FI96080B - Menetelmä HDSL-siirtoyhteyden kytkemiseksi SDH-verkkoon - Google Patents

Description

• 96080

Menetelmä HDSL-siirtoyhteyden kytkemiseksi SDH-verkkoon

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osan mukainen menetelmä HDSL-siirtoyhteyden kytkemiseksi SDH-verkkoon.

HDSL-siirtotekniikka (High bit rate Digital Subscriber Line) koskee 2 Mbit/s-tasoisen digitaalisen signaalin siirtämistä metalliparikaapelissa. HDSL-siirtotekniikka on 10 määritelty ETSI:n (European Telecommunications and Standards Institute) suosituksessa DTR/TM-3017 useiden erilaisten sovellutusten siirtotapana. Yksittäinen HDSL-lähe-tinvastaanotinjärjestelmä käsittää kaiunpoistotekniikkaa käyttävät lähetinvastaanottimet, jotka ovat yhteydessä 15 toisiinsa (kupari)parikaapelin muodostaman kaksisuuntaisen siirtotien kautta. HDSL-siirtojärjestelmässä voi tällaisia yksittäisiä lähetinvastaanotinjärjestelmiä olla kaksi tai kolme rinnakkaista, jolloin kullakin rinnakkaisella siirtoyhteydellä käytettävä nopeus on 2 Mbit/s alinopeus; 784 20 kbit/s kolmen rinnakkaisen parin tapauksessa ja 1168 kbit/s kahden rinnakkaisen parin tapauksessa. Edellä mainittu suositus määrittelee, kuinka HDSL-järjestelmässä siirretään 2 Mbit/s-tasoisia signaaleja, kuten esim. SDH-verkon VC-12-signaaleja tai CCITT:n suositusten 25 G.703/G.704 mukaisia 2048 kbit/s signaaleja. HDSL-järjes telmää ei kuitenkaan tässä yhteydessä kuvata tämän enempää, koska esillä olevassa keksinnössä ei HDSL-järjestelmään tarvita minkäänlaisia muutoksia, vaan HDSL-järjestelmä toimii sinänsä tunnetulla tavalla. HDSL-järjestelmän 30 tarkemman kuvauksen suhteen viitataan edellä mainittuun spesifikaatioon.

Myöskään SDH-järjestelmän (Synchronous Digital Hierarchy) osalta esillä oleva keksintö ei edellytä mitään muutoksia, vaan kaikki keksinnön edellyttämät SDH-spesifi-35 set toiminnot ovat sinänsä tunnettuja. Tämän takia ei 2 96080 myöskään SDH-järjestelmää kuvata tässä yhteydessä enempää. Tarkemman kuvauksen SDH-järjestelmästä saa esim. viitteistä [1] ja [2] (viiteluettelo on selitysosan lopussa).

ETSIn suositusten mukaan voidaan siis SDH-verkon VC-5 12-signaali siirtää HDSL-yhteyksillä kauemmaksi SDH-runko-verkosta. Tavallaan tämä tarkoittaa SDH-verkon toimintojen ulottamista lähemmäksi asiakasta (eli tilaajaa). ETSI on suosituksissaan lähtenyt siitä, että HDSL-yhteys synkronoidaan VC-12-kehyksen tahtiin, mikä tarkoittaa käytän-10 nössä sitä, että VC-12-kehyksen ensimmäisen tavun paikassa on kiinteästi VC-12-kehyksen V5-tavu. VC-12-kehyksen mapi-tus HDSL-järjestelmän 500 μβ pituiseen ydinkehykseen (core frame) tapahtuu ETSIn suositusten mukaisesti siis siten, että VC-12-kehyksessä on aina ensimmäisenä V5-tavu, joka 15 mapitetaan ydinkehyksen ensimmäiseen tavuun. Vastaavasti muut VC-12-kehyksen tavut mapitetaan omaan kiinteään paikkaansa .

HDSL-yhteydelle siirrettävät VC-12-signaalit voivat kuitenkin tulla hyvinkin kaukaa, jopa toisesta SDH-ver-20 kosta. VC-12-signaalin muodostamispiste ei nimittäin välttämättä sijaitse siinä SDH-verkossa, johon kyseinen HDSL-modeemi liittyy, vaan se voi sijaita toisessa SDH-verkossa, josta se on siirretty siihen verkkoon, johon HDSL-yhteys kytkeytyy. Muodostamispiste voi sijaita esim. toi-25 sen valtion alueella olevassa SDH-verkossa, jolloin siir rettävä VC-12-signaali ei välttämättä ole enää synkronoitu siihen verkkoon, johon HDSL-yhteys kytkeytyy. Tämä johtuu SDH-verkkojen välisestä pienestä nopeuserosta, mikä johtuu puolestaan siitä, että verkot käyttävät eri ajastuslähtei-30 tä.

Edellä kuvatun kaltaista tapausta kuvataan oheisessa kuviossa 1, jossa on esitetty kaksi erillistä SDH-verkkoa 11 ja 12, jotka synkronoidaan eri ajastuslähteistä. VC-12-signaali muodostetaan tässä esimerkkitapauksessa verkon 12 35 pisteessä P, josta se siirretään verkon 11 reunalla ole- - 96030 3 vaan pisteeseen Pl, johon HDSL-yhteys 13 kytkeytyy. Pisteessä P1 suoritetaan TU-12-osoittimen tulkinta (kaksisuuntaisesta yhteydestä johtuen kuviossa on vastaavaa toimintaa kuvattu termillä terminointi, jolla tarkoitetaan 5 sekä osoittimen tulkintaa että sen muodostusta, joka viimemainittu tapahtuu päinvastaisessa siirtosuunnassa). Osoittimen tulkinnan tuloksena löydetty VC-12-signaali mapitetaan HDSL-järjestelmän kehysrakenteeseen, jossa VC-12-data siirretään HDSL-yhteyden tilaajan puoleiseen pää-10 hän, jossa suoritetaan VC-12-terminointi (eli tässä siirtosuunnassa VC-12-kehyksen purku). SDH-verkon ja HDSL-järjestelmän välisen rajapinnan yli välitettäviä kehyssyn-kronointisignaaleja on kuviossa 1 merkitty viitemerkillä VC-12_SYNC.

15 Kun kuvion 1 kaltaisesssa tapauksessa siirretään HDSL-yhteydelle muuta tietoa, esim. valvontatietoa, on se synkronoitu muodostamisverkon ajastuslähteeseen. Tämä valvontatieto ei kuitenkaan mene verkkojen läpi samalla tavalla kuin VC-12-kehykset, koska valvontatiedolle ei 20 yleensä ole olemassa samanlaisia osoittimiin perustuvia tasausmenettelyjä kuin varsinaiselle datalle. Tästä johtuen voi HDSL-yhteydelle siirrettävään valvontatietoon tulla silloin tällöin virheitä, koska tulevalla signaalilla ja HDSL-yhteydellä on hieman eri tahti.

25 Usein tilanne on myös sellainen, että access-verkol la, johon myös HDSL-yhteys kuuluu, on oma operaattorinsa. (Access-verkolla tarkoitetaan televerkon loppukäyttäjää varten olevaa osaa, jossa siirrettävien signaalien nopeudet ovat pienempiä kuin SDH-verkon STM-l-signaalin 30 nopeus.) Tällöin ETSIn ottama lähtökohta voisi edellä kuvatuissa tapauksissa johtaa myös siihen, että HDSL-yhteyden toimivuus olisi riippuvainen toisen operaattorin (muodostamisverkon operaattorin) lähettämän signaalin laadusta, esim. juuri synkronoinnin laadusta. HDSL-yh-35 teydestä vastaavan operaattorin kannalta tällainen tilanne 96030 4 ei luonnollisestikaan ole toivottava.

ETSIn ottamasta lähtökohdasta aiheutuu myös eräs toinen ongelma, jota havainnollistetaan kuviossa 2, joka esittää tarkemmin ETSIn ehdottamalla tavalla toimivaa SDH-5 verkon ja HDSL-yhteyden rajapintaa. SDH-verkon laidalla (esim. piste P1 kuviossa 1) olevan solmulaitteen kehikossa 31 on tyypillisesti väylä 32, jossa siirretään TU-tason signaaleja. SDH-verkosta tulevat TU-12-signaalit ohjataan TU-12-terminointiyksikölle 34, jossa suoritetaan TU-12-10 osoittimen tulkinta ja toisessa siirtosuunnassa myös osoittimen muodostus (kaksisuuntaisesta yhteydestä johtuen terminoinnilla tarkoitetaan tässä yhteydessä sekä tulkintaa että muodostusta). Osoittimen tulkinnan seurauksena saadaan selville VC-12-signaalin vaihe, ja VC-12-kehykset 15 voidaan mapittaa HDSL-laitteessa 35 ydinkehykseen (core frame), joka siirretään edelleen HDSL-kehyksen sisällä parikaapelin 36 kautta tilaajan puoleiselle laitteelle 37. Tilaajan puolella olevaan HDSL-laitteeseen 38 kuuluu VC-12 terminointiyksikkö, jossa VC-12-kehys puretaan (ja SDH-20 verkkoon päin lähetettävät VC-12-kehykset muodostetaan).

Kehikon väylään 32 liittyviä muita komponentteja (ristikytkentälaitteita yms.) , joiden kautta TU-12-signaa-li välitetään eteenpäin SDH-verkkoon, ei ole esitetty tarkemmin, koska ne eivät kuulu esillä olevan keksinnön 25 piiriin. Näiden muiden komponenttien osalta voi yksityiskohtaisempi rakenne myös vaihdella sinänsä tunnetun tekniikan puitteissa.

Jotta kehikosta voitaisiin jakaa myös tavallinen G.703/704 spesifikaatioiden mukainen 2,048 Mbit/s signaali 30 on kehikossa tyypillisesti myös terminointiyksikkö, jossa suoritetaan sekä TU-12- että VC-12-signaalien terminointi (TU-12-osoittimien tulkinta ja muodostus sekä VC-12-sig-naalien purku ja muodostus). Tätä terminointiyksikköä on esitetty viitenumerolla 33.

35 Edellä viivattu ongelma aiheutuu siitä, että yksi- 96030 5 kössä 34 suoritetaan tilaajalle päin siirrettävän TU-12-signaalin osoittimen tulkinta. Jos tulkinnan tuloksena yksikön 34 tilakone menee LOP-tilaan (osoittimen me-netystila, Loss of Pointer) tai AIS-tilaan (hälytystila, 5 Alarm Indication Signal), pitää tieto siitä asettaa takaisinpäin lähtevään kehykseen (em. tilat ovat, normaalitilan NORM lisäksi, SDH-spesifikaatioiden mukaisia osoittimen tilakoneen päätiloja). Tämä tarkoittaa sitä, että tilaajan puoleisessa VC-12-terminointiyksikössä 39 on VC-12-kehyk-10 sessä asetettava FERF-bitti (Far End Receive Failure) takaisin päin lähtevän kehyksen otsikkotavussa (V5-tavussa kahdeksas bitti) kyseistä tilaa vastaavaan arvoon. Tällöin on vastaava tieto siirrettävä HDSL-yhteyden yli tulkinnan suorittavalta yksiköltä 34 sille tilaajan puoleiselle 15 yksikölle (yksikkö 39) , joka muodostaa takaisinpäin lähtevän kehyksen (tätä toimintaa on kuviossa merkitty viite-merkillä FERF). Suurin ongelma tässä tapauksessa syntyy SDH-suosituksissa asetetuista aikavaatimuksista, joiden mukaan ko. tiedon on lähdettävä takaisinpäin kahden ylike-20 hyksen kuluessa (vastaa 4 millisekuntia). Tällaisen aika-vaatimuksen täyttäminen on hankalaa ja vaatii entistä monimutkaisemman laitteiston.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin päästä eroon edellä kuvatuista ongelmista aikaansaamalla uuden 25 tyyppinen tapa SDH-verkon ja HDSL-yhteyden yhdistämiseksi.

Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että HDSL-yhteyden yli siirretään TU-12-tasoista signaalia suorittamalla TU-12-osoittimien tulkinta ja muodostus HDSL-yhteyden tilaajan 30 puoleisessa päässä.

Keksinnön ajatuksena on siis siirtää TU-12-signaali sellaisenaan HDSL-yhteyden yli ja suorittaa TU-12-osoittimien tulkinta vasta HDSL-yhteyden takana. Ajatuksena on siis tavallaan siirtää SDH-verkon ominaisuuksia (ta- 35 sausmenettely) HDSL-yhteyden takana olevaan televerkon 96030 6 osaan.

Esillä olevan keksinnön mukaista ratkaisua käyttäen ei edellä mainitusta aikavaatimuksesta synny minkäänlaista ongelmaa, koska osoittimen TU-12-osoittimen tulkinta ja 5 takaisinpäin.lähtevän VC-12-kehyksen muodostus suoritetaan samassa pisteessä.

Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja kuvataan tarkemmin viitaten kuvioihin 3...5 oheisten piirustusten mukaisissa esimerkeissä, joissa 10 kuvio 1 esittää kahta erillistä SDH-verkkoa, joista toiseen on kytketty HDSL-yhteys, kuvio 2 havainnollistaa sitä tapaa, jolla SDH-verk-koon liitetään HDSL-yhteys ETSIn suositusten mukaista periaatetta noudattaen, 15 kuvio 3 havainnollistaa sitä tapaa, jolla SDH-verk- koon liitetään HDSL-yhteys esillä olevan keksinnön mukaista periaatetta noudattaen, kuvio 4 esittää ensimmäistä edullista tapaa mapittaa TU-12-kehys HDSL-yhteyden ydinkehykseen (core frame), ja 20 kuvio 5 esittää toista edullista tapaa mapittaa TU- 12-kehys HDSL-yhteyden ydinkehykseen (core frame).

Kuviossa 3 esitetty keksinnön mukainen ratkaisu vastaa muuten kuviossa 2 esitettyä tunnettua ratkaisua, mutta keksinnön mukaisessa laitteistossa ei SDH-kehikossa 25 suoriteta TU-12-kehyksen terminointia, vaan terminointi on siirretty tilaajan päässä olevan HDSL-laitteen terminoin-tiyksikköön 42, jossa tapahtuu sekä TU-12- että VC-12-kehysten terminointi (TU-osoittimien tulkinta ja muodostus sekä VC-12-kehysten purku ja muodostus). Lisäksi SDH-kehi-30 kon dataväylän 32 ja HDSL-laitteiston välissä on keksinnön mukaisessa tapauksessa pelkästään osoittimen prosessointiyksikkö 41, jossa lasketaan SDH-verkkoon päin siirrettävien TU-12-signaalien osoittimille uudet tilatiedot. Päinvastaisessa siirtosuunnassa (SDH-verkosta tilaajalle päin) 35 ei prosessointiyksikössä suoriteta minkäänlaista proses- 7 96080 sointia, vaan TU-12-signaalit siirretään sellaisenaan HDSL-yhteydelle. Tilaajalta SDH-verkkoon päin tapahtuvassa siirrossa on SDH-kehikossa laskettava TU-osoittimille uudet arvot, koska TU-12-kehykset on siirrettävä väylälle 5 tietyssä (väylän edellyttämässä) vaiheessa, eikä tilaajal- t ta saapuvia TU-12-kehyksiä voida pitää synkronoituina tähän väylän edellyttämään tahtiin, pelkästään jo siitä syystä, että tilaajalinjojen pituus (viive) vaihtelee. Kehyssynkronointisignaaleja (jotka ilmoittavat TU-12-ke-10 hyksen Vl-tavun paikan) on kuviossa 3 merkitty viitemer-killä TU-12_SYNC.

TU-12-kehys voidaan mapittaa HDSL-yhteyden ydinke-hykseen esim. oheisessa kuviossa 4 esitetyllä tavalla. Kuviossa on vasemmalla puolella esitetty yksi HDSL-ydinke-15 hys 44, jonka pituus on 500 /zs ja 144 tavua. Vl-tavu mapitetaan keksinnön mukaisesti ydinkehyksen ensimmäiseen tavuun, minkä jälkeen muut osoitintavut (V2...V4) ovat tasavälein kehyksessä, toisin sanoen paikoissa 37, 73 ja 109. Tämän mapitusvaihtoehdon etu on siinä, että TU-12-20 kehys voidaan siirtää sellaisenaan HDSL-järjestelmään. Löydettyjen VI- ja V2-tavujen perusteella tulkitaan osoittimen tila sinänsä tunnetulla tavalla. Tulkinnan perusteella saatu osoitinarvo osoittaa tämän jälkeen VC-12-kehyksen ensimmäisen tavun paikan eli V5-tavun paikan TU-25 12-kehyksessä.

Toinen mapitusvaihtoehto on esitetty kuviossa 5.

Tässä tapauksessa mapitetaan Vl-tavu ydinkehyksen (core frame) tavuun 36, minkä jälkeen muut V-tavut (V2...V4) ovat jälleen tasavälein kehyksessä, eli tavuissa 72, 108 30 ja 144. ETSIn em. suosituksen mukaisessa VC-12-signaalin mapituksessa nämä tavut ovat täytetavuja (fixed stuffing).

Vaikka kuvioita 2 ja 3 tulkitsemalla voisi kuvitella tilaajan puoleisen laitteiston tulevan keksinnön mukaista menetelmää käyttäen entistä monimutkaisemmaksi, ei näin 35 kuitenkaan ole, sillä yksikköjen 41 ja 42 suorittamat toi- 8 96080 menpiteet vastaavat niitä toimenpiteitä, joita tehdään joka puolella SDH-verkossa, joten ko. yksikköjen toteuttamiseen on olemassa valmiita piiriratkaisuja. Sen sijaan pelkkä TU-12 terminointi tai pelkkä VC-12 terminointi 5 (joita tarvitaan kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa) ei ole SDH-verkon puolella yleinen toimenpide. Keksinnön etuna on siten myös se, että se on toiminnallisesti ja siten myös piiriratkaisujen puolesta yhtenäisempi SDH-maailmassa jo olemassa oleviin ratkaisuihin nähden.

10 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut vain niihin, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteis- 15 sa. Niinpä voi esim. laitteiston yksityiskohtaisempi rakenne vaihdella monin tavoin ilman, että poiketaan keksinnön mukaisesta periaatteesta.

Viiteluettelo: 20 [1]. CCITT Blue Book, Recommendation G.709: "Synchronous Multiplexing Structure," May 1990.

[2] . SDH - Ny digital hierarki, TELE 2/90.

<1 44»> I't *

Claims (3)

96080

1. Menetelmä HDSL-siirtoyhteyden (36) kytkemiseksi SDH-verkkoon (11), jonka menetelmän mukaisesti 5 - SDH-verkosta (11) HDSL-yhteydelle (13) menevä data mapitetaan HDSL-järjestelmän mukaiseen kehysrakenteeseen, ja - HDSL-yhteydeltä (13) SDH-verkkoon (11) meneviin kehyksiin muodostetaan SDH-verkon vaatimat osoittimet, 10 jotka osoittavat hyötykuorman vaiheen kehysrakenteen sisällä, tunnettu siitä, että HDSL-yhteyden yli siirretään TU-12-tasoista signaalia suorittamalla TU-12-osoittimien tulkinta ja muodostus HDSL-yhteyden tilaajan puoleisessa päässä (37).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että TU-12-signaali mapitetaan HDSL-järjestelmän ydinkehykseen (core frame) siirtämällä TU-12-kehyksen Vl-tavu ydinkehyksen ensimmäisessä tavussa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -20 n e t t u siitä, että TU-12-signaali mapitetaan HDSL-järjestelmän ydinkehykseen (core frame) siirtämällä TU-12-kehyksen Vl-tavu ydinkehyksen tavussa 37. « 96080