WO2007042343A1 - Method for transferring data by means of ethernet frames and network element for processing ethernet frames. - Google Patents

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WO2007042343A1
WO2007042343A1 PCT/EP2006/065577 EP2006065577W WO2007042343A1 WO 2007042343 A1 WO2007042343 A1 WO 2007042343A1 EP 2006065577 W EP2006065577 W EP 2006065577W WO 2007042343 A1 WO2007042343 A1 WO 2007042343A1
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ethernet
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network element
preamble
frames
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Inventor
Andreas Fricke
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Nokia Siemens Networks Gmbh & Co. Kg
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a network element for processing Ethernet frames.
  • Ethernet is a frame-based or frame-based transmission technology for the transmission of data.
  • Ethernet includes a connectionless protocol for data transmission, which is widely used because of its simplicity.
  • the object of the present invention is to improve the transmission of data by means of Ethernet frames.
  • data is transmitted via at least one transmission path, and that, in the event of a disturbance of this transmission path, a second undisturbed transmission path is used.
  • the signaling of the fault or the changeover takes place by means of information which is transmitted in the preamble of the Ethernet frame.
  • the information is exchanged using the Kl and K2 byte functionality according to the SDH standard ITU-T G.841.
  • the Kl and the K2 byte are transferred into two bytes of the preamble.
  • the meaning, coding, functionality and use of the K bytes in the network elements for processing Ethernet frames or Ethernet frames is identical to the SDH standard.
  • FIG. 1 shows a preamble of an Ethernet frame
  • Figure 2 is a circuit diagram for the inventive part of a network element.
  • FIG. 1 shows a preamble of an Ethernet frame or Ethernet frame.
  • This preamble has 8 bytes.
  • the first byte SOP is the so-called start-off packet.
  • the next 2 bytes of OAM are called Operation, Administration and Maintanance information.
  • the information according to the K bytes of the SDH standard is inserted according to ITU-T G.841, ie the information of the Kl and K2 bytes of the abovementioned standard or the Kl and K2 bytes , These two bytes are therefore labeled Kl and K2.
  • the following two bytes, labeled Logical-Phy ID contain logical-physical-layer information.
  • the last byte CRC contains a code word backup sequence / cyclic redundancy check. This is followed by the Ethernet MAC Frame.
  • FIG. 2 shows a section of a circuit diagram for a network element, with a first Ubertragungsweg respectively a ner working line WLl, which is connected to a first Ethernet Phy device respectively Ethernet physical layer device ETH Phyl.
  • further transmissions tion paths / working line WL2, ..., WLN are each connected to an Ethernet Phy block ETH Phy2, ..., ETH PhyN.
  • a replacement transmission path or Protection Line WLP is provided, which is connected to an Ethernet Phy module ETH PhyP.
  • the Ethernet Phy modules ETH Phyl, ..., ETH PhyN, ETH PhyP are each connected to a switching device SE.
  • Ethernet MAC module or Ethernet media access control module ETH MAC1,..., ETH MACN, ETH MACP Ethernet Phy component each being connected to an Ethernet MAC module by the switching device SE is.
  • first Ethernet Phy module ETH Phyl with the first Ethernet MAC module ETH MACl, ETH Phy2 with ETH MAC2 etc.
  • a working line has a fault, this is detected by a network element and a corresponding information K1 / K2 encoded by the Ethernet Phy block is inserted in the preamble of the Ethernet frame and transmitted to the adjacent network element. There, the K1 / K2 byte of the preamble is evaluated in the Ethernet Phy block. Switching in the network element (the first and the second network element) is performed such that a switching command is sent from the corresponding Ethernet Phy component to the switching device SE, so that it switches from the disturbed or failed working line to the protection line / Optimizionattragungsweg. The data traffic of the Protection-Line is rejected here.
  • the processing of the K1 / K2 bytes can also be done centrally by means of a K-byte processing device KV, as shown in FIG.
  • a detected or a notified (by means of K1 / K2 byte) disturbance is given to the K-byte processing function, which on the one hand gives a switching command to the switching device SE in the network element, so that from a faulty working line is switched to a protection line and on the other hand causes the transmission of the switching information using K1 / K2 bytes on the Arbitrübertragungsweg.
  • an Ethernet frame is modified as shown in Figure 1.
  • two bytes are provided which carry information of the K1 and K2 bytes whose meaning, coding, functionality and use of the K bytes are identical to the SDH standard as described in ITU-T G.841 are.
  • unidirectional protection, bidirectional protection, 1: N protection or ring protection e.g. unidirectional protection, bidirectional protection, 1: N protection or ring protection.
  • Such a preamble is generated or terminated and processed in the Ethernet Phy block or in the Ethernet physical layer interface.
  • the processing can also be carried out centrally by a K-byte processing function, which controls a corresponding switching device, so that a trouble-free connection path for the Ethernet data transmission is available.
  • the Ethernet Phy device becomes a
  • Standard preamble to the media access control device or to the MAC module. Using the preamble for the control information does not increase the data rate of the Ethernet.
  • the traffic is forwarded by the Phy components to the MAC components in the event of a fault.
  • the modified preamble is filtered out by the Phy blocks and replaced by standard preambles, which are given to the MAC blocks via the switching device so that they do not require any adaptation.
  • a fault can be detected or triggered by - forced switching to the protection path - signaling from the opposite side by the K-byte protocol (K1, K2) a loss-of-bit synchronization of the physical layer
  • a rate of erroneous OAM (Operation Administration Maintenance Praamble), detected by checking the OAM CRC, ie the check sum of the OAM frames through the physical layer interface function, by means of a physical layer link quality Supervision, d. H. if the signal quality is not sufficient, is reduced to a lower link speed z. B. switched from 1 GBit per second to 100 MBit per second, but a replacement link used - if an autonegotiation went wrong
  • the network element detecting the error signals the opposite network element with the aid of the K 1, K 2 byte information that the protection link / replacement transmission path or second transmission path is switched over. Then both devices switch to the protection line at the end of the broken link.
  • This is shown in Figure 2 rudimentary by dashed switch in the switching device SE, wherein the switch of the protection line occupies the dashed line position and the switch of the disturbed working line / the disturbed Ubertragungsweges also occupies the dashed line position.
  • This means that all traffic is transmitted bidirectionally via the Protection Line. Since the switching takes place before the MAC module, all Ethernet frames or Ethernet frames destroyed by the switching process are filtered out and paid. The actual performance including all switching operations can be monitored.
  • the following table shows the duration of an Ethernet frame for Ethernet data rates from 10 Mb / s to 10 Gb / s and frame lengths of 1600 bytes and 9600 bytes (jumbo frame).
  • SDH frames have a duration of 125 ⁇ s.
  • a 10 Mb / s Ethernet transmission could thus not achieve the switching times according to the SDH standard.
  • a persistence check should not propagate K byte changes until after three consecutive frames as a change.
  • a defect which is signaled via a K byte protocol can thus be recognized at 100 Mb / s or higher transmission rate after 300 ⁇ s. This detection time is slightly faster than the SDH procedure. If the distance between two frames is greater than 150 ⁇ s, a phantom Preamble be used. This achieves a reaction rate comparable to that of SDH, although this is 450 ⁇ s (or faster), even if no user data is transferred temporarily.

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Abstract

The invention relates to a method for transferring data by means of ethernet frames and to a network element for processing ethernet frames. Said frames comprise a preamble and are transferred from a first a network element to a second network element. At least one first and one second transfer path are provided at least partially between both network elements. The data is transferred via at least the first transfer path. A first and a second byte is provided in the ethernet preamble, wherein in the first byte, information of the Kl-byte and in the second byte, information is introduced according to the K2-byte of the SDH-norm ITU-T G.841. A disturbance of the first transfer path is detected by one of the two transfer paths and the data is transferred via the second network element, whereby this is signalised, by means of the KI-byte information and/or K2-byte information which is contained in the first and seconds bytes, to the other network element.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Übertragung von Daten mittels Ethernet Rahmen und Netzelement zur Verarbeitung von Ethernet Rahmen.Method for transmitting data by means of Ethernet frame and network element for processing Ethernet frames.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Netzelement zur Verarbeitung von Ethernet Rahmen.The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a network element for processing Ethernet frames.
Zur Übertragung von Daten wird häufig das so genannte Ethernet verwendet. Ethernet ist eine rahmenbasierte respektive frame-basierte Ubertragungstechnologie für die Übertragung von Daten. Ethernet umfasst ein verbindungsloses Protokoll zur Datenübertragung, das auf Grund seiner Einfachheit weit verbreitet ist.For the transmission of data the so-called Ethernet is often used. Ethernet is a frame-based or frame-based transmission technology for the transmission of data. Ethernet includes a connectionless protocol for data transmission, which is widely used because of its simplicity.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Übertragung von Daten mittels Ethernet Rahmen zu verbessern.The object of the present invention is to improve the transmission of data by means of Ethernet frames.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Netzelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelost.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and a network element having the features of patent claim 6.
Erfindungsgemaß wird vorgeschlagen, dass Daten über zumindest einen Ubertragungsweg übertragen werden, und dass bei einer Störung dieses Ubertragungsweges auf einen zweiten ungestörten Ubertragungsweg ausgewichen wird. Die Signalisierung der Störung respektive die Umschaltung erfolgt durch Informationen, die in der Präambel des Ethernet Rahmen übertragen wer- den. Hierbei erfolgt der Informationsaustausch mit Hilfe der Kl und K2 Byte Funktionalitat gemäß der SDH-Norm ITU-T G.841. Dazu wird das Kl und das K2 Byte in zwei Bytes der Präambel übertragen. Die Bedeutung, Codierung, Funktionalitat und Verwendung der K-Bytes in den Netzelementen für die Verarbeitung von Ethernet Rahmen respektive Ethernet Frames ist identisch zur SDH-Norm. Dies hat den Vorteil, dass eine schnelle Ersatzschaltung bei Ausfall eines Verbindungsweges bzw. Ether- net-Segmentes für die Datenübertragung gegeben ist, sofern ein weiterer Verbindungsweg zur Verfugung steht. Die Umschal- tung erfolgt hierbei SDH-typisch sehr schnell und kann im Mikro-Sekundenbereich liegen. Dies fuhrt zu einer Steigerung der Attraktivität von Ethernet.According to the invention, it is proposed that data is transmitted via at least one transmission path, and that, in the event of a disturbance of this transmission path, a second undisturbed transmission path is used. The signaling of the fault or the changeover takes place by means of information which is transmitted in the preamble of the Ethernet frame. Here, the information is exchanged using the Kl and K2 byte functionality according to the SDH standard ITU-T G.841. For this the Kl and the K2 byte are transferred into two bytes of the preamble. The meaning, coding, functionality and use of the K bytes in the network elements for processing Ethernet frames or Ethernet frames is identical to the SDH standard. This has the advantage that a fast equivalent circuit in case of failure of a connection path or Ether- net segment is given for the data transmission, if another connection path is available. Switching is very fast in this case and can be in the microsecond range. This leads to an increase in the attractiveness of Ethernet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter- anspruchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung naher erläutert. Dabei zeigt:An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:
Figur 1 eine Präambel eines Ethernet Rahmen,FIG. 1 shows a preamble of an Ethernet frame,
Figur 2 ein Schaltbild für den erfindungsgemaßen Teil eines Netzelementes .Figure 2 is a circuit diagram for the inventive part of a network element.
Figur 1 zeigt eine Präambel eines Ethernet Rahmen bzw. Ethernet Frame. Diese Präambel weist 8 Byte auf. Das erste Byte SOP ist der so genannte Start-Off-Packet . Die nächsten 2 Bytes OAM sind so genannte Operation, Administration and Maintanance Informationen. In den beiden folgenden zwei Bytes werden erfindungsgemaß die Informationen gemäß der K-Bytes des SDH-Standard nach ITU-T G.841 eingefugt, also die Infor- mationen des Kl- und K2-Bytes des oben genannten Standard respektive die Kl und K2 Bytes. Diese beiden Bytes sind folglich mit Kl und K2 gekennzeichnet. Die folgenden zwei Bytes, gekennzeichnet mit Logical-Phy ID, enthalten Informationen des logischen physikalischen Layers . Das letzte Byte CRC ent- halt eine Codewortsicherungsfolge / Cyclic Redundancy Check. Im Anschluss daran folgt der Ethernet MAC Frame.FIG. 1 shows a preamble of an Ethernet frame or Ethernet frame. This preamble has 8 bytes. The first byte SOP is the so-called start-off packet. The next 2 bytes of OAM are called Operation, Administration and Maintanance information. According to the invention, in the two following two bytes, the information according to the K bytes of the SDH standard is inserted according to ITU-T G.841, ie the information of the Kl and K2 bytes of the abovementioned standard or the Kl and K2 bytes , These two bytes are therefore labeled Kl and K2. The following two bytes, labeled Logical-Phy ID, contain logical-physical-layer information. The last byte CRC contains a code word backup sequence / cyclic redundancy check. This is followed by the Ethernet MAC Frame.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schaltbild für ein Netzelement, mit einem ersten Ubertragungsweg respektive ei- ner Working Line WLl, die an einen ersten Ethernet Phy Baustein respektive Ethernet Physical Layer Baustein ETH Phyl angeschlossen ist. In analoger Weise sind weitere Ubertra- gungswege / Working Line WL2, ..., WLN mit jeweils einem Ethernet Phy Baustein ETH Phy2, ..., ETH PhyN verbunden. Weiterhin ist ein Ersatzübertragungsweg respektive Protection Line WLP vorgesehen, der mit einem Ethernet Phy Baustein ETH PhyP ver- bunden ist. Die Ethernet Phy Bausteine ETH Phyl, ..., ETH PhyN, ETH PhyP sind jeweils mit einer Schalteinrichtung SE verbunden. Diese ist andererseits mit jeweils einem Ethernet MAC Baustein bzw. Ethernet Media-Access-Control Baustein ETH MACl, ..., ETH MACN, ETH MACP verbunden, wobei jeweils ein E- thernet Phy Baustein durch die Schalteinrichtung SE mit einem Ethernet MAC Baustein verbunden ist. Im Beispiel der erste Ethernet Phy Bausteins ETH Phyl mit dem ersten Ethernet MAC Baustein ETH MACl, ETH Phy2 mit ETH MAC2 usw. D.h. ein Ethernet Frame, der von einer Working-Line kommt, wird über den Ethernet Phy Baustein und die Schalteinrichtung an die Ethernet-MAC-Einheit weitergegeben. Dies gilt analog für Rahmen der Protection Line.Figure 2 shows a section of a circuit diagram for a network element, with a first Ubertragungsweg respectively a ner working line WLl, which is connected to a first Ethernet Phy device respectively Ethernet physical layer device ETH Phyl. In an analogous manner, further transmissions tion paths / working line WL2, ..., WLN are each connected to an Ethernet Phy block ETH Phy2, ..., ETH PhyN. Furthermore, a replacement transmission path or Protection Line WLP is provided, which is connected to an Ethernet Phy module ETH PhyP. The Ethernet Phy modules ETH Phyl, ..., ETH PhyN, ETH PhyP are each connected to a switching device SE. On the other hand, this is connected in each case to an Ethernet MAC module or Ethernet media access control module ETH MAC1,..., ETH MACN, ETH MACP, with one Ethernet Phy component each being connected to an Ethernet MAC module by the switching device SE is. In the example of the first Ethernet Phy module ETH Phyl with the first Ethernet MAC module ETH MACl, ETH Phy2 with ETH MAC2 etc. This means that an Ethernet frame that comes from a working line is sent to the Ethernet via the Ethernet Phy module and the switching device -MAC unit passed. This applies analogously to frameworks of the Protection Line.
Hat eine Working Line eine Störung, wird dies durch ein Netz- element erkannt und eine entsprechende Information K1/K2 codiert durch den Ethernet Phy Baustein in die Präambel der E- thernet Rahmen eingefügt und zum benachbarten Netzelement ü- bertragen. Dort wird das K1/K2 Byte der Präambel im Ethernet Phy Baustein ausgewertet. Eine Umschaltung im Netzelement (dem ersten und dem zweiten Netzelement) erfolgt derart, dass ein Schaltbefehl vom entsprechenden Ethernet Phy Baustein zur Schalteinrichtung SE gesendet wird, so dass diese von der gestörten oder ausgefallenen Working Line auf die Protection Line / Ersatzübertragungsweg umschaltet. Der Datenverkehr der Protection-Line wird hierbei verworfen.If a working line has a fault, this is detected by a network element and a corresponding information K1 / K2 encoded by the Ethernet Phy block is inserted in the preamble of the Ethernet frame and transmitted to the adjacent network element. There, the K1 / K2 byte of the preamble is evaluated in the Ethernet Phy block. Switching in the network element (the first and the second network element) is performed such that a switching command is sent from the corresponding Ethernet Phy component to the switching device SE, so that it switches from the disturbed or failed working line to the protection line / Ersatzübertragungsweg. The data traffic of the Protection-Line is rejected here.
Die Verarbeitung der K1/K2 Bytes kann auch zentral mittels einer K-Byte Verarbeitungseinrichtung KV erfolgen, wie in Figur 2 dargestellt. Dabei wird eine erkannte oder eine gemel- dete (mittels Kl/K2-Byte) Störung an die K-Byte Verarbeitungsfunktion gegeben, die einerseits im Netzelement einen Schaltbefehl an die Schalteinrichtung SE gibt, so dass von einer gestörten Working Line auf eine Protection Line umgeschalten wird und andererseits die Aussendung der Umschaltinformation mittels K1/K2 Bytes auf dem Ersatzübertragungsweg veranlasst .The processing of the K1 / K2 bytes can also be done centrally by means of a K-byte processing device KV, as shown in FIG. In this case, a detected or a notified (by means of K1 / K2 byte) disturbance is given to the K-byte processing function, which on the one hand gives a switching command to the switching device SE in the network element, so that from a faulty working line is switched to a protection line and on the other hand causes the transmission of the switching information using K1 / K2 bytes on the Ersatzübertragungsweg.
Erfindungsgemäß wird die Präambel eines Ethernet-Frames modifiziert wie in Figur 1 dargestellt. In Abweichung von der Norm sind zwei Bytes vorgesehen, die Informationen des Kl- und K2-Bytes transportieren, deren Bedeutung, Codierung, Funktionalität und Verwendung der K-Bytes identisch der SDH- Norm sind, wie sie in ITU-T G.841 beschrieben sind. Damit können z.B. unidirektionale Protection, bidirektionale Protection, 1 :N-Protection oder Ring-Protection geschaltet werden. Eine derartige Präambel wird im Ethernet Phy Baustein bzw. im Ethernet-Physical-Layer-Interface erzeugt bzw. terminiert und verarbeitet. Die Verarbeitung kann auch zentral durch eine K-Byte Verarbeitungsfunktion erfolgen, die eine entsprechende Schalteinrichtung steuert, so dass ein störungsfreier Verbindungsweg für die Ethernet-Datenübertragung zur Verfügung steht. Vom Ethernet Phy Baustein wird eineAccording to the preamble of an Ethernet frame is modified as shown in Figure 1. Deviating from the standard, two bytes are provided which carry information of the K1 and K2 bytes whose meaning, coding, functionality and use of the K bytes are identical to the SDH standard as described in ITU-T G.841 are. Thus, e.g. unidirectional protection, bidirectional protection, 1: N protection or ring protection. Such a preamble is generated or terminated and processed in the Ethernet Phy block or in the Ethernet physical layer interface. The processing can also be carried out centrally by a K-byte processing function, which controls a corresponding switching device, so that a trouble-free connection path for the Ethernet data transmission is available. The Ethernet Phy device becomes a
Standard-Präambel zur Media Access Control Einrichtung bzw. zum MAC Baustein weitergegeben. Durch die Verwendung der Präambel für die Steuerungsinformationen wird die Datenrate des Ethernet nicht erhöht.Standard preamble to the media access control device or to the MAC module. Using the preamble for the control information does not increase the data rate of the Ethernet.
Gemäß Figur 2 wird der Verkehr im störungsfreien Fall von den Phy Bausteinen zu den MAC Bausteinen weitergegeben. Die modifizierte Präambel wird von den Phy Bausteinen herausgefiltert und durch Standard-Präambels ersetzt, die über die Schaltein- richtung an die MAC Bausteine gegeben werden, so dass dieser keiner Anpassung bedürfen.According to FIG. 2, the traffic is forwarded by the Phy components to the MAC components in the event of a fault. The modified preamble is filtered out by the Phy blocks and replaced by standard preambles, which are given to the MAC blocks via the switching device so that they do not require any adaptation.
Ein Störungsfall kann erkannt bzw. ausgelöst werden durch - erzwungenes Umschalten auf den Protection-Pfad - Signalisierung von der Gegenseite durch das K-Byte- Protokoll (Kl, K2) - eine Loss-of-Bit-Synchronisation der Physical-Layer-A fault can be detected or triggered by - forced switching to the protection path - signaling from the opposite side by the K-byte protocol (K1, K2) a loss-of-bit synchronization of the physical layer
Interfaces z. B. kein SignalInterfaces z. Eg no signal
- eine Loss-of-Byte-Synchronisation der Physical-Layer-a loss-of-byte synchronization of the physical layer
Interfaces - eine Link-Down-NachrichtInterfaces - a link-down message
- eine Rate fehlerhafter OAM (Operation Administration Main- tanance-Praambel) , erkannt durch Überprüfung der OAM CRC, also der Check-Summe der OAM-Frames durch die Physical- Layer-Interface-Funktion - durch eine Physical-Layer-Link-Quality-Supervision, d. h. wenn die Signalqualitat nicht ausreichend ist, wird auf eine geringere Link-Geschwindigkeit z. B. von 1 GBit pro Sekunde auf 100 MBit pro Sekunde umgeschaltet, sondern ein Ersatzlink benutzt - wenn eine Autonegotiation fehlerhaft verlaufen ista rate of erroneous OAM (Operation Administration Maintenance Praamble), detected by checking the OAM CRC, ie the check sum of the OAM frames through the physical layer interface function, by means of a physical layer link quality Supervision, d. H. if the signal quality is not sufficient, is reduced to a lower link speed z. B. switched from 1 GBit per second to 100 MBit per second, but a replacement link used - if an autonegotiation went wrong
- wenn die Rate fehlerhafter Ethernet-Frames einen Schwellwert übersteigt, was durch Überprüfung der MAC-Check-Summe CRC erfolgt, die in der MAC-Funktion realisiert sein kann.- If the rate of faulty Ethernet frames exceeds a threshold, which is done by checking the MAC check sum CRC, which can be realized in the MAC function.
Im Fehlerfall signalisiert das den Fehler erkennende Netzelement mit Hilfe der Kl-, K2-Byte-Informationen dem gegenüber liegenden Netzelement, dass auf den Protection-Link / Ersatz- ubertragungsweg bzw. zweiten Ubertragungsweg umgeschaltet wird. Anschließend schalten beide Gerate am Ende des defekten Links auf die Protection-Line um. Dies ist in Figur 2 ansatzweise durch gestrichelte Schalter in der Schalteinrichtung SE dargestellt, wobei der Schalter der Protection Line die gestrichelt gekennzeichnete Stellung einnimmt und der Schalter der gestörten Working Line / des gestörten Ubertragungsweges ebenfalls die gestrichelt gekennzeichnete Stellung einnimmt. Damit wird der gesamte Verkehr bidirektional über die Protection Line übertragen. Da die Umschaltung vor dem MAC Baustein erfolgt, werden alle durch den Umschaltvorgang zerstörten E- thernet Rahmen bzw. Ethernet Frames ausgefiltert und gezahlt. Die tatsachliche Performance inklusive aller Umschaltvorgange kann so überwacht werden. Um mit der SDH-Norm bzw. SONET-Norm vergleichbare Umschaltzeiten zu erreichen, die üblicherweise kleiner 50 ms ist, muss gewahrleistet sein, dass pro Zeiteinheit mindestens eine Präambel mit K-Bytes übertragen wird. Dies ist bei Ethernet im Allgemeinen nicht der Fall. Ist kein Daten- / Ethernet- Verkehr vorhanden, werden keine Ethernet-Frames erzeugt und übertragen, womit auch keine Präambel übertragen wird. Deshalb wird vorgeschlagen so genannte „Dummy-Praambels" d. h. Praambels ohne folgenden MAC-Frame bzw. ohne weiteren Nutzin- halt zu übertragen, wenn in einem definierten Zeitabschnitt keine Ethernet Rahmen / Frames übertragen werden. Diese Dum- my-Praambels sollten vom Ethernet Phy Baustein bzw. von der Physical-Layer-Interface-Funktion vollständig terminiert und herausgefiltert werden.In the event of an error, the network element detecting the error signals the opposite network element with the aid of the K 1, K 2 byte information that the protection link / replacement transmission path or second transmission path is switched over. Then both devices switch to the protection line at the end of the broken link. This is shown in Figure 2 rudimentary by dashed switch in the switching device SE, wherein the switch of the protection line occupies the dashed line position and the switch of the disturbed working line / the disturbed Ubertragungsweges also occupies the dashed line position. This means that all traffic is transmitted bidirectionally via the Protection Line. Since the switching takes place before the MAC module, all Ethernet frames or Ethernet frames destroyed by the switching process are filtered out and paid. The actual performance including all switching operations can be monitored. In order to achieve switching times that are comparable to the SDH standard or SONET standard, which is usually less than 50 ms, it must be ensured that at least one preamble with K bytes is transmitted per unit of time. This is generally not the case with Ethernet. If no data / Ethernet traffic is available, no Ethernet frames are generated and transmitted, which means that no preamble is transmitted. For this reason it is proposed to transfer so-called "dummy preambles", ie, preambles without the following MAC frame or without further useful content, if no Ethernet frames are transmitted in a defined period of time.These dummy preambles should be transmitted by the Ethernet Phy Block or be completely terminated and filtered out by the physical layer interface function.
Die folgende Tabelle zeigt die Dauer eines Ethernet Rahmen für Ethernet Datenraten von 10 Mb/s bis 10 Gb/s sowie Rahmenlangen von 1600 Byte und 9600 Byte (Jumbo frame) .The following table shows the duration of an Ethernet frame for Ethernet data rates from 10 Mb / s to 10 Gb / s and frame lengths of 1600 bytes and 9600 bytes (jumbo frame).
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
Im Vergleich dazu weisen SDH-Rahmen eine Dauer von 125 μs auf. Eine 10 Mb/s Ethernet-Ubertragung konnte somit die Umschaltzeiten gemäß SDH-Norm nicht erreichen.By comparison, SDH frames have a duration of 125 μs. A 10 Mb / s Ethernet transmission could thus not achieve the switching times according to the SDH standard.
Ein Persistenz-Check sollte K-Byte-Veranderungen erst nach drei aufeinander folgenden Rahmen als Änderung weitergeben. Ein Defekt, der über ein K-Byte-Protokoll signalisiert wird, kann also bei 100 Mb/s oder höherer Ubertragungsrate nach 300 μs erkannt werden. Diese Detektionszeit ist etwas schneller als beim SDH-Verfahren . Ist der Abstand zwischen zwei Rahmen / Frames großer als 150 μs, muss im Phy Baustein eine Dummy- Präambel eingesetzt werden. Damit wird eine mit SDH vergleichbare Reaktionsgeschwindigkeit erzielt, wobei diese hier bei 450 μs (oder schneller) liegt, auch wenn temporar keine Nutzdaten übertragen werden.A persistence check should not propagate K byte changes until after three consecutive frames as a change. A defect which is signaled via a K byte protocol can thus be recognized at 100 Mb / s or higher transmission rate after 300 μs. This detection time is slightly faster than the SDH procedure. If the distance between two frames is greater than 150 μs, a phantom Preamble be used. This achieves a reaction rate comparable to that of SDH, although this is 450 μs (or faster), even if no user data is transferred temporarily.
Zusammenfassend ergibt sich ein Verfahren zum Schutz von E- thernet-Ubertragungswegen mit Hilfe von Schutzschaltungs- Funktionen gemäß der SDH-Norm. Es wird eine höhere Sicherheit von Ethernet-Verbindungen mit Ausfallzeiten von < 50 ms im Fehlerfall erzielt. Dadurch lasst sich eine höhere Akzeptanz und Attraktivität von Ethernet erreichen. In summary, a method for protecting Ethernet transmission paths using protection circuit functions in accordance with the SDH standard results. Increased security of Ethernet connections with downtime of <50 ms in case of failure is achieved. This makes it possible to achieve a higher acceptance and attractiveness of Ethernet.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Übertragung von Daten mittels Ethernet Rahmen, die eine Präambel aufweisen, von einem ersten Netzele- ment zu einem zweiten Netzelement, wobei zwischen beiden1. A method for transmitting data by means of Ethernet frames, which have a preamble, from a first network element to a second network element, wherein between the two
Netzelementen zumindest teilweise mindestens ein erster und ein zweiter Ubertragungsweg vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten über zumindest den ersten Ubertragungsweg u- bertragen werden, dass in der Ethernet Präambel ein erstes und ein zweites Byte vorgesehen werden, bei dem im ersten Byte Informationen des Kl-Byte und im zweiten Byte Informationen gemäß dem K2-Byte der SDH-Norm ITU-T G.841 eingefugt werden, dass eine Störung des ersten Ubertragungsweges durch eines der beiden Netzelemente erkannt wird und die Daten über den zweiten Ubertragungsweg übertragen werden, wobei dies dem anderen Netzelement mittels der im ersten und zweiten Byte enthaltenen Kl-Byte und/oder K2-Byte Informationen signalisiert wird.At least partially at least a first and a second Ubertragungsweg are provided network elements, characterized in that the data via at least the first Übertragungsweg u- are transmitted, that in the Ethernet preamble, a first and a second byte are provided in the first byte information of the Kl-byte and in the second byte information in accordance with the K2 byte of the SDH standard ITU-T G.841 be inserted, that a disturbance of the first Ubertragungsweges is detected by one of the two network elements and the data is transmitted over the second Ubertragungsweg, wherein this is signaled to the other network element by means of the Kl bytes and / or K2 byte information contained in the first and second bytes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Byte jeweils in einem Ethernet Phy Baustein erzeugt und ausgewertet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the first and the second byte are each generated and evaluated in an Ethernet Phy block.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung vom ersten auf den zweiten Ubertra- gungsweg mittels einer Schalteinrichtung durchgeführt wird, die zwischen dem Ethernet Phy und einem Ethernet MAC Baustein angeordnet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that a changeover from the first to the second transmission path is carried out by means of a switching device which is arranged between the Ethernet Phy and an Ethernet MAC module.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Ethernet Präambeln zyklisch erzeugt und übertragen werden. 4. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that at least Ethernet preambles are generated and transmitted cyclically.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein geändertes K-Byte in 3 aufeinander folgenden Rahmen auftreten muss um als Änderung des K-Bytes weitergegeben zu werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a modified K-byte must occur in 3 consecutive frames to be passed as a change of the K-byte.
6. Netzelement zur Verarbeitung von Ethernet Rahmen, umfassend Mittel zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche.6. Network element for processing Ethernet frames, comprising means for carrying out the method according to one of the preceding claims.
7. Netzelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Verbindungsweg mit einer Ethernet Baugruppe in Verbindung steht, die zumindest einen Ethernet Phy und ei- nen Ethernet MAC Baustein aufweist, wobei zwischen diesen eine Schalteinrichtung angeordnet ist, die derart steuerbar ist, dass bei Störung eines Verbindungsweges auf zumindest einen verbleibenden Verbindungsweg umgeschalten wird. 7. Network element according to claim 6, characterized in that in each case a connection path is connected to an Ethernet module which has at least one Ethernet Phy and one Ethernet MAC component, a switching device being arranged between them which is controllable in such a way is switched on at least one remaining connection path in case of failure of a connection path.
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