DE69329162T2

DE69329162T2 - Netzwerkelement mit Querverbindungsmatrix und Server

Info

Publication number: DE69329162T2
Application number: DE69329162T
Authority: DE
Inventors: Francis Gerard Noser
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: EP0559090A3; US5365518A; NZ245918A; ES2148188T3; ATE195396T1; EP0559090A2; CA2090663C; AU3373393A; CA2090663A1; DE69329162D1; AU661102B2; EP0559090B1

Description

TECHNISCHES FELD

Diese Erfindung bezieht sich auf Telekommunikationssysteme und spezieller auf die Verarbeitung des Kopfteils von SONET-(Synchronous Optical Network)-Signalen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Der SONET-Kopfteil, wie er in verschiedenen Standards, einschließlich ANSI T1.105, definiert ist, sorgt langfristig für einige bedeutende Einschränkungen bei Vermittlungsknoten bezüglich der erforderlichen Bandbreite. Anfangs kann es sein, daß diese Anforderungen von geringerer Bedeutung sind, da die volle Kapazität des SONET-Signals wenig ausgenutzt wird. Somit werden die ersten Lösungen für Architekturen eine hohe Auslastung nicht berücksichtigen müssen, da dies wegen der kurzfristig nur geringen Auslastung mit Nicht- SONET-Schnittstellen nicht gerechtfertigt wäre. Langfristig wird bei einer stärkeren Nutzung von SONET-Schnittstellen jeder Vermittlungsknoten geeignete Einrichtungen enthalten müssen, die eine vollständigere Nutzung der Funktionen des Kopfteils effizient ermöglichen.
Patentschrift EP 0 437 197 A2 beschreibt eine digitale Crossconnect-Einrichtung, die über eine Schnittstelle auf der Eingangsseite mit einer Vielzahl von Eingängen und eine Schnittstelle auf der Ausgangsseite mit einer Vielzahl von Ausgängen verfügt. Die Eingangs- Schnittstelleneinheit und die Ausgangs-Schnittstelleneinheiten sind über ein Crossconnect- Koppelfeld miteinander verbunden, das Vermittlungseinheit genannt wird. Der Betrieb der Schnittstelleneinheiten und der Vermittlungseinheit wird von einer Steuereinheit über spezielle Leitungen gesteuert. Die Eingangsschnittstelle wandelt die empfangenen Eingangssignale, die sogenannten virtuellen Zubringersignale (Virtual Tributaries, VT) in ein internes Übertragungsformat, indem sie sie in ganzzahlige Teile aufteilt. Dies ermöglicht es dem Koppelfeld, die Durchschaltung mit üblicher Hardware durchzuführen, auch wenn eine Vielzahl von VT-Signal-Typen mit unterschiedlichen VT-Größen eingegeben werden.
Aus US-Patentschrift 5,040,170 ist ein modulares Cross-Connection-System bekannt, das in der Lage ist, Eingangssignale mit unterschiedlichen Rahmenstrukturen mit Signalen geringerer Rate zu verbinden. Dies wird erreicht, indem alle eintreffenden Signale in ein Grund-SONET-Format umgewandelt und alle Signale in diesem Format verarbeitet werden. Wenn das abgehende Signal ein anderes Format als das SONET-Format hat, wird das Grund- SONET-Format zurück in das abgehende Format gewandelt. Eine SONET- Leitungsschnittstelle, die Signale im SONET-Format empfängt und sendet, ist an eine Mux/Demux-Einheit angeschlossen, welche die SONET-formatierten Signale in ihre darin enthaltenen virtuellen Zubringersignale (VT) verteilt. Die VT-Signale werden an ein Cross- Connection-Modul für virtuelle Zubringersignale angelegt, welches die Durchschaltung der VT-Signale in Raum-, Zeit- und Phase durchführt, um neue Signale im Grund-SONET- Format zu erzeugen.
OFFENLEGUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Einrichtungen bereitzustellen, mit denen solche Funktionen, wie die Verarbeitung des Kopfteils für SONET-Signale, durchgeführt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Server in einem digitalen Breitband- Crossconnect (wie z. B. ein SONET-Crossconnect) bereitgestellt, der ein Breitbandsignal (wie z. B. ein SONET-Signal) empfängt und dessen Inhalt mit einem Koppelfeld in dem digitalen Crossconnect für eine Fernübertragung oder für einen lokalen Teilnehmer organisiert. Das Koppelfeld kann auch dazu benutzt werden, die Durchschaltung der so organisierten SONET- Signale für die Übertragung und den Empfang des Kopfteils zu/von anderen Server- Funktionen, d. h. intern im digitalen Crossconnect durchzuführen.
Die in der oben erwähnten, ebenfalls eingereichten Patentanmeldung offengelegte digitale Breitband-Crossconnect-Vermittlung bietet Mehrwert-Funktionalitäten für ein SONET-Netzwerk. Ein erkanntes Element zur Implementation einiger der erforderlichen Funktionalitäten, die konsistent zu den Forderungen nach der Bereitstellung von Flexibilität, der Bereitstellung zukünftigen funktionellen Wachstums, der Modularität und Fehlertoleranz sind, ist ein Server gemäß der hier offengelegten Erfindung. Ein Server kann ein eigenständiges Element innerhalb der digitalen Breitband-Crossconnect-Vermittlung sein, die auch als SONET-Crossconnect bezeichnet wird, das seine eigene erforderliche Intelligenz und Schnittstellen enthält, um die zugeordneten Funktionen richtig auszuführen. Derartige Server müssen so entwickelt werden, daß die Funktionalität auf verschiedene Arten aufgeteilt werden kann, wie z. B. logisch, nach geographischen Standorten der Anlagen, nach Effizienz und nach standardisierten Schnittstellen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt einen digitalen Breitband-Crossconnect, der einen Server gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Fig. 2 zeigt Details eines Servers, wie er in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 3 zeigt einen Server, wie in Fig. 1 gezeigt, noch detaillierter.
Fig. 4 zeigt das Format und den Inhalt des STM-1**-Signals.
Fig. 5 zeigt das Format von SBI-Rahmen.
Fig. 6 zeigt die Architektur eines SONET-Crossconnects, die mit einem oder mehreren Servern gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann.
Fig. 7 zeigt ein Netzelement, das einen DS0-Organisations-Server aufweist, welcher über einen untergeordneten Paket-Server und einen Dienstleitungs-Server vertilgt.
Fig. 8 zeigt den in Fig. 7 gezeigten DS0-Organisierer detaillierter.
Fig. 9 zeigt einen Verwaltungseinheiten-Server.
Fig. 9A zeigt ein Beispiel, wie einige der verschiedenen möglichen Server-Arten in einem Server kombiniert werden können.
Fig. 10 zeigt einen einzelnen Kopfteil-Server mit einer einzelnen STM-1**- Schnittstelle.
Fig. 11 zeigt mehr als einen Kopfteil-Server, jeder mit einer STM-1**-Schnittstelle.
Fig. 12 zeigt einen einzelnen Server mit mehr als einer STM-1**-Schnittstelle.
Fig. 13-15 zeigen die Behandlung des Kopfteils in dem einen Server von Fig. 10 oder über eine der STM-1**-Leitungen, die an den einen Server von Fig. 12 angeschlossen ist.
Fig. 16-17 zeigen die Behandlung des Kopfteils in mehreren Servern, die in einem Sternnetz miteinander verbunden sind, wobei die Mitte des Sternnetzes das VT-Koppelfeld ist.
Fig. 18-19 zeigen die Behandlung des Kopfteils in mehreren Servern, die in einem Maschennetz miteinander verbunden sind, wobei jeder der Kopfteil-Server mit allen anderen Kopfteil-Servern verbunden ist und jeder der Kopfteil-Server seine eigene STM-1**- Schnittstelle hat.
Fig. 20 und 21 zeigen die Behandlung des Kopfteils in mehreren Servern, die in einem Ringnetz miteinander verbunden sind, wobei die Kopfteil-Server mit jedem anderen verbunden ist und jeder der Kopfteil-Server seine eigene STM-1**-Schnittstelle hat.

BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Ein Server 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 als Teil einer digitalen Breitband-Crossconnect-Vermittlung (WDCS) 12 gezeigt, die manchmal auch SONET- Crossconnect genannt wird, und die ein Crossconnect-Koppelfeld enthält, das ein (VT)- Koppelfeld 14 sein kann, welches ein redundantes Gegenstück (nicht gezeigt), und eine Vielzahl von Eingängen 16 und Ausgängen 18 sowohl für SONET- als auch für Nicht- SONET-Signale haben kann. Der Server 10 kann zum Beispiel aus den folgenden Teilen bestehen, wie in Fig. 2 gezeigt, die ein Redundanz-Spiegelbild jedes Teils zeigt: interne Schutzeinrichtungen 20, 22, Multiplex/Demultiplex/Zeitschlitz-Wechsel-Einheiten 24, 26, Server-Steuerungen 28, 30, Vermittlungsmodule 32, bei denen es sich um Paketvermittlungs- Module für das Paket-Routing handeln kann, Dienstleitungs-Module 34 für leitungsvermittelte Dienstleitungen, Takte 36 und Stromversorgung 38. Externe Schnittstellen können eine O-Schnittstelle 40 zum Koppelfeld 14, eine Steuer-Schnittstelle 42, eine Dienstleitungs-Abschlußschnittstelle 44, eine Takt-Schnittstelle 46 und eine Stromversorgungs-Schnittstelle 48 umfassen.
Bezieht man sich nochmals auf Fig. 1, kann man sehen, daß der Server 10 innerhalb der digitalen Breitband-Crossconnect-Vermittlung 12 mittels eines STM-1**-Signals angeschlossen ist und, wie man in Fig. 2 sieht, kann er über redundante Steuerverbindungen angeschlossen sein.
Das STM-1**-Signal ist in der Gesamtstruktur identisch zum STM-1-Signal mit der Ausnahme, daß einige der unbenutzten Kopfteil-Bytes, die in den Schnittstellen 16 entnommen werden, innerhalb der Vermittlung 12 selbst für interne Verwaltungszwecke verwendet werden. Die Gesamtstruktur des STM-1**-Signals ist in Fig. 4 gezeigt, die weiter unten erläutert wird und deren Einzelheiten hier nicht von Interesse sind. Sie wird außerdem in der französischen Patentanmeldung 90 00991 offengelegt, die am 29. Januar 1990 eingereicht wurde (FR-A-2657741).
Die Kopfteil-Information, die im WDCS 12 abzuschließen ist, kann am Anschluß 16 abgeschlossen werden oder kann von jedem der Eingänge 16 zum Server 10 übertragen werden, wie zum Beispiel durch Pfad 50 gezeigt. Diese Information wird abhängig vom Typ entweder in der Teilnehmerschnittstelle (z. B. Dienstleitung) 44 abgeschlossen oder wird über die WDCS-Steuerungs-Schnittstelle 42 zum WDCS-Steuersystem übertragen. Unbelegte und undefinierte Kanäle, die zum Server 10 übertragen werden, werden im Server abgeschlossen. Die Kopfteil-Information, die in beliebigen Betriebssystemen (OS) abzuschließen ist, die mit dem WDCS verbunden sind, wird von einem Eingang 16 zum Server übertragen, wie durch den Pfad 50 gezeigt, und wird über die WDCS-Steuerungs-Schnittstelle zum WDCS- Steuersystem übertragen. Das WDCS-Steuersystem wird die Information an den richtigen Teilnehmer weiterleiten, in diesem Fall an die OS-Schnittstelle.
Für die lokale Erzeugung der Information gilt das oben Gesagte in umgekehrter Richtung, mit der Ausnahme, daß die Information vom Server 10 über einen Pfad 52 zum Ausgang übertragen wird. Für unbelegte und undefinierte Kanäle wird die Information im Server erzeugt.
Die andere Kategorie von Informationen im Kopfteil bilden Informationen, die über das WDCS-System zu übertragen sind, wie von Eingang 56 zu Ausgang n 54. Beispiele hierfür sind Kopfteil-Pakete von Datenkommunikations-Kanälen (DCC) (z. B. D1-D3) von einem externen Netzelement (NE) zu einem anderen externen NE. Das Kopfteil-Paket wird von einem Eingang 56 zum Server übertragen, wie durch Pfad 50 gezeigt. Das Paket wird dann bis auf die Ebene zerlegt, die zur Bestimmung seines Ziels erforderlich ist. Wird festgestellt, daß sein Ziel eine Übertragung durch Ausgang n 54 erfordert, wird das Paket wieder zusammengesetzt und über einen Pfad 58 zum Ausgang n übertragen.
Die Organisation der STM-1**-O-Schnittstelle 40, d. h. das Übertragungsverfahren innerhalb des WDCS 12, kann eine einzelne Spalte mit neun Zeilen aus Bytes als kleinste umschaltbare Einheit im Koppelfeld umfassen. Das STM-1**-Signal ist ein 155,520 Mbit/s- Signal, über das der Server 10 mit dem Koppelfeld 14 verbunden ist. Das Format und der Inhalt des STM-1** an der Schnittstelle 40 kann sein, wie zum Beispiel in Fig. 4 gezeigt. Die Kopfteil-Information wird in den Spalten 10-84 und 201-270 übertragen. Das Rahmenstartsignal wird in Zeile 1 der Spalten 1-6 übertragen. Drei in Spalte 10-270 enthaltene Spalten werden als STS-1-Pfad-Kopfteil-Spalten reserviert. Alle anderen Byte- Plätze sind zur Zeit undefiniert. Ein Satz übertragener Kopfteil-Informationen kann aus einer bestimmten Gruppe von Spalten 1-9 bestehen, wie z. B. STM-1 oder ähnlich, abhängig vom Typ von I/O-Signalen und dem gewählten Kopfteil, der zum Server 10 zu übertragen ist. Zu jeder Kopfteil-Spalte gehört ein Verbindungsüberwachungs-Byte (CSN). Dieses CSN-Byte wird für die Verwaltung und Wartung der Server-zu-I/O-Verbindungen inkrementiert.
Eine Kopfteil-Gruppe von Spalten, die zu einer speziellen I/O gehört, kann in die gültigen STM-1**-Nutzinformations-Bereiche umgesetzt werden, so daß sich an der O- Schnittstelle 40 die Spalten an einem Intervall von 3 oder einem Vielfachen davon (z. B. Spalten 10, 13 & 16 oder 15, 21 & 24) befinden. Das heißt, wenn das STM-1**-Signal byteweise in 50-MBit/s-Signale zerlegt wird, werden die Kopfteil-Gruppen komplett in einem der 50-MBit/s-Signale enthalten sein. Kopfteil-Bytes müssen in der Reihenfolge erhalten bleiben, um die Gültigkeit der Information zu erhalten. Das heißt, für ein gegebenes DCC- Paket, wie z. B. D1-D3, sind die drei Bytes von der Reihenfolge abhängig und müssen im Server in derselben Reihenfolge verarbeitet werden, wie sie an der I/O empfangen werden.
Undefinierte/unbenutzte und unbelegte leitungsvermittelte Bytes in den Kopfteil- Gruppen werden ohne weitere Aktionen abgeschlossen, und erzeugt werden sie mit dem Wert '0', mit dem sie zu den I/Os übertragen werden. Unbelegte Paket-Kanäle werden richtig abgeschlossen und in den Paketvermittlungs-Einheiten 32 erzeugt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Server einen STM-1**-Zugang zum Koppelfeld 0 und einen STM-1**-Zugang zum Koppelfeld 1. (Obwohl aus Gründen der Einfachheit in Fig. 1 nur ein Koppelfeld 14 gezeigt ist, sollte es klar sein, daß ein zweites, redundantes Koppelfeld vorhanden sein kann.) Der Server 10 verarbeitet zu einem Zeitpunkt nur Kopfteil-Kanäle von einem STM-1**-Zugang. Der Server bestimmt die Gültigkeit der STM-1**-Verbindung mit den Verbindungsüberwachungs-Bytes. Wenn der Server feststellt, daß der STM-1**-Zugang ungültig ist, stellt der Server eine Verbindung zum Standby-STM-1**-Zugang her und überprüft die Gültigkeit des Standby-Zugangs. Wenn der Standby-STM-1**-Zugang ebenfalls als fehlerhaft festgestellt wird, schaltet der Server zurück auf den ursprünglichen STM-1** und meldet die Ergebnisse über die Schnittstelle 42 an das WDCS-Steuerungssystem (nicht dargestellt). Wenn der Standby-Zugang als gültig festgestellt wird, bleibt der Server auf der Standby-Seite und meldet die Ergebnisse an das WDCS-Steuerungssystem.
Interne Schutzschaltungen 20, 22 können auf beiden Seiten bereitgestellt werden, so daß bei einem Fehler der Server keinen Einfluß auf das WDCS-System hat, mit einer Ausnahme, nämlich wenn die interne Schutzeinheit selbst einen Fehler hat. Wenn dies auftritt, wird das WDCS nur auf der Koppelfeld-Seite funktionsfähig sein, die an die nicht fehlerhafte interne Schutzeinheit angeschlossen ist. Um das Prinzip des redundanten Koppelfeld-Zugangs zu realisieren, sind für den Fall einer fehlerhaften internen Schutzeinheit statt einer zwei STM-1**-Schnittstellen pro Koppelfeld-Seite erforderlich, wobei jede Koppelfeld-Seite an beide internen Schutzeinheiten angeschlossen ist. In der gezeigten Ausführung wird vorausgesetzt, daß der Aufwand an Einrichtungen und die Nutzung der STM-1** zur Behebung eines Doppelfehlers nicht gerechtfertigt ist. Dies ist jedoch natürlich möglich.
Der Server 10 verfügt über Paketvermittlungs- und Leitungsvermittlungs- Funktionalität, wie mit den Modulen 32, 34 gezeigt. Es muß möglich sein, das STM-1**- Signal bis zur Ebene des DS0-Signals (64kBit/s) zu zerlegen und leitungsvermittelt zu übertragen. Es muß in der Lage sein, die Leitungsvermittlung festzusetzen, um die Gültigkeit der Byte-Reihenfolge zu erhalten, insbesondere für die Paketvermittlungs-Funktion.
Der Server 10 basiert auf dem Prinzip, daß er in einem verriegelten Modus arbeitet. Das Prinzip des verriegelten Modus bedeutet, daß die Lage der Kopfteil-Bytes, nachdem die Spalten auf dem STM-1** zugeordnet wurden, bezogen auf die Rahmenbildungs-Bytes in festen Positionen bleiben. Daraus ergibt sich, daß kontrollierte Verschiebungen des Kopfteils, falls wegen der plesiochronen Signale an den I/Os relativ zum WDCS erforderlich, in den I/Os durchgeführt werden.
Eine Schleifenbildung für einen beliebigen Kopfteil-Kanal ist für die STM-1**-Ports mit hoher Datenrate und für die Ports mit geringer Datenrate, wie z. B. die Paketvermittlungsmodule 32, im Server möglich.
Der Server kann mit Rundsende-Funktionen ausgestattet werden. Hierdurch ist es möglich, einen speziellen Ruhe-Code zu einer Vielzahl von Kopfteil-Kanälen zu senden. Zum Beispiel kann der Ruhe-Code für Nicht-Paket-Kopfteil-Bytes ein "Alles-0"-Code sein.
Der Server 10 ist in der Lage, Verbindungen mit 64kBit/s innerhalb der STM-1**- Signale und zu jeder Abschluß-Schnittstelle innerhalb des Servers herzustellen. Die Fähigkeit, DS0-Querverbindungen herzustellen, ist für den Abschluß von Dienstkanälen sowie für den Abschluß der OS-Kanäle zur Server-Steuerung 28 erforderlich.
Jeder der am Server endenden 64kBit/s-Kanäle kann entsprechend der Applikation/Implementation beliebig umsortiert und/oder gruppiert werden.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß Server 10 ziemlich strenge Anforderungen an die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit erfüllt, ein für RedundanzlErsatzschaltungen angewendetes Grundprinzip. Die Dienstleitungs-Abschlüsse müssen nicht redundant sein, da die n Module vom Bediener oder vom OS ausgewählt werden können und ein Ausfall einer Einheit nicht kritisch ist. Die Paketvermittlungs-Module 32 sind aus wirtschaftlichen Gründen auf einer n+1 - Basis geschützt.
Die duplizierten Seiten laufen parallel und synchron. Jede Seite ist über ihre jeweilige interne Schutzeinrichtung 24, 26 an das Koppelfeld oder an beide Koppelfelder angeschlossen, falls zwei vorhanden sind. Die Steuerungen 28, 30 können über die Seiten A und B an das WDCS-Steuerungssystem angeschlossen werden. Die Paketvermittlungs- Module und Dienstleitungs-Schnittstellen wählen die abzuschließenden Seiten A und B auf Befehl der Steuerung und senden sowohl an die Seite A als auch B.
In Fig. 3 ist der in Fig. 2 gezeigte Server 10 in Form zweier Haupt-Unterblöcke 60, 62 gezeigt, die einen Schutz- und MUX/DEMUX-Funktionsblock 60 und einen Kopfteil- Funktionsblock 62 umfassen. Die Redundanz-Eigenschaften aus Fig. 2 wurden in Fig. 3 aufgenommen, indem die redundante Seite B in einigen Fällen als schattierter Block dargestellt wird, wobei die Schattierung hinter Block A liegt.
Die in Fig. 3 gezeigte Einheit 60 umfaßt einen internen Schutz 68, 70, über den das STM-1** an das WDCS-Koppelfeld 14 angeschlossen ist. O-Schnittstelle 40 selbst ist eine externe Schnittstelle zwischen dem Server 10 und dem Koppelfeld 14. Diese Schnittstelle arbeitet mit der Standard-Datenrate von 155,52 Mbit/s. Über diese Schnittstelle kann der konzentrierte Kopfteil übertragen werden. Jede Einheit 68, 70 bietet einen Schutz, so daß Fehler im Server 10 keinen schlechten Einfluß auf den Rest des WDCS-Systems 12 haben. Wenn ein anderes, dem Server externes Subsystem seinen Betrieb zur Standby-Seite wechselt, verhindert sie auch, daß der Server zwangsweise auf seine Standby-Seite geschaltet wird. Jede der OSIP-Einheiten 68, 70 bietet daher einen A/B-Auswahlmechanismus, der in Empfangsrichtung entweder A oder B auswählt und in Senderichtung identische Signale überträgt.
Die interne Schutzeinheit synchronisiert sich auf das eintreffende STM-1**- Eingangssignal, empfängt das STM-1**-Signal und liefert zwei Ausgangs-STM-1**-Signale über einen parallelen Bus zu den MUX/DEMUX-Einheiten 64, 66. Der parallele Bus ist eine interne Schnittstelle, mit der die STM-1**-Signale von der internen Schutzeinheit zur Multiplexer/Demultiplexer-Einheit übertragen werden. Das 155-MBit/s-STM-1**-Signal wird in einen Satz von parallelen Bussen mit geringerer Datenrate zerlegt. In Rückrichtung empfängt die OSIP zwei parallele STM-1-Signale von den MUX/DEMUX-Einheiten und sendet eines davon an das WDCS-Kopelfeld 14. Die Auswahl wird durch die Server- Steuerung 28 durchgeführt.
Takte werden an die OSIPs 68, 70 von der Takt-Schnittstelle 46 gesendet, und die Funktionen für ferngesteuerte Bestandsaufnahme und Management können über einen seriellen Multiprozessor-Schnittstellen-Bus 72 (MSI) ausgeführt werden, wie z. B. die A/B- Auswahl, Rahmenverlust, usw.
Der serielle Multiprozessor-Schnittstellen-Bus 72 kann eine asynchrone serielle Schnittstelle sein, die über Stop- und Startbits arbeitet, z. B. mit einer Datenrate von 128 kBit/s. Das serielle Busprotokoll kann auf dem Betrieb im Intel Microcontroller Mode 2 basieren. Dies ist ein asynchrones Protokoll, das ein Startbit, acht Datenbits, ein Programm- Bit und ein Stopbit umfaßt.
Der Multiplexer/Demultiplexer 64 kann zum Beispiel die parallelen STM-1**-Signale von der internen Schutzeinheit 68 auf eine serielle Busschnittstelle (SBI) 74 multiplexen und demultiplexen und weiter auf Zwischen-Leitungsvermittlungseinheiten (MCS) 76, 78. Die serielle Busschnittstelle ist eine interne Schnittstelle, die mit einer Datenrate von 4,096 MHz arbeitet und in US-Patentschrift 5,060,229 von Tyrrell et al. detaillierter beschrieben wird. Es kann jedoch auch ein anderer Verbindungsmodus benutzt werden. Innerhalb des Servers 10 können zwei Arten von SBI-Schnittstellen vorhanden sein, eine SBI-B und eine SBI-E. Die SBI-B ist eine SBI-Verbindung, die als 64 mal 8 Bit (ein Byte) Zeitschlitz mit B-Suffix organisiert ist, der die byteweise Zeitschlitz-Organisation der Verbindung anzeigt. Die SBI-B ist eine Punkt-zu-Punkt-Übertragungsverbindung, aus der die Bit- und Byte-Synchronisation wiedergewonnen wird. Fig. 5 zeigt die Organisation der SBI-B- und der SBI-E- Verbindungen. Die SBI-E ist eine SBI-Verbindung, die als 64 mal 8-Bit-(ein Byte)- Zeitschlitze mit E-Suffix organisiert ist, der explizite Timing-Signale anzeigt. Die SBI-E ist keine Punkt-zu-Punkt-Verbindung wie die SBI-B, sondern ein gemeinsam genutzter serielle Tristate-Bus mit expliziten Timing-Signalen, die Bit, Byte und die Adressierung definieren. Die Multiplexer/Demultiplexer 64, 66 bieten dieselbe A/B-Auswahlfunktion wie die internen Schutzeinheiten 68, 70. Hauptsächlich setzten sie jedoch die Kanäle von der STM-1** in ein festes Muster für die SBI-Kanäle um. Die Takte werden für diese Einheit über die Taktschnittstelle 46 geliefert. Funktionen für eine ferngesteuerte Überwachung und Verwaltung, wie z. B. die A/B-Auswahl, Rahmenverlust, usw., werden über den MSI-Bus 72 ausgeführt.
Die Zwischen-Leitungsvermittlungseinheit (MCS) 76, 78 führt folgende Hauptfunktionen für den Server durch:
- Zeitschlitz-Austausch von 64kBit/s-Kanälen
- Abschluß unbelegter Kopfteil-Kanäle
- Konzentration von Paketkanälen
- Leitungsvermittlung von PCM-Kanälen
- Bereitstellung von Steuerkanälen
- Auswahl/Verteilung des Systemtaktes
- Steuerung von SBI-Bus 74.
Die paketvermittelten Module 32 leiten Pakete durch den Server 10. Sie sorgen auch für den Abschluß unbelegter Kanäle und konzentrieren den Verkehr. Die Pakete werden über die SBI-Busse 74, die an der MCS 76, 78 angeschlossen sind, gesendet und empfangen. Die Paketvermittlungs-Module kommunizieren über einen Kanal n in SBI-Bus 74 mit der Server- Steuerung. Eines der Paketvermittlungs-Module 32 ist als Modul n+1 für den Fall eines Modul-Fehlers bestimmt. Wenn das Modul n+1 für ein ausgefallenes Modul übernehmen muß, werden die zum ausgefallenen Modul gehörende Konfiguration und die Zuordnungstabellen von der Server-Steuerung 28 zum Modul n+1 übertragen.
Die Dienstleitungs-Schnittstelle 44 ist eine externe Schnittstelle zwischen den dualen Dienstleitungs-Einheiten 34 und einem Dienstleitungs-Abschluß-Schaltkreis. Diese Schnittstelle ist eine analoge Vierdraht-Schnittstelle.
Die Server-Steuerung 28 wirkt wir folgt auf die Eingangs- und Ausgangsdaten:
Eingangs-Datenfluß
- Vom Steuerungssystem empfangene Verbindungsaufträge
- Bestandsaufnahme-Anfragen von außen
- DCC-Pakete für diese WDCS-Verbindungen vom NE-Typ
- DCC-Pakete für die Verbindungen vom OS-Typ
- Management-Abfragen
Ausgangs-Datenfluß
- Verlust des STM-1**
- Verbindungs-Antworten zum Steuerungssystem
- Antworten auf Bestandsaufnahme-Anfragen von außen
- DCC-Pakete von diesen WDCS-Verbindungen vom NE-Typ
- DCC-Pakete von diesen Verbindungen vom OS-Typ
- Management-Antworten
- Alarme
Die dualen Dienstleitungs-Einheiten 34 sorgen für den Abschluß aktiver und gewählter lokaler und von Express-Dienstleitungen.
Eine Taktverteilung 80, 82 liefert alle erforderlichen Takte fift den Server 10. Die Stromversorgungen 84, 86 wandeln eine negative Nenn-Stations-Batteriespannung von 48 Volt in Spannungen von +5,0 und -5,2 Volt um, die vom Server 10 benötigt werden. Die externe Stromversorgung des Servers erfolgt über die redundante Batterie A und B des Vermittlungsamtes mit der negativen Spannung von 48 Volt. Die Stromversorgungen sind außerhalb des Servers 10 einzeln durch Sicherungen abgesichert.
Die WDCS-Steuerungs-Schnittstelle 42 ist eine externe Schnittstelle, über welche die WDCS-Steuerung an den Server 10 angeschlossen ist.
Eine SONET-Crossconnect-Architektur, die mit einem Server gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist in Fig. 6 gezeigt. Ein Grundkonzept der gezeigten Architektur ist die Bereitstellung von gemeinsamen funktionellen Bausteinen und Standardschnittstellen, die in den verschiedenen Elementen des SONET-Crossconnects (WDCS) wiederverwendet werden können und die sogar in anderen Produkten vom SONET- Typ, wie z. B. in Schnittstellenelementen und Zeitschlitz-Austauschern wiederverwendet werden können.
Einige der Server-Funktionen, die erforderlich sind oder sein können, sind:
- DS0-Austausch
- Behandlung und Verarbeitung von Datenkommunikations-Paketen.
- Abschluß von Erweiterungskanälen.
- Abschluß von Teilnehmerkanälen.
- Abschluß von Dienstleitungen.
- Abschluß von Kopfteilen für nationale Verwendung.
Netzwerkmanagement-Kommunikation mit:
Bedienern.
Betriebssystemen.
Nr. 2SCCS.
Netzwerkmanagement-Einrichtungen des Anmelders.
Einrichtungen anderer Hersteller.
Das Konzept der in Fig. 6 gezeigten Architektur ist es, für den SONET-Crossconnect funktionelle Einheiten bereitzustellen, die als Server und Interkommunikations-Verbindungen gekennzeichnet sind. Das Konzept ist es, folgende Arten von Kommunikationsverbindungen zu haben:
- STM-1**.
- Prozessor zu Prozessor.
- Server zu Server-Datenverbindung.
Das Konzept der STM-1**-Kommunikationsverbindung ist es, die Kommunikation von Server zu Server, von Server zu Schnittstellen und von Schnittstellen zu Schnittstellen zu erlauben, indem die verfügbare Bandbreite des Kopfteils im STM-1**-Rahmen verwendet wird. Die Hauptfunktion dieser Verbindung ist die Bereitstellung einer festen Informationsübertragungseinrichtung, die auf dem Typ der festgestellten Schnittstellen und Server basiert. Hierbei wird die Tatsache genutzt, daß ein Teil des SONET-Kopfteils in den Schnittstellen abgeschlossen wird und daher ausgewählte Bytes für Intra-SONET- Crossconnet-Nutzung zur Verfügung gestellt werden. Die Prozessoren innerhalb des SONET- Crossconnects kommunizieren über eine für die Steuerungsarchitektur des SONET- Crossconnect geeignete Kommunikationsverbindung. Die Server-zu-Server-Datenverbindung sorgt für eine direkte Verbindung zwischen den Servern, wobei es am geeignetsten ist, Funktionen in getrennte Server aufzuspalten.
Das in Fig. 6 gezeigte Konzept zeigt die Idee untergeordneter Server, einschließlich eines Servers vom Typ n+1 und eines Servers vom Typ n+2 110, 112 und einer geeigneten Kommunikationsverbindung 114 zwischen den Servern. Dies ermöglicht Flexibilität, zukünftiges funktionelles Wachstum, Modularität und Fehlertoleranz, wie oben angegeben. Ein geeignetes Beispiel für einen untergeordneten Server könnte sein, daß ein Typ-n-Server 116 ein DS0-Austauscher ist und der Typ-n+2-Server 112 eine Abschlußeinheit für die Dienstleitungs- und Teilnehmerkanäle ist. Der Abschluß der SONET-Produkte des Anmelders mit der DS1-Datenverbindung (TM, ADM, FTS, ...) könnte zum Beispiel möglicherweise direkt an diesen DS0-Austauscher 116 oder durch einen Schnittstellen-Server, wie der Typn+2-Server 112 erfolgen. Der Typ-n+1-Server könnte für die Behandlung und Verarbeitung von Datenpaketen eingesetzt werden, wobei die Datenkommunikations-Information über den DS0-Austauscher an ihn gerichtet wird und die Kommunikation mit dem SONET- Crossconnect 100 über die Prozessor-Kommunikationsverbindung 114 erfolgt.
Fig. 7 zeigt einen DS0-Organisations-Server 118, der einen untergeordneten Paket- Server und einen Dienstleitungs-Server aufweist.
Das Konzept der Bereitstellung von Pseudo-VTs, die nicht feste Kopfteil-Daten enthalten, kann ebenfalls durch diese Architektur realisiert werden. Der Kopfteil in den nicht festen VTs könnte durch einen Server bearbeitet werden, der direkt über ein STM-1** an das Koppelfeld angeschlossen ist. Dieser Server kann das DEMUXIMUX der Daten nach Typ durchführen und sie sie an die untergeordneten Server weitergeben. Sie könnten auch über einen zwischengeschalteten DS0-Austauscher als ein VT1.5 zwischen dem Koppelfeld und dem MUX/DEMUX weitergegeben werden.
Eine in Fig. 6 gezeigte Verwaltungseinheit 118 wird weiter unten detaillierter beschrieben, und es ist architekturell und funktionell wichtig, hier die von außen vorgegebenen Anforderungen der Netzwerkmanagement-Aspekte für den SONET- Crossconnect 100 vollständig bereitzustellen.
Bezüglich der funktionellen Anforderungen des SONET-Kopfteils werden oder können verschiedene Kopfteil-Funktionen behandelt werden, wie weiter unten detailliert beschrieben. Diese umfassen DS0-Koppelfeld-Funktionen, Kommunikationskanäle für Abschnittsdaten (D1, D2 und D3), Kommunikationskanal für Leitungs-(Abschnitts-)-Daten (D4-D12), Dienstleitung (E1 & E2), Abschnitts-Teilnehmerkanal (F1), Pfad-Teilnehmerkanal (F2), Erweiterungs-Bytes (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) und Bytes für nationale Verwendung (Xrc).
Die DS0-Koppelfeld-Funktion wird durch einen Server bereitgestellt, der in der Lage ist, Byte-Information in Pseudo-VT-1,5 auszutauschen und zu organisieren, die an andere Server gerichtet sein können, die über STM-1**-Schnittstellen mit dem Koppelfeld verbunden sein können. Der Server wird folgende Funktionen bereitstellen:
- Empfang eines STM-1**, welches die Pseudo-TU/VTs von den SONET- und Nicht- SONET-Schnittstellen enthält.
- Organisation der Inhaltes der Pseudo-TU/VTs und Senden auf einem STM-1** über das Koppelfeld an die SONET- und Nicht-SONET-Schnittstellen.
- Organisation der Inhaltes der Pseudo-TU/VTs und Senden/Empfangen zu/von anderen Servern.
- Kommunikation mit anderen Einrichtungen mit Hilfe von Standard-Schnittstellen.

Abschnittsdaten-Kommunikationskanal (D1, D2 und D3)

Empfangenes Signal: Die empfangenen Bytes D1-D3 werden für den Transport über das WDCS-Koppelfeld zu einem Server in den STM-1**-Rahmen umgesetzt. Die D-Bytes werden in diesem Server abgeschlossen, der die geeigneten Funktionen auf den Datenkommunikationskanälen bereitstellt, wie z. B.:
- Wegelenkung durch das Koppelfeld zu einem Ziel außerhalb des WDCS.
- Wegelenkung zu einem anderen festgesetzten Server innerhalb des WDCS.
- Verarbeitung der für das WDCS gedachten Information.
- Kommunikation mit dem WDCS-Protokoll.
- Abschluß unbelegter Datenkommunikationskanäle.
Gesendetes Signal: Die gesendeten Bytes D1-D3 werden vom STM-1**-Rahmen, der die Bytes D1-D3 über das Koppelfeld überträgt, in das externe SONET-Signal umgesetzt. Die Bytes stammen für die Informationen, welche ihren Ursprung im WDCS haben, und für die unbelegten Datenkommunikationskanäle von einem Server. Für Datenkommunikationskanäle, die das WDCS durchlaufen müssen, wie z. B. von einem anderen SONET-NE oder einem OS, wird die Byte-Information außerhalb des WCDS erzeugt und durch den geeigneten DS0- Austausch-Server und den Routing-Server geleitet.

Kommunikationskanal für Leitungs-(Abschnitts-)-Daten (D4-D12)

Empfangenes Signal: Die empfangenen Bytes D4-D 12 werden für den Transport über das WDCS-Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt.
Gesendetes Signal: Die gesendeten Bytes D4-D12 werden vom internen STM-1**- Rahmen, der die Bytes D4-D12 über das WDCS-Koppelfeld überträgt, in das externe SONET-Signal umgesetzt. Ein Server erzeugt ein Ruhe-Muster für die Bytes D4-D12 und sendet sie auf der STM-1** zum externen SONET-Signal.

Dienstleitung (E1, E2)

Empfangenes Signal: Die empfangenen Bytes E1 und E2 werden für den Transport über das WDCS-Koppelfeld in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt. Es wird eine Leitungsvermittlungs-Funktion in einem Server ausgeführt, der Auswahlbefehle vom Netzwerkmanagement empfängt. Dienstleitungen, die vom Netzwerkmanagement ausgewählt wurden, werden an einer externen analogen Vierdraht-Schnittstelle abgeschlossen. Nicht ausgewählte Dienstleitungen werden im Server für den DS0-Austausch abgeschlossen. Gesendetes Signal: Die gesendeten Bytes E1 und E2 werden vom internen STM-1**- Rahmen, der die Bytes E1 und E2 über das WDCS-Koppelfeld überträgt, in das externe SONET-Signal umgesetzt. Es wird eine Leitungsvermittlungs-Funktion in dem Server für den DS0-Austausch ausgeführt, der Auswahlbefehle vom Netzwerkmanagement empfängt. Für Dienstleitungen, die vom Netzwerkmanagement ausgewählt wurden, werden die Bytes E1 und E2 aus den Informationen erzeugt, die über die externe analoge Vierdraht- Abschlußschnittstelle empfangen wurden. Die E1- und E2-Bytes von nicht ausgewählten Dienstleitungen werden im DS0-Austausch-Server als Ruhe-Codes erzeugt.

Abschnitts-Teilnehmerkanal (F1)

Empfangenes Signal: Die empfangenen Bytes F1 werden für den Transport über das WDCS-Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt.
Gesendetes Signal: Die gesendeten Bytes F1 werden vom internen STM-1**-Rahmen, der die Bytes F1 über das WDCS-Koppelfeld überträgt, in das externe SONET-Signal umgesetzt. Ein Server erzeugt ein Ruhe-Muster für die F1-Bytes und sendet sie auf dem STM-1** an das externe SONET-Signal.

Pfad-Teilnehmerkanal (F2)

Empfangenes Signal: Erforderlich - Wenn der Pfad zu einem anderen SONET-Signal vermittelt wird, werden die F2-Bytes transparent durch das WDCS durchgeschaltet. Objektiv - Wenn der Pfad zu einer Nicht-SONET-Schnittstelle (z. B. DS3) vermittelt wird, werden die F2-Bytes an der Nicht-SONET-Schnittstelle für die Übertragung über das Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, zurück in den internen STM-1**- Rahmen umgesetzt. Wenn der Pfad an der SONET-Schnittstelle abgeschlossen wird, werden die empfangenen F2-Bytes für die Übertragung über das WDCS-Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt. Gesendetes Signal: Erforderlich - Wenn der Pfad von einem anderen SONET-Signal vermittelt wird, werden die F2-Bytes auf dem Pfad-Kopfteil transparent durch das WDCS durchgeschaltet. Objektiv - F2-Bytes werden vom internen STM-1**-Rahmen, der die F2- Bytes über das WDCS-Koppelfeld überträgt, in das externe SONET-Signal umgesetzt. Wenn der Pfad von einer Nicht-SONET-Schnittstelle (z. B. DS3) vermittelt wird, setzt die Nicht- SONET-Schnittstelle den F2-Ruhe-Code auf den Pfad-Kopfteil um, den sie vom internen STM-1** von einem Server, der den Ruhe-Code erzeugt, empfängt. Für die Signale, die in der SONET-Schnittstelle enden, wird der Ruhe-Code von einem Server über das STM-1** empfangen.

Erweiterungs-Bytes (Z1 und Z2)

Empfangenes Signal: Die empfangenen Bytes 21 und 22 werden für den Transport über das WDCS-Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt.
Gesendetes Signal: Die gesendeten Bytes 21 und 22 werden vom internen STM-1**- Rahmen, der die Bytes 21 und 22 über das WDCS-Koppelfeld überträgt, in das externe SONET-Signal umgesetzt. Ein Server erzeugt ein Ruhe-Muster JUr die Bytes 21 und 22 und sendet sie auf dem STM-1** an das externe SONET-Signal.

Erweiterungs-Bytes (Z3-Z5)

Empfangenes Signal: Erforderlich - Wenn der Pfad zu einem anderen SONET-Signal vermittelt wird, werden die Bytes Z3-Z5 transparent durch das WDCS durchgeschaltet. Objektiv - Wenn der Pfad zu einer Nicht-SONET-Schnittstelle (z. B. DS3) vermittelt wird, werden die Bytes Z3-Z5 an der Nicht-SONET-Schnittstelle JUr die Übertragung über das Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, zurück in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt. Wenn der Pfad an der SONET-Schnittstelle abgeschlossen wird, werden die empfangenen Bytes Z3-Z5 für die Übertragung über das WDCS-Koppelfeld zu einem Server, wo sie abgeschlossen und ignoriert werden, in den internen STM-1**-Rahmen umgesetzt.
Gesendetes Signal: Erforderlich - Wenn der Pfad von einem anderen SONET-Signal vermittelt wird, werden die Bytes Z3-Z5 auf dem Pfad-Kopfteil transparent durch das WDCS durchgeschaltet. Objektiv - Die Bytes Z3-Z5 werden vom internen STM-1**- Rahmen, der die Bytes Z3-Z5 über das WDCS-Koppelfeld überträgt, in das externe SONET- Signal umgesetzt. Wenn der Pfad von einer Nicht-SONET-Schnittstelle (z. B. DS3) vermittelt wird, setzt die Nicht-SONET-Schnittstelle den Ruhe-Code für Z3-Z5 auf den Pfad-Kopfteil um, den sie vom internen STM-1** von einem Server, der den Ruhe-Code erzeugt, empfängt. Für die Signale, die in der SONET-Schnittstelle enden, wird der Ruhe-Code von einem Server über das STM-1** empfangen

Bytes für nationale Verwendung (Xrc)

Im WDCS sollten Vorkehrungen für Erweiterungen für zukünftige Anwendungen getroffen werden, wenn die Anforderungen definiert sind.
Fig. 8 zeigt den DS0-Organisations-Server 118 aus Fig. 7 detaillierter. Die Elemente dieses Servers müssen aus Gründen der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit redundant ausgeführt sein, wie in Fig. 7 vorgeschlagen. Es müssen folgende Funktionen bereitgestellt werden:
- Schnittstelle zum Koppelfeld 14 über die STM-1**-Schnittstelle 130.
- Bereitstellung eines Zeitschlitz-Austauschers 132 auf DS0-Ebene für die Reorganisation der Kopfteil-Bytes.
- Bereitstellung von Codes für unbelegte Abschlüsse 134 für unbenutzte Kopfteile.
- Abschluß unbelegter/unbenutzter Kopfteil-Bytes.
- Bereitstellung einer Kommunikation mit einer SONET-Crossconnect-Steuerung über SONET-Crossconnect-Kommunikationsverbindungen 136.
- Bereitstellung einer Schnittstelle zum Dienstleitungs-Server 138 über Datenverbindungen 140.
- Bereitstellung einer Schnittstelle zum Paket-Server 142 über Datenverbindungen 140.
- Leitungsvermittlungs-Auswahl/Wegelenkung 138 der Dienstleitungen.
Die Definition der oben angegebenen Schnittstellen erfolgt weiter unten. Da die Synchronisation des Kopfteils in der Schnittstelle erfolgt, kann für den DS0-Austauscher für die Kopfteil-Funktionen ein Zeitschlitz-Austauscher im verriegelten Modus gefordert werden. Der in Fig. 8 gezeigte Dienstleitungs-Server 138 ist ein untergeordneter Simplex- Server. Er bietet eine Simplex-Verbindung zu den Dienstleitungs-Abschlüssen. Redundante Datenverbindungen vom DS0-Organisations-Server werden über die Leitungsanschlußkarten 146, 148 bereitgestellt. Der Server kann eine modulare Einheit sein, und die Anforderungen an eine Erweiterung der Leitungsanschlußkarten sind somit flexibel. Die Dienstleitungen können über das Netzwerkmanagement ausgewählt werden, zum Beispiel durch einen am Bedienterminal eingegebenen Befehl. Wenn alle Dienstleitungen eine kontinuierliche Online- Überwachung erfordern, ist eine zusätzliche Überwachungseinheit erforderlich.
Der in Fig. 8 gezeigte Paket-Server 142 ist ebenfalls ein untergeordneter Server mit redundanten Einheiten. Er führt folgende Funktionen aus:
- Abschluß von unbelegten Datenkommunikations-Kopfteil-Kanälen.
- Neu-Wegelenkung von Paketen zu anderen Netzelementen.
- Kommunikation mit der SONET-Crossconnect-Steuerung über die Kommunikationsverbindung 136.
- Verarbeitung des Datenkommunikations-Kopfteils für den SONET-Crossconnect. Ein Verwaltungseinheiten-(AU)-Server ist in Fig. 9 gezeigt. Die Verwaltungseinheit kann folgende Funktionen in Zusammenhang mit dem Netzwerkmanagement durchführen:
- Bereitstellung der Kommunikation mit anderen SONET-Crossconnect-Steuerungen über die SONET-Crossconnect-Kommunikationsverbindungen 136.
- Zugang 150 für ein lokales Bedienterminal.
- Fernzugang für ein Bedienterminal.
- Fernzugang für ein Bedienterminal über eine Wählleitung.
- Fernzugang für ein Bedienterminal über ein SONET-Relay.
- Dialog-Modi.
- Sicherheit.
- Zentralisierte Anzeige von Alarmmeldungen.
- Allgemeine OS X.25-Schnittstelle 152.
- Schnittstelle 154 für Netzwerk-Manager/Stationssteuerung.
- Nr. 2 SCC IDCI Schnittstelle 156.
- Serielle E2A-Schnittstelle 158.
- Konzentrierte E2A sowohl für entfernte als auch lokale NEs.
- Bereitstellung von EOC-Subnetzwerken.
- Subnetzwerk-Verzeichnisdienste.
- Paketvermittlungsdienste.
- Alternative Wegelenkung von Meldungen.
- Subnetzwerk-Schnittstellen für verschiedene Produkte.
Die allgemeine OS X.25-Schnittstelle 152 ist die Schnittstelle zu den allgemeinen OS und kann die Schnittstelle zu anderen Produkten sein. Diese transparente Schnittstelle erlaubt es einer Anzahl von logischen Kanälen, eine einzige physikalische OS-Schnittstelle gemeinsam zu nutzen. Die allgemeine OS-Schnittstelle kann die in Bellcore TR-TSY-000828 deimierten Anforderungen erfüllen. Es können auch die folgenden physikalischen Schnittstellen bereitgestellt werden: EIA-232-D (ersetzt RS-232) und V.35. Die Netzwerkmanager/Stationssteuerungs-Schnittstelle 154 kann die allgemeine OS X.25 Betriebskanal-Schnittstelle sein.
Die Nr. 2 SCCS IDCI Schnittstelle ist in Bellcore TR-TSY-000387 definiert. Diese Schnittstelle erfordert 3 RS-232C-Kanäle vom SONET-Crossconnect zur 2SCCS: einen Wartungs-I/O-Kanal, einen Steuerungs- und Anzeigekanal für die Notfallaktions-Schnittstelle und einen Kanal für sehr wichtige Anzeigen.
Die serielle E2A-Schnittstelle (siehe Veröffentlichung 49001, Requirements for Compatibility of Telecommunications Equipment with Beil Systems Surveillance and Control Systems) bietet Überwachungsfunktionen und Befehle über eine serielle Datenverbindung vom SONET-Crossconnect zu einer entfernten Alarmverarbeitung und dem Standort des SONET-Crosscounects.
Die konzentrierte serielle E2A (entfernte NEs) (siehe Veröffentlichung 49001) faßt Überwachungs- und Steuerinformationen für bis zu acht einzelne entfernte NEs auf einem einzigen seriellen Datenverbindungs-Anschluß zu einer entfernten Alarmverarbeitung am Standort des SONET-Crossconnects zusammen.
Ein Paketvermittlungs-Modul ist in der Lage, die Paketvermittlung von Paketen zu unterstützen, die von den gegenüberliegenden NEs über eine DS1-Verbindung empfangen werden. Die DS1-Verbindung ist in der Lage, alle SONET-Kopfteil-Bytes von einem gegenüberliegenden NE zum SONET-Crossconnect zu übertragen. Der SONET-Crossconnect ist in der Lage, die Paketvermittlung aller SONET-Abschnitts- oder Leitungs-DCCs von einem angeschlossenen NE zu beliebigen DCCs eines weiteren angeschlossenen NE durchzuführen. Dies schließt die Möglichkeit mit ein, die Paketvermittlung von Informationen von entweder einer SONET-Leitung und/oder eines Abschnitts DCC oder eines einzelnen CCITT STM DCC (bei dem es sich um die Verkettung von Leitungs- und Abschnitts-DCCs handelt) durchzuführen.
Bezüglich des Zugangs für ein lokales Bedienterminal bietet mindestens ein Bedienterminal-Schnittstellen-Port 150 einen Punkt, der sich für den Wartungszugang durch ein lokales Bedienterminal eignet. Der Hauptzweck des Anschlusses für ein lokales Bedienterminal ist die Installation und Wartung des SONET-Crossconnects selbst. Das Vorhandensein eines lokalen Bedienterminal-Zugangs schließt den Betrieb des SONET- Crossconnects über andere Bedienterminal-Zugänge nicht aus. Um die Kontrolle während der Wartung oder Diagnose jedoch sicherzustellen, kann das Bedienterminal über den lokalen Bedienterminal-Zugang die Priorität vor anderen Zugangsanschlüssen übernehmen.
Oft arbeiten Bediener in einem Betriebszentrum am Netzwerk über Arbeitsstationen, die sich oft in einigem Abstand vom SONET-Crossconnect befinden, und ihre untergeordneten NE-Einrichtungen müssen als entfernt betrachtet werden und erfordern somit eine spezielle Behandlung in Form entweder eines Modems oder über ein Relay über den SONET-Abschnitts-DCC. Verbindungen zum SONET-Crossconnect können Modems oder andere Kommunikationseinrichtungen einschließen oder nicht einschließen. Somit ist für den Rest der Bedienterminal-Zugangsanschlüsse, die als Zugang für entfernte Bedienterminals bezeichnet werden, ein Zugang über Bedienelemente der Einrichtungen nicht geeignet. Ein Zugang für entfernte Bedienterminals kann den Fernzugang über Wählleitungen unterstützen. Ein Zugang für entfernte Bedienterminals über SONET Relay oder Remote-Login bietet einen Mechanismus, mit dem Bediener an einem entfernten NE Zugang zum SONET-Crossconnect erhalten und sich bei ihm anmelden können. Über SONET-Abschnitts-(D1-D3)-DCCs zwischen dem entfernten NE und dem WDCS werden Fern-Sitzungen begonnen und Bediener-Meldungen gesendet. Die Verwaltung von Remote-Logins erfolgt durch den SONET-Crossconnect.
Der SONET-Crossconnect unterstützt den Bedienterminal-Dialogmodus von TA- TSY-000204, sowie die Sicherheitsfunktionen von TA-TSY-000308 und 000309. Eine zentralisierte Anzeige von Alarmmeldungen bietet einen Punkt zur Anzeige festgesetzter Alarmmeldungen, die auf bis zu vier getrennten Bedienterminal- Schnittstelleneinrichtungen autonom aus dem Subnetzwerk kommen.
Man muß sich darüber im klaren sein, daß zahlreiche Funktionen auf verschiedene Server aufgeteilt oder auf bestimmten Servern kombiniert werden können, wie zum Beispiel kurz in Fig. 9A gezeigt. Es können verschiedene andere Modifikationen und Änderungen des grundlegenden Server-Konzeptes durchgeführt werden.
Mit Bezug auf Fig. 10-21 wird gezeigt, wie ein Server gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Koppelfeld, wie z. B. das in Fig. 1 gezeigte VT-Koppelfeld, auf viele verschiedene Arten verbunden werden kann.
Ein einziger Kopfteil-Server mit einer einzigen STM-1**-Schnittstelle, wie in Fig. 10 gezeigt, kann somit für kleine Crossconnect-Systeme geeignet sein, oder wenn nur eine kleine Menge von SONET-Kopfteil-Informationen zu verarbeiten ist. Wenn niemals zusätzliche Kapazität benötigt wird, erfolgt die einzige Unter-Vernetzung für den Kopfteil im Server selbst. In dieser einfachsten Konfiguration wird die Vernetzung für den Kopfteil komplett in dem einen Server durchgeführt und an einen beliebigen der I/O-Anschlüsse weitergeleitet. Eine zweite Konfiguration ist, wenn mehr als ein Kopfteil-Server benötigt wird, wovon jeder eine STM-1**-Schnittstelle aufweist, wie in Fig. 11 gezeigt.
Eine dritte Konfiguration ist ein einziger Server, wie in Fig. 12 gezeigt, mit mehreren STM-1**-Schnittstellen. In dieser Konfiguration ist die gesamte erforderliche Unter- Vernetzung in der Architektur des Servers enthalten. Die Konfiguration von Fig. 11 kann als interne Struktur dieses einzelnen Servers angesehen werden.
Ein Beispiel für den in Fig. 10 gezeigten einzelnen Server mit einzelner STM-1** ist in Fig. 13 erneut dargestellt, wobei die Vernetzung für den Kopfteil komplett in einem Server behandelt und an einen beliebigen der I/O-Anschlüsse weitergeleitet wird. Die Abbildung zeigt die direkte Durchschaltung des Kopfteils durch das Koppelfeld. Fig. 14 stellt die Situation aus Fig. 10 dar und zeigt den Abschluß des Kopfteils von Eingangs-I/O Nr. 1 zum Server Nr. 1 (der einzige Server) (1) und von Server Nr. 1 zum Ausgangs-I/O Nr. 1 (2). Fig. 15 zeigt die Struktur aus Fig. 10 in einem Knoten, der den Abschluß des Kopfteils von Eingangs-I/O Nr. 1 zum Server Nr. 1 (1) und von Server Nr. 1 zum Ausgangs-I/O Nr. n (2) durchführt.
In allen in den Fig. 10, 13-15 gezeigten Situationen treten keine Schwierigkeiten bei der Vernetzung auf, da alle I/Os einem einzigen STM-1** an der einzigen Server- Schnittstelle zugeordnet sind. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß der gesamte Kopfteil auf einem einzigen STM-1** konzentriert ist und alle Kopfteil-Funktionen in einem Kopfteil- Server enthalten sind. Der Nachteil ist, daß die Kopfteil-Kapazität und die Funktionen zu sehr begrenzt sind.
Nun soll die Situation mit mehreren Servern detailliert bezüglich mehrerer Verbindungsmethoden diskutiert werden, einschließlich Stern-, Maschen- und Ring- Verbindungen.
Ein Sternnetz ist in den Fig. 16 und 17 gezeigt, wobei die Mitte des Sterns das VT- Koppelfeld ist. Es werden m Kopfteil-Server dargestellt, jeder mit seinen eigenen STM-1**- Schnittstellen. I/Os werden bestimmten Kopfteil-Servern zugeordnet. Für den einfachen Fall der Verbindung von Eingang Nr. 1 zu Ausgang Nr. 1 erfolgt die Übertragung des Kopfteils wie bei einem einzigen Server.
Wie in Fig. 16 im Detail gezeigt wird, kann es erforderlich sein, den Kopfteil an Eingang Nr. 1 zum Ausgang Nr. n zu übertragen, wo I/O Nr. n dem Kopfteil-Server m zugeordnet ist. Dies könnte die Übertragung eines Datenkommunikations-Paketes sein. Das in Fig. 16 dargestellte Übertragungs-Szenarium ist, daß der Kopfteil von Eingang Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. 1 (1) übertragen wird, von Kopfteil-Server Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. m (2) und von Kopfteil-Server Nr. m zum Ausgang Nr. n (3).
Fig. 17 stellt die Situation dar, in der eine bestimmte Funktion einem bestimmten Server zugeordnet sein kann, wie z. B. der Abschluß von Dienstleitungen. In diesem Fall sind zusätzliche Übertragungen über das VT-Koppelfeld erforderlich. Der Kopfteil wird von Eingang Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. 1 (1) übertragen, von Kopfteil-Server Nr. 1 zu Kopfteil- Server Nr. m (2), wo er am Dienstleitungs-Abschluß entnommen wird. Für die Ausgangsseite wird die Dienstleitung von Kopfteil-Server Nr. m zu Kopfteil-Server Nr. 1 (3) übertragen und von Kopfteil-Server Nr. 1 zu Ausgang Nr. 1 (4).
Der Vorteil der in den Fig. 16 und 17 gezeigten Sternkonfiguration ist, daß die Verbindungen zwischen den Servern alle innerhalb des VT-Koppelfeldes enthalten sind. Es sind keine zusätzlichen physikalischen Verbindungen erforderlich. Die unbenutzte Bandbreite der Kopfteil-STM-1**-Schnittstelle könnte für die internen Verbindungen benutzt werden. Es bestehen keine Abhängigkeiten bei der Bestimmung der Anzahl externer Verbindungen als Funktion der Crossconnect-Größe und der Kopfteil-Nutzung. Ein Wachstum bezüglich der Größe und der Funktionen ist modular und flexibel. Die Struktur liefert flexible Neuanordnungen von Verbindungen durch Tabellen in elektronischen Speichern, und nicht zuletzt ist sie die kostengünstigste Lösung für mehrere Server. Der Hauptnachteil ist, daß für verschiedene Verbindungen mehrere Durchläufe durch das VT-Koppelfeld erforderlich sind. Als nächstes soll in Zusammenhang mit den Fig. 18 und 19 ein Maschennetz betrachtet werden, in dem jeder der Kopfteil-Server mit allen anderen Kopfteil-Servern verbunden ist (m Verbindungen) und jeder der Kopfteil-Server seine eigene STM-1**- Schnittstelle hat. I/Os werden bestimmten Kopfteil-Servern zugeordnet. Für den einfachen Fall der Verbindung von Eingang Nr. 1 zu Ausgang Nr. 1 erfolgt die Übertragung des Kopfteils wie bei einem einzigen Server.
Wie in Fig. 18 gezeigt, kann es erforderlich sein, den Kopfteil an Eingang Nr. 1 zum Ausgang Nr. n zu übertragen, wo 110 Nr. n dem Kopfteil-Server m zugeordnet ist. Dies könnte die Übertragung eines Datenkommunikations-Paketes sein. Das in Fig. 18 dargestellte Übertragungs-Szenarium ist, daß der Kopfteil von Eingang Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. 1 (1) übertragen wird, von Kopfteil-Server Nr. 1 über eine Server-Verbindung (2) zu Kopfteil- Server Nr. m und von Kopfteil-Server Nr. m zum Ausgang Nr. n (3).
Fig. 19 stellt eine Situation dar, in der eine bestimmte Funktion einem bestimmten Server zugeordnet sein kann, wie z. B. der Abschluß von Dienstleitungen. Der Kopfteil wird von Eingang Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. 1 (1) übertragen, von Kopfteil-Server Nr. 1 über eine Server-Verbindung (2) zu Kopfteil-Server Nr. m, wo er am Dienstleitungs-Abschluß entnommen wird. Für die Ausgangsseite wird die Dienstleitung von Kopfteil-Server Nr. m über eine Server-Verbindung zu Kopfteil-Server Nr. 1 (3) übertragen und von Kopfteil-Server Nr. 1 zu Ausgang Nr. 1 (4).
Das Maschennetz in Fig. 18 uns 19 hat verschiedene Vorteile. Diese umfassen Erweiterungsmöglichkeiten für Größe und Funktionen, da die Verbindungs-Anordnung der Server modular und flexibel ist. Bei der Verbindungsstruktur wird die Verbindung der Server untereinander unabhängig vom VT-Koppelfeld gehalten. Von Server zu Server tritt eine minimale Verzögerung auf, und es sollte das Netzwerk mit der besten Leistung für mehrere Server bereitstellen. Die Nachteile sind, daß dies die maximale Anzahl physikalischer Verbindungen zwischen den Servern erfordert, und daß eine Abhängigkeit bei der Bestimmung der Anzahl von Server-zu-Server-Verbindungen als Funktion der Crossconnect- Größe und der Kopfteil-Nutzung besteht.
Ein Ringnetz ist in den Fig. 20 und 21 gezeigt, in dem die Kopfteil-Server von Nr. 1 zu Nr. 2, ... Nr. (m-1) zu Nr. m, Nr. m zu Nr. 1 in einem Ringnetz miteinander verbunden sind und wobei jeder Kopfteil-Server seine eigene STM-1**-Schnittstelle hat. I/Os sind bestimmten Kopfteil-Servern zugeordnet. Für den einfachen Fall der Verbindung von Eingang Nr. 1 zu Ausgang Nr. 1 erfolgt die Übertragung des Kopfteils wie bei einem einzigen Server. Es kann erforderlich sein, den Kopfteil an Eingang Nr. 1 zum Ausgang Nr. n zu übertragen, wo I/O Nr. n dem Kopfteil-Server m zugeordnet ist. Dies könnte die Übertragung eines Datenkommunikations-Paketes sein. Das in Fig. 20 dargestellte Übertragungs- Szenarium ist, daß der Kopfteil von Eingang Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. 1 (1) übertragen wird, von Kopfteil-Server Nr. 1 über eine Server-Verbindung (2) zu Kopfteil-Server Nr. 2, von Kopfteil-Server Nr. 2 über eine Server-Verbindung (3) zu Kopfteil-Server Nr. 3, ... von einem Kopfteil-Server Nr. (m-1) über eine Server-Verbindung (m) zu Kopfteil-Server Nr. m, und von Kopfteil-Server Nr. m zum Ausgang Nr. n (m+1).
Fig. 21 zeigt den Fall, in dem eine bestimmte Funktion einem bestimmten Server zugeordnet sein kann, wie z. B. der Abschluß von Dienstleitungen. Der Kopfteil wird von Eingang Nr. 1 zu Kopfteil-Server Nr. 1 (1) übertragen, von Kopfteil-Server Nr. 1 über eine Server-Verbindung (2) zu Kopfteil-Server Nr. 2, von Kopfteil-Server Nr. 2 über eine Server- Verbindung (3) zu Kopfteil-Server Nr. 3, ..., von Kopfteil-Server Nr. (m-1) über eine Server-Verbindung (m) zu Kopfteil-Server Nr. m, wo er am Dienstleitungs-Abschluß entnommen wird. Für die Ausgangsseite wird die Dienstleitung von Kopfteil-Server Nr. m über eine Server-Verbindung zu Kopfteil-Server Nr. 1 (m+l) übertragen und von Kopfteil- Server Nr. 1 zu Ausgang Nr. 1 (m+2).
Diese Lösung hat verschiedene Vorteile. Sie erlaubt eine Erweiterung nach Größe und Funktionen, da sie modular ist. Sie hält die Verbindung der Server untereinander getrennt vom VT-Koppelfeld. Sie benötigt weniger Server-Server-Verbindungen als das Maschennetz. Die Nachteile sind, daß eine Abhängigkeit bei der Bestimmung der Anzahl externer Verbindungen als Funktion der Crossconnect-Größe und der Kopfteil-Nutzung besteht.
Mehrfache Durchläufe durch die Server für verschiedene Verbindungen führen zu zusätzlichen Verzögerungen. Schließlich ist sie bezüglich des Service und der Erweiterungen komplizierter.
Man muß sich darüber im klaren sein, daß der einzelne Server mit mehreren STM-1** aus Fig. 12 identisch zum einzelnen Server mit einer einzelnen STM-1** ist, mit der Ausnahme, daß alle STM-1** an einen einzelnen Server angeschlossen sind. Die gesamte Unter-Vernetzung ist daher im Server enthalten. Die Vorteile sind, daß keine Server-Server- Verbindungen vorhanden sind und daß alle Kopfteil-Informationen in einem Kopfteil-Server enthalten sind. Der Nachteil ist, daß die Architektur und die Implementation sich von der Mindestgröße bis zur erforderlichen Maximalgröße erstrecken muß. Dies führt zu höheren Kosten am unteren Ende der Nutzung der Crossconnect-Kopfteil-Nutzung.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine beste Ausführung gezeigt und beschrieben wurde, können verschiedene Lösungen, Modifikationen und Änderungen gemäß der daraus zu ziehenden Lehren durchgeführt werden.

Claims

1. Ein Netzelement (12), das folgendes umfaßt:

- Eine Vielzahl von Eingängen (16) zum Empfang von Eingangssignalen in einem Übertragungsformat, das sowohl einen Kopfteil als auch Daten umfaßt;

- Eine Vielzahl von Ausgängen (18) zur Übertragung von Ausgangssignalen in besagtem Übertragungsformat; und

- ein Crossconnect-Koppelfeld (14), das auf besagte Eingangssignale reagiert, um besagte Eingangsdaten und Kopfteil-Signale in einem internen Übertragungsformat (STM-1**) bereitzustellen, und das auf besagte Ausgangsdaten und Kopfteil-Signale reagiert, um diese zu vermitteln,

gekennzeichnet durch

einen Server (10), der auf die Eingangsdaten und Kopfteil-Signale reagiert, um Eingangsdaten und Kopfteil-Signale selektiv zu entnehmen, und der auf Ausgangsdaten und Kopfteil-Signale reagiert, um die Ausgangsdaten und Kopfteil-Signale im internen Übertragungsformat (STM- 1**) bereitzustellen; wobei besagter Server (10) mit besagtem Crossconnect-Koppelfeld (14) verbunden ist, um Eingangsdaten und Kopfteil-Signale von jedem der besagten Eingänge (16) in besagtem internen Übertragungsformat (STM-1**) zu empfangen und besagte Ausgangsdaten und Kopfteil-Signale zu jedem der besagten Ausgänge (18) zu übertragen.

2. Das Netzelement aus Anspruch 1, worin der Server (10) auf die eintreffenden Daten und Kopfteil-Signale an einer einzigen Schnittstelle reagiert, die das interne Übertragungsformat (STM-1**) aufweist.

3. Das Netzelement aus Anspruch 1, worin der Server (10) auf die eintreffenden Daten und Kopfteil-Signale an einer Vielzahl von Schnittstellen reagiert, von denen jede das interne Übertragungsformat (STM-1**) aufweist.

4. Das Netzelement aus Anspruch 1, das weiterhin mehrere Server umfaßt, von denen jeder auf verschiedene eintreffende Daten und Kopfteil-Signale an einer Vielzahl von entsprechenden Schnittstellen reagiert, von denen jede das interne Übertragungsformat (STM- 1**) aufweist.

5. Das Netzelement aus Anspruch 4, worin die mehreren Server in einem Sternnetz miteinander verbunden sind.

6. Das Netzelement aus Anspruch 4, worin die mehreren Server in einem Maschennetz miteinander verbunden sind.

7. Das Netzelement aus Anspruch 4, worin die mehreren Server in einem Ringnetz miteinander verbunden sind.

8. Das Netzelement aus Anspruch 1, worin der Server folgendes umfaßt:

- Einen Multiplexer/Demultiplexer (64), der auf ausgewählte Daten- und Kopfteil- Signale in einem parallelen/seriellen Übertragungsformat reagiert, um serielle/parallele Daten und Kopfteile bereitzustellen; und

- Einen Zeitschlitz-Multiplexer (76), der auf die Daten und Kopfteile vom Multiplexer (64) im seriellen Format reagiert, um Endteilnehmern auf ausgewählten Zeitschlitzen ausgewählte Daten bereitzustellen, und der auf Daten- und Kopfteil-Signale von den ausgewählten Endteilnehmern reagiert, um Daten und Kopfteil-Signale von den Endteilnehmern im seriellen Format bereitzustellen, worin der Demultiplexer (64) außerdem reagiert, um dasselbe wie die parallelen Daten und Kopfteile bereitzustellen.

9. Das Netzelement aus Anspruch 1, worin der Server folgendes umfaßt:

- Einen Multiplexer (64), der auf eintreffende parallele Daten und Kopfteil-Signale reagiert, um eintreffende Daten und serielle Kopfteil-Signale (74) bereitzustellen;

- Eine Leitungsvermittlung (76), die auf die eintreffenden seriellen Signale reagiert, um eintreffende vermittelte Daten und serielle Kopfteil-Signale bereitzustellen, und die auf abgehende Daten und serielle Kopfteil-Signale reagiert, um abgehende vermittelte Daten und serielle Kopfteil-Signale (74) bereitzustellen; und

- Einen Demultiplexer (64), der auf die abgehenden vermittelten Daten und serielle Kopfteil-Signale reagiert, um abgehende vermittelte parallele Daten und Kopfteil- Signale bereitzustellen.