SE512168C2 - Förfaranden och anordningar för synkronisering i ett kretskopplat, tidsmultiplexerat nät - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 512 168 plexerande metodik, måste de olika bitströmmarnas ram- frekvens synkroniseras för undvikande av problem såsom att data går förlorade, ofta benämnt "slip" (eng.).

Detta àstadkommes i allmänhet med hjälp av en synkroniseringsplan och ett synkroniseringsarrangemang som säkerställer samma ramrepetitionsfrekvens på samtliga kommunikationsbitströmmar i nätet. Ett sådant synkronise- ringsarrangemang formar typiskt en hierarkisk synkronise- ringsstruktur av det slag som beskrivits i EP 522 607 Al, vilket utnyttjar två typer av synkroniseringsnoder: så kallade masternoder och slavnoder. Varje sådan master- eller slavnod kontrollerar åtminstone en utgående bit- ström, vilket innebär att den ansvarar för att respektive bitström förses med ram- och klocksignaler. På detta vis förmedlas en ramsynkroniseringssignal eller -mönster, som inledningsvis har tillhandahållits av masternoden, via slavnoderna på ett trädliknande sätt genom nätet. Master- noden styr således nätets ramfrekvens. En fördröjning kommer att föreligga i slavnoden från det att den mottar ramsynkroniseringssignalen från sin masternod till dess att slavnoden börjar sända ut sin ram på den eller de bitströmmar som den kontrollerar, men denna fördröjning är konstant och påverkar inte synkroniseringen. På detta sätt byggs ett synkroniseringsträd upp, vilket propagerar synkronisering av ramstart till samtliga bitströmmar.

En nackdel med dessa kända tillvägagångssätt är att de medger mycket liten frihet vad gäller nätets uppbygg- nad och konfigurering och kräver skapandet av en mycket strikt näthierarki. Likaså uppvisar känd teknik begräns- ningar vad gäller nätets hanterbarhet vi länkfel, åter- etablering av länksynkrionsering, osv.

Ett syfte med uppfinningen är därför att tillhanda- hålla ett enkelt sätt att åstadkomma nätsynkronisiering som ger större frihet vad gäller nätets design, konstruk- tion och konfigurering, samt vad gäller nätets hanter- barhet vid länkfel, åter-etablering av länksynkronise- ring, och liknande. lO 15 20 25 30 35 512 168 Redogörelse för uppfinningen Ovan nämnda och andra syften uppnås enligt uppfin- ningen med förfaranden och anordningar såsom definieras i de bifogade patentkraven.

Enligt en första aspekt på uppfinningen åstadkommes ett förfarande av inledningsvis nämnt slag, vilket känne- tecknas av stegen: att detektera återkommande ramsynkro- niseringsinformation på en bitström av nämnda nät, vilken information härrör från en ramsynkroniserande nod i nätet; att alstra data som relaterar till ramsynkronise- ringen på nämnda bitström såsom den definieras av nämnda detekterade återkommande ramsynkroniseringsinformation; och att sända nämnda data till nämnda ramsynkroniserande nod för att företrädesvis användas vid nämnda ramsynk- roniserande nod för styrning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation baserat därpå.

Enligt en andra aspekt på uppfinningen åstadkommes på motsvarande sätt en anordning av inledningsvis nämnt slag, vilken kännetecknas av: detekteringsorgan anordnade att detektera återkommande ramsynkroniseringsinformation på en bitström av nämnda nät, vilken information härrör från en ramsykroniserande nod i nätet; alstringsorgan anordnade att alstra data som relaterar till ramsynkroni- seringen på nämnda bitström såsom den definieras av nämnda detekterade återkommande ramsynkroniseringsinfor- mation; och sändarorgan anordnade att sända nämnda data till nämnda ramsynkroniserande nod för att företrädesvis användas vid nämnda ramsynkroniserande nod för styrning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniserings- information baserat därpå.

Uppfinningen gör det således möjligt för en nod, som är ansluten till en av nätets bitströmmar, att sända återkopplande information relaterad till ramsynkronise- ringssituationen, typiskt avseende där noden är belägen, till en så kallad triggernod, som i allmänhet är placerad uppströms i förhållande till den först nämnda noden, 10 15 20 25 30 35 512 168 vilken triggernod direkt eller indirekt (via en mellan- liggande triggernod) styr etableringen av ramsynkronisa- tion, såsom definieras av ramsynkroniseringsinformation, exempelvis i form av ett ramsynkroniseringsmönster som t.ex. definierar starten på varje ram, på nämnda bitström.

Vice versa gör uppfinningen det möjligt för en trig- gernod, som är anordnad att etablera ramsynkronisering på en bitström genom att sända ramsynkroniseringsinformation på denna, att styra etableringen av ramsynkronisering på nämnda bitström, antingen direkt eller indirekt (via en mellanliggande triggernod), baserat på ramsynkronise- ringsdata som tillhandahålls av, eller via, en eller flera noder som typiskt är anslutna till nämnda nät ned- ströms i förhållande till nämnda triggernod.

Om så önskas kan en nod som är ansluten till en bit- ström och placerad nedströms i förhållande till en trig- gernod som tillhandahåller ramsynkroniseringsinforma- tionen, såsom ett triggermönster, på nämnda bitström vara anordnad att i själva verket styra ramfrekvensen på nämnda bitström genom att återkommande ge triggernoden instruktioner, i ett master-slav-förhållande, avseende hur eller när triggermönstret skall tillhandahållas.

En fördel med uppfinningen är att den ger större frihet vid nätuppbyggnad genom att den tillhandahåller en mekanism gör det möjligt att kringgå eller åtminstone lätta på det krav på strikt hierarkisk synkroniserings- struktur och -distribution som föreligger i känd teknik.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, avseende ett sammanhang då en växelnod är anordnad att växla data mellan en första bitström och en andra bit- ström av nämnda nät, fastställs en ramdrift mellan nämnda första och nämnda andra bitström, vilken ramdrift defi- nierar nämnda data som relaterar till den ramsynkronis- ering som etableras av nämnda detekterade återkommande ramsynkroniseringsinformation. Denna data sänds därefter till en eller flera ramsynkroniserande noder för att 10 15 20 25 30 35 512 168 företrädesvis användas där för att styra sändning av nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation i syfte att upphäva nämnda ramdrift.

En fördel med uppfinningen är således att den gör det möjligt att koppla samman två nätpartier som vart och ett uppvisar en ramsynkronisering som etableras av res- pektive ramsynkroniseringsmasternoder_ Enligt känd teknik är detta inte möjligt, eftersom ramsynkronisering enligt känd måste distribueras enligt ett hierarkiskt mönster för att konsistenthet genom hela nätet skall säkerställas. Användning av två till synes oberoende masternoder skulle oundvikligen leda till ramdrift mellan olika delar av nätet och följaktligen orsaka dataförlust eller datastockning ("congestion"), eftersom det i praktiken är omöjligt att tillhandahålla masternoder som arbetar vid exakt samma bit- och ram- frekvens.

Genom att enligt uppfinningen fortgående informera den ena eller båda synkroniseringsmasternoderna om ram- driftssituationen, företrädesvis så som den ter sig vid den punkt där de två nätpartierna är sammankopplade, kan denna information användas för kontinuerlig anpassning av den ramfrekvens som etableras av masternoderna på ett sådant sätt att varje tendens till ramdrift kontinuerligt elimineras.

Det inses att denna aspekt på uppfinningen på ett fundamentalt sätt ger större frihet vid såväl konstruk- tion, design och konfigurering av nätet, som vid nätstyr- ning vid länkfel, åter-etablering av länksynkronisering, och liknande.

De data som relaterar till ramsynkroniseringssitua- tionen sänds företrädesvis till nämnda âtminstone en ram- synkroniserande nod med utnyttjande av en eller flera tidluckor hos en eller flera bitströmmar av nämnda nät. Även om ett alternativ i vilket ett kommunikationssystem som ligger utanför nämnda nät även kan användas för att sända nämnda data, bildar alternativet att använda nätet 10 15 20 25 30 35 512 168 i sig för denna sändning en enkel och föredragen kanal för kommunikationen.

Steget att styra sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation innefattar dessutom före- trädesvis att styra storleken på en eller flera ramar av en bitström. Storleken på en eller flera ramar styrs företrädesvis genom att man anpassar det antal tidluckor som ingår dessa ramar, exempelvis antalet utfyllnadstid- luckor. Enligt ett annat alternativ anpassas ramstorleken genom att man styr den bitfrekvens som används i en eller flera ramar, exempelvis genom att man styr en bitklocka eller biträknare som används vid den synkroniserande noden.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar styr- ning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkronise- ringsinformation att baserat på nämnda data anpassa (PLL - Phase Locked Loop), som synkroniserar den synkroniserande nodens drift. arbetet hos en faslàst slinga Det inses även att nämnda data, speciellt när den hänför sig till ramdriften mellan två bitströmmar, även kan användas för att informera triggernoden om att en felsituation uppstått i det fall att ett länkfel, liknande, eller uppkommer med avseende på den ena bitströmmen.

Såsom inses av en fackman inom teknikomràdet, kan uppfinningens särdrag realiseras med utnyttjande av kon- ventionella elektroniska kretsar och/eller mjukvaru- verktyg.

Dessutom utnyttjas uppfinningen med fördel, även om i ett så kallat DTM-nät (Dynamic synchronous Transfer Mode), den ej är begränsad därtill, i vilket tidluckorna kontrolltiduckor som används för signalering mellan noder och datatid- i varje ram är indelade i två grupper: luckor som används för sändning av användardata mellan noder som är anslutna till nätet. I ett sådant nät har varje nod typiskt tillgång till åtminstone en kontroll- tidlucka och till ett anpassningsbart antal datatidluckor på den bitström som används av noden, varvid antalet 10 l5 20 25 30 35 512 168 datatidluckor kan anpassas dynamisk baserat på den band- bredd som efterfrågas av de användare som betjänas av respektive nod.

Det skall noteras att nämnda ramsynkroniserings- information kan tillhandahållas på många olika sätt. I den föredragna utföringsformen, som kommer att beskrivas mer i detalj nedan med hänvisning till de bifogade rit- ningarna, ges den återkommande ramsynkroniseringsinforma- tionen i form av ett företrädesvis regelbundet återkom- mande ramsynkroniseringsmönster, vilket mönster i sig, dvs genom sitt blotta läge i bitströmmen, definierar varje ram hos bitströmmen, exempelvis genom att vara placerat vid starten av varje ram. Enligt andra utför- ingsformer behöver emellertid nämnda återkommande ram- synkroniseringsinfomation inte definiera ramläget genom sitt blotta läge i bitströmmen. Istället kan det vara informationens innehåll som förmedlar data avseende positionen för en eller mera ramar på bitströmmen, exempelvis genom att tillhandahålla data för var snarare när) var och en av kommande tio ramar börjar och/eller slutar. (eller Dessa och andra aspekter pà, fördelar med och sär- drag hos uppfinningen kommer att framgå ytterligare av följande beskrivning av utföringsformer därav, vilken ges med hänvisning till de bifogade ritningarna.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Exemplifierande utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: fig. 1-4 schematiskt visar bitströmmar av krets- kopplade, tidsmultiplexerade nät som arbetar enligt upp- finningen; 5 fig. 5 schematiskt visar strukturen på en bitström av det slag som visas i fig. 1-4; fig. 6a och 6b schematiskt visar ramsynkroniserings- situationer med avseende på en första och en andra bit- 10 15 20 25 30 35 512 168 ström; och fig. 7 schematiskt visar en nod enligt en utförings- form av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Ett exempel på ett kretskopplat, tidsmultiplexerat nät lOa som arbetar enligt uppfinningen kommer nu att Nätet 10a i fig. 1 innefattar två separata bitströmmar Bl och B2 som propa- 1 och som följaktligen transporterar data i motsatta riktningar mellan nätets noder 12-18. Noderna erbjuder åtkomst till beskrivas med hänvisning till fig. 1. gerar i de riktningar som anges av pilarna i fig. nätet för användare som är anslutna till respektive nod.

På bitströmmen B1 är den första, mest uppströms belägna noden 12 anordnad att tillhandahålla ramsynkro~ nisering genom att sända ett regelbundet återkommande ramsynkroniseringsmönster (nedan benämnt triggermönster), och ett regelbundet återkommande utfyllnadsmöster på bitströmmen Bl, indikerande början respektive slutet på varje ram.

På bitström B2 är den mest uppströms belägna noden 18 på liknande sätt anordnad att tillhandahålla ramsynk- ronisering genom att sända motsvarande trigger- och utfyllnadsmöster på bitströmmen B2, indikerande början respektive slutet på varje ram.

Noden 12 fungerar i denna utföringsform som en så kallad synkroniseringsmasternod, nedan benämnt "master- nod", medan noden 18 fungerar om en så kallad synkronise- ringsslavnod, nedan benämnt "slavnod". I detta sammanhang betyder detta att noden 18 kommer att sända sitt trigger- mönster på bitströmmen B2 synkroniserat i enlighet med mottagandet av triggermönster från masternoden 12 på bitströmmen Bl.

De mellanliggande noderna 14 och 16 synkroniserar således sitt arbete i enlighet med det triggermönster som mottas på bitströmmen Bl när de sänder data på eller mottar data från bitströmmen Bl, och i enlighet med det 10 15 20 25 30 35 512 168 triggermönster som mottas på bitströmmen B2 när de sänder data på eller mottar data från bitströmmen B2.

I den utföringsform som visas i fig. 1, och i enlig- het med uppfinningen, är noden 16 anordnad att använda en tidlucka per ram på bitströmmen B2 för att sända data, relaterande till tiden för mottagning av triggermönstret pà bitströmmen Bl, till masternoden 12. Denna information mottas då av masternoden 12 och används vid masternoden 12 som bas för fastställande av hur sändning av trigger- mönstret på bitströmmen 12 skall styras. Om exempelvis de data som tillhandahålls av noden 16 antyder att det vore önskvärt att sänka nätet ramfrekvens, kan masternoden 12 besluta att öka antalet tidluckor som ingår i utfyllnads- mönstret hos varje ram på bitströmmen Bl och därigenom öka längden på varje ram pà bitströmmen Bl (och följakt- ligen på bitströmmen B2 som resultat av master-slav-för- hållandet mellan masternoden 12 och slavnoden 18). Det kan finnas många olika skäl för noden 16 att föreslå en ökning eller minskning av ramfrekvensen, såsom datastock- ning i arbetet i relation till de användare som noden 16 betjänar eller frekvensvariationer i ett annat nät som också är anslutet till nod 16. I själva verket kan noden 16, om så önskas, fungera som den "sanna" masternoden i nätet genom att återkommande ge masternoden 12 instruk- tioner avseende hur bitströmmens ramfrekvens skall ökas eller minskas.

Uppbyggnaden av ett annat kretskopplat, tidsmulti- plexerat nät 10b som arbetar enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig. 2. Nätet l0b kan ses som en expansion av nätet 10a i fig. 1, och ytterligare beskrivning av vad som redan beskrivit med hänvisning till fig. 1 utelämnas därför i det följande.

I fig. 2 innefattar nätet, utöver vad som redan beskrivits ovan, tvà bitströmmar B3 och B4 som propagerar i de riktningar som anges av pilarna i fig. 2 och som följaktligen transporterar data i motsatta riktningar mellan nätets noder 16, 20-26. 10 15 20 25 30 35 512 168 10 På bitströmmen B3 är den mest uppströms belägna noden 16 anordnad att tillhandahålla ramsynkronisering genom att sända trigger- och utfyllnadsmöster på bit- strömmen B3, indikerande början respektive slutet på varje ram. På bitström B4 är den mest uppströms belägna noden (ej visad) på liknande sätt anordnad att tillhanda- hålla ramsynkronisering genom att sända trigger- och utfyllnadsmönster på bitströmmen B4, indikerande början respektive slutet på varje ram.

I fig. 2 fungerar såväl noden 16 som noden 18 som synkroniseringsslavnoder i relation till masternoden 12.

I detta sammanhang betyder detta att noden 16 kommer att sända ett triggermönster på bitströmmen B3 synkroniserat i enlighet med mottagandet av triggermönstret från masternoden 12 på bitströmmen Bl. Likaså kommer den nod (ej visad) som tillhandahåller tiggermönstret på bit- strömmen B4 att fungerar som en slavnod i relation till slavnoden 16, dvs sändningen av triggermönstret på bit- strömmen B4 styrs av sändningen av triggermönstret på bitströmmen B3, vilket i sin tur styrs av sändningen av triggermönstret på bitströmmen Bl.

I den utföringsform som visas i fig. 2 är noden 16 fortfarande anordnad att använda en tidlucka per ram på bitströmmen B2 för att till masternoden 12 sända data relaterande till ramsynkroniseringssituationen på bit- strömmarna B3 och B4, typiskt i relation till ramsynk- roniseringssituationen på bitströmmarna Bl och B2. Dessa data mottas då av masternoden 12 och används vid master- noden 12 som en grund för fastställande av hur sändning av triggermönstret på bitströmmen 12 skall styras, i likhet med vad som redan beskrivits med hänvisning till fig. 1. 16 och sänds till noden 12 anger att det av något skäl är Om exempelvis de data som tillhandahålls av noden svårt att bibehålla ramfrekvensen på bitströmmarna B3 och B4 i takt med ramfrekvensen på bitströmmarna Bl och B2, kan masternoden 12 besluta att öka antalet tidluckor som ingår i utfyllnadsmönstret hos varje ram på bitströmmen 10 15 20 25 30 35 512 168 ll Bl och därigenom öka längden på varje ram och således sänka nätet ramfrekvens.

Likaså kan var och en av noderna 20-26 vara anordnad att sända liknande data relaterande till ramfrekvensen till noden 16 16, varvid den senare fungerar som växelnod) på ett (eller direkt till masternoden 12 via noden liknande sätt som det som beskrivit ovan.

Uppbyggnaden av ett annat kretskopplat, tidsmulti- plexerat nät l0c som arbetar enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig. 3. Nätet l0c är en expansion av nätet lOb i fig. 2, och ytterligare beskrivning vad som redan beskrivit med hänvisning till fig. 2 utelämnas därför i det följande. utöver vad som redan B7 och B8 som propagerar i de riktningar som anges av pilarna i fig. 3 I fig. 3 innefattar nätet, beskrivits ovan, fyra bitströmmar B5, B6, och som följaktligen transporterar data i parvis motsatta riktningar mellan nätets noder 24, 30, 32, 34 respektive 42, 44, 34, 46.

På liknande sätt som beskrivits ovan med hänvisning till fig. 1 och 2 är noden 24 i fig. 3 anordnad att definiera ramsynkronisering på bitströmmen B5 genom att sända trigger- och utfyllnadsmöster därpå. På bitström B6 är en uppströms belägen nod (ej visad) anordnad att definiera ramsynkronisering genom att sända trigger- och utfyllnadsmöster därpå. På liknande sätt är noden 42 anordnad att definiera ramsynkronisering på bitströmmen B7 genom att sända trigger- och utfyllnadsmöster därpå.

På bitströmmen B8 är en uppströms belägen nod (ej visad) anordnad att definiera ramsynkronisering genom att sända trigger- och utfyllnadsmönster därpå.

I fig. 3 fungerar såväl noden 24 som noden l6 som synkroniseringsslavnoder i relation till masternoden 12.

I detta sammanhang betyder detta att noden 24 kommer att sända ett triggermönster på bitströmmen B5 synkroniserat i enlighet med det triggermönster som mottas från slav- noden 16 på bitströmmen B3, vilket i sin tur har till- 512 168 lO l5 20 25 30 35 12 handahållits i synkronisation med det triggermönster som sänds av masternoden 12 på bitströmmen Bl.

På bitströmmen B7 kommer emellertid noden 42 att fungera som en synkroniserinsmasternod och är följakt- ligen inte anordnad att sända triggermönstret på bit- strömmen B7 baserat på tiden för mottagande av något inkommande triggermönster vid noden 42.

I den utföringsform som visas i fig. 3 är istället växelnoden 34 anordnad att detektera såväl triggermönst- ret på bitströmmen B5 som triggermönstret på bitströmmen B7 och att fastställa förekomsten av ramdrift mellan de två bitströmmarna. Om en sådan ramdrift uppkommer, kommer växelnoden 34 att använda en tidlucka per ram på bit- strömmen B8 för att sända data som anger t.ex. storleken och polariteten på den förekommande ramdriften till noden 42. Denna information mottas då av noden 42 och används vid noden 42 som en grund för att fastaställa hur sänd- ning av triggermönstret på bitströmmen B7 skall styras i syfte att säkerställa ramkonsistens genom nätet, mer specifikt vid noden 34. Om exempelvis den bitfrekvens som alstras lokalt vid masternoden 12 skiljer sig från den bitfrekvens som alstras lokalt vid noden 42, kompenseras denna skillnad genom att noden 42 exempelvis ökar eller minskar ramlängden på bitströmmen B7, såsom t.ex. uppnås genom att noden 42 ökar eller minskar antalet utfyllnads- tidluckor som den sänder hos varje ram på bitströmmen B7 eller genom att man justerar en faslåst slinga som styr nodens 42 arbete.

Det inses att ramdriftsinformationen lika väl skulle kunna sändas från växelnoden 34 till masternoden 12, varvid masternoden 12 i så fall tillser ramdrifts- problemet och låter noden 42 drift fortgå opåverkad.

Uppbyggnaden av ett annat kretskopplat, tidsmulti- plexerat nät lOd som arbetar enligt uppfinningen kommer Nätet lOd är och ytterligare nu att beskrivas med hänvisning till fig. 4. en expansion av nätet l0c i fig. 3, 10 15 20 25 30 35 512 168 13 beskrivning vad som redan beskrivit med hänvisning till fig. 3 utelämnas därför i det följande.

I fig. 4 innefattar nätet, utöver vad som redan beskrivits ovan, två bitströmmar B9 och B10 som propage- rar i de riktningar som anges av motsvarande pilar och som följaktligen transporterar data i motsatta riktningar mellan noder 28, 36, 38 och 40.

Noden 28 är anordnad att definiera ramsynkronisering på bitströmmen B9 och en motsvarande nod (ej visad) är anordnad att definiera ramsynkronisering på bitströmmen B10. Noden 28 fungerar, i likhet med noden 24, som en synkroniseringsslavnod i förhållande till masternoden 12 (via slavnoden 16).

I fig. 4 är växelnoden 34 och växelnoden 40 anord- nade att detektera förekomsten av ramdrift mellan bit- strömmen B5 och bitströmmen B7 respektive mellan bit- strömmen B7 och bitströmmen B9. Växelnoderna 34 och 40 kommer att använda en tidlucka per ram på bitströmmen B8 för att sända data som anger t.ex. storleken och polari- teten på förekommande ramdrift till noden 42. information mottas då av noden 42 Denna och används vid noden 42 som en grund för fastställande av hur sändning av triggermönstret på bitströmmen B7 skall styras i syfte att säkerställa, på bästa möjliga sätt, ramkonsistens genom nätet, mer specifikt vid växelnoderna 34 och 40. Även i detta fall skulle ramdriftsinformationen lika väl kunna sändas från noderna 34 och 40 till masternoden 12, varvid masternoden 12 i så fall tillser ramdrifts- problemet och låter nodens 42 drift fortgå opåverkad.

Strukturen på en bitström av det slag som propagerar i fig. 1-4 kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig. 5. Såsom visas i fig. 5 är varje bitström indelad i regelbundet återkommande cykler eller ramar som har en generellt fastlagd längd, exempelvis 125 us. Varje ram är i sin tur indelad i tidluckor av fastlagd storlek, t.ex. 64 bitar. Antalet tidluckor i en ram beror av nätet bitfrekvens. 512 168 10 15 20 25 30 35 14 Tidluckorna är generellt uppdelade i två grupper, kontrolltidluckor C och datatidluckor D. Kontrolltid- luckorna C används för signalering mellan nätets noder, dvs. för överföring av meddelanden mellan noder för nätets interna drift, alloke- Datatidluckorna D används för överföring av nyttolast mellan användare som är anslutna till noderna. såsom för kanaletablering, ring av tidluckor, och liknande.

Utöver dessa kontrolltidluckor och datatidluckor innefattar varje ram ett ramsynkronise- ringsmönster i form av bitgrupper som tillhandahålls att definiera en eller flera synkroniseringstidluckor S, såsom beskrivits ovan, vilka används för att synkronisera varje nods arbete i relation till varje ram. För att underlätta ramsynkronisering är dessutom ett utfyllnads- fält G, innefattande en eller flera tidluckor, vid slutet av varje ram. placerat Varje nod har tillgång till åtminstone en kontroll- tidlucka C och till ett dynamiskt antal datatidluckor D på den bitström som noden använder. Varje nod använder sin kontrolltidlucka C för att kommunicera med andra noder i nätet. Det antal datatidluckor D som allokeras till en nod beror av den överföringskapacitet som efter- frågas av de användare som betjänas av denna nod. Om användarna vid en viss nod kräver en hög överförings- kapacitet, kommer noden att allokera fler datatidluckor för detta ändamål. Om användarna vid en viss nod å andra sidan enbart efterfrågan en liten överföringskapacitet, kan denna nod begränsa det antal tidluckor som den har allokerat till sig. Allokeringen av kontrolltidluckor och datatidluckor till olika noder kan anpassad dynamiskt allteftersom nätbelastningen förändras.

Fig. 6a och 6b visar schematiskt ramsynkroniserings- i detta fall växelnoden 34 i vilken arbetar i relation till de två situtionen vid en växelnod, 3 och 4, schematiskt visade bitströmmarna B5 och B7. fig.

I fig. 6a och 6b innefattar varje bitström en följd av tidluckor, och starten av varje ram definieras av ett triggermönster lO 15 20 25 30 35 512 168 15 innefattande en synkroniseringstidlucka (indikerad som en svart lucka i figurerna). Dessutom är en eller flera utfyllnadstidluckor, vilka visas som snedstreckade luckor, placerade i slutet av varje ram.

När noden 34 detekterar ett första triggermönster på bitströmmen B5, se fig. 6a, mottar den samtidigt tidlucka nummer 356 på bitströmmen B7. När nästa triggermönster detekteras på bitströmmen B5, mottas tidlucka 357 på Noden 34 fastställer där- för att bitströmmens B5 ramlängd är längre än bitström- bitströmmen B7, och så vidare. mens B7 ramlängd och att ramdriften är en tidlucka per ram. Information relaterad till denna ramdriftssituation sänds då, i en tidlucka pà bitströmmen B8 i fig. 3 eller 4, till noden 42 som styr ramlängden på bitströmmen B7, Som en följd av denna information kommer noden 42 att lägga till en extra utfyllnadstidlucka till varje ram på bitströmmen B7 (såsom visas av de två utfyllnadstidluck- orna per ram hos bitströmmen B7 i fig. 6b), varigenom ramdriften elimineras.

Efter det att denna förändring har skett, kommer noden 34 som ett resultat att vid varje tillfälle då den mottar det återkommande triggermönstret på bitströmmen B5 motta samma tidluckenummer (360) på bitströmmen B7, såsom illustreras i fig. 6b. Noden 34 fastställer då att ingen ramdrift föreligger för tillfället och sänder då denna information till masternoden.

Det inses att utformningen av de bitströmmar som 6a och 6b, ingår i synkroniseringsmönstret och utfyllnadsfältet, enbart är avsett att vara illustrativt. Den visade ram- driftens storlek i förhållande till ramlängden är väldigt överdriven, och det verkliga antalet tidluckor inom varje ram är normalt mycket större än vad som visas. visas i fig. 5, såsom antalet tidluckor som Dessutom behöver synkroniseringsmönstret inte vara en enda samman- hängande uppsättning tidluckor som placeras vid starten av varje ram, utan det kan lika väl tillhandahållas i andra former och utföranden. 512 168 10 15 20 25 30 35 16 En exemplifierande utföringsform av en nod som utför de åtgärder som diskuterats ovan kommer nu att beskrivas Noden 100 i fig. 7, vilken i detta exempel antas vara växelnoden 34 i fig. 3, är ansluten till bitströmmarna B5, B6 och B8, en bitfrekvensbestämmande krets 104, 106, andra accessenhet 112, en triggergenerator 118 och en meddelandegenerator 120. med hänvisning till fig. 7. (ej visad), B7 (ej visad) och innefattar en första accessenhet 102, en demultiplexor en tidluckeräknare 108, en triggerstyrkrets 110, en I noden 100 mottas tidluckedata, såsom triggermöns- utfyllnads- tidluckor och liknande, pà bitströmmen B5 via den första accessenheten 102, ter, kontrolldata för signalering, nyttolast, vilka matas till den bitfrekvens- bestämmande kretsen 104 och till demultiplexorn 106. Den bitfrekvensbestämmande kretsen 104 låser nodens bitklocka till den bitfrekvens som mottas på bitströmmen B5, så att noden kommer att arbeta vid en bitfrekvens som motsvarar den som mottas på bitströmmen Bl. Den bitfrekvensbestäm- mande kretsen 104 matar den härledda bitfrekvensen till tidluckeräknaren 108 (och till andra kretsar i noden som behöver bitfrekvensen som insignal). Baserat på den bit- frekvens som härleds av den bitfrekvensbestämmande kret- sen 104 kommer tidluckeräknaren 108 att räkna tidluckor (där varje tidlucka motsvarar t.ex. 64 bitar), med början från noll upp till ett räknevärde som väsentligen mot- svarar den fulla ramlängden.

En utsignal 114 från tidluckeräknaren 108 matas till, bland annat, demultiplexorn 106, den andra access- enheten 112 och triggerstyrkretsen 110. Baserat på signalen 114 demutliplexerar demultiplexorn 106 den mottagna bitströmmens bitar till 64-bitars tidluckor som matas sekventiellt till triggerstyrkretsen 110, den andra accessenheten 112 och triggergeneratorn 118 i den takt som ges av signalen 114.

Triggerstyrkretsens 110 funktion är att övervaka att triggermönstret mottas på bitströmmen B5 inom ett förut- 10 15 20 25 30 35 512 168 17 bestämt tidsintervall. Om triggermönstret detekteras inom nämnda tidsintervall, eller om inget triggermönster har detekterats vid slutet av nämnda tidsintervall, kommer triggerstyrkretsen 110 att återställa räknaren 108 med hjälp av en återställningssignal 116, vilket betyder starten av en ny ram av tidluckedata. Trigger- eller återställlningssignalen 116 matas till räknaren 108, meddelandegeneratorn 120 och triggergeneratorn 118.

Meddelandegeneratorn 120 mottar också en liknande triggersignal på ledningen 120 från en motsvarande upp- sättning enheter (ej visade) som är anordnade i nämnda nod för att ge åtkomst till bitströmmen B7. Trigger- signalen på ledningen 122 kommer således att tillhanda information avseende mottagandet av triggermönstret på bitströmmen B7 (företrädesvis även inkluderande informa- tion som anger när inget triggermönster har mottagits inom nämnda tidsintervall, och således indikerande före- komsten av något slags länk- eller nodfel). Meddelande- generatorn 120 jämför fortgàende tidpunkterna för mottag- andet av triggersignalen 116 och tidpunkterna för mottag- ande av triggersignalen 122. Meddelandegeneratorn 120 alstrar en utsignal i form av tidluckor som tillhanda- håller information avseende förekomsten av varje slags ramdrift mellan de två bitströmmarna B5 och B7 förekomsten av exempelvis nod- eller länkfel). Dessa tidluckedata sänds därefter, via den andra accessenheten (eller 112, till en synkroniseringsdefinierande nod som typiskt är ansluten till bitströmmen B8 nedströms noden 100.

Triggergeneratorn 118 kommer generellt att alstra ett triggermönster avsett att sändas på bitströmmen B8 via den andra accessenheten 122, vilken sändning sker antingen med utnyttjande av triggersignalen 116, såsom är fallet i fig. 7, eller med utnyttjande av en lokalt alstrad klocksignal (ej visad) som referens. Det inses att triggergeneratorn typiskt kommer att använda trigger- signalen 116 som referens när den är satt att fungerar som en mellanliggande nod eller som en synkroniserings- 512 168 10 15 20 25 18 slavnod, men att den kommer att använda en lokalt alstrad klocksignal som referens när den fungerar som synkronise- ringsmasternod.

Triggergeneratorn 118 i fig. 7 är i det senare fallet, end” dvs när noden fungerar som en så kallad ”head (eng.) anordnad att motta data relaterade till ramdrift eller eller ramsynkroniseringsdefinierande nod, liknande från bitströmmen B5 via demultiplexorn. Trigger- generatorn 118 är vidare anordnad att anpassa sändningen av triggermönstret på bitströmmen B8 i beaktande av sådan ramdriftsdata som mottas på bitströmmen BS.

De funktioner som tillhandahålls av a) den ramsynk- roniseringsövervakande meddelandegeneratorn 120 och b) den meddelandemottagande triggergeneratorn 118 realiserar således två olika aspekter på uppfinningen. Även om exemplifierande utföringsformer av uppfin- ningen har beskrivits i detalj ovan med hänvisning till de bifogade ritningarna, är uppfinningen självfallet inte begränsad därtill.

Följaktligen, och såsom inses av fackmannen inom teknikområdet, kan modifieringar föränd- ringar och kombinationer därav genomföras inom ramen för uppfinningens skyddsomfång, vilket definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (32)

10 15 20 25 30 35 512 168 19 PATENTKRAV

1. Förfarande för åstadkommande av synkronisering i ett kretskopplat, tidsmultiplexerat nät, i vilket data överförs på bitströmmar som var och en är indelad i återkommande ramar, vilka är indelade i tidluckor och definieras av återkommande ramsynkroniseringsinformation som transporteras i en eller flera av nämnda tidluckor, vilket förfarande innefattar stegen: att detektera återkommande ramsynkroniseringsinfor- mation på en bitström av nämnda nät, vilken information härrör från en ramsynkroniserande nod i nätet; att alstra data som relaterar till ramsynkronise- ringen på nämnda bitström såsom den definieras av nämnda detekterade återkommande ramsynkroniseringsinformation; och att sända nämnda data till nämnda ramsynkroniserande nod för att företrädesvis användas vid nämnda ramsynk- roniserande nod för styrning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation baserat därpå.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid nämnda data sänds till nämnda ramsynkroniserande nod med utnyttjande av en eller flera tidluckor hos en eller flera av nätets bitströmmar.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda data överförs med utnyttjande av en eller flera tidluckor hos en bitström som transporterar data i en riktning som är motsatt riktningen för den först nämnda bitströmmen.

4. Förfarande enligt krav 1, 2 eller 3, varvid styrningen av sändningen av nämnda återkommande ramsynk- roniseringsinformation innefattar styrning av storleken på en eller flera ramar av en bitström hos nämnda nät. 10 15 20 25 30 35 512 168 20

5. Förfarande enligt krav 4, varvid nämnda styrning av storleken på en eller flera ramar innefattar styrning av antalet tidluckor som tillhandahålls i nämnda en eller flera ramar.

6. Förfarande enligt krav 4, varvid nämnda styrning av storleken på en eller flera ramar innefattar styrning av bitfrekvensen hos en eller flera ramar.

7. Förfarande enligt något föregående krav, varvid data växlas mellan en första bitström och en andra bit- ström av nämnda nät, fattar: varjämte nämnda förfarande inne- att fastställa en ramdrift mellan nämnda första och nämnda andra bitström, vilken ramdrift definierar nämnda data som relaterar till ramsynkroniseringen såsom den definieras av nämnda detekterade återkommande ramsynkro- niseringsinformation; och att sända nämnda data som relaterar till nämnda ram- drift till åtminstone nämnda ramsynkroniserande nod för att företrädesvis användas vid nämnda ramsynkroniserande nod för styrning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation baserat därpå i syfte att upphäva nämnda ramdrift.

8. Förfarande enligt krav 7, varvid nämnda data som relaterar till nämnda ramdrift överförs med utnyttjande av en eller flera tidluckor av åtminstone en av nätets bitströmmar.

9. Förfarande enligt krav 8, varvid nämnda data som relaterar till nämnda ramdrift överförs med utnyttjande av tidluckor hos en bitström som transporterar data i en riktning som är motsatt riktningen för nämnda första och/eller andra bitström. 10 15 20 25 30 35 512 168 21

10. Förfarande enligt något föregående krav, inne- fattande stegen: att vid nämnda ramsynkroniserande nod mota nämnda data som relaterar till den ramsynkronisering som definieras av nämnda detekterade återkommande ramsynk- roniseringsinformation; och att baserat därpå styra sändningen av nämnda åter- kommande ramsynkroniseringsinformation som tillhandahålls av nämnda ramsynkroniserande nod.

11. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation inne- fattar ett regelbundet återkommande ramsynkroniserings- mönster som definierar varje ram hos den respektive bit- strömmen.

12. Förfarande för àstadkommande av synkronisering i ett kretskopplat, tidsmultiplexerat nät, innefattande stegen: att vid en av nätets noder förse en bitström med återkommande ramsynkroniseringsinformation som definierar återkommande ramar på nämnda bitström, varvid varje ram är indelad i tidluckor; att motta data som relaterar den ramsynkronisering som definieras av nämnda återkommande ramsynkroniserings- information såsom den detekteras vid en annan av nätets noder; och att styra sändningen av nämnda återkommande ramsynk- roniseringsinformation baserat på nämnda mottagna data.

13. Förfarande enligt krav 12, varvid nämnda data innefattar data avseende ramdrift och varvid styrningen av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniserings- information syftar till att upphäva nämnda ramdrift.

14. Förfarande enligt krav 12 eller 13, varvid nämnda steg att styra sändningen av nämnda återkommande 512 168 10 15 20 25 30 35 22 ramsynkroniseringsinformation innefattar att styra ram- frekvensen på nämnda bitström.

15. Förfarande enligt krav 14, varvid nämnda styr- ning av ramfrekvensen innefattar styrning av antalet tid- luckor som tillhandahålls i en eller flera ramar av nämnda bitström.

16. Förfarande enligt krav 14, varvid nämnda styr- ning av ramfrekvensen innefattar styrning av bitfrekven- sen hos en eller flera ramar av nämnda bitström.

17. Förfarande enligt något av kraven 12-16, varvid nämnda data mottas vid nämnda nod i en eller flera tid- luckor av en annan bitström som transporterar data i en riktning som är motsatt den för den först nämnda bit- strömmen, vilken annan bitström också är indelad i åter- kommande ramar som var och en är indelad i tidluckor.

18. Förfarande enligt något av kraven 12-17, varvid nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation inne- fattar ett regelbundet återkommande ramsynkroniserings- mönster som definierar varje ram på den respektive bit- strömmen.

19. Anordning för åstadkommande av synkronisering i i vilket data överförs på bitströmmar som var och en är indelad i ett kretskopplat, tidsmultiplexerat nät, återkommande ramar, vilka är indelade i tidluckor och definieras av återkommande ramsynkroniseringsinformation som transporteras i en eller flera av nämnda tidluckor, innefattande: detekteringsorgan (110) återkommande ramsynkroniseringsinformation på en bitström anordnade att detektera av nämnda nät, vilken information härrör från en ramsyk- roniserande nod i nätet; 10 15 20 25 30 35 512 168 23 alstringsorgan (120) anordnade att alstra data som relaterar till ramsynkroniseringen på nämnda bitström såsom den definieras av nämnda detekterade återkommande ramsynkroniseringsinformation; och sändarorgan (112) anordnade att sända nämnda data till nämnda ramsynkroniserande nod för att företrädesvis användas vid nämnda ramsynkroniserande nod för styrning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniserings- information baserat därpå.

20. Anordning enligt krav 19, varvid nämnda sändar- organ är anordnade att sända data till nämnda ramsynk- roniserande nod med utnyttjande av en eller flera tid- luckor hos en eller flera av nätets bitströmmar.

21. Anordning enligt krav 19 eller 20, varvid nämnda sändarorgan är anordnade att sända nämnda data i en eller flera tidluckor hos en bitström som transporterar data i en riktning som är motsatt riktningen för den först nämnda bitströmmen.

22. Anordning enligt något av kraven 19-21, varvid nämnda anordning är anordnad att växla data mellan en första bitström och en andra bitström av nämnda nät, varjämte: nämnda detekteringsorgan innefattar organ anordnade att detekterande återkommande ramsynkroniseringsinforma- tion på nämnda första och nämnda andra bitström; nämnda alstringsorgan innefattar organ anordnade att fastställa en ramdrift mellan nämnda första och nämnda andra bitström, vilken ramdrift definierar nämnda data som relaterar till ramsynkroniseringen såsom den definie- ras av nämnda detekterade återkommande ramsynkronise- ringsinformation; och nämnda sändarorgan innefattar organ anordnade att sända nämnda data som relaterar till nämnda ramdrift till åtminstone nämnda ramsynkroniserande nod för att företrä- 10 15 20 25 30 35 512 168 24 desvis användas vid nämnda ramsynkroniserande nod för styrning av sändningen av nämnda återkommande ramsynkro- niseringsinformation baserat därpå i syfte att upphäva nämnda ramdrift.

23. Anordning enligt krav 22, varvid nämnda data som relaterar till nämnda ramdrift överförs med utnyttjande av en eller flera tidluckor av åtminstone en av nätets bitströmmar.

24. Anordning enligt krav 23, varvid nämnda data som relaterar till nämnda ramdrift överförs med utnyttjande av tidluckor hos en tredje bitström som transporterar data i en riktning som är motsatt riktningen för nämnda första och/eller andra bitström.

25. Anordning enligt något av kraven 19-24, varvid nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation inne- fattar ett regelbundet återkommande ramsynkroniserings- mönster som definierar varje ram hos den respektive bitströmmen.

26. Anordning för åstadkommande av synkronisering i ett kretskopplat, tidsmultiplexerat nät, (112, 118) noder förse en bitström med återkommande ramsynkronise- innefattande: organ anordnade att vid en av nätets ringsinformation som definierar återkommande ramar på nämnda bitström, varvid varje ram är indelad i tidluckor; 106) terar den ramsynkronisering som definieras av nämnda organ (102, anordnade att motta data som rela- återkommande ramsynkroniseringsinformation såsom den detekteras vid en annan av nätets noder; och styrorgan (118) anordnade att styra sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation baserat på nämnda mottagna data. 10 15 20 25 30 512 168 25

27. Anordning enligt krav 26, varvid nämnda data innefattar data avseende ramdrift och varvid styrningen av sändningen av nämnda återkommande ramsynkroniserings- information syftar till att upphäva nämnda ramdrift.

28. Anordning enligt krav 26 eller 27, varvid nämnda styrorgan innefattar organ anordnade att styra storleken på en eller flera ramar av nämnda bitström.

29. Anordning enligt krav 28, varvid nämnda styr- organ innefattar organ anordnade att styra antalet tid- luckor som tillhandahålls i en eller flera ramar av nämnda bitström.

30. Anordning enligt krav 28, varvid nämnda styr- organ innefattar organ anordnade att styra bitfrekvensen hos en eller flera ramar av nämnda bitström.

31. Anordning enligt något av kraven 26-30, varvid nämnda data mottas i en eller flera tidluckor av en annan bitström som transporterar data i en riktning som är mot- satt den för den först nämnda bitströmmen, vilken annan bitström också är indelad i återkommande ramar som var och en är indelad i tidluckor.

32. Anordning enligt något av kraven 26-31, varvid nämnda återkommande ramsynkroniseringsinformation inne- fattar ett regelbundet återkommande ramsynkroniserings- mönster som definierar varje ram på den respektive bitströmmen.