DE602004009198T2 - Vorrichtung und verfahren zum ausführen einer integration von mehrportverkehr - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ausführen einer integration von mehrportverkehr Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Technik des sogenannten "Dense-Wavelength-Division"-Multiplexings (DWDM) und insbesondere eine Übertragungsvorrichtung zum Herstellen von Mehrport-Servicekonzentration und ein Verfahren dazu.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Mit der fortschreitenden Entwicklung der Kommunikationstechnologie können Services wie Daten, Stimmen und Bilder durch optische Fasern übertragen werden. Tabelle 1 zeigt die wichtigsten Services mit den derzeitigen Übertragungsraten.
    Servicename Übertragungsrate (Mbps)
    Fast Ethernet (FE) 125
    Gigabits Ethernet (GE) 1250
    Fiber Distributed Data Interface (FDDI) 125
    Store Network (ESCON) 200
    Store Network (Fibre Channel/FICON) 1062,5
    Digital Video Broadcasting (DVB) 270
    High-definition Digital TV (HDTV) 1485
    Asynchronous Transfer Mode (ATM) 155/622
    Synchronous Digital Transfer (STM-1/OC-3) 155
    Synchronous Digital Transfer (STM-4/OC-12) 622
    Tabelle 1
  • Wenn eine optische Faser dazu verwendet wird, nur einen Service zu übertragen, werden die Möglichkeiten der optischen Faser ernsthaft verschwendet. Derzeit wird das DWDM-System üblicherweise dazu ausgebildet, Services zu übertragen, um optische Ressourcen zu sparen. 1 zeigt das Transferprinzip eines DWDM-Systems in den Begriffen des Standes der Technik. Signale werden von der Serviceseite von einer optischen Übertragungseinheit (OTU) erhalten, die zum Übertragen an dem Übertragungsende verwendet wird. Optische Signalträger mit verschiedenen Wellenlängen werden von einer Wellenkombinationseinheit kombiniert und dann an eine optische Faser zur Übertragung gesandt. Am Empfangsende separiert eine Wellenteilereinheit die optischen Träger, die verschiedene Wellenlängen besitzen und verschiedene Signale tragen. Die zum Empfangen verwendete OTU überträgt die erhaltenen Signale in jeden Zweig. Demzufolge kann ein Multiplex-Transfer von optischen Vielpfadsignalen durch eine optische Faser hergestellt werden.
  • Üblicherweise gibt es zwei Übertragungsmodi beim Verwenden eines DWDM-Systems zum Übertragen von Servicedaten:
    Ein Transfermodus besteht darin, eine transparente Übertragung für Services mit willkürlicher Geschwindigkeitswellenlänge auszuführen. Nachdem Services mit Nichtstandard-Wellenlänge in Services mit Standard-Wellenlänge auf optisch-elektrisch-optische (O/E/O) Weise konvertiert wurden, die zu dem DWDM-System passen, wird der Transfer verschiedener Services durch die sogenannte 3R-Technologie (erneutes Formen, erneutes Verstärken und erneutes zeitliches Abstimmen) implementiert.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm einer OTU zum Implementieren transparenter Übertragung für Services mit willkürlicher Geschwindigkeitswellenlänge gemäß dem Stand der Technik. Die Serviceseite ist mit Zweigen verbunden und die Hochgeschwindigkeitsleitungsseite mit einem Hochgeschwindigkeitskanal. In der Übertragungsrichtung extrahiert ein Zeit- und Datenwiederherstellmodul (CDR) 202 Taktfrequenzinformationen aus den Servicedaten, nachdem die empfangenen optischen Signale mittels eines Empfangsmoduls 201 in der OTU in elektrische Signale konvertiert wurden. Nach dem Konvertieren der von dem CDR-Modul 202 in optische Signale konvertierten elektrischen Signale, die mit den Standards übereinstimmen und für eine DWDM-Systemübertragung geeignet sind, sendet ein Übertragungsmodul 203 auf der Serviceseite die Servicedaten unter Verwendung der extrahierten Taktfrequenz aus. In ähnlicher Wiese überträgt in der Übertragungsrichtung nach dem Empfangen der Signale und Konvertieren der optischen Signale in elektrische Signale ein Empfangsmodul 204 auf der Seite der Hochgeschwindigkeitsleitung die Signale zu dem CDR-Modul 205, wobei die erhaltenen Servicedaten auf der Seite der Hochgeschwindigkeitsleitung von dem CDR-Modul 205 gemäß der Taktfrequenz dieser Servicedaten zum Übertragungsmodul 206 übertragen werden und dann zu entsprechenden Ports gesandt werden, nach dem elektrisch-optischen Konvertierungsprozeß durch das Übertragungsmodul 206 auf der Seite der Hochgeschwindigkeitsleitung.
  • Ein CDR-Modul kann die Datenwiederherstellung und die Taktfrequenzextraktion der Datenservices mit willkürlicher Geschwindigkeit implementieren, was es vermeidet, daß eine Wellenlängenkonvertierungsbaugruppe mit verschiedenen OTUs zum Zugreifen auf verschiedene Services in demselben System gestaltet werden muß, so daß das System mit besserer Kompatibilität ausgestattet ist. Z.B. kann ein CDR-Modul ausgestaltet sein, um die Taktfrequenzextraktion von Datenservices mit willkürlicher Geschwindigkeit im Bereich von 10 Mbps bis ungefähr 2,7 Gbps ausgestaltet werden. Auf diese Weise kann eine OTU Datenservices mit verschiedener Geschwindigkeit empfangen oder übertragen, um das Erfordernis verschiedener Geschwindigkeitsservices zu erfüllen.
  • Jedoch hat dieses Verfahren die folgenden Nachteile: wenn von einer OTU auf einen Niedrig-Geschwindigkeits-Service zugegriffen wird, z.B. über 125 Mbps Fast Ethernet (FE), wird eine Wellenlängenquelle von einmal 125 Mbps belegt, so daß eine Wellenlängenbandquelle von Wellenlängen ernsthaft verschwendet wird. Dabei sind, da die Übertragungs-/Empfangsmodule auf der Hochgeschwindigkeitsleitungsseite spezielle Module in Übereinstimmung mit Standardwellenlängen sind, die Kosten sehr hoch, wenn diese speziellen Module zur Übertragung von Niedrig-Geschwindigkeitsservices verwendet werden.
  • Eine andere Transferart besteht darin, die Mehrportservices zu konzentrieren. Um das Problem des bandbreiten Nutzungsverhältnisses zu lösen, besteht ein allgemeines Verfahren darin, verschiedene Niedriggeschwindigkeitservices zu einem Hochgeschwindigkeitskanal zusammenzufassen und diesen dann zu übertragen, was in ITU-T Rec. G.7041/Y.1303 GFP offenbart ist. Die Dokumente Steven S. Gorshe et al.: "Transparent Generic Framing Procedure (GFP): A Protocol for Efficient Transport of Block-Coded data through Sonet/STH Networks" und Mike Schulten et al.: "Data Transport Application Using GFP" offenbaren ähnliche Inhalte.
  • Die 3 ist ein schematisches Diagramm eines OTU zum Implementieren einer Mehrport-Servicekonzentration gemäß dem ITU-T Rec. G.7041/Y.1303 GFP. Jeder Port entspricht dabei einem Zweig, und verschiedene Zweige werden dazu verwendet, Servicedaten mit verschiedenen Raten zu übertragen, jedoch wird ein Zweig nur dazu verwendet, Servicedaten mit konstanter Geschwindigkeit zu übertragen. Für eine Uplink-Übertragungsrichtung, nämlich wenn OTU Informationen an der Serviceseite überträgt, z.B. am Zweig 1, werden zuerst die erhaltenen optischen Signale in elektrische Signale konvertiert und dann an das CDR-Modul 302a zum Erhalten eines Services mit konstanter Geschwindigkeit durch das optisch-elektrische Konvertierungsmodul 301a übertragen; das CDR-Modul 302a zum Erhalten eines Services mit konstanter Geschwindigkeit extrahiert die Taktfrequenzinformation der Servicedaten aus den empfangenen Servicedaten und erhält dann reine Servicedaten durch Entfernen der Füllzeichen oder Overhead-Zeichen in der Servicedaten; die reinen Servicedaten werden dann an das Einkapselmodul 304 nach der Verarbeitung durch das Parallel-seriell-Übertragungsmodul 303a gesandt. Das Einkapselmodul 304 kapselt die Servicedaten aus jedem Port in Form des vordefinierten Einkapselformates ein, wobei letzteres üblicher Weise einen Frameheader, einen Frametrailer und Kanalinformationen umfaßt, die für das korrekte Wiederherstellen der Servicedaten in der Downlinkrichtung geeignet sind, wie z.B. Reglementierungen wie die High-level Data Link Control (HDLC), Link Access Procedure-SDH (LAPS), General Frame Encapsulation Process (GFP) oder andere Einkapselformate, die von der ITU genehmigt sind, können für die Einkapselung angepaßt werden. Das Mappingmodul 305 mappt die eingekapselten Servicedaten auf Container des Hochgeschwindigkeitskanals. Nach dem parallel-seriellen Konvertierungsprozeß und dem elektrisch-optischen Konvertierungsprozeß durch das parallel-serielle und elektisch-optische Konvertierungsmodul 306 werden die Servicedaten in Form der Taktfrequenz des Hochgeschwindigkeitskanals in dem Hochgeschwindigkeitskanal Übertragungstaktmodul 307 ausgesendet. Beispielsweise können die eingekapselten Servicedaten auf den Container eines bestimmten Transferformates unter dem SDH-Format, wie z.B. einen Container gemäß STM-16 VC3/VC4 gemappt werden. In Verlauf des Mappens werden verschiedene Container zur Verwendung zusammengebunden, falls die Bandbreite der empfangenen Services größer sein sollte, als die Kapazität eines Containers; falls die Bandbreite der empfangenen Services kleiner ist als die Kapazität eines Containers, werden Füllzeichen oder Lückenpakete in das Format der Einkapseldefinition eingebracht, um eine Bandbreitenanpassung zu implementieren.
  • In derselben Weise werden für die Downlink-Übertragungsrichtung, nämlich wenn die Hochgeschwindigkeitsleitungsseite der OTU Informationen von dem Hochgeschwindigkeitskanal erhalten hat, die empfangenen optischen Signalen zunächst den Prozessen des optisch-elektrischen Konvertierens der Leitungstaktfrequenextraktion und dem parallelen-seriellen Konvertieren durch das Konvertierungsmodul 308 unterzogen, um sicherzustellen, daß die Taktfrequenz zum Übertragen in der Downlink-Richtung konsistent mit derjenigen dessen Hochgeschwindigkeitskanals ist; dann führt das Demappingmodul 309 ein Entmappen durch, d.h. Servicedaten jedes Zweiges des Hochgeschwindigkeitskanalcontainers werden wieder hergestellt und potentielle Füllzeichen und Lückenpakete aus dem Mapping-Verlauf werden zu der gleichen Zeit entfernt; dann führt das Entkapselmodul 310 ein Entkapseln gemäß einem Entkapselformat durch, um die spezifischen Servicedaten jedes Zweiges wieder herzustellen. Da im Verlauf der Uplink-Übertragung Prozesse wie das Einkapseln und Mappen nicht auf alle Servicedaten jedes Zweiges angewandt wurden, sondern nur auf die aus den Servicedaten extrahierten reinen Servicedaten, ist die Taktfrequenzinformation jedes Zweiges komplett verloren. Im Verlauf der Downlink-Übertragung sollte die Taktfrequenz jedes Zweiges dieselbe sein wie diejenige im Verlauf der Uplink-Übertragung. Da jedoch die Taktfrequenzinformationen jedes Uplinkzweiges komplett verloren ist, ist es unmöglich die Taktfrequenzinformation eines Uplink-Übertragungsverlaufes im Verlauf der Downlink-Übertragung wieder herzustellen. Unter dieser Bedingung muß eine Anpassung der Geschwindigkeit in dem Entkapselmodul 310 vorgenommen werden. Konkret gesagt müssen einige Lückenpakete gemäß den Anforderungen verschieden Protokolle in Übereinstimmung mit der Regelung des übertragenen Service durch Geschwindigkeitsanpaßmodule in dem Entkapselmodul 310 eingefügt werden, um eine Frequenzabweichung zu eliminieren. Beispielsweise können für Fibre-Kanal-Protokoll-Services einige Lehrsignale des Fibre-Kanals eingefügt werden; für einen Service eines synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Network (STH/SONST) kann eine Bit-Einstellung durchgeführt werden. Nachdem die Servicedaten durch Geschwindigkeitsanpaßmodule eingestellt wurden, werden sie von dem parallel-seriellen Übertragungsmodul 312a und dem elektrisch-optischen Konvertierungsmodul 313a verarbeitet, nämlich nach dem Prozeß des parallel-seriellen Konvertierens und des elektrisch-optischen Konvertierens, werden die Servicedaten gemäß der von dem Zweigtakterzeugungsmodul 311a des jeweiligen Zweiges erzeugten Frequenz ausgesandt.
  • Dieses Verfahren hat einen Nachteil: da die Taktfrequenz jedes Zweiges, der einem OTU-Port entspricht, nicht durchsichtig übertragen werden kann, kann Frequenzabweichung zwischen der Übertragungsseite und der Empfangsseite nicht erkannt werden. Bei OTU muß die Empfangsseite eine Geschwindigkeitsanpassung vornehmen, um eine Frequenzabweichung zu eliminieren. Jedoch ist die Geschwindigkeitsanpaßoperation mit verschiedenen Servicearten verbunden, so daß es sehr schwierig ist, eine OTU zu gestalten, die für eine willkürliche Geschwindigkeit geeignet ist. Deshalb wurden verschieden allgemeine Modultypen entworfen, z.B. 2×GE wird zusammengefaßt zu STM-16, 10×ESCON wird zusammengefaßt zu STM-16 und 4×STM-4 wird zusammengefaßt zu STM16. Es hat sich jedoch als schwierig herausgestellt, verschiedene Module miteinander kompatibel zu machen. Aus diesem Grund ist die Flexibilität von OTU niedrig und ist es ist schwierig, eine addierenden Serviceübertragung zu implementieren. Beispielsweise ist es sehr schwierig, Konzentration aus 1×GE + 1×STM-4 auf STM-16 zu implementieren. Um die verschiedenen Arten von Servicekonzentration anzupassen, müssen verschiedene Arten von OTU-Modulen entworfen werden, um die Geschwindigkeiten von unterschiedlichen Arten von Services anzupassen, was die Entwurfskosten in die Höhe treibt. Daher kann Konzentration von Services mit willkürlicher Geschwindigkeit mit diesem Verfahren nicht implementiert werden, was in einer niedrigen Flexibilität und hohen Kosten resultiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen von Mehrport-Servicekonzentration anzugeben, bei welcher die Konzentration von Services mit jeder Rate mit einer flexibleren Anwendung und zu niedrigeren Kosten implementiert werden kann.
  • Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Implementieren von Mehrport-Servicekonzentration anzugeben, mittels welcher die Konzentration von Services bei jeder Rate mit einer flexibleren Servicedatenübertragung und niedrigeren Übertragungskosten implementiert werden kann. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Uplink-Übertragungseinheit und eine Downlink-Übertragungseinheit,
    wobei die Uplink-Übertragungseinheit Servicedaten aus einer Vielzahl von Zweigen empfängt und umfaßt:
    • – eine Vielzahl von Takt- und Datenwiederherstellungsmodulen, die dazu angepaßt sind, Taktfrequenzinformationen aus den Servicedaten der Vielzahl von Zweigen zu extrahieren,
    • – ein Einkapselmodul zum Einkapseln der Servicedaten von jedem Takt- und Datenwiederherstellungsmodul und
    • – ein Mappingmodul zum Mappen der eingekapselten Datenpakete aus dem Einkapselmodul auf einen Container eines Hochgeschwindigkeitskanals, und wobei die Downlink-Übertragungseinheit umfaßt:
    • – ein Demappingmodul zum Wiederherstellen der Datenpakete aus dem Container des Hochgeschwindigkeitskanals und
    • – ein Entkapselmodul zum Entlassen eines eingekapselten Formates der Datenpakete aus dem Demappingmodul und Wiederherstellen der Servicedaten.
  • Das Einkapselmodul ist dazu ausgebildet, einen Schwellwert in einem Puffer zu definieren, zu bestimmen, ob die Menge der in dem Puffer gespeicherten Servicedaten den Schwellwert erreicht, und, wenn die Menge der Servicedaten den Schwellwert erreicht, die Servicedaten in wenigstens ein Datensegment mit einer vorbestimmten Länge zu teilen, die kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, und jedem Datensegment einen Framekopf hinzuzufügen,
    wobei die Downlink-Übertragungseinheit ferner wenigstens ein Zweigtakterzeugungs- und -einstellteil umfaßt, um eine Taktfrequenz der Servicedaten von dem Entkapselmodul zu erhalten und eine lokale Zweigtaktfrequenz basierend auf der Taktfrequenz einzustellen, um die lokale Zweigtaktfrequenz konsistent mit der Taktfrequenz der Servicedaten zu machen,
    wobei das Demappingmodul, das Entkapselmodul und das Zweigtakterzeugungs- und -einstellteil miteinander in Reihe geschaltet sind, und das Takt- und Datenwiederherstellmodul in der Uplink-Übertragungseinheit Services mit jeder Rate unterstützt.
  • Das Zweigtakterzeugungs- und -einstellteil in der Downlink-Übertragungseinheit in der Downlink-Übertragungseinheit umfaßt:
    eine Vielzahl von Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodulen, die jeweils einem entsprechenden Zweig entsprechen, wobei jedes von diesen innerhalb des Entkapselmoduls angeordnet ist und die für die Bestimmung der Abweichung zwischen der lokalen Zweigtaktfrequenz und der Taktfrequenz der Servicedaten des entsprechenden Zweiges benutzt werden, und
    eine Vielzahl von Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodulen, von denen jedes einem entsprechenden Zweig entspricht, zum Erzeugen eines lokalen Zweigtaktes und Einstellen der lokalen Zweigtaktfrequenz basierend auf der Abweichung, die von dem Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul bestimmt wurde, um die lokale Zweigtaktfrequenz konsistent mit der erhaltenen Taktfrequenz der Servicedaten des entsprechenden Zweiges zu machen.
  • Die Uplink-Übertragungseinheit bei dieser Vorrichtung umfaßt ferner:
    eine Vielzahl von Optisch-elektrisch-Wandlermodulen, die jeweils einem Zweig entsprechen, von denen jeder mit einem Takt- und Datenwiederherstellmodul verbunden ist und das verwendet wird, um die empfangenen optischen Signale in elektrische Signale zu wandeln,
    eine Vielzahl von Seriell-parallel-Wandlermodulen, von denen jedes mit einem entsprechenden Zweig gekoppelt ist und von denen jedes zwischen einem entsprechenden Takt- und Datenwiederherstellmodul und dem Einkapselmodul angeordnet ist und dazu verwendet wird, serielle Signale in parallele Signale zu wandeln,
    ein Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul, das mit dem Mappingmodul verbunden ist und dazu verwendet wird, eine parallel-serielle Wandlung und eine optisch-elektrische Wandlung der gemappten Datenpakete durchzuführen, und
    ein Hochgeschwindigkeitskanalübertragungstaktmodul, das mit dem Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul verbunden ist und das dazu verwendet wird, einen Hochgeschwindigkeitskanaltakt zur Verfügung zu stellen.
  • Die Downlink-Übertragungseinheit umfaßt ferner:
    ein Modul für eine optisch-elektrische Wandlung, Leitungsextraktion und eine Seriell-parallel-Wandlung, das mit dem Demappingmodul verbunden ist und dazu verwendet wird, eine optisch-elektrische Wandlung, eine Leitungstaktextraktion und eine seriell-parallele Wandlung für die empfangenen Datenpakete durchzuführen,
    eine Vielzahl von Parallel-seriell-Wandlermodulen, von denen jedes einem entsprechenden Zweig entspricht, von denen jedes mit dem Entkapselmodul und entsprechenden Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodulen verbunden ist und das dazu verwendet wird, eine parallel-serielle Wandlung der entkapselten Servicedaten des entsprechenden Zweiges durchzuführen, und
    eine Vielzahl von Elektrisch-optisch-Wandlermodulen, von denen jedes einem entsprechenden Zweig entspricht und von denen jedes mit einem entsprechenden Parallel-seriell-Wandlermodul gekoppelt ist und das dazu verwendet wird, eine parallel-serielle Wandlung für die empfangen entkapselten Servicedaten des entsprechenden Zweiges durchzuführen.
  • Bei dieser Vorrichtung unterstützen verschiedene Zweige die Verarbeitung von Services mit verschiedenen Raten.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von Mehrport-Servicekonzentration gemäß der vorliegenden Erfindung wird dazu verwendet, Servicedaten einer Vielzahl von Zweigen zu verarbeiten, wobei die Servicedaten eines Zweiges eine bestimmte Rate besitzen und einem entsprechenden Port entsprechen, wobei das Verfahren umfaßt:
    • a) nach dem Erhalten der Servicedaten mit einer beliebigen Rate von einem der Zweige, Extrahieren der Taktfrequenz der Servicedaten, Einkapseln der Servicedaten, Mappen der gekapselten Datenpakete auf einen Container eines Hochgeschwindigkeitskanals und Übermitteln der gemappten gekapselten Datenpakete in dem Container auf eine gegenüberliegende Ausrüstung, und
    • b) nach dem Erhalten der gekapselten Datenpakete in dem Container des Hochgeschwindigkeitskanals an der gegenüberliegenden Ausrüstung, das Demappen der Datenpakete und das Entkapseln der entmappten Datenpakete, wobei in jedem Zweig die Taktfrequenz der entkapselten Servicedaten erhalten wird und die lokale Zweigtaktfrequenz basierend auf der übertragenen Taktfrequenz eingestellt wird, um die lokale Zweigtaktfrequenz konsistent mit der erhaltenen Taktfrequenz zu machen, und Senden Servicedaten gemäß der eingestellten lokalen Zweigtaktfrequenz, wobei der Prozeß des Einkapselns der Servicedaten umfaßt: – Definieren eines Schwellwertes in einem Puffer und – Bestimmen, ob die Menge der in dem Puffer gespeicherten Daten den Schwellwert erreicht und, wenn die Menge der Servicedaten den Schwellwert erreicht, Teilen der Servicedaten in wenigstens ein Datensegment mit einer vorbestimmten Länge, die kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, und Hinzufügen eines Framekopfes zu jedem des wenigstens einem Datensegmentes.
  • Dieses Verfahren umfaßt ferner den Schritt des Voreinstellens eines Puffers mit einem Wasserlinienwert, wobei der Schritt des Einstellens der lokalen Zweigtaktfrequenz basierend auf der Taktfrequenz der Servicedaten des entsprechenden Zweiges ferner umfaßt:
    • – Schreiben von Daten in den Puffer gemäß der Taktfrequenz der Servicedaten des entsprechenden Zweiges und lesen der Servicedaten aus dem Puffer gemäß der lokalen Zweigtaktfrequenz, senden des Wasserlinienwertes, der die Differenz zwischen der Schreibgeschwindigkeit und der Lesegeschwindigkeit anzeigt, an das Modul zum Erzeugen des lokalen Zweigtaktes, wobei das Modul zum Erzeugen des lokalen Zweigtaktes die lokale Zweigtaktfrequenz gemäß dem empfangenen Wasserlinienwert einstellt.
  • Vorzugsweise umfaßt das Verfahren ferner den Schritt des Ausführens einer optisch-elektrischen Wandlung der Servicedaten des entsprechenden Zweiges vor dem Extrahieren der Taktfrequenz der Servicedaten des entsprechenden Zweiges und den Schritt des Ausführens einer elektrisch-optischen Wandlung der gemappten Datenpakete nach dem Mapping-Prozeß, Ausführen einer optisch-elektrischen Wandlung vor dem Demapping-Prozeß und den Schritt des Ausführens einer elektrisch-optischen Wandlung für die Servicedaten des entsprechenden Zweiges nach dem Entkapselprozeß.
  • Vorzugsweise umfaßt das Verfahren ferner das Durchführen einer seriell-parallel-Wandlung der Servicedaten nach dem Extrahieren der Taktfrequenzinformation der Servicedaten des entsprechenden Zweiges und vor dem Einkapselprozeß und den Schritt des Durchführens einer Seriell-parallel-Wandlung der gemappten Datenpakete nach dem Mapping-Prozeß, Durchführen einer Seriell-parallel-Wandlung vor dem Demapping-Prozeß und den Schritt des Durchführens einer Parallel-seriell-Wandlung der Servicedaten des entsprechenden Zweiges nach dem Entkapselprozeß.
  • Der Schritt des Entkapselns umfaßt ferner das Begrenzen des Anfangs des Datenbereiches gemäß dem Framekopf, das Begrenzen des Endes des Frames gemäß der vorbestimmten Länge und das Entfernen des Framekopfes.
  • Aus dem oben erwähnten technischen Schema kann entnommen werden, daß, da das CDR-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung Services mit jeder Rate verarbeiten kann und die in dem Einkapselmodul implementierte Einkapselung gemäß der vorliegenden Erfindung eine transparente Einkapselung ist, es keinen Prozeß des Extrahierens reiner Servicedaten aus den Servicedaten im Verlauf der Uplink-Übertragung gibt, jedoch den Prozeß des Einkapselns und Mappens der gesamten Servicedaten, so daß die Taktfrequenzinformation des Ablinkzweiges erhalten bleibt.
  • In der Downlink-Richtung kann, da die ursprüngliche Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges in den in dem Hochgeschwindigkeitskanal übertragenen Datenpaketen erhalten beleibt, die ursprüngliche Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges durch das Demappen und Entkapseln erhalten werden, und durch die Operation der Frequenzunterscheidung auf die Taktfrequenz, die in dem Frequenzmodul implementiert ist, werden die Downlinkzweigtaktfrequenz und eine Uplinkzweigtaktfrequenz in kompletter Einheit gehalten. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges und des Downlinkzweiges konsistent sind. Deshalb können die durch den Uplinkzweig geschriebenen Servicedaten normal ausgelesen werden, ohne den Geschwindigkeitsanpaßprozeß des Standes der Technik, was ferner den Nachteil der Unmöglichkeit des Verarbeitens von Services mit jeder Rate auf Grund der Notwendigkeit des Geschwindigkeitsanpaßprozesses des Standes der Technik eliminiert und einen Konzentrationsprozeß von Services mit willkürlicher Geschwindigkeit implementiert, was die Flexibilität der Servicekonzentration erhöht und die Kosten senkt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das das Übertragungsprinzip eines DWDM-Systems gemäß dem Stand der Technik zeigt.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine OTU zum Implementieren transparenter Übertragung von Services mit willkürlicher Geschwindigkeitswellenlänge gemäß dem Stand der Technik darstellt.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine OTU zum Implementieren von Mehrportservicekonzentration gemäß dem Stand der Technik darstellt.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm, das das Übertragungsprinzip eines DWDM-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das eine OTU zum Konvergieren der an mehreren Ports erhaltenen Services mit willkürlicher Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm, das eine transparente Einkapselung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, das den Prozeß des Entkapselns der transparent eingekapselten Datenpakete in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nun wird die vorliegende Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend beschrieben.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm, das das Übertragungsprinzip eines DWDM-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Jede OTU zum Übertragen kann simultan Servicedaten mit jeder Rate von mehreren Ports empfangen, die empfangenen Daten konzentrieren und dann die Servicedaten an einen Hochgeschwindigkeitskanal durch eine Wellenkombinationseinheit senden. Nach dem Empfangen der von dem Hochgeschwindigkeitskanal gesendeten Daten verteilt die OTU zum Empfangen direkt die empfangenen Servicedaten mit verschiedener Geschwindigkeit an jeden entsprechenden Port ohne die Notwendigkeit der Geschwindigkeitsanpassung.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das eine OTU zum Konzentrieren der von mehreren Ports empfangenen Services mit willkürlicher Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Jeder Port entspricht einem Zweig, und verschiedene Zweige können dazu verwendet werden, Servicedaten mit verschiedenen Raten, bei denen es sich um jede Rate handeln kann, zu übertragen. Es kann 5 entnommen werden, daß diese OTU aus einer Uplink-Übertragungseinheit und einer Downlink-Übertragungseinheit besteht, wobei Uplink-Übertragungsmittel Informationen von der Serviceseite senden und Downlink-Übertragungsmittel Informationen an der Serviceseite empfangen. Die Uplink-Übertragungseinheit umfaßt wenigstens ein Optisch-elektrisch-Wandlermodul 501, eine CDR 205, ein Seriell-parallel-Wandlermodul 503, ein Einkapselmodul 504, ein Mappingmodul 505 und ein Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul 506, die sequentiell in Reihe geschaltet sind, zusammen mit einem Hochgeschwindigkeitskanalübertragungstaktmodul 507, das mit dem Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul 506 verbunden ist; da es auf der Serviceseite mehr als einen Zweig, nämlich Zweig 1 bis Zweig n gibt, sind entsprechend in jedem Zweig ein Optisch-elektrisch-Wandlermodul 501, eine CDR 502 und ein Seriell-parallel-Wandlermodul 503 vorgesehen, nämlich die Optisch-elektrisch-Wandlermodule 501a-501n, CDR 502a-502n und die Seriell-parallel-Wandlermodule 503a-503n. Die Downlink-Übertragungseinheit umfaßt wenigstens ein Modul 508 zum optisch-elektrischen Wandeln, zur Leitungstaktextraktion und zur seriell-parallelen Wandlung, ein Demappingmodul 509, ein Entkapselmodul 510, ein Parallel-seriell-Wandlermodul 512 und ein Elektrisch-optisch-Wandlermodul 513, die sequentiell in Serie geschaltet sind, zusammen mit einem Zweigtakterzeugungs- und- einstellmodul 511, das simultan mit dem Parallel-seriell-Wandlermodul 512 und dem Entkapselmodul 510 verbunden ist. Ähnlich wie bei der Uplink-Übertragungsrichtung gibt es Optisch-elektrisch-Wandermodule 511a-511n, CDR 512a-512n und Seriell-parallel-Wandlermodule 513a-513n entsprechend jedem Zweig, da es mehr als einen Zweig auf der Serviceseite gibt.
  • Bei dieser Vorrichtung können das Optisch-elektrisch-Wandlermodul 501 und das Elektrisch-optisch-Wandlermodul 513 miteinander kombiniert werden, was ein Optisch-elektrisch-Wandlermodul bildet, das die Funktion der bidirektionalen optisch-elektrischen Wandlung erfüllt; in der gleichen Weise können das Seriell-parallel-Wandlermodul 503 und das Parallel-seriell-Wandlermodul 512 miteinander kombiniert werden, das Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul 506 kann mit dem Wandlermodul 508 für optisch-elektrische Wandlung, Leitungstaktextraktion und seriell-parallele Wandlung kombiniert werden. In ähnlicher Weise können das Einkapselmodul 504 und das Entkapselmodul 510 sowie das Mappingmodul 505 und das Demappingmodul 509 jeweils physikalisch in ein Modul mit einer bidirektionalen Arbeitsfunktion integriert werden.
  • In der OTU gemäß der vorliegenden Erfindung unterstützt die CDR 502 die Taktextraktion und die Datenwiederherstellung für Services mit jeder Rate. In dem Einkapselmodul 504 werden alle Services transparent eingekapselt, anders als im Stand der Technik, bei dem nur reine Servicedaten im Verlauf der Einkapselung extrahiert werden und die Füllzeichen oder Overheadzeichen in den ursprünglichen Servicedaten entfernt werden. Daher ist bei der vorliegenden Erfindung die Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges im Verlauf der Einkapselung erhalten, anders als im Stand der Technik, bei welchem die Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges aufgrund der gelöschten Leersignale verlorengeht. Da die Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges in den eingekapselten Daten erhalten ist, kann die Taktfrequenzinformation dieses Uplinkzweiges aus den entkapselten Daten wiederhergestellt werden, wobei das Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodul 511 den Takt des Downlinkzeiges gemäß dieser Taktfrequenzinformation des Uplinkzweiges einstellt, was die Lesegeschwindigkeit und die Schreibgeschwindigkeit miteinander konsistent macht. Dementsprechend gibt es keine Notwendigkeit für eine Geschwindigkeitsanpassung beim Lesen von Daten, was den Nachteil vermeidet, unfähig zu sein, Konzentration von Services mit jeder Rate zu implementieren aufgrund der Notwendigkeit des Geschwindigkeitsanpassens gemäß dem Stand der Technik. Da sie in der Lage ist, Konzentration für Services mit jeder Rate herzustellen, hat die OTU gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorteile der flexiblen Anwendbarkeit und der niedrigen Kosten.
  • Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend ist eine Beschreibung des Verarbeitungsprozesses des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.
  • Was die Uplink-Übertragungsrichtung betrifft, nämlich wenn die OTU Informationen an der Serviceseite überträgt, z.B. an Zweig 1, werden die empfangenen optischen Signale zunächst in elektrische Signale gewandelt und dann an das CDR-Modul 502a durch das optisch-elektrisch-Wandlermodul 501a übertragen, wobei das CDR-Modul Servicedaten mit jeder Rate empfangen kann. Das CDR-Modul extrahiert Taktfrequenzinformation der Servicedaten aus den empfangenen Servicedaten; die Servicedaten werden an das Einkapselmodul 504 gesandt, nachdem sie von dem seriell-parallel-Wandlermodul 503a verarbeitet wurden. Das Einkapselmodul 504 kapselt die empfangenen Servicedaten gemäß der Sequenz des Bitflusses ein, z.B. in Übereinstimmung mit dem Format des GFP-Protokolls. Es ist notwendig, anzugeben, daß die von dem Einkapselmodul 504 vorgenommene Einkapselung eine anders als im Stand der Technik eine transparente Einkapselung ist, das heißt, das die eingekapselten Servicedaten nicht nur reine Servicedaten, sondern auch überflüssige Zeichen oder Overhead Zeichen in den ursprünglichen Servicedaten enthalten. Spezifische Verfahren der transparenten Einkapselung werden insbesondere später beschrieben.
  • Nach dem Ausführen des transparenten Einkapselns von Servicedaten sendet das Einkapselmodul 504 die eingekapselten Datenpakete zu einem Mappingmodul 505. Das Mappingmodul 505 mappt die gekapselten Datenpakete auf den Container des Hochgeschwindigkeitskanals, wie z.B. die Container VC3/VC4 der STM-16; nach dem Pparallel-seriellen-Wandelverfahren und dem Elektrisch-optischen Wandelverfahren durch das Parallel-seriell- und Elektrisch -optisch-Wandlermodul 506 werden die Servicedaten an eine gegenüberliegende Ausrüstung unter Berücksichtigung der Hochfrequenzkanaltaktfrequenz in dem Hochgeschwindigkeitskanalübertragungstaktmodul 507 gesandt. Im Verlauf des Mappens werden mehrere Container zur Verwendung zusammengebunden, wenn die Bandbreite der empfangenen Services größer als die Kapazität eines Containers ist. Falls die empfangene Servicebandbreite kleiner ist als die Kapazität des Containers, werden Füllzeichen oder Lückenpakete in das Format der Einkapselungsdefinition eingefügt, um eine Bandbreitenanpassung zu implementieren.
  • Was die Downlink-Übertragungsrichtung betrifft, also wenn die OTU Information an der Serviceseite empfängt, werden die optischen Signale, die an der gegenüberliegenden Ausrüstung empfangen wurden, zunächst den Prozessen des optisch-elektrischen Wandelns, der Leitungstaktfrequenzextraktion und der seriell-parallelen Wandlung durch das Wandlermodul 508 unterzogen, um sicherzustellen, daß die Taktfrequenz zum Übertragen von Daten in der Downlinkrichtung mit derjenigen des Hochgeschwindigkeitskanals konsistent ist. Dann führt das Demappingmodul 509 ein Entmappen aus, d.h. das Wiederherstellen der Servicedaten jedes Zweiges aus dem Hochgeschwindigkeitskanalcontainer und Entfernen der Füllzeichen und der Lückenpakete in dem Verlauf des Mappens zur gleichen Zeit. Dann führt das Entkapselmodul 510 eine Entkapselung gemäß einem Entkapselformat aus, um die spezifischen Servicedaten in jedem Zweig wiederherzustellen. Der besondere Prozeß der Entkapselung wird insbesondere zusammen mit der transparenten Einkapselung später beschrieben.
  • Nachdem das Entkapselmodul 510 die Servicedaten entkapselt hat, wird ein Serviceübertragungstaktunterscheidungsmodul entsprechend jedem Zweig aufgesetzt, da es keine Abweichung zwischen dem Takt eines lokalen Zweiges und dem Takt auf der Übertragungsseite gibt. Jedes Frequenzunterscheidungsmodul umfaßt einen Puffer, und die entkapselten Servicedaten sind in dieses Frequenzunterscheidungsmodul eingeführt. Da es eine Geschwindigkeitsabweichung zwischen dem Schreiben von Servicedaten an der Übertragungsseite und dem Auslesen von Servicedaten an der Empfangsseite gibt, ist es unvermeidlich, daß die Servicedaten in dem Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul eine Wasserlinienvariation zeigen. Gemäß dem Ändern des Wasserlinienwertes führt das Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodul 511 auf der Empfangsseite eine entsprechende Einstellung durch, um eine Frequenzabweichung zwischen der Empfangsseite und der übertragenden Seite zu eliminieren, was die Taktfrequenz des Zweiges an der Empfangsseite dazu bringt, der Taktfrequenz des empfangenen Service an der Übertragungsseite immer und immer wieder zu folgen, was die Taktfrequenz des Lesens von Servicedaten gleich der Taktfrequenz des Schreibens von Services in der Uplinkrichtung macht. Schließlich werden die Servicedaten gemäß der Frequenz des entsprechenden Zweiges ausgesandt, nachdem die empfangenen Daten von dem Parallel-seriell-Wandlermodul 512a und dem Elektrisch-optisch-Wandlermodul 513a verarbeitet wurden, d.h. nach dem Prozeß des Parallel-seriell-Wandelns und des Elektrisch-optisch-Wandelns.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul entspricht einem Puffer zum Einstellen der Frequenzabweichung zwischen der Übertragungsseite und der Empfangsseite. Es gibt da einen vorbestimmten Standardwasserlinienwert bei jedem Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul. Falls die Taktfrequenz der Übertragungsseite größer ist als diejenige der Empfangsseite, sind die entmappten Servicedaten, die in das Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul geschrieben werden, relativ groß, und der Wasserlinienwert, der den Datenwechsel betrifft, ist größer als der Standardwasserlinienwert. In diesem Fall wird der Wasserlinienwert an das entsprechende Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodul 511 über den Datenbus zwischen dem Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul und dem Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodul 511 gesandt. Dann nimmt das Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodul 511 die entsprechende Einstellung auf die Variation des Wasserlinienwertes vor, d.h. überträgt die Taktfrequenz des entsprechenden Zweiges, um den wechselnden Wasserlinienwert in diesem Geschwindigkeitsfrequenz Unterscheidungsmodul nahe an den Standardwasserlinienwert zu bringen, um eine Frequenzabweichung zu eliminieren; In ähnlicher Weise werden relativ wenig entmappte Servicedaten in das Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul geschrieben, wenn die Taktfrequenz der Übertragungsseite kleiner ist als diejenige der Empfangsseite, und der Wasserlinienwert, der den Datenwechsel betrifft, ist kleiner als der Standardwasserlinienwert. In diesen Fall wird der Zweigtakt der Empfangsseite einer entsprechenden Einstellung gemäß der Variation des Wasserlinienwertes unterzogen, d.h. die Taktfrequenz des entsprechenden Zweiges wird kleiner gemacht, um den sich ändernden Wasserlinienwert in diesem Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodul nahe an den Standardwasserlinienwert zu bringen, um die Frequenzabweichung zu eliminieren. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Lesegeschwindigkeit und die Schreibgeschwindigkeit des Zweiges konsistent sind und eine transparente Übertragung von Zweigtaktfrequenz realisiert wird.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm, das die transparente Einkapselung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die GFP-Einkapselung als Beispiel genommen ist. Die seriell-elektrischen Signale an der serviceempfangenden Seite werden in parallele Signale mittels des Seriell-parallel-Wandlermoduls 503 gewandelt, und dann werden die gewandelten Signale zur weiteren Verarbeitung an das Einkapselmodul 504 gesandt. Tatsächlich handelt es sich bei dem Einkapselmodul 504 um einen FIFO-Puffer. Zwischenzeitlich wird ein Byte-Zähler gesetzt und der Zählwert N ist die Länge des Datenbereiches mit dem eingekapselten Frame. Der Zählwert N wird gemäß der Beziehung von Wirksamkeit und Kosten bei der tatsächlichen Übertragung gewählt, so daß N mit verschiedenen Services variiert, jedoch konstant und unveränderlich in dem Übertragungsprozeß desselben Service ist.
  • Um die Kontinuität der übertragenen Daten zwischen Paketen sicherzustellen, ist eine Kontrolle über Puffer notwendig, und es ist notwendig, daß die Bandbreite des Mappens größer ist als die Grunddatengeschwindigkeit der Clientdaten vor dem Verschlüsseln. Ein niedriger Grenzwert wird in den FIFO-Puffer 504 gesetzt, nachdem die gespeicherten Daten in dem FIFO den unteren Grenzwert erreichen, und zwar gemäß dem First-in-first-out-Prinzip, wobei die Daten in dem FIFO-Puffer gemäß dem aktuellen Zählwert N gestückelt werden, um die Kontinuität der Daten zwischen den Frames sicherzustellen. Den gestückelten Daten werden ein Kernkopf und ein Ladegewichtfeldkopf hinzugefügt, wodurch die Einkapselung für die Daten implementiert werden kann. Die ungestückelt in dem Puffer vorliegenden Daten werden kombiniert und in dem nächsten Stückelungsprozeß verarbeitet.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, das den Prozeß des Entkapselns der transparenten eingekapselten Datenpakete gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Was das GFP-Protokoll betrifft, so werden, nachdem das sendende Terminal die Datenframes von dem außerhalb gelegenen Terminal erhalten hat, der Start des Datenbereiches durch einen Kernkopf begrenzt, das Ende des Rahmens gemäß der Datenlänge N begrenzt und dann der Kernkopf und der Ladungskopf entfernt, die empfangenen Daten an das Entkapselmodul 510 gesandt, welches tatsächlich ein FIFO-Puffer ist. Da die überflüssigen Rahmendaten bereits erkannt und entfernt wurden, bevor sie in den Puffer 510 gespeichert wurden, handelt es sich bei den im Puffer 510 gespeicherten Daten um reine Ladungsdaten. Gemäß dem FIFO-Prinzip wird der Datenstrom von parallelen Daten in serielle Daten durch ein Parallel-seriell-Wandlermodul 512 gewandelt und dann ausgesandt. Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gibt es, wenn die elektrischen Signale direkt von der OTU empfangen werden, keine Notwendigkeit für Prozesse wie ein optisch-elektrisches Wandeln und ein elektrisch-optisches Wandeln, so daß dementsprechend ein Optisch-elektrisch-Wandlermodul nicht benötigt wird.
  • Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, z.B. bei einer Niedriggeschwindigkeitssituation, können die Signale direkt verarbeitet werden, ohne eine Seriell-parallel-Wandlung und eine Parallel-seriell-Wandlung vorzunehmen, so daß demzufolge ein Seriell-parallel-Wandlermodul nicht benötigt wird.
  • Während die Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform selbiger gezeigt und beschrieben wurde, wird von den Fachleuten verstanden werden, daß die Reichweite der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • ÜBERSETZUNG DES TEXTES IN DEN ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1
    wave combining unit Wellenzusammenführeinheit
    wave dividing unit Wellenteileinheit
    Fig. 2
    service side Serviceseite
    transmitting direction Übertragungsrichtung
    receiving direction Empfangsrichtung
    receiving module empfangendes Modul
    transmitting module übertragendes Modul
    high-speed line side Hochgeschwindigkeitsleitungsseite
    Fig. 3
    branch 1 Zweig 1
    optical-electrical converting module Optisch-elektrisch-Wandlermodul
    serial-parallel converting module Seriell-parallel-Wandlermodul
    encapsulation module Einkapselmodul
    mapping module Mappingmodul
    parallel-serial and electrical-optical converting module Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul
    high-speed line side Hochgeschwindigkeitsleitungsseite
    service side Serviceseite
    branch n Zweig n
    high-speed channel transmitting clock module Hochgeschwindigkeitskanalübertragungstaktmodul
    uplink transmitting direction Uplink-Übertragungsrichtung
    downlink transmitting direction Downlink-Übertragungsrichtung
    electrical-optical converting module Elektrisch-optisch-Wandlermodul
    parallel-serial converting module Parallel-seriell-Wandlermodul
    speed adapting module Geschwindigkeitsanpaßmodul
    decapsulating module Entkapselmodul
    de-mapping module Demappingmodul
    optical-electrical converting, line clock extraction and serial-parallel converting module Modul für optisch-elektrische Wandlung, Leitungstaktextraktion und seriell-parallele Wandlung
    branch clock generating module Zweigtakterzeugungsmodul
    Fig. 4
    wave combining unit Wellenzusammenführeinheit
    wave dividing unit Wellenteileinheit
    Fig. 5
    branch 1 Zweig 1
    optical-electrical converting module Optisch-elektrisch-Wandlermodul
    serial-parallel converting module Seriell-parallel-Wandlermodul
    encapsulation module Einkapselmodul
    mapping module Mappingmodul
    parallel-serial and electrical-optical converting module Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul
    high-speed line side Hochgeschwindigkeitsleitungsseite
    service side Serviceseite
    branch n Zweig n
    high-speed channel transmitting clock module Hochgeschwindigkeitskanalübertragungstaktmodul
    uplink transmitting direction Uplink-Übertragungsrichtung
    downlink transmitting direction Downlink-Übertragungsrichtung
    electrical-optical converting module Elektrisch-optisch-Wandlermodul
    parallel-serial converting module Parallel-seriell-Wandlermodul
    speed adapting module Geschwindigkeitsanpaßmodul
    decapsulating module Entkapselmodul
    de-mapping module Demappingmodul
    optical-electrical converting, line clock extraction and serial-parallel converting module Modul für optisch-elektrische Wandlung, Leitungstaktextraktion und seriell-parallele Wandlung
    branch clock generating and adjusting module Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodul
    Fig. 6
    reading data Lesen von Daten
    buffer Puffer
    writing data Schreiben von Daten
    waterline value Wasserlinienwert
    Fig. 7
    serial-parallel converting module Seriell-parallel-Wandlermodul
    FIFO (buffer) FIFO (Puffer)
    byte counter, counting value N Byte-Zähler, der den Wert N zählt
    optional optional
    core header Kernkopf
    data area Datenbereich
    length: N bit Länge: N Bits
    Fig. 8
    parallel-serial converting module Parallel-seriell-Wandlermodul
    FIFO (buffer) FIFO (Puffer)
    optional optional
    core header Kernkopf
    data area Datenbereich
    length: N bit Länge: N Bits

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Herstellen von Mehrport-Servicekonzentration, umfassend: eine Uplink-Übertragungseinheit, die dazu angeordnet ist, Servicedaten von einer Vielzahl von Zweigen (branch 1, ..., branch n) zu erhalten und die umfaßt: eine Vielzahl von Takt- und Datenwiederherstellungsmodulen (502a, ..., 502n), die dazu konstruiert und angeordnet ist, um Taktfrequenzinformationen aus den Servicedaten und Servicedaten aus einer anderen der Vielzahl von Zweigen zu extrahieren, ein Einkapselmodul (504) zum Einkapseln der Vielzahl extrahierter Servicedaten und ein Mappingmodul (505), das dazu konstruiert und angeordnet ist, die Vielzahl der gekapselten extrahierten Servicedaten auf einen Container eines Hochgeschwindigkeitskanals zu mappen, und eine Downlink-Übertragungseinheit umfassend: ein Demappingmodul (509) zum Wiederherstellen von Datenpaketen aus einem Container des Hochgeschwindigkeitskanals, ein Entkapselmodul (510) zum Entkapseln der wiederhergestellten Datenpakete und Wiederherstellen einer Vielzahl von Zweigdaten und ein Zweigtakterzeugungs- und -einstellteil (510, 511a, ..., 511n), das dazu konstruiert und angeordnet ist, eine Taktfrequenz aller Zweigdaten zu bestimmen und eine lokale Zweigtaktfrequenz basierend auf der bestimmten Taktfrequenz einzustellen, um die lokale Zweigtaktfrequenz konsistent mit der Taktfrequenz der Zweigdaten zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Takt- und Datenwiederherstellmodul (502a, ..., 502n) dazu ausgebildet ist, einen Service unabhängig von seiner Datenrate zu unterstützen, und daß das Einkapselmodul (504) dazu konfiguriert ist, die aus den Servicedaten in den gekapselten extrahierten Servicedaten extrahierte Taktfrequenzinformation zu erhalten und einen Schwellwert in einem Puffer (504) festzulegen, um zu bestimmen, ob das Volumen der in dem Puffer gespeicherten Servicedaten den vorbestimmten Schwellwert erreicht, um die Servicedaten in wenigstens ein Datensegment mit einer vorbestimmten Länge, die kleiner oder gleich dem Grenzwert ist, zu teilen, falls das Volumen der Servicedaten den Grenzwert erreicht, und jedem des wenigstens einen Datensegmentes einen Framekopf hinzuzufügen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zweigtakterzeugungs- und -einstellteil (510, 511a, ..., 511n) umfaßt: eine Vielzahl von Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodulen, die mit entsprechenden der Vielzahl der Zweige (branch 1, ..., branch n) korrespondieren und innerhalb des Entkapselmoduls (510) angeordnet sind, wobei die Vielzahl der Geschwindigkeitsfrequenzunterscheidungsmodule jeweils dazu konstruiert und angeordnet ist, eine Abweichung zwischen der lokalen Zweigtaktfrequenz und der Taktfrequenz der Servicedaten von einem entsprechenden Zweig zu bestimmen, und eine Vielzahl von Zweigtakterzeugungs- und -einstellmodulen (511a, ..., 511n), die entsprechenden der Vielzahl von Zweigen entsprechen und jeweils dazu konstruiert und angeordnet sind, einen lokalen Zweigtakt zu erzeugen und die lokale Zweigtaktfrequenz einzustellen, um die lokale Zweigtaktfrequenz konsistent mit der Taktfrequenz der Servicedaten von dem jeweiligen entsprechenden Zweig zu machen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Uplink-Übertragungseinheit ferner umfaßt: eine Vielzahl von Optisch-elektrisch-Wandlermodulen (501a, ..., 501n), die entsprechenden der Vielzahl von Zweigstellen (branch 1, ..., branch n) entsprechen, wobei jedes Optisch-elektrisch-Wandlermodul mit einem entsprechenden Takt- und Datenwiederherstellmodul (502a, ..., 502n) verbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, erhaltene optische Signale in elektrische Signale zu wandeln, eine Vielzahl von Seriell-parallel-Wandlermodulen (503a, ..., 503n), von denen jedes einer entsprechenden der Vielzahl von Zweigen entspricht und betreibbar zwischen einem entsprechenden Takt- und Datenwiederherstellmodul (502a, ..., 502n) und dem Einkapselmodul (504) angeordnet ist, wobei die Vielzahl der Seriell-parallel-Wandlermodule dazu konstruiert und angeordnet ist, serielle Signale in parallele Signale zu wandeln, ein Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul (506), das mit dem Mappingmodul (505) verbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, eine parallel-serielle Wandlung und eine optisch-elektrische Wandlung der gemappten gekapselten extrahierten Servicedaten durchzuführen, und ein Hochgeschwindigkeitskanalübertragungstaktmodul (507), das mit dem Parallel-seriell- und Elektrisch-optisch-Wandlermodul verbunden ist und das dazu verwendet wird, einen Hochgeschwindigkeitskanaltakt zur Verfügung zu stellen, wobei die Downlink-Übertragungseinheit ferner umfaßt: ein Modul (508) für eine optisch-elektrische Wandlung, Leitungstaktextraktion und Seriell-parallel-Wandlung, das mit dem Demapping-Modul (509) verbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, eine optisch-elektrische Wandlung, Leitungstaktextraktion und eine seriell-parallele Wandlung der erhaltenen Datenpakete durchzuführen, eine Vielzahl von Parallel-seriell-Wandlermodulen (512a, ..., 512n), die entsprechenden der Vielzahl von Zweigen entsprechen und jeweils mit dem Entkapselmodul (510) und entsprechenden Zweigtakterzeugungs- und Einstellmodulen (511a, ..., 511n) verbunden ist, und das dazu verwendet wird, einen Parallel-seriell-Wandlerprozeß für die Zweigstellendaten auszuführen, und ein Elektrisch-optisch-Wandlermodul (513a, ..., 513n) in jedem Zweig der Vielzahl von Zweigen, das mit einem entsprechenden Parallel-seriell-Wandlermodul (512a, ..., 512n) verbunden ist und das dazu verwendet wird, einen Parallel-seriell-Wandlerprozeß für die erhaltenen Zweigdaten durchzuführen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die verschiedenen Zweige dazu ausgebildet sind, das Verarbeiten von Services mit verschiedenen Raten zu unterstützen.
  5. Verfahren zum Herstellen von Mehrport-Servicekonzentration zum Verarbeiten einer Vielzahl von Servicedaten, die einer Vielzahl von Zweigstellen entsprechen, umfassend: nach dem Erhalten der Vielzahl der Servicedaten von der Vielzahl der Zweige (branch 1, ..., branch n), Extrahieren von Taktfrequenzinformationen aus jeder der Vielzahl der Servicedaten, Einkapseln jeder der Vielzahl von Servicedaten in gekapselte Datenpakete, Mappen der gekapselten Datenpakete auf einen Container eines Hochgeschwindigkeitskanals und Übermitteln der gemappten gekapselten Datenpakete in dem Container auf eine gegenüberliegende Ausrüstung, und nach dem Erhalten der gemappten gekapselten Datenpakete in dem Container des Hochgeschwindigkeitskanals an der gegenüberliegenden Ausrüstung, das Demapping der gemappten gekapselten Datenpakete, Entkapseln der gekapselten Datenpakete in entkapselte Servicedaten, Bestimmen einer Übertragungstaktfrequenz der entkapselten Servicedaten in jedem Zweig, Einstellen einer lokalen Zweigtaktfrequenz, um die lokale Zweigtaktfrequenz in jedem Zweig konsistent mit einer Übertragungstaktfrequenz zu machen, und Erhalten der Servicedaten gemäß der eingestellten lokalen Zweigtaktfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß das Einkapseln der Servicedaten in jedem Zweig umfaßt: Erhalten der extrahierten Taktfrequenzinformation der Servicedaten, Definieren eines Schwellwertes in einem Puffer (504), Bestimmen, ob das Volumen der in dem Puffer gespeicherten Servicedaten wenigstens gleich dem Schwellwert ist, und Teilen der Servicedaten in wenigstens ein Datensegment, das eine vordefinierte Länge besitzt, die kleiner oder gleich dem Schwellwert ist, falls das Volumen der Servicedaten den Schwellwert erreicht, und Hinzufügen eines Framekopfes zu jedem des wenigstens einen Datensegments.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner für jedem Zweig umfassend das Voreinstellen eines anderen Puffers (buffer) mit einem Wasserlinienwert, wobei das Einstellen der lokalen Zweigtaktfrequenz ferner umfaßt: Schreiben von Daten in den anderen Puffer gemäß der Taktfrequenz der Servicedaten des entsprechenden Zweiges, Lesen der Servicedaten aus dem anderen Puffer gemäß der lokalen Zweigtaktfrequenz, Senden des Wasserlinienwertes, der die Differenz zwischen der Schreibgeschwindigkeit und der Lesegeschwindigkeit anzeigt, an das Modul zum Erzeugen des lokalen Zweigtaktes, so daß das Modul zum Erzeugen des lokalen Zweigtaktes die lokale Zweigtaktfrequenz gemäß dem erhaltenen Wasserlinienwert einstellt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: optisch-elektrisches Wandeln der Servicedaten eines entsprechenden Zweiges vor dem Extrahieren der Taktfrequenzinformation aus den Servicedaten des entsprechenden Zweiges, Ausführen einer elektrisch-optischen Wandlung der gemappten gekapselten Datenpakete nach dem Mappen, Durchführen einer optisch-elektrischen Wandlung vor dem Demapping und Durchführen einer elektrisch-optischen Wandlung der Servicedaten des entsprechenden Zweiges nach dem Entkapseln.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Durchführen einer Seriell-parallel-Wandlung der Servicedaten nach dem Extrahieren der Taktfrequenzinformation des entsprechenden Zweiges und vor dem Einkapseln, Durchführen einer Seriell-parallel-Wandlung der gemappten gekapselten Datenpakete nach dem Mappen, Durchführen einer Seriell-parallel-Wandlung vor dem Demapping und Durchführen einer parallel-seriellen Wandlung für die Servicedaten nach dem Entkapseln.
  9. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Entkapseln der gekapselten Datenpakete das Begrenzen des Anfangs des Datenbereiches gemäß dem Framekopf, das Begrenzen eines Endes des Frames gemäß der vorbestimmten Länge und das Entfernen des Framekopfes umfaßt.
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