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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Synchronhierarchie-Kommunikationsnetzwerken,
beispielsweise Synchron-Digitalhierarchie(SDH)- und SONET-Netzwerke,
und auf die Synchronisation von Netzwerkelementen innerhalb solcher
Netzwerke.
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Ein
Synchronhierarchie-Kommunikationsnetzwerk enthält eine Anzahl von verbundenen
Knoten oder Netzwerkelementen (NE), beispielsweise ein SDH Equipment
(SE), welche dazu angeordnet sind, Daten auszutauschen, wobei eine
Synchronisation und Steuerungssignalisierung gemäß einer Synchronhierarchie
durchgeführt
werden, wie beispielsweise in den Synchron-Digitalhierarchie(SDH)- oder SONET-Standards
dargelegt. Typischerweise wird ein Synchronisationssignal von einem
NE zum nächsten
zusammen mit dem Datensignal passiert, wodurch somit ein Synchronisationspfad
durch kommunizierende NEs über
Datenanschlüsse
erzeugt wird. Zumindest einige NEs sind ebenfalls mit NE Taktschnittstellen
zum Empfangen und Übertragen von
Synchronisationssignalen bereitgestellt. Die Synchronisation wird
aufgrund der Gesamtbitrate des Synchronisationssignals getragen,
anstelle dass die Daten sie enthalten. Das Signal trägt ebenfalls
die Synchronisations-Statusmeldung
(SSM).
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Aus
Gründen
der Kürze,
wird im folgenden ein Bezug auf SDH genommen, wobei verständlich ist,
dass die Erfindung ebenfalls auf SONET anwendbar ist. Ein wesentliches
Merkmal von SDH Systemen ist die Möglichkeit von Netzwerken, sich
automatisch von Synchronisationsfehlern zu erholen. Um dieses Merkmal
zu unterstützen,
erfordert jeder NE eine vorkonfigurierte Synchronisationsquellen-Prioritätstabelle,
und jedes Synchronisationssignal muss eine Anzeige der Qualität von der Zeitquelle
tragen, von welcher es abgeleitet ist. In SDH Netzwerken, wird diese
Anzeige der Qualität
in der SSM getragen. Von jeder STM-N Ausgabe wird das NE automatisch aus
den SSM Werten der zu Verfügung
stehenden Quellen, jenen mit der höchsten Qualität auswählen. Die
Auswahl darüber,
welche Quelle zur Synchronisation von Datensignalen zu verwenden
ist, welche von unterschiedlichen (STM-N) Anschlüssen eines NE ausgesendet werden,
wird ebenfalls durch die vorkonfigurierte Prioritätstabelle
von diesem Equipment gesteuert. Bei jeglicher STM-N Ausgabe, kann einer
oder einer Anzahl von Synchronisationsquellen eine Priorität zugewiesen
werden, und das NE kann die Prioritätstabelle dazu verwenden, um
die Quelle mit der höchsten
Priorität
zu identifizieren. In der praktischen Umsetzung, wird eine Priorität lediglich dazu
verwendet, um eine Synchronisationsquelle, wenn mehr als eine zusammen
mit der gleichen zur Verfügung
stehen, mit höchster
Qualität
auszuwählen,
oder wenn eine gültige
SSM nicht zur Verfügung steht.
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Die
NE Taktschnittstellen enthalten eine oder mehrere Synchronisationssignal-Eingaben
(SSI, oft "T3" Eingaben genannt)
und Synchronisationssignal-Ausgaben (SSO, oft "T4" Ausgaben
genannt). Die T3 Eingaben werden dazu verwendet, ein oder mehrere
externe Synchronisations-Referenzsignale zur Injektion in ein Netzwerk
von NEs zu injizieren. Eine spezifische Verwendung der NE Taktschnittstellen
liegt in der Bereitstellung von einem Zugriff auf ein eigenständiges Synchronisations-Equipment
(SASE), welches an mehreren Punkten in einem SDH Netzwerk verwendet
wird, um die Qualität
des Synchronisationssignals an Zwischenpunkten im Synchronisationspfad
sowohl zu überwachen
als auch zu verbessern.
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Daten
(STM-N) Signale enthalten Daten, eine Synchronisations-Information und eine
Synchronisationssignal-Qualitätsinformation
(d.h. SSMs). Bei herkömmlichen
NEs, wird die Taktrate des Synchronisationssignals, welches aus
den STM-N Eingaben ausgewählt wird,
innerhalb des NE auf 2,048 MHz (d.h. 2,048 Mbit/s, wenn Daten getragen
werden) zur Ausgabe an den T4 Anschluss heruntergeteilt. Somit hat
das T4 Synchronisationssignal nicht die gleiche Frequenz oder Bitrate
wie das STM-N Signal, enthält jedoch
eine daraus hergeleitete Synchronisationsinformation. Es folgt daraus,
dass vom T3 Eingabesynchronisationssignal erwartet wird, ebenfalls
eine Frequenz (oder Datenrate) von 2,048 MHz (oder Mbit/s) zu haben,
und diese Signalfrequenz wird innerhalb des NE multipliziert, um
ein Synchronisationssignal an der STM-N Rate, und mit dem T3 Eingabesynchronisationssignal
zur Ausgabe mit STM-N Datensignalen synchronisiert, zu erzielen.
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Die
SSM wurde dazu bestimmt, eine Signalqualitäts-Information zu tragen, und
zwar vor 1990 für STM-N
Signale, jedoch wurde lediglich jüngst die SSM für NE Taktschnittstellen
bestimmt, welche bei 2,048 Mbit/s arbeiten. Daraus folgend unterstützen sehr
wenige bestehende NEs die SSM bei NE Taktschnittstellen. Dieser
Mangel an Unterstützung
bedeutet, dass solche NE Taktschnittstellen nicht dazu verwendet
werden können,
um SSM Signale zu passieren.
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Es
besteht ein Problem bei derzeitigen NEs, bei welchen die SSM bei
diesen NE Taktschnittstellen nicht unterstützt wird. Es ist schwierig
ein Synchronisationsnetzwerk aufzubauen, welches dazu in der Lage
ist, sich von vielen Fehlertypen zu erholen, bis nicht alle Teile
des Synchronisationspfades das SSM Merkmal unterstützen können. Es
gibt daher eine Notwendigkeit nach einem NE, welches dazu in der Lage
ist, eine empfangene SSM zu verbreiten, und zwar sogar dann, wenn
das NE nicht dazu in der Lage sein kann, eine SSM an NE Taktschnittstellen (beispielsweise über ein
SASE) zu senden oder zu empfangen.
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Eine ähnliche
Situation besteht bei SONET Netzwerken. SONET verwendet ein 51,84
MHz Mbit/s STS-N "Synchron-Transportsignal" anstelle von STM-N,
und 1,544 MHz (Mbit/s) Taktschnittstellen anstelle von 2,048 MHz
(Mbit/s).
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Das
Europäische
Patent 0849904 (Alcatel) – Dokument
D1 – offenbart
ein eigenständiges
Synchronisations-Equipment (SASE) zur Bearbeitung von Synchronisationssignalen,
welche vom SSO eines NE empfangen werden, und um ein verbessertes Synchronisationssignal
dem SSI des NE zurück
bereitzustellen.
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Das
Problem mit dem herkömmlichen
SASE, wie in diesem Patent beschrieben, ist, das jegliche Qualitätsinformation,
wie sie im QLI enthalten ist, nicht durch das SASE passiert wird.
Somit, wenn das SASE ein Synchronisationssignal vom SSO eines bestimmten
NE empfängt,
würde das
bearbeitete Signal, welches durch das SASE ausgegeben wird, und
zur SSI, von diesem bestimmten NE aus, zurückgekehrt wird, nicht die QLI
Information tragen. Ferner gibt es in diesem Patent keine Offenbarung
dahingehend, dass das NE dazu in der Lage ist, dem korrekten Synchronisationssignal
ein bestimmtes QLI beizuordnen.
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Dokument
D2 – Europäisches Patent 0863633
(Lucent Technologies Network Systems GmbH) offenbart ein System,
bei welchem eine automatische Vermittlung zwischen Taktquellen in
Synchron-Netzwerken
unter Verwendung von Synchronisations-Statusmeldungen (SSM) durchgeführt wird, welche über das
Netzwerke übertragen
werden, und zwar unter Verwendung einer Schaltung, welche zum SASE
und zu jedem NE extern ist. Das SASE ist ein herkömmliches
Geräteteil
zum Bearbeiten von Synchronisationssignalen, welche vom SSO der
Netzwerkelemente NE empfangen werden, und stellt der SSE von jedem
NE ein verbessertes Synchronisationssignal zurück bereit. Somit, wenn das
SASE ein Synchronisationssignal vom SSO eines NE empfängt, würde die
bearbeitete Signalausgabe durch das SASE, welche zum NE an der SSI
zurückgekehrt wird,
nicht die QLI Information tragen. Es hat kein NE die Möglichkeit,
eine empfangene SSM zu verbreiten, und das NE kann nicht dazu in
der Lage sein, eine SSM über
das SASE zu senden oder zu empfangen.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die Nachteile aus dem oben erwähnten
Stand der Technik.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Telekommunikationssystem bereit,
welches eine Mehrzahl von verbundenen Netzwerkelementen, welche
ferner als NE bezeichnet werden, enthält, wobei jedes NE einen oder
mehrere Anschlüsse
enthält,
wobei jedes NE ein Signal von dem oder jedem anderen NE über den
Anschluss oder die Anschlüsse
eingibt, welches Daten und ein Synchronisationssignal zum Synchronisieren
der Daten und einer Qualitätspegel-Anzeige enthält, welche
ferner als QLI bezeichnet ist, welche durch die Qualität von der
Quelle des Synchronisationssignals bestimmt ist, wobei jedes NE
ein Signal an das oder jedes weitere NE über den Anschluss oder die
Anschlüsse
ausgibt, welches Daten und ein Synchronisationssignal zum Synchronisieren
der Daten und einer QLI enthält;
wobei
ein bestimmtes der Mehrzahl von NEs eine Synchronisationssignal-Ausgabe
enthält,
welche ferner als SSO bezeichnet ist, um ein bestimmtes Synchronisationssignal,
welches als Teil des Signals empfangen wird, an den Anschluss oder
an einen bestimmten der Anschlüsse
auszugeben; und
wobei das bestimmte NE eine erste Synchronisationssignal-Eingabe enthält, welche
ferner als SSI bezeichnet ist, um das bestimmte Synchronisationssignal,
welches von der SSO ausgegeben wird, einzugeben, dadurch gekennzeichnet,
dass die bestimmte Synchronisationssignal-Ausgabe von der SSO keine QLI
hat, wobei das bestimmte NE ein Mittel enthält, um das bestimmte Synchronisationssignal,
welches an der SSI empfangen wird, als Teil von der Signalausgabe
von dem oder jedem Anschluss zum Synchronisieren der Daten darin
zu senden;
und wobei das bestimmte NE ebenfalls ein QLI-Mittel zum
Zuordnen der bestimmten aus den eingegebenen QLIs, welche durch
die Qualität
von der Quelle des bestimmten Synchronisationssignals bestimmt ist,
zu der bestimmten Synchronisationssignal-Eingabe an der ersten SSI
zum Senden als Teil der Signalausgabe von dem oder jedem Anschluss
enthält.
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Es
wird nun eine Ausführungsform
der Erfindung mittels Beispiel mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 bis 8 in
einer Blockdiagrammform verschiedene Aspekte von einer Kette von
SDH Equipments gemäß dem Stand
der Technik zeigen;
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9 bis 10 ein
SDH Equipment in einem Telekommunikationssystem gemäß von Ausführungsformen
der Erfindung zeigen.
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1 zeigt
eine einfache Kette von NEs, beispielsweise von Add-Drop Synchron-Multiplexern (SMA),
mit einem SASE, welches das Synchronisationssignal an einem Zwischenpunkt
in der Kette erneuert. Die Pfeile zeigen den Fluss von Synchronisationssignalen
durch die Kette an.
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Das
SASE ist mit einem SE verbunden, welches sich an einem Zwischenpunkt
der Kette, über eine
T4 Ausgabe und eine T3 Eingabe am SE, befindet. Eine erste Verbindung
besteht zu einer T4 Synchronisationssignal-Ausgabe (SSO) am SE,
von welchem aus das SASE ein Synchronisationssignal empfängt. Eine
zweite Verbindung besteht an einer T3 Synchronisationssignal-Eingabe (SSI) am
SE, durch welche SASE ein Synchronisationssignal zum SE zurückkehrt.
Im normalen Betrieb, wie in 1 angezeigt,
kehrt das SASE zur T3 Eingabe das Synchronisationssignal zurück, welches
von der T4 Ausgabe empfangen wird. Das SASE erneuert das Synchronisationssignal,
welches von der T4 Ausgabe empfangen wird, wobei eine Phasenglättung und eine
Zustandsüberwachung
angewendet wird, und überträgt das "reine" Synchronisationssignal
zur T3 Eingabe des SE zurück.
Das gleiche Prinzip wird bei weiteren Netzwerk-Aufbauten angewendet,
wie beispielsweise ein Ring von SMAs, jedoch wird aus Gründen der
Vereinfachung hier lediglich eine Kette diskutiert. Eine Definition
des Betriebes von einem SE unter Verwendung der SSM ist in der ETSI
Spezifikation pr ETS 300 417-6-1 gegeben. Durch das SE, welches
die SSM Funktionen wie durch diesen Standard definiert, unterstützt, kann
ein SSM Wert der T3 Eingabe durch das Verwaltungssystem zugewiesen werden.
Normalerweise wird das Verwaltungssystem der T3 Eingabe einen Wert
eines Qualitätspegels
zuweisen, um die Qualität
des Synchronisationssignals widerzuspiegeln, von welchem erwartet
wird, dass das SE dieses an der T3 Eingabe in den Fällen empfängt, bei
welchen die T4 Ausgabe nicht verwendet wird. Das Verwaltungssystem,
auf welches Bezug genommen wird, ist das allgemeine Verwaltungssystem,
welches dazu verwendet wird, um jegliches SDH Netzwerk zu steuern.
Die Bestimmung eines solchen Verwaltungssystems ist in den SDH Standards
eingebaut. Zusammengefasst, kann eine zentrale Steuerung SE dazu
verwendet werden, um mit jeglichen SE im SDH Netzwerk unter Verwendung
eines Kommunikations-Signalisierungssystems
zu kommunizieren, welches in den SDH Protokollen eingebaut ist.
Das System basiert auf dem ISO 7 Schichtstapel Protokol, und jedes
SE enthält
eine Meldungs-Weiterleitung
und eine Abschluss-Funktion, um Meldungen zu identifizieren, welche
an sie selber bestimmt sind, und um jegliche Meldungen zu passieren,
welche für
ein weiteres SE bestimmt sind. Diese Meldungen erlauben es der zentralen
Steuerung, Schaltungsverbindungen (zum Tragen von Telekommunikationsverkehr)
neu zu konfigurieren, eine Alarm- und
Leistungs-Information zu empfangen und eine Vielzahl von Merkmalen
und konfigurierbaren Optionen an den NEs zu konfigurieren.
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Die
Anweisung eines SSM Wertes an eine T3 Eingabe ist eine dieser konfigurierbaren
Optionen. Welcher SSM Wert angewiesen wird, wird von der Qualität des Synchronisationssignals
abhängen, welches
mit der T3 Eingabe verbunden ist, und dies wird im Allgemeinen durch
den Bediener vorweg bekannt sein, welcher die Anweisung mittels
des Verwaltungssystems vornimmt.
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Im
normalen Betrieb wird der SSM Wert, welcher von der STM-N Eingabe
empfangen wird, durch das SE direkt an die entgegengesetzte STM-N
Ausgabe, zusammen mit den Daten, übertragen. Wenn eine STM-N
Ausgabe als ihre Synchronisationsquelle die T3 Eingabe verwendet,
d.h., wenn ein SASE oder eine bestimmte weitere Quelle angehängt ist, wird
der SSM Wert, welcher dieser T3 Eingabe zugewiesen ist, im S1 Byte
des STM-N an nachfolgende NEs in der Kette übertragen. Jedoch, da sich
die Qualität
der T3 Quelle ändern
kann, kann diese anfängliche
Qualitätspegel-Zuweisung
später
unkorrekt werden, beispielsweise, wenn das Equipment-Teil, welches
das Synchronisationssignal an die SE T3 Eingabe zuführt, eine
autonome Entscheidung vornimmt, ihre Synchronisationsquelle und
somit ihre Qualität
zu ändern.
Somit ist es möglich,
dass eine unkorrekte SSM mit dem Datensignal übertragen wird. Wenn ein Verlust
des Synchronisationssignals an der T3 Eingabe erfasst wird, wird
das SE es vornehmen, eine weitere Synchronisationsquelle auszuwählen, oder
wird in einem Beibehaltungs-Modus gehen. Ein Beibehaltungs-Modus
ist ein Zustand, bei welchem das SE zeitweilig einen internen Oszillator verwendet,
wenn keine zufrieden stellende externe Synchronisationsreferenz
zur Verfügung
steht. Jedoch bedeutet die schlechte Qualität des internen Oszillators,
verglichen mit den externen Synchronisationsquellen, dass eine neue
externe Quelle so schnell wie möglich
gefunden werden muss, um eine Netzwerkstabilität beizubehalten. Dies wird
für gewöhnlich durch
ein automatisches Synchronisations-Wiederherstellungsschema erreicht.
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Die
Beschränkungen
des herkömmlichen Systems
sind in 2 dargestellt. Im folgenden
werden Verbindungen zur linken Seite einer Figur als "West" bezeichnet, und
Verbindungen zur rechten Seite als "Ost" bezeichnet.
In 2 und nachfolgenden Figuren werden die Eigenschaften
von verschiedenen Eingängen
und Ausgängen
durch Nummern dargestellt, welche in Kreisen, Rechtecken und Dreiecken
eingeschlossen sind. Nummern in Rechtecken kennzeichnen die Priorität von Quellen
eines Synchronisationssignals, welche am SE über die STM-N Anschlüsse empfangen
werden, wobei eine der Quellen durch das SE auf Basis ihrer Qualität und Priorität ausgewählt wird,
um die Synchronisationssignal-Ausgabe am T4 bereitzustellen. Wie
in 2 angezeigt, hat die West STM-N Eingabe einen
Qualitätspegel
von G.811, welcher mit ihr in Zusammenhang steht, und wird eine
Priorität
1 als eine Quelle eines Synchronisationssignals für die T4
Ausgabe zugewiesen. Der Ost STM-N Eingabe wird eine Priorität 2 zugewiesen,
welches die Tatsache widerspiegelt, dass das Synchronisationssignal
in Richtung von West nach Ost entlang der Kette von NEs passiert,
so dass ein Synchronisationssignal, welches von der Ost-Richtung
empfangen wird, vermutlich zurückgeschleift
wurde, und daher (wenn es weiter verläuft) von einer geringeren Qualität ist als
das Synchronisationssignal, welches von Westen aus empfangen wird.
Nummern in Kreisen kennzeichnen die Priorität von Quellen eines Synchronisationssignals für die Ausgabe
an den STM-N Anschlüssen
des SE. In 2 gibt es lediglich eine Quelle
eines Synchronisationssignals für
die STM-N Ausgaben, und dies ist die T3 Eingabe, welcher daher eine
Priorität
1 zugewiesen wird.
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Nummern
in Dreiecken kennzeichnen Prioritäten von Synchronisationssignalen,
welche am SASE zur Ausgabe vom SASE empfangen werden. Abermals ist
in dem Beispiel von 2 lediglich eine Quelle verfügbar (d.h.,
das Synchronisationssignal, welches von der SE T4 Ausgabe empfangen
wird), und dieser wird daher die Priorität 1 zugewiesen.
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2 zeigt
das SE von 1 im weiteren Detail, welches
einen Teil von einer Kette von NEs (nicht gezeigt) ausbildet, und über seinen
T4 Eingang und T4 Ausgang zum SASE von 1 verbunden
ist. Bei der Anordnung von 2, unterstützen das
SE und das SASE nicht die SSM an der T3- und T4-Schnittstelle, welche sie verbindet,
d.h., dass diese Schnittstellen nicht dazu in der Lage sind, SSMs auszutauschen.
In 2, wurde die Synchronisationsquelle von der West-Eingabe
zur Übertragung über die
T4 Ausgabe an das SASE ausgewählt,
jedoch, da der SSM Wert nicht an das SASE passiert werden kann,
fährt die
SSM nicht weiter entlang der Synchronisationskette fort. Das SE
verwendet die T3 Quelle, um beide STM-N Ausgänge zu synchronisieren (d.h.,
Ost und West), und verwendet den Qualitätspegel (d.h., G.812 in dem
Beispiel), welcher der T3 Eingabe zugewiesen ist, um eine G.812
SSM im Ost STM-N Signal zu übertragen.
Die Ost-Synchronisationseingabe
wird nicht verwendet. Um die Tatsache widerzuspiegeln, dass das
SE das Synchronisationssignal zurückgeschleift hat, welches von
der West-Eingabe zur West-Ausgabe
empfangen ist, wird das West STM-N Ausgangssignal eine SSM tragen,
welche als Do-Not-Use (DNU) bezeichnet ist.
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Referenzen
auf G.811, G812 und G813 beziehen sich auf jeweilige ITU Standards,
welche die Qualität
des ursprünglichen
Taktes bestimmen, von welchem die Synchronisation hergeleitet wird.
Die ITU Recommendation G.707 bestimmt SSM Werte, welche sich auf
unterschiedliche Qualitäten
eines ursprünglichen
Taktes beziehen. Es werden fünf
SSM Codes in der Draft ETS1 Recommendation prETS 300 417- 6-1 bestimmt, um
den Synchronisationsquellen-Qualitätspegel darzustellen, welche
in einer Reihenfolge eines abnehmendes Qualitätspegels wie folgt aufgelistet
werden:
Code 0010 (Qualität
PRC) bedeutet, dass die Synchronisationsquelle ein PRC Takt ist
(ETS 300 462-6 ITU-T Recommendation G.811);
Code 0100 (Qualität SSU-T)
bedeutet, dass die Synchronisationsquelle ein Übergangs-SSU-Takt (ITU-T Recommendation
G.812) oder eine Synchronisations-Zuführeinheit (SSU) ist, welches
in ETS 300 462-4 bestimmt ist;
Code 1000 (Qualität SSU-L)
bedeutet, dass die Synchronisationsquelle ein SSU-Takt ist (ITU-T
Recommendation G.812);
Code 1011 (Qualität SEC) bedeutet, dass die Synchronisationsquelle
ein SEC-Takt ist (ETS 300 462-5, Option 1 von ITU Recommendation
G.813);
Code 1111 (Qualität
DNU) bedeutet, dass das Synchronisationssignal, welches diese SSM
befördert, nicht
zur Synchronisation verwendet werden soll, weil eine Zeitschleifen-Situation
bei Verwendung hervorgerufen werden kann.
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Bei
dem oben in Bezug auf die Anordnung von 2 beschriebenen
Beispiel, kann deutlich das Versagen des SE erkannt werden, die
SSM Zeitqualitäts-Information
zwischen West- und Ost STM-N Anschlüssen weiterzuleiten. Dies bricht
in der Wirkung den Synchronisationsnetzwerk-Signalisierungspfad
und verhindert den Entwurf eines automatischen Wiederherstellungs-Systems.
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Die
Beschränkungen
des SASE, welches in einer Kette von NEs arbeitet, werden nun mit
Bezug auf 3 und 4 beschrieben. 3 zeigt
einen Teil eines STH Netzwerks, welches ähnlich zu dem in 1 gezeigten
ist, welches eine Kette von NEs enthält, in welchem ein SASE mit
einem der NEs verbunden ist, und wo der T3 SSM Wert als G.811 konfiguriert
ist. G.811 wird normalerweise am T3 Eingang konfiguriert, da G.811
in den meisten Fällen
der SSM Wert sein wird, welcher über
den Synchronisationspfad empfangen wird. Wenn die SSM, welche vom
West STM-N Eingang empfangen wird, von G.811 auf G.812 wechselt
(4), werden die NEs östlich des SASE damit fortfahren,
eine G.811 SSM zu empfangen (wie am T3 Eingang konfiguriert). Daraus
folgend, wird jegliche weitere G.811 Quelle, welche weiter am Synchronisationspfad
herab zur Verfügung
stehen würde
(d.h., östlich
des SASE), nicht ausgewählt,
sogar wenn die Synchronisationssignal-Qualität durch diese Auswahl verbessert
werden würde.
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Ein
weiteres Problem der herkömmlichen Anordnung
wird verursacht, wenn die eingehende SSM unterhalb des minimalen
Qualitäts-Schwellwertes
fällt.
Der minimale Qualitäts-Schwellwert-Mechanismus
(oder "Rauschunterdrückungs-" Mechanismus), welcher
durch Standards definiert ist, wie beispielsweise G.783 und prETS
300 417-6-1, erlaubt es dem Bediener eine minimale Qualität für die T4 Ausgabe
zu bestimmen. Wenn alle Synchronisationsquellen (beispielsweise
STM-N Eingänge),
welche an der T4 Ausgabe zur Verfügung stehen, unterhalb dieses
minimalen Qualitätspegels
fallen, wird die T4 Ausgabe deaktiviert ("rauschunterdrückt"), und zwar durch die SE, wie in 5 gezeigt,
welches das SASE dazu zwingt, seinen eigenen Beibehaltungs-Modus
einzunehmen (welches für
den Beibehaltungs-Modus des SE weitaus besser ist). Im obigen ETSI
Standard ist eine Einrichtung bestimmt, wobei das SE die DNU SSM
entfernen kann, wenn eine "Rauschunterdrückung" aufgetreten ist.
Jedoch, wie 5 zeigt, kann die übertragenen
SSM unkorrekt verbleiben – Ost- und West STM-N Anschlüsse sind hier
derart gezeigt, dass sie eine G.811 SSM übertragen (wie der T3 Eingabe
zugewiesen), wobei die Qualität
des SASE im Beibehaltungs-Modus lediglich G.812 ist.
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Das
obige Problem verschlimmert sich, wenn das SASE seine Synchronisationsquelle
wechselt, um in den Beibehaltungs-Modus einzutreten, und zwar ohne
die Kenntnis des SE. 6 zeigt die Situation, bei welcher
das SASE autonom in den Beibehaltungs-Modus eintritt, und zwar unter
Verwendung einer internen Synchronisationsquelle, anstelle des SE
T4 Ausgangssignals. Dies führt
dazu, dass das SE das Synchronisationssignal eines Qualitätspegels
G.812 von dem SASE nimmt, jedoch immer noch den zugewiesenen Wert
von G.811 zur Übertragung
am Ost-Anschluss verwendet. Die Wirkung daraus ist, dass eine unkorrekte
SSM in östliche
Richtung, als auch eine unnötige
DNU SSM in westliche Richtung, übertragen
werden.
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7 zeigt
den internen Arbeitsablauf eines herkömmlichen SE im weiteren Detail.
Aus Gründen der
Vereinfachung, wird eine Diskussion über den Betrieb der T3- und
T4-Anschlüsse
auf später
verschoben. In 7 enthält jeder STM-N Anschluss S1, S2, ... Sn des SE einen Quellenidentitäts-(SID)-Generator, eine DNU
Steuerung und einen SSM Ausgangs-Auswähler Y. Der SID Generator stellt
einen eindeutigen Wert bereit, welcher den relevanten Anschluss
identifiziert, um die empfangenen Synchronisations- und SSM-Signale
durch das SE zu begleiten. Der SID wird ebenfalls an die DNU Steuerung
für den
gleichen STM-N Anschluss passiert.
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Die
Auswähler
(T4) sind schematisch derart gezeigt, dass sie drei verbundene Einzelanschluss Mehrwege-Vermittler
enthalten, wobei jeweils ein Vermittler für: das Synchronisationssignal
(Takt), die SSM und die SID gehört.
Jeder Vermittler nimmt eine geeignete Eingabe von jedem der STM-N
Anschlüsse.
Die Ausgaben der T4 Auswähler
werden jeweils mit TaktSEL, SSMSEL und SIDSEL bezeichnet. Die verbundenen Auswähler in 1 werden
automatisch durch das SE gesteuert. Der Bediener konfiguriert das
Equipment mit einer Anzahl von möglichen
Quellen (S1, S2, ... Sn), und die automatische Auswahl wird normalerweise
die Quelle auswählen,
welche die höchste
Qualität,
wie anhand dieses SSM Wertes bestimmt, hat. Jedoch gibt es in der
praktischen Anwendung eine Anzahl von speziellen Modi, wobei die Auswahl
der höchsten
Qualität
zurückbehalten
werden kann, wenn sich die Qualität der Quelle ändert, um
die Anzahl von Zwischenänderungen
zu reduzieren. In der praktischen Anwendung, werden die oben beschriebenen
Vermittlungsfunktionen typischerweise in Software durchgeführt. Es
wird ein STM-N Anschluss S1 in Betracht gezogen: Der SSM Wert und das
Synchronisationssignal (SSMS1, TaktS1) werden von den STM-N Eingängen Rx
Takt, Rx SSM hergeleitet und an den T4 Auswähler, zusammen mit dem lokal
erzeugten SID Wert (SIDS1), welcher zum
Anschluss eindeutig ist, passiert. Die T4 Auswähler leiten das Synchronisationssignal,
welches von einem ausgewählten
aus den STM-N Anschlüssen
empfangen wird, zur Ausgabe von allen STM-N Anschlüssen weiter.
Dieser Auswahlprozess enthält
eine Verteilung des Synchronisationssignals, der SSM und des SID
in einer verbundenen Weise, d.h., dass das Synchronisationssignal,
die SSM und die SID von einem einzelnen STM-N Anschluss zusammen
ausgewählt werden,
und werden dann an alle STM-N Anschlüsse zurückgekehrt, an welchen das Synchronisationssignal
und die SSM vom SE ausgegeben werden, jedoch wird die SID an der
DNU Steuerung abgeschlossen.
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Die
DNU Steuerung vergleicht die SID von Signalen, welche von den Auswählern (SIDsel)
empfangen werden, mit der SID, welche direkt vom lokalen SID Generator
(SIDSX, wobei gilt X = 1, 2, ... N) angelegt
wird. Wenn die zwei SID Werte miteinander übereinstimmen, dann sind die
Werte, welche von den Auswählern
empfangen werden, gleich der Eingabe zu diesem Anschluss zu der
STM-N Verbindung, so dass bei einer Übertragung dieser gleichen Signale,
und zwar zurück
zur gleichen STM-N Verbindung, eine Rückschleife erzeugt wird. Um
die NEs, welche mit dieser STM-N Verbindung verbunden sind, über diesen
Zustand zu alarmieren, gibt der STM-N Anschluss eine DNU SSM unter
Steuerung der DNU Steuerung aus. Die DNU Steuerung steuert den Betrieb
des SSM Ausgabe Auswählers
Y, um entweder den SSM Wert, welcher von den Auswählern (SSM
sel) empfangen wird, oder den DNU Wert demgemäß auszugeben.
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Bei
dem in 7 gezeigten Beispiel, wird der Anschluss S1 eine Tx SSM von DNU ausgeben, während alle
weiteren Anschlüsse
eine TX SSM darlegen werden, welche aus
der SSMS1 hergeleitet ist.
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8 zeigt
die T3 Eingangs- und T4 Ausgangs-Anschlüsse, welche im Schema von 7 einbezogen
sind. In 8 sind die mehreren STM-N Anschlüsse S1, S2, ... SN aus Gründen
der Vereinfachung durch einen Ost-Anschluss SE und
einen West-Anschluss
SW dargestellt. Die mehreren verbundenen
Vermittler der Auswähler
von 7 sind hier durch einen einzelnen Vermittler (T4sel)
dargestellt. Dick dargestellte Signallinien werden dazu verwendet,
um die Kombination des Synchronisationssignals, der SSM und SID
Signalleitungen anzuzeigen. Zusätzlich
ist ein weiterer Vermittler (T0) gezeigt, um zwischen den Signalen
TaktT3, SSMT3 und
SIDT3 auszuwählen, welche von der Mehrzahl
von T3 Anschlüssen
zum Passieren an die STM-N Ausgänge zugeführt werden.
Die Ausgänge
der T0 Auswähler werden
jeweils mit TaktT0SEL, SSMT0SEL und
SIDT0SEL gekennzeichnet. Hier werden zwei
identische T3 Eingänge
(T3A, T3B) dazu
verwendet, um alternative Quellen eines Synchronisationssignals
für die STM-N
Ausgänge
aus Schutzgründen
bereitzustellen. Ein ausgewählter
aus den STM-N Eingängen führt ein
Synchronisationssignal (TaktT4SEL), SSMT4SEL und SIDT4SEL dem
T4 Ausgang zu. In jedem Fall passiert das Synchronisationssignal
einfach durch die T3/T4 Anschlüsse,
und zwar jeweils von und zu dem Äußeren des
SE.
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Der
SID Wert (SIDT4-SEL), welcher dem T4 Ausgang
von den T4 Auswählern
zugeführt
wird, kann innerhalb des SE vom T4 Ausgangsanschluss an beide T3
Eingangsanschlüsse
T3A, T3B passiert werden,
um in dem Falle, bei welchem eine externe SASE Einheit die T3 und
T4 Schnittstellen verbindet, einen SIDT3 Wert
zur Zuführung
vom T3A oder T3B Eingangsanschluss
an die STM-N Anschlüsse,
wie durch den Auswähler
T0 ausgewählt,
zu erzeugen. (In diesem Fall wird die SASE das T4 Synchronisationssignal
zum T3 Eingangsanschluss zuführen).
Somit würde
der gesamte Pfad für
das Synchronisationssignal in dem gezeigten Fall die STM-N Eingabe (SE) sein, welche über den Auswähler T4
zur T4 Ausgabe zugeführt
wird, und zwar aus dem T4 Anschluss heraus, dann zurück in den
T3 Anschluss, und über den
Auswähler
T0, um jede aus den STM-N Ausgangsschnittstellen SE,
SW zu versorgen. Indem auf 7 zurück Bezug
genommen wird, ist es möglich, zu
erkennen, wie die SID, welche durch den Ost STM-N Anschluss erzeugt
wird, zum DNU Generator des gleichen Anschlusses zurückgekehrt
wird, wenn die Auswähler-Positionen
so sind wie gezeigt. Somit wird der Ost Anschluss Tx SSM einen Wert
haben, welcher auf die DNU eingestellt ist.
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Die
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 9 beschrieben. Gemäß 9 ist
das SE mit zwei T3 Eingängen
T3A und T3B bereitgestellt,
wobei jeder einen Eingang an den T0 Auswähler ausbildet. Das SASE stellt
zwei Synchronisationssignal-Ausgänge
bereit, wobei einer an jedem T3 Eingang verbunden ist, und beide mit
dem Synchronisationssignal zugeführt
werden, welches am SASE vom T4 Ausgang empfangen wird. 9 stellt
eine Anordnung von dieser Ausführungsform
in der normalen Situation dar, bei welcher keine Fehler aufgetreten
sind, d.h., dass das SASE das Synchronisationssignal vom T4 Ausgang
akzeptiert und es an die T3 Eingänge
passiert. Da der T3B Eingang eine niedrigere Priorität (Prioritätspegel
2) als T3A (Prioritätspegel 1) hat, wird es im
normalen Betrieb nicht durch den T0 Auswähler ausgewählt.
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Im
SE von 9 unterstützen
beide T3 Eingangsanschlüsse
den "verbesserten
SASE Modus" (ESM)
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie anhand von 9 zu erkennen,
enthält
ein SE gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung einen SSM Wert ("konfigurierte
SSM"), welcher mit
jedem der zwei T3 Eingänge
(T3A, T3B) in Zusammenhang steht, und einen weiteren SSM Wert ("konfigurierte minimale
Qualität"), welcher mit der
T4 Ausgabe in Zusammenhang steht. Die drei Pfeile von der T4 Ausgabe
zu den T3 Eingaben zeigen die Übertragung
der folgenden Information an: Die Identität (SID) vom Quellen STM-N Anschluss, welcher
durch die T4 Ausgabe ausgewählt
ist, um das Synchronisationssignal, welches auszugeben ist, bereitzustellen, wird
beiden T3 Eingaben T3A, T3B zugeführt. Da beide T3 Eingaben ESM
unterstützen,
wird die SSM (Quellen-SSM),
welche mit dem ausgewählten
Synchronisationssignal und der Meldung (Rauschunterdrückung) in
Zusammenhang steht, im Falle, dass die T4 Ausgabe durch das SE Rauschunterdrückt wird,
beiden T3 Eingaben zugeführt.
Die T3 Eingaben müssen
speziell konfiguriert sein, wenn ein Synchronisationssignal von
der T4 Ausgabe zur T3 Eingabe passiert wird, beispielsweise, wenn
die T3- und T4 Schnittstellen extern mit dem SE verbunden sind, und
zwar beispielsweise über
eine Durchgangszeit SASE, wie beispielsweise in 3 gezeigt.
Eine durchgängige
Linie in 9 und nachfolgenden Figuren
zwischen dem T4- und T3-Funktionsblock, kennzeichnet eine Informationsübertragung,
eine punktierte Linie zeigt keine Informationsübertragung an.
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Vorzugsweise
ist gemäß der vorliegenden Erfindung
der SSM Wert, welcher durch die T3 Eingaben den T0 Auswählern bereitgestellt
wird, derart erstellt, dass er dynamisch dem SSM Wert folgt, welcher
durch die T4 Ausgabe von der STM-N Synchronisationsquelle empfangen
wird, welche durch die T4 Ausgabe ausgewählt wird. In der Wirkung bedeutet dies,
dass der SSM Wert innerhalb des SE von der T4 Ausgabe zu den T3
Eingaben passiert wird. Somit ist das System gemäß der vorliegenden Erfindung, wie
oben beschrieben, dazu in der Lage, ein SDH Netzwerk mit vollständig funktionalen
SE Taktschnittstellen zu emulieren. Die SSM, welche der T3 Eingabe
zugeführt
wird, ist jene, welche zum SASE gesendet werden würde (d.h.,
wenn die T4 Ausgabe die SSMs unterstützt), und durch die T3 Eingaben
vom SASE empfangen worden wäre
(d.h., wenn die T3 Eingaben ebenfalls die SSMs unterstützen).
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Die
Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf 9 und 10 erläutert. In 9 wird
das Synchronisationssignal, welches von der T4 Ausgabe ausgegeben
wird, vom ausgewählten
Quellen-Anschluss hergeleitet (in dem Beispiel von 4 ist
dies die West STM-N Eingabe). Da die T3- und T4-Taktschnittstellen
zum Übertragen
des Synchronisationssignals in Verwendung sind, wird die Synchronisationsquellen-Qualitätsinformation,
welche mit dem Signal vom Quellen-Anschluss in Zusammenhang steht
(d.h., die Quellen SSM, in diesem Fall G.811), von der T4 Ausgabe
zu den T3 Eingaben durch das SE passiert. Diese Information wird
dann dazu verwendet, um die SSMs für die Ausgaben zu erzeugen,
welche auf das Synchronisationssignal synchronisiert sind, welches
an der ausgewählten
T3 Eingabe empfangen wird: Die Ost STM-N Ausgabe überträgt eine
SSM von G.811, jedoch überträgt die West
STM-N Ausgabe eine DNU SSM, welches die Tatsache widerspiegelt,
dass eine Zeitnehmung zurückgeschleift
wird. Die STM-N Ausgaben sind dazu in der Lage, die Rückschleifung
des Synchronisationssignals aufgrund der Quellen-Identität (SID)
zu identifizieren, welche über
die T4 Ausgaben und die ausgewählte
T3 Eingabe übertragen
wird. Wenn die eingehende West SSM auf G.812 zu ändern ist, dann wird dieser
neue Wert automatisch innerhalb dem SE über die T4 Ausgabe und die
ausgewählte
T3 Eingabe an die Ostgebundene STM-N Ausgabe weitergeleitet.
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Wie
zuvor, wird die Auswahl der Synchronisationsquelle für die T4
Ausgabe (in der Situation, bei welcher mehr als eine zur Verfügung steht)
mit Bezug auf eine Prioritätstabelle
im SE und auf die Signal-Qualitätspegel
gesteuert. Es gibt unterschiedliche optionale Verfahren dafür, wie die
Auswahl vorgenommen werden kann, jedoch gilt das normale Verfahren
für die
Quelle mit der höchsten
Qualität (wie
durch den SSM Wert auf dem Signal angezeigt), welche auszuwählen ist,
und wenn zwei Quellen einer gleichen Qualität zur Verfügung stehen, dann wird jene
mit der höchsten
vordefinierten Priorität
verwendet.
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Wie
in 10 gezeigt, wird gemäß der ersten Ausführungsform,
wenn alle Synchronisationsquellen, welche derart identifiziert sind,
dass sie der T4 Ausgabe zur Verfügung
stehen, unterhalb des voreingestellten minimalen T4 Qualitäts-Schwellwertes
(beispielsweise G.812) fallen, die T4 Ausgabe durch das SE rauschunterdrückt. Bei
dieser Situation bestätigt
die T4 Ausgabe das "Rauschunterdrückungs-" Signal innerhalb
dem SE an die T3 Eingaben, welche dann, anstelle der SSM vom ausgewählten Quellenanschluss,
den SSM Wert ("konfigurierte SSM": im Falle von G.812)
auswählen,
welcher der ausgewählten
T3 Eingabe zugewiesen ist, um ihn an die STM-N Ausgaben zu senden. Normalerweise wird
das Verwaltungssystem einen Wert eines Qualitätspegels zuweisen, um die Qualität des Synchronisationssignals
widerzuspiegeln, welches das SE an der T3 Eingabe zu empfangen erwartet,
und zwar in Fällen,
bei welchen die T4 Ausgabe nicht verwendet wird. Wenn die T4 Ausgabe
nicht verwendet wird, wählen
die T3 Eingaben ihren eigenen SID Wert, wie durch das Verwaltungssystem
zugewiesen, zur Übertragung
auf STM-N Ausgaben aus, und zwar anstelle der Quelleninformation
(SID), welche von der T4 empfangen wird. 10 zeigt
die Situation, bei welchem das SASE einen Beibehaltungs-Modus in
Ansprechen auf die T4 Ausgabe, welche rauschunterdrückt wird,
und in Ansprechen auf das Rauschunterdrückungs-Signal, welches die
SSMs durch die West und Ost STM-N Ausgaben, welche auf den zugewiesenen
Wert von G.812 wechseln, einnimmt.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform, wie
in 11 gezeigt, steht eine zweite externe Synchronisationsquelle
(d.h., zusätzlich
zu jener, welche durch die T4 Ausgabe des SE bereitgestellt wird)
mit einer SSM von G.811 als eine Eingabe zum SASE zur Verfügung. Hier
haben die T3 Eingaben T3A, T3B einen
SSM Wert von G.811, welcher zugewiesen wird, um den bekannten Qualitätspegel
der externen Quelle widerzuspiegeln, und der T4 minimale Qualitäts-Schwellwert
wird auf G.812 eingestellt. Wenn der SSM Wert, welcher durch die
ausgewählte
West STM-N Eingabe empfangen wird, unterhalb von G.812 (d.h., auf
G.813, wie gezeigt) fällt,
wird die T4 Ausgabe rauschunterdrückt. Das SASE erfasst den Verlust
des Synchronisationssignals von der SE T4 Ausgabe und wählt ihre
weitere Synchronisationsquelle zur Zuführung an die SE T3 Eingaben
aus. Da es in diesem Fall keine Synchronisations-Rückschleife
gibt, wird die konfigurierte SSM der T3 Eingaben auf beide STM-N
Ausgaben übertragen.
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12 zeigt
das Prinzip der vorliegenden Erfindung im weiteren Detail mit Bezug
auf eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 9, stellen
die zwei T3 Eingaben T3A, T3B alternative
Quellen des Synchronisationssignals (TaktT3)
und SSMT3 zur Auswahl durch den Auswähler T0
zur Ausgabe von den STM-N Anschlüssen
bereit, und die durch Auswähler
T4 ausgewählte
STM-N Eingabe führt
die äquivalenten
Signale der T4 Ausgabe bereit. Ungleich der oben beschriebenen ersten Ausführungsform,
unterstützt
von den zwei T3 Eingaben, eine die ESM (T3A und
eine tut dies nicht (T3B). Die T3B Eingabe ist somit als eine herkömmliche
T3 Eingabe konfiguriert.
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Der
Betrieb des ESM hängt
größtenteils
von der Rauschunterdrückungs-Schwellwertfunktion
ab: wenn die SSM des ausgewählten
STM-N Anschlusses oberhalb des konfigurierten Qualitätspegels
ist, werden die SSM und SID, welche durch den Auswähler T4
für den
T4 Anschluss (jeweils SSMT4-SEL und SIDT4-SEL) ausgewählt sind, lediglich durch den
ESM T3 Anschluss (T3A) passiert und an alle
STM-N Anschlüsse
weitergeleitet. Somit wird die durch den Ost STM-N Anschluss erzeugte
SID zum DNU Generator des gleichen Anschlusses zurückgekehrt,
wenn die Positionen der Auswähler
(T4, T0) so wie in 7 gezeigt sind, und die Ost
Anschluss Ausgabe SSM einen Wert von DNU haben wird.
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Wenn
die SSM des ausgewählten
STM-N Anschlusses unterhalb des T4 konfigurierten minimalen Qualitätspegels
ist, verändert
die Rauschunterdrückungs-Steuerungsleitung
vom T4 Anschluss die SSM und SID Werte (jeweils SSMT3 und
SIDT3), welche durch die ESM T3 Eingabe
bereitgestellt werden. Die SSM, welche durch die ESM T3 Eingabe
T3A bereitgestellt wird, wird nun aus der
konfigurierten SSM hergeleitet, und die T3 SID wird inaktiviert
oder durch einen Null-Wert ersetzt, so dass die DNU Steuerung nicht
aktiviert wird. Eine Ausgabe des ausgewählten Synchronisationssignals
TaktT4SEL von der Ausgabe T4 wird unterdrückt.
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Wenn
die ESM Funktion nicht als eine T3 Eingabe verwendet wird (beispielsweise
an einem SE ohne ein verbundenes SASE), wird die ESM unter der Verwaltungssteuerung
deaktiviert. In diesem Fall wird die T3 SSM stets aus dem konfigurierten
SSM Wert erzeugt, und die T3 SED wird von der T4 SID (SIDT4-SEL) hergeleitet, wie durch die obere, nicht-ESM
T3 Funktion (T3B) gezeigt, oder die T3 SID wird
deaktiviert oder durch einen Null-Wert ersetzt, so dass die DNU
Steuerung nicht aktiviert wird.
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13 zeigt
eine Anordnung, welche ähnlich
der von 9 ist, mit der Ausnahme, dass
nun lediglich die T3A Eingabe eine ESM Funktionalität unterstützt. Der
Vorteil dieser Anordnung wird nun mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 zeigt
die Anordnung von 13 in dem Fall, bei welchem
das SASE das Synchronisationssignal verworfen hat, welches von der
T4 Ausgabe des SE empfangen wird, und daraus folgen, hat das SASE
ihren eigenen Beibehaltungs-Modus eingenommen. Im Beibehaltungs-Modus
wird das SASE das Synchronisationssignal rauschunterdrücken, welches
an die T3A Eingabe des SE ausgegeben wird,
behält
jedoch das Synchronisationssignal bei, welches an die T3B Eingabe ausgegeben wird. In Abwesenheit
eines Synchronisationssignals von der T3 Eingabe T3A (mit
höherer Priorität), wählt das
SE das Synchronisationssignal von der alternativen T3 Eingabe T3B aus. Da die T3B Eingabe
die ESM nicht unterstützt,
empfängt
sie nicht die SSM von der T4 Ausgabe, und führt somit den konfigurierten
SSM Wert entlang mit dem (SASE erzeugten) Synchronisationssignal
zu.
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Vorzugsweise
kann eine Modifikation von vorliegenden NEs, um die Erfindung zu
implementieren, relativ einfach erreicht werden, und zwar beispielsweise
durch einen Softwarewechsel, wohingegen eine Modifikation der NEs,
um SSM an den SE Taktschnittstellen zu unterstützen, eine schwierigere und
teurere Option ist.
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Der
Fachmann im relevanten technischen Gebiet, wird erkennen, dass die
obigen Ausführungsformen
nicht den Umfang der Erfindung beschränken, welche ebenfalls auf
weitere Netzwerk-Topologien,
wie beispielsweise Ringe, anwendbar ist, da sie auf NEs mit mehr
als zwei Datenanschlüssen
anwendbar sind.
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SDH
und SONET sind alternative Standards für Synchron-Kommunikations-Hierarchien, und der Fachmann
wird anerkennen, dass die vorliegende Erfindung ebenso auf SONET
als auch auf SDH Kommunikationsnetzwerke anwendbar ist.