DE69731420T2

DE69731420T2 - Synchrones Übertragungssystem geeignet für synchronen und asynchronen Verkehr

Info

Publication number: DE69731420T2
Application number: DE69731420T
Authority: DE
Inventors: Peter Barnet Holland
Original assignee: Nortel Networks Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2017-03-22
Also published as: GB9606055D0; US5987026A; EP0797374B1; DE69731420D1; EP0797374A3; EP0797374A2; GB2311440A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Kommunikationsnetzwerke und insbesondere auf synchrone Netzwerke, die sowohl synchronen als auch asynchronen (ATM-)Verkehr übertragen.
Hintergrund der Erfindung
Eine neuere Entwicklung in der Kommunikationstechnologie war die Einführung von synchronen Netzwerken, die üblicherweise als synchrone digitale Hierarchie (SDH) oder in Nordamerika als SONET bezeichnet werden. Synchrone Netzwerke haben den wesentlichen Vorteil, dass sie den Vorgang der Demultiplexierung von Kanälen vereinfachen und somit die Notwendigkeit für Berge von Multiplexern/Demultiplexern vermeiden, die mit früheren plesiochronen Techniken verbunden waren.
Synchrone Netzwerke werden nunmehr zur Übertragung von sowohl synchronem als auch asynchronem/ATM-Verkehr verwendet. Der asynchrone oder ATM-Verkehr wird in Zellen übertragen, die über das synchrone Netzwerk in genormten virtuellen SDH-Containern (VC's) übertragen werden. Die Zellen werden aus den virtuellen Containern in das genormte ATM-Übertragungsformat am Ausgangsende des synchronen Netzwerkes zurückgewonnen. Anordnungen zur Übertragung von sowohl synchronem als auch ATM-Verkehr sind beispielsweise in dem US-Patent 4 926 416 und der IEE Conference Publication Nr. 39, Oktober 1990, Seiten 73–78 beschrieben.
Diese üblichen Systeme leiden an dem Nachteil, dass sie eine komplexe Konstruktion aufweisen und eine relativ große Anzahl von ATM-Ports erfordern, um den ATM-Verkehr abzuwickeln. Weiterhin sind viele dieser Systeme hinsichtlich ihrer Nutzung der Bandbreite wenig effizient.
Die GB 2 287 857 bezieht sich auf eine synchrone Vermittlungsarchitektur zur Vermittlung von virtuellen Containern, die 64 kbit/s-Verkehr, ATM-Verkehr und gemischten Verkehr an entsprechende Ziele enthalten. Dieses Dokument macht jedoch keine Angaben, wie die Vermittlungsarchitektur erkennt, welche Art von Verkehr ein virtueller Container überträgt, damit die Vermittlungsarchitektur den virtuellen Container an das korrekte Ziel vermitteln kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der Erfindung besteht in der weitestgehenden Verringerung oder Beseitigung dieser Nachteile.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Anordnung und eines verbesserten Verfahrens zur Übertragung von ATM-Verkehr über ein synchrones Netzwerk.
Gemäß der Erfindung wird ein synchrones Übertragungssystem (11) geschaffen, das zur Übertragung von sowohl synchronem als auch asynchronem Verkehr in virtuellen Containern ausgebildet ist, wobei jeder virtuelle Container asynchronen oder synchronen Verkehr enthält und das System eine Anzahl von synchronen Netzwerkknoten (12) aufweist, die einen Eingang und Ausgang für den Verkehr bereitstellen, wobei Einrichtungen (22) an den Knoten vorgesehen sind, um eine getrennte Vermittlung des synchronen und asynchronen Verkehrs an diesem Knoten durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass:
die virtuellen Container mit einem jeweiligen Signal-Etikett-Byte oder Pfadspur-Byte in der Pfad-Zusatzinformation versehen sind, die den Verkehr als synchron oder asynchron identifiziert, und
an den Knoten (23a, 23b) Einrichtungen zur Rückgewinnung des Identifikations-Bytes vorgesehen sind, um auf diese Weise den synchronen und asynchronen Verkehr von den Pfad-Zusatzinformationen zu identifizieren, um die Ausführung der getrennten Vermittlung zu ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verarbeitung von Kommunikationsverkehr geschaffen, der synchronen Verkehr und asynchronen Verkehr umfasst, der in virtuellen Containern übertragen wird, wobei jeder virtuelle Container asynchronen oder synchronen Verkehr enthält und an einem synchronen Netzwerkknoten (12) empfangen wird, wobei das Verfahren die Bereitstellung einer getrennten Vermittlung für den synchronen und asynchronen Verkehr an dem Knoten einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich das Versehen jedes der virtuellen Container mit einer Pfad-Zusatzinformation, die Bereitstellung eines Signal-Etikett-Bytes oder Pfadspur-Bytes, das den Verkehr als synchron oder asynchron identifiziert, in der Pfad-Zusatzinformation, die Rückgewinnung des Identifikations-Bytes an dem Knoten und die Durchführung der getrennten Vermittlung in Abhängigkeit von dieser Rückgewinnung umfasst.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Pfadspur-Byte (J1) in Verbindung mit einer Nachschlagetabelle verwendet werden, die an dem Knoten vorgesehen ist, um den Verkehrstyp zu bestimmen.
Die Anordnung und das Verfahren erleichtern die Abwicklung von synchronem und asynchronem Verkehr und ergeben eine effektivere Nutzung der Übertragungsbandbreite. Weiterhin kann eine Zellenkonzentrierung von Quellen mit einer hohen Spitzen- und einer niedrigen mittleren Rate in einen einzigen VC-Strom erzielt werden. Die Technik ist mit vorhandenen Übertragungsnormen kompatibel.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Darstellung ist, die ein SDH-Ringnetzwerk zeigt, das synchronen und asynchronen/ATM-Verkehr zwischen Netzwerk-Knoten überträgt;
2 die Konstruktion eines Knotens des Netzwerkes nach 1 zeigt; und
3 die Pfad-Zusatzinformation eines synchronen virtuellen Containers zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Gemäß 1 tritt Kommunikationsverkehr in das SDH-Ringnetzwerk 11 über Knoten 12 ein und aus, von denen jeder eine Multiplexier-/Demultiplexier-Funktion bereitstellt. Asynchroner/ATM-Verkehr, der an einem Knoten ankommt, ist bereits in virtuelle SDH-Container gepackt oder wird in diese gepackt, um über das SDH-Netzwerk 11 zu einem passenden Ausgangsknoten gesandt zu werden. Typischerweise überträgt der Ring 11 vier VC4-Ströme, obwohl auch andere synchrone Formate selbstverständlich verwendet werden können. Weiterhin ist es verständlich, dass obwohl ein Ringnetzwerk in 1 gezeigt ist, andere Netzwerk-Konstruktionen in Erwägung gezogen werden können.
Die Konstruktion eines Netzwerk-Knotens oder Multiplexers/Demultiplexers ist in 2 gezeigt. Verkehr wird auf dem Ring in einem STM 4/1-Format übertragen, es ist jedoch verständlich, dass andere genormte SDH-Formate in gleicher Weise anwendbar sind. Der Knoten wird durch eine Netzwerk-Verwaltung gesteuert, die über die Steuerfunktion 21 in Schnittstellenverbindung steht, und er schließt eine Vermittlung 22, beispielsweise eine 4/4- oder 4/3-Vermittlung ein, die mit dem Ring über ATM/SDH-Identifikationseinrichtungen 23a, 23b in Schnittstellenverbindung steht. Diese Identifikationseinrichtungen informieren die Vermittlung über die Art des Verkehrs, der abgewickelt wird. Empfangener synchroner Verkehr wird über eine 4/1-Kreuzverbindung 24 an eine synchrone Schnittstelle 25 gelenkt oder demultiplexiert, die ihrerseits mit 2 Mbit-, 34/35 Mbit- und 140/155 Mbit-Unterkanälen verbunden ist. Synchroner Verkehr, der von den Unterkanälen empfangen wird, wird für die Übertragung auf den Ring aufmultiplexiert.

Jeder virtuelle Container, der an dem Knoten ankommt, wird überprüft, um festzustellen, ob er ATM- oder SDH-Verkehr enthält. Dies wird durch die Verwendung der Pfad-Zusatzinformation bewirkt, die diesem virtuellen Container zugeordnet ist. Der allgemeinste Mechanismus zur Unterscheidung zwischen VC3/4's die unterschiedliche Arten von Verkehr enthalten, beinhaltet die Verwendung des Signaletikett-(C2-)Bytes in der VC3- oder VC4-Pfad-Zusatzinformation. Die VC3/4-Pfad-Zusatzinformation, die schematisch in 3 gezeigt ist, umfasst eine Anzahl von vorher zugeteilten Feldern, die jeweils eine festgelegte Anzahl von Bytes haben und die jeweils zur Übertragung einer bestimmten Art von Information reserviert sind. Beispielsweise enthält das J1-Byte die Pfadspur, das B3-Byte ergibt eine Bitfehler-Überwachung und das C2-Byte zeigt die Zusammensetzung der Nutzinformation an. Die ITU-R G.707-Empfehlung für das C2-Byte legt Hexadezimal-Codes fest, die sich auf unterschiedliche Arten von Verkehr beziehen, wie dies in der nachfolgenden Tabelle erläutert ist. Tabelle 1

C2-Byte-Hexadezimal-Code	Verkehrstyp
00	nicht eingerichtet
01	eingerichtet, nicht spezifisch
02	TUG-Struktur
03	verriegelte TU
04	asynchrone Umsetzung von 34 und 44 Mbit/s in Container-3
12	asynchrone Umsetzung von 140 Mbits/s in Container-4
13	ATM
14	MAN (DQDB)
15	FDDI

Diejenigen virtuellen Container, die asynchronen/ATM-Verkehr enthalten, werden durch die Identifikationseinrichtungen 23 durch Lesen der C2-Kopffelder der Zelle identifiziert, die in der vorstehenden Tabelle beschrieben sind, und die darin enthaltenen ATM-Zellen werden zu einer Zellenvermittlung 26 zur Ausgabe über eine asynchrone Schnittstelle 27 gelenkt. Die Schnittstelle setzt empfangene ATM-Zellen in ein VC4/34- oder 2 Mbit/s PDH-Format um, oder setzt abgehende ATM-Zellen auf diese Formate oder andere genormte Format um.
In ähnlicher Weise werden diejenigen virtuellen Container, die synchronen Verkehr enthalten, ebenfalls anhand der C2-Kopffeld-Information identifiziert, und der darin enthaltene synchrone Verkehr wird zu der Kreuzverbindung 24 gelenkt.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird das Pfadspur-Byte J1 dazu verwendet, die Art des Verkehrs innerhalb jedes virtuellen Containers zu identifizieren. Das Pfadspur-Byte, das in eindeutiger Weise einen bestimmten Pfad identifiziert, wird von der Netzwerk-Verwaltung jedem virtuellen Container zugeordnet, der von irgendeinem der unter seiner Steuerung befindlichen Netzwerk-Elemente geschaffen wird. Die Netzwerk-Verwaltung informiert weiterhin jedes Netzwerk-Element darüber, welche Pfadspuren bei ankommenden virtuellen Containern zu erwarten sind. Bei der vorliegenden Anordnung wird diese Information zusammen mit einer Anzeige des Verkehrstyps, der jeder Pfadspur entspricht, in einer Nachschlagetabelle 29 gespeichert, auf die die Identifikationseinrichtungen 23 einen Zugriff ausführen können. Bei Ankunft eines virtuellen Containers führt die Identifikationseinrichtung einen Vergleich der Pfadspur gegen die entsprechenden Nachschlagetabellen-Einträge aus, um festzustellen, ob der Verkehr synchron oder asynchron ist. Vorzugsweise wird als Vorgabeoption Verkehr, für den keine übereinstimmende Pfadspur in der Nachschlagetabelle gefunden werden kann, zu der Kreuzverbindung 24 gelenkt.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Vermittlung 22 durch die Netzwerk-Verwaltung gesteuert werden, die eine Aufzeichnung des ausgesandten Verkehrs führt und somit die präzise Ankunftszeit an der Vermittlung kennt. Auf diese Weise kann die Vermittlung Befehle von der Netzwerk-Verwaltung empfangen, um den SDH- und ATM-Verkehr an die jeweiligen Vermittlungen zu lenken, und die Identifikationseinrichtungen können dann fortgelassen werden.
Es ist verständlich, dass obwohl das System und Verfahren vorstehend unter spezieller Bezugnahme auf das europäische SDH-Protokoll beschrieben wurden, sie in keiner Weise auf dieses Protokoll beschränkt sind. Somit kann mit geeigneten kleineren Anpassungen die Technik beispielsweise an das nordamerikanische SONET-Protokoll angepasst werden. Es ist weiterhin verständlich, dass die Technik auf sowohl einseitig gerichtete als auch bidirektionale Ringe anwendbar ist.

Claims

Synchrones Übertragungssystem (11), das zur Übertragung von sowohl synchronem als auch asynchronem Verkehr in virtuellen Containern ausgebildet ist, wobei jeder virtuelle Container asynchronen oder synchronen Verkehr enthält, wobei das System eine Anzahl von synchronen Netzwerk-Knoten (12) aufweist, die einen Eingang und Ausgang für den Verkehr bereitstellen, wobei Einrichtungen (22) an den Knoten zur Ausführung einer getrennten Vermittlung des synchronen und asynchronen Verkehrs an diesem Knoten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass: die virtuellen Container mit einem jeweiligen Signaletikett-Byte oder einem Pfadspur-Byte in der Pfad-Zusatzinformation versehen sind, die den Verkehr als synchron oder asynchron identifiziert, und Einrichtungen an den Knoten (23a, 23b) vorgesehen sind, um das Identifikations-Byte zurückzugewinnen, um auf diese Weise den synchronen und asynchronen Verkehr von den Pfad-Zusatzinformationen zu identifizieren, um die Durchführung der getrennten Vermittlung zu ermöglichen.
Synchrones Übertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Identifizierungs-Byte ein Pfadspur-Byte ist und die Einrichtungen weiterhin eine Nachschlagetabelle umfassen, die eine Übereinstimmung zwischen Pfadspuren und jeweiligen Verkehrstypen bereitstellt.
System nach Anspruch 1, bei dem jeder Knoten (13) eine Vermittlung (22) beinhaltet, wobei die Vermittlung weiterhin mit dem Netzwerk über erste und zweite asynchrone/synchrone Identifikationseinrichtungen (23a, 23b) in Schnittstellenverbindung steht, wodurch im Betrieb die Vermittlung zwischen dem synchronen und asynchronen Verkehr unterscheiden kann.
System nach Anspruch 1, das eine Netzwerk-Verwaltungseinrichtung (29) einschließt, wodurch es im Betrieb der Vermittlung ermöglicht wird, zwischen dem synchronen und asynchronen Verkehr zu unterscheiden.
System nach Anspruch 4, das Einrichtungen zur Demultiplexierung des synchronen Verkehrs über eine Kreuzverbindung (24) an eine synchrone Schnittstelle (25) einschließt.
System nach Anspruch 5, das eine Zellenvermittlung (26) einschließt, die mit einer asynchronen Schnittstelle (27) zur Verarbeitung von asynchronem Verkehr gekoppelt ist.
Verfahren zur Verarbeitung von Kommunikationsverkehr, der synchronen und asynchronen Verkehr umfasst, der in virtuellen Containern übertragen wird, wobei jeder virtuelle Container asynchronen oder synchronen Verkehr enthält und an einem synchronen Netzwerk-Knoten (12) empfangen wird, wobei das Verfahren die Bereitstellung einer getrennten Vermittlung des synchronen und asynchronen Verkehrs an dem Knoten einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich das Versehen jedes virtuellen Containers mit einer Pfad-Zusatzinformation, das Vorsehen eines Signaletikett-Bytes oder eines Pfadspur-Bytes, das den Verkehr als synchron oder asynchron identifiziert, in der Pfad-Zusatzinformation, die Rückgewinnung des Identifikations-Bytes an dem Knoten und Durchführen der getrennten Vermittlung in Abhängigkeit von der Zurückgewinnung einschließt.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Identifikations-Byte ein Pfadspur-Byte ist und der Rückgewinnungsschritt weiterhin die Bereitstellung einer Übereinstimmung zwischen Pfadspuren und jeweiligen Verkehrstypen von einer Nachschlagetabelle umfasst.