DE4408760C2

DE4408760C2 - Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung in einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerks

Info

Publication number: DE4408760C2
Application number: DE4408760A
Authority: DE
Inventors: Yasuko Ohara; Hiroshi Yoshida
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2014-03-16
Also published as: JP3168487B2; JPH06268624A; GB2276296B; US5768282A; DE4408760A1; GB2276296A; GB9405009D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung einer Synchronisierung in einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerks, und insbesondere ein Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung in einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerks, in dem eine Kommunikation durch Senden und Empfangen von Datenblöcken erfolgt, wobei die Datenblöcke gebildet werden, indem nacheinander Zeiger zum Anzeigen von Header-Positionen zu einzelnen Daten hinzugefügt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Synchronisierung in einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerks, bei dem Kommunikation durch Senden und Empfangen von Datenblöcken erfolgt, wobei die Datenblöcke durch aufeinanderfolgendes Hinzufügen von Zeigern zu Daten zum Anzeigen von Header-Positionen gebildet werden, enthaltend eine Demultiplexeinheit zum demultiplexen eines empfangenen Signals in Daten und Zeiger entsprechend dem Takt des empfangenen Signals und zum Überwachen der demultiplexen Zeiger, einen Speicher zum Halten der demultiplexen Daten, eine Multiplexeinheit zum seriellen Auslesen der gehaltenen Daten mit einem Takt einer Taktquelle, zum Hinzufügen von Zeigern für das Anzeigen von Header-Positionen der Daten und zum Erzeugen eines gemultiplexten Sendesignals.

In der Druckschrift DE-A1-40 12 762 ist ein Verfahren zum Synchronisieren eines nach einer digitalen synchronen Hierarchie gemäß CCITT/ITU G.708 rahmenstrukturierten Systems beschrieben. In einem Suchmodus wird einmal ein Rahmensynchronisierwort ermittelt. Anschließend wird ein erster in einem vorgegebenen Abstand zum Synchronisierwort stehender Zeiger gelesen, der einen zellstrukturierten Datenbereich adressiert. Dann werden die über den Zeiger adressierten Header-Positionen der ATM-Zellen im Datenbereich decodiert und falls eine vorgegebene Anzahl von Header- Positionen nacheinander richtig decodiert wird, erfolgt ein Übergang in den Synchronisierzustand.

In US-A-5 155 728 ist ein Zeitmultiplex-Sprechkanalgerät beschrieben, das eine Rahmensynchronisierungsdetektor enthält, sowie einen Zeigerdetektor, eine Zeigerhinzufügeschaltung, einen Adreßumsetzer, eine Auswahlvorrichtung und einen Demultiplexer. Zeiger werden bei Übertragungsstrecken so eingestellt, daß eine Beziehung zwischen den Zeitschlitzen der Übertragungsstrecken und Adressen des Sprechkanalspeichers in die ein Eintrag während der Zeitschlitze erfolgt auf der Grundlage des Taktrahmens und der Zeigerwerte der jeweiligen Sprechkanäle bestimmt wird.

In US-A-5 128 939 ist ein Verfahren für die Phasenumsetzung eines Rahmens sowie ein dieses Verfahren einsetzendes Gerät beschrieben. Es erfolgt ein Umsetzen einzelner Zeiger ausgehend von einem empfangenen Rahmen in einen Übertragungsrahmen. Der Wert des empfangenen Zeigers wird in einem Abwärtszähler gespeichert und ein in dem Abwärtszähler anhand der berechneten Phasenpositionsdifferenz zwischen dem empfangenen Rahmen und dem Senderahmen nach unten gezählter Wert wird als Zeigerwert für den Senderahmen gewählt.

In US-A-5 113 395 ist ein Rahmenphasen-Angleichsystem beschrieben. Hierbei soll die Rahmenphasen-Angleichung mit verringerter Verzögerung erfolgen, wozu ein Demultiplexer, ein Speicher, ein internen Taktgenerator und ein Multiplexer zum Erzeugen eines Ausgangssignals eingesetzt werden.

Mit der zunehmenden Standardisierung digitaler Kommunikationsnetze hat sich in den vergangenen Jahren das Synchronmultiplexen selbst bis in den Bereich hoher Hierarchiestufen ausgebreitet. Deshalb ist die Fixierung und Bestätigung einer Synchronisierung zwischen Sendevorrichtungen in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise dem SONET in den USA, wesentlich geworden.

In den oben beschriebenen konventionellen Kommunikationssystemen erfolgt eine Synchronisierung im Netzwerk nur auf niedrigen Hierarchiestufen. Da die Geschwindigkeit niedrig ist, wird ein asynchroner Zustand zwischen den Sendevorrichtungen nicht zu nennenswerten Schwierigkeiten. Somit ist es nicht erforderlich, die Synchronisierung zu überprüfen, weshalb keine kontinuierliche Bestätigung der Synchronisierung durchgeführt wurde.

Insbesondere folgte keine allgemeine Überprüfung der Synchronisierung unter Einschluß der Datengruppen auf hohen Hierarchiestufen.

Infolge der Standardisierung digitaler Kommunikationsnetze im Verlauf der vergangenen Jahre führt dann, wenn ein synchrones Multiplexen bis in die oberen Hierarchiestufen der oberen digitalen synchronen Hierarchie erfolgt, ein asynchroner Zustand zwischen Sendevorrichtungen zu Schwierigkeiten. Insbesondere besteht das Problem, daß es unmöglich ist, mit einem einfachen Verfahren oder einer einfachen Vorrichtung die Synchronisierung zu überprüfen.

Demnach besteht die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung eines einfachen Verfahrens und einer einfachen Vorrichtung zum Überprüfen der Synchronisierung in einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerks.

Zum Lösen dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weitergebildet, daß ein Vergleich durchgeführt wird zwischen den Werten erster Zeiger, die den in einem Knoten empfangenen Daten zuvor in einem anderen Knoten hinzugeführt wurden, und den Werten zweiter Zeiger, die den Daten vor dem Senden in dem Knoten hinzuzufügen sind, und eine Synchronisierung zwischen dem Knoten und dem anderen Knoten festgestellt wird, wenn die Werte der ersten Zeiger und der zweiten Zeiger übereinstimmen.

Zum Lösen dieser Aufgabe wird ferner eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weitergebildet, daß die Multiplexeinheit zusätzlich zum Überwachen der hinzugefügten Zeiger vorgesehen ist, und eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der von der Demultiplexeinheit überwachten Zeiger und der von der Multiplexeinheit überwachten Zeiger vorgesehen ist, wobei die Vergleichseinheit eine Synchronisierung zwischen dem Takt des Sendeknotens des empfangenen Signals und dem Takt des Knotens bei Übereinstimmung der verglichenen Zeiger feststellt.

Demnach ermöglicht die vorliegende Erfindung eine kontinuierliche Bestätigung der Synchronisierung zwischen Sendevorrichtungen in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk und trägt daher wesentlich zur Verbesserung der Zuverlässigkeit von Kommunikationsnetzwerken insgesamt bei.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht zur Erläuterung einer Multiplex-Hierarchie in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk;

Fig. 2 eine Ansicht der Overhead-Grenze in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk;

Fig. 3 eine Ansicht der Abbildung von VC-1 auf VC-4;

Fig. 4 eine Ansicht der Abbildung von VC-4 auf STM-1;

Fig. 5A eine Ansicht des Aufbaus eines Knotens (Sendevorrichtung) in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk, bei welchem das Prinzip der vorliegenden Erfindung angewendet wird;

Fig. 5B eine Ansicht der Signalformate eines empfangenen Signals Y und eines Sendesignals Y′ in Fig. 5A;

Fig. 6 eine Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Ansicht eines Beispiels des Aufbaus einer Demultiplexereinheit bei der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Ansicht eines Beispiels des Aufbaus einer Multiplexereinheit bei der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Ansicht eines Beispiels für die Anwendung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine Ansicht eines spezifischeren Beispiels für den Aufbau des Knotens 10 in Fig. 6;

Fig. 11 eine Ansicht eines spezifischeren Beispiels für den Aufbau des Knotens 30 in Fig. 6;

Fig. 12 eine Ansicht eines spezifischeren Beispiels für den Knoten 20 in Fig. 6; und

Fig. 13 eine Ansicht eines Beispiels für eine in den Fig. 7 und 12 gezeigte Demultiplexfunktionseinheit.

Zuerst erfolgt eine Erläuterung eines bekannten, synchronen Kommunikationsnetzwerks, bei welchem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4.

Fig. 1 ist eine Ansicht, welche eine Multiplex-Hierarchie in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk erläutert.

In Fig. 1 ist VC-12 ein grundlegender virtueller Behälter, TU-12 eine Nebenstelleneinheit, TUG-21 und TUG-32 sind Nebenstelleneinheitsgruppen, VC-4 ist ein virtueller Behälter höherer Ordnung, AU-4 ist eine Verwaltungseinheit, und STM-1 ist ein Synchronübertragungsmodul.

Die Nebenstelleneinheit TU-12 wird dadurch gebildet, daß zu dem grundlegenden virtuellen Behälter VC-12, der aus einem 2,048 Mb/s-Behälter C-12 gebildet wird, ein Zweig-Overhead VC-12 POH zum Senden von Steuerinformation zwischen Sendevorrichtungen hinzuaddiert wird. Durch Hinzufügen eines Zeigers TU-12 PTR zur Nebenstelleneinheit TU-12 und deren dreifaches Multiplexen wird die Nebenstelleneinheitsgruppe TUG-21 gebildet.

Durch Multiplexen von sieben Nebenstelleneinheitsgruppen TUG-21 wird die Nebenstelleneinheitsgruppe TUG-32 gebildet. Weiterhin wird durch dreifaches Multiplexen der Nebenstelleneinheitsgruppen TUG-32 und Hinzufügen des Zweig-Overheads VC-4 POH der virtuelle Behälter VC-4 höherer Ordnung gebildet.

Durch Hinzufügen des Zweig-Overheads VC-4 POH zum virtuellen Behälter VC-4 höherer Ordnung wird die Verwaltungseinheit AU-4 gebildet. Durch Hinzufügen des Zeigers AU-4 PTR zur Verwaltungseinheit AU-4 wird das Synchronübertragungsmodul STM-1 gebildet.

Die voranstehend geschilderte Multiplex-Hierarchie stellt einen grundlegenden Punkt in den CCITT/ITU-Empfehlungen dar.

Fig. 2 ist eine Ansicht der Overhead-Grenze in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk. In Fig. 2 wird ein Zweig-Overhead VC-12 POH zur Übermittlung von Steuerinformation zwischen Sendevorrichtungen zwischen die grundlegenden virtuellen Behälter VC-12 eingefügt, ein Zweig-Overhead VC-4 POH zum Senden von Steuerinformation zwischen Sendevorrichtungen wird zwischen die virtuellen Behälter VC-4 höherer Ordnung eingefügt, und ein Abschnitts-Overhead STM-N MSOH zum Senden von Steuerinformation zwischen Sendevorrichtungen sowie ein Abschnitts-Overhead STM-N RSOH zum Senden von Steuerinformation zwischen (Fernsprech-)Verstärkern werden zwischen die Synchronübertragungsmodule STM-N eingefügt.

Das "N" in dem voranstehend genannten Begriff "STM-N" bedeutet 1, 2, 3, und so weiter. In Fig. 2 ist ein Beispiel gezeigt, in welchem N = 1 ist. Weiterhin bezeichnet MSOH einen Multiplexer SOH, wogegen RSOH einen Regenerierer SOH bezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, daß RSOH beispielsweise ein Dienstleitungssignal ist, welches durch die Verstärker in der Figur überwacht werden kann. MSOH kann durch diese Verstärker nicht überwacht werden, und kann nur durch die STMs an den beiden Enden überwacht werden. Hierbei sind die Signale C-12 Pegelsignale niedriger Ordnung, die an der Teilnehmerseite verwendet werden.

Fig. 3 ist eine Darstellung der Abbildung von VC-1 auf VC-4. In Fig. 3 wird die Nebenstelleneinheitsgruppe TUG 21 dadurch gebildet, daß zu einer Nebenstelleineinheit 12, die durch Hinzufügen eines Zweig-Overheads POH zu einem grundlegenden virtuellen Behälter VC-12, der aus einem 2,048 Mb/s Behälter C12 gebildet wird, V1 als der Zeiger TU-12 PTR hinzugefügt wird, und dies dreifach gemultiplext wird.

Durch Multiplexen von sieben Nebenstelleneinheitsgruppen TUG-21 wird die Nebenstelleneinheitsgruppe TUG-32 gebildet. Weiterhin wird durch dreifaches Multiplexen der Nebenstelleneinheitsgruppen TUG-32 und Hinzuaddieren des Zweig-Overheads VC-4 POH der virtuelle Behälter VC-4 höherer Ordnung gebildet.

Fig. 4 ist eine Ansicht der Abbildung von VC-4 auf STM-1. In Fig. 4 wird eine Verwaltungseinheit AU-4 dadurch gebildet, daß zu dem virtuellen Behälter VC-4 höherer Ordnung ein Zeiger AU-4 PTR hinzugefügt wird, und ein Asynchron-Übertragungsmodul STM-1 wird dadurch gebildet, daß zu der Verwaltungseinhit AU-4 die Abschnitts-Overheads STM-1 RSOH und MSOH hinzugefügt werden.

Der voranstehend erwähnte AU-4 PTR ist ein Wert, welcher die Position des sogenannten J1-Bytes in der Figur anzeigt. Unter Verwendung dieses Wertes ist es möglich, die Vorlaufposition von Daten zu spezifizieren. Wenn Daten in den virtuellen Behälter VC-4 höherer Ordnung abgebildet werden, so wird nichts darüber ausgesagt, wo sich die Vorlaufposition der Daten befinden wird. Aus diesem Grunde wird ein Zeiger dazu verwendet, die Vorlaufposition anzuzeigen.

Wie voranstehend erläutert, wurde in den vergangenen Jahren ein synchrones Multiplexen bis zu dem Bereich höherer Ordnung durchgeführt, infolge der Standardisierung digitaler Kommunikationsnetzwerke. Dies führt dazu, daß ein asynchroner Zustand zwischen Sendevorrichtungen manchmal zu Schwierigkeiten führt. Daher wurde es erforderlich, die Synchronisierung durch einfache Verfahren oder Vorrichtungen zu überprüfen. Nachstehend erfolgt eine Erläuterung der vorliegenden Erfindung, welche die Überprüfung der Synchronisierung durch ein einfaches Verfahren ermöglicht.

Fig. 5A ist eine Ansicht des Aufbaus eines Knotens (einer Sendevorrichtung) in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk, bei welchem das Prinzip der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Fig. 5B ist eine Ansicht der Signalformate eines empfangenen Signals Y und eines Sendesignals Y′ in Fig. 5A.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung überprüft die Einrichtung einer Synchronisierung an einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerkes, welcher durch Senden und Empfangen von Datenblöcken kommuniziert, die durch aufeinanderfolgende Additionen von Zeigern (α, β) zu mehreren Daten X gebildet werden, um deren Vorlaufpositionen zu zeigen. Es vergleicht die Werte α der Zeiger, die zu den Daten X hinzugefügt werden, die von einem gegenüberliegenden Knoten empfangen werden (nicht in Fig. 5A gezeigt, jedoch an der linken Seite der Figur), und die Werte β der Zeiger, die den Daten X hinzugefügt werden sollen, die von dem Ausgangsknoten gesendet werden (dem in der Figur gezeigten Knoten), und erkennt, wenn es feststellt, daß die beiden Werte (α, β) zueinanderpassen, daß eine Synchronisierung zwischen dem gegenüberliegenden Knoten und dem Ausgangsknoten eingerichtet wurde.

Im einzelnen führt das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte aus:

a) Demultiplexen des Signals Y, welches von dem gegenüberliegenden Knoten 10, 30 empfangen wird, in die Daten X und Zeiger α mit dem Takt des empfangenen Signals Y, und Halten der Daten X,
b) aufeinanderfolgendes Auslesen der gespeicherten Daten X mit dem Takt f′ der Taktquelle 3 in dem Ausgangsknoten, Hinzufügen von Zeigern β,welche deren Vorläufe zeigen, zu den Daten X, und Multiplexen dieser Größen, um das Sendesignal Y′ zu bilden,
c) Vergleichen der Zeiger α, die aus dem empfangenen Signal Y demultiplext wurden, und der Zeiger β, welche dem Sendesignal Y′ hinzuaddiert wurden, und
d) Erfassen, daß der Takt des Sendeknotens 10, 30 des empfangenen Signals Y und der Takt des Ausgangsknotens synchronisiert sind, wenn die beiden Zeiger verglichen werden und es sich herausstellt, daß sie zueinander passen.

Die Bezugsziffer 1 bezeichnet eine Demultiplexereinheit DMUX, welche die Daten X aus dem empfangenen Signal Y entnimmt, und die Werte α der Zeiger überwacht, welche zu diesem Zeitpunkt zu den Daten X hinzugefügt werden. Die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Speicher, welcher die Daten X festhält, die in der Demultiplexereinheit 1 demultiplext werden. Die Bezugsziffer 3 bezeichnet eine Taktquelle, welche einen Haupttakt f′ des Knotens (der Sendevorrichtung) liefert. Die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Multiplexereinheit MUX, welche die Daten X multiplext, welche demultiplext wurden, und das Sendesignal Y′ bildet, und ebenfalls zu diesem Zeitpunkt die Vorläufe der Daten X bestätigt, Zeiger β hinzufügt, welche deren Positionen zeigen, und zu diesem Zeitpunkt kontinuierlich die Werte β der Zeiger überwacht. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Vergleichseinheit, welche die Werte α der Zeiger vergleicht, die an der Demultiplexereinheit 1 überwacht werden, und die Werte β der Zeiger, die an der Multiplexereinheit 4 überwacht werden.

Die Daten X, die aus dem empfangenen Signal Y an der Demultiplexereinheit 1 demultiplext werden, werden in den Speicher 2 eingeschrieben, da sie mit der Geschwindigkeit des empfangenen Signals synchronisiert sind. Zu diesem Zeitpunkt überwacht die Demultiplexereinheit 1 die Werte α der Zeiger, welche zu den Daten X hinzuaddiert werden.

Da bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Beispiel die 63 Nebenstelleneinheiten, die in einer festen Ordnung in dem Synchronübertragungsmodul STM-1 abgebildet werden, mit V1 als Zeigerwerten α versehen wurden, wird dies für jede Nebenstelleneinheit überwacht.

Die Daten X, die in den Speicher 2 eingeschrieben wurden, werden aus dem Speicher 2 synchron zum Haupttakt f′ des Knotens (der Sendevorrichtung) aus der Taktquelle 3 ausgelesen, und werden in der Multiplexereinheit 4 in das Signal Y′ gemultiplext. Zu diesem Zeitpunkt bestätigt die Multiplexeinheit 4 die Position der Vorläufe der Daten X, addiert Zeigerwerte β, welche diese Positionen anzeigen, und überwacht die Werte.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Beispiel liest die Multiplexeinheit 4 aufeinanderfolgend 63 Nebenstelleneinheiten aus dem Speicher 2 aus, in derselben Reihenfolge wie an der Seite der Demultiplexereinheit 1, und bildet erneut das Synchronübertragungsmodul STM-1. Zu diesem Zeitpunkt fügt sie V1 als die Zeigerwerte β in derselben Reihenfolge hinzu.

Die Vergleichseinheit 5 vergleicht die Zeigerwerte α, die in der Demultiplexereinheit 1 überwacht werden, und die Zeigerwerte β, die in der Multiplexeinheit 4 überwacht werden, und wenn α und β zueinanderpassen, wird festgestellt, daß eine Synchronisierung zwischen dem Knoten (der Sendevorrichtung) und der Vorrichtung des gegenüberliegenden Knotens, welche das empfangene Signal Y sendet, erzielt wurde. Wenn α und β nicht zueinanderpassen, so wird beurteilt, daß eine Differenz der Taktgeschwindigkeiten von den Taktquellen vorhanden ist, die als Haupttaktquellen von den Sendevorrichtungen eingesetzt werden, und daher keine Synchronisierung vorliegt.

Diese Bearbeitung wird mit den Zeigerwerten α und β in bezug auf die Vorlaufpositionen A₁, A₂, . . . der Daten X₁, X₂, . . . in dem empfangenen Signal Y und in bezug auf die Vorlaufpositionen B₁, B₂, . . . der Daten X₁, X₂, . . . in dem Sendesignal Y′ durchgeführt, und die Koinzidenz der Vergleichsergebnisse von α und β wird überwacht, um so die Synchronisierung (zwischen dem gegenüberliegenden Knoten und dem Ausgangsknoten) zu überwachen. Diese Größen X₁, X₂, . . . A₁, A₂, . . ., B₁, B₂, . . . sind in Fig. 5B gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß der in Fig. 5B dargestellte Zeiger beispielsweise dem Zeiger AU-4 PTR in Fig. 4 entspricht. Bei der Darstellung in Fig. 5B sind RSOH und MSOH weggelassen, welche neben diesem AU-4 PTR liegen.

In diesem Fall werden die Zeiger zwischen den Overheads des empfangenen Signals und des Sendesignals verglichen, wenn Zweig-Overheads oder Abschnitts-Overheads desselben Pegels vorliegen. Beispielsweise erfolgt in Fig. 2 ein Vergleich durch die Vergleichseinheit 5 zwischen den Zeigern, welche zu dem Pegel des Zweig-Overheads VC-12 POH gehören.

Fig. 6 ist eine Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen 10, 20 und 30 bezeichnen Knoten (Ämter) in einem synchronen Kommunikationsnetzwerk. Hierbei sind nur die wesentlichen Teile der Anordnung an den Knoten gezeigt, wenn Daten X von dem Knoten 10 über den Knoten 20 an den Knoten 30 gesendet werden. Weiterhin bezeichnet 40 eine Übertragungsleitung, welche den Knoten 10 und den Knoten 20 verbindet, während mit 50 eine Übertragungsleitung bezeichnet ist, die den Knoten 20 mit dem Knoten 30 verbindet.

An dem gegenüberliegenden Knoten 10 ist mit der Bezugsziffer 11 eine Taktquelle bezeichnet, welche einen Haupttakt f an den Knoten 10 liefert. Mit der Bezugsziffer 12 ist eine Multiplexeinheit MUX bezeichnet, welche die Daten X multiplext, um ein Sendesignal Y zu bilden. Mit der Bezugsziffer 13 ist eine Zeigerhinzufügeinheit bezeichnet, welche die Zeigerwerte α zu den Daten X hinzufügt.

An dem Ausgangsknoten 20 (entsprechend Fig. 5A) ist mit der Bezugsziffer 21 eine Demultiplexereinheit DMUX bezeichnet, welche das Signal Y von dem Knoten 20 empfängt, und die Daten X und die Zeiger α demultiplext. Die Bezugsziffer 23 bezeichnet eine Taktquelle, welche den Haupttakt f′ am Knoten 20 liefert. Mit der Bezugsziffer 22 ist ein Speicher bezeichnet, der die Daten X hält, die an der Demultiplexereinheit 21 demultiplext wurden. Die Bezugsziffer 24 bezeichnet eine Multiplexeinheit MUX, welche eine erneute Abbildung der Daten X, die aus dem Speicher 2 synchron zum Takt f′ ausgelesen werden, durchführt, und die Zeigerwerte ß zu den Daten X addiert, um das Sendesignal Y′ zu erzeugen. Mit der Bezugsziffer 25 ist eine Vergleichseinheit bezeichnet, welche die Zeigerwerte α und die Zeigerwerte β vergleicht.

An dem Knoten (nachfolgende Seite) 30, 31 befindet sich eine Demultiplexereinheit DMUX, welche das Signal Y′ empfängt, und dieses in die Daten X und die Zeiger β demultiplext. Die Bezugsziffer 32 bezeichnet eine Zeigerlöscheinheit, welche die demultiplexten Zeiger entfernt, und die Daten X ausgibt.

An dem gegenüberliegenden Knoten 10 werden die Daten X mit dem Signal Y multiplext (in Y abgebildet), synchron zum Haupttakt f. Zu diesem Zeitpunkt werden die Zeigerwerte α hinzugefügt, welche die Vorläufe der Daten X in dem Signal Y anzeigen. Das von dem Knoten 10 gesendete Signal Y wird durch die Übertragungsleitung 40 übertragen, und an dem Ausgangsknoten 20 empfangen.

An dem Ausgangsknoten 20 werden die Daten X dem Signal Y entnommen, und in dem Speicher 23 festgehalten, und Werte α der Zeiger werden überwacht. Weiterhin werden die Daten X gemultiplext, durch erneute Abbildung in das Signal Y′ synchron zum Haupttakt f′ des Knotens 20. Zu diesem Zeitpunkt werden die Werte α der Zeiger und die Werte β der Zeiger verglichen, und wenn α nicht gleich β ist, so wird festgestellt, daß der Takt f nicht gleich dem Takt f′ ist. Hierdurch wird bestätigt, daß die Takte des Knotens 10 und des Knotens 20 nicht synchronisiert sind. Das Signal Y′, welches von dem Knoten 20 gesendet wird, wird durch die Übertragungsleitung 50 geschickt und an dem stromabwärtigen Knoten 30 empfangen.

An dem Knoten 30 werden die Daten X dem Signal Y′ entnommen, die hinzugefügten Zeiger β werden demultiplext, und durch die Zeigerlöscheinheit 32 entfernt, und auf diese Weise werden die Daten X herausgezogen.

Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 6 die Knoten 10, 20 und 30 einen einander ähnlichen Aufbau aufweisen, jedoch nur die Abschnitte gezeigt sind, die zur Erläuterung des Betriebsablaufs an den Knoten erforderlich sind. Wie voranstehend erwähnt, entspricht der Knoten 20 von Fig. 6 dem in Fig. 5A gezeigten Knoten, und ferner entsprechen die Ziffern 1, 2, 3, 4 und 5 in Fig. 5A den Teilen 21, 22, 23, 24 und 25 in Fig. 6.

Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, durch Erfassung der Koinzidenz der Zeiger des empfangenen Signals und des Sendesignals, den Synchronisierzustand zwischen Knoten (Sendevorrichtungen) zu bestätigen. Diese Information, welche die Synchronisierung bestätigt, kann als Alarminformation zum Synchronisieren zwischen Sendevorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann sie dazu verwendet werden, eine Nachricht auszusenden, daß die betreffenden Geräte nicht synchronisiert sind.

Fig. 7 ist eine Ansicht eines Beispiels für den Aufbau einer Demultiplexereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bezugsziffer 61 bezeichnet eine Takterzeugungseinheit, welche ein Taktsignal aus dem empfangenen Signal erzeugt, 62 bezeichnet eine Demultiplexfunktionseinheit, welche eine Demultiplexfunktion zum Demultiplexen des empfangenen Signals in die Daten und die Zeiger durchführt, und 63 bezeichnet eine Halteeinheit zum Halten der demultiplexten Zeiger.

An der Takterzeugungseinheit 61 wird die Taktkomponente aus dem empfangenen Signal herausgezogen, um das Taktsignal zu erzeugen. An der Demultiplexfunktionseinheit 62 wird das Taktsignal, welches von der Takterzeugungseinheit 61 erzeugt wird, zum Demultiplexen des empfangenen Signals in den Datenabschnitt und die Zeiger verwendet, welche die Vorläufe der Daten zeigen. Dann werden die Daten ausgegeben, und die demultiplexten Zeiger zeitweilig in der Halteeinheit 63 festgehalten.

Fig. 8 ist eine Ansicht eines Beispiels für den Aufbau einer Multiplexereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 71 eine Zeigererzeugungseinheit zum Erzeugen von Zeigern, welche Daten hinzugefügt werden sollen, die aus dem Speicher ausgelesen werden, 72 bezeichnet eine Multiplexfunktionseinheit, welche so arbeitet, daß sie die Daten und die Zeiger multiplext und ein Sendesignal erzeugt, und 73 bezeichnet eine Halteeinheit zum Festhalten der Zeiger, die in der Zeigererzeugungseinheit erzeugt werden.

Die Zeigererzeugungseinheit 71 erzeugt Zeiger entsprechend den Daten, die aufeinanderfolgend aus dem Speicher ausgelesen werden. An der Multiplexfunktionseinheit 72 werden die entsprechenden Zeiger den Daten hinzugefügt, die aufeinanderfolgend aus dem Speicher ausgelesen werden, um so Datenblöcke zu bilden, und Sendesignale zu erzeugen, und die hinzugefügten Zeiger werden zeitweilig in der Halteeinheit 73 gehalten.

Fig. 9 ist eine Darstellung eines Beispiels für die Anwendung der vorliegenden Erfindung. Diese Figur erläutert den Aufbau des Ausgangsknotens 20, der in Fig. 6 gezeigt ist. Mit der Bezugsziffer 26 ist eine externe Taktquelle bezeichnet, die an dem Knoten 20 vorgesehen ist, die Signale Z und Z′ sind nachfolgende Signale, wenn die Signale Y und Y′ am Knoten 20 beispielsweise als vorausgehende Signale angesehen werden, und P ist ein Signal von einem Unterknoten (Nebenstelle), der an dem Knoten 20 einläuft. Weiterhin bezeichnet "1" das Taktsignal, welches aus dem empfangenen Signal Y herausgezogen wird, "2" bezeichnet den Haupttakt von der externen Taktquelle 26, "3" bezeichnet das Taktsignal, welches aus dem Signal P von dem Unterknoten herausgezogen wird, und "4" bezeichnet das Taktsignal, welches von dem nachfolgenden Signal C herausgezogen wird.

Nimmt man nun an, daß das Taktsignal "1" aus dem empfangenen Signal Y als die Haupttaktquelle f′ verwendet wird, so besteht, da die Zeiger α immer gleich β sind, eine Synchronisierung mit dem gegenüberliegenden Knoten, welcher das Signal Y aussendet. Wenn jedoch das Taktsignal "4" als Haupttaktquelle f′ verwendet wird, so wird dann, wenn aus irgendeinem Grunde in dem gesamten Kommunikationsnetzwerk keine Synchronisation vorliegt, eine Frequenzdifferenz zwischen dem Takt der Taktquelle für das Signal Y und dem Haupttakt f′ am Knoten 20 erzeugt.

Daher sind mehrere Taktquellen an dem Ausgangsknoten vorgesehen. Diese mehreren Taktquellen werden periodisch aufeinanderfolgend ausgewählt und eingesetzt. Die bestimmte Taktquelle, welche ein Ergebnis mit dem geringsten Mangel an Übereinstimmung bei dem Vergleich ergibt, wird schließlich als die repräsentative Taktquelle für den Ausgangsknoten ausgewählt und eingesetzt.

Daher werden die Zeigerwerte im Falle der Verwendung der Werte der mehreren Taktquellen, die periodisch durch die Sendevorrichtungen ausgewählt werden können, verglichen, und die einzelne Taktquelle, welche die kleinste Frequenzdifferenz ergibt, wird als der Haupttakt f′ der Vorrichtung ausgewählt. Durch Verwendung der Zeigerwerte zur Überprüfung der Qualität der Taktquelle ist es auf diese Weise möglich, ständig ein synchrones Netzwerk aufrecht zu erhalten.

Falls in diesem Fall ständig das Taktsignal "1" verwendet wird, so könnte man annehmen, daß keine Schwierigkeiten auftreten würden, jedoch ist es nicht möglich, das Taktsignal "1" zu verwenden, wenn ein Problem wie beispielsweise ein nicht normaler Zustand in der Vorrichtung an der Seite des gegenüberliegenden Knotens des Signals Y auftritt. Durch Einrichtung des Systems gemäß dem vorliegenden Anwendungsbeispiel ist es möglich, die exaktere Taktquelle jederzeit auszuwählen.

Schließlich werden detailliertere Beispiele für den Aufbau einiger der in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigten Elemente gezeigt.

Fig. 10 ist eine Ansicht für ein detaillierteres Beispiel für den Aufbau des Knotens 10 in Fig. 6. Insbesondere zeigt sie mit mehr Einzelheiten die Zeigerhinzufügeeinheit 13 von Fig. 6. Wie gezeigt, besteht die Zeigerhinzufügeeinheit 13 aus einem Speicher 81 zum zeitweiligen Festhalten der Daten X, einer Zeigerberechnungseinheit 82 zum Berechnen (Zählen), wo die Vorläufe der Daten X sind, um die Zeigerwerte β zu berechnen, und einer Zeigereinführungseinheit 83 zum Schreiben der Werte β in Zeigerbereiche. Hiernach wird sie über eine Overhead-Bearbeitungseinheit 84 mit einer Multiplexeinheit 12 verbunden. Das Format des Signals Y wird synchron zum Haupttakt f gebildet, und an den Knoten 20 geschickt, jedoch wird in diesem Fall immer ein fester Wert als die Werte α der hinzufügenden Zeiger verwendet. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Daten X aus dem Speicher 81 ebenfalls mit dem Takt f synchronisiert sind.

Fig. 11 ist eine Ansicht eines detaillierteren Beispiels für den Aufbau des Knotens 30 in Fig. 6. Insbesondere zeigt sie mit mehr Einzelheiten die Zeigerlöscheinheit 32 in Fig. 6.

Das von der Demultiplexereinheit 31 ausgegebene Signal gelangt durch die Overhead-Bearbeitungseinheit 87, und dann ermittelt die Zeigererfassungseinheit 85 seine Zeigerabschnitte. Darüber hinaus werden die in die Zeiger eingeschriebenen Werte β ausgelesen.

Andererseits wird ebenso das voranstehend erwähnte Signal zeitweilig in dem Speicher 86 gespeichert. Nur die Daten X, die an dem Knoten 30 abgeladen werden sollen, werden durch Zugriff auf die Zeigerwerte β aus dem Speicher 86 ausgelesen. Die durch β adressierten Abschnitte sind die Vorlaufabschnitte der Daten X.

Fig. 12 ist eine Ansicht eines detaillierteren Beispiels für den Knoten 20 in Fig. 6. Es wird darauf hingewiesen, daß Bauteilelemente, die im wesentlichen den bereits erläuterten entsprechen, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.

Die Demultiplexeinheit 21 von Fig. 6 besteht aus einer Demultiplexfunktionseinheit 62 (Fig. 7), einer Takterzeugungseinheit 61 (Fig. 7), einer Zeigererfassungseinheit 85 (Fig. 11), und einer Halteeinheit 63 (Fig. 7). Es wird darauf hingewiesen, daß in dieser Figur die Erfassungseinheit 85 so dargestellt ist, daß sie aus der Funktionseinheit 62 herausgezogen ist.

Die Multiplexeinheit 24 von Fig. 6 besteht aus einer Zeigerberechnungsseinheit 82 (Fig. 10) und einer Zeigereinfügungseinheit 83 (Fig. 10), welche die in Fig. 8 gezeigte Zeigererzeugungseinheit 71 bildet, aus einer Multiplexfunktionseinheit 72 (Fig. 8), und einer Halteeinheit 73 (Fig. 8).

Bei einem bestimmten Beispiel für die vorliegende Erfindung wird ein Vorlaufpositionsspeicher 91 zwischen der Zeigererfassungseinheit 85 und der Zeigerberechnungseinheit 82 vorgesehen. Jedesmal, wenn die Zeigererfassungseinheit 85 einen Zeiger feststellt, wird diese Feststellung in Form eines Impulses in den Speicher 91 zeitlich seriell eingeschrieben. Der Takt zu diesem Zeitpunkt ist der Takt f.

Andererseits wird der Erfassungsimpuls, der in dem Speicher 91 gespeichert wurde, zeitlich seriell synchron zum Takt f′ ausgelesen. Synchron zu diesem Auslesevorgang werden die Vorlaufpositionen der Daten, die aus dem Speicher 22 ausgelesen wurden, berechnet (gezählt), um die Werte β der Zeiger zu ermitteln.

Fig. 13 ist eine Ansicht für ein Beispiel einer in den Fig. 7 und 12 gezeigten Demultiplexfunktionseinheit. Bauteilelemente, die im wesentlichen den bereits beschriebenen entsprechen, sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In der Demultiplexfunktionseinheit 62 sind die Datenreproduziereinheit 62 und die Datenblock-Synchronisiereinheit 93 zur Erfassung des Datenblockbytes (Vorlaufs) der empfangenen Daten Bauteilelemente, die in dieser Figur zum erstenmal dargestellt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß die Zeigererfassungseinheit 85 so arbeitet, daß sie Zeigerbereiche PTR erfaßt, die an den Abschnitten liegen, die durch eine bestimmte, vorbestimmte Anzahl von Bytes von dem Datenblock-Byte (Vorlauf) getrennt sind, welcher durch die Einheit 93 erfaßt wird.

Claims

1. Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung in einem Knoten eines synchronen Kommunikationsnetzwerks, in dem eine Kommunikation durch Senden und Empfangen von Datenblöcken (STM-1) erfolgt, wobei die Datenblöcke (STM-1) gebildet werden, indem nacheinander Zeiger (α) zum Anzeigen von Header-Positionen zu einzelnen Daten (X) hinzugefügt werden, gemäß dessen:

a) ein Vergleich durchgeführt wird zwischen den Werten erster Zeiger (α), die den in einem Knoten (20) empfangenen Daten (X) zuvor in einem anderen Knoten (10, 30) hinzugefügt wurden, und den Werten zweiter Zeiger (β), die den Daten (X) vor dem Senden in dem Knoten (20) hinzuzufügen sind, und
b) eine Synchronisierung zwischen dem Knoten (20) und dem anderen Knoten (10, 30) festgestellt wird, wenn die Werte der ersten Zeiger (α) und der zweiten Zeiger (β) übereinstimmen.

2. Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner folgende Schritte enthält:

a) Demultiplexen eines von dem anderen Knoten (10, 30) empfangenen Signals (Y) in Daten (X) und Zeiger (α) mit dem Takt des empfangenen Signals und Halten der Daten (X),
b) aufeinanderfolgendes Auslesen der gehaltenen Daten (X) mit dem Takt (f′) einer Taktquelle (3) in dem Knoten (20), Hinzufügen von Zeigern (β) zum Anzeigen der Header-Positionen der Daten (X) und Multiplexen zum Erzeugen eines Sendesignals (Y′),
c) Vergleichen der Zeiger (α), die aus dem empfangenen Signal (Y) demultiplext wurden, mit den Zeigern (β), die dem Sendesignal (Y′) hinzugefügt worden sind, und
d) Feststellen, daß der Takt des anderen Knotens (10, 30) und der Takt des Knotens (20) synchronisiert sind, wenn die ersten Zeiger (α) und zweiten Zeiger (β) verglichen werden und sich herausstellt, daß sie übereinstimmen.

3. Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zeiger derselben Stufe aus denselben Abschnitten (overheads) des empfangenen Signals und des gesendeten Signals verglichen werden, beispielsweise aus den Pfad-Abschnitten (path overhead) (POH) oder aus den Kopf-Abschnitten (section overhead) (SOH).

4. Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alarminformation an dem Knoten (20) ausgegeben wird, wenn der Vergleich keine Übereinstimmung ergibt.

5. Verfahren zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Taktquellen ("1"-"4") an dem Knoten (20) vorgesehen werden, und
weiterhin eine periodische aufeinanderfolgende Auswahl und nachfolgender Einsatz der mehreren Taktquellen ("1"-"4") vorgesehen ist, und diejenige Taktquelle, die ein Ergebnis mit der geringsten Nichtübereinstimmung bei dem Vergleich ergibt, schließlich als repräsentative Taktquelle für den Knoten (20) ausgewählt und verwendet wird.

6. Vorrichtung zum Überprüfen einer Synchronisierung in einem Knoten (20) eines synchronen Kommunikationsnetzwerks, bei dem Kommunikation durch Senden und Empfangen von Datenblöcken (STM-1) erfolgt, wobei die Datenblöcke (STM-1) durch aufeinanderfolgendes Hinzufügen von Zeigern (α) zu Daten (X) zum Anzeigen von Header-Positionen gebildet werden, enthaltend:

a) eine Demultiplexeinheit (1) zum Demultiplexen eines empfangenen Signals (Y) in Daten (X) und Zeiger (α) entsprechend dem Takt (f) des empfangenen Signals (Y) und zum Überwachen der demultiplexten Zeiger (α),
b) einen Speicher (2) zum Halten der demultiplexten Daten (X),
c) eine Multiplexeinheit (4) zum seriellen Auslesen der gehaltenen Daten (X) mit einem Takt (f′) einer Taktquelle (3), zum Hinzufügen von Zeigern (β) für das Anzeigen von Header-Positionen der Daten (X) und zum Erzeugen eines gemultiplexten Sendesignals (Y′),

dadurch gekennzeichnet, daß

d) die Multiplexeinheit (4) zusätzlich zum Überwachen der hinzugefügten Zeiger (β) vorgesehen ist, und
e) eine Vergleichseinheit (5) zum Vergleichen der von der Demultiplexeinheit (1) überwachten Zeiger (α) und der von der Multiplexeinheit (4) überwachten Zeiger (β) vorgesehen ist, wobei die Vergleichseinheit (5) eine Synchronisierung zwischen dem Takt (f) des Sendeknotens (10, 30) des empfangenen Signals (Y) und dem Takt des Knotens (20) bei Übereinstimmung der verglichenen Zeiger feststellt.

7. Vorrichtung zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Demultiplexereinheit (1) eine Demultiplexfunktionseinheit (62) aufweist, zum Demultiplexen des empfangenen Signals (Y) in Daten (X) und Zeiger (α) entsprechend dem Takt (f) des empfangenen Signals (Y) und zum Halten der Daten (X) in dem Speicher (2), sowie eine erste Halteeinheit (63) zum Halten der demultiplexten Zeiger (α),
b) die Multiplexeinheit (4) eine Multiplexfunktionseinheit (72) aufweist, um nacheinander die in dem Speicher (2) gehaltenen Daten entsprechend dem Takt (f′) einer Taktquelle (3) auszulesen und Zeiger (β) zum Anzeigen von Header-Positionen hinzuzufügen und ein Sendesignal (Y′) durch Multiplexen zu erzeugen, sowie eine zweite Halteeinheit (73) zum Halten der hinzugefügten Zeiger (β), und
c) die Vergleichseinheit (5) die Koinzidenz der Zeiger (α), die in der ersten Halteeinheit (63) gehalten werden, und der Zeiger (β), die in der zweiten Halteeinheit (73) gehalten werden, feststellt, um so eine Synchronisierung zwischen dem Takt (f) des Sendeknotens (10, 30) des empfangenen Signals (Y) und des Knotens (20) festzustellen.

8. Vorrichtung zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexeinheit (4) eine Zeigererzeugungseinheit (71) zum Hinzufügen der Zeiger (α) zu den Daten (X) aufweist.

9. Vorrichtung zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Demultiplexeinheit (1) eine Takterzeugungseinheit (61) zum Rückgewinnen des Taktes des empfangenen Signals (Y) aufweist.

10. Vorrichtung zum Überprüfen einer Synchronisierung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Demultiplexeinheit (1) eine Zeigererfassungseinheit (85) enthält,
- die Zeigererzeugungseinheit (71) eine Zeigerberechnungseinheit (82) enthält, und
- ein Vorlaufpositionsspeicher vorgesehen ist zum Einschreiben von Erfassungsimpulsen durch einen ersten Takt jedesmal dann, wenn die Zeigererfassungseinheit einen Zeiger feststellt, zum Auslesen von Erfassungsimpulsen mit einem zweiten Takt, und zum Veranlassen der Berechnung der Vorlaufposition der empfangene Daten in der Zeigerberechnungseinheit.