DE19640547B4

DE19640547B4 - Verfahren und Einrichtung zur Durchschaltung von digitalen Signalen

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Publication number: DE19640547B4
Application number: DE1996140547
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bruenle; Hans-Ulich Wahl; Maria Dr. Rimini-Doering
Original assignee: Marconi Communications GmbH
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: DE19640547A1; BR9704956A

Abstract

Verfahren zur Durchschaltung von digitalen Signalen in einem Netzknoten eines synchronen digitalen Nachrichtennetzes mit hierarchisch geordneten Multiplexebenen, wobei vorgegebene synchrone STM-N und/oder STS-M Transportmodule einen oder mehrere virtuelle Container enthalten, bei dem im Netzknoten eintreffende virtuelle Container in als Durchschalterahmen dienende Transportmodule eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die als Durchschalterahmen dienenden Transportmodule zur Unterstützung aller virtuellen Container sowohl nach dem ANSI- als auch nach dem ETSI-Standard ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchschaltung von digitalen Signalen in einem Netzknoten eines synchronen digitalen Nachrichtennetzes mit hierarchisch geordneten Multiplexebenen, wobei vorgegebene synchrone Transportmodule (STM) einen oder mehrere Virtuelle Container enthalten.
Ein synchrones digitales Multiplexverfahren zur Übertragung von digitalen Signalen ist in "Die neue synchrone digitale Hierarchie" von W. Ehrlich und K. Eberspächer in ntz Bd. 41 (1988), Heft 10, S. 570 bis 574 beschrieben. Der Aufsatz gibt einen ersten Einblick über die wesentlichen Merkmale der synchronen digitalen Hierarchie SDH, die in den CCITT-Empfehlungen G.707, G.708 und G.709 festgelegt sind. Dort wird als Übertragungselement ein synchrones Transportmodul STM-1 definiert, dessen Bitrate 155, 520 MBit/s beträgt. Der Aufbau dieses Rahmens ist byte-orientiert. Der Rahmen des STM-1 wird mit einer Frequenz von 8 kHz übertragen und enthält Virtuelle Container unterschiedlicher Übertragungskapazitäten.
Die Virtuellen Container enthalten Container und einen Kopfteil (POH = Path-Overhead) mit einer Zusatzinformation, welche die Nutzinformationen in einem Container bis zu dessen Auflösung begleitet. Diese Zusatzinformation wird zu Überwachungs-, Melde- und Steuerungszwecke benötigt. Auch das synchrone Transportmodul STM-1 weist einen Kopfteil auf (SOH = Section Overhead) mit einer Zusatzinformation, welche die Information einer mit dem synchronen Transportmodul übertragenen Verwaltungseinheit (AU = Administrative Unit) über jeweils eine Multiplex-Sektion begleitet. Zu näheren Angaben über die verschiedenen Möglichkeiten, einen oder mehrere Container mit einem synchronen Transportmodul zu übertragen, wird auf die obengenannte Veröffentlichung hingewiesen. Erwähnt sei lediglich noch, dass die synchrone digitale Hierarchie in den USA sich wesentlich von derjenigen in Europa unterscheidet.
An den Netzknoten ist eine Durchschaltung entweder kompletter synchroner Transportmodule oder deren Teilung oder Zusammenfügung entsprechend den jeweils vorliegenden Datenströmen erforderlich. Dazu sind an den Netzknoten Koppelfelder vorgesehen, welchen die ankommenden Signale über Zugangs- und Leitungsmodule zugeführt und entnommen werden. Innerhalb der Netzknoten – auch Multiplexer genannt – werden bei bekannten Einrichtungen die synchronen Transportmodule aufgelöst und die einzelnen Signale über Bus-Strukturen übertragen. Dieses hat sich als nachteilig herausgestellt, insbesondere bei dem Durchschalten von Signalen verschiedener Standards.

In DE 693 27 412 T2 ist ein Verfahren zur elastischen Pufferung in einem synchronen digitalen Fernmeldesystem, wie beispielsweise das SDH- oder SONET-System, beschrieben. Dabei weist in dem System die Rahmenstruktur eine vorbestimmte Zahl von Bytes mit fester Länge und eine Vielzahl von Zeigern auf, wobei jeder der Zeiger einem Nutzlastsignal auf derselben Hierarchieebene entspricht und jeder der Zeiger die Phase des entsprechenden Nutzlastsignals innerhalb der Rahmenstruktur anzeigt. Zeigerdaten werden von in der Rahmenstruktur enthaltenen Nutzlastsig nalen getrennt und die Nutzlastsignale in zumindest einem elastischen Pufferspeicher gespeichert. Nach der Trennung wird die elastische Pufferung der Nutzlasten zumindest zweier Signale auf derselben Hierarchieebene auf einer Zeitmultiplexbasis in einem den Signalen gemeinsamen Pufferspeicher durchgeführt, der einen Dateneingang aufweist, dem die Nutzlastsignale in einer durch die Rahmenstruktur definierten sequentiellen Reihenfolge zugeführt werden, wodurch jedes der Signale der Pufferung über derselben physikalischen Leitung in getrennten Zeitsegmenten unterzogen wird.

In EP 0 559 090 A2 ist ein Server für Kopfteil-Signale beschrieben, der einen Multiplexer/Demultiplexer mit einem Koppelfeld kombiniert, um sowohl Hochgeschwindigkeits-Kopfteil-Signale als auch Daten, die dem Server durch einen Cross-Connect zugeführt wurden, verarbeiten zu können. Mehrere Server können mit einem Cross-Connect in einem Stern-, Maschen- oder Ringnetz verbunden sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchschaltung von digitalen Signalen anzugeben, mit welchen verschiedene Übertragungseinheiten der synchronen digitalen Hierarchie gemischt in einem Netzknoten durchgeschaltet werden können. Außerdem soll eine einfache Verarbeitung von Signalen unterschiedlicher Standards möglich sein.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass im Netzknoten eintreffende virtuelle Container in als Durchschalterahmen dienende Transportmodule eingesetzt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die als Durchschalterahmen dienenden Transportmodule zur Unterstützung aller virtuellen Container sowohl nach dem ANSI- als auch nach dem ETSI-Standard ausgebildet sind.

Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, wenn eintreffende virtuelle Container vor der Zuführung zu einem Koppelfeld nach demjenigen Standard, mit welchem sie den Netzknoten verlassen sollen, in einen Durchschalterahmen eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung von Multiplexern, wobei unter anderem nur ein Takt im System verwendet zu werden braucht. Außerdem ist eine Verarbeitung der Zeiger (Pointer) lediglich an den Eingängen des Multiplexers erforderlich. Alle Übertragungseinheiten (TU- und AU-Einheiten) der synchronen digitalen Hierarchie können gemischt im Durchschalterahmen abgebildet werden. Ferner wird eine einfache Verarbeitung der unterschiedlichen Standards (Europa, USA) ermöglicht.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Durchschalterahmen mit einem aus neun Zeilen und neun Spalten in jeweils einem Byte bestehenden Kopfteil versehen ist, dass in der ersten Zeile in der siebenten Spalte ein MF-Byte und in der zweiten Zeile Equipment-Path-Information-Bytes vorgesehen sind und dass die ersten sechs Spalten in der ersten Zeile Rahmenkennwörter und die vierte Zeile Zeiger in an sich bekannter Weise enthalten. Damit entspricht der Aufbau des Durchschalterahmens zum größten Teil dem standardisierten STM-1-Rahmen, wobei das hinzugefügte MF-Byte und die Equipment-Path-Information-Bytes zur Kontrolle der korrekten Durchschaltung dienen. Der somit geänderte Kopfteil (Section Overhead SOH) beinhaltet ferner einen Generic Application Overhead (GAO), der für den internen Datentransport zwischen den Baugruppen des Multiplexers genutzt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Daten in dem Durchschalterahmen unverwürfelt übertragen werden. Diese Maßnahme erleichtert ebenfalls die Verarbeitung innerhalb von Multiplexern. Auch bei dieser Ausgestaltung können für Prüfzwecke gebräuchliche Analyzer verwendet werden, da diese weitgehend mit schaltbaren Scramblern ausgerüstet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß im Falle der Übertragung von Transporteinheitengruppen der Hierarchiestufen 2 und 3 keine Pfad-Verarbeitung der höheren Ordnung vorgenommen wird, jedoch ein Kopfteil für den Pfad höherer Ordnung an einer festen Position des Durchschalterahmens eingesetzt wird. Dadurch tritt ebenfalls eine Vereinfachung der Signalverarbeitung in Multiplexern ein, wobei der Kopfteil für den Pfad höherer Ordnung (Higher Order Path-Overhead) eine Kompatibilität mit STM-1-Meßgeräten sicherstellt.

Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß das MF-Byte zur Überrahmensynchronisation dient und die Funktion der Zeiger für Transporteinheiten (V1 und V2) im darauffolgenden Durchschalterahmen definiert. Es entspricht dem H4-Byte für Lower-Order-Signale desselben Durchschalterahmens. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß ein Überrahmen-Indikator im Pfad-Kopfteil eines mit dem Durchschalterahmen übertragenen virtuellen Containers der dritten oder vierten Ordnung mitgeführt wird.

Um zum Prüfen einen STM-1-Analysator verwenden zu können, kann ferner bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, daß für eine Synchronisation und Phasenanpassung wahlweise das MF-Byte oder der Überrahmen-Indikator verwendet wird.

Bei einer Einrichtung zur Durchschaltung von digitalen Signalen in einem synchronen digitalen Nachrichtennetz mit hierarchisch geordneten Multiplexebenen, wobei die zu verteilenden und die verteilten digitalen Signale über Zugangs- und Leitungsmodule zuführbar und ableitbar sind, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zugangs- und Leitungsmodule über mindestens ein Koppelfeld miteinander verbunden sind und daß die Übertragung der digitalen Signale zwischen den Zugangs- und Leitungsmodulen und dem Koppelfeld in als Durchschalterahmen dienenden Transportmodulen erfolgt.

Diese Einrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß der Durchschalterahmen mit einem aus neun Zeilen und neun Spalten in jeweils einem Byte bestehenden Kopfteil versehen ist, daß in der ersten Zeile in der siebenten Spalte ein MF-Byte und in der zweiten Zeile Equipment-Path-Information-Bytes vorgesehen sind und daß die ersten sechs Spalten in der ersten Zeile Rahmenkennwörter und die vierte Zeile Zeiger in an sich bekannter Weise enthalten.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung können sowohl High-Order-Signale als auch Low-Order-Signale durchgeschaltet werden. Dazu sind insbesondere Zugangs- und Leitungsmodule für Transportrahmen STM-1 und/oder STS-3 vorgesehen, die jeweils Verarbeitungseinrichtungen für den Section-Overhead, für die Zeiger auf die Verwaltungseinheit der dritten Hierarchiestufe und für den Pfad-Overhead höherer Ordnung enthalten und für die zugeführten Signale eine Einrichtung zur Phasenanpassung aufweist. Ferner sind dabei zur Zuführung von Signalen in Containern niederer Ordnung in Zugangsmodulen jeweils eine Einrichtung zum Einfügen von Stopfbits, eine Einrichtung zur Verarbeitung der Pfad-Overheads niederer Ordnung und eine Einrichtung zur Verarbeitung von Zeigern niederer Ordnung vorgesehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung enthält die Einrichtung zur Verarbeitung von Zeigern niederer Ordnung mindestens einen Speicher für virtuelle Container, in welchen die zugeführten Signale mit einem aus den zugeführten Signalen gewonnenen Takt eingeschrieben und aus dem die gespeicherten Signale mit einem lokalen Takt ausgelesen werden.

Eine besonders günstige Übertragung zwischen den Zugangs- und Leitungsmodulen einerseits und dem Koppelfeld andererseits ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch möglich, daß die Signale zwischen den Zugangs- und Leitungsmodulen und dem Koppelfeld als bitweiser zweifach parallelisierter Datenstrom und mit einem Taktsignal mittels einer dritten Leitung übertragen werden. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Taktsignal eine Frequenz von 77,76 MHz aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
2 eine detailliertere Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Einrichtung nach 1,
3 ein bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendetes synchrones Transportmodul – im folgenden auch Durchschalterahmen genannt – zum Transport einer Verwaltungseinheit AU-4,
4 einen Durchschalterahmen mit drei Containern C-3 in drei Administrative Units AU-3 nach dem ANSI-Standard,
5 einen Durchschalterahmen, bei dem drei Container C-3 über drei Tributary Units der dritten Hierarchiestufe (TU-3) in eine Administrative Unit der vierten Hierarchiestufe (AU-4) eingefügt sind,
6 einen Durchschalterahmen mit einer Reihe von Containern verschiedener Hierarchiestufen,
7 einen Durchschalterahmen mit Containern niedriger Ordnung, die über eine Tributary Unit Group der dritten Hierarchiestufe (TUG-3) in eine Administrative Unit der vierten Hierarchiestufe (AU-4) eingefügt sind,
8 eine schematische Darstellung des gemischten Betriebes mit virtuellen Containern nach ANSI und ETSI und
9 ebenfalls schematisch einen virtuellen Container der dritten Hierarchiestufe.
Der in 1 dargestellte Multiplexer weist ein Koppelfeld 1 auf, das mit zwei Leitungsmodulen 2, 3 und einem Zugangsmodul 4 verbunden ist. Das Leitungsmodul 2 dient zur Zuführung und Ableitung von synchronen Transportmodulen STM-1 nach ETSI über den Eingang 5 und einen Ausgang 6. Das Leitungsmodul 3 ist für Transportmodule STS-3 nach ANSI vorgesehen, die über einen Eingang 7 zugeführt und über einen Ausgang 8 entnommen werden können.
Ein Zugangsmodul 4 ist für Lower-Order-Signale vorgesehen und weist einen Eingang 9 und einen Ausgang 10 auf. Die Zugangs- und Leitungsmodule 2 bis 4 sind stellvertretend für mehrere solcher Module dargestellt. Die Anzahl richtet sich jeweils nach den Aufgaben des Multiplexers im einzelnen. Ferner wurde lediglich ein Koppelfeld 1 gezeigt. Es können jedoch auch mehrere Koppelfelder innerhalb eines Multiplexers vorgesehen werden.
Zwischen den Zugangs- und Leitungsmodulen 2 bis 4 und dem Koppelfeld 1 werden die Signale in Durchschalterahmen STM1S übertragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden jeweils dafür drei Leitungen verwendet. Davon dienen zwei zur Übertragung der bitweise parallelisierten Signale und eine zur Übertragung eines Taktsignals mit einer Frequenz von 77,76 MHz.
Die Leitungsmodule 2 und 3 bestehen aus jeweils einer Einrichtung 11, 11' zur Verarbeitung des Section-Overheads, einer Einrichtung zur Zeigerverarbeitung höherer Ordnung (HO-Zeigerverarbeitung) 12, 12', einer Einrichtung zur Verarbeitung des High-Order-Path-Overheads (HOPOH) 13, 13' und einer Zeigerverarbeitung niederer Ordnung (LO-Zeigerverarbeitung) 14, 14'. Die Einrichtungen 11, 12, 13 bzw. 11', 12', 13' sind an den jeweiligen Standard angepaßt. Die LO-Zeigerverarbeitung 14, 14' wird im Zusammenhang mit 2 genauer beschrieben.
Das Zugangsmodul 4 enthält eine Einrichtung 15 zum Zufügen bzw. Entfernen von Stopfbits (Mapping, Demapping) und eine Einrichtung 16 zur Verarbeitung des Lower-Order-Path-Overheads (LOPOH). Außerdem weist das Zugangsmodul 4 eine Phasenanpassungseinrichtung 17 auf, die den LO-Zeigerverarbeitungen 14, 14' im wesentlichen gleicht.
Die in 2 ebenfalls als Blockschaltbild dargestellte LO-Zeigerverarbeitung 14 weist einen Eingang 18 für ein STM-1-Signal und einen Ausgang 19 für ein STM1S-Signal auf. Die bei 18 eintreffenden Signale werden abwechselnd in einem von zwei Speichern 20, 21 für virtuelle Container VC abgelegt, wo auch eine Zeigerverarbeitung stattfindet. Die Ausgänge der Speicher 20, 21 sind über eine Zusammenführung der Datenströme, beispielsweise einen Multiplexer 22, mit dem Ausgang 19 verbunden. Das Einschreiben der STM-1-Signale in die Speicher 20, 21 wird von einem Rahmengenerator 23 gesteuert, dem die STM-1-Signale und ein Takt T1 zugeführt werden. Der Takt T1 wird mit Hilfe eines Taktregenerators 24 aus dem Takt der zugeführten STM-1-Signale abgeleitet.
Das Auslesen der STM1S-Signale aus den Speichern 20, 21 wird von einem weiteren Rahmengenerator 25 gesteuert, welchem ein Systemtakt TS, ein Rahmentakt TR und bei 26 Daten von einem nicht dargestellten Mikroprozessor zugeführt werden.
Die 3 bis 7 zeigen jeweils einen Durchschalterahmen STM1S in der in der Multiplextechnik üblichen zeilen- und spaltenweisen Darstellung. Die Nummern der Spalten sind in den Figuren kursiv dargestellt, um Verwechslungen mit Bezugszeichen zu vermeiden. Ihrem Inhalt nach wiederkehrende Spalten sind der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. 7 enthält ferner eine Legende der in den 3 bis 7 verwendeten Schraffuren. Eine zick-zack-förmige Schraffur kennzeichnet die zum Generic Application Overhead (GAO) gehörenden Bytes. Feste Stopfbytes sind kreuzweise schraffiert. Zum virtuellen Container VC-4 gehörende Bytes sind gleichmäßig von links unten nach rechts oben schraffiert. Drei in einem STM1S transportierte virtuelle Container VC-3(1) bis VC-3(3) werden durch folgende Schraffuren voneinander unterschieden: paarweise Linien von links unten nach rechts oben, gleichmäßig verteilte Linien von rechts oben nach links unten und Vierfach-Linien von links unten nach rechts oben.
Wie bei dem standardisierten STM-1 bilden die Spalten 1 bis 9 den Overhead zur Steuerung und Überwachung, wobei die ersten sechs Bytes in der ersten Zeile für Rahmenerkennungswörter A1 und A2 vorgesehen sind. Die vierte Zeile gehört nicht zum Overhead, sondern ergänzen den in den Spalten 10 bis 270 übertragenen virtuellen Container VC-4 mit dem HO-Zeiger zu einer Administrative Unit AU-4.
3 zeigt den Fall eines STM1S-Rahmens mit einem in einer Administrative Unit AU-4 enthaltenen Container C-4. Das siebente Byte MF in der ersten Zeile dient als MF-Byte zur Überrahmensynchronisation des Multiplexers. Es entspricht dem H4-Byte (48 Zustände) für Lower-Order-Signale desselben STM1S-Rahmens. Das MF-Byte definiert die Funktion der TU-Pointer-Bytes V1 und V2 im darauffolgenden STM1S-Rahmen.
Die Zeiger H1 und H2 zeigen auf den Beginn des Path-Overheads des virtuellen Containers VC-4. Mit H3 sind Speicherplätze für Negativ-Stopfen bezeichnet. Die Bytes Y und 1* haben die Werte 1001 SS11 und 1111 1111, wobei SS den Wert 10 für Zeiger von Administrative Units einnimmmt.
Für die Kompatibilität von SDH-Meßgeräten werden das H4-Byte und das C2-Byte weiterhin mitgeführt. Um zum Testen einen STM-1-Generator verwenden zu können, ist eine Umschaltung für die Synchronisation und Phasenanpassung vom MF-Byte auf das H4-Byte (nur VC-4 und Pointerwert gleich 522) vorgesehen.
Das MF-Byte ist notwendig, da das H4-Byte zum VC-4 oder VC-3 gehört und nicht frei verfügbar ist. Zum Beispiel wird bei einem unidirektionalen Ring mit Zusatzverkehr auf dem redundanten Ring die Überrahmensynchronisation der Lower-Order-Signale erst möglich durch das MF-Byte.
Die Module des Multiplexers (1) arbeiten überrahmensynchron, d. h., alle Module haben das gleiche MF-Byte. Dazu werden die Zeiger für ankommende STM-N-Signale neu berechnet und die Pay-Load durchgeschaltet. Für Lower-Order-Signale wird das H4-Byte neu eingesetzt. VC-4 und VC-3, die keine TUG transportieren oder nicht weiter aufzulösen sind, beinhalten ihren Path-Overhead und somit auch das H4-Byte.
In den Spalten 1 bis 3 der zweiten Zeile des Durchschalterahmens sind drei Equipment-Path-Information-Bytes (EPI) vorgesehen. Eine Funktion Equipment-Path-Termination (EPT), die in den Blöcken 13 und 14 bzw. 13' und 14' durchgeführt wird, benötigt für jeden virtuellen Container eine zusätzliche Übertragungskapazität zum Übertragen eines geräteinternen Paritätswortes und einer geräteinternen Adresse. Für die virtuellen Container VC-11, VC-12 und VC-2 wird das V4-Byte im jeweiligen Overhead des Containers verwendet. Für den virtuellen Container VC-3 im TU-3-Fall wird das EPI-Byte eine Zeile unter dem TU-Zeiger übertragen. Für die virtuellen Container VC-3 (im AU-Fall) und VC-4 sind drei EPI-Bytes, wie in den Figuren dargestellt, im Section-Overhead vorgesehen.
Die in den Figuren zick-zack-schraffierten Bytes des Section-Overheads stehen für einen internen Datenaustausch zur Verfügung. Jedes der Module kann ihm darin zugeteilte Bytes lesen und eventuell setzen. Die Zuordnung wird von einer in 1 nicht explizit dargestellten Steuerung eingestellt.
An dem Multiplexer ankommende STM-N- oder STS-M-Signale werden entsprechend der Multiplexstruktur von ETSI und ANSI aufgelöst und mittels Durchschalterahmen im Multiplexer übertragen. Die Multiplexmöglichkeiten des STM1S-Signals sind um einen gemischten Betrieb gegenüber der sogenannten ETSI/ANSI-Spinne erweitert. Damit wird das Durchschalten von Signalen unterschiedlicher Struktur durch das Koppelfeld ermöglicht. Es können ganze AU-3 durchgeschaltet werden, auch wenn sonst eine AU-4-Multiplexstruktur vorliegt. Es bestehen folgende Mischmöglichkeiten: ein AU-3 und zwei TUG-3 oder zwei AU-3 und ein TU-3. Hiermit ist ein kostengünstiger Übergang zwischen ETSI und ANSI in beiden Richtungen möglich, da am Ausgang (bei den abgehenden Daten) keine weitere Zeigerbearbeitung notwendig ist.
Der virtuelle Container VC-3 kann in einer AU-3-Struktur oder in einer TU-3-Struktur transportiert werden. In einem STS-Signal wird das Parity Byte (83) über den VC-3 einschließlich der Stopfspalten gebildet und bei einem STM-N-Signal nur über den VC-3 ohne Berücksichtigung der Stopfspalten. Die entsprechenden Zugangs- und Leitungsmodule können deshalb für ankommende STM-N- oder STS-M-Signale eine Umwandlung von VC-3 mit AU-3-Struktur in TU-3-Struktur (und umgekehrt) vornehmen und optional eine Parity-Byte-Korrektur durchführen. Die Parity-Byte-Korrektur wird durchgeführt, damit Informationen über schon vorhandene Fehler nicht verlorengehen. Dabei wird nach folgender Gleichung vorgegangen: Parityneu = XOR (Parityalt, ParityStopfspalten).
Von der Steuereinheit sind die jeweils eingangsseitig vorzunehmende TU-3/AU-3-Umwandlung und Parity-Byte-Korrektur getrennt einstellbar.
3 zeigt das Einfügen (Mappen) von einem Container C-4 in eine Administrative Unit AU-4. Die AUG-Einheit entspricht den Festlegungen für den STM-1-Rahmenaufbau gemäß G.708 bis G.709. Ein EPI-Byte (Zeile 2, Spalte 1) im Section-Overhead ist der Administrative Unit AU-4 zugeordnet.
Auch bei dem Einfügen von drei Containern C-3 in drei Administrative Units AU-3 gemäß 4 entspricht die AUG-Einheit den Festlegungen für den STM-1-Rahmenaufbau. Jedem der AU-3 ist ein EPI-Byte im Section-Overhead zugeordnet, d. h., das EPI-Byte in der Spalte 1 ist der ersten AU-3 zugeordnet usw. Die Spalten mit Stopfbytes gehören zur jeweiligen AU-3 und werden im Koppelfeld mit dieser durchgeschaltet. Der Beginn des jeweiligen virtuellen Containers VC-3 hängt nur vom Zeigerwert ab. Die Stopfspalten orientieren sich an der Position des VC-3-Beginns.
Die in Klammern dargestellten Ziffern weisen auf die Numerierung der virtuellen Container VC-3 hin, die Zeiger H1, H2 auf den Path-Overhead des jeweiligen virtuellen Containers VC-3. H3 ist ein Speicherplatz für einen Negativstopfen. Xn kann Werte zwischen 10 und 270 einnehmen und bezeichnet die Spalte, in der der jeweilige VC-3 beginnt. S1 und S2 bezeichnen die Positionen der ersten bzw. der zweiten Stopfspalte.
Zur einfacheren Darstellung ist in den 5 bis 7 die Stopfspalte immer nach der Spalte mit dem Path-Overhead eingezeichnet.
Das in 5 dargestellte Einsetzen von drei Containern C-3 über drei Tributary Units TU-3 in eine Administrative Unit AU-4 ist in 5 dargestellt. Der AU-4-Zeiger und der Rest des VC-4-Path-Overheads, nämlich die Bytes H4 und C2, werden eingesetzt. Beim AU-4-Betrieb werden an den Positionen der Bytes h1₂ und h1₃ jeweils ein Byte Y = 1001 SS11 und an den Positionen der Bytes h2₂ und h2₃ das Byte 1* = 111 111 eingesetzt. Für Meßzwecke wird die Unterscheidung zwischen dem AU-3-Fall und dem AU-4-Fall nach ITU durch die Kombination "1001" der Bits 1 bis 4 im Byte Y (Concatenation Indication) festgelegt.
6 veranschaulicht einen Durchschalterahmen mit einer TU-3, einer AU-3 und sieben TUG-2 in einer TUG-3. In der TU-3 wird ein virtueller Container VC-3 transportiert, während die TUG-3 (mit Null-Pointer-Indication) Lower-Order-Path-Signale enthält. Die Lower-Order-Path-Signale haben ihre TU-Zeiger in der ersten Zeile des Durchschalterahmens je nach Multiplexstruktur ab Spalte 19 bis Spalte 103. Der Null-Pointer-Indicator NPI hat den Wert 1001 SS11 1110 0000, wobei das dritte Byte nicht benutzt wird. Die Stopfspalten der AU-3 orientieren sich am Beginn des virtuellen Containers VC-3.
Lower-Order-Signale werden im Durchschalterahmen in einer TUG-3-Struktur übertragen. Als Beispiel zeigt 7 das Einsetzen von drei TUG-3 mit jeweils sieben TUG-2 in eine AU-4. An Zugangsmodulen und Leitungsmodulen ankommende STM-1-Signale werden falls notwendig für den Durchschalterahmen in eine AU-4-Struktur und am Ausgang eventuell wieder zurück in eine AU-3-Struktur gewandelt. Für Lower-Order-Signale ist die Higher-Order-Zeigeroperation aufgehoben. AU-Zeigeroperationen werden auf TU-Zeigeroperationen abgebildet. Die TU-Pointer sind starr im Durchschalterahmen positioniert. Trotzdem wird ein für das STM1S-Signal an sich bedeutungsloser Rest-Higher-Order-Path-Overhead (C2, H4) eingesetzt, der im Betrieb mit Meßgeräten unter Umständen nötig ist. Das Generieren der Bytes J1, B3, G1, F2, C3, C4, C5 des Path-Overheads ist nicht erforderlich. Die AU-Zeiger und der Higher-Order-Path-Overhead werden nicht ausgewertet.
In 7 sind h1 und h2 feste Zeiger auf das Byte 522. h3 wird nicht benutzt. NPI = Null-Pointer-Indicator weist in den ersten zwei Bytes Werte 1001 SS11 und 1110 0000 auf, während das dritte Byte nicht benutzt ist. Die Bytes Y und 1* entsprechen denen in 3. Das Byte C2 bezeichnet einen Mapping-Code, während das Byte H4, wie oben beschrieben, einen Überrahmenindikator darstellt.
Die 8 und 9 veranschaulichen den gemischten Betrieb mit Administrative Units AU-4 und AU-3. Der Anordnung nach 8 wird ein Durchschalterahmen STM-1 zugeführt, der drei virtuelle Container VC-3 umfaßt. In der LO-Zeigerverarbeitung entsteht daraus ein Durchschalterahmen STM1S mit zwei virtuellen Containern VC-3(1) und VC-3(3) nach ETSI und einem virtuellen Container VC-3(2) nach ANSI, wobei zwischen VC-3(1) und VC-3(3) ein Zeitlagentausch stattfindet. Über das Koppelfeld 1 werden die virtuellen Container VC-3(1) und VC-3(3) in einen Durchschalterahmen 31 und der virtuelle Container VC-3(2) in einen Durchschalterahmen 32 eingesetzt.
Der Transport eines virtuellen Containers VC-3 in einem Durchschalterahmen STM1S unterscheidet sich durch die Spaltenbelegung im AU-3-Fall 36 und AU-4-Fall 35 in der in 9 dargestellten Weise. Die Erweiterung auf 87 Spalten im AU-3-Fall wird durch zwei Stopfspalten vorgenommen. Eine in 9 schematisch dargestellte Verwandlung 37 fügt die Stopfspalten hinzu oder entfernt diese je nach Wandlungsrichtung.

Claims

Verfahren zur Durchschaltung von digitalen Signalen in einem Netzknoten eines synchronen digitalen Nachrichtennetzes mit hierarchisch geordneten Multiplexebenen, wobei vorgegebene synchrone STM-N und/oder STS-M Transportmodule einen oder mehrere virtuelle Container enthalten, bei dem im Netzknoten eintreffende virtuelle Container in als Durchschalterahmen dienende Transportmodule eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die als Durchschalterahmen dienenden Transportmodule zur Unterstützung aller virtuellen Container sowohl nach dem ANSI- als auch nach dem ETSI-Standard ausgebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eintreffende virtuelle Container vor der Zuführung zu einem Koppelfeld nach demjenigen Standard, mit welchem sie den Netzknoten verlassen sollen, in einen Durchschalterahmen eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchschalterahmen mit einem aus neun Zeilen und neun Spalten in jeweils einem Byte bestehenden Kopfteil versehen ist, dass in der ersten Zeile in der siebenten Spalte ein MF-Byte und in der zweiten Zeile Equipment-Path-Information-Bytes vorgesehen sind und dass die ersten sechs Spalten in der ersten Zeile Rahmenkennwörter und die vierte Zeile Zeiger in an sich bekannter Weise enthalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in dem Durchschalterahmen unverwürfelt übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Übertragung von Transporteinheitengruppen der Hierarchiestufen 2 und 3 keine Pfad-Verarbeitung der höheren Ordnung vorgenommen wird, jedoch ein Kopfteil für den Pfad höherer Ordnung an einer festen Position des Durchschalterahmens eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das MF-Byte zur Überrahmensynchronisation dient und die Funktion der Zeiger für Transporteinheiten (V1 und V2) im darauffolgenden Durchschalterahmen definiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überrahmen-Indikator im Pfad-Kopfteil eines mit dem Durchschalterahmen übertragenen virtuellen Containers der dritten oder vierten Ordnung mitgeführt wird:
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Synchronisation und Phasenanpassung wahlweise das MF-Byte oder der Überrahmen-Indikator verwendet wird.
Einrichtung zur Durchschaltung von digitalen Signalen in einem synchronen digitalen Nachrichtennetz mit hierarchisch geordneten Multiplexebenen, wobei die zu verteilenden und die verteilten digitalen Signale über Zugangsmodule (4) und Leitungsmodule (2, 3) für Transportrahmen STM-N- und/oder STS-M zuführbar und ableitbar sind, die über mindestens ein Koppelfeld (1) miteinander verbunden sind, wobei die Übertragung der digitalen Signale zwischen den Zugangs- und Leitungsmodulen (2, 3, 4) und dem Koppelfeld (1) in als Durchschalterahmen dienenden Transportmodulen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die als Durchschalterahmen dienenden Transportmodule zur Unterstützung aller virtuellen Container sowohl nach dem ANSI- als auch nach dem ETSI-Standard ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchschalterahmen mit einem aus neun Zeilen und neun Spalten in jeweils einem Byte bestehenden Kopfteil versehen ist, dass in der ersten Zeile in der siebenten Spalte ein MF-Byte und in der zweiten Zeile Equipment-Path-Information-Bytes vorgesehen sind und dass die ersten sechs Spalten in der ersten Zeile Rahmenkennwörter und die vierte Zeile Zeiger in an sich bekannter Weise enthalten.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Zugangs- und Leitungsmodule (2, 3, 4) für Transportrahmen STM-1 und/oder STS-3 vorgesehen sind, die jeweils Verarbeitungseinrichtungen (11, 11', 12, 12', 13, 13') für den Section-Overhead, für die Zeiger auf die Verwaltungseinheit der dritten Hierarchiestufe und für den Pfad-Overhead höherer Ordnung enthalten und für die zugeführten Signale eine Einrichtung (14, 14') zur Phasenanpassung aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung von Signalen in Containern niederer Ordnung in Zugangsmodulen (4) jeweils eine Einrichtung (15) zum Einfügen von Stopfbits, eine Einrichtung (16) zur Verarbeitung der Pfad- Overheads niederer Ordnung und eine Einrichtung (17) zur Verarbeitung von Zeigern niederer Ordnung vorgesehen sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Verarbeitung von Zeigern niederer Ordnung mindestens einen Speicher für virtuelle Container enthält, in welchen die zugeführten Signale mit einem aus den zugeführten Signalen gewonnenen Takt eingeschrieben und aus dem die gespeicherten Signale mit einem lokalen Takt ausgelesen werden.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zwischen den Zugangs- und Leitungsmodulen (2, 3, 4) und dem Koppelfeld (1) als bitweiser zweifach parallelisierter Datenstrom und mit einem Taktsignal mittels einer dritten Leitung übertragen werden.
Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal eine Frequenz von 77,76 MHz aufweist.