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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE19924988 A1
Publication typeApplication
Application numberDE1999124988
Publication date14 Dec 2000
Filing date31 May 1999
Priority date31 May 1999
Publication number1999124988, 99124988, DE 19924988 A1, DE 19924988A1, DE-A1-19924988, DE19924988 A1, DE19924988A1, DE1999124988, DE99124988
InventorsAndreas Mueller, Alfons Wahr
ApplicantSiemens Ag
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Synchronisation method especially for ring communication network
DE 19924988 A1
Abstract
The method involves assigning priorities (P1,P2..) with respect to clock quality of clock sources (T3,T0..). The priorities are assigned in network elements (NE A,NE B..). The first network element is connected to a first clock source. A timing marker is sent from the first network element to the network elements connected to the first network element. Preferably, an independent network plan is made for each clock quality (Q1,Q2..). The synchronisation unit in a network and in sub-networks can be different for single qualities.
Claims(8)  translated from German
1. Verfahren zur Synchronisation von zu einem Netz, insbe sondere ringförmig konfigurierte Kommunikationsnetze, ver bundener Netzelemente (NE A, NE B, . . ., NE X), bei dem min destens ein erstes Netzelement (NE A) mit einer ersten Taktquelle (T3(Q1), T3(Q2)) verbunden ist und ausgehend vom jeweiligen ersten Netzelement (NE A) ein Timing-Marker an die mit dem ersten Netzelement (NE A) verbundenen wei teren Netzelemente (NE B, . . ., NE F, . . .) ausgesendet wird, dadurch gekennzeichnet , daß zur Synchronisation in den Netzelementen (NE A, NE B, . . .) Prioritäten (P1, P2, . . .) bezogen auf Taktqualitäten möglicher Taktquellen (T3, T0, . . .) vergeben werden. 1. A method for synchronizing to a network, in particular special ring configured communications networks, ver affiliated network elements (NE A, NE B,..., NE X), in which min least a first network element (NE A) connected to a first clock source ( T3 (Q1), T3 (Q2)) and starting from the respective first network element (NE A) connected to a timing marker on the said first network element (NE A) wei direct network elements (NE B,..., NE F ) is emitted.,..., characterized in that for the synchronization in the network elements (NE A, NE B,..) priorities (P1, P2,...) with respect to clock signal qualities of possible clock sources (T3, T0,.. .) will be awarded.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Taktqualität (Q1, Q2, . . .) ein eigenständiger, unabhängiger Netzplan erstellt wird. A separate, independent network is created 2. The method according to claim 1, characterized in that for each clock quality (Q1, Q2,...).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisationsrichtungen in einem Netz und in Teil netzen für einzelne Qualitäten unterschiedlich sein kann. 3. The method according to claim 1, characterized in that the synchronization directions may be different in a network and subnetworks for individual qualities.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktverteilungswege einzeln optimiert werden können. 4. The method according to claim 1, characterized in that the clock distribution paths may be individually optimized.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung, welches Netzelement eine Taktmasterfunk tion einnimmt, auch für eine Qualität Q4 einer internen Taktquelle eines Netzelementes variabel möglich ist. 5. The method according to claim 1, characterized in that the determination of which network element a clock master radio takes tion, also for a quality Q4 an internal clock source of a network element is variable possible.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ausfall einer externen Taktquelle (T3, Q1; T3, Q2; . . .) ein Zirkulieren des Timing-Markers in den ringför mig miteinander verbundenen Netzelementen (NE A, NE B, . . ., NE X) dadurch verhindert wird, daß mindestens in einem Netze lement für die vorhandene Qualität (Q1, Q2, . . .) des aktuellen Taktes an den zu ringförmigen Strukturen gehörenden Ports keine Priorität vergeben wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that upon failure of an external clock source (T3, Q1; T3, Q2;...) Circulating the timing marker in the ringför mig interconnected network elements (NE A, NE B,..., NE X) is prevented by the fact that at least in a network ele- ment for the existing quality (Q1, Q2,...) of the current measure of belonging to annular structures ports no priority is assigned.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ausfall einer externen Taktquelle (T3, Q1; T3, Q2; . . .) ein Zirkulieren des Timing-Markers in den ringför mig miteinander verbundenen Netzelementen (NE A, NE B, . . ., NE X) dadurch verhindert wird, daß mindestens bei einer Net zelementeverbindung in den jeweiligen NE für die vorhandene Qualität (Q1, Q2, . . .) des aktuellen Taktes an den zu ringför migen Strukturen gehörenden Ports keine Priorität vergeben wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that upon failure of an external clock source (T3, Q1; T3, Q2;...) Circulating the timing marker in the ringför mig interconnected network elements (NE A, NE awarded B,..., NE X) is prevented by the fact that at least at a Net zelementeverbindung in the NE of the existing quality (Q1, Q2,...) of the current measure to be ringför shaped structures belonging ports no priority will.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vermaschung von mindestens zwei ringförmigen Netzen oder Teilnetzen innerhalb eines Netzes, jeweils in den Übergängen oder in wenigstens einem Netzelement jedes ring förmigen Netzes oder Teilnetzes zur Verhinderung einer Zirku lation des Timing-Markers portbezogen keine Prioritäten für die verwendete Qualität des aktuellen Taktes vergeben werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in a meshing of at least two ring-shaped networks or subnets within a network, each of the transitions or in at least one network element of each ring-shaped system or subsystem for preventing Zirku lation of the timing marker port based not priorities for the used quality of the current measure will be awarded.
Description  translated from German

Die Technologie der Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH) ba siert auf einer synchronen Übertragung von Daten. The technology of the Synchronous Digital Hierarchy (SDH) ba Siert on a synchronous transmission of data. Das bedeu tet, daß die Frequenz von Sende- und Empfangstakt der einzel nen Netzelemente, z. B. synchrone Multiplexer, nur sehr ge ringe Abweichungen haben dürfen. The tet signified that the frequency of transmit and receive clock of the single nen network elements, eg. As synchronous multiplexer, very ge rings deviations may have. Ein Abweichen vom Takt führt zu einem Bitslip und/oder Frameslip und die zuverlässige und fehlerfreie Informationsübertragung ist nicht mehr gewährlei stet. A deviation from the clock leads to a Bitslip and / or Frameslip and reliable and error-free transmission of information is no longer stet guaran.

In komplexen Übertragungsnetzen wird eine möglichst sichere Taktverteilung auf kürzestem Weg realisiert. In complex transmission networks as secure as possible clock distribution is realized by the shortest route. Außerdem müssen Ersatzwege für die Taktversorgung bei Netzstörungen einge richtet werden, wobei keine Taktschleifen entstehen dürfen. In addition, alternative paths for the clock supply during grid faults must be directed to, and no clock loops.

Eine Synchronisationsplanung ist bei großen und komplexen Übertragungsnetzen sehr schwierig und aufwendig, denn bei al len Ersatzwegen muß jeweils überprüft werden, ob dadurch eventuell Taktschleifen entstehen. Synchronization is planning for large and complex transmission networks very difficult and expensive, because at al l substitute routes must be checked in each case whether this timing loops may occur. Wenn ja können diese Er satzwege nicht genutzt werden und die Qualität der Netzsyn chronisation wird eingeschränkt. If so, these He set routes not be used and the quality of Netzsyn nization is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Ver fahren zur Synchronisation für Netzelemente in Synchronen Di gitalen Hierachienetzen anzugeben. The invention has the object of providing a further procedures in matters of synchronization for network elements in synchronous Di ital Hierachienetzen indicated.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Pa tentanspruches 1. The solution of the problem resulting from the features of tentanspruches Pa. 1

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ein Rotieren der Timing-Marker und damit verbunden eine permanent auftre tende Umschaltschaltung in allen Netzelementen eines Teil netzes bzw. Rings vermieden wird. The invention has the advantage that a rotation of the timing marker and therefore a permanent auftre tend switching circuit network or ring avoided in all network elements of a part.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß eine Synchro nisationsplanung einfacher durchzuführen ist. The invention has the advantage that a synchro nization planning is easier to perform.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß man beim Ent wurf des Gesamtnetz-Synchronisationsplanes nicht alle Quali täten gleichzeitig berücksichtigen muß, sondern unabhängig für jede Taktqualität Q1, Q2, Q3 und Q4 ein eigener Synchro nisationsplan erstellt werden kann. The invention has the advantage that the Ent of the overall network synchronization plan draft, not all qualifying activities must take into account simultaneously but independently for each clock quality Q1, Q2, Q3 and Q4, a separate synchro nization plan can be created.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß eine Entste hung von Taktschleifen verhindert wird. The invention has the advantage that a Entste increase is prevented by timing loops.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Netzstabi lität durch eine sichere Taktversorgung gegeben ist. The invention has the advantage that the network stability is quality given by a secure clock supply.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß unterschiedli che Netztopologien auf kürzesten Wegen zuverlässig und stabil synchronisiert werden. The invention has the advantage that unterschiedli che network topologies are synchronized on shortest paths reliable and stable.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Qualität, Stabilität und Sicherheit der SDH-Übertragungsnetze wesent lich erhöht wird. The invention has the advantage that the quality, stability and security of the SDH transmission networks increases wesent Lich.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ein Taktmaster für die Taktqualitäten getrennt festgelegt werden kann. The invention has the advantage that a clock master for the clock signal qualities can be set separately.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ein Synchroni sationsfluß durch die Verbindungsleitungen und durch die Net zelemente für jede Taktqualität separat bestimmt werden kann. The invention has the advantage that a Synchroni zelemente sationsfluß through the connection lines and through the Net can be determined for each clock quality separately.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß eine Ringtei lung für die einzelnen Taktqualitäten einzeln programmiert werden kann. The invention has the advantage that a Ringtei ment can be programmed individually for each clock qualities.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß bei der Fest legung eines Prioritäts-Wertes ein Planer eines Synchronisa tionsnetzes sich nur mit den Auswirkungen jeweils eines Qua litätswertes befassen muß, da es zwischen verschiedenen Taktqualitäten keinen Zusammhang gibt. The invention has the advantage that in the solid interpretation of a priority value, a planner of synchronizers tion network only with the effects of each of Qua ity value must deal, since there is no Zusammhang between different clock qualities.

Weitere Besonderheiten sind in den Unteransprüchen angegeben. Other features are specified in the dependent claims. Das Verfahren wird aus der nachfolgenden näheren Erläuterung zu Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen ersichtlich. The process is apparent from the following detailed explanation of embodiments shown in the drawings.

Es zeigen: In the drawings:

Fig. 1 eine Taktverteilung nach einem Master-Slave- Verfahren, Fig. 1 shows a clock distribution on a master-slave method,

Fig. 2 definierte Takte in Netzelementen, Fig. 2 cycles defined in network elements,

Fig. 3 Timing-Marker-Verteilung, FIG. 3 shows timing marker distribution,

Fig. 4 eine uneingeschränkte Prioritätenvergabe, Fig. 4 is a full prioritization,

Fig. 5 Auswirkungen von einer Taktschleife, Fig. 5 Effects of a timing loop,

Fig. 6 eine Vermeidung von Taktschleifen, Fig. 6 is an avoidance of timing loops,

Fig. 7 eine Konfiguration mit einer Multiparametervergabe, Fig. 7 shows a configuration with a multi-parameter assignment,

Fig. 8 eine zweite Konfiguration mit einer Multiparameter vergabe und Fig. 8 award a second configuration with a multi-parameter and

Fig. 9 eine dritte Konfiguration mit einer Multiparameter vergabe. Fig. 9 shows a third configuration with a multi-parameter award.

Die nachfolgenden Figurenbeschreibungen 1 bis 6 geben den Stand der Technik und die durch diesen resultierende Nachtei le wieder. The following descriptions of the figures 1 to 6 reflect the state of the art and the resulting Nachtei le through this again.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Übertragungsnetzwerkes in dem Daten entsprechend der Synchronen Digialen Hierachie SDH übertragen werden. Fig. 1 shows a section of a transmission network in the data corresponding to the synchronous Digialen SDH hierarchy are transmitted. Dieses Übertragungsnetzwerk ist bei spielsweise mit Netzelementen NE1, NE2 und NE3 ausgestat tet. This transmission network is switched ausgestat for example with network elements NE1, NE2 and NE3. In diesem Übertragungsnetzwerk wird ein hierarchisches Taktverteilungskonzet realisiert. In this communication network, a hierarchical Taktverteilungskonzet is realized. Bei diesem Taktvertei lungskonzept wird an wenigen Stellen des Netzes ein hochge nauer Takt über ein Taktmaster-Netzelement eingespeist und ausgehend von diesem Master, in den meisten Fällen mit dem übertragenen Datensignal, an nachfolgende Netzelemente wei ter verteilt. Hochge more precisely a clock distribution concept in this Taktvertei are few places in the network fed via a clock master network element and from this master, distributed in most cases with the transmitted data signal to downstream network elements wei ter. Durch Taktrückgewinnung erzeugen sich diese Netzelemente aus dem Datensignal einen Takt und synchronisie ren ihren internen Systemtakt entsprechend dem Master-Slave- Verfahren. By timing recovery, these network elements generate from the data signal and a clock Synchro ren their internal system clock according to the master-slave method. Das in Fig. 1 gezeigte Netzelement NE1 weist ei nen zentralen Takt auf. The network element NE1 shown in Fig. 1 comprises egg NEN central clock. Über die Datenverbindungen zwischen dem Netzelement NE1 zu Netzelement NE2 und Netzelement NE3 gewinnen die Netzelemente NE2, NE3 ihren Systemtakt durch Taktrückgewinnung aus dem ankommenden Signal vom Netzelement NE1. About the data connections between the network element NE1 to network element NE2 and NE3 network element win the network elements NE2, NE3 their system clock. By clock recovery from the incoming signal from the network element NE1 Für den Fall, daß Störungen bzw. Unterbrechungen auf treten, müssen Vorkehrungen in Form von Ersatzwegen für die Synchronisation vorhanden sein. In the event that errors or interruptions occur arrangements in the form of alternative paths must be provided for synchronization. Für eine Unterbrechung bei spielsweise zwischen dem Netzelement NE1 und dem Netzelement NE2 würde das Netzelement NE2 kein Datensignal mehr vom Netzelement NE1 erhalten und damit auch keinen Takt ableiten können. For example, a break in between the network element NE1 and NE2 the network element, the network element NE2 would no longer receive data signal from the network element NE1 and therefore can not infer a clock. Eine mögliche Alternative wäre dann, den Takt über das Netzelement NE3 zu gewinnen, da das Netzelement NE3 ei ne gute Taktqualität vom Netzelement NE1 zur Verfügung hat. A possible alternative would be to win the clock over the network element NE3, because the network element has NE3 ei ne good quality clock from the network element NE1 available.

In Fig. 2 ist ein Netzelement mit einer Vielzahl von Takteingängen T1, T2 und T3 gezeigt. In FIG. 2, a network element with a plurality of clock inputs T1, T2 and T3 is shown. Um Funktionen wie z. B. externer Takteingang, Umschaltung bei Störungen usw. zu rea lisieren haben die Netzelemente der Synchronen Digitalen Hierachie, z. B. Multiplexer, folgende definierte Takte: . In order etc. lisieren functions such as external clock input switching with disorders rea have the network elements of the synchronous digital hierarchy, such as multiplexers, the following defined measures.:

T0: interner Systemtakt, mit dem in der Regel auch alle ab gehenden Datensignale synchronisiert werden. T0: internal system clock, all be synchronized from continuous data signals with the usually.

T1: ein SDH-Datensignal von dem der Takt rückgewonnen werden kann. T1: an SDH data signal from which the clock may be recovered.

T2: ein PDH-Datensignal von dem der Takt rückgewonnen werden kann. T2: a PDH data signal from which the clock may be recovered.

T3: externer Takteingang, zur Einspeisung eines hochgenauen Taktes. T3: external clock input for feeding a high-precision clock.

T4: externer Taktausgang, der anderen Geräten den Systemtakt bereitstellen kann. T4: external clock output, the other devices can provide the system clock.

Für eine Steuerung, von welchen möglichen Taktquellen ein Netzelement seinen Systemtakt gewinnen kann, sind im wesent lichen 2 Kriterien, siehe Fig. 3, bestimmend: For a control, of what possible clock sources, a network element can win his system clock, are in union wesent 2 criteria, see Figure 3, determinative.:
durch Prioritäten z. B. P1, P2, . by priorities such. as P1, P2,. . , . , und and
durch Taktqualitäten z. B. "2", dh Qualität 1. by clock qualities such. as "2", ie quality. 1

Durch die Vergabe von Prioritäten P1, P2 . By assigning priorities P1, P2. . , . , wird festgelegt welche Quellen (externer Takteingang, ankommende SDH/PDH- Signale) für die Taktgewinnung verwendet werden dürfen und in welcher Reihenfolge diese verwendet werden, wenn mehrere Quellen die gleiche Taktqualität aufweisen. determines which sources (external clock input, incoming SDH / PDH signals) may be used for clock recovery and the order in which they are used when multiple sources have the same clock quality. Nach dem Stand der Technik werden alle mit Prioritäten versehenen Quellen untersucht und die mit der besten Qualität und höchsten Prio rität benutzt um den Systemtakt T0 zu synchronisieren. In the prior art, all prioritized sources are examined and with the best quality and highest prio rity used to synchronize the system clock T0. Fällt eine benutzte Taktquelle aus, wird auf die nächste Taktquelle umgeschaltet, die die beste Qualität und höchste Priorität aufweist. If one used clock source is switched to the next clock source which has the best quality and highest priority. Steht keine externe Taktquelle mehr zur Verfügung, muß der interne Oszillator freilaufen ohne durch einen besse ren Takt synchronisiert zu werden. If no external clock source longer available, the internal oscillator must run freely to be synchronized by a clock without Besse ren.

Die Taktqualitäten werden mit Hilfe eines "Timing-Markers" (S1-Byte im Overhead in STM-N-Datensignalen) übertragen und machen eine Qualitätsaussage über den Takt. The clock signal qualities are transmitted using a "timing marker" (S1 byte in the overhead in STM-N data signals) and make a quality statement about the clock. An den Stellen im Netz, an denen der Takt extern, dh über den externen Takteingang einen Takt T3 oder PDH-Quellen eingespeist wird, dh an denen kein Timing-Marker über ein STM-N-Signal wei tergereicht werden kann, muß die Taktqualität explizit defi niert werden. At the points in the network, where external clock, ie a clock T3 or PDH sources is fed via the external clock input, ie where no timing marker can be tergereicht wei, an STM-N signal, the clock signal quality must explicitly defi ned.

Das Timing-Marker-Byte kann folgende Werte annehmen: The timing marker byte can have the following values:

In Fig. 3 sind die Timing-Marker-Werte zu den jeweiligen Netzelementen angegeben. In Fig. 3, the timing marker values are given to the respective network elements. Im Netz von Fig. 3 wird im Netze lement NE1 der externe Takt am Eingang T3 eingespeist und mit dem Timing-Marker "2", dh beste Qualität versehen. In the network of Fig. 3, the external clock is in the network ele- ment NE1 fed to the input T3 and the timing marker "2", ie best quality provided. Der Timing-Marker wird mit dem SDH-Datensignal an die Netzelemen te NE2, NE3 weitergegeben. The timing marker with the SDH data signal to the Netzelemen te NE2, NE3 passed. Da sich die Netzelemente NE2, NE3 auf das Netzelement NE1 aufsynchronisieren, setzen die se automatisch in die Rückrichtung (zu NE1) den Wert "F" ein, damit das Netzelement NE1 diese Richtung nicht als Taktquelle benutzen kann. Since the network elements NE2 NE3 synchronize on the network element NE1, the se automatically put in the reverse direction (to NE1) is "F" so that the network element NE1 this direction can not be used as a clock source. Zwischen den Netzelementen NE2, NE3 wird der Timing-Marker "2" ebenfalls weitergegeben. Between the network elements NE2, NE3 is the timing marker "2" is also passed. Da sich keiner der beiden Netzelemente NE2, NE3 auf diese Ver bindung synchronisiert, wird in die Rückrichtung auch kein anderer Timing-Marker eingesetzt. Since neither of the two network elements NE2, NE3 synchronized in this connection Ver, in the reverse direction, no other timing marker is used. Bei der Festlegung von Prioritäten muß darauf geachtet werden, daß keine Taktschlei fen entstehen. In setting priorities must be taken to ensure that no clock grind- ing result. Eine Taktschleife entsteht dann, wenn z. B. in einem Ring von Netzelementen die Prioritäten so vergeben sind, daß Timing-Marker im Netz rotieren können, obwohl diese nicht mehr existieren dürften. A timing loop occurs when z. B. priorities are assigned in a ring of network elements that timing markers can rotate the web, even though they are no longer likely to exist.

In Fig. 4 ist ein Beispiel eines Netzes mit uneingeschränk ter Prioritätenvergabe angegeben. In FIG. 4, an example of a network with prioritization uneingeschränk ter indicated. In diesem Netz sind die Netzelemente NE A bis NE F durch eine Ringstruktur verbunden, wobei am Netzelement NE A ein weiteres Teilnetz angeschlossen ist. In this network, the network elements NE NE A to F connected by a ring structure, wherein the network element NE A one further subnetwork is connected. Die Synchronisation läuft von dem Taktmaster NE A im Uhrzeigersinn über NE B und NE C nach NE D und entgegen dem Uhrzeigersinn von Taktmaster NE A über NE F nach NE E. Damit könnten bei einer Leitungsunterbrechung, unabhängig an wel cher Stelle, alle Netzelemente vom Taktmaster NE A aus mit dem Takt der Qualität Q1 versorgt werden. The synchronization runs from the clock master NE A clockwise on NE B and NE C to NE D and counterclockwise clock master NE A on NE F to NE E. This would allow for a line break, regardless of wel cher point, all network elements from the clock master NE of A are supplied with the clock quality Q1.

Wenn z. B. zwischen NE A und NE B eine Unterbrechung auftritt entsteht folgende Konstellation: . If, for example, between NE A and NE B creates an interrupt occurs following constellation:
NE B erhält von NE A keinen Takt mehr, von NE C bekommt NE B einen Timing-Marker "F", dh dieser Takt darf von NE B nicht verwendet werden. NE B receives from NE A no clock, NE C NE B receives a timing marker "F", ie, this clock can not be used by NE B. Deshalb geht NE B in den "Holdover"- Mode, sendet den Timing-Marker "B" und läuft mit dem internen Quarzgenerator. Therefore NE B goes into the "hold-over" - fashion, sends the timing marker "B" and running with the internal quartz generator.

NE C bekommt von NE B den Timing-Marker "B" und von NE D den Timing-Marker "F". NE NE B C gets from the timing marker "B" and D of the NE timing marker "F". Das bedeutet NE C synchronisiert sich auf den schlechten Takt von NE B. This means NE C is synchronized to the bad timing of NE B.

NE D erhält von NE C nicht mehr den Timing-Marker "2" sondern "B". NE D is replaced by NE C no longer the timing marker "2" but "B". Von NE E steht aber weiterhin "2" zur Verfügung. From NE E but is still "2" is available. Deshalb schaltet NE D auf die Taktquelle von NE E um und gibt den Ti ming-Marker "2" an NE C weiter. Therefore NE D switches to the clock source of NE and E are the Ti-ming marker "2" NE C on.

NE C schaltet auf Priorität 2 um, denn von NE D kommt nun der Timing-Marker "2". NE C switches to priority 2 to because of NE D now comes the timing marker "2".

NE B erhält von NE C jetzt auch den Timing-Marker "2" und schaltet auf Priorität 2 um. NE B receives from NE C now also the timing marker "2" and switch to Priority 2.

Auf diese Weise wird das gesamte Netz entgegen dem Uhrzeiger sinn synchronisiert und alle Netzelemente erhalten trotz ei ner Leitungsunterbrechung den Takt mit der Qualität 1, dh den Timing-Marker "2". In this way, the entire network is synchronized counter-clockwise sense and all network elements preserved in spite line interruption egg ner the clock with high quality 1, ie the timing marker "2".

Diese Einstellung der Netzelemente bringt aber den Nachteil mit sich, daß eine Taktschleife entstehen kann, durch die das Netz instabil wird. However, this setting of the network elements brings with it the disadvantage that a timing loop can occur through which the network is unstable. Deshalb wird in der Praxis die Prioritä tenvergabe eingeschränkt. Therefore, the PRIORITIES tenvergabe is restricted in practice. Das hat aber zur Folge, daß im Stö rungsfall nicht alle Netzelemente optimal mit Ersatzquellen bzw. durch Ersatzwege versorgt werden können. But this has the consequence that can be optimally supplied with spare sources or through alternative paths in case insurance Symptom not all network elements.

Die Einstellung der Netzelemente funktioniert dann nicht mehr, wenn beispielsweise die externe Taktquelle T3 mit der Qualität Q1 ausfällt. The setting of the network elements cease functioning, for example, if the external clock source T3 fails with the quality Q1. Ausgehend von der Konstellation in Fig. 4 und unter der Voraussetzung, daß alle Netzelemente gleiche Umschaltezeiten auf andere Synchronisationsquellen haben, entsteht folgender Ablauf: . Starting from the constellation of Figure 4 and assuming that all network elements have the same Umschaltezeiten to other synchronization sources, produced the following sequence:
Bei Ausfall des Taktes T3 geht das Netzelement NE A in den "Holdover"-Mode, denn an den Ports mit Priorität P2 und P3 wird der Timing-Marker "F" empfangen. In case of failure of the clock T3, the network element NE A goes into the "hold-over" mode, because at the ports with priority P2 and P3 of the timing marker "F" is received.

Die Netzelemente NE B und NE F übernehmen im zweiten Schritt den Systemtakt vom Netzelement NE A. The network elements NE NE B and F take the second step the system clock from the network element NE A.

Im dritten Schritt übernimmt das Netzelement NE C den Takt vom Netzelement NE B und gibt diesen an das Netzelement NE D weiter. In the third step, the network element NE takes care of the clock C from the network element NE B and outputs this to the network element NE D on. Gleichzeitig erhält das Netzelement NE E den Takt von Netzelement NE A über das Netzelement NE F an dem Port mit Priorität P1 und den Timing-Marker "2" an dem Port mit Prio rität P2. While maintaining the network element NE E of the clock network element NE A through the network element NE F at the port priority P1 and the timing marker "2" on the port with prio rity P2. Deshalb schaltet das Netzelement NE E auf Priorität P2 um, übernimmt den Takt und gibt den Timing-Marker "2" an das Netzelement NE F weiter. Therefore, the network element NE E switches to P2 priority order takes care of the clock and outputs the timing marker "2" to the network element NE F on.

Das Netzelement NE D erhält nun von Netzelement NE C den Sy stemtakt vom Netzelement NE A und vom Netzelement NE E den Marker "F", weil das Netzelement NE E den Takt vom Netzele ment NE D übernommen hat. The network element NE D now receives from the network element NE C Sy stemtakt from the network element NE A and E from the network element NE marker "F" because the network element NE E has taken over the management of stroke Netzele NE D. Deshalb muß das Netzelement NE D den Takt vom Netzelement NE C übernehmen. Therefore, the network element NE D must accept the clock from the network element NE C.

Zeitgleich übernimmt NE F die Qualität Q1 von NE E und reicht diese an NE A weiter. At the same time accepts NE F is the quality of Q1 NE E and passes them to NE A further.

So setzt sich der Ablauf weiter fort. Thus, the process continues. Das bedeutet, daß der Timing-Marker "2", der jetzt eigentlich nicht mehr im Netz vorhanden sein dürfte, weitergereicht wird. This means that the timing marker "2", which really should not now be present in the network, is passed. Dadurch oszil liert der Timing-Marker "2" und der Timing-Marker "B" (inter ner Quarz von NE A) im Uhrzeigersinn durch das Netz. As a result, oszil profiled the timing marker "2" and the timing marker "B" (inter ner of quartz NE A) clockwise through the network. Es kann keine Aussage mehr über die wahre Taktqualität im Netz ge troffen werden. There can be no statement about the true quality of the network clock ge affected. Außerdem werden in allen NE ständig Umschalt vorgänge ausgelöst. In addition Shift operations are initiated in all NE constantly. Es gibt keinen Taktmaster mehr, der das gesamte Netz synchronisiert (siehe Fig. 5). There is no master clock that synchronizes the entire network (see FIG. 5). Die Ursache ist eine Taktschleife im Uhrzeigersinn und eine entgegen des Uhr zeigersinns. The cause is a timing loop in a clockwise and a counterclockwise sense pointer clock. Taktschleife bedeutet hier eine rückgekoppelte Selbsthalteschleife, deren Taktfrequenz unstabilisiert immer größere Abweichungen aufweist, sie wird nur durch die Grenz frequenzen der internen PLL's (Phase-Locked-Loop-Schaltungen) begrenzt. Timing loop means here a feedback loop self-holding, the clock frequency unregulated always has larger deviations, it is only by the cutoff frequencies of the internal PLLs (phase-locked loop circuits) limited. Währen die Prioritäten an den Ports der NE anders vergeben, könnte das Rotieren auch entgegen des Uhrzeiger sinns erfolgen. During assign priorities to the ports of the NE otherwise, the rotation could also be counter-clockwise sense.

Beim Stand der Technik wird für die Ports eines Netzelemen tes, die als Synchronisationsquelle dienen sollen lediglich ein Prioritätswert vergeben. In the prior art of a Netzelemen tes, which will serve as the synchronization source is only assign a priority value for the port. Diese Priorität ist dann für al le Taktqualitäten gültig. This priority is then valid for al l clock qualities.

In Fig. 6 ist die derzeit praktizierte Möglichkeit zur Ver meidung von Taktschleifen gezeigt. In FIG. 6, the currently practiced Ver possibility of avoidance of timing loops is shown. Wenn die Taktquelle Q1 im Netzelement NE A ausfällt, stellt sich die Synchronisation am Ende folgendermaßen dar: If the clock source Q1 fails in the network element NE A, the synchronization will end up as follows:
Der Taktmaster ist das Netzelement NE C mit der Taktqualität Q2, dh mit dem Timing-Marker "4" und synchronisiert das Netzelement NE B und über NE D, NE E auch NE F. Das Netzele ment NE A und das gesamte angeschlossene Teilnetz am Netzele ment NE A kann diesen guten Takt mit der Qualität Q2 nicht übernehmen. The clock master is the network element NE C with the clock signal quality Q2, ie with the timing marker "4" and synchronizes the network element NE B and NE D, NE E and NE F. The Netzele ment NE A and all the connected subnet on Netzele ment NE A can not accept this good timing with the quality Q2. D. h. trotz eines guten Taktes Q2 muß das Netze lement NE A im "Holdover"-Mode arbeiten und das angeschlosse ne Teilnetz mit seinem internen Quarztakt synchronisieren. That is, in spite of a good clock Q2 has the ele- ment networks NE A in the "hold-over" mode work and synchronize the connected ne subnet with its internal quartz clock. Diese Art der Synchronisation bringt den Nachteil mit sich, daß bei einer allgemeinen Prioritätenvergabe, zusätzlich Ein schränkungen, wie zum Beispiel keine Prioritäten im Taktma ster-NE an den Ports die zu Ringstrukturen gehören, gemacht werden müssen, um ein Rotieren von Timing-Markern zu verhin dern. This type of synchronization brings with it the disadvantage that, in a general priority assignment, additional restrictions on, such as no priorities Taktma most-NE belonging to the ports to form ring structures need to be made to a rotation of timing markers to verhin countries. Die Ports sind jeweils Verbindungen über Schnittstellen zu benachbarten Netzelementen. The ports are each compounds interfaces to adjacent network elements.

In der Ausgestaltung gemäß der Erfindung wird verhindert, daß Netzelemente mit einer Taktmasterfunktion den Timing-Marker, den sie selber ausgesendet haben wieder an einem anderen Port des Netzelementes zur Synchronisation des eigenen Systemtak tes verwenden. In the embodiment of the present invention prevents network elements with a clock master function using the timing marker that they themselves sent back to another port of the network element for synchronization of your own Systemtak tes.

Gemäß dieser Erfindung werden für Ports eines Netzelementes, die als Synchronisationsquelle dienen sollen, für verschiede ne Taktqualitäten separate Prioritäten vergeben. According to this invention, separate priorities are assigned to ports of a network element that should serve as synchronization source, for various ne clock qualities.

Dies bringt den Vorteil mit sich, daß einzelne Ports eines Netzelementes in Abhängigkeit des Qualitätswertes des angebo tenen Taktes als Synchronisationsquelle zugelassen oder aus geschlossen werden. This has the advantage that individual ports of a network element to be admitted as a function of the quality value of the requested OFFE clock as sync source or closed out.

Die Taktauswahl in den Netzelementen erfolgt dann derart, daß der Takt an dem Port mit der höchsten Qualität und höchsten Priorität zur Synchronisation verwendet wird. The clock selection in the network elements then takes place so that the clock at the port is used with the highest quality and highest priority for synchronization. Ist für diese Qualität keine Synchronisationsquelle verfügbar, so wird die nächst niedrigere Qualität, für die Prioritäten vergeben sind benutzt. Is for this quality no clock source is available, the next lower quality, are awarded for the priorities used. Ist kein Qualitätswert eingestellt bzw. verfügbar, wird der interne Oszillator des Netzelementes benutzt. If no quality value is set or not available, the internal oscillator of the network element is used.

In dem vorangestellten Beispiel wird davon ausgegangen, daß das zu synchronisierende Objekt der Systemtakt T0 des Netze lementes ist, der alle anderen Funktionseinheiten des Gerätes mit diesem Takt versorgt. In the preceding example, it is assumed that the object to be synchronized to the system clock T0 of the networks is lementes, which supplies all the other functional units of the device with this clock.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich die beschriebene Einstellung für verschiedene zu syn chronisierende Objekte getrennt, z. B. einzeln für Line West, Line East, Systemtakt, Taktausgang, usw. vorzunehmen. In a further embodiment of the invention, the described settings for various syn chronisierende objects it is possible separately to make such. As individually for West Line, Line East, system clock, clock output, and so on.

Als Beispiel wird in den Fig. 7 bis 9 für jede Taktquali tät ein separater, übersichtlicher Plan abgeildet. As an example, abgeildet in FIGS. 7 through 9 for each clock Quali ity, a separate, clear plan.

In Fig. 7 ist eine Konfiguration gezeigt, in der eine Be stimmung der Prioritäten in den Netzelementen NE A, NE B, NE C, NE D, NE E und NE F für den Takt T3 mit der Qualität Q1 erfolgt. In Fig. 7, a configuration is shown in which there is a mood Be the priorities in the network elements NE A, NE B, C NE, NE D, E and NE NE F for the clock T3 with the quality Q1. Über einen externen Takteingang dem die Priorität P1 zugewiesen ist hat der Takt T3 mit der Qualität Q1 zugang zum Netzelement NE A. Der an den Takteingang des Netzelementes NE A anliegende Takt T3 mit der Qualität Q1 wird mit dem Daten signal an die benachbarten Netzelemente NE B bis NE F weiter gegeben. Using an external clock input which the priority is assigned to P1, the clock T3 with the quality Q1 access to the network element NE A. The voltage applied to the clock input of the network element NE A clock T3 with the quality Q1 is connected to the data signal to the adjacent network elements NE B to NE F passed. Die Information über die Qualität Q1 des Taktes T3 wird im Timing-Marker-Byte wie zuvor beschrieben übertragen. The information on the quality Q1 of the clock T3 is transmitted in the timing marker bytes as described above. An den anderen Ports des Netzelementes NE A werden keine Prioritäten vergeben. No priorities are given to the other ports of the network element NE A. Dadurch wird verhindert, daß im Falle einer Störung der Timing-Marker der von Netzelement NE A aus gesendet wurde, an den Ports des Netzelementes NE A zu den Netzelementen NE B und NE F zur Synchronisation von NE A her angezogen wird. This prevents that the has been sent from the network element NE A in the event of a failure of the timing marker on the ports of the network element NE A to the network elements NE B and NE F for the synchronization of the NE A is drawn forth. Alle anderen Netzelemente des Netzes erhalten Prioritäten an den Ports zu den Nachbar-Netzelementen. All other network elements to maintain network priorities to the ports to the neighbor network elements. Am Netzelement NE C liegt an einem externen Takteingang ein Takt der Qualität Q2 an und erhält an dieser Stelle keine Priori tät für Q1. At the network element NE C is located on an external clock input to a clock of quality and Q2 receives at this point no Priori ity for Q1. Durch die Vergabe der Priorität P1 kann festge legt werden, an welcher Stelle im Netzwerk eine Ringteilung zur Synchronisation erfolgt. By assigning the priority P1 can Festge shall be, at which point there is a division ring for synchronization in the network. In Fig. 7 ist die Ringteilung zur Synchronisation zwischen den Netzelementen NE D und NE E. Die Trennung wurde an dieser Stelle vorgenommen, damit die Anzahl der Netzelemente zwischen Taktgatewayelement und dem zu syn chronisierenden Netzelement so gering wie möglich ist. In Fig. 7 the ring division for the synchronization between the network elements NE NE D and E. The separation was carried out at this point, so that the number of network elements between clock gateway element and the syn chronisierenden network element is as low as possible.

Im Falle einer Störung wird die Priorität P2 wirksam. In case of failure, the priority P2 becomes effective. Durch diese separate Einstellung wird es möglich auch an Netzele menten, die eine Taktgatewayfunktion haben Prioritäten zu vergeben z. B. Netzelement NE C. This separate setting, it is also possible to Netzele elements that have a stroke gateway function to assign priorities for. Example network element NE C.

Die Bestimmung der Prioritäten an den Ports die für die Syn chronisation der Netzelemente vorgesehen sind kann auch für den externen Takt mit der Qulität Q2 der an dem Netzelement NE C anliegt erfolgen. The determination of the priorities are provided for the ports for the syn chronization which the network elements can also be made for the external clock having the quality ones Q2 abutting the network element NE C. Diese Planung kann unabhängig von der Planung für den externen Takt mit der Taktqualität Q1 der am Netzelment NE A anliegt vorgenommen werden. This planning can be carried out independently of the planning for the external clock to the clock Q1 quality rests on Netzel element NE A.

Fig. 8 zeigt die Einstellung der Prioritäten für die Takt versorgung mit einem Takt der Qualität Q2. Fig. 8 shows the setting of priorities for the clock supply with a clock of quality Q2. Auch hier wird an dem Taktmaster NE C nur die Priorität am externen Takteingang vergeben um Taktschleifen auszuschließen. Again, only the priority is on the clock master NE C assigned to the external clock input exclude timing loops. Das Netzelement NE A kann durch die Prioritätenvergabe für Q2 diese Taktquelle auch verwenden. The network element NE A can also be used by the prioritization Q2 this clock source. Die Synchronisationsringteilung erfolgt jetzt zwischen den NE E und NE F. Das bedeutet durch diese Einstel lung ist es möglich den Synchronisationsfluß und die Lage der Ringteilung für die verschiedenen Qualitätslevel getrennt zu optimieren. The synchronization ring now split occurs between the NE and NE E F. This means by this SET ment is to optimize it possible to separate the Synchronisationsfluß and the position of the ring marks for the various quality levels.

Für eine eventuell vorhandene Synchronisationsquelle mit der Qualität Q3 könnte der gleiche Algorithmus angewendet werden. For a possibly existing synchronization source with the quality of Q3, the same algorithm could be applied.

Eine weitere Möglichkeit der Synchronisationsplanung ergibt sich dadurch auch für die Qualität Q4, den internen Quarzge nerator. Another way of synchronizing planning results from the fact also for the quality of Q4, internal Quarzge generator. Für diesen Fall, daß heißt das keine externe Taktquelle zur Verfügung steht, kann festgelegt werden wel ches Netzelement als Taktmaster dienen soll und wie der Syn chronisationsfluß erfolgt. Which there is no external clock source is available for this case, that is, can be defined wel Ches network element is intended to serve as a clock master and as the Syn carried chronisationsfluß. Wenn also die Stabilität und Ge nauigkeit der internen Taktgeneratoren in den Netzelementen unterschiedlich ist, kann genau das Netzelement zum Taktma ster erklärt werden, das am stabilsten und genauesten ist. Thus, if the stability and accuracy of the Ge internal clock generators in the network elements is different, can accurately be declared the most Taktma the network element that is most stable and most accurate. In Fig. 9 ist eine weitere Möglichkeit der Synchronisations planung gezeigt. In Fig. 9 a further possibility of synchronization is shown planning. Das NE E ist hier der Taktmaster und die Ringteilung erfolgt zwischen NE B und NE C. The NE E here is the clock master and the ring split occurs between NE and NE B C.

Für die Implementierung dieser neuen Funktionen in den Netzen bedarf es im wesentlichen nur einer Firmwareänderung der be reits im Einsatz befindlichen Geräte. For the implementation of these new features in the networks essentially requires only a firmware change in the already be in use devices.

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Classifications
International ClassificationH04J3/06, H04Q11/04
Cooperative ClassificationH04J2203/0042, H04J3/0679, H04Q11/0478, H04J2203/006, H04J3/0647
European ClassificationH04Q11/04S2, H04J3/06C3
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