DE19509602C1

DE19509602C1 - Redundanzoptimiertes Leitungsnetz für ATM-Zellen und SDH-Container

Info

Publication number: DE19509602C1
Application number: DE19509602A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ulrich Dr Ing Stein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2015-03-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Anforderungen, die heute von Betreibern und Nutzern von Netzen bezüglich Qualität und Zuverlässigkeit bei der Über tragung und Vermittlung von Informationen gestellt werden, erfordern sehr zuverlässige Netzkomponenten. Insbesondere Leitungen und Knoten einschließlich der mitimplementierten Softwarekomponenten müssen aus diesem Grund hohe Standards erfüllen, und werden aus Sicherheitsgründen redundant ausge bildet.

Durch KAWAMURA, R. et al.: "Self-Healing ATM Networks Based on Virtual Path Concept" (In: IEEE Journal on selected areas in Communications, Vol. 12, No. 1, January 1994, S. 120-127) wer den auf Seite 121, Fig. 2 allgemein Leitungsnetze für STM und ATM aufgezeigt.

Weiterhin sind durch BAUDRON, J. et al.: "Verfügbarkeit und Überlebensfähigkeit von SDH-Netzen" (In: Elektrisches Nach richtenwesen, 4. Quartal 1993, S. 339-348, Seite 341, linke und mittlere Spalte sowie Bild 2) Schutzmechanismen für Ein richtungen und Netze bei SDH-Netzen beschrieben. Zwar sind hier Hardware-Redundanzen sowie standardisierte Schutzmecha nismen angesprochen, eine Knoten-Maschen-Redundanz ist hier allerdings nicht angesprochen.

Beim Stand der Technik werden zur Ausbildung der Redundanz in den Netzen einzelne Komponenten gedoppelt vorgesehen. Die Dop pelung findet dabei auf der Ebene der Komponenten wie bei spielsweise bei Leitungen, Koppelfelder und Steuerrechnern statt. Welche dieser redundant ausgebildeten Komponenten dann in die Übertragungs- und Vermittlungsfunktion miteinbezogen werden, wird von einer lokalen oder zentralen Steuerung entschieden. Der Vorteil einer derartigen Vorrichtung besteht darin, daß die einzelnen Komponenten für sich betrachtet werden können und die Steuerung des Einsatzes der Redundanz insbesondere von den Komponenten des Knotens dezentral erfolgen kann. Damit ist ein relativ einfacher Hot-Stand-By- Betrieb implementierbar.

Nachteilig an einer derartigen Vorrichtung ist jedoch, daß die verteilte Entscheidung über den Einsatz der Redundanz einen relativ hohen, für den Einsatz spezifischen Aufwand erfordert. Da außerdem die Software in redundant ausgebil deten Einrichtungen die gleiche ist, treten auch Software fehler bei beiden Einrichtungen gleichermaßen auf. Ein weiterer Nachteil dieser Strukturen besteht darin, daß keine kostengünstigen Netzknotenkomponenten eingesetzt werden können, die heutzutage in großer Zahl verfügbar sind, und die keine Redundanz in ihren Komponenten selbst aufweisen. Als Beispiel hierfür seien sogenannte CPE-Komponenten (Customer Promises Equipment) genannt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung aufzuzeigen, der die oben genannten Nachteile vermeidet.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, daß eine Knoten- /Maschenredundanz vorgesehen ist, die es erlaubt, schnitt stellenkompatible, nicht redundant ausgebildete kostengünsti ge Knoten samt Software in einem Übertragungsnetz einzuset zen. Damit wird ein hoher Zuverlässigkeitsstandard erreicht. Als Lösung wird vorgeschlagen, daß jedem Knoten ein logisch identischer Knoten als Redundanz zugeordnet wird. Weiterhin wird jede Verbindungsleitung zwischen dem Knoten durch eine redundante, gegebenenfalls über einen anderen physikalischen Pfad geführte Verbindungsleitung ergänzt, wobei die betref fende Verbindungsleitung sowie die jeweils dazu redundante Verbindungsleitung zwischen den zwei Knoten durch Combiner- Splitter-Elemente verknüpft werden. Letztere können gegebe nenfalls separat vom Knoten ausgebildet sein.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, daß die Combiner Splitter Elemente bidirektional ausgerichtet sind. Damit ist der Vorteil verbunden, daß über das Netz zu übertragende Informa tionen in beiden Richtungen weitergeleitet werden können.

Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, daß die Combiner-Einrichtung einen Speicher aufweist, der wenigstens derart groß dimensio niert ist, daß er die größtmögliche Laufzeitdifferenz zwi schen den beiden physikalischen Pfaden einschließlich der Knoten auszugleichen gestattet. Damit ist der Vorteil verbun den, daß keine Zellen verloren gehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die prinzipielle Vorrichtung,

Fig. 2 das Blockschaltbild der Combiner Splitter Elemente,

Fig. 3 die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem gesamtvermaschten Netz,

Fig. 4 die Darstellung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise mit Redundanzdomänen.

In Fig. 1 ist die prinzipielle Vorrichtung aufgezeigt. Daraus ist ersichtlich, wie Endteilnehmer T über Combiner Splitter Elemente C/S mit den redundanten Knoten SN, SN′ verbunden werden. Ein Combiner Splitter Element C/S ist jeweils bidirektional ausgebildet. Bei Einsatz in einem ATM- Knoten wird eingangsseitig in denselben eindringende Zellen ströme aufgrund der ermittelten HEADER-Information sowie der im Zelleninhalt gespeicherten Information ausgewertet. Diese Funktion entspricht dabei in etwa einem redundant path combi ning element (RPCE) eines ATM-Knotens mit Redundanz. Weiter hin verfügt ein Combiner Splitter Element C/S über einen Speicher, der wenigstens so groß ist, daß er die größte mögliche Laufzeitdifferenz zwischen den beiden Pfaden ein schließlich der Knoten auszugleichen erlaubt. Durch die Splitting-Funktion wird ausgangsseitig der aus Zellen gebil dete Informationsstrom auf die Ausgänge aufgeteilt.

Gemäß Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Combiner Splitter Elemente C/S in beiden Richtungen aufgezeigt. Fig. 2a zeigt die eingangsseitige sowie ausgangsseitige Anschlußlage der Combiner Splitter Elemente C/S auf. Insbesondere ist aufge zeigt, wie zwei Leitungen L1, L2 über die Combiner Splitter Elemente C/S geführt werden. Fig. 2b zeigt die Bidirektiona lität der Combiner Splitter Elemente C/S.

Gemäß Fig. 3 ist aufgezeigt, wie die erfindungsgemäße Anord nung zu einem gesamten Netz vermaschbar ist. Dabei ist er sichtlich, wie die Endteilnehmer T über die Combiner Splitter Elemente C/S mit den Netzknoten SN, SN′ verbunden sind. Die Verbindung zwischen den einzelnen Netzknoten selbst erfolgt über weitere Combiner Splitter Elemente C/S. Der besondere Vorteil zur Vorrichtung liegt darin, daß komplette Zweige verwendet werden können, die aus logisch identischen Knoten funktionen und Verbindungsleitungen bestehen. Damit wird Redundanz sowohl für Hardware als auch für Softwarefehler bei logisch identischen Einheiten hergestellt. Weiterhin liegt ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß für das Implementieren der Redundanz ein zwar in den Gatterfunk tionen aufwendiges, über das gesamte Netz jedoch einheitli ches hochintegriertes logisches Funktionselement in Form des Combiner Splitter Elementes C/S umfaßt wird.

Gemäß Fig. 4 ist aufgezeigt, wie die erfindungsgemäße Vor richtung in der Praxis implementiert wird.

Hier besteht das ursprüngliche Netz zunächst aus den Knoten SN, die über Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind. Redundant zu den Knoten SN werden nun Knoten SN′ implemen tiert. Die dazugehörigen Verbindungsleitungen werden in der in Fig. 4 aufgezeigten Weise entsprechend zu den Knoten SN über die Combiner-Splitter-Elemente C/S geführt.

Claims

1. Redundanzoptimiertes Leitungsnetz für Zellen und Container mit redundanten Einrichtungen innerhalb des Netzes,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Knoten-/Maschenredundanz innerhalb des Netzes derart ausgebildet ist, daß jedem Knoten ein logisch identischer Knoten zugeordnet wird,
daß jede Verbindungsleitung zwischen diesen Knoten durch eine redundante, gegebenenfalls über einen anderen physikalischen Pfad geführte Verbindungsleitung ergänzt wird,
daß die Verbindungsleitung und die jeweils dazu redundante Verbindungsleitung zwischen zwei Knoten durch Combiner Split ter Elemente (C/S), die gegebenenfalls separat vom Knoten ausgebildet sein können, verknüpft werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Combiner Splitter Elemente bidirektional ausgebildet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Combiner-Einrichtung einen Speicher aufweist, der wenigstens derart groß dimensioniert ist, daß er die größte mögliche Laufzeitdifferenz zwischen den beiden physikalischen Pfaden einschließlich der Knoten auszugleichen gestattet.