DE60103280T2

DE60103280T2 - Vorrichtung und Verfahren für das Übertragen eines Gigabit-Ethernets Signal durch ein Punkt zu Punkt Funksystem mit hoher Kapazität

Info

Publication number: DE60103280T2
Application number: DE60103280T
Authority: DE
Inventors: Claudio Colombo; Primo Garofoli; Mario Giovanni Frecassetti
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: EP1303067B1; US8792465B2; US20030072323A1; DE60103280D1; EP1303067A1; ATE266913T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Übertragung eines 1,250-Gbit/s-Signals, nämlich eines Gigabit-Ethernet-Signals, durch ein Punkt-zu-Punkt-Funksystem mit hoher Kapazität, wozu eine Anzahl von HF-Trägern verwendet wird, die im Bereich von eins bis vier liegt.
Es ist bekannt, dass Firmen-Hintergrundnetze das ursprüngliche Ziel des Gigabit-Ethernets waren. Die Übertragungsentfernungen wurden speziell so gewählt, dass der Anwendungsbereich der Hintergrundnetze berücksichtigt wurde, wobei die am häufigsten sowohl in Gebäuden als auch in Campus-Hintergrundnetzen installierte Faser verwendet wurde. Stadtnetze (Metropolitan Area Networks, MAN) stellen einen anderen Anwendungsbereich für Gigabit-Ethernet dar. Organisationen, die spezielle Kabelstrecken mit optischen Fasern besitzen oder gemietet haben, können feststellen, dass Gigabit-Ethernet eine preiswerte Möglichkeit bietet, große Datenmengen zwischen Standorten zu übertragen.
In Zukunft kann Gigabit-Ethernet eine Alternative zu den Diensten werden, die vom öffentlichen Fernsprechnetz angeboten werden. Sein wirklicher Vorteil gegenüber konkurrierenden Technologien ist, dass Erweiterungen schrittweise nach Bedarf und mit minimalen Störungen des Netzes vorgenommen werden können. Der Schlüssel zu den reibungslosen Erweiterungen sind Analysen der Bandbreite und der Verkabelungsanforderungen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Übertragung von Gigabit-Ethemet-Signalen über eine Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung mit hoher Kapazität.
Die einfachere und bekannte Methode zur Übertragung solcher Signale kann die Auswahl einer bestimmten Frequenz f₀ (wobei f₀ im Bereich von 59–64 GHz liegt) und die Reservierung einer Bandbreite von 1 GHz um eine solche ausgewählte Frequenz sein. Verwendet man ein geeignetes Protokoll, ist es möglich, Gigabit-Ethernet-Signale zu übertragen.
Wie ein Fachmann verstehen kann, kann eine solche Übertragungstechnik nicht auf den Standardfrequenzen für Funkverbindungen (im Bereich von 6–38 GHz) eingesetzt werden, da die Bandbreiten begrenzt sind (jeder Kanal hat ein festes Band von 28 bis 56 MHz, abhängig vom Kanalplan). Somit kann die oben angegebene einfache Lösung nur mit Frequenzen im Bereich von 59 bis 64 GHz verwendet werden, die ohne Einschränkungen benutzt werden können.
Der Hauptvorteil der oben angegebenen bekannten Lösung ist, dass wegen der hohen Sauerstoff-Absorption, die bei diesen hohen Frequenzen auftritt, bei der Übertragung weniger Probleme durch Störungen durch möglicherweise in der Nähe befindliche Antennen auftreten. Im Gegensatz dazu ist der Nachteil, dass die Länge der Funkverbindung notwendigerweise kurz ist, nämlich weniger als 1 km.
Ein Verfahren zur Signalübertragung ist bekannt aus einem Dokument mit dem Titel "Synchronous Radio: A System Solution To Integrate Microwave and Optical Techniques", von G. Paoli; World Telecommunication Forum Technical Symposium. Integration Interoperation and Interconnection: The Way To Global Services, Genf, Schweiz, Band 2, 10. Oktober 1991. In diesem Dokument wird ein grundlegender Überblick über die Auswahl der Übertragungsfrequenz und der zugehörigen Bandbreite für die Übertragung eines Signals auf einer Funkverbindung mittels eines Transceivers gegeben.
Der Empfang und die Verarbeitung eines Gigabit-Ethernet-Signals, wobei das Signal um eine Komprimierungsrate komprimiert und in mindestens einen virtuellen Container umgesetzt wird, bevor es auf der Funkverbindung gesendet wird, ist zumindest aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 982 900 bekannt.
Keines der oben angegebenen Dokumente befasst sich jedoch mit der Möglichkeit, die Komprimierung durch Auswahl einer Vergleichsrate gemäß der verfügbaren Ressourcen der Funkverbindung durchzuführen.
Angesichts einer solchen Unbequemlichkeit ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Übertragung eines 1,250-Gbit/s-Signals, nämlich eines Gigabit-Ethernet-Signals, durch ein festes Punkt-zu-Punkt-Funksystem mit hoher Kapazität, und wobei Standard-Funkfrequenzen im Bereich von 6 bis 38 GHz und Modulationsverfahren und Codierungsformate verwendet werden, die in der Lage sind, hohe Kapazitäten (mehr als STM-1) zu übertragen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Übertragung von Gigabit-Ethernet-Signalen durch ein festes Punkt-zu-Punkt-Funksystem, wobei die Länge der Übertragungsstrecke für die meisten Einsatzfälle akzeptierbar (mehr als 10 km) und länger als die der bekannten Technik ist.
Diese und weitere Aufgaben werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung erfüllt, wie in Anspruch 1, bzw. 13 bekannt gegeben. Weitere vorteilhafte Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es ist beabsichtigt, dass alle Ansprüche integraler Bestandteil der vorliegenden Beschreibung sind.
Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle mit einem festen Punkt-zu-Punkt-Funksystem unter Verwendung einer einzigen Frequenz in einem Kanalplan mit ungefähr 56 MHz Bandbreite zu übertragen. Die Erfindung basiert auf einer Technologie, bei der eine Vorwärts-Fehlerkorrektur, ein Verfahren zur Beseitigung von Kreuzpolarisations-Störungen (XPIC), Basisband-Signalverarbeitung, eine adaptive Entzerrung und eine Verbindung von Antennen verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich, die durch nicht einschränkende Beispiele angegeben wird, sowie durch Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
1 das bekannte Verfahren zur Übertragung eines Gigabit-Ethernet-Signals unter Verwendung einer einzigen Hochfrequenz zwischen 59 und 64 GHz zeigt;
2 das Grundprinzip einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine mögliche Anwendung der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein grundlegendes Blockdiagramm einer Funk-Transceiver-Endgerät-Vorrichtung zeigt, welche die vorliegende Erfindung realisiert;
5 für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung einen GFP-Rahmen zeigt, der aus einem Ethernet-MAC-Rahmen erhalten wird; und
6 den grundlegenden Schutzmechanismus zeigt, der durch die vorliegende Erfindung implementiert wird.
1 zeigt das bekannte Verfahren zur Übertragung eines Gigabit-Ethernet-Signals unter Verwendung einer einzigen Hochfrequenz zwischen 59 und 64 GHz. Die gesamte Bandbreite von 1,25 GHz wird für die Gigabit-Ethernet-Übertragung benutzt.
Bei der digitalen Übertragung über Mikrowellen-Funkverbindungen ist es erforderlich, die pro Einheit des belegten Bandes übertragenen Informationen so weit wie möglich zu erhöhen. Bei der Frequenz-Wiederverwendung werden zwei unabhängige Datensequenzen auf derselben HF-Trägerfrequenz übertragen und unterscheiden sich durch eine orthogonale Polarisation (zum Beispiel H und V), wodurch sich der spektrale Wirkungsgrad des Systems verdoppelt.
Ein Verfahren zur Beseitigung von Kreuzpolarisations-Störungen (XPIC) und andere spezielle Antennen-Verbindungen werden dazu benutzt, die Kanalbelegung und den spektralen Wirkungsgrad des Systems zu optimieren. Der Hauptvorteil ist, dass eine drahtlose Kommunikation mit höherer Kapazität unterstützt wird, ohne dass die Bandbreite oder die Modulationspegel erhöht werden.
Mit dem Konzept der Frequenz-Wiederverwendung im Sinn und mit Bezug auf 2 wird das Grundprinzip deutlich, auf dem die vorliegende Erfindung basiert. Es werden vier Funkkanäle eingesetzt, wobei man die Kanäle erhält, indem ein erster Träger f₁ mit 311 Mbit/s und ein zweiter Träger f₂ mit 311 Mbit/s genommen wird (wir können f₁=f₂ oder f₁≠f₂ in Erwägung ziehen, abhängig von der Funk-Anwendung). Die beiden Träger liegen im Bereich von Standardfrequenzen für feste Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (6–38 GHz) und können eine Mindest-Bandbreite von ungefähr 50 oder 56 MHz belegen. Die beiden Träger sind sowohl H- als auch V-polarisiert. Auf diese Weise steht, wenn Verfahren zur Beseitigung von Kreuzpolarisations-Störungen verwendet werden, ein ausreichendes Band zur Übertragung eines Gigabit-Ethernet-Signals zur Verfügung, das denselben Funkkanal benutzt.
Für den Fall, dass das drahtlos zu übertragene Signal nicht komprimiert wird, müssen alle vier Träger verwendet werden. Sollte eine bestimmte Kompressionsrate angewendet werden, können zwei (oder sogar ein einziger) Träger nutzbringend benutzt werden.
Bevor eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung detailliert offen gelegt wird, wird mit Bezug auf 3 eine mögliche Anwendung davon angegeben. Das Gigabit-Ethernet-Signal wird von einem ersten drahtlosen Endgerät WTER1 zu einem zweiten drahtlosen Endgerät WTER2 über eine Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung übertragen. Von einem solchen zweiten Endgerät kann das Signal entnommen, über eine weitere Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung übertragen oder an ein Netzwerk NTW, das eine Vielzahl von Netzknoten NE hat, übergeben werden. Das Netzwerk kann ein Ring-SDH-(oder SONET)-Netzwerk sein. Erneut kann das Signal an einem der Knoten (zum Beispiel NE4) entnommen werden, an einen anderen Knoten eines benachbarten Netzes (nicht gezeigt) weitergegeben oder über eine weitere Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung übertragen werden. Obwohl das zweite Funk-Endgerät und der erste Netzknoten (zum Beispiel ein ADM, Add-/Drop-Multiplexer) als zwei getrennte Einheiten gezeigt werden, können ihre Funktionen in einer einzigen Vorrichtung zusammengefasst und von ihr ausgeführt werden.
Im Prinzip kann, wie oben erwähnt, durch Verwendung von zwei Trägern, die H- und V-polarisiert sind, die erforderliche Bandbreite zur einfachen Übertragung eines Gigabit-Ethernet-Signals erhalten werden. In tatsächlichen Anwendungen wurde beobachtet, dass die Verkehrs-Profile an den meisten Routern selten höher als 60–70 Mbit/s sind. Berücksichtigt man dies, besteht nur ein geringes Risiko, Informationen zu verlieren, wenn im sendenden drahtlosen Endgerät eine bestimmte Komprimierung durchgeführt wird. Wenn eine geeignete Komprimierungsrate gewählt wird, kann ein einziger Träger benutzt werden, ohne die Übertragung zu gefährden und mit dem sich ergebenden Vorteil, dass sich der spektrale Wirkungsgrad des gesamten Systems beträchtlich erhöht.
4 zeigt ein grundlegendes Blockdiagramm einer Funk-Transceiver-Endgerät-Vorrichtung, welche die vorliegende Erfindung realisiert. Der Funk-Transceiver enthält eine Benutzer-Seite U-SIDE, eine Funk-Seite R-SIDE und möglicherweise eine Leitungs-Seite L-SIDE für die Verbindung mit der physikalischen Leitung. Die Benutzer-Seite U-SIDE umfasst eine Benutzerschnittstelle GEI zum Empfang eines Gigabit-Ethernet-Signals und einen ersten Block FP zur Verarbeitung der empfangenen Ethernet-Rahmen. Im Block zur Verarbeitung der Ethernet-Rahmen werden folgende Verarbeitungen durchgeführt: Ethernet-Rahmen-Abschluss (FP1), Rahmen-Abgrenzung (FP2), MAC-Abschluss (nämlich der Modus, in dem Ethernet übertragen wird) (FP3), Flusssteuerung und Pufferung (FP4). Eine Rahmen-Abgrenzung ist erforderlich, weil das Ethernet-Protokoll bekanntlich sowohl Pakete als auch Pausen überträgt, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollten jedoch nur nützliche Informationspakete berücksichtigt und auf der SDH-Ebene übertragen werden.
Ethernet ist von Natur aus verbindungslos. Als solches gibt es nicht das Konzept einer virtuellen Verbindung und es wird keine Garantie bezüglich der Übertragung eines bestimmten Rahmens gegeben. Rahmen werden mit einer hohen Wahrscheinlichkeit fehlerfrei übertragen, es gibt aber keine absolute Sicherheit für eine erfolgreiche Übertragung. Bei Auftreten eines Bitfehlers, einer Nichtverfügbarkeit eines Empfangspuffers oder bei anderen nicht normalen Ereignissen wird ein Ethernet-Empfänger den Rahmen einfach verwerfen, ohne eine Benachrichtigung über diese Aktion zu liefern.
Somit werden Codierungsprozesse hoher Ebenen, FEC und Verfahren zur adaptiven Entzerrung verwendet, um für eine höhere Verfügbarkeit des Funkkanals gegen Schwunderscheinungen oder Störsituationen zu sorgen, um die Rahmen-Verlustrate der über Ethernet übertragenen Pakete zu verringern.
Es ist klar, dass die Flusssteuerungs-Funktion benötigt wird, da die Datenübertragungsrate durch den aktiven Flusssteuerungs-Mechanismus entsprechend dem relevanten Standard auf die Kapazität der virtuellen Container von SDH (oder SONET) begrenzt sein muss. Die Flusssteuerung und Pufferung können zusätzliche vorteilhafte Eigenschaften sein, wenn die Grundidee der vorliegenden Erfindung dazu benutzt wird, die Funkverbindung gegen mögliche Fehler zu schützen. Die Schutzfunktion wird im Folgenden vollständig offen gelegt.
Soweit die Rahmenverarbeitung betroffen ist, muss eine geeignete Anpassungsebene benutzt werden, um Ethernet-Rahmen als Pakete in einer SDH/SONET-Nutzinformation unterzubringen. Ethernet-Rahmen können mit dem Einkapselungs-Protokoll GFP (Generic Framing Procedure) in virtuelle Container von SDH/SONET umgesetzt werden, die für die Übertragung über die SDH/SONET-Ebene benötigt werden. 5 zeigt für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung einen GFP-Rahmen, der aus einem Ethernet-MAC-Rahmen erhalten wird. Die GFP-Codierung wird durch GFPENC in 4 durchgeführt.
Der Zweck von GFP ist es, einen einzigen, flexiblen Mechanismus bereitzustellen, jedes Client-Signal in SONET/SDH umzusetzen. Es unterstützt nutzbringend sowohl Punktzu-Punkt- als auch Ring-Anwendungen.
GFP bietet eine Rahmen-Abgrenzung durch Verwendung eines Längen-/HEC-Mechanismus. Dieser Mechanismus wird als robuster angesehen als eine Abgrenzung auf der Grundlage eines einzigen Oktett-Flags und macht Byte-Bit-Stopfen und die sich daraus ergebende für die Nutzlast spezifische Rahmen-Ausdehnung unnötig.
Die in GFP unbedingt erforderlichen Felder sind in einen Kern-Kopfteil und einen Nutzinformations-Kopfteil unterteilt. Der Kern-Kopfteil wird zur Rahmen-Abgrenzung benutzt. Der Nutzinformations-Kopfteil wird hauptsächlich dazu benutzt, das Vorhandensein und das Format eines Erweiterungs-Kopfteils zu erkennen, und zu erkennen, welches Client-Protokoll übertragen wird.
Der Erweiterungs-Kopfteil-Mechanismus erlaubt es, für die Topologie/Anwendung spezifische Informationen zum GFP-Rahmen hinzuzufügen. Positive Eigenschaften von GFP sind: Robustere Rahmen-Abgrenzung als bei Mechanismen auf der Grundlage von Flags, wie z.B. HDLC; keine von der Nutzinformation abhängige Erweiterung von Rahmen (kein Byte-Stopfen); Flexibilität von Erweiterungs-Kopfteilen (dies erlaubt die Definition von für die Topologie/Anwendung spezifischen Feldern, ohne die Rahmen-Abgrenzungs-Funktionen zu beeinflussen); Fähigkeit, das eingekapselte Client-Protokoll getrennt vom Erweiterungs-Kopfteil zu erkennen (dies kann zum Beispiel dazu verwendet werden, eine Rahmen-Weiterleitung auf der Grundlage von Feldern des Erweiterungs-Kopfteils zu erlauben, ohne dass die Erkennung des eingekapselten Client-Protokolls erforderlich ist); und GFP FCS, das eine Fehlerlokalisierung auf der Grundlage eines GFP-Rahmens erlaubt, ohne dass die Erkennung des eingekapselten Client-Protokolls erforderlich ist (es liefert auch einen Datensicherheits-Mechanismus für die Einkapselung von Protokollen, die nicht einen solchen Mechanismus haben).
Obwohl sich GFP wegen der oben angegebenen Eigenschaften ideal für die Übertragung von Rahmen variabler Länge über SONET/SDH-Ringe eignet, darf diese Protokoll-Auswahl nicht als Einschränkung betrachtet werden.
Mit anderen Worten werden GFP-Rahmen erhalten, indem ein geeigneter GFP-Kopfteil zur ursprünglichen Ethernet-Nutzinformation hinzugefügt wird. Die GFP-Rahmen werden dann in virtuelle SDH/SONET-Container umgesetzt. Bequemerweise wird jedes GFP-Paket der Reihe nach mit Hilfe eines Kopfteil-Feldes nummeriert, um auf der Empfangsseite die genaue Reihenfolge wieder herzustellen. Es werden eine unterschiedliche Anzahl von virtuellen Containern (zum Beispiel VC–4) eingesetzt, und sie können durch einen Scheduler gefüllt werden. Als Alternative können die VCs virtuell verkettet werden, um eine bessere Flexibilität im Netzwerk zu haben. Auf der Empfangsseite können die einzelnen VC–4 das Ziel mit unterschiedlichen Verzögerungen erreichen, aber die Vorrichtung ist in der Lage, das Signal in der genauen Reihenfolge der übertragenen Pakete wieder zusammenzusetzen.
Die mögliche Komprimierungsrate CR kann entsprechend der im Mikrowellenteil verfügbaren Bandbreite in einem geeigneten Selektor (CRSEL) entschieden werden:

– Komprimierungsrate 1:1: Das Gigabit-Ethernet-Signal wird in 8 VC–4 umgesetzt, und der maximale Durchsatz ist 1,25 Gbit/s
– Komprimierungsrate 1:2: Das Gigabit-Ethernet-Signal wird in 4 VC–4 umgesetzt, und der maximale Durchsatz ist 622,08 Mbit/s
– Komprimierungsrate 1:4: Das Gigabit-Ethernet-Signal wird in 2 VC–4 umgesetzt, und der maximale Durchsatz ist 311,04 Mbit/s; oder
– Komprimierungsrate 1:8: Das Gigabit-Ethernet-Signal wird in 1 VC–4 umgesetzt, und der maximale Durchsatz ist 155,52 Mbit/s.

Gemäß der gewählten Komprimierungsrate können verschiedene Systemkonfigurationen verwendet werden:

– Komprimierungsrate 1:1: Vier Träger mit 311,04 Mbit/s (2xSTM-1) werden bereitgestellt, um mit vier Transceiver-Einrichtungen übertragen zu werden;
– Komprimierungsrate 1:2: Zwei Träger mit 311,04 Mbit/s (2xSTM-1) werden bereitgestellt, um mit zwei Transceiver-Einrichtungen übertragen zu werden;
– Komprimierungsrate 1:4: Ein Träger mit 311,04 Mbit/s (2xSTM-1) wird bereitgestellt, um mit einer Transceiver-Einrichtung übertragen zu werden; oder
– Komprimierungsrate 1:8: Ein Träger mit 155,52 Mbit/s (ein einziger STM-1) wird bereitgestellt, um mit einer Transceiver-Einrichtung übertragen zu werden. Jede Transceiver-Einrichtung besteht aus einem Umsetzungs-Block (MAP), einem

4

Der 2xSTM-1 Funkrahmen kann durch eine Spalten-Verschachtelungs-Prozedur der STM-1-Signale zusammengestellt werden, die von der Einrichtung zur Basisband-Rahmenbildungs-Verarbeitung kommen.
Auf der Funkseite werden vier 2xSTM-1-Modems (311,02Mbit/s) bereitgestellt. Wie oben erwähnt, verwenden die Modems eine doppelt polarisierte Anordnung, um 622 Mbit/s pro Frequenzkanal in einer Bandbreite von ungefähr 56 MHz zu übertragen. Vorzugsweise wird als Modulationsverfahren 128 QAM verwendet, das einen spektralen Wirkungsgrad von 11 Bit/s/Hz ergibt.
Die oben beschriebene Anordnung umfasst die grundlegenden Blöcke und Komponenten. Wie bereits erwähnt, ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage, in Zusammenarbeit mit einem Knoten eines Netzwerks verwendet zu werden (siehe 3). In diesem Fall muss ein SDH/SONET-Abschlussblock zum Abschluss der SDH/SONET-Signale bereitgestellt werden. Darüber hinaus werden Mittel (STM-1 TER und STM-4 TER) zur Bereitstellung eines physikalischen Abschlusses von STM-1- oder STM-4-Signalen bereitgestellt. Somit umfassen die physikalischen Abschlüsse der Leitungsseite L-SIDE:

– Acht unabhängige physikalische STM-1-Abschlüsse; oder
– Zwei unabhängige physikalische STM-4-Abschlüsse.

Wie oben erwähnt, ist unter den vorteilhaften Eigenschaften der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Möglichkeit, einen Schutz gegen Kanalfehler zu bieten. Eine solche vorteilhafte Eigenschaft ist schematisch in 6 gezeigt.
Im Funkteil wird, wenn ein Kanal (zum Beispiel CH Nr. 1) ausfällt, eine Signalisierung zurück zum Komprimierungsraten-Selektor CRSEL übertragen (FB), der in der Lage ist, alle Pakete auf die VC–4 umzusetzen, die mit den Arbeitskanälen (nicht ausgefallene Kanäle) verbunden sind, wodurch die Komprimierungsrate verringert und Paketverluste minimiert werden. Insbesondere wird in 6 die Komprimierungsrate von 1:1 auf 3:4 geändert, da CH Nr. 1 ausgefallen ist.
Der reduzierte Durchsatz wird durch den oben erwähnten Flusssteuerungs-Mechanismus gesteuert, und die verringerte Komprimierungsrate muss das System zwingen, mit einer verringerten Anzahl von VC–4 zu arbeiten.
Jeder Mikrowellen-Träger sendet 2xVC-4, so dass, wenn ein Träger in einer Fehlerbedingung ist, das System automatisch seine Kapazität von ungefähr 300 MBit/s reduziert und zeitweise den Datendurchsatz verringert.
Wegen der nicht idealen Struktur der Hardware und des Übertragungsmediums tendieren die beiden Signale H und V bekanntlich dazu, sich gegenseitig beträchtlich zu stören. Daher sind auf der Empfangsseite vorzugsweise Verfahren zur Beseitigung von Kreuzpolarisations-Störungen (XPIC) erforderlich. EP 0,552,692 bezieht sich auf ein Verfahren und System zur Synchronisation sich gegenseitig störender Signale bei der digitalen Funkübertragung mit Frequenz-Wiederverwendung und kann nutzbringend zusammen mit der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Das neue Gigabit-Ethernet-System bietet Dienstanbietern Funktionalität nach dem neuesten Stand der Technik und einen idealen Baustein für drahtlose IP-Netze hoher Kapazität. Das System wird so konstruiert, dass es Verbindungen hoher Kapazität im städtischen Bereich überbrückt, insbesondere als zeit- und kostengünstige Alternative zum Einsatz eines Fasernetzes. Die Flexibilität des neuen Produktes versetzt Dienstanbieter in die Lage, ihre IP-Netze schrittweise bei steigendem Bedarf zu erweitern.
Die neue Lösung erlaubt es Dienstanbietern, großen Firmen sofort und kostengünstig Gigabit-Ethernet-Dienste anzubieten. Wenn mehr private Netze von Fast Ethernet zu Gigabit-Ethernet wechseln, bietet es zusätzlich dazu drahtlose Verbindungen hoher Kapazität zwischen Campus-Gebäuden. Hierdurch wird ein Intranet-Netzwerk mit extrem hoher Datenrate geschaffen, indem sehr schnelle Gigabit-Vermittlungen der nächsten Generation miteinander verbunden werden.
Die nächste Generation von Netzen erfordert eine weit größere Flexibilität und Intelligenz zur Verwaltung von Verkehr mit hoher Kapazität. Diese Implementation unterstützt die erwarteten Marktanforderungen und unterstreicht die Verpflichtung zu Innovation und Marktführung.

Claims

Verfahren zum Senden/Empfangen eines Gigabit-Ethernet-Signals durch ein festes Punkt-zu-Punkt-Funksystem hoher Kapazität, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Empfang eines zu sendenden Gigabit-Ethernet-Signals; Verarbeitung des empfangenen Gigabit-Ethernet-Signals; Auswahl einer Sende-Trägerfrequenz und einer zugehörigen Bandbreite, wobei die Bandbreite kleiner als 1,25 GHz ist; Komprimierung des zu sendenden Gigabit-Ethernet-Signals um eine Komprimierungsrate, wodurch ein komprimiertes Gigabit-Ethernet-Signal erhalten wird; Umsetzung des komprimierten Gigabit-Ethernet-Signals in mindestens einen virtuellen Container; und Übertragung des mindestens einen virtuellen Containers auf einer Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung durch Transceiver-Mittel, wobei der Schritt der Komprimierung den Schritt der Auswahl (CRSEL) einer Komprimierungsrate (CR) gemäß der in der Funkverbindung verfügbaren Ressourcen umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfreguenz im Bereich von 6 bis 38 GHz ausgewählt wird, die Komprimierungsrate 1:8 ist und ein einziger virtueller Container (VC–4 Nr. 1) benutzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfrequenz im Bereich von 6 bis 38 GHz ausgewählt wird, die Komprimierungsrate 1:4 ist und zwei virtuelle Container (VC–4 Nr. 1, VC–4 Nr. 2) benutzt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den Schritt der Umsetzung der beiden virtuellen Container in ein einziges STM-1-Signal mit doppelter Größe (2XSTM-1) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Sendens von zwei unabhängigen Datensequenzen auf der selben Trägerfrequenz (f₁), die sich durch die orthogonale Polarisation (H, V) unterscheiden, wobei die Frequenz im Bereich von 6 bis 38 GHz gewählt wird, die Komprimierungsrate 1:2 ist und vier virtuelle Container (VC–4 Nr. 1 bis VC–4 Nr. 4) verwendet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den Schritt der Umsetzung der vier virtuellen Container in ziwei STM-1-Signale mit doppelter Größe (2XSTM-1) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch l, gekennzeichnet durch die Schritte der Auswahl einer weiteren Trägerfrequenz (f₂); des Sendens von zwei unabhängigen Datensequenzen auf der selben Trägerfrequenz (f₁, f₂), die sich durch die orthogonale Polarisation unterscheiden; wobei beide Frequenzen im Bereich von 6 bis 38 GHz gewählt werden, die Komprimierungs 1:1 ist und acht virtuelle Container (VC–4 Nr. 1 bis VC–4 Nr. 8) verwendet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Frequenzen dieselbe Trägerfrequenz sind.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den Schritt der Umsetzung der acht virtuellen Container in vier STM-1-Signale mit doppelter Größe (2XSTM-1) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Auswahl (CRSEL) einer Komprimierungsrate (CR) möglicherweise als Reaktion auf ein Rückkopplungssignal (FB) ausgeführt wird, das einen Fehler eines oder mehrerer Funkkanäle anzeigt.
Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Umsetzung des komprimierten Gigabit-Ethernet-Signals in mindestens einen virtuellen Container den Schritt der Verwendung eines Generic Framing Procedure Einkapselungs-Protokolls umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte des Empfanges eines Funksignals, Ausführung eines physikalischen Abschlusses des Signals (STM-1 TER, STM-4 TER) und der Bereitstellung des Signals an physikalische Leitungen für eine mögliche Bearbeitung durch ein Netzwerkelement (NE) eines Faser-Telekommunikationsnetzes (NTW).
Vorrichtung zum Senden/Empfangen eines Gigabit-Ethernet-Signals durch ein festes Punkt-zu-Punkt-Funksystem mit hoher Kapazität, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: Eine Benutzerschnittstelle zum Empfang des zu sendenden Gigabit-Ethernet-Signals; Mittel zur Verarbeitung des empfangenen Gigabit-Ethernet-Signals; Mittel zur Auswahl einer Übertragungs-Trägerfreguenz (f₁) und einer zugehörigen Bandbreite, wobei die Bandbreite weniger als 1,25 GHz beträgt; Einen Komprimierungsraten-Selektor (CRSEL) zur Komprimierung des zu sendenden Gigabit-Ethernet-Signals um eine Komprimierungsrate, wodurch ein komprimiertes Gigabit-Ethernet-Signals erhalten wird; Einen Umsetzer zur Umsetzung des komprimieirten Gigabit-Ethernet-Signals in mindestens einen virtuellen Container; und Transceiver-Mittel zur Punkt-zu-Punkt-Funkübertragung des mindestens einen viruellen Containers, wobei der Komprimierungsraten-Selektor (CRSEL) so angepasst ist, dass er das Gigabit-Ethernet-Signal um eine Komprimierungsrate (CR) entsprechend der in der Funkverbindung verfügbaren Ressourcen komprimiert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfrequenz (f₁) im Bereich von 6 bis 38 GHz ausgewählt wird, die Komprimierungsrate 1:8 ist und ein einziger virtueller Container (VC–4 Nr.1) benutzt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeihnet, dass die Übertragungs-Trägerfrequenz im Bereich von 6 bis 38 GHz ausgewählt wird, die Komprimierungsrate 1:8 ist und zwei virtuelle Container (VC–4 Nr.1, VC–4 Nr. 2) benutzt werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Umsetzer zur Umsetzung der beiden virtuellen Container in ein einziges STM-1-Signal mit doppelter Größe (2XSTM-1) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Sendens von zwei unabhängigen Datensequenzen auf der selben Trägerfrequenz (f₁), die sich durch die orthogonale Polarisation (H, V) unterscheiden, wobei die Frequenz im Bereich von 6 bis 38 GHz gewählt wird, die Komprimierungsrate 1:2 ist und vier virtuelle Container (VC-4 Nr. 1 bis VC-4 Nr. 4) verwendet werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Umsetzer zur Umsetzung der vier virtuellen Container in zwei STM-1-Signale mit doppelter Größe (2XSTM-1) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, worin eine weitere Trägerfrequenz (f₂) ausgewählt wird, und die Vorrichtung weiterhin durch folgendes gekennzeichnet ist: Mittel zum Senden von zwei unabhängigen Datensequenzen auf der selben Trägerfrequenz (f₁,f₂), die sich durch die orthogonale Polarisation unterscheiden; wobei beide Frequenzen im Bereich von 6 bis 38 GHz gewählt werden, die Komprimierungsrate 1:1 ist und acht virtuelle Container (VC–4 Nr. 1 bis VC–4 Nr. 8) verwendet werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Mittel zur Umsetzung der acht virtuellen Container in vier STM-1-Signale mit doppelter Größe (2XSTM-1) umfasst.
Vorichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 13–20, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Rückkopplungs-Mittel (FB) zur Auswahl (CRSEL) einer Komprimierungsrate (CR) als Reaktion auf ein Signal enthält, das einen Fehler eines oder mehrerer Funkkanäle anzeigt.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 13–21, gekennzeichnet durch Mittel (STM-1 TER, STM-4 TER) zur Ausführung eines physikalischen Abschlusses eines empfangenen Funksignals und Bereitstellung des abgeschlossenen Signals an physikalische Leitungen für eine mögliche Bearbeitung durch ein Netzwerkelement (NE) eines Faser-Telekommunikationsnetzes (NTW).