DE60126470T2

DE60126470T2 - Netzwerkvorrichtung und Verfahren zum Laufzeitausgleich von Datenpaketen

Info

Publication number: DE60126470T2
Application number: DE60126470T
Authority: DE
Inventors: Michael Joachim Wolf; Werner Beisel
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2000-12-23
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: DE60126470D1; EP1223697A3; US7120169B2; EP1223697A2; EP1223697B1; ATE353502T1; DE10064988A1; US20020080823A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Telekommunikation und, genauer gesagt, auf eine Netzwerkvorrichtung zum Laufzeitausgleich von Datenpaketen und im Besonderen auf eine Netzwerkvorrichtung für ein Telekommunikationsnetz mit synchroner digitaler Hierarchie sowie auf ein Verfahren zum Laufzeitausgleich von Datenpaketen.
Hintergrund der Erfindung
Bei einer Übertragung von Datenpaketen in einem Zeitmultiplexverfahren werden die Datenpakete innerhalb definierter Zeitschlitze oder Zeitkanäle übertragen, die nach einer zuvor festgelegten Zeit erneut wiederholt für die Datenübertragung genutzt werden können. Eine Gruppe von Zeitkanälen oder aber ein einziger Zeitkanal stellen so genannte Datenübertragungsrahmen oder "Frames" zum Übertragen von Datenpaketen bereit. Die Datenrahmen in der synchronen digitalen Hierarchie werden zum Beispiel als synchrone Transportmodule (STM für "Synchronous Transport Modules") bezeichnet und die Datenpakete als sogenannte virtuelle Container. Der sogenannte Overhead oder Datenrahmen-Header jedes Datenrahmens enthält Phasenbezugskennungen, d. h., sogenannte Zeiger, für die in dem jeweiligen Datenrahmen transportierten Datenpakete, die dazu dienen, die Position des entsprechenden Pakets im jeweiligen Datenrahmen zu bestimmen.
Wenn die Datenrahmen und die darin enthaltenen Datenpakete eine Netzwerkvorrichtung durchlaufen, unterliegen sie einer Laufzeit (d. h., einer Ausbreitungszeit). Diese Laufzeit kann verschiedene Werte annehmen, wenn zum Beispiel in einem ersten Szenario ein erstes Datenpaket die Netzwerkvorrichtung auf einem ersten Übertragungspfad zwischen der Eingangs- und Ausgangsstufe der Netzwerkvorrichtung durchläuft und dabei eine erste Laufzeit verursacht und ein zweites mit dem ersten Datenpaket verbundenes Datenpaket sie über einen zweiten Übertragungspfad durchläuft und dabei eine zweite Laufzeit verursacht. Die beiden Übertragungspfade können zum Beispiel über verschiedene Module einer Schaltmatrix, Eingabe/Ausgabe-Module und Kabelstränge führen, die mit einer komplexeren Struktur der Netzwerkvorrichtung problemlos räumlich weit entfernt voneinander angeordnet werden können, sodass zum Beispiel das erste Datenpaket einen um 200 Meter längeren Übertragungspfad in der Netzwerkvorrichtung zurückzulegen hat als das zweite Datenpaket. Die zwei Datenpakete stehen aufgrund der unterschiedlichen Übertragungspfade jedoch in der Ausgangsstufe der Netzwerkvorrichtung nicht mehr in derselben Phasenbeziehung zueinander wie in der Eingangsstufe.
Ein zweites Szenario bezieht sich auf eine Netzwerkvorrichtung mit redundanten Vorrichtungen, zum Beispiel mit doppelten Schaltmatrizen und doppelten Kabelsträngen zwischen der Eingangs- und der Ausgangsstufe der Netzwerkvorrichtung. Die Datenpakete durchlaufen einen ersten Übertragungspfad zwischen der Eingangs- und Ausgangsstufe und parallel dazu einen zweiten Übertragungspfad als Kopie des Datenpakets. Idealerweise sollte es an der Ausgangsstufe möglich sein, jederzeit ohne Verlust an Daten von dem ersten auf den zweiten Übertragungspfad und umgekehrt umzuschalten. Dies erfordert jedoch, dass ein Datenpaket und seine Kopie genau synchron auf der Ausgangsseite der Ausgangsstufe verfügbar sein müssen. Aufgrund dessen, dass der erste und der zweite Übertragungspfad möglicherweise unterschiedliche Laufzeiten verursachen, ist dies jedoch nicht möglich.
Es wäre zugegebenermaßen möglich, die Übertragungspfade der Netzwerkvorrichtung so zu konstruieren, dass sie vollkommen identische Laufzeiten verursachen, indem man identische Schaltmatrizen sowie Kabel von identischer Länge und Art verwendet. Dies verursacht jedoch beträchtliche Ausgaben, wenn zum Beispiel direkt nebeneinander angeordnete Module über ein Kabel von z. B. 200 Metern Länge verbunden werden müssen.
Zum Beispiel offenbart EP 0 858 192 A2 eine ATM-Vermittlungsanordnung, die sich wie eine einstufige Vermittlungseinrichtung mit einer zusätzlichen festen Laufzeit verhält. Der zeitliche Verlauf durch den Kern der Vermittlungseinrichtung ist konstant, was sicherstellt, dass die Integrität einer Zellenfolge erhalten bleibt. EP 0 858 192 A2 offenbart eine Netzwerkvorrichtung, die eine schrittweise Rotation der Zugriffszeiten der zentralen Eingangs- und Ausgangsstufe vornimmt, sodass in der zentralen Stufe eine konstante Speicherungslaufzeit vorhanden ist. Unterschiedliche Kombinationen von Eingangs- und Ausgangsanschluss haben unterschiedliche feste Laufzeiten durch die Routing-Funktionen des Kerns, doch zwei beliebige Anschlüsse haben immer dieselbe Laufzeit.
Der Artikel NAKANO Y. u. a., "Signal processing for SDH digital cross-connect system", PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS (ICC), GENF, 23.-26. MAI 1993, NEW YORK, IEEE, US, Band 3, 23. Mai 1993 (1993-05-23), Seiten 900-904) beschreibt einen Zeigerverarbeitungsalgorithmus zum Ausgleich von Taktunterschieden zwischen dem Netzwerk und der Netzwerkvorrichtung. Der Zeigerverarbeitungsalgorithmus liefert eine Anpassung der Phasenbezugskennung des empfangenen Datenpakets an den allgemeinen Takt der Netzwerkvorrichtung. Die Daten werden nach dem Phasenabgleich innerhalb von VC-Puffern gepuffert. Der Lesevorgang aus dem Puffer folgt dem Systemtakt und der Systemphase. Die Taktumstellung auf den allgemeinen Systemtakt kann alternativ in einem elastischen Speicher (ES) vor der Zeigerverarbeitung ausgeführt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Netzwerkvorrichtung und ein Verfahren zum Laufzeitausgleich von Datenpaketen bereitzustellen, die die Netzwerkvorrichtung auf mehreren Übertragungspfaden durchlaufen können, damit ein definiertes Laufzeitverhalten der jeweiligen Datenpakete während das Durchlaufens der Netzwerkvorrichtung garantiert ist.
Dieses Ziel wird durch eine Netzwerkvorrichtung, insbesondere für ein Telekommunikationsnetz mit synchroner digitaler Hierarchie, und durch ein Verfahren zum Laufzeitausgleich von Datenpaketen gemäß der Darstellung in den unabhängigen Ansprüchen erreicht.
Das Ziel basiert deshalb auf der Idee, dass die Netzwerkvorrichtung die dem jeweiligen Datenpaket zugewiesene Phasenbezugskennung durch einen zuvor festgelegten Phasenkorrekturwert abgleicht, der eine Phasenvoreilung aufweist, welche einer maximal erwarteten Laufzeit für die Übertragung der Datenpakete auf dem ersten oder dem zweiten Übertragungspfad entspricht. Die maximal mögliche Laufzeit für das Durchqueren der Netzwerkvorrichtung ist darin sozusagen in die Phasenbezugskennung "einprogrammiert", zum Beispiel eine Laufzeit, die auf einem Übertragungspfad von ungefähr 200 Metern zwischen Eingangs- und Ausgangsstufe auftritt, wenn die Module der Netzwerkvorrichtung räumlich weit entfernt voneinander angeordnet sind. Die Phasenbezugskennung wird so geändert, dass die Datenpakete eine größere Phasenvoreilung aufweisen, um die erwartete maximale Laufzeit auszugleichen. Die tatsächliche Position des jeweiligen Datenpakets gegenüber dem Datenrahmen, der die Phasenbezugskennung enthält, wird ebenfalls verändert.
Die Laufzeit zwischen Eingangs- und Ausgangsstufe kann tatsächlich jedoch deutlich kleiner sein als in der veränderten Phasenbezugskennung vorgesehen, sodass die auf dem ersten Datenübertragungspfad übertragenen Datenpakete zum Beispiel nur 3 Meter zurücklegen, während die Datenpakete auf dem zweiten Übertragungspfad eine Strecke von 180 Metern durch Kabel und Module durchlaufen. Um die tatsächliche Laufzeit mit der maximal erwarteten Laufzeit abzustimmen, die bereits in der Phasenbezugskennung berücksichtigt wurde, und um so schließlich die Laufzeitunterschiede auszugleichen, die auf unterschiedlichen Übertragungspfaden der Netzwerkvorrichtung auftreten, puffert die Netzwerkvorrichtung die Datenpakete zum Beispiel in Pufferspeichern, die als Puffermittel dienen, sodass die tatsächlich für das Durchlaufen der Netzwerkvorrichtung benötigte Gesamtlaufzeit der erwarteten maximalen Laufzeit entspricht, die in der dem Datenpaket zugewiesenen Phasenbezugskennung berücksichtigt wurde.
Die Erfindung kann vorteilhafterweise in jedem System genutzt werden, in dem Datenpakete per Zeitmultiplex übertragen werden und in dem sie innerhalb von Datenrahmen oder Containern bezogen auf ihre jeweilige Phase bewegt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Erfindung in einer Netzwerkvorrichtung eines Übertragungsnetzes mit synchroner Hierarchie eingesetzt, zum Beispiel in einem Crossconnect eines SDH-Übertragungsnetzes (SDH = Synchronous Digital Hierarchy) oder in einer SONET-Vorrichtung (SONET = Synchronous Optical Network). Netze dieser Art sind in ITU-T G.707 (2000) definiert. Die Multiplex-Datenrahmen sind dann SDH-Rahmen, und die Phasenbezugskennungen sind in der Steuerungsinformation des SDH-Rahmens enthalten. Die Datenpakete werden in virtuellen Containern übertragen, die in entsprechenden SDH-Rahmen enthalten sind, und sie können bezogen auf die Phase bewegt werden.
Grundsätzlich ist auch vorstellbar, dass eines oder mehrere Datenpakete in Datenrahmen transportiert werden, die als Container bezeichnet werden, wobei die Datenpakete in den Containern bezogen auf die Phase bewegt werden können und in denen eine entsprechend abgleichfähige Phasenbezugskennung vorgesehen ist.
Weitere vorteilhafte Konfigurationen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.
Grundsätzlich können die Puffermittel an die insbesondere räumlichen Umstände angepasst werden, die durch eine geeignete Struktur gegeben sind, zum Beispiel durch eine Speichertiefe, die zuvor festgelegt ist, oder durch Konfigurationsdaten, die eingestellt werden können. Es ist jedoch im Zusammenhang mit den Kosten der Konfiguration vorteilhaft, wenn die Puffermittel die Laufzeit der Datenpakete ermitteln, die tatsächlich zum Durchlaufen über den mindestens einen ersten oder den zweiten Übertragungspfad benötigt wird, und die jeweilige Pufferzeit auf die tatsächlich benötigte Laufzeit einstellen. Dies kann zum Beispiel mit Hilfe eines Bezugstakts erfolgen, der den Puffermitteln von der Netzwerkvorrichtung bereitgestellt wird.
Die Erfindung kann vorteilhafterweise in einer beliebigen Netzwerkvorrichtung eingesetzt werden, die zum Beispiel aufgrund einer modularen Struktur mit mehren möglichen internen Übertragungspfaden ein unterschiedliches Laufzeitverhalten aufweist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Netzwerkvorrichtung als redundante Netzwerkvorrichtung aufgebaut ist, wobei der mindestens eine erste Übertragungspfad über mindestens eine erste Vorrichtung führt, wie z. B. eine Schaltmatrix mit einem oder mehreren Matrixmodulen, die untereinander über Verbindungsleitungen verbunden sind, und wobei der zweite Übertragungspfad über mindestens eine zweite, zu der mindestens einen ersten Vorrichtungen redundanten Vorrichtung geführt wird, die in dem Beispiel ebenfalls eine Schaltmatrix ist.
Die maximale erwartete Laufzeit wird vorzugsweise im Wesentlichen mittels der maximalen Länge der auf dem Übertragungspfad angeordneten Verbindungsleitungen ermittelt. Vorteilhafterweise werden jedoch die Laufzeiten, die von den anderen auf dem jeweiligen Übertragungspfad angeordneten Vorrichtungen, zum Beispiel der zuvor erwähnten Schaltmatrix, verursacht werden, ebenfalls berücksichtigt.
Die ihr zugeordnete Eingangsstufe und Ausgangsstufe können auf getrennten Modulen angeordnet sein. Vorteilhafterweise sind sie in einem gemeinsamen Modul kombiniert oder sie werden von Modulen gebildet, die vorzugsweise sowohl als Eingangsstufe oder auch als Ausgangsstufe konfiguriert werden können.
Die Eingangsstufe und die Ausgangsstufe können grundsätzlich nur als Eingangs- oder Ausgangsschnittstelle der Netzwerkvorrichtung dienen. Vorteilhafterweise bilden die Eingangsstufe und die Ausgangsstufe bereits Stufen einer Schaltmatrix oder sind einer Schaltmatrix zugeordnet, sodass durch Verbinden der zwei Stufen bereits eine zweistufige Schaltmatrix aufgebaut werden kann. Vorteilhafterweise wird zusätzlich ein weiteres Matrixmodul zwischen der Eingangs- und der Ausgangsstufe angeschlossen, sodass eine dreistufige Matrix gebildet wird, die als dreistufige CLOS-Matrix bezeichnet wird.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass in der Netzwerkvorrichtung auch mehr als zwei oder drei Matrixstufen zwischen der Eingangs- und die Ausgangsstufe vorgesehen werden können.
Das Phasenkorrekturmittel, das auf die Phasenbezugskennung einwirkt, kann grundsätzlich beliebig angeordnet werden, z. B. kann es vollständig der Eingangsstufe oder der Ausgangsstufe oder auch einer Vorrichtung zugeordnet werden, die auf dem jeweiligen Übertragungspfad zwischen der Eingangs- und der Ausgangsstufe angeordnet ist, zum Beispiel einem Modul der mittleren Stufe einer dreistufigen Schaltmatrix. Oder ein Teil der Phasenkorrektur kann von der Eingangsstufe und ein anderer Teil von der Ausgangsstufe oder von einem anderen Mittel ausgeführt werden, das auf einem Übertragungspfad der Netzwerkvorrichtung angeordnet ist.
Das Puffermittel kann ebenfalls grundsätzlich beliebig angeordnet sein, ähnlich wie das Phasenkorrekturmittel. Zum Beispiel könnte das Puffermittel vollständig der Ausgangsstufe zugeordnet sein, die dann unterschiedliche Laufzeiten der Datenpakete, die auf den jeweiligen Übertragungspfaden der Netzwerkvorrichtung auftreten, zum Beispiel in Puffern auf der Eingangsseite, mit den Werten abgleicht, die in ihren entsprechenden Phasenbezugskennungen berücksichtigt wurden.
Es ist auch möglich, dass die Puffer vollständig auf Vorrichtungen angeordnet sind, die auf dem mindestens einen ersten oder zweiten Übertragungspfad angeordnet sind, zum Beispiel auf den Modulen der mittleren Stufe einer Schaltmatrix.
Vorteilhafterweise jedoch sind die Puffer des Puffermittels an unterschiedlichen Punkten der Netzwerkvorrichtung angeordnet, vorzugsweise auf der Eingangsseite der Ausgangsstufe ebenso wie auf Vorrichtungen, die auf den Übertragungspfaden angeordnet sind. Die Laufzeit eines Datenpakets wird dann von den Puffern in der Weise erhöht, dass die Laufzeit auf einem Teil des Übertragungspfads, der in Reihe an den Puffer angeschlossen ist, und die Pufferzeit insgesamt einer erwarteten maximalen Laufzeit entsprechen. Wenn zum Beispiel ein Kabel von 90 Metern zu einem Puffer eines ersten Moduls führt und ein zweites Kabel von 10 Metern zu einem Puffer eines zweiten Moduls führt und die erwartete Laufzeit für ein Kabel von 100 Metern strukturiert ist, muss der dem ersten Kabel zugeordnete Puffer die empfangenen Datenpakete für eine Laufzeit Puffern, die mit einem Kabel von 10 Metern Länge auftritt, und der dem zweiten Kabel zugeordnete Puffer für eine Laufzeit, die mit einem Kabel von 90 Meter Länge auftritt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung und ihre Vorteile werden weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der Zeichnungen veranschaulicht.
1 zeigt in schematischer Form eine Netzwerkvorrichtung NWE gemäß der Erfindung mit einer Eingangsstufe INST und einer Ausgangsstufe OUTST sowie mit Matrixstufen ST1, ST2, ST3.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform gemäß dem Verfahren der Erfindung.
3 zeigt einen Datenstrom FRSa mit darin übertragenen Datenrahmen FR1, FR2 und Datenpaketen DP1, DP2, DP3.
4a, 4b, 4c zeigen eine Änderung einer Phasenbezugskennung und eine Pufferung des Datenpakets DP1, das in dem Datenrahmen FR1 aus 3 enthalten ist, unter Verwendung des Verfahrens aus 2.
5 zeigt eine Darstellung von Pufferzeiten und Laufzeiten in der Netzwerkvorrichtung NWE.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die in 1 schematisch dargestellte Netzwerkvorrichtung besitzt eine Eingangsstufe INST und eine Ausgangsstufe OUTST sowie Matrixstufen ST1, ST2, ST2, die zwischen der Eingangsstufe INST und der Ausgangsstufe OUTST angeordnet sind und die eine dreistufige CLOS-Matrix bilden. Die Netzwerkvorrichtung NWE ist zum Beispiel ein Crossconnect für ein SDH-Übertragungsnetz, auf dem Datenpakete in sogenannten SDH-Rahmen übertragen werden, die als synchrone Transportmodule (STM) bezeichnet werden. Von dem SDH-Übertragungsnetz führen Übertragungsleitungen VIN1, VIN2 zu Eingangsanschlüssen IO11, IO12 der Eingangsstufe INST. Auf der Ausgangsseite ist die Netzwerkvorrichtung NWE an Übertragungsleitungen VOUT1, VOUT2 des SDH-Übertragungsnetzes über Ausgangsanschlüsse IO21, IO22 der Ausgangsstufe OUTST angeschlossen. Mit Hilfe der Matrixstufen ST1, ST2, ST3 kann die Netzwerkvorrichtung NWE eine beliebige Zahl interner Übertragungspfade für Datenpakete zwischen den Eingangsanschlüssen IO11, IO12 und den Ausgangsanschlüssen IO21, IO22 schalten. Die Übertragungspfade TRP1a, TRP1b werden als Beispiele gezeigt. Die Übertragungsleitungen VIN1, VIN2, VOUT1, VOUT2 dienen als Beispiele für nicht dargestellte weitere Übertragungsleitungen, und die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse IO11, IO12, IO21, IO22 dienen als Beispiele für nicht dargestellte weitere Eingangs-/Ausgangsanschlüsse der Netzwerkvorrichtung NWE.
Die Matrixstufe ST1 umfasst die Matrixmodule S11, S12, von denen jedes Datenströme mit Datenpaketen von jedem der Eingangsanschlüsse IO11, IO12 über Verbindungsleitungen V1X empfangen kann. Die Eingangsanschlüsse IO11, IO12 können die jeweiligen Datenströme demultiplexen und so die darin enthaltenen Datenpakete aus den Datenströmen extrahieren. Die Eingangsanschlüsse IO11, IO12 können, sofern erforderlich, weiterhin diese Datenpakete erneut auf interne Datenströme multiplexen, die zum Beispiel die Netzwerkvorrichtung NWE durchlaufen. Die internen Datenströme haben vorzugsweise eine höhere Taktfrequenz als die externen Datenströme. In dem Ausführungsbeispiel sind jedoch der Einfachheit halber die internen und externen Datenströme, die in der Netzwerkvorrichtung NWE fließen, auf dieselbe Weise aufgebaut und getaktet.
Die von den Eingangsanschlüssen IO11, IO12 empfangenen Datenströme werden auf der Eingangsseite der Matrixstufe ST1 in den als Puffermittel fungierenden Puffern B11, B12 gepuffert, die den Matrixmodulen S11, S12 zugeordnet sind und in Reihe mit ihnen verbunden sind. Das Matrixmodul S11 und der Puffer B11 sind aufgrund einer vorteilhaften Konfiguration der Erfindung redundant zum Matrixmodul S12 und zum Puffer B12 und räumlich von diesen getrennt.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass zur Vereinfachung der Darstellung die Matrixmodule S11, S12 und die Puffer B11, B12 lediglich als Beispiele für eine Anordnung von Matrixmodulen dienen und zum Beispiel durch eine einzige oder durch mehrere elektrische und/oder optische Matrix-Leiterplatten gebildet werden können. Dasselbe gilt analog für die Eingangsanschlüsse IO11, IO12, die zum Beispiel auf getrennten elektrischen und/oder optischen Leiterplatten angeordnet sein können, die weitere Eingangsanschlüsse umfassen.
Die Matrixstufe ST2 weist die Matrixmodule S21, S22 auf, welche die als Puffermittel fungierenden Puffer B21, B22 sowie die Zeigerprozessoren PA21, PA22 umfassen, die als Phasenkorrekturmittel fungieren, um die Phasenbezugskennungen abzugleichen, die den die Matrixstufe ST2 durchlaufenden Datenpaketen zugewiesen sind. Die Zeigerprozessoren PA21, PA22 sind auf der Eingangsseite der Matrixstufe ST2 angeordnet. Der Zeigerprozessor PA21 und damit das Matrixmodul S21 sind mit den Matrixmodulen S11 oder S12 über Verbindungsleitungen VSI11, VSI21 verbunden, und der Zeigerprozessor PA22 und damit das Matrixmodul S21 sind mit den Matrixmodulen S11 oder S12 über Verbindungsleitungen VSI12, VSI22 verbunden. Die Puffer B21, B22 dienen dazu, die Matrixmodule S31, S32 an möglicherweise unterschiedliche Laufzeiten anzupassen, die durch die vorhandenen unterschiedlichen Längen der Verbindungsleitungen VSI11, VSI12, VSI21, VSI22 verursacht werden.
Im vorliegenden Fall bilden jedoch ein Matrixmodul S21, S22, ein Puffer B21, B22 und ein Zeigerprozessor PA21, PA22 eine Matrixeinheit SM1, SM2 und sind z. B. auf einer elektrischen und/oder optischen Leiterplatte angeordnet oder werden aus einer baulichen Einheit mit mehreren Leiterplatten dieser Art gebildet. Die Matrixeinheiten SM1, SM2 sind untereinander redundante Matrixeinheiten, die identisch aufgebaut sind und identische Funktionen erfüllen können. Die Matrixeinheiten SM1, SM2 können jedoch eine oder mehrere elektrische oder optische Leiterplatten umfassen.
Auf der Ausgangsseite führen die Verbindungsleitungen VSO11, VSO12 vom Matrixmodul S21 zu den Matrixmodulen S31, S32 der Matrixstufe ST3. Damit auf der Eingangsseite in Reihe verbunden ist ein Puffer B31, B32, der als Puffermittel fungiert. Vom Matrixmodul S22 führen den Verbindungsleitungen VSO21, VSO22 zu den Puffern B31, B32, die in Reihe mit den Matrixmodulen S31, S32 verbunden sind. Die Puffer B31, B32 dienen zum Anpassen der Matrixmodule S31, S32 auf der Eingangsseite an möglicherweise unterschiedliche Laufzeiten, die durch die vorhandenen unterschiedlichen Längen der Verbindungsleitungen VSO11, VSO12, VOS21, VSO22 verursacht werden. Das Matrixmodul S31 und der ihm zugeordnete Puffer B31 einerseits sowie das Matrixmodul S32 und sein Puffer B32 auf der anderen Seite sind als getrennte bauliche Einheiten und zueinander redundant strukturiert. Aus Gründen der Redundanz sind diese baulichen Einheiten vorteilhafterweise räumlich entfernt voneinander angeordnet. Eine bauliche Einheit dieser Art kann von einer oder mehreren elektrischen und/oder optischen Vorrichtungen, z. B. elektro-optischen Leiterplatten, gebildet werden.
Auf der Ausgangsseite ist die Matrixstufe ST3 mit der Ausgangsstufe OUTST über Verbindungsleitungen VS2X verbunden, daher kann von jedem der Matrixmodule S31, S32 eine Verbindung zu jedem der Ausgangsanschlüsse IO21, IO22 aufgebaut werden und somit können Datenpakete an jeden der Ausgangsanschlüsse IO21, IO22 gesendet werden.
Aus Gründen der Betriebssicherheit sind die Matrixeinheiten SM1, SM2 räumlich getrennt voneinander angeordnet, wobei die Matrixeinheit SM1 z. B. in einem Raum zusammen mit der Eingangsstufe INST angeordnet ist und die Matrixeinheit SM2 in einem separaten Raum. Eine räumlich entfernte Anordnung dieser Art wird als "Raumschutz" bezeichnet. Zwischen den Räumen und damit zwischen den Komponenten der Netzwerkvorrichtung NWE, die in jedem der Räume angeordnet sind, müssen beträchtliche Entfernungen überbrückt werden, die zum Beispiel eine Länge von bis zu 200 Metern haben können. Entsprechend der räumlichen Anordnung der Matrixstufen ST1, ST2, ST3 sind die Verbindungsleitungen VSI11, VSI12, VSI21, VSI22 und VSO11, VSO12, VSO21, VSO22, die als elektrische oder optische Verbindungen aufgebaut sind, von unterschiedlicher Länge und verursachen Laufzeiten der auf ihnen übertragenen Datenpakete, die sich voneinander unterscheiden. Die Verbindungsleitungen VSI12, VSI22, VSO21, VSO22, die zu der Matrixeinheit SM2 führen, sind in dem vorliegenden Fall im Vergleich zu den Verbindungsleitungen VSI11, VSI21, VSO11, VSO21, die zu der Matrixeinheit SM1 führen, ungefähr 200 Meter länger, wie in 1 durch unterbrochene Linien dargestellt.
Die Netzwerkvorrichtung NWE umfasst auch weitere, nicht dargestellte Vorrichtungen, zum Beispiel ein zentrales Steuermodul oder eine Steuerleiterplatte, eine Schnittstelle zu einem Netzwerkmanagementsystem und ein oder mehrere Taktgeneratormodule, die den dargestellten Modulen, zum Beispiel den Matrixmodulen S11, S12, S21, S22, S31, S32, ein Master-Taktsignal und ein zu ihm redundantes Slave-Taktsignal liefern. Die jeweiligen internen Master-/Slave-Taktsignale werden von den nicht dargestellten Taktgeneratormodulen unter Verwendung externer Taktsignale gebildet, die von einem empfangenen Datensignal an einem der Eingangsanschlüsse IO11, IO12 abgeleitet werden. Die externen Taktsignale sind zum Beispiel in STM-Rahmen enthalten. Die internen Master-/Slave-Taktsignale enthalten einerseits sogenannte Datenrahmen-Taktsignale, die zum Beispiel mit einer Bitrate von 2 Megabit pro Sekunde übertragen werden und mehrere Datenrahmen-Takte umfassen, z. B. einen mit einem Hz und einen mit 8 kHz. Die internen Master-/Slave-Taktsignale enthalten vorteilhafterweise einfache Taktsignalimpulse, z. B. mit einer für SDH typischen Frequenz von 2,43 MHz, zum Feinsynchronisation der Komponenten der Matrixstufen ST1, ST2, ST2 und der Eingangs- und Ausgangsstufen INST, OUTST.
Die Netzwerkvorrichtung NWE empfängt z. B. auf der Übertragungsleitung VIN1 einen per Zeitmultiplex übertragenen Datenstrom FRSa, der in 3 über einer Zeitachse t dargestellt ist. In dem Datenstrom FRSa werden die Datenpakete DP1, DP2, DP3, die als virtuelle Container bezeichnet werden, in den SDH-Rahmen FR1, FR2, sogenannten synchronen Transportmodulen, übertragen. Das Datenpaket DP3, das eine sogenannte Nutzlast des Rahmens FR2 bildet, kann zum Beispiel ein sogenannten VC-4-Container sein. In den SDH-Rahmen FR1, FR2 sind die als Overheads bezeichneten Rahmen-Header FA1, FA2 vorgesehen, die ein Muster in dem Datenstrom FRSa bilden, das zyklisch mit dem Rahmentaktzyklus wiederkehrt und in dem die Phasenbezugskennungen P1, P2, P3 enthalten sind, um die jeweilige Position der Datenpakete DP1, DP2, DP3 innerhalb der Datenrahmen FR1, FR2 zu bestimmen.
Die Netzwerkvorrichtung NWE empfängt den Datenstrom FRSa an dem Eingangsanschluss IO11. Zum Beispiel mittels einer in dem Datenrahmen FR1 oder den Datenpaketen DP1, DP2 enthaltenen Zielkennung oder mittels einer Voreinstellung durch das nicht dargestellte Netzwerkmanagementsystem ermittelt die Netzwerkvorrichtung NWE, dass der Datenstrom FRSa und damit die Datenpakete DP1, DP2 an den Ausgangsanschluss IO22 zu übertragen sind. Die vorliegende Netzwerkvorrichtung NWE, die als SDH-Crossconnect arbeitet, führt den gesamten Datenstrom FRSa vom Eingangsanschluss IO11 zum Ausgangsanschluss IO22. Der Übertragungspfad TRP1a, der über die Matrixmodule S11, S21, S31 führt, ist zum Beispiel dafür geeignet.
Zur Vereinfachung der folgenden Ausführungsformen wird der Datenstrom FRSa, der von außerhalb der Verbindung VIN1 empfangen wird, weiter unten nicht von der Eingangsstufe INST verändert, zum Beispiel in einen schneller getakteten internen Datenstrom gemultiplext, und an die Matrixstufe ST1 als interner Datenstrom weitergeleitet.
Aus Gründen der Redundanz wird ein zweiter Übertragungspfad TRP1b zusätzlich bereitgestellt, der über die Matrixmodule S11, S22, S32 führt und der ein unabhängiger, zum Übertragungspfad TRP1a redundanter Übertragungspfad ist und der über redundante Vorrichtungen führt. Im Gegensatz zum Übertragungspfad TRP1a ist der Übertragungspfad TRP1b jedoch länger, sodass die Datenpakete DP1, DP2 bei einer Übertragung auf dem Übertragungspfad TRP1b später am Ausgangsanschluss IO22 ankommen als bei einer Übertragung auf dem Übertragungspfad TRP1a, wenn die weiter unten erklärten Maßnahmen gemäß der Erfindung nicht angewendet werden.
Ein dem Eingangsanschluss IO11 zugeordnetes Verteilungsmodul C11 überträgt einerseits den Datenstrom FRSa auf dem Übertragungspfad TRP1a an das Matrixmodul S11 und andererseits eine Datenstromkopie FRSb des Datenstroms FRSa an das Matrixmodul S12. Ein Verteilungsmodul C12, das in seiner Funktion dem Verteilungsmodul C11 entspricht, ist dem Eingangsanschluss IO12 zugeordnet.
Insofern, als die Laufzeitunterschiede auf den Verbindungsleitungen V1X während der Übertragung der Datenströme FRSa, FRSa2 auftreten, werden sie von den Puffern B11, B12 ausgeglichen. Die Puffer B11, B12 verzögern darin die Datenströme FRS, FRSc um die Pufferzeiten TB11, TB12 (5). Die Puffer B11, B12 enthalten zum Beispiel Schieberegister, deren Speichertiefe entsprechend für auf den Verbindungsleitungen V1X auftretende Laufzeiten dimensioniert ist. Die jeweilige Speichertiefe kann auch konfigurierbar sein, wobei zum Beispiel beim Aufbauen der Netzwerkvorrichtung NWE die Leitungslängen der Verbindungsleitungen V1X bestimmt und die diesen Längen entsprechenden Konfigurationsdaten in die Netzwerkvorrichtung NWE zur Konfiguration der Puffer B11, B12 geladen werden. Vorteilhafterweise sind die Puffer B11, B12 jedoch adaptive Puffer, welche die benötigten Pufferungszeiten entsprechend den Leitungslängen der Verbindungsleitungen V1X ermitteln, z. B. mittels des oben erwähnten Rahmentaktsignals oder eines anderen Bezugssignals, und die auf die jeweiligen Leitungslängen eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind die Puffer B11, B12 zum Beispiel als Speicher ausgestattet, deren Speicherzellen mittels eines Multiplexers abgefragt werden. Die abzufragenden Speicherzellen können dem Multiplexer zuvor bereitgestellt werden, zum Beispiel durch umlaufende Zähler, deren jeweilige Anfangswerte entsprechend den Leitungslängen der Verbindungsleitungen V1X eingestellt werden.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass bei gleichen Längen der Verbindungsleitungen V1X die Puffer B11, B12 nicht unbedingt notwendig sind und die Puffer B11, B12 auch der Eingangsstufe INST zugeordnet werden könnten.
In 2 wird der dank der Puffer B11, B12 synchrone Empfang S11N der Datenströme FRSa, FRSb an den Matrixmodulen S11, S12 der Matrixstufe ST1 dargestellt. 2 ist ein dreidimensionales Diagramm mit einer als "t" bezeichneten Zeitachse und den Zeitachsen S11t, S12t; S21t, S22t; S31t, S32t, die jeweils den Matrixmodulen S11, S12; S21, S22; S31, S32 zugeordnet sind, die in X-Richtung zeigen. Jeder der Matrixstufen ST1, ST2, ST3 ist eine horizontale Ebene ST1 e, ST2e, ST3e zugeordnet, die übereinander entlang einer als STn bezeichneten y-Achse angeordnet sind. In z-Richtung verlaufen die Achsen ST1n, ST2n, ST3n, die zusammen mit den Zeitachsen S11t, S21t, S31t die Ebenen ST1e, ST2e, ST3e aufspannen, in denen die Zeitachsen S12t, S22t, S32t parallel zu den Zeitachsen S11t, S21t, S31t angeordnet sind.
Die Datenströme FRSa, FRSb werden von den Matrixmodulen S21, S22 in einem als TR1 bezeichneten Übertragungsvorgang an die Matrixstufe ST2 übertragen. Die Eingänge der Datenströme FRSa, FRSb in die Zeigerprozessoren PA21, PA22 werden als S211, S221 bezeichnet. Aufgrund der größeren Leitungslänge der Verbindungsleitung VSI22 im Vergleich zur Verbindungsleitung VSI11 benötigt der Datenstrom FRSb im Vergleich zum Datenstrom FRSa eine längere Laufzeit für die Übertragung von der Matrixstufe ST1 zur Matrixstufe ST2 und ist daher gegenüber ihm um eine Phasendifferenz verschoben.
Die Zeigerprozessoren PA21, PA22 bilden Phasenkorrekturmittel zur Anpassung der Phasenbezugskennungen, die den in den Datenströmen FRSa, FRSb enthaltenen Datenpaketen zugeordnet sind. Die Zeigerprozessoren PA21, PA22 verändern die Phasenbezugskennungen durch zuvor festgelegte Phasenkorrekturwerte, die eine Phasenvoreilung aufweisen, welche einer maximalen erwarteten Laufzeit TPA während der Übertragung der Datenpakete auf den Übertragungspfaden TRP1a, TRP1b entsprechen. Die Anpassung der Phasenbezugskennungen wird in 2 als TR2 bezeichnet.
Mit Hilfe der 4a, 4b wird eine Anpassung der Phasenbezugskennungen von dieser Art unter Verwendung des Beispiels des Rahmens FR1 in Verbindung mit 3 erläutert.
Auf der Eingangsseite des Zeigerprozessors PA21 weist das Datenpaket DP1 bezogen auf den Rahmen-Header FA1 eine Phasenlage P1 auf, wobei diese Phasenlage im Header als sogenannter Zeiger P1 aufgezeichnet wird. Der Zeigerprozessor PA21 ändert nun die Phasenlage zwischen dem Rahmen-Header FA1 und dem Datenpaket DP1, und infolgedessen wird das Datenpaket DP1 sozusagen zeitlich in die Vergangenheit bewegt. In dem spezifischen Fall wird der Rahmen-Header FA1 näher an das Datenpaket DP1 bewegt, und der Zeiger P1 wird gleichzeitig auf einen kürzeren Zeiger P1 m verkürzt, den der Zeigerprozessor PA21 im Rahmen-Header FA1 aufzeichnet. Grundsätzlich könnte das Datenpaket DP1 darin auch in einen anderen Datenrahmen verschoben werden, wenn die gewünschte Phasenkorrektur innerhalb des Datenrahmens FR1 nicht möglich ist.
Der Zeigerprozessor PA22 führt an den Datenrahmen, den Phasenbezugskennungen und den Datenpaketen, die im Datenstrom FRSb enthalten sind, analog dazu identische Vorgänge aus. Die Zeigerprozessoren PA21, PA22 korrigieren die jeweiligen Phasenlagen jedoch durch identische, zuvor festgelegte feste Werte, die dem jeweils "ungünstigsten Fall" entsprechen, nämlich der maximal auftretenden Laufzeit TPA (5) während der Übertragung der Datenströme FRSa, FRSb in der Netzwerkvorrichtung NWE, im vorliegenden Fall der Laufzeit, die auf dem Übertragungspfad TRP1b auftritt.
Der Empfang der Datenströme FRSa, FRSb, deren Datenpakete virtuell in den Puffern B21, B22 in die Zukunft verschoben wurden, wird in 2 als S212, S222 bezeichnet. Die Puffer B21, B22 puffern die Datenströme FRSa, FRSb in Pufferungsprozessen TR3 durch Pufferzeiten TB21, TB22. Dieser Prozess wird bildlich für den Puffer B21 in 4c dargestellt, worin der Datenrahmen FR1 insgesamt durch eine Pufferzeit TB21 verzögert ist.
An dieser Stelle sollte darauf hingewiesen werden, dass die in 4 und 5 dargestellten Verhältnisse weder untereinander maßstabsgerecht sind noch insgesamt die tatsächlichen zeitlichen Umstände der Netzwerkvorrichtung NWE wiedergeben. Die dargestellten Pfeillängen sind für die Zwecke der bildlichen Darstellung insbesondere im Verhältnis zu den Pufferzeiten länger als in Wirklichkeit, und insbesondere im Verhältnis zu den Laufzeiten kürzer.
Die Pufferzeiten TB21, TB22 der Puffer B21, B22 sind unterschiedlich bemessen, um dafür zu sorgen, dass die auf den Verbindungsleitungen VSI11, VSI22 benötigten unterschiedlichen Laufzeiten TVSI11, TVSI12 an der Eingangsseite der Matrixmodule S21, S22 der Matrixstufe ST2 ausgeglichen werden und die Datenströme FRSa, FRSb gleichzeitig an den Matrixmodulen S21, S22 ankommen. Der jeweilige Empfang der Datenströme FRSa, FRSb an den Matrixmodulen S21, S22 wird als S213, S223 bezeichnet.
Die Matrixmodule S21, S22 übertragen die Datenströme FRSa, FRSb in den Übertragungsvorgängen TR4 an die Matrixstufe ST3, wo sie in die den Matrixmodulen zugeordneten Puffer B31, B32 eintreten. Der jeweilige Empfang wird als S311 oder S321 bezeichnet. Die Puffer B31, B32 haben im Wesentlichen dieselbe Funktion wie die Puffer B21, B22, nämlich die Laufzeiten der in Reihe angeschlossenen Verbindungsleitungen auszugleichen, im vorliegenden Fall die Laufzeiten TVSO11, TVSO22 der Verbindungsleitungen VSO11, VSO22 von unterschiedlichen Längen, sodass die Datenströme FRSa, FRSb synchron an den Matrixmodulen S31, S32 der Matrixstufe ST3 ankommen. Die Pufferungsvorgänge mit einer entsprechend kürzeren Pufferzeit TB31 des Puffers B31 und einer längeren Pufferzeit TB32 des Puffers B32 werden in 2 als TR5 bezeichnet.
In dem Ausführungsbeispiel verlassen die Datenströme FRSa, FRSb die Matrixstufe ST3 in einem Übertragungsvorgang S3OUT synchron und mit Phasenlagen zwischen den darin enthaltenen Datenrahmen und Datenpaketen, die miteinander korrelieren. Das Matrixmodul S31 überträgt den Datenstrom FRSa, und das Matrixmodul S32 überträgt den Datenstrom FRSb an den Ausgangsanschluss IO22 der Ausgangsstufe OUTST. Auswahlmittel SW2 sind vor dem Ausgangsanschluss angeschlossen und wählen zu einem gegebenen Zeitpunkt einen Datenstrom aus den empfangenen synchronen Datenströmen FRSa, FRSb aus, der frei von Fehlern ist. Wenn zum Beispiel ein Problem auf dem Übertragungspfad TRP1a auftritt, z. B. wenn das Matrixmodul S21 ausfällt, kann das Auswahlmittel SW2 ohne Phasensprung von Datenstrom FRSa auf Datenstrom FRSb umschalten und den Datenstrom FRSb an den Ausgangsanschluss IO22 weiterleiten.
Ein Auswahlmittel SW1, das in der Funktion dem Auswahlmittel SW2 entspricht, ist dem Ausgangsanschluss IO21 zugeordnet. Zusätzlich können Puffer in Reihe mit den Ausgangsanschlüssen IO21, IO22 verbunden werden, die, sofern erforderlich, durch die Verbindungsleitung V2X verursachte unterschiedliche Laufzeiten ausgleichen. Die Puffer B21, B22, B31, B32 sind, wie die Puffer B11, B12, fest konfiguriert, konfigurierbar oder vorzugsweise adaptive Puffer, die an die Laufzeiten der jeweiligen übertragenen Datenströme angepasst werden, welche durch die Verbindungsleitung oder andere Vorrichtungen verursacht werden. Insgesamt bilden die Puffer B11, B12, B21, B22, B31, B32 Puffermittel gemäß der Erfindung, die dazu dienen, insgesamt die Laufzeit, die tatsächlich von den in den Datenströmen FRSa, FRSb übertragenen Datenpaketen für das Durchlaufen der Netzwerkvorrichtung NWE benötigt wird, an die maximale erwartete Laufzeit anzupassen, die in den ihnen zugeordneten Phasenbezugskennungen berücksichtigt wird, z. B. der Phasenbezugskennung P1M.
Weitere Varianten der Erfindung sind ohne weiteres möglich.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass die Puffermittel auch nur in einem der Matrixmodule ST1, ST2, ST3 bereitgestellt werden könnten.
Puffermittel gemäß der Erfindung könnten auch in der Ausgangsstufe OUTST bereitgestellt werden. Die Puffermittel würden zum Beispiel in Reihe mit den Ausgangsanschlüssen IO21, IO22 verbunden und würden die Laufzeiten, die auf den Übertragungspfaden, zum Beispiel den Übertragungspfaden TRP1a, TRP1b, auftreten, durch geeignete Pufferzeiten ergänzen, sodass die Laufzeiten und die Pufferzeiten insgesamt den Laufzeiten entsprächen, die in den Phasenbezugskennungen berücksichtigt sind.
Statt der in der Matrixstufe ST2 angeordneten Phasenkorrekturmittel PA21, PA22 könnten die Phasenkorrekturmittel alternativ in der Eingangsstufe angeordnet sein. Dies ist in 1 durch die Zeigerprozessoren PA11, PA12 angegeben, die den Eingangsanschlüssen IO11, IO12 zugeordnet sind.
Es ist auch möglich, dass die Zeigerprozessoren PA11, PA12 mit den Zeigerprozessoren PA21, PA22 zusammenarbeiten und dass jeder Zeigerprozessor PA11, PA12, PA21, PA22 nur einen Teil einer Phasenkorrektur durchführt.
In einer weiteren Variante des Ausführungsbeispiels sind die Zeigerprozessoren PA31, PA32 den Ausgangsanschlüssen IO21, IO22 zugeordnet, was durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Die Zeigerprozessoren fungieren als Phasenkorrekturmittel zur Anpassung der Phasenbezugskennungen und verändern die Phasenbezugskennung der von der Ausgangsstufe OUTST empfangenen Datenpakete durch einen eine Phasenvoreilung aufweisenden Phasenkorrekturwert. Die Phasenkorrekturmittel PA31, PA32 können mit den Phasenkorrekturmitteln PA11, PA12 und/oder PA21, PA22 zusammenarbeiten und nur einen Teil der erforderlichen Anpassung der Phasenkorrekturkennungen durchführen. Alternativ könnten die Zeigerprozessoren PA31, PA32 allein an Stelle der Phasenkorrekturmittel PA11, PA12 und/oder PA21, PA22 bereitgestellt werden und somit die vollständige Anpassung der Phasenbezugskennungen durchführen.
Es ist auch möglich, dass die Eingangsstufe INST und die Matrixstufe ST1 oder entsprechende Teile der Eingangs- und der Matrixstufe in ein gemeinsames Eingangsmodul IOM1 oder in mehrere Eingangsmodule dieser Art kombiniert werden, die als elektrische Leiterplatte gestaltet sind.
In einer anderen Variante ist das Matrixmodul S11 dem Eingangsanschluss IO11 zugeordnet, und das Matrixmodul S12 ist dem Eingangsanschluss IO12 zugeordnet. Auf dieselbe Weise könnten das Matrixmodul S31 und der Ausgangsanschluss IO21 und das Matrixmodul S32 und der Ausgangsanschluss IO22 ebenfalls einander zugeordnet sein und möglicherweise auch in einer baulichen Einheit kombiniert werden.
Grundsätzlich können die Eingangsstufe INST und die Matrixstufe ST1 auch als baulich getrennte Einheiten gebaut werden. Darüber hinaus könnten z. B. einerseits das Matrixmodul S11 und der Eingangsanschluss IO11 und andererseits das Matrixmodul S12 und der Eingangsanschluss IO12 auch in jeweiligen baulichen Einheiten kombiniert werden.
Die Eingangsanschlüsse IO11, IO12 und die Ausgangsanschlüsse IO21, IO22 könnten auf einem gemeinsamen Modul mit Universal-Eingangs-/Ausgangsanschlüssen bereitgestellt werden, die je nach Bedarf entweder als Eingangsanschlüsse oder als Ausgangsanschlüsse konfiguriert werden können.
Die Matrixstufen ST1 und ST3, die sozusagen als eine Matrixendstufe fungieren, könnten ebenfalls in einer baulichen Einheit kombiniert und/oder durch identische Module gebildet werden, die für die jeweilige Funktion als Matrixstufe ST1 oder ST3 einstellbar sind. Vorteilhafterweise werden dann aus Gründen der Redundanz die Matrixmodule S11 und S31 einerseits und S12 und S32 andererseits in einer baulichen Einheit kombiniert.
Die dargestellten Komponenten wie zum Beispiel die Puffer B11, B12, B21, B22 oder die Zeigerprozessoren PA21, PA22 der Netzwerkvorrichtung NWE können als Hardware implementiert werden, zum Beispiel als frei programmierbares Gatterfeld (FPGA für "Field Programmable Gate Arrays") oder als anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC für "Application Specific Integrated Circuits"). Einige Komponenten oder Teile von ihnen können auch als Software in Form von einem oder mehreren Programmmodulen implementiert werden, deren Programmcode z. B. von einem Steuerprozessor eines Matrixmoduls oder durch eine andere Prozessoranordnung ausgeführt werden kann.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass alle Kombinationen der in den Ansprüchen und in der Beschreibung offenbarten Maßnahmen und Anordnungen ebenfalls möglich sind.

Claims

Netzwerkvorrichtung (NWE) zur Verarbeitung digitaler Datenströme, zusammengesetzt aus Datenrahmen (FR1, FR2), von denen jeder mindestens ein Datenpaket (DP1, DP2, DP3) enthält und mindestens eine dazugehörige Phasenbezugskennung (P1, P1 m), welche die Position des Datenpakets (DP1, DP2, DP3) innerhalb seines Datenrahmens (FR1, FR2) angibt; die Netzwerkvorrichtung (NWE) umfasst hierbei ein Mittel zum Ausgleich einer Laufzeit des Datenpakets (DP1, DP2, DP3), die auftritt, während das Datenpaket die Netzwerkvorrichtung (NWE) durchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichmittel umfasst: – Phasenkorrekturmittel (PA21, PA22) zur Anpassung der Phasenbezugskennung (P1) durch einen zuvor festgelegten Phasenkorrekturwert, welcher einer maximalen erwarteten Laufzeit (TPA) entspricht, damit das Datenpaket (DP1, DP2, DP3) die Netzwerkvorrichtung durchläuft; und – Puffermittel (B11, B12; B21, B22; B31, B32) zur Pufferung des Datenpakets (DP1, DP2, DP3) für eine zuvor festgelegte Pufferzeit (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22, TB32), sodass seine Pufferzeit (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22, TB32) und seine tatsächlich zum Durchlaufen der Netzwerkvorrichtung (NWE) benötigte Laufzeit (TVSI11, TVSO11; TVSI22, TVSO22) insgesamt der maximalen erwarteten Laufzeit (TPA) entsprechen.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich um eine Netzwerkvorrichtung für ein Telekommunikationsnetz mit synchroner digitaler Hierarchie handelt.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Laufzeit der Datenpakete (DP1, DP2, DP3) auftritt, während die Datenpakete eine Eingangsstufe (INST) und eine Ausgangsstufe (OUTST) der Netzwerkvorrichtung (NWE) durchlaufen, wobei die Ausgangsstufe mit der Eingangsstufe über einen ersten Übertragungspfad (TRP1a) und über einen zweiten Übertragungspfad (TRP1b) verbunden ist, wobei eine erste Laufzeit auf dem ersten Übertragungspfad (TRP1a) auftritt und eine zweite Laufzeit auf dem zweiten Übertragungspfad (TRP1b) auftritt, wobei die Datenrahmen (FR1, FR2) Multiplexrahmen sind, von denen jeder mindestens ein zu übertragendes Datenpaket (DP1, DP2, DP3) enthält sowie mindestens eine Phasenbezugskennung (P1, P1m) zur Bestimmung der jeweiligen Position des Datenpakets (DP1, DP2, DP3) innerhalb des dazugehörigen Datenrahmens (FR1, FR2); – wobei der Phasenkorrekturwert [der] Phasenbezugskennung (P1), der einem jeweiligen Datenpaket (DP1, DP2, DP3) zugeordnet ist und eine Phasenvoreilung aufweist, einer maximalen erwarteten Laufzeit (TPA) für eine Übertragung des Datenpakets (DP1, DP2, DP3) auf dem ersten Übertragungspfad (TRP1a) oder dem zweiten Übertragungspfad (TRP1b) entspricht; und – wobei Puffermittel (B11, B12; B21, B22; B31, B32) zur Pufferung der Datenpakete (DP1, DP2, DP3) durch Pufferzeiten (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22, TB32) [vorgesehen sind], sodass für jedes entsprechende Datenpaket (DP1, DP2, DP3) seine Pufferzeit (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22, TB32) und seine tatsächlich zum Durchlaufen der Netzwerkvorrichtung (NWE) benötigte Laufzeit (TVSI11, TVSO11; TVSI22, TVSO22) insgesamt der maximalen erwarteten Laufzeit (TPA) entsprechen, die in der ihm zugewiesenen, angepassten Phasenbezugskennung (P1 m) berücksichtigt wurde.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Puffermittel (B11, B12; B21, B22; B31, B32) die Laufzeit der Datenpakete (DP1, DP2, DP3) bestimmen, die tatsächlich zum Durchlaufen über den ersten Übertragungspfad (TRP1a) oder den zweiten Übertragungspfad (TRP1b) benötigt wird, und die jeweilige Pufferzeit (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22, TB32) auf die tatsächlich benötigte Laufzeit einstellen.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die maximale erwartete Laufzeit im Wesentlichen mittels der maximalen Längen der Verbindungsleitung (VSI11, VSO11; VSI22, VSO22) bestimmt wird, die für den ersten Übertragungspfad (TRP1a) und/oder den zweiten Übertragungspfad (TRP1b) verwendet werden.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 3, aufgebaut als redundante Netzwerkvorrichtung (NWE), wobei der erste Übertragungspfad (TRP1a) über eine erste Vorrichtung führt und der zweite Übertragungspfad (TRP1b) über eine zu der ersten redundante zweite Vorrichtung führt.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung jeweils eine erste bzw. eine zweite Schaltmatrix (ST1, ST2, ST3) umfassen.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste Schaltmatrix und die Schaltmatrix (ST1, ST2, ST3) jeweils ein erstes und ein zweites Matrixmodul (S11, S12; S21, S22; S31, S32) umfassen, die miteinander über eine Verbindungsleitung (VSI11, VSI12, VSI21, VSI22; VSO11, VSO12, VSO21, VSO22) verbunden sind.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Eingangsstufe (INST) und die entsprechende Ausgangsstufe (OUTST) in einem gemeinsamen Modul kombiniert sind und/oder die Eingangsstufe (INST) und die Ausgangsstufe (OUTST) als Matrixstufen einer mehrstufigen Schaltmatrix aufgebaut sind.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Phasenkorrekturmittel (PA21, PA22) ganz oder teilweise der Eingangsstufe (INST) oder der Ausgangsstufe (OUTST) zugeordnet sind.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Puffermittel (B11, B21; B21, B22; B31, B32) Puffer umfassen, die auf der Eingangsseite der Ausgangsstufe (OUTST) oder auf der Eingangsseite des ersten Übertragungspfads (TRP1a) oder auf dem zuweiten Übertragungspfad (TRP1b) angeordnet sind.
Netzwerkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Multiplexrahmen (FR1, FR2) SDH-Rahmen sind und die Phasenbezugskennungen (P1, P1m) in einer Steuerinformation der Multiplexrahmen (FR1, FR2) enthalten sind und wobei die Datenpakete (DP1, DP2, DP3) virtuelle Container sind oder in virtuellen Containern übertragen werden.
Verfahren zum Laufzeitausgleich von Datenpaketen (DP1, DP2, DP3), insbesondere für ein Telekommunikationsnetz mit digitaler Hierarchie, wobei die Laufzeit auftritt, während die Pakete eine Netzwerkvorrichtung (NWE) durchlaufen, welche eine Eingangsstufe (INST) und eine Ausgangsstufe (OUTST) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstufe (OUTST) mit der Eingangsstufe (INST) über einen ersten Übertragungspfad (TRP1a) und einen zweiten Übertragungspfad (TRP1b) verbunden ist; hierbei tritt eine erste Laufzeit auf dem ersten Übertragungspfad (TRP1a) auf, und eine zweite Laufzeit tritt auf dem zweiten Übertragungspfad (TRP1b) auf, wobei die Datenpakete (DP1, DP2, DP3) in Multiplexrahmen (FR1, FR2) übertragen werden, von denen jeder mindestens ein zu übertragendes Datenpaket (DP1, DP2, DP3) sowie mindestens eine Phasenbezugskennung (P1, P1m) enthält, um die jeweilige Position des Datenpakets (DP1, DP2, DP3) innerhalb des entsprechenden Datenrahmens (FR1, FR2) zu bestimmen, wobei die Netzwerkvorrichtung (NWE) die folgenden Schritte ausführt: – Anpassen der Phasenbezugskennung (P1), die einem jeweiligen Datenpaket (DP1, DP2, DP3) zugeordnet ist, durch einen zuvor festgelegten, eine Phasenvoreilung aufweisenden Phasenkorrekturwert, welcher einer maximalen erwarteten Laufzeit (TPA) für eine Übertragung des Datenpakets (DP1, DP2, DP3) auf dem ersten Übertragungspfad (TRP1a) oder dem zweiten Übertragungspfad (TRP1b) entspricht, sowie Puffern der Datenpakete (DP1, DP2, DP3) durch Pufferzeiten (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22 TB32), sodass für jedes jeweilige Datenpaket (DP1, DP2, DP3) seine Pufferzeit (TB11, TB21, TB31; TB12, TB22, TB32) und seine Laufzeit (TVSI11, TVSO11; TVSI22, TVSO22), die tatsächlich zum Durchlaufen der Netzwerkvorrichtung (NWE) benötigt werden, insgesamt der maximalen erwarteten Laufzeit (TPA) entsprechen, die in seiner zugewiesen, angepassten Phasenbezugskennung (P1 m) berücksichtigt wird.