0023]
In FIG. 15, the cell structure in the user network interface (UNI) includes a 4-bit GFC (Generic Flow Control), an 8-bit VPI (Virtual Path Identifier), a 16-bit VCI (Virturl Channel Identifier), and a 3-bit PTI ( (Payload Type Identifier), 1-bit CLP (Cell Loss Priority), 8-bit HEC (Header Error Control) 5-byte header, and 48-byte payload.
[0024]
FIG. 16 is a diagram showing a cell structure in a network node interface adopted in the ATM communication system shown in FIG.
[0025]
In FIG. 16, the cell structure in the network node interface (NNI) is as follows: 12-bit VPI, 16-bit VCI, 3-bit PTI, 1-bit CLP, 5-byte header consisting of 8-bit HEC and 48-byte payload It is composed of
[0026]
Here, VPI / VCI is an identifier representing a cell transfer path. The PTI is an identifier indicating the information type of the data included in the payload. When the MSI (Most Significant Bit) of the PTI is “0”, it indicates that it is a user information cell, and the LSB (Least Significant Bit) of the PTI. ) Is a bit used only in AAL5, and “0” represents an AAL5 non-final cell and “1” represents an AAL5 final cell.
[0027]
HEC is a value calculated from the previous 4 octets and is used for header error control and cell synchronization. In this header error control, it is possible to correct a 1-bit error and detect a plurality of bits with respect to a cell header.
[0028]
FIG. 17 is a block diagram illustrating an error check configuration in the reception unit 142 of the node interface units 14-1 to 14-N illustrated in FIG.
[0029]
The transmission frame (line frame) received from the opposite ATM node shown in FIG. 12 is first checked for frame synchronization by the frame synchronization check unit 1421 of the reception unit 142 of the node interface units 14-1 to 14-N. Next, cell synchronization check unit 1422 performs cell synchronization check.
[0030]
Thereafter, the header error check unit 1423 performs header error check by the HEC shown in FIGS. 15 and 16.
[0031]
If there is no header error, the cell is passed to the cell switch 11.
[0032]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, when the quality of the circuit frame is poor, there is a high possibility that an erroneous cell that cannot be detected by the error check by the HEC will flow into the cell switch 11 because it includes a plurality of bit errors.
[0033]
Further, when the quality of the circuit frame is poor, there is a problem that cell synchronization loss frequently occurs, and a large number of normal cells are dropped before synchronization again.
[0034]
In addition, when the quality of the circuit frame is poor, frame synchronization loss frequently occurs, and there is a problem that a large number of normal frames are dropped before synchronization again. Also, BIP (Bit Interleaved Parity) There also arises a problem that a large number of abnormal frames including error indications pass.
[0035]
Accordingly, the present invention provides an ATM communication system that greatly reduces the probability of erroneous cells flowing into a cell switch that cannot be checked by HEC due to the fact that the cell header includes a plurality of bits of error when the quality of the circuit frame is poor. The purpose is to provide.
[0036]
It is another object of the present invention to provide an ATM communication system that prevents a large number of normal cells from dropping until the resynchronization of cell synchronization when the quality of the circuit frame is poor.
[0037]
Another object of the present invention is to provide an ATM communication system that prevents a large number of normal frames from being dropped until frame synchronization re-synchronization when the quality of the circuit frame is poor.
[0038]
Another object of the present invention is to provide an ATM communication system that prevents passage of frames containing erroneous data when the quality of the circuit frame is poor.
[0039]
Another object of the present invention is to provide an ATM communication system in which normal data discard is reduced by promptly detecting and discarding erroneous insertion in which an empty cell has become a valid cell in the ATM adaptation layer. .
[0040]
[Means for Solving the Problems]
The ATM communication system according to the present invention is an ATM communication system in which a plurality of ATM nodes each accommodating a plurality of terminals are connected via a wireless line. The ATM node performs frame synchronization of transmission frames transmitted over the wireless line. Frame synchronization detection means for detecting; cell synchronization detection means for detecting cell synchronization of a cell included in a transmission frame that has passed through the frame synchronization detection means; and detecting a header error in a header of a cell that has passed through the cell synchronization detection means Header error detecting means, wherein the header error detecting means detects the presence or absence of a header error in the cell, and a counting means for counting the number of times that the detecting means detects no header error. When the header error of the cell is detected by the detection means, the cell and the cell detected as having a header error and Switch to the protection mode in which any of the cells detected as having no header error is discarded, and when the count value of the counting means reaches a predetermined value set in advance, only the cell in which the header error is detected is discarded. And a mode switching means for returning to the above.
[0041]
Here, when the cell synchronization cannot be detected, the cell synchronization detection means discards the data in the cell and inserts an empty cell that maintains the cell synchronization.
[0042]
In addition, the frame synchronization detection means discards data in the frame and inserts an empty frame for maintaining the frame synchronization when the frame synchronization cannot be detected.
[0043]
The frame synchronization detection means includes counting means for counting BIP errors. When the count value of the counting means exceeds a preset value, the data in the frame is discarded and the frame synchronization is detected. It is characterized by inserting an empty frame that maintains the above.
[0044]
The ATM communication system according to the present invention is an ATM communication system in which a plurality of ATM nodes each accommodating a plurality of terminals are connected via a wireless line, and type 5 is used as an ATM adaptation layer protocol in the ATM node. The node includes insertion means for inserting an identifier indicating the last cell into a header of an empty cell to be inserted into a transmission frame transmitted to the wireless line.
[0045]
Here, the insertion means sets the LSB of the payload type identifier of the header of the empty cell to be inserted into the transmission frame to be transmitted to the wireless line to “1”.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an ATM communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0047]
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of an ATM communication system according to the present invention.
[0048]
FIG. 1 shows details of an error check configuration provided in the receiving unit 142 of the node interface units 14-1 to 14-N shown in FIG. In this error check configuration, the frame synchronization check unit 110 that checks the frame synchronization of the received line frame and the cell synchronization of the cell (ATM cell) inserted in the line frame that has passed through the frame synchronization check unit 110 are checked. The cell synchronization check unit 120 includes a header error control unit 130 that controls the header error of the cell based on the HEC of the cell that has passed through the cell synchronization check unit 120 and transmits the cell error to the cell switch 140. Here, the cell switch 140 corresponds to the cell switch 11 shown in FIG.
[0049]
In the above configuration, in this embodiment, the header error control unit 130 first transfers the following two modes.
[0050]
One of them is the normal mode. In this normal mode, when it is detected that there is no header error of the cell based on the HEC, the cell is passed to the cell switch 140, but the header error of the cell is based on the HEC. If it is detected that there is a cell, this cell is discarded without passing to the cell switch 140.
[0051]
The other one is a protection mode. In this protection mode, both a cell detected as having no header error of the cell and a cell detected as having a header error are discarded together.
[0052]
Then, as shown in FIG. 1, the header error control unit 130 detects the presence or absence of the header error of the cell based on the HEC, and controls whether the cell is passed to the cell switch 140 or discarded. The control mode of the header error detection control unit 131 is controlled based on the count value of the header normal counter 132 and the header normal counter 132 that counts the number of cells detected as no header error by the detection control unit 131 and the header error detection control unit 131. And a mode switching control unit 133 that performs switching control between the normal mode and the protection mode based on the count value of the header normal counter 132.
[0053]
That is, as shown in FIG. 2, when the header error detection control unit 131 determines that the header error is detected even once, the mode switching control unit 133 performs switching to shift from the normal mode to the protection mode. When the error detection control unit 131 continuously detects that there is no header error n times a predetermined number of times, the error detection control unit 131 switches from the protection mode to the normal mode.
[0054]
In general, if the line frame is of normal quality, the header error control unit 130 only needs to check the header error in the normal mode. However, if the quality of the line frame is poor as in the ATM communication system of the present invention, In this embodiment, a protection mode is provided in addition to the normal mode, and in this protection mode, a header normal counter 132 is used. The number of normal cells is counted, and the line quality is stabilized before returning to the normal mode. Accordingly, the probability that erroneous cells whose headers appear to be normal due to a plurality of bit errors will flow into the cell switch 140. Can be greatly reduced.
[0055]
The timing for returning from the protection mode to the normal mode, that is, the protection level (the number of protection stages) n can be appropriately set according to the line quality.
[0056]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the number n of protection stages and the line quality.
[0057]
In FIG. 3, “1”, “2”, “4”, and “8” can be selected as the protection stage number n, and the protection stage number n decreases as the line quality moves in the good direction. And the protection stage number n is selected to a larger value as the line quality moves in a bad direction.
[0058]
Further, in the ATM communication system of this embodiment, when the synchronization bit cannot be detected in the cell synchronization check unit 120 shown in FIG. 1, an empty cell is inserted while protecting this cell synchronization, Discard only the data.
[0059]
According to such a configuration, it is possible to prevent a large number of normal cells from dropping before the resynchronization of cell synchronization when cell synchronization cannot be detected.
[0060]
Further, in the ATM communication system of this embodiment, when the synchronization bit cannot be detected in the frame synchronization check unit 110 shown in FIG. 1, an empty frame is inserted while protecting this frame synchronization, Discard only the data.
[0061]
According to such a configuration, it is possible to prevent a large number of normal frames from dropping before re-synchronization of frame synchronization when frame synchronization cannot be detected.
[0062]
In the ATM communication system according to this embodiment, the frame synchronization check unit 110 shown in FIG. 1 detects a BIP (Bit Interleaved Parity) error and counts the BIP error. When the set threshold is exceeded, an empty frame is inserted while protecting the frame synchronization, and only the data in the frame is discarded.
[0063]
According to such a configuration, it is possible to prevent the frame synchronization check unit 110 from passing a frame including erroneous data.
[0064]
In the ATM communication system of this embodiment, AAL5 is used as the ATM adaptation layer protocol in the ATM nodes 10-1 to 10-4 shown in FIG.
[0065]
Here, in AAL5 of the ATM adaptation layer protocol, in SAR (Segmentation And Reassemdly sublayer), as shown in FIG. 4, after receiving the last cell, the next received cell is determined as the first cell, and cell disassembly is performed. CPCS-PDU (Common Part Convergence Sublayer-Protocol Data Unit) is generated. Then, CSCS PDU error detection is performed in a CS (Convergence Sublayer) common unit, and user data is restored in a higher layer.
[0066]
As described above, the final cell is determined by the PTI (Payload Type Identifier). If the LSB (Least Significant Bit) of the PTI is “0”, it is determined as a non-final cell and is “1”. It is determined that it is the last cell.
[0067]
Further, as shown in FIG. 13, in the transmission units 141 of the node interface units 14-1 to 14-N, when the transmission frame payload speed and the transmission cell flow speed are different, the transmission frame payload In order to match the speed, a blank cell is inserted, and conversely, the reception unit 142 of the node interface units 14-1 to 14-N extracts a cell from the payload of the transmission frame. Is discarded and not sent to the cell switch 11 in the subsequent stage.
[0068]
When the empty cell inserted in the transmission frame has a cell structure in the user network interface (UNI), the header portion has GFC “0000”, VPI “00000000”, VCI “0000000000000000” PTI “000”, CLP Is “1”, HEC is “010100010”, and the cell payload portion is filled with a repetition of the pattern “01101010”.
[0069]
In addition, since the empty cell in the case of adopting the cell structure in the network node interface (NNI) has no GFC, the VPI is “000000000000”, and the other configuration is the same as that of the empty cell in the user network interface (UNI).
[0070]
By the way, ATM is a technique that is considered on the premise that an optical fiber having excellent transmission quality is used as a transmission medium. However, transmission quality is partially poor as in the ATM communication system that is the object of the present invention. When a wireless transmission line is used, the ATM cell header error detection function may be insufficient when it rains or the like, and erroneous cell insertion may increase.
[0071]
Specifically, there is a possibility that an empty cell appears to be an effective cell due to a bit error that has occurred in a wireless section, and is interleaved with data of communication between terminals. That is, when the VPI / VCI of the cell header of the empty cell is changed to the same value as that used for communication and the HEC field is changed to a correct value, the empty cell is apparently an effective cell.
[0072]
For example, as shown in FIG. 5, when communication is performed between the node 100 and the node 200 with VPI = 0 and VCI = 1, an empty cell with VPI = 0 and VCI = 0 is assigned to the node 100. , The valid cell whose cell header is VPI = 0 and VCI = 1 is transmitted to another terminal or another node via the nodes 100 and 100, but the empty cell inserted at the node 100 is the node 200. Discarded.
[0073]
However, as shown in FIG. 6, when the case where the header of the empty cell with VPI = 0 and VCI = 0 inserted at the node 100 is changed to the same VPI = 0 and VCI = 1 as that of the valid cell, The garbled empty cell is determined as a valid cell in the node 200, mixed with the valid cell with the original VPI = 0 and VCI = 1, and transmitted to another terminal or another node.
[0074]
FIG. 7 is a diagram showing the influence on AAL5 when the above-described erroneous cell insertion occurs.
[0075]
Since the PTI field of the empty cell is “000”, when the empty cell becomes a valid cell, the LSB of the PTI field of this cell is often “0”, that is, a non-final cell.
[0076]
However, AAL5 does not have an error correction function in units of cells, and is combined with a cell carrying normal data by the cell decomposition mechanism as described above. Then, after cell decomposition is performed, a data error is detected, and the data is discarded.
[0077]
Therefore, in another embodiment of the present invention described below, in an ATM communication system that performs communication using such AAL5, a normal operation when an empty cell has become a valid cell due to the bit error is described. A method for reducing the probability of data discard will be described.
[0078]
FIG. 8 is a diagram showing an internal configuration of the node according to another embodiment of the present invention. The node configuration shown in FIG. 8 corresponds to the node configuration shown in FIG. 13. In FIG. 8, parts that perform the same functions as the node configuration shown in FIG. The same reference numerals as those used in the above are used.
[0079]
The node configuration shown in FIG. 8 is different from the node configuration shown in FIG. 13 in that an empty space to be inserted into a transmission frame by a signal from the device control unit 12 in the transmission unit 141 of the node interface units 14-1 to 14-N. This is because it is possible to select whether the LSB of the PTI field of the cell header of the cell is “0” or “1”.
[0080]
In addition, when the receiving unit 142 of the node interface units 14-1 to 14-N extracts a cell from the transmission frame, the LSB of the PTI field of the cell header is “1” in addition to the original empty cell pattern. Is also configured to be determined as an empty cell.
[0081]
In this embodiment, when a transmission line with low transmission quality is used, the transmission unit 141 of the node interface units 14-1 to 14-N converts the transmission frame into a transmission frame according to the PTI LSB designation signal from the device control unit 12. The LSB of the PTI field of the cell header of the empty cell to be inserted is transmitted as “1”.
[0082]
FIG. 9 is a diagram showing an example of data transmission between nodes at the normal time in the embodiment shown in FIG.
[0083]
In FIG. 9, when VPI = 0 and VCI = 1 are set to communicate between the node 100 and the node 200, and an empty cell with VPI = 0 and VCI = 0 is inserted at the node 100 Is shown.
[0084]
In this case, a valid cell with cell header VPI = 0 and VCI = 1 from the terminal or another node is transmitted to another terminal or another node via the nodes 100 and 200.
[0085]
Also, the empty cell inserted at the node 100 is discarded at the node 200. Here, the LSB of the PTI field of the cell header of the empty cell is “1”.
[0086]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of data transmission between nodes when an empty cell is turned into a valid cell in the embodiment illustrated in FIG.
[0087]
FIG. 10 shows a case where bit errors frequently occur and the header of an empty cell with VPI = 0 and VCI = 0 inserted at the node 100 is distorted to the same VPI = 0 and VCI = 1 as the valid cell. Yes. In this case, this garbled empty cell is determined as a valid cell at the node 200, mixed with the original valid cell with VPI = 0 and VCI = 1, and transmitted to another terminal or another node. Here, the LSB of the PTI field of the cell header of the garbled empty cell is “1”.
[0088]
FIG. 11 is a diagram showing an operation in AAL5 when the erroneous cell insertion as shown in FIG. 10 occurs.
[0089]
In FIG. 11, the LSB of the PTI field of the cell header of the garbled empty cell erroneously inserted is “1” as shown in FIG.
[0090]
Therefore, AAL5 determines that this garbled empty cell is the final cell, and SAR quickly performs cell disassembly processing to generate a CPCS-PDU, and the CS common unit detects an error in the CPCS-PDU. Will be discarded. As a result, the influence on the original normal data is reduced.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an ATM communication system in which a plurality of ATM nodes each accommodating a plurality of terminals are connected via a wireless line, the ATM node transmits a transmission frame transmitted over the wireless line. Frame synchronization detection means for detecting frame synchronization, cell synchronization detection means for detecting cell synchronization of a cell included in a transmission frame that has passed through the frame synchronization detection means, and header error in a header of a cell that has passed through the cell synchronization detection means The header error detection means detects the presence or absence of a header error in the cell, and the counter counts the number of times that the detection means detects no header error. And the detection means detects a header error of the cell, the cell detected as having a header error is detected. Switch to a protection mode in which any of the cells detected as having no header error is discarded, and when the count value of the counting means reaches a predetermined value set in advance, only the cell in which the header error is detected is discarded. Since the mode switching means for returning to the mode is provided, if the quality of the circuit frame is poor, an erroneous cell that cannot be checked by HEC due to the fact that the cell header includes a plurality of bits of errors is sent to the cell switch. The probability of inflow can be greatly reduced.
[0092]
In addition, when cell synchronization cannot be detected by the cell synchronization detection means, the data in the cell is discarded and an empty cell that maintains the cell synchronization is inserted. Thus, it is possible to prevent a large number of normal cells from falling until resynchronization of cell synchronization.
[0093]
Further, when the frame synchronization cannot be detected by the frame synchronization detection means, the data in the frame is discarded and an empty frame for maintaining the frame synchronization is inserted. Thus, it is possible to prevent a large number of normal frames from falling until resynchronization of frame synchronization.
[0094]
In addition, the frame synchronization detecting means includes a counting means for counting BIP errors, and when the count value of the counting means exceeds a preset value, the data in the frame is discarded and the frame synchronization is performed. Since the empty frame to be maintained is inserted, it is possible to prevent a frame including erroneous data from passing when the quality of the circuit frame is poor.
[0095]
Further, the present invention provides an ATM communication system in which a plurality of ATM nodes each accommodating a plurality of terminals are connected via a wireless line and type 5 is used as an ATM adaptation layer protocol in the ATM node. Since it has an insertion means for inserting an identifier indicating that it is the last cell in the header of the empty cell to be inserted into the transmission frame to be transmitted to the radio line, it is possible to prevent erroneous insertion when the empty cell has become a valid cell. Therefore, it is possible to reduce normal data discarding by quickly detecting and discarding data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of an ATM communication system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a transition state between a normal mode and a protection mode in the configuration shown in FIG.
3 is a diagram showing the relationship between the number n of protection stages and the line quality in the configuration shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an operation at AAL5 in a conventional ATM communication system.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of data transmission between nodes in a normal state in a conventional ATM communication system.
FIG. 6 is a diagram showing an example of data transmission between nodes when an empty cell in the conventional ATM communication system becomes a valid cell.
7 is a diagram showing an influence on AAL5 when the erroneous cell insertion shown in FIG. 6 occurs. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing an internal configuration of a node according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of data transmission between nodes at normal time in the embodiment shown in FIG. 8;
10 is a diagram showing an example of data transmission between nodes when an empty cell is turned into a valid cell in the embodiment shown in FIG. 8;
FIG. 11 is a diagram showing an operation in AAL5 when erroneous cell insertion as shown in FIG. 10 occurs.
FIG. 12 is a block diagram showing an overall configuration of an ATM communication system.
13 is a block diagram showing an internal configuration of the ATM node shown in FIG.
14 is a diagram showing a structure of a transmission frame transmitted between ATM nodes in the ATM transmission system of FIG.
15 is a diagram showing a cell structure in a user network interface employed in the ATM communication system shown in FIG.
16 is a diagram showing a cell structure in a network node interface employed in the ATM communication system shown in FIG.
17 is a block diagram showing an error check configuration in the receiving unit of the node interface unit shown in FIG. 12;
[Explanation of symbols]
10, 10-1 to 10-4 ATM node
11 Cell switch
12 Device control unit
13-1 to 13-M terminal interface unit
14-1 to 14-N Node interface section
20, 20-1-1 to 20-4-p terminal
30-1-1-1 to 30-4-1 wireless device
40 Network management device
100, 200 nodes
110 Frame synchronization check section
120 Cell synchronization check section
130 Header error control unit
131 Header error detection controller
132 Header normal counter
133 Mode switching control unit
140 cell switch

Claims

In an ATM communication system in which a plurality of ATM nodes each accommodating a plurality of terminals are connected via a wireless line,
The ATM node is
Frame synchronization detection means for detecting frame synchronization of a transmission frame transmitted through the wireless line;
Cell synchronization detection means for detecting cell synchronization of a cell included in a transmission frame that has passed through the frame synchronization detection means;
Header error detection means for detecting a header error of a header of a cell that has passed through the cell synchronization detection means,
The header error detection means includes
Detecting means for detecting the presence or absence of a header error in the cell;
Counting means for counting the number of times that the detection means detects that there is no header error;
When the header error of the cell is detected by the detection means, the protection means for discarding both the cell detected as having a header error and the cell detected as having no header error is switched to a protection mode, and the counting means An ATM communication system comprising: mode switching means for returning to a normal mode in which only a cell in which a header error is detected is discarded when the count value reaches a predetermined value set in advance.

The cell synchronization detection means includes
2. The ATM communication system according to claim 1, wherein, when cell synchronization cannot be detected, data in the cell is discarded and an empty cell for maintaining the cell synchronization is inserted.

The frame synchronization detection means includes
2. The ATM communication system according to claim 1, wherein if frame synchronization cannot be detected, an empty frame for discarding data in the frame and maintaining the frame synchronization is inserted.

The frame synchronization detection means includes
A counting means for counting BIP errors;
2. The ATM communication according to claim 1, wherein when the count value of the counting means exceeds a preset set value, an empty frame for discarding data in the frame and maintaining the frame synchronization is inserted. system.

In an ATM communication system in which a plurality of ATM nodes each accommodating a plurality of terminals are connected via a wireless line, and type 5 is used as an ATM adaptation layer protocol in the ATM node.
The ATM node is
An ATM communication system comprising insertion means for inserting an identifier indicating the last cell into a header of an empty cell to be inserted into a transmission frame to be transmitted to the wireless line.

The insertion means includes
6. The ATM communication system according to claim 5, wherein the LSB of the payload type identifier of the header of the empty cell inserted in the transmission frame transmitted to the wireless line is set to “1”.