UA45401C2 - Мережа синхронної цифрової ієрархії і спосіб запобігання виникненню замкнених контурів синхронізації у цій мережі - Google Patents

Abstract

Заявлено мережу синхронної цифрової ієрархії (SDH-мережу), в якій виникнення кіл синхронізації запобігається шляхом маркування кожним вузлом тактового сигналу, який проходить через відповідний вузол, його ідентифікаційними даними. Відповідно до одного з варіантів кожен вузол, функціонуючи, змінює маркування будь-яких ідентифікаційних даних для попереднього вузла і вказує, що даний сигнал не повинен використовуватись з метою синхронізації, якщо передача тактового сигналу до вузла, якому він повинен бути переданий, призведе до виникнення кіл синхронізації. Відповідно до другого варіанту дані ідентифікації вузла включаються до переліку, і, якщо будь-який вузол зчитає свої власні ідентифікаційні дані з цього переліку, він приймає рішення про неможливість використання цього сигналу для синхронізації. Шляхом підрахунку кількості вузлів, через які пройшов сигнал, може бути забезпечено запобігання виникненню опорної послідовності синхронізації надмірної довжини.

Description

Опис винаходу

Цей винахід належить до мережі синхронної цифрової ієрархії (ЗОН -вупспгопоцз аїдйа! Ніегагспу), що 2 визначатиметься надалі як ЗОН-мережа. Системи зв'язку з використанням оптичних мереж, і, меншою мірою, мереж радіозв'язку, отримують все більше розповсюдження для використання цифрових форматів зв'язку.

Європейські системи стандартизовано МККТТ на основі ЗОН-мережі, в той же час американські системи використовують синхронні оптичні мережі (ЗОМЕТ - зупспгопоиз оріїса! пебхогкв), що визначатимуться надалі як

ЗОМЕТ-мережі, які працюють у відповідності до стандарту АМ5І. Система ЗОН використовує інтерфейс 70 вузол-мережа та є сумісною з системою ЗОМЕТ. Для системи вузол-мережа необхідно отримувати інформацію про мережу з використанням імпульсу синхронізації, який звичайно отримують від зовнішнього джерела синхронізації. Винахід може бути використано для будь-якої подібної системи.

Для такої системи є важливим, щоб імпульс синхронізації, що використовується у вузлі з метою синхронізації, мав якнайвищу якість, тобто він не повинен бути викривлений такою мірою, що могла б призвести 712 до невизначеності його значення. Одна з проблем, пов'язаних з виникненням такого викривлення, може мати місце, коли коло синхронізації формується таким чином, що той самий сигнал синхронізації передається колом з повторенням, причому викривлення виникає в сигналі синхронізації кожного разу, коли він проходить через вузол мережі. Задачею винаходу є створення способу, який запобігає виникненню таких кіл синхронізації. В роботі "92: ОпПапдо, ЦБ, моіІ.1-2-3, 66.12.1992, Іпвійше ої ЕІесігісаї апа ЕІесігопісв Епдіпеегв, рр.821-828,

ЦА.Стозвей єї аі: ЗОМЕТ/5ОН Меїмогк Зупспгопігайоп апа Зупспгопігайоп Зоцгсев' описано основні опорні сигнали синхронізації для здійснення синхронізації мереж ЗОН та 5БОМЕТ, а також розподіл цих сигналів в синхронній оптичній мережі. Ці сигнали забезпечують синхронізацію апаратури передачі даних і центрів керування. У згаданій роботі обговорюються рівні якості синхронізації, що забезпечуються в мережі. Мережу, що синхронізується, представлено з позиції мережі ЗОМЕТ та здійснено порівняння з мережею 5ОН. У міжнародній с заявці УУО-А-94-11966 описано ієрархічний спосіб синхронізації для телекомунікаційної мережі, яка використовує (У синхронізацію на основі повідомлення та містить множину вузлів, що зв'язані між собою лініями передачі. За такого способу вузли обмінюються сигналами, які містять повідомлення синхронізації з інформацією про пріоритет відповідного сигналу в формі характеристик вузла, причому в рамках внутрішньої ієрархії синхронізації в системі. Крім того, лінія передачі між двома вузлами контролюється з метою перевірки її -- двонаправленості, і як тільки двонаправленість лінії не може бути підтверджено, використання цієї лінії для ав синхронізації забороняється.

В одному з аспектів винаходу заявлено мережу синхронної цифрової ієрархії (2ОН-мережу), яка містить З множину вузлів, що зв'язані між собою двоспрямованими каналами зв'язку, причому зовнішній тактовий сигнал ою подається на вхід одного з зазначених вузлів, які виконано з можливістю проходження тактового сигналу від 3о вузла до вузла для здійснення синхронізації, при цьому кожен вузол містить засіб для маркування тактового З сигналу, який пройшов через відповідний вузол, даними, що ідентифікують даний вузол як частину засобу для запобігання виникненню замкнених контурів.

Як тільки наступний вузол пізнає, які вузли пройшов сигнал синхронізації, може бути прийняте рішення щодо « можливості виникнення замкнутої мережі синхронізації. З 50 В одному з варіантів виконання кожен вузол містить засіб для заміни будь-яких даних, що ідентифікують с вузол, від попередніх вузлів, через які прийшов сигнал.

Із» Таке рішення забезпечує ефективний спосіб, зокрема, запобігання виникненню кіл синхронізації між сусідніми вузлами.

Якнайкраще, якщо в такому випадку кожен вузол містить засіб для зчитування даних ідентифікації вузла, від якого надходить тактовий сигнал, і для передачі (у випадку, якщо цей тактовий сигнал повинен бути переданий е назад до того ж вузла) сигналу, який забороняє використання цього тактового сигналу для синхронізації. 4! У 5ОН- мережі інформація передається в кадрах, що складаються з 270 байтів інформації, їх упорядковано стовпцями у дев'яти рядках. Перші дев'ять стовпців використовуються для створення службової інформації шк (непродуктивні витрати), відомої як службова інформація розділу. Індикація статусу синхронізації є частиною ав! 20 зазначеної службової інформації. Байт інформації, що належить у службовій інформації до розділу що синхронізації, позначається 51 та використовується для зазначення якості джерела синхронізації, що підтримує трафік, з яким він пов'язаний. У варіанті виконання, що розглядається, саме байт 51 із зазначення статусу синхронізації призначений для передачі даних сигналу, які вказують, що тактовий сигнал не повинен використовуватись. 25 Варіант виконання, що описується вище, використовується, зокрема, для запобігання виникненню замкнених

ГФ) контурів синхронізації між сусідніми вузлами в мережі. З метою запобігання контурів з великою кількістю вузлів у альтернативному варіанті виконання кожен вузол містить засіб для додавання даних ідентифікації вузла о до переліку, який передається разом із тактовим сигналом (причому цей перелік ідентифікує множину попередніх вузлів, через які пройшов тактовий сигнал) і засіб для запобігання використання відповідним вузлом тактового 60 сигналу для синхронізації (у випадку, коли згаданий вище перелік містить дані ідентифікації відповідного вузла).

Якщо вузол знаходить у цьому переліку свої власні ідентифікаційні дані, це означає, що відповідний вузол виявив замкнений ланцюг синхронізації.

Крім того, бажано, щоб незалежно від наявності замкнених контурів синхронізації тактовий сигнал не проходив через дуже велику кількість вузлів, поки не буде відкинутий. Для цього у варіанті, що описаний вище, бо кожен вузол якнайкраще містить засіб для підрахунку кількості вузлів, через які пройшов тактовий сигнал, і для запобігання (у випадку, якщо кількість вузлів перевищила встановлене значення) використання відповідним вузлом тактового сигналу для синхронізації.

Варіанти виконання винаходу описуватимуться на прикладі з посиланням на рисунки, що його ілюструють. На них показано: на фіг.1 - схематичне зображення ЗОН- мережі у вигляді кільця; на фіг.2 - зображення мережі на фіг.1 після виникнення стану відмови; на фіг.З - зображення пари сусідніх вузлів у складі альтернативного варіанту мережі більш складного типу; на фіг.4 - зображення пари вузлів, що функціонують відповідно до одного з аспектів винаходу; 70 на фіг.5 - зображення більш складної багаторежимної мережі відповідно до винаходу; на фіг.6 - зображення мережі на фіг.5, що використовує інший аспект винаходу.

У відповідності до фіг1 ЗОН-мережа містить чотири вузли 1, 2, З, 4, які упорядковано у кільцевій конфігурації, причому сусідні вузли з'єднано двонаправленим каналом зв'язку 5. У типовому випадку кожен вузол містить "елемент мережі, що складається з мультиплексора/демультиплексора, призначеного для /5 маршрутизації трафіку та інших сигналів до інших елементів комутації через додаткові входи та виходи, які не показані на фіг.1 з метою забезпечення наочності рисунку. Оскільки ЗОН- мережа являє собою синхронізовану мережу, важливо, щоб високоякісний сигнал синхронізації забезпечувався би в усіх вузлах мережі. Як вказано на фіг.1, зовнішнє джерело синхронізації б підключене до входу першого вузла 1 мережі. Зовнішнє джерело синхронізації позначене на рисунку як (3811 (у термінах ЗОН- мережі - джерело найвищої якості). Даний сигнал 2о потім розподіляється по каналу передачі даних 5 таким чином, щоб не утворювались замкнені ланцюги синхронізації, тобто в кожен канал 5А або 5В надходить сигнал синхронізації від джерела, який повертається мережею зворотного зв'язку лише одноразово. Якщо в будь-якій частині мережі виникне збій джерела синхронізації, як показано на фіг2 в точці Х, буде утворено мережу синхронізації, оскільки канал 5В отримуватиме інформацію синхронізації з відповідного каналу, що існує для цього, тобто з каналу 5А від вузла сч ов 4. У цьому випадку індикацію статусу синхронізації може бути введено у вигляді складової частини мультиплексованого службового сигналу ділянки в частину 51 службового сигналу ділянки. Слід мати на увазі, і) що "зациклену" синхронізацію виявити не так просто, як показано на рисунку, оскільки вузли може бути з'єднано за допомогою багатьох ділянок і, отже, зациклення синхронізації може відбутись, якщо сигнал синхронізації від одного з таких джерел повернувся б до того ж самого вузла, але іншою ділянкою як показано на фіг.3. «- зо Приклади, наведені на фіг.1 - З, ілюструють дуже простий набір напрямків, що умовно позначаються "північ-південь7, для визначення місця зациклення сигналу синхронізації. При використанні пристроїв з о перехресними з'єднаннями або елементів, включених до "гратчастої" мережі, виявлення місця повернення «г сигналу синхронізації до свого джерела стає менш визначеним і тому для кожного вузла треба передбачити деяке знання конфігурації мережі відносно її найближчого оточення для відповідного вузла мережі. о

Відповідно до винаходу в одному з його аспектів кожен вузол, функціонуючи, вводить ідентифікаційні дані «Е до сигналу, пов'язаного з тактовим сигналом, такого як сигнал З5МВ (ідентифікації статусу синхронізації) в

ЗОН-мережі.

Байт 51 містить чотири резервних біти (1-4), і використовуються саме ці біти. Ідентифікатор потребує виділення досить великого діапазону, у зв'язку з чим виділено 16 бітів на мультикадровій основі, як вказано « нижче: шщ с ВІбіт Біт! Біт2 Біт 3 Біт4А :з» Кадр 1 1 (ЕАМУ) ВО ВІ Резерв

Кадр 2 0 2 ВЗ Резерв

Кадр З о 84 В5 Резерв ї» Кадр 4 0 б В7 Резерв

Кадр 5 0 8 ВУ Резерв о Кадр 6 О вВІО В11 Резерв «» Кадр 7 0 812 ВІЗ Резерв

Кадр 8 О 814 В15 Резерв («в) ще Позначення РАМУ належить кодовому слову вирівнювання кадру. На фіг.4 наведено випадок, коли два вузли 10, 11 з'єднано двома окремими двонаправленими каналами 5. Джерело синхронізації 6 з рівнем якості 0.811 використовується для синхронізації кожної з ділянок передачі трафіку від першого вузла 10 до другого вузла 11. Індикація статусу синхронізації (З5МВ), що використовується для кожної з ділянок вузла, вказує на те, що рівень якості відповідає 0.811. Встановлюється ідентифікатор джерела для позначення того, що воно належить (Ф) до першого вузла 10. Другий вузол 11 використовує відновлений тактовий сигнал з однієї із зазначених ділянок

ГІ для синхронізації трафіку, що передається назад до першого вузла 10. Проте, індикація статусу синхронізації

ЗЗМВ у цьому випадку встановлюється у вигляді "не використовувати", вузол здатен виявити, що обидва канали во 5А:, 581 з'єднано з першим вузлом 10 і сигнал синхронізації було б реверсовано. Байт 51 встановлюється у стан "1111" для індикації стану "не використовувати сигнал".

На фіг.5 наведено приклад більш складної мережі, в якій кожен вузол 21, 22, 23, 24 з'єднано двома двонаправленими ділянками 5.4, 55, причому третій вузол 23 з'єднано з двома іншими вузлами 24 і 25. У кожному випадку при зацикленні синхронізації вказівка "не використовувати" передається в індикації статусу 65 синхронізації ЗЗМВ. Кожен вузол має можливість визначити, з якого іншого вузла мережі прийнятий сигнал синхронізації, і потім визначати необхідність реверсу сигналу синхронізації.

Як описано вище, засіб, що заявляється, виключає необхідність завантаження з центру керування до мережі інформації щодо потенційних зациклень синхронізації. Крім того, мережа потребує незначних змін або взагалі не потребує змін конфігурації відповідно до даних синхронізації. Система має підвищену надійність, оскільки необхідну конфігурацію зведено до забезпечення ідентифікатора джерела синхронізації або ідентифікатора вузла для кожного елементу мережі, отже суттєво зменшено ймовірність некоректної конфігурації.

Варіант виконання, що описано вище, може бути реалізовано, зокрема, для запобігання виникненню кіл синхронізації (зациклення) між сусідніми вузлами в мережі. Другий варіант виконання винаходу, який буде описано нижче, забезпечує ідентифікацію кіл багаторежимної синхронізації а також може забезпечити /о визначення кількості вузлів, через які пройшов сигнал синхронізації. Це може виявитись важливим у зв'язку з тим, що коли тактовий сигнал використовується з метою синхронізації, завжди має місце його викривлення.

Наприклад, зараз стандартами ЗОН визначено, що не більше 20 синхронізованих тактових сигналів повинні формувати частину так званої синхронізованої опорної послідовності внаслідок викривлення якості синхронізації. Згідно другого варіанта інформація щодо ідентифікації вузла заноситься до переліку завжди, у/5 Коли тактовий сигнал проходить через відповідний вузол. Інформація ідентифікації додається до індикації статусу синхронізації ЗЗМВ, як описується нижче. Відповідно до викладеного вище, байт 51 містить чотири резервних біти (1 - 4). Кожен ідентифікатор потребує відносно більшого діапазону, у зв'язку з чим виділено 16 бі тів. Для формування переліку необхідно максимум 20 ідентифікаторів. Також передбачається зазначення кількості ідентифікаторів, наявних на даний момент часу в даному переліку. Цю структуру сформовано на мультикадровій основі і показано нижче. (оКадет(АМО ВООВІ 00000000 Резерв! жде? 0 ва ві 00000000 Резерв сч ж жадоз| 0 в вв 000 Резерв ід сом дк жадея| о вв в 11000000 Режрв, о жде 0. вв ве 0000 Резерв жде; 0 в 08/00 Резрв, юдеї 0) вв; 0000 Резерв - зо юадеві 0) вм в; 00000 Резерв (оКавдре 000ВІ'6 0ОВІ7 Резерв-іддж мот) о задню 0) вії 00085000 Резерв « жадют| 00 вх 0 вМ/ 00000 Резерв, жадел? 0) в в; Резерв ю зв кад) 0 вм/ 0 вжо 00000 Резерв, «

Пил ПИ ПО ПОЛЯ ПО

КадрібвІ 00 В3мОВМбО 0 Резерв! (Кадрів9 00 ов ві 0 Резерв! « (Кедрібо, 00 В318 008319 Резерв - Ід. дж. Мого, (Кадрібї 00 Вагова Резерв! не с (Кедріб2, 008322, 83230000 Резерв! . (Кадріб3/ 0 вз2 В3Б Резерв що (Кадрібї 0036 вза? Резерв! (Кадрієв| 0) вза взю резерві

Її Будь-який раз, коли джерело синхронізації використовується вузлом, його ідентифікаційні дані додаються до сл переліку вузлів, наявних в індикації статусу синхронізації 55МВ, і кількість ідентифікаторів джерела збільшується на одиницю. Ця нова індикація статусу синхронізації 5ХЗМВ потім передається на кожній ділянці,

ЧК» яка використовує дане джерело для синхронізації.

Фіг.6 відповідає фіг.5 за виключенням того, що застосовується альтернативний спосіб. Кожен вузол може о виявляти потенційні замкнені ланцюги синхронізації, якщо його ідентифікаційні дані наявні в прийнятій - й індикації статусу синхронізації ЗЗМВ. Наприклад: третьому вузлу 23 відомо, що він не може використовувати синхронізацію з вузлів 25 і 26, тому що його власна ідентифікація присутня в індикації статусу синхронізації

ЗОМВ, отриманої з цих вузлів. Кожен вузол також може визначити довжину опорної послідовності синхронізації і, таким чином, може визначити, чи зменшилась якість синхронізації настільки, що вже не може використовуватись.

Наприклад, якщо довжину послідовності, яка дорівнює п'яти вузлам, оцінено як непридатну, сигнал синхронізації о від шостого вузла 26 буде вказувати у своїй індикації статусу синхронізації З5МВ на якість, яка відповідатиме іме) стану "не використовувати". 60 Ф ормула винаходу 1. Мережа синхронної цифрової ієрархії (ЗОН-мережа), що містить множину пов'язаних між собою двоспрямованими каналами зв'язку вузлів, вхід одного з яких є входом для подання зовнішнього тактового 65 сигналу, і яка виконана з можливістю пропускання тактового сигналу від вузла до вузла для здійснення синхронізації, яка відрізняється тим, що кожен вузол містить засіб для маркування тактового сигналу, який

Claims (1)

1. проходить через відповідний вузол, даними, що ідентифікують цей вузол як частину засобу для запобігання виникненню замкнених контурів синхронізації.

   2. 8ОН-мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен вузол містить засіб для заміни будь-яких даних ідентифікації, отриманих від попередніх вузлів, Через які пройшов сигнал.

   3. ЗОН-мережа за п. 2, яка відрізняється тим, що кожен вузол містить засіб для зчитування даних ідентифікації вузла, від якого надійшов тактовий сигнал, і для передачі, у випадку, коли тактовий сигнал повинен бути повернений до того ж вузла, сигналу про те, що даний тактовий сигнал не повинен використовуватись для синхронізації. 70 4. 5ОН-мережа за п. 3, яка відрізняється тим, що має засіб індикації статусу синхронізації З5МВ, призначений для передачі сигналу про те, що тактовий сигнал не повинен використовуватись.

   5. ЗОН-мережа за п. 4, яка відрізняється тим, що байт 51 індикації статусу синхронізації ЗЗМВ призначено для передачі вказаного сигналу.

   6. 5ОН-мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен вузол містить засіб для введення даних 7/5 ідентифікації до переліку, що передається з тактовим сигналом та ідентифікує множину попередніх вузлів, через які пройшов тактовий сигнал, і засіб для запобігання використанню відповідним вузлом тактового сигналу для синхронізації у випадку, коли в переліку є дані, що ідентифікують відповідний вузол.

   7. 5ОН-мережа за п. б, яка відрізняється тим, що кожен вузол містить засіб для підрахунку кількості вузлів, через які пройшов тактовий сигнал, і для запобігання використанню відповідним вузлом тактового бигналу для синхронізації у випадку, коли ця кількість перевищила попередньо визначене значення.

   8. Спосіб запобігання виникненню замкнених контурів синхронізації в ЗОН-мережі, що містить множину пов'язаних між собою двоспрямованими каналами зв'язку вузлів, через які пропускають зовнішній тактовий сигнал від вузла до вузла для здійснення синхронізації, який відрізняється тим, що містить етап маркування тактового сигналу, що проходить через кожен вузол, даними ідентифікації цього вузла. сч щі 6) «- «в) « ІФ) «

   - . и? щ» 1 щ» («в) - іме) 60 б5