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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in Telekommunikationsnetzen
und mit solchen im Zusammenhang stehende und betrifft insbesondere
ein Datenkommunikationsnetz, ein Verfahren zum Kommunizieren über ein
Datenkommunikationsnetz und ein Netzelement eines solchen Netzes. Bei
derzeitigen optischen Netzen, beispielsweise SONET/SDH/WDM-Netzen,
wird üblicherweise
eine zentralisierte Steuerung zur Konfiguration und zur Überwachung
der Ausrüstung
genutzt. Verbindungsorientierte Netze, die zentral gesteuert werden,
leiden üblicherweise
an Problemen, welche mit Verzögerungen
bei der Bereitstellung von Leitungen für die Übertragung von Daten im Zusammenhang
stehen. Um solche Verzögerungen
zu reduzieren, ist vorgeschlagen worden, eine verteilte Steuerung
für solche optischen
Netze zu implementieren, beispielsweise indem ein GMPLS-Protokoll
(generalisiertes Multi-Protocol Label Switching) genutzt wird. In
einem Netz, das unter einer GMPLS-Umgebung betrieben wird, ermöglichen
die GMPLS-Protokolle effektiv, dass Verbindungsanforderungen für neue Leitungen von
dem Netz selbst und für
das Netz behandelt werden, um die angeforderte Leitung aufzubauen,
im Gegensatz zu einem separaten Zentralverwaltungssystem, das die
Verbindung aufbaut.
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Es
wurden außerdem
Vorschläge
gemacht zur Umwandlung von bestehenden optischen Netzsystemen, die
in einer zentral verwalteten Umgebung arbeiten und OSI-Routingprotokolle
unterstützen,
in Netze, die verteilte Routingprotokolle unterstützen. Es
wurde beispielsweise vorgeschlagen, ein SONET-Netz bereitzustellen,
welches IP-basierte Routing protokolle unterstützt, indem die IP-Protokolle über die
bestehenden eingebetteten Datenkommunikationskanäle (DCCs – Data Communication Channels)
des SONET-Netzes ausgeführt
werden. Ein solcher Vorschlag ist in dem Dokument des Forums für Netz-
und Diensteintegration (NSIF – Network
and Services Integration Forum) mit dem Titel "SIF Contribution NSIF-AR-9910-111 Alternatives
for IP on SONET DCC" vom
10. Oktober 1999 von Jeff Learman von der Open Networks Engineering,
Inc. umrissen.
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Zur
kurzen Erklärung,
in existierenden Netzen werden bei der zentralisierten Steuerung
im Allgemeinen eingebettete Kommunikationskanäle (Datenkommunikationskanäle oder
DCCs) genutzt, welche in "Overhead"-Bereichen (im Gegensatz
zu den "Nutzlast"-Bereichen) des Datensignals
enthalten sind. Beispielsweise befindet sich bei SONET/SDH-Netzen
der Overhead-Bereich in einem Teil des Rahmens, und bei WDM-Netzen können die DCCs über eine
Reservewellenlänge übermittelt
werden. Die eingebetteten Kanäle
(DCCs) bilden ein Datenkommunikationsnetz (DCN), auf welches an
einem Netzeinrichtungsknoten, der als ein Gateway-Netzelement bezeichnet
wird, zugegriffen werden kann, und zwar über eine standardmäßige Schnittstelle
der Datenkommunikationstechnik (z. B. eine Ethernet-Schnittstelle).
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Der
NSIF-Vorschlag krankt an mehreren Nachteilen. Die DCCs eines bestehenden
SONET-Netzes haben nicht notwendigerweise die gleiche Topologie
wie der Datenfluss von Clientdaten. Wenn also IP-Routingprotokoll-Signale über das
bestehende Netz aus DCCs übermittelt
würden, bräuchte durch
Vorhandensein eines Fehlers, der die Übermittlung von Clientdaten
beeinträchtigt,
möglicherweise
nicht die Übertragung
der IP-Routingprotokoll-Signale
beeinträchtigt
zu werden, und die Erkennung des Fehlers könnte dadurch verzögert werden.
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Außerdem brauchen
IP-Informationen nicht durch Netzelemente geleitet werden, die nicht
an Routing-Entscheidungen beteiligt sind; das Nutzen bestehender
DCCs könnte
bewirken, dass IP-Informationen unnötigerweise durch solche Netzelemente geleitet
werden und/oder von diesen verarbeitet werden.
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Die
EP-A-1 065 848 von Alcatel beschreibt ein Kommunikationsnetz, in
welchem ein IP-Paket zur Übertragung über eine
OSI-Kommunikationsverbindung
verkapselt wird.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Datenkommunikationsnetz
und ein Verfahren zur Kommunikation über ein solches Netz zur Verfügung zu
stellen, welche ermöglichen,
dass ein zentral verwaltetes Netz ein verteilt verwaltetes Protokoll
unterstützt,
während
gleichzeitig einer oder mehrere der Nachteile des vorstehend erwähnten Standes
der Technik gemindert werden.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Datenkommunikationsnetz
zur Verfügung
gestellt, das eine Mehrzahl von untereinander verbundenen Netzelementen
(2) umfasst, die zumindest einen Teil eines ersten Datenkommunikationsnetzes
(5) bilden, wobei das erste Datenkommunikationsnetz ein
Zentralverwaltungsendgerät
(1) umfasst, zur zentralen Verwaltung des ersten Netzes,
sowie zentral verwaltete Steuerkanäle (5, 5A)
zur Übermittlung
von Steuerinformationen in dem ersten Netz, welche sich auf die
Steuerung des ersten Netzes beziehen, wobei die zentral verwalteten
Steuerkanäle
des ersten Datenkommunikationsnetzes bis zu dem Zentralverwaltungsendgerät (1) laufen,
wobei die mehreren untereinander verbundenen Netzelemente zumindest
einen Teil eines zweiten Datenkommunikationsnetzes (6)
bilden, wobei das zweite Datenkommunikationsnetz ein verteiltes Verwaltungssystem
und verteilt verwaltete Steuerkanäle (6, 6a–6d)
umfasst, zur Übermittlung
von Steuerinformationen in dem zweiten Kommunikationsnetz, die sich
auf die Steuerung des zweiten Netzes beziehen, wobei die verteilt
verwalteten Steuerkanäle
des zweiten Netzes nicht zu dem Zentralverwaltungsendgerät (1)
laufen und wobei das Datenkommunikationsnetz in der Lage ist, sowohl
- (i) ein zentrales Verwaltungsprotokoll mit
Hilfe des ersten Netzes und der Steuerkanäle desselben als auch
- (ii) ein verteiltes Steuerprotokoll mit Hilfe des zweiten Netzes
und der Steuerkanäle
desselben abzuwickeln,
wobei es dadurch gekennzeichnet,
dass die Netzelemente einen ersten Protokollstapel (18a–18e)
zur Steuerung der Kommunikation entsprechend dem zentralen Verwaltungsprotokoll
umfassen, sowie einen zweiten Protokollstapel (17a–17e)
zur Steuerung der Kommunikation entsprechend dem verteilten Steuerprotokoll,
wobei der erste und der zweite Protokollstapel auf höheren Ebenen
als der Datenverbindungsschicht (17b, 18b) voneinander
abweichen.
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Vorzugsweise
umfasst die Datenverbindungsschicht-Schnittstelle ein Punkt-zu-Punkt-
und ein LAP(Link Access Procedure)-D-Kanal-Protokoll.
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Bevorzugt
ist eine Verbindung zwischen zwei der Netzelemente vorgesehen, wobei
die Verbindung dazu dienen kann, sowohl das zentrale Verwaltungsprotokoll
als auch das verteilte Verwaltungsprotokoll zu unterstützen.
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Vorzugsweise
kann die Verbindung dazu dienen, einen der zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten
Netzes und einen der verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten
Netzes zu führen.
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Gemäß der Erfindung
kann daher ein Netz bereitgestellt werden, in welchem sowohl zentrale Verwaltungsprotokolle
als auch verteilte Verwaltungsprotokolle unterstützt werden und in welchem die
Topologie der Steuerkanäle
des verteilt verwalteten Netzes (des zweiten Netzes) der Topologie
des Datenverkehrs entspricht, wodurch eine effiziente Erkennung
von Leitungsunterbrechungen in dem Netz ermöglicht wird. Das Netz kann
in solcher Weise konfiguriert sein, dass es als aus zwei quasi-parallelen Datenkommunikationsnetzen
(DCNs) bestehend betrachtet werden kann, und zwar einem DCN für die zentrale
Verwaltung und einem DCN für
die verteilte Verwaltung, wobei die beiden DCNs zumindest einige
der gleichen physischen Medien gemeinsam nutzen (beispielsweise
die Netzelemente und die Faserverbindungen zwischen diesen). Wie
bei dem vorstehend erwähnten
NSIF-Vorschlag ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine zentrale Verwaltung des Netzes, aber
im Gegensatz zu dem NSIF-Vorschlag ermöglicht die vorliegende Erfindung
zudem die Nutzung einer verteilten Verwaltung und zugehöriger Protokolle
in dem Netz unabhängig
von einem zentralen Verwaltungssystem.
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Darüber hinaus
ermöglicht
die Erfindung die Einführung
von Netzen, welche verteilte Verwaltungsprotokolle unterstützen, welche
aber ebenfalls eine zentrale Verwaltung unterstützen, sodass allmählich eine
Evolution von einem bestehenden zentral verwalteten Netz zu einem
verteilt verwalteten Netz erfolgen kann.
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Die
Topologie zumindest eines der Netze aus Steuerkanälen ist
in vorteilhafter Weise manuell konfigurierbar (beispielsweise auf
der auch als Sicherungsschicht bezeichneten Datenverbindungsschicht).
Zum Beispiel kann die Topologie der zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten
Netzes geeigneterweise manuell von dem zentralen Verwaltungssystem aus
konfigurierbar sein. Die Topologie der verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten
Netzes kann beispielsweise geeignet mit Hilfe externer Ausrüstung manuell
konfigurierbar sein. Die manuelle Konfiguration der Topologie der
verteilt verwalteten Steuerkanäle
des zweiten Netzes kann erfolgen, wenn ein neues Netzelement in
Betrieb genommen wird, beispielsweise mit Hilfe lokaler Inbetriebnahmeausrüstung. Zum
Beispiel könnte
die lokale Inbetriebnahmeausrüstung
in Form eines Craft-Terminal oder eines auch als Dumb-Terminal bezeichneten nichtprogrammierbaren
Endgeräts über eine
Steuerleitungsschnittstelle (CLI – Command Line Interface) vorgesehen
sein. Die Inbetriebnahme, die durch eine solche externe Inbetriebnahmeausrüstung erfolgt, kann
als analog den Inbetriebnahmefunktionen vorgesehen betrachtet werden,
die von dem zentralen Verwaltungssystem des ersten Netzes ausgeführt werden
können.
Die Topologie der verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten Netzes kann
alternativ oder zusätzlich
mit Hilfe von Anweisungen manuell konfigurierbar sein, die von dem
zentralen Verwaltungssystem aus über
die zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten Netzes zu den
relevanten Netzelementen gesendet werden (die sowohl dem ersten
als auch dem zweiten Netz angehören).
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Die
Steuerkanäle
jedes Netzes können
beispielsweise die Übertragung
von Routinginformationen ermöglichen,
die mit der Übertragung
von Daten verknüpft
ist, und können
außerdem
beispielsweise die Übertragung
von Leitungsbereitstellungsinformationen ermöglichen.
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Jedes
Netz kann natürlich
viele unterschiedliche Protokolle oder unterschiedliche Aspekte
eines gegebenen Protokolls oder einer Protokollfamilie unterstützen.
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Die
mehreren Netzelemente umfassen vorzugsweise zumindest einen Multiplexer.
Die mehreren Netzelemente umfassen vorzugsweise zumindest ein Gateway-Netzelement.
Das erste Netz umfasst vorzugsweise ein zentrales Verwaltungssystem,
welches die zentrale Verwaltung des ersten Netzes ausführt. In
einem solchen Fall unterscheidet sich die Topologie der Steuerkanäle des ersten
und des zweiten Netzes vorteilhafterweise in dem Bereich des zentralen
Verwaltungssystems. Beispielsweise kann das Netz derart angeordnet
sein, dass die zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten Netzes bis zu
dem zentralen Verwaltungssystem laufen, wogegen die verteilt verwalteten
Steuerkanäle
des zweiten Netzes sich nicht bis zu dem zentralen Verwaltungssystem
erstrecken. Das Netz kann derart vorgesehen sein, dass die verteilt
verwalteten Steuerkanäle
des zweiten Netzes an der Schnittstelle mit dem zentralen Verwaltungssystem
aktiv gesperrt werden. Das zentrale Verwaltungssystem kann mit einem
Netzelement des ersten Netzes mittels einer Ethernet-Schnittstelle
verbunden sein.
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Das
Netz umfasst vorteilhafterweise einen Anschluss, der von einem der
Netzelemente des zweiten Netzes weg führt, wobei der Anschluss zum Anschließen einer
Dateneinrichtung an das zweite Netz geeignet ist. In einem solchen
Fall unterscheidet sich die Topologie der Steuerkanäle des ersten
und des zweiten Netzes vorteilhafterweise in dem Bereich des Anschlusses
zu der Dateneinrichtung. Beispielsweise ist das Netz vorzugsweise
derart vorgesehen, dass die verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten
Netzes bis zu dem Anschluss laufen, wogegen die zentral verwalteten
Steuerkanäle
des ersten Netzes nicht bis zu diesem Anschluss laufen. Indem Steuerinformationen,
die das zentral verwaltete Netz betreffen, außerhalb des Netzes nicht zugelassen
werden, beispielsweise indem die relevanten Steuerkanäle an der Schnittstelle
zu der Dateneinrichtung gesperrt werden, können Sicherheitsrisiken verringert
werden, die mit der Möglichkeit
verbunden sind, dass eine dritte Seite den Betrieb des ersten Netzes
stört und/oder
dieses missbraucht. Beispielsweise kann das Datenkommunikationsnetz
in privatem Besitz sein und die Dateneinrichtung kann im Besitz
einer dritten Seite (eines Kunden) sein, wobei die Dateneinrichtung
zum Zwecke der Nutzung des Netzes mit dem Datenkommunikationsnetz
verbunden ist.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Netz eine Dateneinrichtung, die mit dem zweiten Netz
durch einen Anschluss verbunden ist, der von einem der Netzelemente
des zweiten Netzes weg führt.
Es sei angemerkt, dass es möglich
ist, dass sich eine solche Dateneinrichtung in einem anderen Land
als der Rest des Netzes befindet.
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Die
Dateneinrichtung kann eine Netzvermittlungseinrichtung, ein Netzrouter
oder ein anderer Teil der Netzausrüstung sein. Das Datenkommunikationsnetz
kann natürlich
mit anderen Dateneinrichtungen verbunden sein, die nicht unter der
gleichen Verwaltung wie das erste oder das zweite Netz stehen. Solche
Dateneinrichtungen können
einen Teil eines anderen Netzes bilden. Das Datenkommunikationsnetz
kann mit einem weiteren Datenkommunikationsnetz verbunden sein.
Es kann ein einziges zentrales Verwaltungssystem vorgesehen sein,
um das erste Netz und zumindest ein weiteres Netz zu verwalten. Ein
solches einziges zentrales Verwaltungssystem kann fünf oder
mehr Netze verwalten, beispielsweise SONET/SDH-Ringe.
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Die
Erfindung findet insbesondere dort Anwendung, wo das erste Netz
optische Netzelemente umfasst, beispielsweise photonische/WDM(Wellenlängenmultiplex)-,
SONET(synchrones optisches Netz)- oder SDH(synchrone digitale Hierarchie)-Netzelemente.
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Das
erste Netz kann ein umgewandeltes Altnetz sein. Der Begriff "umgewandeltes Altnetz" kann definiert werden
als jedes Netz umfassend, das ursprünglich mit Hilfe von Technologie
installiert worden ist, die nicht vollständig mit heutiger Technologie kompatibel
ist, und das dann später
nötigenfalls
zur Nutzung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung umgewandelt
worden ist. Beispielsweise ist es möglich, dass Altnetze nicht
mit MPLS-Protokollen kompatibel sind, wie sie gemäß bestimmter
bevorzugter Aspekte der vorliegenden Erfindung erforderlich sind.
Der größte Teil
der Netze, die in der Mitte der 1990er Jahre oder davor installiert
worden sind, können
beispielsweise als Altnetze betrachtet werden.
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Die
Netzelemente des ersten Netzes sind vorzugsweise in der Lage, ein
OSI-Protokoll abzuwickeln, zum Beispiel ein OSI-Routingprotokoll.
Die Netzelemente des ersten Netzes sind vorzugsweise in der Lage,
eine vollständige
Programmfamilie von OSI-Protokollen (OSI = Open Systems Interconnection)
abzuwickeln.
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Die
Netzelemente des zweiten Netzes sind vorzugsweise in der Lage, ein
IP-Protokoll abzuwickeln, zum Beispiel ein IP-Routingprotokoll.
Die Netzelemente des zweiten Netzes sind vorzugsweise in der Lage,
eine vollständige
Programmfamilie von IP-Protokollen (IP = Internet Protocol) abzuwickeln. Die
Netzelemente des zweiten Netzes sind vorzugsweise in der Lage, die
Protokolle abzuwickeln, die mit MPLS (Multi-Protocol Label Switching) verknüpft sind,
beispielsweise eine verallgemeinerte (oder generische) Form von
MPLS (wie etwa GMPLS). Vorzugsweise sind die Netzelemente des zweiten
Netzes in der Lage, die Übertragung
von Daten in Form von MPLS verkapselt in IP-kodierten Datenpaketen abzuwickeln.
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Das
Datenkommunikationsnetz gemäß der vorliegenden
Erfindung ist vorteilhafterweise in der Lage, eine Übertragung
von Daten sowohl mit Hilfe von OSI-Protokollen als auch mit Hilfe
von MPLS-Protokollen abzuwickeln.
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Vorteilhafterweise
ist jedes der mehreren Netzelemente derart konfiguriert, dass es
in der Lage ist, aus Signalen, die an dem Netzelement empfangen
werden, eine Angabe bezüglich
dessen zu extrahieren, ob die empfangenen Signale entsprechend einem
Protokoll verarbeitet werden sollen, das zur Verwendung mit dem
ersten Netz geeignet ist, oder ob die empfangenen Signale entsprechend
einem Protokoll verarbeitet werden sollen, das zur Verwendung mit
dem zweiten Netz geeignet ist. Beispielsweise kann das Netz derart
ausgelegt sein, dass Daten, die mit Hilfe eines gegebenen Protokolls übertragen
werden, eine Angabe dazu enthalten, dass die Daten unter diesem
Protokoll übertragen
werden. Die Angabe kann den Typ des Protokolls angeben (zum Beispiel,
ob das Protokoll ein OSI-Protokoll oder ein IP-Protokoll ist). Die
Angabe zu dem Protokoll oder dem Typ des Protokolls erfolgt beispielsweise
mit Hilfe eines Protokollidentifikationsfeldes oder unter Nutzung
von (Datenverbindungs-)Adressierungsinformationen.
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Die
Steuerkanäle
des ersten und des zweiten Netzes sind geeigneterweise in Form von
eingebetteten Steuerkanälen
vorgesehen. Die Steuerkanäle
können
in den Overhead-Teil der übermittelten Daten
eingebettet sein (d. h. außerhalb
des Nutzlastbereichs, welcher die Clientdaten enthält).
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Wie
zuvor erwähnt,
kann im Zusammenhang mit dem Fall, bei dem das erste Netz ein zentrales Verwaltungssystem
umfasst, verhindert werden, dass sich die verteilt verwalteten Steuerkanäle zu dem
zentralen Verwaltungssystem hin erstrecken. Es kann andere Situationen
geben, in welchen es sinnvoll wäre,
zu verhindern oder davon abzuhalten, dass die Topologie der Steuerkanäle eines
der beiden Netze, des ersten oder des zweiten, der Topologie der Steuerkanäle des anderen
folgt.
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Beispielsweise
kann das erste Netz ein oder mehrere Netzelemente umfassen, die
nicht an Routingentscheidungen beteiligt sind, beispielsweise Signal-Regeneratoren.
Es ist daher nicht notwendig, dass auf die verteilt verwalteten
Steuerkanäle
des zweiten Netzes durch solche nicht routenden Netzelemente zugegriffen
werden kann. In einem solchen Fall ist das Netz vorzugsweise derart
vorgesehen, dass sich die zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten
Netzes effektiv zu solchen (nicht routenden) Netzelementen hin erstrecken,
die verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten Netzes aber
nicht. Wieder stellt dies ein Szenario dar, bei dem sich die Topologien
des ersten und des zweiten Steuernetzes in vorteilhafter Weise unterscheiden.
Das Netz kann in solcher Weise vorgesehen sein, dass die verteilt verwalteten
Steuerkanäle
des zweiten Netzes an der Schnittstelle zu solchen nicht routenden
Netzelementen effektiv aktiv gesperrt werden.
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Ein
weiteres Beispiel für
ein Szenario, bei welchem es vorteilhaft sein kann, dass sich die
Topologien des ersten und des zweiten Netzes unterscheiden, ist
dann gegeben, wenn das zweite Netz stark mit zusätzlichen Verbindungen zwischen
Netzelementen vermascht ist (im Hinblick auf eine effizientere Übertragung
von Daten oder zu dem Zweck, das Leistungsverhalten des Netzes im
Falle einer Leitungsunterbrechung in dem Netz zu verbessern). Eine
solche Vermaschung könnte
die Steuerkanäle des
zentral verwalteten Netzes (des ersten Netzes) überlasten, und es könnte daher
vorteilhaft sein, das Senden von Steuerinformationen, die sich auf
das zentral verwaltete Netz beziehen, über solche Verbindungen zu
vermeiden.
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Vorzugsweise
umfasst das Netz eine Verbindungsleitung zwischen Netzelementen,
die für
das erste und das zweite Netz gemeinsam vorgesehen ist, wobei die
Verbindungsleitung derart angeordnet ist, dass die verteilt verwalteten
Steuerkanäle
des zweiten Netzes bis zu dieser Verbindungsleitung laufen, wogegen
die zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten Netzes nicht
bis zu dieser Verbindungsleitung laufen. Die Verbindung kann eine
von vielen Verbindungen sein, die das zweite Netz vermaschen. Die
zentral verwalteten Steuerkanäle
des ersten Netzes können
aktiv gesperrt werden, um zu verhindern, dass diese über die
Verbindung oder die Verbindungen, welche die Maschen bilden, laufen.
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Vorzugsweise
können
die Netze derart konfiguriert werden, dass ein gegebenes Protokoll
an jeder gegebenen Schnittstelle unterbunden oder gesperrt werden
kann.
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Vorzugsweise
erfolgt der Betrieb des Netzes in solcher Weise, dass er durch zwei
Kommunikationsstapel dargestellt werden kann, ein Stapel für die zentral
verwaltete Kommunikation (beispielsweise OSI) und der andere Stapel
für die
verteilt verwaltete Kommunikation (beispielsweise TCP/IP). Eine
Kombinationslösung
mit zwei Stapeln wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme
auf eine Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Entsprechend
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Kommunikation in einem Datenkommunikationsnetz zur Verfügung gestellt,
wobei das Netz eine Mehrzahl von untereinander verbundenen Netzelementen
(2a–2b) umfasst,
die zumindest einen Teil eines ersten Datenkommunikationsnetzes
(5, 5a) bilden, und wobei die mehreren untereinander
verbundenen Netzelemente zumindest einen Teil eines zweiten Datenkommunikationsnetzes
(6, 6a–6d)
bilden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- (a) zentrales Verwalten des ersten Netzes durch Übertragen
von Steuerinformationen über
zentral verwaltete Steuerkanäle
des ersten Netzes, wobei das erste Netz ein Zentralverwaltungsendgerät umfasst
und der Schritt des Übertragens
von Steuerinformationen über
die zentral verwalteten Steuerkanäle von dem Zentralverwaltungsendgerät ausgeführt wird,
- (b) verteiltes Verwalten des zweiten Netzes durch Übertragen
von Steuerinformationen über
verteilt verwaltete Steuerkanäle
des zweiten Netzes, wobei sich die Topologie der zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten
Netzes von der Topologie der verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten
Netzes unterscheidet, und
- (c) Übertragen
von Daten in dem ersten Netz mit Hilfe eines zentralen Verwaltungsprotokolls
(18), und
- (d) Übertragen
von Daten in dem zweiten Netz mit Hilfe eines verteilten Steuerprotokolls
(17),
dadurch gekennzeichnet, dass die Netzelemente
einen ersten Protokollstapel (18a–18b) zur Steuerung der
Kommunikation entsprechend dem zentralen Verwaltungsprotokoll umfassen,
sowie einen zweiten Protokollstapel (17a–17b)
zur Steuerung der Kommunikation entsprechend dem verteilten Steuerprotokoll,
wobei der erste und der zweite Protokollstapel auf höheren Ebenen
als der Datenverbindungsschicht (17b, 18b) divergieren.
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Vorzugsweise
umfasst die Datenverbindungsschicht-Schnittstelle ein Punkt-zu-Punkt- und ein
LAP(Link Access Procedure)-D-Kanal-Protokoll.
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Vorzugsweise
beinhaltet das Verfahren den Schritt, eine Verbindung zwischen zwei
der Netzelemente bereitzustellen und sowohl das zentral verwaltete
Protokoll als auch das verteilt verwaltete Protokoll über diese
Verbindung zu unterstützen.
In diesem Fall umfasst das Verfahren vorzugsweise den Schritt des
Führens
eines der zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten Netzes und eines
der verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten Netzes in der
Verbindung.
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Das
erste Netz umfasst vorzugsweise ein Zentralverwaltungsendgerät, und der
Schritt des Sendens von Steuerinformationen über die zentral verwalteten
Steuerkanäle
wird vorzugsweise von dem Zentralverwaltungsendgerät ausgeführt.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren einen Schritt, bei welchem verhindert wird,
dass Steuerinformationen, die über
die Steuerkanäle
des ersten oder des zweiten Netzes gesendet werden, in einen Bereich
des anderen dieser Netze, nämlich
des ersten oder zweiten, weitergeleitet werden. Beispielsweise kann
der Bereich aus einer Verbindung bestehen, welche das Zentralverwaltungsendgerät mit einem
Netzelement des ersten Netzes verbindet. Das Verfahren kann beispielsweise
einen Schritt umfassen, bei welchem verhindert wird, dass Steuerinformationen,
die über
die verteilt verwalteten Steuerkanäle des zweiten Netzes übertragen
werden, zu dem Zentralverwaltungsendgerät weitergeleitet werden. Somit
ist die Topologie der zentral verwalteten Steuerkanäle derart vorgesehen,
dass sich die Steuerkanäle
des ersten Netzes zu dem Zentralverwaltungsendgerät hin erstrecken,
wogegen die Topologie der verteilt verwalteten Steuerkanäle derart
vorgesehen ist, dass sich die Steuerkanäle des zweiten Netzes nicht
zu dem Zentralverwaltungsendgerät
hin erstrecken.
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Andere
Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens
können
damit im Zusammenhang stehen, dass die jeweiligen Topologien der
Steuerkanäle
des ersten und des zweiten Netzes verschieden sind, in ähnlicher
Weise wie bei den verschiedenen zuvor erwähnten Beispielen mit Bezugnahme
auf den ersten Aspekt der Erfindung. Bevorzugte Beispiele umfassen
das Sperren der Steuerkanäle
des ersten (zentral verwalteten) Netzes an der Schnittstelle zwischen
dem ersten Netz und einer Dateneinrichtung (beispielsweise der Netzeinrichtung
eines Nutzers des Netzes); das Verhindern, dass die Steuerkanäle des ersten
(zentral verwalteten) Netzes über
Verbindungen laufen, die für
die Vermaschung von Netzelementen vorgesehen sind; und das effektive
Sperren der Steuerkanäle
des zweiten (verteilt verwalteten) Netzes an der Schnittstelle zu
nicht routender/nicht vermittelnder Netzausrüstung (z. B. einem Signal-Regenerator).
Zum Beispiel kann eine Dateneinrichtung an das zweite Netz angeschlossen
sein, und das Verfahren kann einen Schritt des Verhinderns umfassen,
dass Steuerinformationen, die über
die zentral verwalteten Steuerkanäle des ersten Netzes übermittelt
werden, zu der Dateneinrichtung hin laufen.
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Das
Verfahren gemäß diesem
Aspekt der Erfindung kann natürlich über ein
Datenkommunikationsnetz wie es vorstehend mit Bezug auf den ersten Aspekt
der Erfindung beschrieben worden ist, oder in Verbindung mit einem
solchen ausgeführt
werden.
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Das
Verfahren wird vorzugsweise derart vorgesehen, dass die Daten durch
das erste Netz mit Hilfe eines OSI-Protokolls übertragen werden, und vorzugsweise
mit Hilfe einer Programmfamilie von OSI-Protokollen, darunter Routingprotokollen.
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Das
Verfahren wird vorzugsweise ferner derart vorgesehen, dass die Daten
durch das zweite Netz mit Hilfe eines IP-Protokolls übertragen
werden, und vorzugsweise mit Hilfe einer Programmfamilie von IP-Protokollen,
darunter Routingprotokollen. Vorzugsweise werden die Daten in dem
zweiten Netz mit Hilfe von MPLS-Protokollen übertragen, beispielsweise GMPLS.
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Das
Verfahren umfasst vorteilhafterweise einen Schritt, bei welchem
ein Netzelement der mehreren Netzelemente aus Signalen, die an dem
Netzelement empfangen werden, eine Angabe dazu extrahiert, ob die
empfangenen Signale entsprechend einem Protokoll verarbeitet werden
sollen, das zur Verwendung mit dem ersten Netz geeignet ist, oder
ob die empfangenen Signale entsprechend einem Protokoll verarbeitet
werden sollen, das zur Verwendung mit dem zweiten Netz geeignet
ist. Das Verfahren umfasst vorzugsweise einen Schritt, bei welchem eine
Angabe zu dem Typ des Protokolls (die zum Beispiel anzeigt, ob das
Protokoll ein IP-Protokoll oder ein OSI-Protokoll ist), unter welchem
Daten verarbeitet werden sollen, in die Datensignale eingeschlossen
wird. Die Angabe kann beispielsweise mit Hilfe eines Protokollidentifikationsfeldes
oder unter Nutzung von Adressierungsinformationen (der Datenverbindung)
erfolgen.
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Die
Steuerkanäle
des ersten und des zweiten Netzes stellen vorzugsweise eingebettete
Datenkommunikationskanäle
(DCCs) dar.
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Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem ein
Verfahren zur Übermittlung
von Daten über
ein Datenkommunikationsnetz entsprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung zur Verfügung. Beispielsweise
kann das Verfahren den Schritt umfassen, Daten über das Netz entsprechend einem zentralen
Verwaltungsprotokoll oder entsprechend einem verteilten Verwaltungsprotokoll
zu übertragen.
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Vorzugsweise
umfasst das Verfahren einen Schritt des Übertragens von Daten entsprechend
einem zentralen Verwaltungsprotokoll und einen Schritt des Übertragens
von Daten entsprechend einem verteilten Verwaltungsprotokoll.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner entsprechend einem dritten Aspekt
der Erfindung ein Netzelement zur Verfügung, wie es in Anspruch 31 definiert
ist, und entsprechend einem weiteren Aspekt ein Computersoftwareprodukt,
wie es in Anspruch 32 definiert ist.
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Das
Netzelement kann zuvor ein Altnetzelement gewesen sein. Die Konfiguration
(oder Umwandlung) eines solchen Netzelements kann mit Hilfe einer
geeigneten Hardware-Hochrüstung
oder Software-Hochrüstung
erfolgen. Somit kann die Umwandlung eines bestehenden Netzelements
in eines gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Schritt der Programmierung des Netzelements mit
geeigneter aktualisierter Software umfassen. Die Anforderungen an
eine solche Computersoftware werden für die betreffenden Fachleute
auf dem Gebiet offensichtlich sein, und als solches werden hier
keine weiteren Details zu solcher Software angegeben. Natürlich könnte die
Umwandlung mit Hilfe zusätzlicher
Hardware zusätzlich
zum Bereitstellen dieser Software oder stattdessen erfolgen.
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Bei
der Implementierung des Verfahrens können beliebige geeignete Mittel
genutzt werden, welche das Ausführen
zweier unterschiedlicher Protokolle parallel über die Steuerkanäle eines
Datenkommunikationsnetzes ermöglichen.
Solche Mittel sind bereits in Verbindung mit dem Ermöglichen, dass
zentral verwaltete SONET/SDH-Netze IP-basierte Protokolle für eine zentrale
Steuerung unterstützen,
vorgeschlagen worden. Ein Beispiel, das eine geeignete Lösung zum
parallelen Ausführen zweier
Protokolle bietet, ist in dem zuvor erwähnten NSIF-Dokument ("SIF Contribution NSIF-AR-9910-111 Alternatives
for IP on SONET DCC")
beschrieben und schlägt
effektiv vor, PPP (Punkt-zu-Punkt-Protokoll) mit HDLC (High-Level Data
Link Control)-Framing zu nutzen. Diese beispielhafte Lösung stellt
eine Form der Adressierungstechnik dar, bei der für jedes
Protokoll eine separate Datenverbindungsadresse genutzt wird. In Verbindung
mit dem vorliegenden Verfahren wird vorteilhafterweise eine separate
Steuerung des Zustands jedes Schicht-2-(der Sicherungs- oder Datenverbindungsschicht
in dem aus 7 Schichten bestehenden, von der ISO festgelegten OSI-Modell)
Protokolls (beispielsweise des PPP – Punkt-zu-Punkt-Protokoll und des LAPD – Link Access
Procedure "D-Kanal"-Protokolls) bereitgestellt,
um eine separate Steuerung der Topologie für jedes Protokoll (OSI/IP) zu
ermöglichen.
Zum Beispiel kann diese Steuerung zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme
eines Netzelements genutzt werden, um die Topologie jedes DCN (OSI/IP)
zu steuern, und kann nachfolgend genutzt werden, wenn sich das Netz
entwickelt. Es wird jedoch zu verstehen sein, dass auch andere Mittel
genutzt werden könnten,
um das Verfahren zu implementieren.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sollen nun beispielshalber mit Bezug
auf die beigefügten
schematischen Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
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1 ein
Datenkommunikationsnetz entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ein
Datenkommunikationsnetz zeigt, welches das in 1 gezeigte
Netz umfasst;
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3 einen
Ausschnitt des Datenkommunikationsnetzes aus 1 zeigt;
-
4 einen
weiteren Ausschnitt des Datenkommunikationsnetzes aus 1 zeigt;
-
5 einen
weiteren Aspekt des Datenkommunikationsnetzes aus 1 zeigt;
und
-
6 ein
Doppelstapel-Kommunikationsmodell zeigt, das die Funktionsweise
des Netzes aus 1 veranschaulicht.
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1 zeigt
ein Datenkommunikationsnetz, das eine Mehrzahl von untereinander
verbunden Netzeinrichtungen 2 zeigt (der Deutlichkeit halber sind
in 1 nur vier, 2a bis 2d, gezeigt).
Jede Netzeinrichtung 2 stellt einen MPLS-fähigen SONET/SDH-Multiplexer
dar, und gemeinsam bilden die Netzeinrichtungen 2 einen
SDH-Ring 9.
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Der
SDH-Ring 9, der als Teil eines ersten Netzes betrachtet
werden kann, wird mit Hilfe von OSI-Protokollen durch ein Zentralverwaltungsendgerät 1,
welches über
eine Ethernet-Schnittstelle
an den SDH-Ring angeschlossen ist, zentral verwaltet. Die Steuerung
des ersten Netzes erfolgt durch das Zentralverwaltungsendgerät 1 mit
Hilfe eines Netzes 5 von eingebetteten Kommunikationskanälen (DCCs), welche
in "Overhead"-Bereichen des Datensignals enthalten
sind. Bei der dargestellten Ausführungsform,
bei welcher die Netzeinrichtungen 2 SONET/SDH-Netzelemente
(NEs) darstellen, sind die DCCs in dem Overhead-Bereich in dem relevanten Teil
des Datenrahmens enthalten. (Wenn die NEs WDM-NEs wären, könnten die
DCCs über
eine "Reserve"-Wellenlänge übermittelt
werden.) Das Netzwerk aus eingebetteten Kanälen 5, 5a des
ersten Netzes bildet ein erstes Datenkommunikationsnetz (DCN), auf
welches an jeder beliebigen der Netzeinrichtungen 2 mit
Hilfe einer Ethernet-Schnittstelle (oder einer anderen geeigneten
standardmäßigen Schnittstelle
der Datenkommunikationstechnik) zugegriffen werden kann. Jede der
Netzeinrichtungen 2a, 2b, 2c, 2d könnte daher
als ein Gateway-Netzelement betrachtet werden.
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An
jede der Netzeinrichtungen 2 sind MPLS-fähige Dateneinrichtungen 3a bis 3d angeschlossen
(zum Beispiel Netzrouter oder Netzvermittlungseinrichtungen). Die
Netzeinrichtungen 2 und die Dateneinrichtungen 3 können mit
Hilfe von IP- und MPLS-(insbesondere GMPLS-)Protokollen verteilt
verwaltet werden. Die Netzeinrichtungen 2 und die Dateneinrichtungen 3 können als
Bestandteile eines zweiten Netzes betrachtet werden. Die Verwendung
eines Protokolls für
verteilte Steuerung, beispielsweise GMPLS, ermöglicht, dass Verbindungsanfragen
für neue
Leitungen in das Netz und für
das Netz selbst verbreitet werden, um die angeforderte(n) Leitung(en)
aufzubauen. Die verteilte Verwaltung des zweiten Netzes erfolgt
mit Hilfe eines Netzwerks aus eingebetteten Kommunikationskanälen 6, 6a bis 6d (DCCs),
welche wiederum in "Overhead"-Bereichen des Datensignals
enthalten sind. Das Netzwerk von eingebetteten Kanälen (DCCs) 6, 6a, 6b, 6c, 6d des
zweiten Netzes bildet ein zweites Datenkommunikationsnetz (DCN).
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Die
Topologie der DCCs 5 des ersten DCN unterscheidet sich
von der Topologie der DCCs 6 des zweiten DCN. In 1 sind
verschiedene Teile des Netzes dargestellt, an denen sich die jeweiligen
Topologien der DCNs 5, 6 aus verschiedenen Gründen unterscheiden,
wie später
detaillierter mit Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben
wird.
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Der
SDH-Ring 9 ist außerdem
mit nicht verwalteten Dateneinrichtungen 4 (von denen der Überschaubarkeit
halber in 1 nur eine gezeigt ist) in Form
von Vermittlungseinrichtungen oder Routern verbunden. Die nicht
verwalteten Dateneinrichtungen 4 können den Anschluss von externen
Clienteinrichtungen an das SDH-Netz ermöglichen, wobei die Verbindung
mit Hilfe von OSI-Protokollen aufgebaut wird. In 1 ist
die Verbindung 7 von der Netzeinrichtung 2c des
SDH-Rings 9 zu der nicht verwalteten Dateneinrichtung 4 kein
Bestandteil eines der DCN-Netze 5, 6.
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Das
Netz, wie es in 1 gezeigt ist, kann sowohl OSI-Protokolle mit Hilfe
des ersten DCN 5 als auch GMPLS-Protokolle mit Hilfe des zweiten DCN 6 behandeln.
Das DCN 6 mit verteilter Verwaltung folgt streng der Topologie
des Datenverkehrs (d. h. die Steuerinformationen laufen über die
gleichen Leitungen wie die Daten, welche durch diese verwaltet werden),
wodurch die richtige Steuerung des Verkehrs ermöglicht wird. Eine solche Anordnung
ermöglicht beispielsweise
eine effiziente Erkennung von Netzfehlern insofern, als ein Fehler
in der Leitung (zum Beispiel eine Unterbrechung in der Leitung),
welcher die Daten beeinträchtigt,
ebenfalls die Signale für
die verteilte Verwaltung beeinträchtigen
wird, wodurch eine schnelle Detektion des Fehlers ermöglicht wird.
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Die
beiden DCNs können
dort, wo sie zusammenfallen, effektiv über die gleichen physischen Medien übertragen
werden. 6 stellt dar, wie dies erreicht
wird. Es ist eine kombinierte Doppelstapelanordnung gegeben, die
zwei Kommunikationsstapel 17, 18 umfasst. Der
eine Stapel 18 ist für
die Kommunikation mit zentraler Verwaltung (OSI-Protokolle) vorgesehen,
und der andere Stapel 17 ist für die Kommunikation mit verteilter
Verwaltung (TCP/IP-Protokolle) vorgesehen.
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Die
Behandlung der beiden unterschiedlichen Protokolle an den DCC-Schnittstellen
wird unter Nutzung der Vorschläge
implementiert, die in dem (bereits erwähnten) Dokument "NSIF-AR-9910-111 Alternatives
for IP on SONET DCC" vorgeschlagen sind.
Insbesondere wird bei der Ausführungsform das
Verfahren genutzt, das in dem NSIF-Dokument mit dem Titel "PPP with HDLC-Framing" vorgeschlagen wird.
Um zusammenzufassen, die genutzte Rahmenstruktur umfasst in der
nachstehenden Reihenfolge: (1) eine Merkersequenz (binäre Folge 01111110);
(2) ein Adressfeld, welches entsprechend dem Basisrahmen, wie er
in RFC 1662 definiert ist, die binäre Sequenz 11111111 enthalten
sollte (die "Adresse
für alle
Stationen"), die
in dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aber genutzt wird, um den Typ des Protokolls
zu bezeichnen (d. h. entweder IP oder OSI); (3) ein Steuerfeld (das
beispielsweise die binäre
Folge 00000011 enthält);
(4) ein Protokollfeld, welchem (5) ein Datenfeld folgt, wobei das
Protokollfeld eine Länge
von ein oder zwei Bytes (Oktetts) aufweist und dessen Wert das in
dem Datenfeld des Pakets verkapselte Datagramm identifiziert und
wobei das Datenfeld das Datagramm für das in dem Protokollfeld
spezifizierte Protokoll enthält
und eine Länge
von bis zu 1500 Bytes (oder mehr, in Abhängigkeit von den Umständen) aufweist; (6)
ein Füllfeld,
falls eine Auffüllung
erforderlich ist; (7) ein Rahmenprüfsequenz(FCS – Frame
Check Sequence)-Feld (standardmäßig mit
einer Länge
von 2 Bytes oder möglicherweise
mit einer variablen Länge,
in Abhängigkeit
von den speziellen Umständen), wobei
der Wert des FCS-Feldes über
alle Bits des Adress-, Steuer-, Protokoll-, Daten- und Füllfeldes, aber
nicht über
das FCS-Feld selbst,
berechnet wird. Das Ende des Rahmens wird durch eine abschließende Merkersequenz
definiert, die unmittelbar nach dem Rahmenprüfsequenzfeld erscheint. (Das
Protokollfeld kann natürlich
auch angeben, ob das Paket als ein OSI-Paket oder ein IP-Paket behandelt
werden soll.) Für
weitere Details wird der Leser auf das Dokument mit dem Titel "RFC 1661: The point-to-point
protocol (PPP)" von
W. Simpson von der Arbeitsgruppe Netzwerk der Internet Engineering Task
Force (IETF) vom Juli 1994 verwiesen, und außerdem auf "RFC 1662: PPP in HDLC-like Framing" von W. Simpson von
der Arbeitsgruppe Punkt-zu-Punkt-Protokoll, ebenfalls von der Internet Engineering
Task Force (IETF) und ebenfalls vom Juli 1994.
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Anhand
des Vorstehenden wird offensichtlich sein, dass das genutzte Verfahren
eine Form der Schicht-2-(Datenverbindungsschicht-)Adressierungstechnik
darstellt, bei welcher Schicht-2-Adressen (welche auf Punkt-zu-Punkt-Verbindungen wie den
DCCs redundant sind) verwendet werden, um den Protokolltyp zu unterscheiden.
Somit werden zwei quasi-parallele DCNs bereitgestellt, das eine basierend
auf OSI-Protokollen und das andere auf IP-Protokollen, wobei die
OSI-Protokolle für
eine zentrale Steuerung genutzt werden und die IP-Protokolle für eine verteilte
Steuerung (über
GMPLS-Protokolle)
genutzt werden.
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Wie
in 6 gezeigt ist, arbeiten der Kommunikationsprotokollstapel 17 für die verteilte
Steuerung und der Kommunikationsprotokollstapel 18 für die zentrale
Steuerung auf der physischen Schicht über quasi-parallele DCCs (19a),
die mit Hilfe von Ethernet-Schnittstellen 17a, 18a zugänglich sind.
Auf der Datenverbindungsschicht bestehen PPP- und LAPD-Protokolle 19b nebeneinander,
und zwar mit Hilfe der PPP-Protokolle,
welche die HDLC-Rahmenbildung integrieren. Außerdem umfassen die Protokolle 17 für verteilte
Steuerung in der Datenverbindungsschicht Ethernet-Datenverbindungssteuerung(DLC – Data Link
Control)-Protokolle 17b, und die Steuerprotokolle 18 für zentrale
Verwaltung 18 umfassen LLC1-Protokolle 18b. Auf den höheren Ebenen
als der Daten verbindungsschicht laufen die Protokolle 17, 18 für zentrale
Steuerung und verteilte Steuerung auseinander. Was die Protokolle 17 für verteilte
Steuerung betrifft, so werden auf der Netzschicht IP-Protokolle 17c genutzt,
auf der Transportschicht werden TCP-Protokolle 17d und/oder UDP-Protokolle 17e genutzt,
und es kann auch noch höhere
Schichten geben (nicht gezeigt). Was die Protokolle 18 für die zentrale
Steuerung anbelangt, so werden auf der Netzschicht CLNP-Protokolle 18c genutzt,
auf der Transportschicht werden TP4-Protokolle 18d genutzt,
und auf etwaigen weiteren höheren Schichten 18e (z.
B. auf einer Sitzungsschicht) werden andere geeignete Protokolle
genutzt. Wie es standardmäßig im Fachgebiet
der Fall ist, werden Daten/Signale in einer Weise manipuliert und
verarbeitet, die angesehen werden kann als die Interaktion von Protokollen,
die in einem gegebenen Stapel einander benachbart sind, ermöglichend.
Wie zu erkennen sein wird, stellt 6 nur eine
schematische Veranschaulichung dar, die das Verständnis der
Interaktion der beiden Typen von Protokollen (zentral und verteilt
verwaltete) unterstützt.
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Eine
separate Steuerung des Zustands jedes Schicht-2(Datenverbindungs)-Protokolls (PPP/LAPD)
ist gegeben, wodurch eine separate Steuerung der Topologie für jedes
DCN 6, 7 und der diesen zugeordneten Protokolle
(OSI/IP) ermöglicht wird.
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Die
Netzelemente 2 bestimmen den Typ des Protokolls, unter
welchem Daten mittels der Schicht-2-Rdressierung übertragen
werden. Es gibt effektiv zwei logische Datenverbindungen, eine für IP, welche
das PPP-Protokoll nutzt, und eine für OSI, welche das LAPD-Protokoll
nutzt. Jedes Netzelement 2 ist somit in der Lage, schnell
das in Verbindung mit Datensignalen, die an dem Netzelement empfangen
werden, zu nutzende relevante Protokoll festzustellen.
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1 zeigt
nur einen SDH-Ring 9. In der Realität würden viele SDH-Ringe von einem
einzigen zentralen Verwaltungssystem verwaltet werden, wie schematisch
in 2 veranschaulicht ist, in welcher zwei SDH-Ringe 9a, 9b dargestellt
sind. Eine Netzeinrichtung 2c des ersten SDH-Rings 9a ist
mit einer Netzeinrichtung 2f des zweiten Rings 9b durch
eine Verbindung 10 verbunden. Das zentrale Verwaltungssystem 1,
welches den ersten SDH-Ring 9a verwaltet, verwaltet auch
den zweiten SDH-Ring 9b (siehe die Verbindung zwischen
dem Zentralverwaltungssystem 1 und einer Netzeinrichtung 2e des zweiten
SDH-Rings 9b). Zwischen dem Zentralverwaltungssystem 1 und
den SDH-Ringen 9a, 9b ist eine Ethernet-Schnittstelle 11 vorhanden.
Zentrale Steuersignale werden über
das DCN über
eine DCC-Verbindung 12 gesendet (siehe auch die DDC-Verbindung 5a in 1).
Wie zuvor erwähnt, unterscheidet
sich die Topologie des DCN für
die zentrale Verwaltung von der Topologie des DCN für die verteilte
Verwaltung. In 2 bildet beispielsweise die
Ethernet-Schnittstellenverbindung 12 keinen Bestandteil
des DCN mit verteilter Steuerung; über die Verbindung 12 werden
nur die Protokolle für
zentrale Verwaltung genutzt. Dies wird erreicht, indem die Protokolle
für verteilte
Steuerung aktiv derart gesperrt werden, dass sie sich nicht auf
die Ethernet-Schnittstellenverbindung 12 erstrecken.
Indem die Protokolle für
verteilte Steuerung auf diese Weise gesperrt werden, wird verhindert,
dass die Verbindung 12 von den Protokollen für verteilte
Steuerung als ein gültiger
Verkehrspfad betrachtet wird. (Würde dies
passieren, so könnte
das DCN mit zentraler Steuerung in einem solchen Ausmaß belastet
werden, dass dessen Fähigkeit,
einen Steuerpfad für
die zentrale Verwaltung des Netzes bereitzustellen, nachteilig beeinflusst
werden würde.)
Das gleiche Prinzip ist in 1 dargestellt,
bei welcher sich die DCCs 5 des ersten Netzes zu dem Zentralverwaltungsendgerät 1 hin
erstrecken (siehe den Zweig 5a des DCN), die DCCs 6 des
zweiten Netzes hingegen nicht.
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3 stellt
ein weiteres Beispiel dar, bei welchem die Topologien der beiden
DCNs unterschiedlich sind. 3 zeigt
detaillierter die (schematisch als Verbindung 14 dargestellte)
Verbindung zwischen den zwei SDH-Netzeinrichtungen 2b, 2c des
in 1 gezeigten SDH-Rings 9. Die Netzeinrichtungen
sind über
eine Mehrzahl von SDH-Signalregeneratoren 13a, 13b, 13c verbunden
(wovon in 3 drei dargestellt sind). Der
DCCr(DCC-Regenerator)-Kanal 15 ist an jeden SDH-Regenerator 13 angeschlossen, wogegen
der DCCm(DCC-Multiplexer)-Kanal 16 nur durch
die Multiplexer 2b, 2c abgeschlossen wird. Da die
Regeneratoren 13 keine Vermittlungsfunktion ausführen, können sie
von den Protokollen für
verteilte Steuerung umgangen werden. Somit sind auf dem DCCr 15 nur
die Protokolle für
zentrale Verwaltung vorhanden, wogegen auf dem DCCm 16 beide
Protokolle, für
zentrale und verteilte Verwaltung, vorhanden sind. Die IP-Informationen
werden also von den Regeneratoren nicht verarbeitet (und werden
effektiv als Nutzlastdaten behandelt), wogegen der Regenerator-Overhead
von dem Regenerator abgerufen und verarbeitet wird (um so dem Regenerator
zu ermöglichen,
die Daten exakt von optischen Signalen in elektrische Signale und
zurück
in optische Signale umzusetzen, beispielsweise durch Verarbeitung
von Fehlerkorrekturdaten, die in dem Regenerator-Overheadbereich
enthalten sind).
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4 zeigt
einen Teil des Netzes aus 1. Die Schnittstelle
zwischen dem SDH-Multiplexer 2c des SDH-Rings 9 und
dem MPLS-fähigen
Router 3c kann als eine Schnittstelle für SDH-Verkehr betrachtet werden.
Es kann passieren, dass ein Gerät,
das sich im Besitz einer dritten Seite (z. B. eines Kunden) befindet,
an den Protokollen für
verteilte Steuerung partizipieren muss, um für die dritte Seite einen Zugriff
auf so genannte Wählverbindungsdienste
zu ermöglichen.
Um die Protokolle für
zentrale Steuerung nicht gegenüber
dem Kunden zu exponieren, was zu einer Gefahr des Missbrauchs des
Netzes über
das Gerät
des Kunden führen
könnte,
wird verhindert, dass sich die DCCs für zentrale Verwaltung über die Schnittstelle
mit dem Gerät
des Kunden hinaus erstrecken. Es wird jedoch gestattet, dass die
DCCs 6c für
verteilte Verwaltung über
die Schnittstelle hinaus laufen.
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5 stellt
einen noch weiteren Aspekt des Netzes aus 1 dar, bei
welchem es wünschenswert
ist, Unterschiede zwischen den Topologien der beiden DCNs zu haben. 5 zeigt
die Vermaschung des SDH-Rings 9 aus 1. Der SDH-Ring 9 ist
stark vermascht, und zwar durch Hinzufügen vieler zusätzlicher
Verbindungen 17 zwischen den Netzeinrichtungen 2 (der Übersichtlichkeit
halber ist in 5 nur eine einfache Vermaschung 17 gezeigt). Es
wird verhindert, dass die Protokolle für zentrale Steuerung über die
duplizierten Verbindungen 17 laufen (d. h. die relevanten
DCCs werden gesperrt), wogegen gestattet wird, dass die Protokolle
für verteilte
Verwaltung über
die Verbindungen laufen. Wenn die DCCs für zentrale Steuerung nicht
von den vermaschenden Verbindungen 17 ausgegrenzt würden, könnten sich
die Routingdaten für
die Protokolle, die für
das DCN mit zentraler Verwaltung genutzt werden, bis zu einem Zustand
aufbauen, in welchem sie das DCN negativ belasten. Durch ein "Kappen" der unnötig duplizierten
Verbindungen durch Blockieren des DCN mit zentraler Steuerung reduziert
sich die Belastung für
das DCN mit zentraler Steuerung.
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Die
vorstehend beschriebene Ausführungsform
findet insbesondere Anwendung bei der Hochrüstung von optischen Altnetzen
im Hinblick auf eine Unterstützung
von GMPLS-Protokollen.
Die Ausführungsform
ermöglicht
nicht nur die Anwendung von GMPLS-Protokollen in Situationen, bei
denen die Topologie des existierenden DCN nicht streng den Verkehrspfaden
folgen würde,
sondern ermöglicht
außerdem,
dass GMPLS- und
OSI-Protokolle über
das gleiche Netz parallel genutzt werden, wodurch die allmähliche Anwendung
von GMPLS-Protokollen
in solchen SDH/SONET/WDM-Altnetzen ermöglicht wird.
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Wie
zu erkennen sein wird, können
verschiedene Modifikationen an den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden. Beispielsweise braucht das SDH-Netz nicht in
Form eines Rings vorgesehen zu sein.
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Aus
praktischen Gründen
folgt jetzt für
den Leser ein Glossar der Akronyme, die in der vorstehenden Beschreibung
der Ausführungsformen
der Erfindung, welche durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht
werden, verwendet worden sind:
- CLNP
- Connectionless Network
Protocol (verbindungsloses Netzprotokoll)
- DCC
- Data Communications
Channel (Datenkommunikationskanal)
- DCN
- Data Communiacations
Network (Datenkommunikationsnetz)
- DLC
- Data Link Control
(Datenverbindungssteuerung)
- GMPLS
- Generalised Multi-Protocol
Label Switching (generalisiertes MPLS)
- HDLC
- High-Level Data Link
Control
- IP
- Internet Protocol (Internetprotokoll)
- LAPD
- Link Access Procedure "D-Channel"
- LLC1
- Logical Link Control
1
- NE
- Network Element (Netzelement)
- NSIF
- Network and Services
Integration Forum (Forum für
Netz- und Diensteintegration)
- OSI
- Open Systems Interconnection
- PPP
- Point-to-Point-Protocol (Punkt-zu-Punkt-Protokoll)
- SDH
- Synchronous Digital
Hierarchy (synchrone digitale Hierarchie)
- SONET
- Synchronous Optical
Network (synchrones optisches Netz)
- TCP
- Transmission Control
Protocol (Übertragungssteuerungsprotokoll)
- TP4
- Transport Protocol
Class 4 (Transportprotokoll – Klasse
4)
- UDP
- User Datagram Protocol
(Nutzer-Datagramm-Protokoll)
- WDM
- Wavelength Division
Multiplexing (Wellenlängenmultiplexing)