DE69732832T2

DE69732832T2 - Virtuelle zeitschleife

Info

Publication number: DE69732832T2
Application number: DE69732832T
Authority: DE
Inventors: Gösta LEIJONHUFVUD
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2017-02-01
Also published as: WO1997028625A1; SE506080C2; NO323652B1; CA2245184A1; EP0878076B1; NO983522D0; CN1143479C; JP2000504513A; CN1210641A; AU722056B2; SE9600386D0; AU1680697A; SE9600386L; US6532243B1; EP0878076A1; NO983522L; DE69732832D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet eines Taktens bzw. eines Synchronisierens in einem paketvermittelten Netzwerk, insbesondere in einem ATM-Netzwerk.
HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
Die Zeitberechnung bzw. Synchronisierung eines digitalen Übertragungsnetzwerks ist bei den meisten Anwendungen sehr wichtig. Es ist wesentlich, dass der Übertragungsteil und der Empfangsteil des Übertragungssystems die gleiche Taktfrequenz verwenden und miteinander in Phase sind. Um dies zu erreichen, wird für die meisten Anwendungen eine Form einer Synchronisierung benötigt.
Eine Anwendung, die keine Synchronisierung benötigt, ist das ATM-(asynchroner Übertragungsmodus)-Übertragungsnetzwerk. Jedoch benötigen viele mit einem ATM-Netzwerk verbundene Geräte oder Vorrichtungen eine Form von Synchronisierung, wie zum Beispiel bei einem Telefongespräch oder einer Videokonferenz.
Des weiteren kann das verwendete Übertragungsnetzwerk auch andere Übertragungssysteme neben dem ATM-Netzwerk enthalten, wie zum Beispiel das öffentliche Fernsprechnetz (PSTN), das oft ein synchronisiertes Netzwerk ist, beispielsweise bestehend aus der Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) und der Synchronous Digital Hierarchy (SDH) bzw. synchronen digitalen Hierarchie. Deshalb muss die Schnittstelle zwischen dem ATM-Netzwerk und dem PSTN eine Synchronisierung der regenerierten bzw. erneut erzeugten Benutzerdaten bereitstellen, die durch das ATM-Netzwerk verwendet werden.
Der ATM-Standard legt fest, dass die Synchronisierung der regenerierten bzw. erneut erzeugten Benutzerdaten, die von einer synchronisierten Quelle oder einem Sender übertragen werden, entweder mittels des adaptiven Mechanismus oder dem Zeitstempelmechanismus erhalten werden, die beide in dem bestehenden Standard für die ATM-Adaptionsschicht beschrieben werden, die für eine Schaltungsemulation (AAL1 in I363.1) verwendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät und ein Verfahren bereitzustellen, die eine weniger komplizierte und billigere Taktregenerierung bei der Schnittstelle zwischen einem paketvermittelten Netzwerk, insbesondere einem ATM-Netzwerk, und einem synchronisierten Netzwerk schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels einem Bereitstellen eines Taktsignals direkt an der Schnittstelle von dem synchronisierten Netzwerk. Daher bleibt die Synchronisierung erhalten. Dies wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, und einer Empfangseinheit gemäß Anspruch 5.
In der vorliegenden Erfindung wird der Takt einer synchronisierten Master-Einheit durch eine Slave-Einheit wiedergewonnen, beispielsweise mittels des adaptiven Mechanismus. Die Slave-Einheit verwendet den wiedergewonnenen Takt zur Übertragung über das paketvermittelte Netzwerk. Das Entpaketieren an der Master-Seite des Systems wird dann unter Verwendung eines Taktsignals ausgeführt, das direkt von dem synchronisierten Netzwerk bereitgestellt wird, das heißt, ohne Wiedergewinnen des Takts mittels des adaptiven Mechanismus oder ähnlichem.
Daher werden die von der Endgeräteinheit empfangenen, erneut erzeugten Daten zurückgewonnen unter Verwendung des Übertragungstaktens durch Schließen der Zeitschleife an der Schnittstelle zu einem synchronisierten Netzwerk, wenn die Benutzerdaten über ein asynchrones Paketnetzwerk zu einer Endgeräteinheit übertragen werden, und neue Daten werden auf eine synchrone Art zurückgegeben und zurückübertragen zu der Schnittstelle, wo Synchronisierung und Daten zusammengeführt werden. Dabei bietet das Verfahren dem synchronisierten Netzwerk eine Schnittstelle, die voll in Übereinstimmung mit existierenden synchronen Schnittstellen ist, durch Bereitstellen einer Netzwerkschnittstelle, die die Zeitschleife lokal schließt und sie mit den Benutzerdaten von der externen Endgeräteinheit zusammenführt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird mittels einer nichtbegrenzenden Ausführungsform bezüglich der begleitenden Zeichnungen detaillierter beschrieben werden, in denen:
1 ein Blockdiagramm zeigt, das einen Übertragungspfad über ein ATM-Netzwerk darstellt.
2a–b schematische Ansichten von AAL-Einheiten sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Übertragungspfad darstellt und ein ATM-Netzwerk verwendet. In dem Diagramm wünscht eine Endgeräteinheit 1 auf ein synchronisiertes Netzwerk 3 zuzugreifen, das beispielsweise das öffentliche Fernsprechnetz (PSTN) sein kann. Der Zugangspfad in diesem Fall besteht aus einem ATM-(Asynchronübertragungsmodus)-Netzwerk 5.
In diesem Fall wird von der Endgeräteinheit 1 angenommen, dass sie eine synchronisierte Einheit ist, wie zum Beispiel ein Telefon. Die Endgeräteinheit muss daher einen Zugang zu einer Synchronisierung oder einem Taktsignal aufweisen. Dieses Signal kann auf zwei verschiedene Art und Weisen gemäß dem ATM-Standard für Schaltungsemulation (AAL1 in I.363.1) bereitgestellt werden.

– mittels des adaptiven Mechanismus.
– mittels Zeitstempeln.

Daher verläuft der Duplexkommunikationspfad zwischen der Endgeräteinheit 1 und dem synchronisierten Netzwerk 3 von dem synchronisierten Netzwerk 3, das der Master des in 1 dargestellten Systems ist, zu einer ATM-Adaptionsschicht (AAL)-Einheit 7, in der von dem synchronisierten Netzwerk 3 stammende Daten in ATM-Zellen paketiert werden. Zusätzlich zu den Daten empfängt die AAL-Einheit 7 ein Taktsignal von dem synchronisierten Netzwerk 3. Die Daten werden auf einer Datenübertragungsleitung 9 geliefert, und das Taktsignal wird auf einer Taktsignalleitung 11 geliefert. Auf ihrem Pfad von dem synchronisierten Netzwerk 3 zu der AAL-Einheit 7 überschreitet das Taktsignal und das Datensignal eine G.703-Schnittstelle 13, die in dem entsprechenden Standard beschrieben wird.
Die AAL-Einheit 7 gibt die ATM-Zellen dem ATM-Netzwerk 5, das die Zellen zu dem Empfangsende des Netzwerk transferiert, was in diesem Beispiel die AAL-Einheit 15 ist. Die AAL-Einheit 15 entpaketiert die Zellen, die über das ATM-Netzwerk 5 ankommen. Des weiteren muss die AAL-Einheit 15 die Datenübertragungsrate erneut erzeugen, um die Endgeräteinheit 1 mit dem synchronisierten Netzwerk 3 zu synchronisieren, die der Slave des Systems ist. Dies wird mittels des adaptiven Mechanismus durchgeführt, der keine separate Übertragungsleitung zum Erhalten der Synchronisierung braucht.
Die durch die AAL-Einheit 15 entpaketierten Daten zusammen mit dem erneut erzeugten (zurückgewonnenen) Taktsignal, werden dann auf einer Datenleitung 17 und einer Taktleitung 19 über eine G.703-Schnittstelle 21 an die Endgeräteinheit 1 übertragen. Daher empfängt die Endgeräteinheit übertragene Daten und ein Synchronisierungssignal.
Wenn die Endgeräteinheit 1 Daten in die andere Richtung sendet, überträgt sie Daten auf der Datenleitung 23 über die G.703-Schnittstelle 21 an die AAL-Einheit 25. Die Endgeräteinheit 1 wird ihre Daten unter Verwendung eines Takts senden, der voll mit dem ankommenden Takt synchronisiert ist, der durch die AAL-Einheit 15 mittels des adaptiven Mechanismus bereitgestellt wird. Der ausgehende Takt wird deshalb eine gespiegelte Repräsentierung der Synchronisierung sein, die von der AAL-Einheit 15 auf der Leitung 19 empfangen wird. Das Taktsignal wird über eine Taktleitung 27 übertragen und geht auch durch die G.703-Schnittstelle 21. Dieses Verfahren ist völlig in Einklang mit existierenden Einheiten für Synchronbetrieb.
Dann transferiert das ATM-Netzwerk 5 die Zellen an den dafür beabsichtigten Empfänger, in diesem Fall das synchronisierte Netzwerk 3. An dem Empfangsende gibt es einen AAL 29, der die über das ATM-Netzwerk 5 ankommenden Zellen entpaketiert. Um die in den ankommenden Zellen enthaltenen Daten zu synchronisieren, muss der AAL 29 auf ein Synchronisierungssignal zugreifen. Dieses Signal kann auf die gleiche Art und Weise erhalten werden, wie bei dem Endgeräteinheitsende, das heißt, mittels des adaptiven Mechanismus.
Da die Endgeräteinheit ein Slave in der Master/Slave-Beziehung zwischen dem synchronisierten Netzwerk 3 und der Endgeräteinheit 1 ist, wird jedoch die Endgeräteinheit 1 durch das synchronisierte Netzwerk synchronisiert werden. Deshalb kann der AAL 29 die Synchronisierung oder das Taktsignal bereitgestellt von dem AAL 7, verwenden. Dies ist in der Figur durch die gestrichelte Linie 31 dargestellt.
Diese Art von Synchronisierungsschema ist möglich, da die AAL-Einheit 29 annehmen kann, dass die Taktung bzw. Synchronisierung von eingehenden Daten von der Endgeräteinheit 1 die gleiche ist, wie die Taktung der von dem synchronisierten Netzwerk übertragenen Daten. Daher wird die G.703-Schnittstelle nicht verändert, aber bleibt bidirektional. Die AAL-Einheit 29 kann deshalb Daten auf einer Leitung 33 übertragen, die durch das Taktsignal auf der Leitung 35 mit dem synchronisierten Netzwerk 3 synchronisiert werden.
In 2a wird das Paketieren der ATM-Zellen dargestellt. Die Figur zeigt Daten, die auf einer Leitung 201 ankommen und ein Taktsignal, das auf einer Leitung 203 ankommt. Die Signale gehen durch die G.703-Schnittstelle 205 zu einem physikalischen Schichtbeendungsblock 207. In dem Block 207 werden die Daten in Zellen paketiert, die zu einem ATM-Zellenpuffer 209 auf der Leitung 211 transferiert werden. Der Block 207 stellt auch den ATM-Zellenpuffer 209 mit einem Taktsignal auf einer Leitung 213 bereit. Der ATM-Zellenpuffer 209 gibt die Zellen dann dem ATM-Netzwerk 215 zu den korrekten Zeiten.
2b stellt das Entpaketieren von ATM-Zellen auf der Masterseite des Übertragungssystems, das in 1 gezeigt wird, dar, das heißt, bei der synchronisierten Netzwerkseite. In 2b kommen Zellen von dem ATM-Netzwerk 221 an dem ATM-Zellenpuffer 223 an, der die ankommenden Zellen puffert und defekte ankommende Zellen der Reihe nach aufstellt. Ferner entpaketiert der Puffer 223 die Zellen, und die Daten, die in den Zellen enthalten sind, werden an das synchronisierte Netzwerk 225 über die G.703-Schnittstelle 227 gegeben.
Um den Datenstrom von dem ATM-Zellenpuffer 223 zu synchronisieren, muss eine Synchronisierung oder ein Taktsignal bereitgestellt werden. Ein Taktsignal ist deshalb mit dem ATM-Zellenpuffer 223 verbunden, wobei das Taktsignal direkt von dem synchronisierten Netzwerk 225 über die G.703-Schnittstelle 227 auf der Leitung 229 kommt.
Die Daten werden dann an das synchronisierte Netzwerk 225 auf eine synchronisierte Art und Weise über die Datenleitung 223 und die Taktleitung 231 gegeben.
Unter Verwendung des Synchronisierungsschemas, das mittels eines Beispiels oben beschrieben wurde, wird es möglich sein, für die große Zellenverzögerungsschwankung vollständig zu kompensieren, die bei einem ATM oder einem anderen paketvermittelten Netzwerk erzeugt wird, was schon in dem AAL-Empfänger 29 der 1 stattfindet. Dies macht es möglich, den Phasenunterschied zu kompensieren, der bei dieser Schnittstelle erhalten bleibt, falls das Takten neu mittels des adaptiven Mechanismus erzeugt wird.
Durch Bereitstellen der Synchronisierung oder dem Taktsignal direkt von dem synchronisierten Netzwerk an den ATM-Puffer, wird die Zeitschleife des Systems vereinfacht. Das oben beschriebene Schema verlangt jedoch, dass das Synchronisierung-(Takt)-Zurückgewinnen bei dem Slave-Ende, das heißt, dem AAL an der Endgeräteinheit in dem oben gegebenen Beispiel, funktioniert, da eine Fehlfunktion desselben in zu großen Schwankungen zum Handhaben bei Ankünften der Zellen für den entpaketierenden ATM-Zellenpuffer bei der Masterseite des Systems resultiert, wobei Master das synchronisierte Netzwerk in dem obigen Beispiel ist.
Deshalb wurde ein Taktschema beschrieben, das den Taktmechanismus vereinfacht, wenn ein ATM-Netzwerk als ein Zugangsnetzwerk zwischen zwei Einheiten konfiguriert in einer Master/Slave-Beziehung, verwendet wird.
Dies wird erreicht mit einem System und einem Verfahren zum Vereinfachen des Synchronisierungsmanagements in einem System mit einem synchronisierten Master und einer Slave-Einheit, die über ein paketvermitteltes Netzwerk kommunizieren, insbesondere einem ATM-Netzwerk. Der Takt einer synchronisierten Master-Einheit wird zurückgewonnen durch die Slave-Einheit, beispielsweise mittels des adaptiven Mechanismus. Die Slave-Einheit verwendet den zurückgewonnen Takt zum Übertragen über das paketvermittelte Netzwerk. Das Entpaketieren an der Master-Seite des Systems wird dann unter Verwendung eines Taktsignals ausgeführt, das direkt von dem synchronisierten Netzwerk bereitgestellt wird, das heißt, ohne zurückgewinnen des Takts mittels des adaptiven Mechanismus oder ähnlichem.

Claims

Ein Verfahren zum Verwenden eines abgeleiteten Taktsignals zum Synchronisieren von Daten, die von einer Endgeräteinheit an ein synchronisiertes Netzwerk übertragen werden, wobei die Endgeräteinheit auf das synchronisierte Netzwerk über ein paketvermitteltes Netzwerk zugreift und erneut einen Takt von dem synchronisierten Netzwerk erzeugt, wenn Daten über das paketvermittelte Netzwerk von dem synchronisierten Netzwerk empfangen werden, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ableiten eines Taktsignals direkt von dem synchronisierten Netzwerk an einem Empfangsteil, das sich bei einer Schnittstelle zwischen dem paketvermittelten Netzwerk und dem synchronisierten Netzwerk befindet, – Empfangen von Daten bei dem Empfangsteil von der Endgeräteinheit über das paketvermittelte Netzwerk und – Synchronisieren der empfangenen Daten bei dem Empfangsteil basierend auf dem abgeleiteten Taktsignal.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei das paketvermittelte Netzwerk ein Asynchron-Transfermodus-, ATM-Netzwerk ist.
Ein Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Empfangsteil ein ATM-Zellenpuffer in einer ATM-Adaptionsschichteinheit ist.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das synchronisierte Netzwerk ein öffentliches Fernsprechnetz PSTNist.
Ein Empfangsteil, das sich an einer Schnittstelle zwischen einem paketvermittelten Netzwerk (5) und einem synchronisierten Netzwerk (3) befindet, und zum Verwenden eines abgeleiteten Taktsignals ausgebildet ist, zum Synchronisieren von Daten, die von einer Endgeräteinheit (1) an das synchronisierte Netzwerk (3) übertragen werden, wenn die Endgeräteinheit (1) auf das synchronisierte Netzwerk (3) über das paketvermittelte Netzwerk (5) zugreift und erneut einen Takt von dem synchronisierten Netzwerk erzeugt, wenn Daten über das paketvermittelte Netzwerk (5) von dem synchronisierten Netzwerk (3) empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfangsteil zum Ableiten eines Taktsignals (31, 229) direkt von dem synchronisierten Netzwerk (3) ausgebildet ist, zum Empfangen von Daten von der Endgeräteinheit (1) über das paketvermittelte Netzwerk (5) und zum Synchronisieren der empfangenen Daten basierend auf dem abgeleiteten Taktsignal (31, 229).
Ein Empfangsteil nach Anspruch 5, wobei das Empfangsteil (29) sich an einer Schnittstelle zwischen einem Asynchron-Transfermodus-, ATM-Netzwerk (5) und einem synchronisierten Netzwerk (3) befindet.
Ein Empfangsteil nach Anspruch 6, wobei das Empfangsteil (29) ein ATM-Zellenpuffer (223) in einer ATM-Adaptionsschichteinheit (29) ist.
Ein Empfangsteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Empfangsteil sich an einer Schnittstelle zwischen einem paketvermittelten Netzwerk (5) und einem öffentlichen Fernsprechnetz, PSTN, befindet.