专利名称：包数据网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及包数据网络，并为包数据网络所用，在该包数据网络中，该网络中的发送用户单元用来将信息序列或者发送到该网络中仅有的一个所选接收用户单元，或者发送到所述网络中公共接收的所选个数的用户单元。
本发明主要涉及执行前述过程的方法，其次涉及用于执行该方法的包数据网络。
本发明也基于以数据单元或数据包形式进行的包网络中用户单元间所必需的信息交换，其中每个数据单元最好可为有关位域内位的位置数及这些位位置分布相关联的标准化数据单元，该数据单元在此分为特定首部和特定信息携带部分。
该首部包括分布的位域，并为指定的位配置，用于与其他部分一起表示目的地址，而信息部分包括分布的位域并被分配用于与其他部分一起表示相关信息的位配置。
当构成包网络部分并属于该系统的用户单元希望以数据单元形式发送一个及相同信息序列到多个所选接收用户单元时，该发送用户单元将表示并对每个所选接收用户单元有意义的公共标识分配给表示首部目的地址的位配置中，其中在接收所述数据单元时，每个所选接收用户单元将作出反应以接收整个所述数据单元或至少其信息部分。
本发明也是这样一种过程的发展，在该过程中，当构成包网络部分并且属于该系统的用户单元希望以数据单元形式将信息序列发送到单个接收用户单元时，发送用户将仅对所选择的接收用户单元有意义的标识分配给首部中表示目的地址的位配置结构，其中，当接收该数据单元时，该单个所选接收用户单元将作出反应，以接收整个数据单元或至少其信息携带部分。
现有技术已知有好几种不同的包网络的实例，这种包网络包含多个用户单元，其中信号信息或信息序列是特定的和标准化的，并且由一个或多个数据单元构成，每个单元有一个CCITT标准的53个8位位组(octettes)的固定长度，其中5个8位位组用于包含与其他部分一起的虚拟目的地址的首部，和用于装载信息即所谓信息携带部分的48个8位位组。
包括包交换及构成电信系统一部分的包网络本身是已知的，但在所用包交换在ATM(异步传输方式)系统上构成时本发明获得具体的合适应用，其中所用数据单元在内部交换设备中指定一个与标准数据单元相对的长度扩展的特定结构，(例如扩展了5个8位位组的长度)。
同样属于较早现有技术的是这样一种包网络，其中每个用户单元分配各自的标识，而且其中寻址过程基于类似于接收用户单元标识的数据单元中目的地址的选择。
这种应用对每个用户单元仅仅需要一个简单的译码器。
在这方面，已经知道不可能将一个和相同数据包或数据单元在一个和相同时刻在这种系统中寻址到几个接收用户单元。
人们也已经知道在包网络中创建一个允许被传送的一个及相同的包同时传送到几个接收用户单元的条件。
在这方面，人们已提出了使用某种形式的信道号作为目的地址。
在较早的已知包网络的场合中，信道号的使用已使得有必要向每个用户单元提供一个包含与专门为特定用户单元所用信道号相关信息的表格。
因此，这种表格每当所用信道号改变时必须刷新是显而易见的。
在大系统场合下，已有这样的经历，当包网络需对每个用户单元配置一个表格或至少为每个接收用户单元配置一个表格时，该表格变得难以应付的大。
此处可提及的是每个数据单元或数据包有不同的位域，各代表不同功能并带有不同信息，作为在各个域范围内指定位位置的结果，使位配置与所需功能及信息相对应。
在WO-A1-92/10898中公开了最相关的现有技术。该公报公开了一种能提供“多播”(multicast)功能、(即一个和相同信息内容可由发射器送到所有接收器的功能)和一种“单播”或“直接”功能(即信息内容可由发射器发送到一个所选择的接收器”的功能)的系统，它们均符合本发明的基本概念。
按照本发明，用于“多播”的包与用于“单播”的包之间的差别在于插入了附加位。
参考一个四端口系统10，其中四个输入中每一个均能借助于开关装置20连接到四个输出中的每一个。
为此，开关装置20包括四个端口0-3，每个端口与用作不同数据格式与开关装置20所需数据格式之间的接口的控制单元300-303协同工作。
控制单元300-303的每一个至少有两个至开关装置20的连接，即，除了连接到单元300的“多播”寻址连接和“单播”寻址连接，两者都有相同的物理线路，并包含端口“0”。
控制单元301-303由连结器25连接到“单播”可寻址端口，由连结器28连接到“多播”可寻址端口。
对进入到单元300-303中每一个的包进行估测，并按照所接收包的寻址部分(首部)在单元300-303中产生开关装置(20)的内部寻址部分(13)。
按照查表产生该地址部分(13)。该表指出地址部分(13)是否应配设“单播”或“多播”指示及与该选择相对应的位指令。
就此应注意到，构造开关装置20在“单播”指示场合下指向对应于所指出控制单元301-303的端口1、2和3。
在“多播”指示场合下，指出特殊适配的“多播”端口，即端口“0”。
每次选择“多播”功能时，这种布局必须要求使用一个所选择的端口“0”，该端口被连接到为该功能精确适配的独立(物理)通信路径(28)上。
控制单元300-302的每一个记录“多播”连结器28上出现的包并在单元之和与“多播”地址所选位的位置之间找到一致时仅读入该包。
这样，所有控制单元通过分立的、插入的通信路径(28)连接到“多播”功能。
若没有一个控制单元希望参予“多播”功能，则在每个控制单元建立在必要的块接收时必须读出的内部表。
在考虑与已知电信系统一起的较早的已知包网络时，这种在前文引言中定义的特定电信系统配备有包开关，将会看到在以相当简单的测量产生状态的能力方面所存在的技术问题，所述的能力将减少必要的硬件，也可分别简化用户单元和交换设备中必要的发信过程。
在考虑数据单元的位域所建立有限个数的位置时，以及在考虑以不同位域形式的严格分布和位的位置个数特别是寻址域的结构时，将会看到一个技术问题是利用简单的装置增加寻址可能性的问题。
另一技术问题是实现在已有严格分布的数据单元中使用与通常用于寻址目的指出两种寻址范畴之一的那些位的位置分离的所选位的位置的意义问题，所述两种寻址范畴中的第一寻址范畴指出地址指示位的位置的译码按照该译码所述位置适用于多个所选用户单元并指出信息到这些用户单元的一般传输。
因此，一个技术问题是在一个特定、清晰定义的带有为不同功能精确定义的位的位置和位域的数据单元中寻找适合于寻址范畴选择的一个位的位置和一个位域，所述一个位的位置和一个位域位于通常用于寻址目的的那些位的位置之外并用以决定性地增加在数据单元标准格式内的寻址可能性。
另一技术问题是借助简单装置创选必要条件，对各用户单元提供一表格，即使在大系统，利用插在该表中有限的、易处理信道号个数。
同时可以看到的技术问题是了解能以特殊方式重建可加到实际目的地址但位于其外的数据单元的位域内的位配置的意义，以使发送用户单元所选的比特位置清楚地指出所发送信息序列或数据单元仅用于属于该网络的单一所选接收用户单元，或指出所发送信息序列一般要由属于所述网络所选个数的接收用户单元所接收。
在本连接的另一技术问题是解释将属于目的地址但与目的地址位域分开并且指出一个范畴的状态位添加一目的地址的意义，该状态位揭示如何解释虚拟目的地址。例如，当该状态位为逻辑“1”，该地址被解释为接收器标识的直接编码，而当该状态位为逻辑“0”时，该地址被解释为借助一表格转换的一般信道号。
同样可以看到的一个技术问题是当所选用户单元的信息发送数远远大于对所选个数用户单元公用的信息传输数时将属于用户单元的所需表格可做得比较早已知技术一般场合下要小得多。
为了解决上述技术问题中的一个或多个问题，本发明提供了一种发送方法，即从属于包网络(例如构成电信系统的一部分的包网络)的发送用户单元将数据单元形式的信息序列要么仅发送到网络中单一所选接收用户单元，要么一般地发送到对所述网络中所选个数的接收用户单元。
发送用户单元和接收用户单元之间的信息内容包含数据包或数据单元，该数据包或数据单元包含首部和信息携带部分，其中首部包括与其他部分一起表示虚拟目的地址的一或多个位域，而信息部分包括与其他部分一起表示相关信息的位域，其中在将所述数据单元仅发送到单个接收用户单元之前，发送用户单元将一标识即直接代码地址分配给表示所述首部中目的地址的域内的位结构，所述标识仅对单个所选接收用户单元有意义，这样，一旦接收到所述数据单元，该接收的、选出的用户单元作出反应以接收数据单元或至少其信息部分。
本发明在这种过程基础上加以扩展，即，在发送为所选个数的接收用户单元所共同接收的数据单元之前，发送用户单元通过直接寻址将对所述传输公用的标识分配给每个所选接收用户单元，其后，发送用户单元发送一个数据单元，在所述域内首部的位结构以信道号编码地址形式与其他部分一起表示公用目的地址，而当接收到该数据单元时，由所述发送用户单元选择的每个接收用户单元将作出反应以接收作为公共传输的数据单元，以及与其它接收用户单元共同接收的数据单元或至少其信息内容。
按照本发明，数据单元首部寻址域内的地址相关位结构应根据指示状态位的逻辑值来解释，因为，指示状态位是从与包括所述地址相关位结构的位域分开的位域中选出的;而且还因为指示状态位的逻辑值包含一种范畴指示，用之判定在第一逻辑值时如何解释所接收目的地址，即解释为直接编码地址，而在为第二逻辑值时解释为信道号编码地址。
本发明也涉及带有用于多个用户单元的连接、包括借助于一个或多个数据单元在两个或多个用户单元之间的信息交换或信息传输的包网络，每个数据单元包括与其他部分一起的一个首部和一个信息部分，其中，首部包括寻址域内与其他部分一起表示目的地址的位结构，而信息部分包括信息域内表示相关信息的位结构，其中每个用户单元指定一个对其有意义的标识。
按照本发明，数据单元首部的目的地址相关位结构专为按照指示状态位逻辑值的第一装置所解释，在给定的第一数值，应解释为将给定目的地址译码为分配给接收用户单元的标识的直接编码，在另一特定数值，应解释为将给定目的地址译码为属于多个接收单元的信道号。
数据单元应包含ATM数据单元。指示状态位捕获位于首部中可寻址部分或域之外的一个或多个位的位置。
这些优点主要为一种发明方法所提供，本发明的包网络中已这样构造数据单元的目的地址，使除了寻址域的位的位置，数据单元还包括至少一个与寻址域的寻址位的位置分离的范畴选择状态位，它用来表明应如何解释相关地址。当使用这样的一个状态位时，其值应或者解释为接收器标识的直接编码，或者解释为借助于属于相应用户单元的表格作出转换的一般信道号。
这导致寻址可能性的扩展。
在权利要求1的特征部分提出了本发明方法的主要特性，而本发明包网络的主要特征在权利要求2的特征部分中给出。
现参考附图，更详细地说明本发明目前最优并有特征意义的若干举例性实施例，附图中
图1说明其中多个用户单元彼此以环形结构互连的包网络的原理构造;
图2说明包括在可应用本发明特征的电信系统中的包开关的原理构造;
图3说明与其他部分一起数据单元首部不同位域内位结构的一个实例，以及图4是方块示意图，该图以高度简化形式说明在每个用户单元中所需装置，以提供对数据单元中所选位的位置的位结构评估和解释的可能性。
图1示出的是多个用户单元A、B、C....J彼此连接形成环状结构的包网络。假设每个单元能发送或接收以数据单元形式的一个或多个信息序列。
按照本发明的包网络工作方式将在下文进行更详细的说明。
图2是电信系统1的组成部分ATM交换设备2的高度简化说明。
ATM技术是本领域已知技术，因此为简洁起见，不再在此具体说明该技术。
多个输入链路4通过第一开关端口3连接到开关设备2，而多个出网(outgoinglink)链路6通过第二开关端口5连接到开关设备2。
开关设备2包括含微处理器的控制装置10。该处理器也可与控制装置分开放置。开关设备还包括用于将入局链路(incominglink)4连接到指出的出网链路6的开关装置11，其中出网链路6的指示由入局链路4上出现的一个或多个数据单元形式的信号所启动。
这些开关外部数据单元30符合CCITT标准，其中5个8位字节的首部包含与其他部分一起的虚拟目的地址，48个8位字节的信息部分包含与其他部分一起的实际信息，这些数据单元组成标准ATM数据单元。
与本发明相关联特点或特性不仅仅限于标准化的开关外部数据单元，而且很容易用于从标准化数据单元导出的开关内部数据单元。
对后一应用，按照本发明提出，在第一端口，表示不同位域的以附加位结构形式的附加信息加到标准化开关外部数据单元，这些附加位(5个8位字组)按照包含在数据单元首部的地址信息与其他部分一起指定一个位结构，这样使得所述附加位仅用于开关设备内部，对所选功能加以控制。这些附加位应在第二端口5除去。
图3原理性说明可加到已供到数据单元30的所述附加位的位域31的结构，它有首部32，以及信息部分33，从而形成从第一端口3出网的开关内部数据单元30′。
在题为“辨识连接”、于92年11月9日提交的瑞士专利申请9203332-3号中给出了如何形成和使用包含控制信息的这些附加位域31的更详细的说明。
图3说明位的位置如何可分布在用作附加位的域或区31内以及如何分布在用于数据单元首部的域或区32内的实例。
位置31a表示RI(路由信息)，位置31b表示SEQ(单元序列号)，位置31C表示MCI(多播指示)，位置31d表示ICLP(隐含单元丢失优先度)，位置31e表示IDP(隐含延迟优先度)，位置31f表示CID(单元标识符)位置31g表示PLS(平面选择)，位置31h表示OAM(操作和维护)，以及位置31i表示AM(地址方式)。
位置32a表示VPI(虚拟相位标识符)，位置32b表示VCI(虚拟信道标识符)，位置32c表示PT(有效负载类型)以及位置32d表示CLP(单元丢失优先度)。
对图3所示位域分布的研究表明，域或位置32a和32b主要表示寻址信息，而可用地址个数受限于特定个数的可用位的位置。位置32a和32b中所存信息发送到域31内的位置。
为使可用地址数加倍，按照本发明，使用其值用于指示数据单元地址解释性范畴的附加位的位置31i(AM)。
位的位置31i或其它指示状态位的逻辑值为范畴指示并确定应如何解释所接收目的地址。当该逻辑值为第一值时，该地址解释为属于单一接收单元的直接编码地址，而该逻辑值为另一值时，该地址解释为和属于多个接收单元的信道号编码地址相同的地址。
图4用于说明每个用户单元应通过寄存器41(例如缓冲寄存器)连接到公共信息载体40，而不管用户单元是否包含在按图1构造的包网络中或是否包含在按照图2的电信系统中的开关装置2中。
缓冲寄存器41连接到用于检测位置31i(地址方式)逻辑值的地址解释器42。
如果单元42的解释指出数据单元有一个直接地址，在直接地址评估装置43中评估该地址以确定该直接地址是否为相关用户单元B所用。
若装置43判定所接收直接地址正确并可用，使开关从连结器40到用户单元B，然后接收该数据单元。否则，以较早的已知方式拒绝该数据单元。
如果地址解释单元42检测出数据单元载有通道号编码地址，则该地址被送到评估信道号编码地址并查找表45的装置44，以确定该表中有无找到该信道号。
若上述信道号未存在该表，则以较早已知方式拒绝该数据单元。若信道号存储在表格45，形成一开关使数据单元可通过装置44并到用户单元B。
现结合参考图1和图2说明本发明的方法以及包网络工作方式的最重要特点。
本发明基于这样一种概念，即从包网络或包括在电信系统的开关设备内的发送用户单元A将信息序列发送到属于所述网络的单一所选接收用户单元B或者发送到所述网络中所选个数的公共接收用户单元B、C。
该信息序列包含可分为首部和信息携带部分的数据单元，其中首部包括不同位域内、与其他一道表示目的地址的位结构，而信息携带部分包括表示与其他部分一起的相关信息的位结构，当将所述数据单元发送到单个接收用户单元时，发送用户单元将一仅对所选接收用户单元有意义的标识分配给首部中的目的地址位结构，而当接收所述数据单元时，所选接收用户单元13以前述方式作出反应，以接收整个数据单元或至少其信息部分。
在按照图1的包网络中使用缺少附加位结构31的数据单元时，直接地址和公共地址间必需相异通过信道号编码地址驻留在最好与位结构32a和32b分离的一个所选位的位置上，而在图2实施例中，直接地址和信道号编码地址间的差异最好仅取决于段31i。
当发送用于被所选个数的接收用户单元B、C所共同接收的数据单元时，发送用户单元A通过直接地址将所有所选用户单元共同的标识分配给每个所选接收用户单元B、c，由装置44接收该标识并存贮，该装置评估信道号编码地址，特别是在和装置44相关联的表格45中的地址。
该公共标识为信道号编码地址。
当发送用户单元A希望发送为每个接收用户单元B和C公用的数据单元时，该数据单元首部将呈现唯一的位结构与其他部分一起表示公共目的地址或信道号编码地址，一旦接收到所述数据单元，每个所选择的接收用户单元B、c将作出响应，以接收该数据单元或至少其信息携带部分。
图2和图3示出的示例性实施例具体示出为数据单元首部所固有的地址相关位结构应这样构造，以使指示状态位的逻辑值可表明应如何解释一个接收到的目的地址。
在第一逻辑值时，该目的地址应解释为直接编码地址，而在第二逻辑值时，该目的地址应解释为信道号编码地址。
在对于图1示出的实施例及图2示出实施例的每一种情况下数据单元的位结构，尤其对目的地址，应这样构造，使得指示状态位的逻辑值可确定如何解释相关目的地址。
每个所选接收用户单元的译码的一般信道号需要借助于与各个接收用户单元相关联的表进行转置，而表示信息携带部分的位结构可被一个或多个用户单元所接收，各适于接收整个所述一般信道号上的信息。
在标准化数据单元所带位的位置仅在区域32和33的情形下，域32e内一个(或多个)位的位置用作状态位，该域一般为控制域。
区域或区33也包括可用作附加寻址位或状态位的自由域或其部分。
应提及的是，使用寻址域外的附加状态位理论上使可用地址数增加1倍。自然，当使用两个状态位时，可用地址数将进一步增加。
所谓“公共接收”，主要是指由几个用户单元接收一个并且相同的数据单元，而不必一定及时同步接收。
在使用两个状态位时，可使用第二状态位以开始将信号发送到所有接收单元或预选单元，而无须通过数据单元可用的寻址域的前期寻址。
应理解本发明并不局限于其上述及图解的示例性实施例，而是可能在以下权利要求书所示出的发明概念范围内作出各种修改和变动。
权利要求
1.一种在通信装置或链接器(40)上从包网络的发送用户单元A将信息序列或者发送到该网络中单一所选接收用户单元(B)或者发送到所述网络中所选个数的接收用户单元(B+C)的发送方法，所述发送信息序列包含一个或多个数据单元，每个单元包含一个首部和一个信息携带部分，其中首部包括在位域内与其他部分一起的表示目的地址的位结构，信息携带部分包括位域内的与其他部分一起表示相关信息的位结构，在发送仅为一接收用户单元(B)所接收的数据单元时，发送用户单元将仅对该单个所选接收用户单元(B)有意义的标识分配给首部中目的地址的位结构，一旦接收到所述数据单元，所选接收用户单元(B)便作出响应以接收该数据单元或至少其信息携带部分，当发送一个为多个所选接收用户单元(B+C)所接收的数据单元时，发送用户单元将对所选接收用户单元公用并有意义的标识分配给该首部中表示目的地址的位结构，一旦接收到所述信号，所述所选接收用户单元(B+C)中每一个作出响应以接收该数据单元或至少其信息携带部分，该方法的特征在于为将指定状态位的逻辑值解释为范畴指示而对每个用户单元编程；在每个用户单元中按照指示状态位(31i)的逻辑值解释通信装置或连接器(40)上出现的每个数据单元首部所固有的地址相关位结构(32a、32b)，以便用以确定应如何解释所接收的目的地址；作为所述单元编程的结果，在第一逻辑值时，每个用户单元应将地址解释为单一接收用户单元所固有的地址的直接编码，所述包中信息序列仅为对应于指出地址的用户单元所接收；在第二逻辑值时，该地址解释为属于多个接收用户单元的信道号编码地址，由对应于指出地址的用户单元的每一个接收属于所述包的信息序列。
2.一种包网络，它带有可为多个用户单元使用的连接器(40)，信息借助于一个或多个数据单元在两个或多个用户单元中交换，每个数据单元包含与其他部分一起的首部和信息携带部分，所述首部包括位域内的表示目的地址的位结构，与其他部分一起所述信息携带部分包括位域内的表示相关信息的位结构，其中每个用户单元分配一标识，所述包网络的特征在于每个用户单元与其他部分一起能接收与属于数据单元的目的地址相关位结构(32a、32b、31a)分离的状态位(31i);对每个用户单元编程以解释状态位(31i)的值，在给出第一值时应将给定目的地址解释译码为分配给单一接收用户单元的标识的直接编码;而在给出第二值时应这样解释，以将给出目的地址译码为分配给多个接收单元的公共标识或相关信道号。
3.根据权利要求2所述的包网络，其特征在于，在编码信道号情况下，对每个所选接收用户单元需借助于属于各自接收用户单元的表格来转置，其中表示信息携带部分的位结构由用于在所述一般信道号上接收信息的接收单元的每一个所接收。
4.根据权利要求2或3所述的包网络，其特征在于所述数据单元为一个ATM数据单元。
5.如权利要求4所述的包网络，其特征在于，指示状态位捕获位于ATM数据单元首部(32)的标准化地址携带段或域(32a、32b)之外部的一个或多个位的位置。
全文摘要
一种发送方法及一种包网络，网络中的发送用户单元(A)用于发送(40)一个信息序列到该网络单个所选接收用户单元(B)或到公共的所选个数的接收用户单元(B+C)。信息序列由可分为首部(31、32)和信息携带部(33)的数据单元(30)构成。该首部包括表示目的地址的位结构(32a、32b)、而所述信息携带部包含表示相关信息的位结构。
文档编号H04L12/56GK1091571SQ9311275
公开日1994年8月31日 申请日期1993年12月14日 优先权日1993年12月14日
发明者N·K·J·罗特 申请人:艾利森电话股份有限公司