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Die Erfindung betrifft ein Telekommunikationsnetzwerk,
das eine Vielzahl von Netzwerkelementen eines ersten Typs zum Übertragen
von einen Kopf- und einen Nutzlastbereich aufweisenden Datensignalen
umfaßt,
wobei ein bestimmter Bereich im Kopf der Datensignale für den Transport
von Managementdaten zwischen den verschiedenen Netzwerkelementen
des ersten Typs vorgesehen ist und die Übertragungsstrecke zwischen
den Netzwerkelementen des ersten Typs über Netzwerkelemente eines
weiteren Typs führt,
bei denen der dafür
vorgesehene Bereich im Kopf der Datensignale nicht für die Managementdaten
einsetzbar ist, und wobei die Netzwerkelemente des ersten Typs Terminierungsstellen
aufweisen zum Übertragen
der Managementdaten aus dem Kopfbereich in den Nutzlastbereich der
Datensignale bzw. umgekehrt. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren
zum Übertragen
von Managementdaten zwischen Netzwerkelementen eines ersten Typs
eines solchen Telekommunikationsnetzwerkes.
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Die Netzwerkelemente von Telekommunikationsnetzwerken
wie SDH-Netzwerken benötigen
für den
Datentransfer Managementinformationen. Damit solche Informationen
den einzelnen Netzwerkelemente von einer zentralen Stelle aus zur
Verfügung gestellt
werden können,
sind die Netzwerkelemente heutzutage üblicherweise durch ein Datenkanalnetzwerk
(DCN) für
die Übertragung
von Managementdaten miteinander verbunden. Das Management des Verkehrs
erfolgt dabei über
PCs oder uNIX-Recher, die die Managementdaten einem der Netzwerkelemente über eine
Managementschnittstelle zur Verfügung
stellen.
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Für
das Managen von Netzwerkelementen kann beispielsweise das standardisierte
Q3-Protokoll eingesetzt werden. Hierbei werden die Managementdaten
in für
das Datenkanalnetz reservierten Bereichen des Kopfs von Datenblöcken, wie
innerhalb der Kopfbereiche eines Muliplexer- oder eines Regenerierungs-Abschnitts
von SDH-Signalen,
zwischen den einzelnen Netzwerkelementen transportiert.
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Häufig
sehen eingesetzte Netzwerkelemente jedoch auch nicht-standardisierte
Protokolle für
das Management vor. Das kann in Gebieten, in denen Netzwerkelemente
von verschiedenen Anbietern eingesetzt werden, zu Problemen führen, wenn
für die Übertragung
von Managementdaten von einem Netzwerkelement, das beispielsweise
den Einsatz des Q3-Protokolls vorsieht, zu einem anderen solchen
Netzwerkelement ein Weg genutzt wird, der über Netzwerkelemente mit einem
anderen Managementprotokoll führt.
Das bedeutet, daß die
nach dem Q3-Protokoll für
Managementdaten vorgesehene Bereiche des Kopfes von Datenblöcken nicht
für den Transport
der Managementdaten verwendet werden können, da diese Bereiche von
den Netzwerkelementen mit dem anderen Managementprotokoll eventuell
für andere
Zwecke genutzt werden. Somit ist in diesem Fall die Übertragung
von Managementdaten mittels standardisiertem Q3-Routing und damit das
entfernte Managen des Ziel-Netzwerkelements nicht möglich. Das
gleiche Problem tritt analog bei jedem anderen Managementprotokoll
auf, daß darauf beruht, Managementdaten
im Kopfbereich von Datensignalen zu übertragen.
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Zur Verdeutlichung ist in 2 beispielhaft ein Ausschnitt
eines Telekommunikationsnetzwerkes mit Netzwerkelementen verschiedener
Anbieter dargestellt. Das Netzwerk ist aufgeteilt in ein erstes
Gebiet A mit Netzwerkelementen NEA1-NEA3 des Anbieters A und ein
zweites Gebiet B mit Netzwerkelementen NEB1-NEB3 des Anbieters B.
Die Verbindungen zwischen den gezeigten Netzwerkelementen NEA1-NEA3
des Anbieters A laufen alle über
Netzwerkelemente NEB1-NEB3 des Anbieters B. Alle Daten, die von
einem der Netzwerkelemente NEA1-NEA3 an ein anderes der Netzwerkelemente NEA1-NEA3 übertragen
werden sollen, müssen
also von Netzwerkelementen NEBI,NEB2,NEB3 des Anbieters B weitergeleitet
werden.
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Das Netzwerkelement NEA1 des Anbieters A
verfügt über eine
Q3-Managementschnittstelle, über
die von einem entfernten Rechner Managementdaten eingegeben werden
können.
Diese Managementdaten, die in dafür vorgesehene Bereiche des
Kopfes der das Netzwerkelement verlassenden Datenblöcke eingefügt werden,
können
in dem dargestellten Beispiel nicht ohne weiteres an die Netzwerkelemente
NEA2,NEA3, die diese Managementdaten ebenfalls benötigen, übertragen
werden, da die Q3-Bereiche in dem Kopf der Datenblöcke im Gebiet
mit den Netzwerkelementen NEBI,NEB2,NEB3 des Anbieters B unter Umständen für andere
Zwecke eingesetzt werden.
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Auf das gleiche Problem trifft man,
wenn verschiedene Netzwerkelemente zwar alle ein Routen von Managementdaten
entsprechend einem einzigen Managementprotokoll vorsehen, der Netzbetreiber
aber eine strenge Trennung zwischen dem Management verschiedener
Gruppen von Netzwerkelementen wünscht.
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Ebenso können layerweise Geräte verschiedener
Hersteller eingesetzt werden, für
die jeweils ein separates Management notwendig ist.
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In der Praxis wird aus diesem Grund
für die Übertragung
von Managementdaten über
Netzwerkelemente, die ein anderes Managementprotokoll oder ein separates
Managen vorsehen, ein sogenanntes "Tunneln" eingesetzt.
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Beim Tunneln werden Daten, die normalerweise
einem bestimmten Managementprotokoll entsprechend an dafür vorgesehenen
Stellen im Kopf von Datenblöcken
transportiert werden, in den Bereich der Nutzlast eingefügt. Bei
dem sich daran anschließenden Übertragen
der Daten ist es dann unerheblich, welche Softwareprotokolle in
Netzwerkelementen anderer Anbieter, über die die Übertragung erfolgt,
eingesetzt werden. Die Daten in dem Bereich der Nutzlast unterliegen
nicht dem Interpretieren und Verteilen durch Software. Hier wird
vielmehr eine einfache byte-für-byte Übertragung
durchgeführt,
wobei in physikalisch-nahen Ebenen eine strikte Standardisierung,
die von allen Anbietern gleichermaßen angewandt wird, besteht.
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Das Einfügen von Managementdaten, die
eigentlich im Kopf der Datenblöcke
transportiert werden, in den Bereich für die Nutzlast erfolgt über Terminierungsstellen
TP in einem Netzwerkelement (head-end NE), das einen protokollgemäßen Zugang zu
Managementdaten hat. Mit protokollgemäßem Zugang wird hier ein Zugang
bezeichnet, der nach Managementprotokoll vorgesehen ist, das die
Netzwerkelemente, zwischen denen Managementdaten übertragen
werden sollen, einsetzen. Ein solcher protokollgemäßer Zugang
kann beispielsweise in einer in dem Netzwerkelement integrierten
Managementschnittstelle bestehen, wobei die Managementdaten von
einem verbundenen Rechner eingegeben werden. Der Zugang kann aber
auch in dem Empfangen von Datenblöcken mit den Managementdaten
in dem dafür
vorgesehenen Kopfbereich von einem anderen Netzwerkelement, das
das gleiche Managementprotokoll verwendet, bestehen.
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Das Netzwerkelement mit dem protokollgemäßen Zugang
zu den Managementdaten verfügt
für jedes
andere Netzwerkelement, das über
Tunneln mit den Managementdaten versorgt werden muß, über eine
Terminierungsstelle TP. Ausgehend von dem Netzwerkelement, dem die
Managementdaten direkt zur Verfügung
gestellt werden, werden sternförmig
Tunnel zu den anderen Netzwerkelementen gebildet, in denen die Managementdaten
im Bereich der Nutzlast von Datenblöcken übertragen werden. Jedes der
Ziel-Netzwerkelemente weist eine Terminierungsstelle TP auf, mittels
derer die Managementdaten aus dem Nutzlastbereich herausgeholt und wieder
in den Kopf eines Datenblockes eingefügt werden.
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Managementdaten können bei SDH-Netzen für die Übertragung
im Nutzlastbereich beispielsweise in geeignete Bereiche der transportierten
virtuellen Container (VCs) innerhalb des STM-Signals bzw. des PDH-Signals
eingefügt
werden. Mögliche
geeignete Einfügeorte
können
dabei ein oder mehrere bits in den R-Bytes (reserviert aber bislang nicht
genutzt) von VC-12 Containern sein. Des weiteren kommen auch ein
oder mehrere bits in dem Standard-F2-Byte oder aber in einem der
Zeitschlitze, insbesondere Zeitschlitz 0, eines transportieren 2M-Signals
in Frage.
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Sollen sehr viele Netzwerkelemente
durch Tunnel über
einen einzigen Managementzugang in einem der Netzwerkelemente zentral
gemanaged werden, trifft man jedoch auf das Problem, daß das Netzwerkelement
mit protokollgemäßem Zugang
zu den Managementdaten eine sehr große Anzahl an Terminierungsstellen
aufweisen muß,
nämlich
eine für
jedes der anderen zu managenden Netzwerkelemente, die über Netzwerkelemente,
die mit einem anderen Managementprotokoll arbeiten, erreicht werden.
Es ist also ein erheblicher Aufwand für dieses eine Netzwerkelement
notwendig. Darüber
hinaus wird eventuell in fremden Netzen, die die Netzwerkelemente
mit dem anderen Managementprotokollen enthalten, unnötig Kapazität belegt,
wenn die gleichen Daten über
längere
Strecken mehrfach transportiert werden. Schließlich ist auch zu beachten, daß bei der
Störung
eines Tunnels das damit verbundene Netzwerkelement zunächst von
der Versorgung mit Managementdaten abgeschnitten ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Telekommunikationsnetzwerk mit einem verbesserten
System der Übertragung
von Managementdaten zwischen einzelnen Netzwerkelementen zu schaffen.
Ebenso liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren für
die Übertragung
von Managementdaten zwischen Netzwerkelementen zur Verfügung zu
stellen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen
für ein
Telekommunikationsnetzwerk gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß alle Netzwerkelemente
des ersten Typs für
ihre Versorgung mit den Managementdaten Bestandteile eines mindestens
teilweise geschlossenen Ringes sind, über den die Managementdaten
im Nutzlastbereich der Datensignale übertragbar sind.
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Zum anderen wird die Aufgabe gelöst durch ein
Verfahren zum Übertragen
von Managementdaten zwischen Netzwerkelementen eines ersten Typs eines
Telekommunikationsnetzwerkes, wobei die Netzwerkelemente des ersten
Typs zum Übertragen von
einen Kopf und einen Nutzlastbereich aufweisenden Datensignalen
eingesetzt werden, bei denen ein bestimmter Bereich des Kopfs für den Transport
der Managementdaten vorgesehen ist, und wobei die Übertragungsstrecke
zwischen den Netzwerkelementen des ersten Typs über Netzwerkelemente eines
weiteren Typs führt,
bei denen der vorgesehene Bereich im Kopf der Datensignale nicht
für die
Managementdaten der Netzwerkelemente des ersten Typs genutzt werden
soll, wobei bei dem Verfahren, ausgehend von einem der Netzwerkelemente
des ersten Typs, das über
die Managementdaten verfügt, von
Netzwerkelement zu Netzwerkelement für jedes der Netzwerkelemente
des ersten Typs die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- – Einfügen der
Managementdaten in den Nutzlastbereich eines an mindestens ein weiteres
der Netzwerkelemente des ersten Typs ausgehenden Datensignals,
- – Übertragen
des Datensignals an das mindestens eine der weiteren der Netzwerkelemente
des ersten Typs und
- – Extrahieren
der Managementdaten aus dem Nutzlastbereich des Datensignals in
dem mindestens einen weiteren der Netzwerkelemente des ersten Typs,
an das das Datensignal übertragen wurde,
bis alle Netzwerkelemente des ersten Typs über die Managementdaten verfügen.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
eines Telekommunikationsnetzwerkes und des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß das
Netzwerkelement mit dem protokollgemäßen Zugang zu den Managementdaten
keine separate Managementverbindung zu allen Netzwerkelementen benötigt, die
durch Tunneln mit den Managementdaten versorgt werden müssen. Das
bedeutet eine Reduktion von Aufwand bei dem Netzwerkelement mit
dem protokollgemäßen Zugang
zu den Managementdaten, da für
jede Tunnelverbindung separate Mittel in dem Netzwerkelement für das Einfügen der
Daten aus dem Kopfbereich in den Nutzlastbereich der Datensignalen
vorgesehen sein müssen.
Je nach Anzahl der Netzwerkelemente, die durch Tunneln von einem
Netzwerkelement mit protokollgemäßem Zugang
zu den Managementdaten versorgt werden müssen, kann daher der verminderte
Aufwand ganz erheblich sein.
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Bei einer ringförmigen Verknüpfung der
einzelnen Netzwerkelemente werden erfindungsgemäß auch in dem Netzwerkelement
mit dem protokollgemäßen Zugang
zu den Managementdaten, wie in allen anderen Netzwerkelemente, lediglich
zwei Terminierungsstellen benötigt.
Bei einer maschenförmigen Verknüpfung sind
je nach Auslegung für
jedes Netzwerkelement zwei oder mehr Terminierungsstellen vorzusehen,
nicht aber eine Terminierungsstelle für jedes Netzwerkelement in
dem Netzwerkelement mit protokollgemäßem Zugang zu den Managementdaten.
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Da nun nicht länger mindestens ein Tunnel von
jedem Netzwerkelement zu dem Netzwerkelement mit protokollgemäßem Zugang
zu den Managementdaten benötigt
wird, wird auch weniger Kapazität
innerhalb fremder Netze nur für
diese Verbindungen beansprucht.
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Schließlich wird bei einer geschlossen
ringförmigen
oder maschenförmigen
Verbindung der Netzwerkelemente die Versorgung der einzelnen Netzwerkelemente
auch sicherer. Wenn ein als Tunnel realisierter Managementstrang
durch ein fremdes Netz gestört
wird, kann bei einem erfindungsgemäßen Telekommunikationsnetz
stets auf mindestens einen Alternativzugang zu den Managementdaten zurückgegriffen
werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf Zeichnungen genauer erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein
Telekommunikationsnetz mit verschiedenen Gebieten, in denen Netzwerkelemente verschiedener
Anbieter eingesetzt werden, mit einem Managementsystem gemäß Erfindung,
und
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2 ein
Telekommunikationsnetz mit verschiedenen Gebieten, in denen Netzwerkelemente verschiedener
Anbieter eingesetzt werden, mit einem aus dem Stand der Technik
bekannten Managementsystem.
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2 wurde
oben bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben.
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In 1 ist
ein Telekommunikationsnetzwerk zu sehen, das sich aus den Gebieten
A,B zusammensetzt, die zwei verschiedenen Anbietern A,B zugeordnet
sind.
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Im Gebiet A des ersten Anbieters
A sind vier Netzwerkelemente NEA1-NEA4 dargestellt. Das Management
der Datenübertragung
in diesem Gebiet A erfolgt gemäß dem standardisierten
Q3-Protokoll. Das Netzwerk im Gebiet B des zweiten Anbieters B wird
ebenfalls von vier Netzwerkelementen NEB1-NEB4 gebildet. Hier erfolgt
das Management der Datenübertragung
gemäß einem
nichtstandardisierten Protokoll.
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Für
die Verbindungen zur Datenübertragung zwischen
den Netzwerkelemente NEA1-NEA4 im Gebiet des Anbieters A untereinander
stehen nur Datenleitungen, wie Glasfaserkabel zur Verfügung, ähnlich wie
durch das Gebiet B via die Netzwerkelemente NEB1-NEB4 des Anbieters
B.
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Eines der Netzwerkelemente NEA1 im
Gebiet A verfügt über eine
Q3-Schnittstelle MS. Das Netzwerkelement NEA1 ist über diese
Schnittstelle MS mit einem nicht dargestellten Managementrechner
verbunden. Jedes der Netzwerkelemente NEA1-NEA4 des Anbieters A
weist zwei Terminierungsstellen TP11,TP12,TP21,TP22 auf.
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Des weiteren sind mehrere Tunnel
T1-T4, jeweils von einer Terminierungsstelle TP11,TP12,TP21,TP22
eines Netzwerkelements zu einer Terminierungsstelle eines anderen
Netzwerkelements, eingezeichnet, die insgesamt ein Datenkanalnetzwerk
in Form einer geschlossenen, ringförmigen Verbindung zwischen
den Netzwerkelementen NEA1-NEA4 des Anbieters A bilden.
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Das Netzwerk des Anbieters A sieht
eine zentrale Eingabe der Managementdaten vor. Die Daten werden über einen
Rechner in räumlicher
Nähe zu
dem Netzwerkelement NEA1 diesem über
die Managementschnittstelle MS zur Verfügung gestellt. Alle anderen
Netzwerkelemente NEA2-NEA4 müssen
nun die Managementdaten von dem Netzwerkelement NEA1 mit der Managementschnittstelle
MS erhalten.
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Alle Netzwerkelemente, die dem Netzwerkelement
NEA1 direkt oder ohne Zwischenschalten von Netzwerkelementen anderer
Anbieter zugänglich sind,
können
gemäß dem Q3-Protokoll die Managementdaten
im Kopf von übertragenen
Datenblöcken erhalten.
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Da die eingezeichneten Netzwerkelemente NEA2-NEA4
des Anbieters A nur über
die Netzwerkelemente NEB1-NEB4 des zweiten Anbieters B zu erreichen
sind, der ein anderes Management-Protokoll verwendet, stehen die
nach dem Q3-Standard
für die
Managementdaten vorgesehenen Bereiche im Kopf der übertragenen
Datenblöcke
im Gebiet des Anbieters B nicht zur Verfügung.
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Aus diesem Grund werden die über die
Managementschnittstelle MS erhaltenen Daten mittels einer der Terminierungsstellen
TP11 des Netzwerkelements NEA1 in das R-byte eines virtuellen Containers,
also im Nutzlastbereich des Signals, eingefügt. Das Signal wird dann an
das Netzwerkelement NEA2 via die Netzwerkelemente NEBI,NEB2 des
Anbieters B über
den Tunnel T1 übertragen.
Eingefügt
in einen virtuellen Container können
die Managementdaten das Gebiet des Anbieters B ungestört passieren,
da in dem Nutzlastbereich keine Auswertungen oder Änderungen
der Daten durchgeführt
werden.
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In der Terminierungsstelle TP21 des
Netzwerkelements NEA2 werden die Managementdaten aus dem R-byte
im virtuellen Container wieder extrahiert und in den eigentlich
für die
Q3-Managementdaten vorgesehenen Bereich im Kopf der Datenblöcke eingefügt, so daß die Daten
dem Netzwerkelement NEA2 nun zur standardgemäßen Verwendung zur Verfügung stehen.
Zusätzlich
werden die Managementdaten nun mittels der zweiten Terminierungsstelle
TP22 des Netzwerkelements NEA2 in den Nutzlastbereich des Datensignals
zu dem Netzwerkelements NEA3 des Anbieters A eingefügt und über den
Tunnel T2 übertragen.
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Im Netzwerkelement NEA3 werden die
Managementdaten wieder für
die eigene Verwendung und für
die Weiterleitung zu direkt verbundenen, nicht dargestellten Netzwerkelementen
des Anbieters A über
eine Terminierungsstelle aus der Nutzlast extrahiert und in den
Kopf der Datenblöcke
eingefügt.
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Analog erfolgt die Übertragung
der Managementdaten anschließend
von dem Netzwerkelement NEA3 zum Netzwerkelement NEA4 über den
Tunnel T3 und von dort wieder zum Netzwerkelement NEA1 über den
Tunnel T4.
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Tritt eine Unterbrechung in einem
der Tunnel T1-T3 auf, so kann unverzüglich eine Übertragung der Managementdaten von
dem Netzwerkelement NEA1 zum Netzwerkelement NEA4 über den
Tunnel T4 durchgeführt
werden und je nach dem, an welcher Stelle die Unterbrechung auftritt,
weiter zu den Netzwerkelementen NEA3 und NEA2.
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Das erfindungsgemäße Tunnel-Netzwerk ist auch
mit Terminal-Multiplexern einsetzbar. In diesem Fall sind die mindestens
zwei Terminierungsstellen, die die Endpunkte eines Tunnels darstellen,
mit einem einzigen physikalischen Übertragungskanal verbunden,
aber mit zwei oder mehr Nutzlastbereichen des SDH-Signals, in denen
die Managementdaten eingetragen werden, wie z.B. mehreren virtuellen Containern.