DE60037001T2 - Rahmenkonstruktionsverfahren und -gerät, und Datenübertragungssystem geeignet für die Unterbringung von STM- und "Best effort"-Verkehr in einem gemeinsamen Rahmenformat - Google Patents

Rahmenkonstruktionsverfahren und -gerät, und Datenübertragungssystem geeignet für die Unterbringung von STM- und "Best effort"-Verkehr in einem gemeinsamen Rahmenformat Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22—Parsing or analysis of headers

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frame-Konstruktionsverfahren, welches sich STM (Synchroner Übertragungsmodus), ATM (Asynchroner Übertragungsmodus) und IP (Internet-Protokoll) unter Verwendung desselben Frame-Formats anpassen kann, und das eine Mischung aus STM-Verkehr und Best-Effort-Verkehr unter Verwendung desselben Frame-Formats übertragen kann. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Frame-Konstruktionsvorrichtung zum Konstruieren solcher Frames und ein Datenübertragungssystem zum Übertragen solcher Frames.
  • Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Herkömmliche Netzwerke sind hauptsächlich auf den Gebieten der schaltungsübermittelten Netzwerke (Telefonnetzwerke (Sprachübertragungs-Telekommunikations-Netzwerke), usw.) und Netzwerke, die private (geleaste) Leitungen verwenden, konstruiert worden. Mit dem raschen Fortschritt der Internet-Kommunikation der heutigen Zeit nehmen jedoch Datennetzwerke, insbesondere Netzwerke, die das IP (Internet Protokoll) verwenden, schnell zu. Daher erzeugt der bemerkenswerte Zuwachs des Internet-Verkehrs über Modems über Sprachkanäle Druck auf den Nutzungszustand der schaltungsübermittelten Netzwerksysteme.
  • Die IP-Daten werden, nachdem sie geschaltet worden sind, (nachdem sie mit einem ISP (Internet Service Provider) verbunden worden sind) in einem IP-Netzwerk, welches aus geleasten Leitungen und Routern besteht, übertragen. Außerdem wird die Übertragungskapazität der Datenübertragungssysteme durch Beschleunigung von SONST (Synchronous Optical NETwork)/SDH (Synchronous Digital Hierarchy) und die Verwendung von DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) erhöht.
  • Unter solcherart komplexen heutigen Umständen werden Netzwerke verschiedener Arten konstruiert und unabhängig verwaltet, und die Konstruktion, Verwaltung und Wartung von Netzwerken werden immer komplizierter.
  • Um diese Komplexität loszuwerden, werden Techniken notwendig, die in der Lage sind, sich in einem einzigen Paketübertragungsnetzwerk STM (Synchroner Übertragungsmodus), ATM (Asynchroner Übertragungsmodus) und IP (Internet Protocol) anzupassen.
  • Für ein solches Paketübertragungsnetzwerk, in dem eine paketgegründete Datenübertragung ausgeführt wird, ist es erforderlich, dass STM-Daten des herkömmlichen synchronen Übertragungsmodus zusammen mit ATM-Daten des asynchronen Übertragungsmodus übertragen werden, und es ist ebenso erforderlich, die Schaltungsqualitätsüberwachungsfunktionen von Ende-zu-Ende (Leistungsüberwachung von Ende-zu-Ende) zu besitzen, die in den herkömmlichen Netzwerken zur Verfügung gestellt worden sind.
  • Außerdem ist es notwendig, dass das Paketübertragungsnetzwerk Verkehr hoher Priorität, welcher von der Paketkommunikation der nächsten Generation gefordert wird, mit dem hohen Qualitätsniveau der herkömmlichen STM-Signale überträgt.
  • Die Paketkommunikation der nächsten Generation muss die obigen Bedingungen erfüllen, und somit ist heute ein Frame-Konstruktionsverfahren erforderlich, dass sich STM, ATM und IP unter Verwendung desselben Frame-Formats anpassen kann, und es besteht Bedarf an dem Bereitstellen von Datenübertragungssystemen basierend auf einem solchen Frame-Konstruktionsverfahren.
  • Als Stand der Technik bezüglich einer Frame-Konstruktion ist in dem Internet-Entwurf „draft-ietf-ppext-sdl-pol-00.txt", 1999, Lucent Technologies, IETF (Internet Engineering Task Force) das „Simple Data Link" (SDL)-Protokoll offenbart worden.
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die ein herkömmliches Frame-Format zeigt, das in dem Stand der Technik definiert ist (SDL). Mit Bezug auf 1 schließt das DSL-Frame-Format einen Header ein, der aus zwei 2-Byte-Feldern, „Paketlänge" und „CRC16" zusammengesetzt ist. Das „Paketlänge"-Feld (Kennung) zeigt die Länge des Pakets (d.h. der Nutzlast des Frame) an, und das „CRC16"-Feld (Kennung) zeigt das CRC (Cyclic Redundancy Check)-Ergebnis für das „Paketlänge"-Feld" an. Die Nutzlast des SDL-Frame ist ein Feld einer variablen Länge (0~64 Kbytes).
  • Eine Vorrichtung, die den SDL-Frame empfangen hat, führt die CRC-Operation für den Header des Frame aus und stellt dadurch eine Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation her. Durch die Verwendung des SDL-Frame-Formats wird eine kontinuierliche Übertragung von Paketen variabler Länge eines einzelnen Protokolls ermöglicht.
  • Das obige herkömmliche SDL-Frame-Format kann jedoch nicht eine Mischung von Signalen von verschiedenen Protokollen (z. B. eine Mischung aus STM, ATM und IP) übertragen, da das herkömmliche SDL-Frame-Format weder Funktionen zum implementieren einer periodischen Datenübertragung der STM-Signale in festgelegten Intervallen noch Informationen zum Bestimmen eines Übertragungszeitplans besitzt.
  • EP 1 089 514 A2 offenbart ein Übertragungsverfahren und Netzwerksystem, dass STM, ATM und IP in einem einzelnen Netzwerk annimmt. Ein Frame-Netzwerk wird gemeinsam in einer physikalischen Schicht und einer Datenverbindungsschicht verwendet. Pakete werden übertragen, die Informationen über die Paketlänge, die Übertragungsreihenfolge, die Art des Verkehrs, die Header-Länge, das Ergebnis einer CRC-Operation des Header, eine Nutzlastbewahrungsinformation und das Ergebnis einer CRC-Operation der Nutzlast einschließen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist somit das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ein Frame-Konstruktionsverfahren zur Verfügung zu stellen, das sich STM, ATM und IP unter Verwendung desselben Frame-Formats anpassen kann, und das eine Mischung von STM-Verkehr und Best-Effort-Verkehr unter Verwendung desselben Frame-Formats übertragen kann.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Frame-Konstruktionsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die sich STM, ATM und IP in demselben Frame-Format anpassen kann, und die eine Mischung von STM-Verkehr und Best-Effort-Verkehr unter Verwendung desselben Frame-Formats übertragen kann.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Datenübertragungssystem zum Übertragen von Frames zur Verfügung zu stellen, das sich STM, ATM und IP in demsel ben Frame-Format anpassen kann, und das eine Mischung von STM-Verkehr und Best-Effort-Verkehr unter Verwendung desselben Frame-Formats übertragen kann.
  • In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Layer-1-Frame-Konstruktionsverfahren zur Verfügung gestellt, das umfasst: Konstruieren eines Layer-1-Frame-Headers einschließlich
    einer Prioritätskennung, die eine Priorität einer Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt,
    einer Protokollkennung, die ein Protokoll von Daten in der Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, wobei die Protokollkennung ein Protokoll identifiziert, das ausgewählt ist aus einem synchronen Übertragungsmodus, STM, -Signal, Asynchroner Übertragungsmodus, ATM, -Zellen, einem primären Internet-Protokoll, IP, -Paket und einem Best-Effort-IP-Paket in einem allgemeinen Frame-Format, und
    einer zyklischen Redundanzprüfungs, CRC, -Kennung, die ein CRC-Ergebnis anzeigt, das auf Teilen des Frame-Headers einschließlich der Prioritätskennung und der Protokollkennung ausgeführt wird, wobei die CRC-Kennung verwendet wird, um eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation anzuzeigen; und Anhängen der Nutzlast an den konstruierten Layer-1-Frame-Header,
    wobei, wenn eine Länge B eines Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Beginning-of-Message, BOM, -Frame der Länge L unter Verwendung eines vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert wird, der BOM-Frame übertragen wird, und ein End-of-Message, EOM, -Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert wird, wobei, wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der übermittelt werden soll, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen wird.
  • In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem ersten Aspekt der Layer-1-Frame einen Layer-1-Frame-Header und eine Layer-1-Frame-Nutzlast ein. Der Layer-1-Frame-Header enthält Header-Informationen vorbestimmter Arten. Die Layer-1-Frame-Nutzlast enthält solche Daten, wie das STM-Signal, die ATM-Zellen, das primäre IP-Paket, das Best-Effort-IP-Paket, usw.
  • In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem zweiten Aspekt der Layer-1-Frame weiterhin ein Nutzlast-CRC (Cyclic Redundancy Check)-Feld zum Enthalten des Ergebnisses einer CRC-Operation, die für die Layer-1-Frame-Nutzlast durchgeführt wird, ein.
  • In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem zweiten Aspekt die Layer-1-Frame-Nutzlast ein Feld einer variablen Länge.
  • In Übereinstimmung mit einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem vierten Aspekt die Länge der Layer-1-Frame-Nutzlast variabler Länge auf zwischen 0 Kbyte und 64 Kbyte eingestellt.
  • In Übereinstimmung mit einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem zweiten Aspekt der Layer-1-Frame-Header eine „Paketlänge"-Kennung, eine „Prioritäts"-Kennung, eine „Protokoll"-Kennung, eine „Frame-Art"-Kennung, eine „Füll"-Kennung und eine „Header-CRC"-Kennung ein. Die „Paketlänge"-Kennung zeigt die Länge einer Layer-1-Frame-Nutzlast an. Die „Prioritäts"-Kennung zeigt die Priorität der Daten an, die in dem Layer-1-Frame übertragen werden. Die „Protokoll"-Kennung zeigt die Art der Daten an, die in dem Layer-1-Frame übertragen werden. Die „Frame-Art"-Kennung zeigt die Art des Layer-1-Frame an. Die „Füll"-Kennung zeigt an, ob oder ob nicht Fülldaten in dem Layer-1-Frame enthalten sind. Die „Header-CRC"-Kennung zeigt das Ergebnis einer CRC-Operation an, die für den Layer-1-Frame-Header außer sich selbst durchgeführt wird.
  • In Übereinstimmung mit einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt in dem sechsten Aspekt die „Protokoll"-Kennung an, ob die Art der Daten, die in dem Layer-1- Frame übertragen werden, IPv4 (Internet Protokoll Version 4)-Daten, IPv6 (Internet Protokoll Version 6)-Daten, STM-Daten, ATM-Daten oder Dummy-Daten sind.
  • In Übereinstimmung mit einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsten Aspekt ein OAM (Operating-And-Management)-Frame als ein Special- Purpose-Layer-1-Frame zum Überwachen eines Pfads zwischen dem Eintrittspunkt und dem Austrittspunkt konstruiert und periodisch übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem achten Aspekt das PN-Muster in die Nutzlast der OAM-Frame gepackt.
  • In Übereinstimmung mit einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt in dem achten Aspekt die „Protokoll"-Kennung an, ob die Art der Daten, die in dem Layer-1-Frame übertragen werden, IPv4 (Internet Protokoll Version 4)-Daten, IPv6 (Internet Protokoll Version 6)-Daten, STM-Daten, ATM-Daten oder Dummy-Daten sind.
  • In Übereinstimmung mit einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsten Aspekt die „Header-CRC"-Kennung dem Layer-1-Frame-Header hinzugefügt, so dass er von Leitungsabschlusseinrichtungen zum Herstellen einer Byte-Synchronisation und/oder Frame-Synchronisation verwendet wird.
  • In Übereinstimmung mit einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem zweiten Aspekt der Layer-1-Frame-Header ein Feld einer festgelegten Länge.
  • In Übereinstimmung mit einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsten Aspekt in dem Fall, in dem die Fülldaten in dem Layer-1-Frame enthalten sind, die „Fülllänge"-Kennung, die die Länge der Fülldaten anzeigt, dem Layer-1-Frame-Header hinzugefügt.
  • In Übereinstimmung mit einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem zweiten Aspekt ein Layer-2-Frame zum Enthalten und Übertragen des STM-Signals, der ATM-Zellen, des primären IP-Pakets, des Best-Effort-IP-Pakets usw. in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt.
  • In Übereinstimmung mit einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem vierzehnten Aspekt der Layer-2-Frame einen Layer-2-Frame-Header und eine Layer-2-Frame-Nutzlast ein. Der Layer-2-Frame-Header enthält Informationen, die für das Routen des Layer-2-Frame zu verwenden sind. In der Layer-2-Frame-Nutzlast sind die Daten, wie das STM-Signal, die ATM-Zellen, das primäre IP- Paket, das Best-Effort-IP-Paket usw. gepackt.
  • In Übereinstimmung mit einem sechszehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem fünfzehnten Aspekt in dem in dem Fall, in dem das STM-Signal in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, ein N-Kanal-STM-Signal einer Bitrate von N × 64 Kbps (8 Bit/125 μSek. für jeden Kanal), das von einer STM-Vorrichtung übertragen wird, in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt.
  • In Übereinstimmung mit einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in dem fünfzehnten Aspekt in dem in dem Fall, in dem die ATM-Zellen in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt sind, ATM-Zellen, die von einer ATM-Vorrichtung übertragen werden, in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt.
  • In Übereinstimmung mit einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in dem sechsten Aspekt in dem Fall, in dem das STM-Signal in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt ist, Informationen, die einen CBR(Konstante-Bitrate)-Verkehr anzeigen, in der „Prioritäts"-Kennung beschrieben, und Informationen, die STM anzeigen, in der „Protokoll"-Kennung beschrieben.
  • In Übereinstimmung mit einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem fünfzehnten Aspekt in dem Fall, in dem das STM-Signal in der Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, der Layer-2-Frame-Header ein Route-Label als Information ein, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das STM-Signal enthält, durch die Übermittlungsknoten verwendet wird.
  • In Übereinstimmung mit einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in dem sechsten Aspekt in dem Fall, in dem die ATM-Zellen in der Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt sind, Informationen, die die Art der ATM-Zellen anzeigen, in der „Prioritäts"-Kennung beschrieben, und Informationen, die ATM anzeigen, sind in der „Protokoll"-Kennung beschrieben.
  • In Übereinstimmung mit einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem fünfzehnten Aspekt in dem Fall, in dem die ATM-Zellen in der Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt sind, der Layer-2-Frame-Header ein Route-Label als Information ein, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das STM-Signal enthält, durch die Übermittlungsknoten verwendet wird.
  • In Übereinstimmung mit einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem fünfzehnten Aspekt in dem Fall, in dem das primäre IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, das primäre IP-Paket, ohne partitioniert zu werden, in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt.
  • In Übereinstimmung mit einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in dem sechsten Aspekt in dem Fall, in dem das primäre IP-Paket in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt ist, Informationen, die die Art des IP-Pakets anzeigen, in der „Prioritäts"-Kennung beschrieben, und Informationen, die IP anzeigen, sind in der „Protokoll"-Kennung beschrieben.
  • In Übereinstimmung mit einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem fünfzehnten Aspekt in dem Fall, in dem das primäre IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, der Layer-2-Frame-Header ein Route-Label und ein Strom-Label ein. Das Route-Label wird als Information zur Verfügung gestellt, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das primäre IP-Paket enthält, durch die Übermittlungsknoten verwendet wird. Das Strom-Label wird als Information zur Verfügung gestellt, die für das Bestimmen der Wellenlänge verwendet wird, die zum Übertragen des Layer-1-Frame, der das primäre IP-Paket enthält, durch die Übermittlungsknoten verwendet wird.
  • In Übereinstimmung mit einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem vierundzwanzigsten Aspekt das Strom-Label durch Ausführen der Hash-Operation für den Header des primären IP-Pakets erzeugt.
  • In Übereinstimmung mit einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem fünfzehnten Aspekt in dem Fall, in dem das Best-Effort-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L, welches die Länge eines Übertragungsraums bedeutet, die für die Übertragung des Layer-1-Frame verwendet werden kann, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, zu L = CL – SL – AL – PL – BL bestimmt. In der Gleichung bezeichnet CL eine vorbestimmte Länge eines Layer-1-Frame, der das STM-Signal enthält, das in dem Zyklus übertragen wird, bezeichnet AL die Längen eines oder mehrerer Layer-1-Frames, die ATM-Zellen enthalten, die in dem Zyklus übertragen werden, bezeichnet PL die Länge eines oder mehrerer Layer-1-Frames, die primäre IP-Pakete enthalten, die in dem Zyklus übertragen werden, bezeichnet BL die Länge eines oder mehrerer Layer-1-Frames, die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, die in dem Zyklus vor der Übertragung des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, übertragen werden.
  • In Übereinstimmung mit einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist, der Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem achtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein BOM (Beginning-of-Message)-Frame der Länge L unter Verwendung des vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert, der BOM-Frame übertragen, und ein EOM(End-of-Message)-Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert.
  • In Übereinstimmung mit einem neunundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem achtundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein COM (Continuation-Of-Message)-Frame der Länge L unter Verwendung des vorderen Teils des gespeicherten EOM-Frame konstruiert, der COM-Frame übertragen und ein EOM-Frame, der den verbleibenden Abschnitt des gespeicherten EOP-Frame enthält, gespeichert.
  • In Übereinstimmung mit einem dreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem achtundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die EOM-Frame-Länge M aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D (M + D) kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, der gespeicherte EOM-Frame als ein EOM-Frame übertragen und die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L zu L – M aktualisiert.
  • In Übereinstimmung mit einem einunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem achtundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die EOM-Frame-Länge M aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D (M + D) der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist, der gespeicherte EOM-Frame als ein EOM-Frame übertragen und danach ein minimaler Dummy-Frame übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem zweiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in dem achtundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die EOM-Frame-Länge M aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D (M + D) größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, Fülldaten in die Nutzlast des gespeicherten EOM-Frame eingefügt, um so die EOM-Frame-Länge M auf L zu vergrößern, und der gespeicherte EOM-Frame, der die Fülldaten enthält, wird als ein EOM-Frame übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem dreiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsundzwanzigsten Aspekt, wenn kein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame zu übertragen ist, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem vierunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem sechsundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D (B + D) der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist, der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen, und danach wird ein minimaler Dummy-Frame übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem fünfunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in dem sechsundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D (B + D) größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, Fülldaten in die Nutzlast des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame eingefügt, um die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B auf L zu erhöhen, und der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame einschließlich der Fülldaten wird als ein einzelner Frame übertragen.
  • In Übereinstimmung mit einem sechsunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in dem sechsundzwanzigsten Aspekt, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D (B + D) kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen, und die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L zu L – B wird aktualisiert.
  • In Übereinstimmung mit einem siebenunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt in dem fünfzehnten Aspekt in dem Fall, in dem das Best-Effort-IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist der Layer-2-Frame-Header ein Route-Label und ein Strom-Label ein. Das Route-Label wird als eine Information zur Verfügung gestellt, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, durch die Übermittlungsknoten verwendet wird. Das Strom-Label wird als Information zur Verfügung gestellt, die für das Bestimmen der Wellenlänge verwendet wird, die für das Übertragen des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, durch die Übermittlungsknoten zu verwenden ist.
  • In Übereinstimmung mit einem achtunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem siebenunddreißigsten Aspekt das Strom-Label durch Ausführen der Hash-Operation auf den Header des Best-Effort-IP-Pakets erzeugt.
  • In Übereinstimmung mit einem neununddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem fünfzehnten Aspekt der Layer-2-Frame-Header fortgelassen, wenn der Layer-1-Frame als ein COM(Continuation-Of-Message)-Frame oder ein EOM(End-Of-Message)-Frame übertragen wird.
  • In Übereinstimmung mit einem vierzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in dem sechsten Aspekt in dem Fall, in dem das Best-Effort-IP-Paket in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt ist, Informationen, die die Art des IP-Pakets anzeigen, in der „Prioritäts"-Kennung beschrieben, und Informationen, die IP anzeigen werden in der „Protokoll"-Kennung beschrieben.
  • In Übereinstimmung mit einem einundvierzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Frame-Konstruktionsvorrichtung einer Netzwerkausrüstung zur Verfügung gestellt, die umfasst:
    eine Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung zum Erzeugen eines Layer-1-Frame-Header in einem allgemeinen Frame-Format, der in der Lage ist, Daten eines Protokolls aufzunehmen, das ausgewählt ist aus einem synchronen Übertragungsmodus, STM, -Signal, Asynchroner Übertragungsmodus, ATM, -Zellen, einem primären Internet-Protokoll, IP, -Paket und einem Best-Effort-IP-Paket, wobei der Layer-1-Frame-Header eine Prioritätskennung, die eine Priorität einer Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, eine Protokollkennung zum Identifizieren eines Protokolls von Daten in der Nutzlast des Layer-1-Frame und eine zyklischen Redundanzprüfungs, CRC, -Kennung, die ein CRC-Ergebnis anzeigt, das auf Teilen des Frame-Headers einschließlich der Prioritätskennung und der Protokollkennung ausgeführt wird, wobei die CRC-Kennung verwendet wird, um eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation anzuzeigen, einschließt; und eine Einrichtung zum Anhängen des konstruierten Layer-1-Frame-Header an eine Nutzlast des Layer-1-Frame, wobei, wenn eine Länge B eines Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Beginning-of-Message, BOM, -Frame der Länge L unter Verwendung eines vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert wird, der BOM-Frame übertragen wird, und ein End-of-Message, EOM, -Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert wird, wobei, wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der übermittelt werden soll, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen wird.
  • In Übereinstimmung mit zweiundvierzigsten bis achtzigsten Aspekten der vorliegenden Erfindung arbeitet die Frame-Konstruktionsvorrichtung gemäß den zweiten bis vierzigsten Aspekten der vorliegenden Erfindung.
  • In Übereinstimmung mit einem einundachtzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Datenübertragungssystem zur Verfügung gestellt, das Kantenknoten und Kernknoten einschließt. Ein Datenübertragungssystem schließt Kantenknoten und Kernknoten ein, in dem:
    ein Kantenknoten mit einer Synchroner-Übertragungsmodus, STM, -Vorrichtung, einer Asynchroner-Übertragungsmodus, ATM, -Vorrichtung oder einem Internet-Protokoll, IP, -Router verbunden ist und einschließt: eine Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung zum Erzeugen eines Layer-1-Frame, der in der Lage ist, Daten eines Protokolls aufzunehmen, das ausgewählt ist aus einem STM-Signal, das von der STM-Vorrichtung geliefert wird, ATM-Zellen, die von der ATM-Vorrichtung geliefert werden, einem primären IP-Paket, das von dem IP-Router geliefert wird, und einem Best-Effort-IP-Paket, das von dem IP-Router geliefert wird, wobei der Layer-1-Frame einen Layer-1-Frame-Header umfasst, der eine Prioritätskennung, die eine Priorität einer Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, eine Protokollkennung zum Identifizieren eines Protokolls von Daten in der Nutzlast des Layer-1-Frame und eine zyklische Redundanzprüfungs, CRC, -Kennung, die ein CRC-Ergebnis anzeigt, das auf Teilen des Frame-Headers einschließlich der Prioritätskennung und der Protokollkennung ausgeführt wird, wobei die CRC-Kennung verwendet wird, um eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation in einem allgemeinen Frame-Format anzuzeigen, einschließt;
    eine Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, der Layer-1-Frames, die die ATM-Zellen enthalten, der Layer-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten, und der Layer-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, die durch die Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung konstruiert werden, an einen Kernknoten;
    eine Layer-1-Frame-Aufteileinrichtung zum Aufteilen von Layer-1-Frames, die von dem Kernknoten geliefert werden, in STM-Layer-1-Frames, die STM-Signale enthalten, ATM-Layer-1-Frames, die ATM-Zellen enthalten, Primärer-IP-Layer-1-Frames, die primäre IP-Pakete enthalten, und Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die Best-Effort-IP-Pakete enthalten; und
    eine Datenextrahierungseinrichtung zum Extrahieren der STM-Signale, der ATM-Zellen, der primären IP-Pakete und der Best-Effort-IP-Pakete aus den STM-Layer-1-Frames, den -Layer-1-Frames, den Primärer-IP-Layer-1-Frames bzw. den Best-Effort-IP-Layer-1-Frames; und
    eine Datenübertragungseinrichtung zum Übertragen der STM-Signale, die von der Datenextrahierungseinrichtung extrahiert werden, an die STM-Vorrichtung, Übertragen der ATM-Zellen, die von der Datenextrahierungseinrichtung extrahiert werden, an die ATM-Vorrichtung, und Übertragen der primären IP-Pakete und der Best-Effort-IP-Pakete, die von der Datenextrahierungseinrichtung extrahiert werden, an den IP-Router, und wobei der Kernknoten mit einem oder mehreren Kantenknoten oder einem oder mehreren Kernknoten verbunden ist und den Layer-1-Frame, der von einem Randknoten oder einem Kernknoten geliefert wird, an einen geeigneten Kernknoten oder Kantenknoten durch Bezug auf Routing-Informationen, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind, überträgt, und
    wobei, wenn eine Länge B eines Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Beginning-of-Message, BOM, -Frame der Länge L unter Verwendung eines vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert wird, der BOM-Frame übertragen wird, und ein End-of-Message, EOM, -Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert wird, wobei, wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der übermittelt werden soll, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen wird.
  • In Übereinstimmung mit zweiundachtzigsten bis hundertzwanzigsten Aspekten der vorliegenden Erfindung arbeitet das Datenübertragungssystem gemäß den zweiten bis vierzigsten Aspekten der vorliegenden Erfindung.
  • In Übereinstimmung mit einem hunderteinundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung überträgt in dem einundachtzigsten Aspekt die Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung des Kantenknotens Layer-1-Frames, die STM-Signale enthalten, in vorbestimmten Zeitintervallen an den Kernknoten.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertzweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem hunderteinundzwanzigsten Aspekt das vorbestimmte Zeitintervall auf 125 μSek. eingestellt.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertdreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt in dem einundachtzigsten Aspekt die Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung des Kantenknotens ein Frame-Multiplexen der Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, der Layer-1-Frames, die die ATM-Zellen enthalten, der Layer-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten, und der Layer-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, aus, wobei eine hohe Priorität in der Reihenfolge STM, ATM, primäres IP und Best-Effort-IP gegeben wird, und überträgt weiterhin die frame-multiplexten Layer-1-Frames an den Kernknoten.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertvierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt in dem dreiundachtzigsten Aspekt die Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung des Kantenknotens eine 16-Bit-CRC(Cyclic Redundancy Check)-Operation für die Layer-1-Frame-Nutzlast aus, und fügt das CRC16-Ergebnis als das Nutzlast-CRC-Feld dem Layer-1-Frame hinzu.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertfünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt in dem dreiundachtzigsten Aspekt die Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung des Kantenknotens eine 32-Bit-CRC(Cyclic Redundancy Check)-Operation für die Layer-1-Frame-Nutzlast aus, und fügt das CRC16-Ergebnis als das Nutzlast-CRC-Feld dem Layer-1-Frame hinzu.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertsechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt in dem zweiundachtzigsten Aspekt die Layer-1-Frame-Aufteileinrichtung des Kantenknotens eine Frame-Synchronisation unter Verwendung der Layer-1-Frame-Header der Layer-1-Frames, die von dem Kernknoten übertragen werden, her.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertsiebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung beurteilt in dem sechsundachtzigsten Aspekt die Layer-1-Frame-Aufteileinrichtung des Kantenknotens durch Bezug auf die Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header, ob die Daten, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind, das STM- Signal, die ATM-Zellen oder das IP-Paket sind, und demultiplext frame-multiplexte Lager-1-Frames in Lager-1-Frames unter Verwendung der „Paketlängen"-Kennung des Lager-1-Frame-Header.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertachtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung extrahiert in dem fünfundneunzigsten Aspekt der Kernknoten die Lager-2-Frames aus den empfangenen Lager-1-Frames, bestimmt unter Bezug auf den Lager-2-Frame-Header jedes Lager-2-Frame den nächsten Kernknoten oder Kantenknoten, zu dem die Daten, die in der Lager-2-Frame-Nutzlast enthalten sind, übertragen werden sollten, konstruiert die Lager-1-Frames, die die Daten enthalten, mit Bezug auf jeden nächsten Knoten, führt ein Frame-Multiplexen der Lager-1-Frames mit Bezug auf jeden nächsten Knoten aus und überträgt die frame-multiplexten Lager-1-Frames zu dem nächsten Kernknoten oder Kantenknoten.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertneunundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung überträgt in dem hundertachtundzwanzigsten Aspekt der Kernknoten Lager-1- Frames, die die STM-Signale enthalten, in vorbestimmen Zeitintervallen an den nächsten Knoten.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertdreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem hundertneunundzwanzigsten Aspekt das vorbestimmte Zeitintervall auf 125 μSek. eingestellt.
  • In Übereinstimmung mit einem hunderteinunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt in dem hundertachtundzwanzigsten Aspekt der Kernknoten ein Frame-Multiplexen der Lager-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, der Lager-1-Frames, die die ATM-Zellen enthalten, der Lager-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten, und der Lager-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, aus, wobei eine hohe Priorität in der Reihenfolge STM, ATM, primäres IP und Best-Effort-IP gegeben wird, und überträgt die frame-multiplexten Lager-1-Frames an den nächsten Kernknoten oder Kantenknoten.
  • In Übereinstimmung mit einem hundertzweiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem achtundachtzigsten Aspekt der OAM-Frame von dem Kantenknoten an dem Auslasspunkt für eine Pfadüberwachung verwendet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher, in denen
  • 1 eine schematische Darstellung ist, die ein herkömmliches Frame-Format zeigt, das in SDL (Simple Data Link) definiert ist;
  • 2 eine schematische Darstellung ist, die ein grundlegendes Frame-Format eines Lager-1-Frame in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 3 eine schematische Darstellung ist, die die Korrespondenz zwischen dem grundlegenden Lager-1-Frame der 1 und einem grundlegenden Lager-2-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4A eine schematische Darstellung ist, die einen Lager-1-Frame zum Übertragen von ATM-Zellen in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4B eine schematische Darstellung ist, die einen Lager-1-Frame zum Übertragen eines STM-Signals in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4C eine schematische Darstellung ist, die einen Lager-1-Frame zum Übertragen eines IP-Pakets in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5A eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau des Headers des Lager-1-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5B eine Tabelle ist, die ein Beispiel von Codes zeigt, die für eine „Frame-Art"-Kennung des Layer-1-Frame-Header von 5A verwendet werden;
  • 5C eine Tabelle ist, die ein Beispiel von Codes zeigt, die für eine „Füll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header von 5A verwendet werden;
  • 5D eine Tabelle ist, die ein Beispiel von Codes zeigt, die für eine „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header von 5A verwendet werden;
  • 6 eine schematische Darstellung ist, die einen Fall zeigt, in dem eine „Fülllängen"-Kennung dem Layer-1-Frame-Header von 5A hinzugefügt wird, wenn eine Auffüllung ausgeführt wird;
  • 7 eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau des Layer-1-Frame zeigt, wenn die Auffüllung ausgeführt wird;
  • 8A eine schematische Darstellung ist, die den grundlegenden Aufbau des Layer-1-Frame zeigt;
  • 8B eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines BOM(Beginning-Of-Message)-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8C eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines COM(Continuation-Of-Message)-Frame und eines EOM(End-Of-Message)-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 eine schematische Darstellung ist, die ein Beispiel für das Partitionieren des Layer-2-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und in einen BOM-Frame, zwei COM-Frames und einen EOM-Frame aufgeteilt wird;
  • 10 eine schematische Darstellung ist, die ein Beispiel für frame-multiplexte Layer-1-Frames in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und in einen BOM-Frame und einen EOM-Frame aufgeteilt wird;
  • 11 eine schematische Darstellung ist, die ein Beispiel für frame-multiplexte Layer-1-Frames in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und in einen BOM-Frame, ein COM-Frame und einen EOM-Frame aufgeteilt wird;
  • 12 eine schematische Darstellung ist, die ein Beispiel für ein Netzwerk als ein Datenübertragungssystem in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 eine schematische Darstellung ist, die die Übertragung eines IP-Layer-1-Frame unter Verwendung eines Route-Labels in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 14 eine schematische Darstellung ist, die die Übertragung eines IP-Layer-1-Frame unter Verwendung eines Strom-Labels in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 15 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für den internen Aufbau eines Übertragungsabschnitts eines Kantenknotens des Datenübertragungssystems von 12 zeigt;
  • 16 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für den internen Aufbau eines Empfangsabschnitts des Kantenknotens zeigt;
  • 17 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für den internen Aufbau eines Übertragungsabschnitts eines Kantenknotens des Datenübertragungssystems von 12 zeigt;
  • 18 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für den internen Aufbau eines Empfangsabschnitts des Kernknotens zeigt;
  • 19 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für den internen Aufbau eines Übertragungsabschnitts des Kernknotens zeigt;
  • 20 eine schematische Darstellung ist, die eine Verbindungsüberwachung und eine Pfadüberwachung zeigt, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
  • 21 ein Flussdiagramm ist, das einen Algorithmus in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Übertragung von Best-Effort-IP-Layer-1-Frames zeigt;
  • 22A eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines Dummy-Frame zeigt, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 22B eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines minimalen Dummy-Frame zeigt, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
  • 22C eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines CAM(Operating-And-Management)-Frame zeigt, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Mit Bezug nunmehr auf die Zeichnungen wird eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in Ausführlichkeit gegeben.
  • Der Frame in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der so entworfen ist, dass er STM (Synchroner Übertragungsmodus)-Signale, ATM(Asynchroner Übertragungsmodus)-Zellen und IP-Pakete in demselben Frame-Format aufnehmen kann, wird durch einen Layer-1-Frame und einen Layer-2-Frame, der in dem Layer-1-Frame enthalten ist, implementiert. Der Layer-1-Frame ist ein Frame einer variablen Länge, der eine Übertragung eines Pakets einer variablen Länge ermöglicht.
  • Der Header des Layer-1-Frame schließt eine „Paketlängen"-Kennung, eine „Prioritäts"-Kennung, eine „Protokoll"-Kennung, eine „Frame-Art"-Kennung, eine Füll"-Kennung und eine Header-CRC-16"-Kennung, wie in 5A gezeigt, ein. Die „Paketlängen"-Kennung zeigt die Länge eines Pakets (die Nutzlast des Layer-1-Frame) an. Die „Prioritäts"-Kennung zeigt die Priorität des Pakets an. Die „Protokoll"-Kennung zeigt ein Layer-2-Protokoll (STM, ATM, IP, usw.) an. Die „Frame-Art"-Kennung zeigt die Art des Layer-1-Frame, das heißt die Korrespondenz zwischen dem Layer-1-Frame und dem Layer-2-Frame, der darin enthalten ist, an. Die „Füll"-Kennung zeigt an, ob Fülldaten (Daten zur Auffüllung) in dem Layer-1-Frame enthalten sind oder nicht. Die „Header-CRC16"-Kennung zeigt das Ergebnis der 16-Bit-CRC(Cyclic Redundancy Check)-Operation für die vorhergehenden Felder (die „Paketlängen"-Kennung, die „Prioritäts"-Kennung, die „Protokoll"-Kennung, die „Frame-Art"-Kennung und die „Füll"-Kennung) an.
  • Wenn kein Auffüllen ausgeführt wird, schließt der Layer-1-Frame ein „Nutzlast"-Feld (im weiteren als eine „Layer-1-Frame-Nutzlast" oder eine „Nutzlast" bezeichnet) direkt nach dem Header ein, wie es in 8A gezeigt ist. Die Layer-1-Frame-Nutzlast ist ein Feld einer variablen Länge (0~64 Kbyte). Nach der Nutzlast schließt der Layer-1-Frame ein „Nutzlast-CRC"-Feld ein, das das Ergebnis der CRC-Operation für die Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt.
  • Ebenso schließt, wenn das Auffüllen ausgeführt wird, der Layer-1-Frame eine Nutzlast nach dem Header ein, wie es in 7 gezeigt ist. Die Layer-1-Frame-Nutzlast ist ein Feld einer variablen Länge (0-64 Kbyte). In diesem Fall wird eine „Fülllängen"-Kennung zum Anzeigen der Länge der Fülldaten an der Spitze der Layer-1-Frame-Nutzlast bereitgestellt. Die Fülldaten werden an dem Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt. Die Fülldaten sind Daten zum Anpassen der Länge des Layer-1-Frame. Die Länge der Fülldaten werden in der „Fülllängen"-Kennung an dem übertragenden Ende beschrieben. Nach der Nutzlast schließt der Layer-1-Frame ein „Nutzlast-CRC"-Feld ein, das das Ergebnis der CRC-Operation für die Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt.
  • Die „Header-CRC16"-Kennung des Layer-1-Frame-Header ermöglicht es einer Vorrichtung, die den Layer-1-Frame empfängt, eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation herzustellen. Das „Nutzlast-CRC"-Feld wird zum Überwachen der Nutzlastdatenqualität verwendet. Daher ermöglicht der Layer-1-Frame einer Vorrichtung an dem empfangenden Ende, eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation und eine Überwachung der Nutzlastdatenqualität auszuführen. Kurz gesagt kann der Layer-1-Frame gemäß der vorliegen den Erfindung die grundlegenden Funktionen des herkömmlichen Layer-1 implementieren.
  • Der zuvor genannte Layer-2-Frame dieser Ausführungsform ist in die Nutzlast des Layer-1-Frame gepackt. Der Layer-2-Frame kann Multiprotokoll-Daten (STM-Signale, ATM-Zellen, IP-Pakete, usw.) aufnehmen und übertragen. Das Protokoll der Daten, die in dem Layer-2-Frame enthalten sind, wird durch die „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header angezeigt.
  • Das oben genannte Multiprotokoll schließt ATM, STM, IPv4 (Internet Protokoll Version 4), IPv6 (Internet Protokoll Version 6), MPLS (Multi Protocol Label Switching), usw. ein.
  • Der Header des Layer-2-Frame wird an den Anfang der Layer-1-Frame-Nutzlast positioniert. Außerdem wird in dem Fall, in dem das Füllen ausgeführt wird, (das heißt in dem Fall, in dem die „Fülllängen"-Kennung an den Anfang der Layer-1-Frame-Nutzlast positioniert wird), der Layer-2-Frame-Header nach der „Fülllängen"-Kennung positioniert. Die Länge des Layer-2-Frame-Header kann abhängig von dem Protokoll der Daten geändert werden, die in dem Layer-2-Frame enthalten sind und übertragen werden, geändert werden.
  • Hier definieren wir zwei Arten von Labels als den Header des Layer-2-Frame in dem Fall, in dem ein IP-Paket in dem Layer-1-Frame übertragen wird: ein Route-Label und ein Strom-Label. Das Route-Label ist ein Feld, auf das sich in dem Routing durch Knoten eines Netzwerks zu beziehen ist. Das Strom-Label ist ein Feld, das zum Wählen eines OCH (Optischen Kanals) (definiert durch eine Übertragungsleitung und eine Wellenlänge) zu verwenden ist, das zu verwenden ist, wenn es zwei oder mehr OCHs zwischen zwei Knoten gibt. Weiterhin wird ein OAM(Operating-And-Management)-Frame als ein Special-Purpose-Layer-1-Frame zum Überwachen eines Pfads zwischen dem Einlasspunkt und dem Auslasspunkt eines Netzwerks definiert.
  • In Fällen, in denen ein STM-Signal oder ATM-Zellen in dem Layer-1-Frame übertragen werden, kann das Route-Label für die Label-Informationen in dem Layer-2-Frame-Header für das Routen des Layer-1-Frame verwendet werden. In diesen Fällen wird das Strom-Label nicht verwendet, da die Menge des STM-Verkehrs und des ATM-Verkehrs kleiner als die des IP-Verkehrs ist, und die Übertragung der Layer-1- Frames für STM und ATM kann unter Verwendung einer voreingestellten Wellenlänge zwischen Knoten ausgeführt werden.
  • Im folgenden wird eine Erläuterung zu der Segmentierung des Layer-2-Frame gegeben. Die folgende Erläuterung wird unter der Annahme gegeben, dass der Layer-2-Frame zum Übertragen von CBR(konstante Bit-Rate)-Verkehr, wie STM-Signale, erforderlich ist. Außerdem entspricht in einer gewöhnlichen Datenübertragung ein Layer-2-Frame einem Layer-1-Frame.
  • In einer gewöhnlichen paketbasierten Datenübertragung, wie POS (Packet-Over-Socket, RFC2615 [Internet Engineering Task Force]), müssen Frames, die einen CBR-Verkehr enthalten, mit einem konstanten Zyklus (125 μSek.) übertragen werden.
  • Die Übertragung eines CBR-Verkehr-Frames wird jedoch allgemein suspendiert, bis die Übertragung eines zugänglichen Layer-2-Frame (eines Layer-2-Frame, der Best-Effort-Verkehr, usw. enthält) beendet ist. Daher können in einer gewöhnlichen paketbasierten Datenübertragung die STM-Signale nicht mit einem konstanten Zyklus übertragen werden, da jedes Paket ein Paket einer variablen Länge ist.
  • Um ein solches Problem zu vermeiden, wird in dem Frame-Konstruktionsverfahren dieser Ausführungsform ein Layer-2-Frame einer niedrigen Priorität in Abschnitte partitioniert und auf zwei oder mehr Layer-1-Frames unterteilt.
  • Ein Layer-1-Frame hoher Priorität (wie ein CBR-Verkehr) wird mithilfe einer forciert Unterbrechung übertragen, selbst wenn Layer-2-Frames niedriger Priorität übertragen werden.
  • Die Layer-1-Frames, die die partitionierten Layer-2-Frames enthalten, können in drei Arten klassifiziert werden: BOM (Beginning-Of-Message)-Frames, COM(Continuation-Of-Message)-Frames und EOM (End-Of-Message)-Frames. Der BOM-Frame ist ein Layer-1-Frame, der das vordere Ende eines Layer-2-Frame enthält. Der EOM-Frame ist ein Layer-1-Frame, der das hintere Ende eines Layer-2-Frame enthält. Der COM-Frame ist ein Layer-1-Frame, der einen partitionierten Abschnitt eines Layer-2-Frame enthält, aber nicht das vordere Ende und nicht das hintere Ende des Layer-2-Frame enthält. In Kürze wird ein Layer-2-Frame niedriger Prio rität (von seinem vorderen Ende zu seinem hinteren Ende) in Abschnitte partitioniert und in einen BOM-Frame, einen oder mehrere (oder keinen) COM-Frame und einen EOM-Frame verteilt.
  • Ob ein Layer-1-Frame ein Frame ist, der die partitionierten Abschnitte eines Layer-2-Frame (BOM-Frame, COM-Frame oder EOM-Frame) enthält oder nicht, kann durch Bezug auf die „Frame-Art"-Kennung beurteilt werden, die in dem Layer-1-Frame-Header enthalten ist.
  • Eine Vorrichtung, die die Layer-1-Frames beendet, bezieht sich auf die „Prioritäts"-Kennung und die „Protokoll"-Kennung in den Header der Layer-1-Frames, und sie extrahiert dadurch Layer-1-Frames, die dieselbe „Prioritäts"-Kennung und „Protokoll"-Kennung besitzen. Durch eine solche Operation werden ein BOM-Frame, COM-Frames und ein EOM-Frame, die Abschnitte eines partitionierten Layer-2-Frames enthalten, empfangen und nacheinander übertragen, wodurch der originale Layer-2-Frame leicht rekonstruiert (rekombiniert und restauriert) werden kann.
  • In dem Frame-Konstruktionsverfahren dieser Ausführungsform gibt es Fälle, in denen der Layer-2-Frame-Header eines Layer-1-Frame ausgelassen wird. Wenn ein Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und auf einen BOM-Frame, COM-Frames und einen EOM-Frame verteilt wird, sind die Header-Informationen, die in den COM-Frames und dem EOM-Frame gehalten sind, dieselben wie die des BOM-Frame. Daher ist ein Fortlassen der Layer-2-Frame-Header-Informationen in den COM-Frames und den EOM-Frames dieser Ausführungsform erlaubt. In anderen Worten enthält der BOM-Frame den Layer-2-Frame-Header, es werden jedoch die COM-Frames und der EOM-Frame nicht mit dem Layer-2-Frame-Header versehen. Somit wird der BOM-Frame ein „unkomprimierter Frame" genannt, während die COM-Frames und der EOM-Frame „komprimierte Frames" genannt werden.
  • Im folgenden wird eine Erläuterung der Datenübertragung unter Verwendung von gesammelten Frames in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.
  • Der Layer-2-Frame dieser Ausführungsform ist in der Lage, zwei oder mehr Dateneinheiten aufzunehmen und zu übertragen, wenn Daten eines Protokolls einer oberen Schicht (STM, ATM, IP, MPLS, usw.) übertragen werden.
  • Zum Beispiel werden die STM-Signale in Einheiten von N Bytes (nicht in Einheiten von Bytes) übertragen. Durch Zuweisen von jedem Byte zu einem 64-Kbps-Kanal wird ein N-Kanal-Trunk-Signal von N × 64 Kbps zwischen zwei herkömmlichen Schaltern übertragen.
  • In diesem Fall sammelt eine Netzwerkkanteneinrichtung (wie ein Kantenknoten) zum Erzeugen des Layer-2-Frame STM-Daten in Einheiten von 125 μSek. und packt sie in die Layer-2-Frames. Ähnlich packt die Netzwerkkanteneinrichtung eine Mehrzahl an ATM-Zellen in einen Layer-2-Frame zum Übertragen von ATM-Signalen und überträgt den Layer-2-Frame.
  • Im folgenden wird eine periodische STM-Signale-Übertragung (in festgelegten Intervallen von 125 μSek.), die in dieser Ausführungsform ausgeführt wird, erläutert.
  • Wenn Layer-1-Frames, die STM-Signale enthalten (im weiteren auch als „STM-Layer-1-Frames" bezeichnet) in festgelegten Intervallen übertragen werden sollen, wird die Länge eines Layer-1-Frame, der vor dem STM-Layer-1-Frame übertragen wird, bedeutsam.
  • Zum Beispiel muss, selbst wenn es keine Layer-1-Frames gibt, die vor dem STM-Layer-1-Frame übertragen werden sollen, die Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation, die durch die Layer-1-Frames implementiert werden, beibehalten werden. In solchen Fällen wird ein Dummy-Frame vor dem STM-Layer-1-Frame übertragen, und es wird dadurch ein freier Übertragungsraum zwischen den STM-Layer-1-Frames aufgefüllt.
  • Ob ein Layer-1-Frame ein Dummy-Frame ist oder nicht kann durch Bezug auf die „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header beurteilt werden. Der Dummy-Frame ist ein Frame einer variablen Länge.
  • Wenn der freie Übertragungsraum vor dem Übertragen eines STM-Layer-1-Frame kleiner als der kleinste Dummy-Frame (minimale Dummy-Frame) ist, werden die zuvor genannten Fülldaten in einen Layer-1-Frame eingefügt, der vor dem freien Übertragungsraum übertragen wird, wodurch der freie Übertragungsraum aufgefüllt wird und die Layer-1-Frames kontinuierlich werden.
  • Die Länge der Fülldaten ist kleiner als diejenige des minimalen Dummy-Frame. Der minimale Dummy-Frame ist aus dem Layer-1-Frame-Header und dem Nutzlast-CRC"-Feld zusammengesetzt, und daher ist die Fülldatenlänge kleiner als die aufaddierte Länge des Layer-1-Frame-Header und die Länge des „Nutzlast-CRC"-Feld. Genauer gesagt beträgt die Fülldatenlänge einige Bytes.
  • Durch das Einfügen der Dummy-Frames und der Fülldaten wird die kontinuierliche Übertragung der Layer-1-Frames realisiert, kann die Frame-Synchronisation beibehalten werden, und es wird die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames in genau festgelegten Intervallen (125 μSek.) ermöglicht.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die das grundlegende Frame-Format des Layer-1-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 gezeigt, schließt der Layer-1-Frame den Layer-1-Frame-Header (6 Byte) und die Layer-1-Frame-Nutzlast (0~64 KBytes) ein. Das „Nutzlast-CRC"-Feld, welches das Ergebnis der CRC16-und CRC32-Operation für die Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt, wird optional hinzugefügt.
  • 3 eine schematische Darstellung ist, die die Korrespondenz zwischen dem grundlegenden Layer-1-Frame der 1 und einem grundlegenden Layer-2-Frame zeigt. Mit Bezug auf 3 wird der Layer-2-Frame aus einem Layer-2-Frame-Header (L2-Header) und einem Datenabschnitt zusammengesetzt. Wie in 3 gezeigt, entspricht der Layer-2-Frame der Nutzlast (0~64 KBytes) des Layer-1-Frame.
  • 4A bis 4C sind schematische Darstellungen, die Frames in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wenn ATM-Zellen, STM-Signale und IP-Pakete in die Layer-2-Frames gepackt werden.
  • In der Nutzlast des Layer-1-Frame, der in 4A gezeigt ist, ist ein Layer-2-Frame, der einen Header (L2-Header) und eine Mehrzahl von ATM-Zellen enthält, die dieselbe VPI (Virtual Path Identifier) haben, gepackt.
  • In der Nutzlast des Layer-1-Frame, der in 4B gezeigt ist, ist ein Layer-2-Frame, der einen Header (L2-Header) und STM-Signale (N × 64 Kbps-Sprachdaten, die für das selbe Ziel adressiert sind) enthält, gepackt.
  • In der Nutzlast des Layer-1-Frame, der in 4C gezeigt ist, ist ein Layer-2-Frame, der einen Header (L2-Header) und ein IP-Paket enthält, gepackt.
  • 5A ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau des Header des Layer-1-Frame in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 5A gezeigt, schließt der Layer-1-Frame-Header (L1-Header) die „Paketlängen"-Kennung, die „Prioritäts"-Kennung, die „Protokoll"-Kennung, die „Frame-Art"-Kennung, die „Füll"-Kennung und die „Header-CRC16"-Kennung ein. In dem Fall, in dem die Fülldaten in die Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt sind, wird die „Fülllängen"-Kennung, welche die Länge der Fülldaten anzeigt, dem Layer-1-Frame-Header hinzugefügt.
  • Die „Paketlängen"-Kennung zeigt die Länge der Nutzlast des Layer-1-Frame an. Die „Priorität"-Kennung zeigt die Priorität des Layer-1-Frame an. Die „Protokoll"-Kennung zeigt ein Protokoll der Daten an, die in dem Layer-2-Frame enthalten sind. Die „Frame-Art"-Kennung zeigt ein Verfahren zum Packen eines Layer-2-Frame in einen oder mehreren Layer-1-Frames an, das heißt, ob der Layer-1-Frame ein einzelner Frame, ein BOM-Frame, ein COM-Frame oder ein EOM-Frame ist. Die „Füll"-Kennung zeigt an, ob es Fülldaten in dem Layer-1-Frame gibt oder nicht. Die „Header CRC16"-Kennung zeigt das Ergebnis der 16-Bit-CRC(Cyclic Redundancy Check)-Operation für die obigen Felder (Kennungen) an. Die „Fülllängen"-Kennung zeigt die Länge der Fülldaten an.
  • 5B ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Codes zeigt, die für die „Frame-Art"-Kennung verwendet werden. Mit Bezug auf 5B bezeichnen die „Frame-Art"-Kennungen (Codes) „00", „01", „10" und „11" einen einzelnen Frame, einen BOM-Frame, einen COM-Frame bzw. einen EOM-Frame.
  • 5C ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Codes zeigt, die für die „Füll"-Kennung verwendet werden. Mit Bezug auf 5C zeigt die „Füll"-Kennung (Code) „0" an, dass keine Füllung ausgeführt wird, und die „Füll"-Kennung (Code) „1" zeigt an, dass das Auffüllen ausgeführt wird.
  • 5D ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Codes zeigt, die für die „Protokoll"-Kennung verwendet werden. Mit Bezug auf 5D bezeichnen die „Protokoll"-Kennungen (Codes) „000", „001", „100" und „101" IPv4, IPv6, STM, ATM, CAM bzw. einen Dummy-Frame.
  • Wie es in den 6 und 7 gezeigt ist, wird die „Fülllängen"-Kennung dem Layer-1-Frame-Header hinzugefügt, wenn das Auffüllen ausgeführt wird, und es werden die Fülldaten an dem unteren Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt.
  • Im folgenden wird ein Datenübertragungsverfahren zum Übertragen der Layer-1-Frames dieser Ausführungsform erläutert. Wenn Layer-1-Frames, die STM-Signale (STM-Layer-1-Frame) enthalten, und Layer-1-Frames, die ATM-Zellen enthalten (im weiteren als „ATM-Layer-1-Frames" bezeichnet), übertragen werden, werden die STM-Layer-1-Frames und die ATM-Layer-1-Frames periodisch übertragen. Layer-1-Frames, die IP-Pakete enthalten (im weiteren als „IP-Layer-1-Frames" bezeichnet), werden in den verbleibenden Räumen zwischen den STM-Layer-1-Frames und den ATM-Layer-1-Frames aufgenommen.
  • In dieser Ausführungsform gibt es zwei Prioritätsniveaus mit Bezug auf die IP-Pakete: ein primäres IP-Paket und ein Best-Effort-IP-Paket. Das primäre IP-Paket ist ein IP-Paket, dessen Bandbreite garantiert werden muss oder für das es erforderlich ist, dass seine Verzögerung kurz ist (verzögerungssensitiv). Das primäre IP-Paket wird mit einer höheren Priorität als das Best-Effort-IP-Paket übertragen.
  • Daher werden die STM-Layer-1-Frames und die ATM-Layer-1-Frames in vorbestimmten Perioden übertragen, und es werden die Layer-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten (im weiteren als „primäre IP-Layer-1-Frames" bezeichnet), und die Layer-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten (im weiteren als „Best- Effort-IP-Layer-1-Frames" bezeichnet), nacheinander zwischen den STM-Layer-1-Frames und den ATM-Layer-1-Frames übertragen.
  • Wenn die Übertragung eines Best-Effort-IP-Pakets variabler Länge (das in einem Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in einem Best-Effort-IP-Layer-1-Frame enthalten ist) mit der periodischen Übertragung der STM/ATM-Layer-2-Frames (die in den STM/ATM-Layer-1-Frames enthalten sind) überlappt, wird der Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und auf zwei oder mehr Best-Effort-IP-Layer-1-Frames verteilt. Die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die die partitionierten Abschnitte eines Best-Effort-IP-Layer-2-Frame enthalten, schließen einen BOM-Frame, COM-Frames und einen EOM-Frame, wie oben genannt, ein.
  • 10 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel von frame-multiplexten Layer-1-Frames in Übereinstimmung mit der Ausführungsform zeigt, in der ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und auf einen BOM-Frame und einen EOM-Frame aufgeteilt wird. Mit Bezug auf 10 wird ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in zwei Abschnitte partitioniert und auf einen BOM (Beginning-OF-Message)-Frame und einen EOM (End-Of-Message)-Frame (einen Layer-1-Frame, der das hintere Ende des Layer-2-Frame enthält) aufgeteilt.
  • 11 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel von frame-multiplexten Layer-1-Frames in Übereinstimmung mit der Ausführungsform zeigt, in der ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in Abschnitte partitioniert und auf einen BOM-Frame, einen COM-Frame und einen EOM-Frame aufgeteilt wird. Mit Bezug auf 11 wird ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame in drei Abschnitte partitioniert und auf einen BOM-Frame, einen COM(Continuation-Of-Message)-Frame (einen Layer-1-Frame, der einen partitionierten Abschnitt eines Layer-2-Frame enthält, aber nicht das vordere Ende oder hintere Ende des Layer-2-Frame enthält) und einen EOM(End-Of-Message)-Frame aufgeteilt. Wie es in 9 gezeigt ist, ist die Anzahl der COM-Frames zwischen einem BOM-Frame und einem EOM-Frame nicht auf eins beschränkt. Zwei oder mehr COM-Frames können zwischen dem BOM-Frame und dem EOM-Frame in Abhängigkeit von der Länge des Best-Effort-IP-Layer-2-Frame erzeugt werden. Wenn der Layer-2-Frame, der zu partitionieren ist, klein ist, werden, wie in 10 gezeigt, keine COM-Frames zwischen dem BOM-Frame und dem EOM-Frame erzeugt.
  • Mit Bezug auf die 10 und 11 werden, wenn Layer-1-Frames extrahiert werden, die dieselbe „Priorität"-Kennung und „Protokoll"-Kennung aufweisen, der BOM-Frame, die COM-Frames und der EOM-Frame, die die partitionierten Abschnitte eines Layer-2-Frame enthalten, der Reihe nach empfangen und übertragen.
  • Eine Vorrichtung, die Layer-1-Frames empfängt und beendet, kann zwischen einem BOM-Frame, einem COM-Frame, einem EOM-Frame und einem einzelnen Frame durch Bezug auf die „Frame-Art"-Kennung, die in dem Header des Layer-1-Frame enthalten ist (siehe 5B), unterscheiden.
  • Wenn die „Frame-Art"-Kennung „00" ist (einzelner Frame), ist ein Best-Effort-IP-Paket in den Layer-1-Frame gepackt worden, ohne partitioniert worden zu sein.
  • Wenn die „Frame-Art"-Kennung „01" ist (BOM-Frame), ist ein Best-Effort-IP-Paket in zwei oder mehr Abschnitte partitioniert worden, und der Layer-1-Frame enthält den ersten Abschnitt (vorderes Ende) des Best-Effort-IP-Pakets.
  • Wenn die „Frame-Art"-Kennung „10" ist (COM-Frame), ist ein Best-Effort-IP-Paket in zwei oder mehr Abschnitte partitioniert worden, und der Layer-1-Frame enthält einen Abschnitt des Best-Effort-IP-Pakets, der nicht der erste Abschnitt und nicht der letzte Abschnitt ist.
  • Wenn die „Frame-Art"-Kennung „11" ist (EOM-Frame), ist ein Best-Effort-IP-Paket in zwei oder mehr Abschnitte partitioniert worden, und der Layer-1-Frame enthält den letzten Abschnitt (das hintere Ende) des Best-Effort-IP-Pakets.
  • Der BOM-Frame, die COM-Frames und der EOM-Frame werden nacheinander übertragen, und eine Vorrichtung an dem empfangenden Ende extrahiert Layer-1-Frames, die dieselbe „Priorität"-Kennung und „Protokoll"-Kennung besitzen, daher kann, wenn die Vorrichtung einen COM-Frame oder einen EOM-Frame empfangen hat („Frame-Art”-Kennung „10" oder „11"), die Vorrichtung beurteilen, dass der COM/EOM-Frame zusammen mit einem zuvor empfangenen BOM-Frame zum Rekonstruieren eines Layer-2-Frame verwendet werden kann.
  • Daher wird in dieser Ausführungsform der Layer-2-Frame, der in einem COM-Frame oder einen EOM-Frame enthalten ist, wird nicht mit einem Layer-2-Frame-Header versehen. Durch das Fortlassen des Layer-2-Frame-Header in den COM/EOM-Frames können die Nutzlasten der Layer-2-Frame in den COM/EOM-Frames länger ausgebildet werden, wodurch die Menge der übertragenen Informationen erhöht werden kann.
  • Das Frame-Format des Layer-1-Frame wird in Ausführlichkeit mit Bezug auf die 8A bis 8C erläutert. 8A ist eine schematische Darstellung, die die grundlegende Zusammensetzung des Layer-1-Frame dieser Ausführungsform zeigt. Mit Bezug auf 8A schließt der Header des Layer-1-Frame die „Paketlängen"-Kennung, die „Priorität"-Kennung, die „Protokoll"-Kennung, die „Frame-Art"-Kennung (nicht in 8A gezeigt), die „Füll"-Kennung (nicht in 8A gezeigt) und die „Header-CRC16"-Kennung ein. Die Nutzlast des Layer-1-Frame wird in einem Feld variabler Länge (0~64 KBytes) nach dem Header positioniert. Nach der Nutzlast wird ein „Nutzlast-CRC16"-Feld oder ein „Nutzlast-CRC32"-Feld als eine Option hinzugefügt.
  • 8B ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau des BOM-Frame dieser Ausführungsform zeigt. In dem BOM-Frame als einen unkomprimierten Frame sind der Layer-2-Frame-Header (das Route-Label und das Strom-Label) und die Layer-2-Frame-Nutzlast (Datenbereich) in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt.
  • 8C ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau des COM/EOM-Frame dieser Ausführungsform zeigt. In dem COM/EOM-Frame als einen komprimierten Frame ist nur die Layer-2-Frame-Nutzlast (der Datenbereich) in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt. Der Layer-2-Frame-Header (das Route-Label und das Strom-Label) werden ausgelassen.
  • In dieser Ausführungsform werden die Layer-1-Frames, die STM-Signale (STM-Layer-1-Frames) enthalten, in festgelegten Intervallen (125 μSek.), wie in den 10 und 11 gezeigt, übertragen. Ein Schaltabschnitt eines Knoten (der die Layer-1-Frames übermittelt) überträgt die STM-Signale (STM-Layer-1-Frames) als Verkehr der höchsten Priorität.
  • Für die Implementation der periodischen Übertragung der STM-Layer-1-Frames muss ein Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält (Best-Effort-IP-Layer-1-Frame) in einen BOM-Frame, COM-Frames und einen EOM-Frame partitioniert werden, wenn die Übertragung des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame mit der Übertragung eines STM-Layer-1-Frame überlappt. Außerdem ist ein BOM/COM/EOM-Frame, der in der folgenden Erläuterung verwendet wird, ein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame. Der STM-Layer-1-Frame, der ATM-Layer-1-Frame und der primäre IP-Layer-1-Frame werden nicht partitioniert und als einzelne Frames übertragen.
  • Es kann jedoch die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames nicht nur durch Partitionieren des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame und die Übertragung hoher Priorität der STM-Layer-1-Frames realisiert werden.
  • Wie es in den 10 und 11 gezeigt ist, werden die STM-Layer-1-Frames mit der höchsten Priorität in festgelegten Intervallen (125 μSek.) übertragen, und es werden ebenso Layer-1-Frames, die ATM-Zellen enthalten (ATM-Layer-1-Frames) und Layer-1-Frames, die primäre IP-Pakete enthalten (primäre IP-Layer-1-Frames) mit hoher Priorität übertragen. Daher müssen die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames in Übertragungsräumen (freier Zeit) zwischen den STM-Layer-1-Frames, den ATM-Layer-1-Frames und den primären IP-Layer-1-Frames übertragen werden.
  • Die Länge L des Übertragungsraums (der freien Zeit), in dem der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame übertragen werden kann, (im weiteren als ein „Best-Effort-IP-Übertragungsraum" bezeichnet) verändert sich in Abhängigkeit von den Längen der ATM-Layer-1-Frames und der primären IP-Layer-1-Frames. Die Übertragung der STM-Layer-1-Frames muss in vorbestimmten Perioden ausgeführt werden, wie es oben erwähnt wurde. Daher muss die Länge des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame an die Länge L des Best-Effort-IP-Übertragungsraums angepasst werden.
  • Im folgenden wird mit Bezug auf die 7, 21, 22A und 22B ein Betrieb einer Vorrichtung an dem übertragenden Ende zum Auffüllen des Best-Effort-IP-Übertragungsraums (auf die Länge L) unter Verwendung eines Dummy-Frame oder von Fülldaten erläutert.
  • Der zuvor genannte Dummy-Frame ist ein Layer-1-Frame, dessen Nutzlast mit Nulldaten, wie es in 22A gezeigt ist, aufgefüllt ist. Ein Dummy-Frame, dessen Nullbereich 0 KByte beträgt, ist der zuvor genannte „minimale Dummy-Frame". Der minimale Dummy-Frame ist lediglich aus dem Layer-1-Frame-Header und dem „Nutzlast-CRC"-Feld zusammengesetzt, wie es in 22B gezeigt ist.
  • Die Fülldaten sind Daten, die in der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast zum Anpassen der Länge des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame an die Länge L des Best-Effort-IP-Übertragungsraums eingefügt werden (siehe 7). Wie es in 7 gezeigt ist, werden die Fülldaten nach dem Datenbereich der Nutzlast des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame hinzugefügt. In dem Fall, in dem die Fülldaten der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast hinzugefügt werden, wird die „Fülllängen"-Kennung an der Spitze der Nutzlast vorgesehen. In diesem Fall wird „Code 1" in der „Füll"-Kennung des Header beschrieben, wie es in den 5C und 7 gezeigt ist.
  • 21 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform für die Übertragung der Best-Effort-IP-Layer-1-Frames zeigt. Außerdem wird aus Gründen der Einfachheit die folgende Erläuterung unter Ignorieren des „Nutzlast-CRC"-Felds gegeben.
  • Wenn eine Vorrichtung an dem übertragenden Ende (im weiteren als eine „Frame-Übertragungsvorrichtung" bezeichnet) eine Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Übertragungsanweisung und einen Parameter L, der die Länge L des Best-Effort-Übertragungsraums anzeigt, empfangen hat, beurteilt die Frame-Übertragungsvorrichtung als erstes, ob oder ob nicht ein verbleibender EOM-Frame existiert (Schritt S2200). Wenn ein verbleibender EOM-Frame existiert („Ja” in Schritt S2200), wird die Länge M des EOM-Frame mit der Länge L des Best-Effort-IP-Übertragungsraums verglichen (Schritt S2201).
  • Wenn die EOM-Frame-Länge M größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („M > L” in dem Schritt S2201), wird der EOM-Frame partitioniert, und es wird der erste Abschnitt des EOM-Frame extrahiert. Die Länge des extrahierten ersten Abschnitts (einschließlich eines Header) wird auf L gesetzt. Der extrahierte erste Abschnitt des EOM-Frame wird als ein COM-Frame übertragen, und der verbleibende Abschnitt des EOM-Frame wird als ein EOM-Frame gespeichert (der einen Layer-1-Frame-Header besitzt) (Schritt S2202), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die EOM-Frame-Länge M der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („M = L” in dem Schritt S2201), wird der EOM-Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen (Schritt S2203), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die EOM-Frame-Länge M kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („M < L” in dem Schritt S2201), wird die aufaddierte EOM-Frame-Länge M und die minimale Dummy-Frame D (M + D) mit der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L verglichen (Schritt S2204).
  • Wenn die Länge M + D der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („M + D = L” in dem Schritt S2204), wird der EOM-Frame der Länge M übertragen (Schritt S2207), und danach wird der minimale Dummy-Frame der Länge D übertragen (Schritt S2208), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Länge M + D größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („M + D > L” in dem Schritt S2204), werden die Fülldaten nach der Nutzlast des EOM-Frame eingefügt. Die Länge der Fülldaten wird auf L – M – 1 Bytes gesetzt. Außerdem wird das 1 Byte für die „Fülllängen"-Kennung verwendet, die die Länge der Fülldaten anzeigt. Daher wird in dem zu übertragenen EOM-Frame die „Fülllängen"-Kennung (1 Byte) an der Spitze der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt, und es werden die Fülldaten (L – M – 1 Byte) an dem unteren Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt, wie es in 7 gezeigt ist (Schritt S2205). Danach wird der EOM-Frame übertragen (Schritt S2206), und dadurch wird der Prozess beendet.
  • Wenn die Länge M + D kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („M + D < L” in dem Schritt S2204), wird der EOM-Frame übertragen, und es wird der Wert des Parameters L (die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L) zu L – M aktualisiert (L – M → L) (Schritt S2209).
  • Wenn kein verbleibender Frame existiert, („Nein” in dem Schritt S2200), oder wenn die Aktualisierung der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ausgeführt worden ist, (Schritt S2209), beurteilt die Frame-Übertragungseinrichtung, ob ein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame existiert, der als nächstes zu übertragen ist, oder nicht (Schritt S2210).
  • Wenn kein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame existiert, der als nächstes zu übertragen ist, („Nein” in dem Schritt S2210), wird ein Dummy-Frame der Länge L übertragen, um so die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames (Schritt S2211) zu implementieren, wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn ein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame existiert, der als nächstes zu übertragen ist, („Ja” in dem Schritt S2210), erhält die Frame-Übertragungsvorrichtung die Länge B des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der als nächstes zu übertragen ist (Schritt S2212).
  • Danach wird die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B mit der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L verglichen (Schritt S2213).
  • Wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B > L” in dem Schritt S2213), wird der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame in einen BOM-Frame der Länge L und einen EOM-Frame partitioniert (Schritt S2214). Danach wird der BOM-Frame der Länge L übertragen, und der EOM-Frame (der einen Layer-1-Frame-Header besitzt) wird gespeichert (Schritt S2215), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („B = L” in dem Schritt S2213), wird der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen (Schritt S2216), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B < L” in dem Schritt S2213), wird die aufaddierte Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge und die Frame-Länge des minimalen Dummy-Frame D (B + D) mit der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L verglichen (S2217).
  • Wenn die Länge B + D gleich der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B + D = L” in dem Schritt S2217), wird der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame der Länge B als ein einzelner Frame übertragen (Schritt S2219), und danach wird der minimale Dummy-Frame der Länge D übertragen (Schritt S2220), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Länge B + D größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B + D > L” in dem Schritt S2217), werden die Fülldaten nach der Nutzlast des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der als nächstes zu übertragen ist, eingefügt. Die Länge der Fülldaten wird auf L – B – 1 Bytes gesetzt. Das 1 Byte wird für die „Fülllängen"-Kennung verwendet, die die Länge der Fülldaten anzeigt. Daher wird in dem Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der als nächstes zu übertragen ist, die „Fülllängen"-Kennung (1 Byte) an der Spitze der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt, und es werden die Fülldaten (L – B – 1 Bytes) an dem unteren Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt, wie es in 7 gezeigt ist (Schritt S2221). Danach wird der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame übertragen (Schritt S2222), und dadurch wird der Prozess beendet.
  • Wenn die Länge B + D kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B + D < L” in dem Schritt S2217), wird der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame übertragen, und es wird der Wert des Parameters L (Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L) zu L – B (L – B → L) aktualisiert (Schritt S2218). Danach geht der Prozess zu Schritt S2212 zurück.
  • Durch die Prozesse, die oben beschrieben worden sind, wird der Best-Effort-Übertragungsraum der Länge L genau aufgefüllt, und dadurch wird die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames erfolgreich realisiert. Daher können die STM-Signale von Ende-zu-Ende durch das paketbasierte Netzwerk übertragen werden.
  • Im folgenden wird eine Erläuterung des Layer-2-Frame-Header in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform unter Bezug auf 4C, 8B, 13 und 14 gegeben.
  • In dem Fall, in dem ein IP-Paket in einem Layer-2-Frame übertragen wird, wird der Layer-2-Frame mit dem zuvor genannten Layer-2-Frame-Header versehen, der aus dem Route-Label und dem Strom-Label zusammengesetzt ist, wie es in 4C gezeigt ist.
  • Das Route-Label ist ein Feld, auf das sich für das Routen durch Knoten des Netzwerks bezogen wird. Das Strom-Label ist ein Feld, das für das Bezeichnen eines OCH (Optischen Kanals) (Übertragungsleitung und Wellenlänge) verwendet wird, der zu verwenden ist, wenn es zwei oder mehr OCHs zwischen zwei Knoten gibt.
  • Wie zuvor erwähnt, werden in dem Fall der Best-Effort-IP-Layer-1-Frames das Route-Label und das Strom-Label als der Layer-2-Frame-Header nur den BOM-Frames, wie in 8B gezeigt ist, hinzugefügt, und sie werden nicht den COM-Frames und den EOM-Frames, wie in 8C gezeigt, hinzugefügt. Die 13 und 14 zeigen die Übertragung der IP-Layer-1-Frames unter Verwendung des Route-Labels und des Strom-Labels. Details des Frame-Übertragungsprozesses unter Verwendung des Route-Labels und des Strom-Labels werden später beschrieben.
  • Das „Nutzlast-CRC"-Feld des Layer-1-Frame kann eine Verbindungsqualitätsüberwachung (wie in (B) und (D) von 20 gezeigt) realisieren, kann jedoch nicht für eine Pfadüberwachung verwendet werden. Daher kann ein CAM(Operating-And-Management)-Frame, der in 22C gezeigt ist, für die Pfadüberwachung zwischen dem Einlasspunkt und dem Auslasspunkt in dem Netzwerk, wie in (B) und (D) von 20 gezeigt, verwendet werden. Die Pfadüberwachung kann z. B. durch Auffüllen der Nutzlast des CAM-Frame, der in 22C gezeigt ist, mit dem so genannten „PN-Muster" ausgeführt werden. Die CAM-Frames können an den Enden der festgelegten Intervalle (125 μSek.) übertragen werden. Wenn die CAM-Frames verwendet werden, wird die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L, die in dem Flussdiagramm von 21 verwendet wurde, um die Länge des CAM-Frame verringert.
  • Wie oben beschrieben, werden in dem Frame-Konstruktionsverfahren in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die STM-Layer-1-Frames in festgelegten Perioden (125 μSek.) übertragen. Es wird eine Bit-Synchronisation in der physikalischen Schicht hergestellt, und es werden eine Byte-Synchronisation und eine Frame-Synchronisation unter Verwendung der „Header-CRC16"-Kennung hergestellt, wodurch die STM-Signale notwendiger Weise in festgelegten Intervallen (125 μSek.) übertragen werden, wobei die Ende-zu-Ende-Schaltungsqualitätsüberwa chungsfunktionen (Ende-zu-Ende-Leistungsüberwachungsfunktionen) beibehalten werden.
  • Weiterhin werden die STM-Signale, die ATM-Zellen und die IP-Pakete unter Verwendung eines gemeinsamen Frame-Formats übertragen, somit können die verschiedenen Arten von Informationen in einem Netzwerk gleichzeitig durch ein gemeinsames Verfahren gehandhabt und verwaltet werden.
  • Daher können die STM-Netzwerke, die ATM-Netzwerke und die IP-Netzwerke, die getrennt und unabhängig voneinander konstruiert worden sind, integriert oder als ein gemeinsames oder integriertes Netzwerk konstruiert werden.
  • Durch die Definition des Route-Labels und des Strom-Labels als Übertragungsinformationen für die IP-Layer-2-Frames können IP-Pakete geeignet durch einfache Verfahren übertragen werden, selbst wenn jede Verbindung aus zwei oder mehr Wellenlängen mit Hilfe von WDM (Wavelength Division Multiplexing) zusammengesetzt ist. Die Details der Übertragung der IP-Layer-1-Frames unter Verwendung des Route-Labels und des Strom-Labels werden später beschrieben.
  • Im folgenden wird in Ausführlichkeit ein Datenübertragungssystem zum Übertragen einer Mischung aus dem STM-Verkehr und dem Best-Effort-Verkehr in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 12 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Netzwerks als ein Datenübertragungssystem in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Netzwerk, das in 12 gezeigt ist, schließt STM-Vorrichtungen (STM-Schalter, STM-Übertragungsknoten, usw.) 1100 und 1111, ATM-Vorrichtungen (ATM-Schalter, ATM-Crossconnect, usw.) 1101 und 1112, IP-Router 1102 und 1113, Kantenknoten (ENs) 1103, 1106, 1108 und 1110 und Kernknoten (CNs) 1104, 1105, 1107 und 1109 ein.
  • Die Kantenknoten 1103, 1106, 1108 und 1110 des Netzwerks werden an herkömmliche Netzwerkvorrichtungen angeschlossen, wie an die STM-Vorrichtungen 1100 und 1111, die ATM-Vorrichtungen 1101 und 1112, die IP-Router 1102 und 1113, usw. Daher fungieren die Kantenknoten 1103, 1106, 1108 und 1110 als die Schnittstellen des Netzwerks zu den herkömmlichen Netzwerkvorrichtungen.
  • Der Kantenknoten (1103, 1106, 1108 und 1110) packt STM-Signale, ATM-Zellen und IP-Pakete in Layer-2-Frames (in Layer-1-Frames), wie es in 4A bis 4C gezeigt ist, und überträgt die Layer-1-Frames an das Netzwerk.
  • Indessen empfängt der Kantenknoten (1103, 1106, 1108 und 1110) Layer-1-Frames, die von dem Netzwerk übertragen werden, und beendet sie und extrahiert STM-Signale, ATM-Zellen und IP-Pakete aus den Layer-1-Frames. Die extrahierten STM-Signale, ATM-Zellen und IP-Pakete werden zu den STM-Vorrichtungen 1100 und 1111, den ATM-Vorrichtungen 1101 und 1112 bzw. den IP-Routern 1102 und 1113 übertragen.
  • Der Kernknoten (1104, 1105, 1107 und 1109) beendet Layer-1-Frames und extrahiert Layer-2-Frames aus den Layer-1-Frames. Der Kernknoten (1104, 1105, 1107 und 1109) führt ein Schalten der Layer-2-Frames basierend auf den Header-Informationen der extrahierten Layer-2-Frames aus. Danach wandelt der Kernknoten (1104, 1105, 1107 und 1109) die Layer-2-Frames in Layer-1-Frames um und gibt die Layer-1-Frames an geeignete Leitungen basierend auf den Header-Informationen aus.
  • 15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des internen Aufbaus eines Übertragungsabschnitts des Kantenknoten (1103, 1106, 1108 und 1110) zeigt. Im folgenden wird der Aufbau und der Betrieb des Übertragungsabschnitts des Kantenknoten (1103, 1106, 1108 und 1110) unter Bezug auf 15 in Ausführlichkeit beschrieben.
  • Der Übertragungsabschnitt des Kantenknoten (1103, 1106, 1108 und 1110), der in 15 gezeigt ist, schließt einen IP-Paket-Empfangsabschnitt 1403, einen ATM-Zellen-Empfangsabschnitt 1404, einen STM-Signal-Empfangsabschnitt 1405, einen Route-Label-Erzeugungsabschnitt 1406, einen Strom-Label-Erzeugungsabschnitt 1407, einen IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408, einen ATM-Layer-1-Frame- Erzeugungsabschnitt 1409, einen STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410, einen Timer 1411, einen IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412, einen Scheduler-Abschnitt 1413 und einen Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 ein.
  • Der STM-Signal-Empfangsabschnitt 1405 empfängt STM-Signale von einer STM-Vorrichtung 1403 zum Assemblen von STM-Layer-2-Frames. Das STM-Signal, dessen Ziel durch Provisioning erkannt wird, ist ein N-Kanal-Sprachsignal. Die Bitrate jedes Kanals ist zu 8 Bit/125 μSek. (64 Kbps) eingestellt, und daher ergibt sich die Bitrate des STM-Signals zu N-64 Kbps.
  • Der STM-Signal-Empfangsabschnitt 1405 sendet die STM-Signale an den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410. Der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 erzeugt zuerst STM-Layer-2-Frames durch Bilden von STM-Layer-2-Frame-Nutzlasten durch Sammeln der STM-Signale in Einheiten von 125 μSek. und Hinzufügen eines Layer-2-Frame-Header einschließlich eines Route-Labels zu jeder der STM-Layer-2-Frame-Nutzlasten, und er erzeugt danach STM-Layer-1-Frames durch Hinzufügen von „Paketlängen"-Kennungen (die die Länge der STM-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigen), „Prioritäts"-Kennungen (die die CBR(konstante Bitrate)-Datenübertragung anzeigen), „Protokoll"-Kennungen (die STM anzeigen), „Frame-Art"-Kennungen (die „Einzelner Frame" anzeigen) und „Füll"-Kennungen (die „Keine Füllung" anzeigen) zu den STM-Layer-2-Frames. Außerdem wird das Route-Label des STM-Layer-2-Frame von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 durch Provisioning erzeugt. Genauer gesagt werden STM-Frames, die die STM-Signale enthalten, von der STM-Vorrichtung 1402 geliefert, und es wird das Ziel jedes STM-Signals basierend auf der Position eines Zeitschlitzes (der das STM-Signal enthält) in dem STM-Frame beurteilt. Der STM-Layer-2-Frame wird durch Sammeln von STM-Signalen für dasselbe Ziel erzeugt, und es wird z. B. ein Route-Label entsprechend dem Ziel dem STM-Layer-2-Frame-Header zur Verfügung gestellt.
  • Danach führt der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 die CRC16-Operation für den Header des erzeugten STM-Layer-1-Frame durch und fügt das Ergebnis dem unteren Ende des STM-Layer-1-Frame-Header hinzu. Weiterhin führt, als eine Option, der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 die CRC16 oder CRC32 für die Layer-1-Frame-Nutzlast aus und fügt das Ergebnis dem hinteren Ende des STM-Layer-1-Frame hinzu.
  • Der ATM-Zellen-Empfangsabschnitt 1404 empfängt ATM-Zellen von einer ATM-Vorrichtung zum Assemblen von ATM-Layer-2-Frames und speichert die ATM-Zellen in dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409.
  • Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 erzeugt zuerst ATM-Layer-2-Frames durch Bilden von ATM-Layer-2-Frame-Nutzlasten unter Verwendung der gespeicherten ATM-Zellen und Hinzufügen eines Layer-2-Frame-Header einschließlich eines Route-Labels zu den ATM-Layer-2-Frame-Nutzlasten, und er erzeugt danach ATM-Layer-1-Frames durch Hinzufügen von „Paketlängen"-Kennungen (die die Länge der ATM-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigen), „Prioritäts"-Kennungen (die die Arten des ATM (CBR (konstante Bitrate), UBR (unspezifizierte Bitrate), usw.) anzeigen), „Protokoll"-Kennungen (die ATM anzeigen), „Frame-Art"-Kennungen (die „Einzelner Frame" anzeigen) und „Füll"-Kennungen (die „Keine Füllung" anzeigen) zu den ATM-Layer-2-Frames. Außerdem wird z. B. das Route-Label des ATM-Layer-2-Frame von dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 basierend auf dem VPI/VCI des ATM-Zellen-Header erzeugt.
  • Danach führt der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 die CRC16-Operation für den Header des erzeugten ATM-Layer-1-Frame durch und fügt das Ergebnis dem unteren Ende des ATM-Layer-1-Frame-Header hinzu. Weiterhin führt, als eine Option, der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 die CRC16 oder CRC32 für die Layer-1-Frame-Nutzlast aus und fügt das Ergebnis dem hinteren Ende des ATM-Layer-1-Frame hinzu.
  • Der IP-Paket-Empfangsabschnitt 1403 empfängt IP-Pakete von einem IP-Router 1400 zum Assemblen von IP-Layer-2-Frames und speichert die IP-Pakete in dem IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408. Indessen werden die Header-Informationen der IP-Pakete zu dem Route-Label-Erzeugungsabschnitt 1406 und dem Strom-Label-Erzeugungsabschnitt 1407 gesendet.
  • Der Route-Label-Erzeugungsabschnitt 1406 erzeugt ein Route-Label basierend auf der Ziel-IP-Adresse und der Quell-IP-Adresse, die in dem IP-Paket-Header enthalten sind, und sendet das Ergebnis (Route-Label) an den IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408.
  • Der Strom-Label-Erzeugungsabschnitt 1407 erzeugt ein Strom-Label basierend auf den Header-Informationen des IP-Pakets und sendet das erzeugte Strom-Label an den IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408.
  • Der IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408 erzeugt IP-Layer-2-Frames unter Verwendung der IP-Pakete, der Route-Labels und der Strom-Labels. Die erzeugten IP-Layer-2-Frames werden an den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 gesendet und darin gespeichert.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 teilt die gespeicherten IP-Layer-2-Frames in primäre IP-Layer-2-Frames und Best-Effort-IP-Layer-2-Frames auf. Ob ein IP-Layer-2-Frame ein primärer IP-Layer-2-Frame oder ein Best-Effort-IP-Layer-2-Frame ist, kann z. B. durch Bezug auf die COS(Class-Of-Service)-Kennung des IP-Paket-Header oder durch Beurteilen, ob oder ob nicht der IP-Paket-Header registrierte IP-Adressen-Informationen bezüglich primäres IP enthält, festgestellt werden. Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 erzeugt primäre IP-Layer-1-Frames und Best-Effort-IP-Layer-1-Frames unter Verwendung der primären IP-Layer-2-Frames bzw. der Best-Effort-IP-Layer-2-Frames und gibt die primären IP-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 mit einer höheren Priorität als für die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames aus.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 partitioniert den Best-Effort-IP--Layer-1-Frame in den BOM-Frame, die COM-Frames und den EOM-Frame gemäß dem Verfahren, das mit Bezug auf das Flussdiagramm von 21 beschrieben worden ist. Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 fügt die Fülldaten dem Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, wenn es notwendig ist, gemäß dem obigen Verfahren hinzu.
  • Die Beurteilung davon, ob der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame übertragen werden sollte oder in einen BOM-Frame, COM-Frames und einen EOM-Frame partitioniert werden sollte oder nicht, wird in Abhängigkeit von der Länge L des Best-Effort-IP-Übertragungsraum, wie es mit Bezug auf das Flussdiagramm von 21 beschrieben worden ist, durchgeführt.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 erzeugt eine „Paketlängen"-Kennung (die die Länge der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt), eine „Prioritäts"-Kennung (die eine niedrige Priorität anzeigt), eine „Protokoll"-Kennung (die IP anzeigt), eine „Frame-Art"-Kennung (die einen einzelnen Frame, einen BOM-Frame, einen COM-Frame oder einen EOM-Frame anzeigt) und eine „Füll"-Kennung (die anzeigt, ob oder ob nicht Fülldaten vorliegen) als den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Header.
  • Danach führt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die CRC16-Operation für den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Header aus und fügt das Ergebnis (die „Header-CRC16"-Kennung) dem unteren Ende des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Header hinzu.
  • In dem Fall, in dem die Fülldaten in dem Best-Effort-IP-Layer-1-Frame eingefügt werden, fügt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die „Fülllängen"-Kennung (die die Länge der Fülldaten anzeigt) nach der „Header-CRC16"-Kennung hinzu und fügt die Fülldaten an dem unteren Ende der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast, wie in 7 gezeigt, hinzu.
  • Weiterhin führt, als eine Option, der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die CRC16 oder CRC32 für die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast aus und fügt das Ergebnis dem hinteren Ende des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame hinzu.
  • Die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die von der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 erzeugt werden, werden dem Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 mit niedrigerer Priorität als für die primären IP-Layer-1-Frames ausgegeben. Außerdem erzeugt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 für die primären IP Layer-1-Frames eine „Paketlängen"-Kennung (die die Länge der Nutzlast des primären IP-Layer-1-Frame anzeigt), eine „Priorität"-Kennung (die eine hohe Priorität anzeigt), eine „Protokoll"-Kennung (die IP anzeigt), eine „Frame-Art"-Kennung (die einen einzelnen Frame anzeigt), eine „Füll"-Kennung (die „Keine Füllung" anzeigt) und eine „Header-CRC16"-Kennung. Die primären IP-Layer-1-Frames werden als einzelne Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 mit höherer Priorität als für die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames ausgegeben.
  • Der Scheduler-Abschnitt 1413 weist den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 an, einen STM-Layer-1-Frame periodisch (125 μSek.) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 basierend auf einer internen Zeit, die durch den Timer 1411 gegeben wird, auszugeben.
  • Nachdem er den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 veranlasst hat, den STM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben, weist der Scheduler-Abschnitt 1413 den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 an, einen oder mehrere ATM-Layer-1-Frames, die darin gespeichert sind, an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben.
  • Nachdem er den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 veranlasst hat, die ATM-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben, weist der Scheduler-Abschnitt 1413 den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 an, einen oder mehrere primäre IP-Layer-1-Frames, die dann gespeichert sind, als einzelne Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben.
  • Nachdem er den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 veranlasst hat, die primären IP-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben, weist der Scheduler-Abschnitt 1413 den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 an, einen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der dann gespeichert ist, als einen einzelnen Frame, einen BOM-Frame, einen COM-Frame oder einen EOM-Frame, an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben. Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 gibt einen oder mehrere Best-Effort--IP-Layer-1-Frames gemäß dem Algorithmus aus, der mit Bezug auf das Flussdiagramm von 21 erklärt worden ist.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 empfängt die STM-Layer-1-Frames, die ATM-Layer-1-Frames, die primäres IP-Layer-1-Frames und die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410, dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 und dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 gemäß den Anweisungen des Scheduler-Abschnitts 1413 geliefert werden, und multiplext die Layer-1-Frames, wie es in 10 und 11 gezeigt ist. Die frame-mutiplexten Layer-1-Frames wenden von dem Frame-Mul tiplexing-Abschnitt 1414 an eine Übertragungsleitung (an einen Kernknoten (1104, 1105, 1107, 1109)) ausgegeben.
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den inneren Aufbau eines Empfangsabschnitts des Kantenknotens (1103, 1106, 1108, 1110) zeigt. Im folgenden werden der Aufbau und der Betrieb des Empfangsabschnitts des Kantenknotens (1103, 1106, 1108, 1110) in Ausführlichkeit unter Bezug auf 16 beschrieben.
  • Der Empfangsabschnitt des Kantenknotens (1103, 1106, 1108, 1110), der in 16 gezeigt ist, schließt einen IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503, einen ATM-Zellen-Übertragungsabschnitt 1504, einen STM-Signal-Übertragungsabschnitt 1505, Frame-Beendigungsabschnitte 1506, 1507 und 1508 und einen Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 ein.
  • Der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 stellt eine Bit-Synchronisation, eine Byte-Synchronisation und eine Frame-Synchronisation unter Verwendung der Layer-1-Frame-Header her.
  • Nach dem Herstellen der Bit-Synchronisation, der Byte-Synchronisation und der Frame-Synchronisation bezieht sich der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 auf die „Protokoll"-Kennung, die in dem Header eines Layer-1-Frame enthalten ist, und beurteilt dadurch, ob die Daten, die in der Nutzlast des Layer-1-Frame enthalten sind, ein STM-Signal, eine ATM-Zelle oder ein IP-Paket darstellen.
  • Danach bezieht sich der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 auf die „Paketlängen"-Kennung des Layer-1-Frame-Header und erhält dadurch die Gesamtlänge und das hintere Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast.
  • Wenn der Layer-1-Frame ein STM-Layer-1-Frame ist, sendet der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 den STM-Layer-1-Frame an den Frame-Beendigungsabschnitt 1508. Wenn der Layer-1-Frame ein ATM-Layer-1-Frame ist, sendet der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 den ATM-Layer-1-Frame an den Frame-Beendigungsabschnitt 1507. Wenn der Layer-1-Frame ein IP-Layer-1-Frame ist, sendet der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 den IP-Layer-1-Frame an den Frame-Beendigungsabschnitt 1506.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1508 extrahiert STM-Signale aus den Layer-1-Frames und sendet die extrahierten STM-Signale an den STM-Signal-Übertragungsabschnitt 1505. Der STM-Signal-Übertragungsabschnitt 1505 überträgt die STM-Signale an die STM-Vorrichtung 1502.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1507 extrahiert ATM-Zellen aus den Layer-1-Frames und sendet die extrahierten ATM-Zellen an den ATM-Zellen-Übertragungsabschnitt 1504. Der ATM-Zellen-Übertragungsabschnitt 1504 überträgt die ATM-Zellen an eine ATM-Vorrichtung 1501.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 extrahiert einen IP-Layer-2-Frame aus dem IP-Layer-1-Frame, wenn der IP-Layer-1-Frame ein einzelner Frame ist. Wenn die Fülldaten in den IP-Layer-2-Frame eingefügt worden sind, entfernt der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 die Fülldaten aus dem IP-Layer-2-Frame. Danach extrahiert der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 ein IP-Paket aus dem IP-Layer-2-Frame und sendet das extrahierte IP-Paket an den IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503. Der IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503 überträgt das IP-Paket an einen IP-Router 1500.
  • Wenn der Layer-1-Frame ein BOM-Frame oder ein COM-Frame ist, speichert der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 den BOM/COM-Frame bis ein EOM-Frame von dem Frame-Beendigungsabschnitt 1509 geliefert wird. Wenn der EOM-Frame von dem Frame-Beendigungsabschnitt 1509 geliefert worden ist, rekonstruiert der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 einen Layer-2-Frame durch Verbinden der Nutzlasten des BOM-Frame, der COM-Frames und des EOM-Frame. Bei der Rekonstruktion des Layer-2-Frame beurteilt der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 ob oder ob nicht Fülldaten in jeden der Layer-1-Frames eingefügt worden sind. Wenn die Fülldaten in den Layer-1-Frame eingefügt worden sind, entfernt der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 die Fülldaten aus dem Layer-1-Frame.
  • Danach extrahiert der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 ein IP-Paket aus dem rekonstruierten Layer-2-Frame und sendet das extrahierte IP-Paket an den IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503. Der IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503 überträgt das IP-Paket an den IP-Router 1500.
  • 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den inneren Aufbau des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109) zeigt. Im folgenden werden der Aufbau und der Betrieb des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109) in Ausführlichkeit unter Bezug auf 17 gezeigt.
  • Der Kernknoten (1104, 1105, 1107, 1109), der in 17 gezeigt ist, schließt Empfangsabschnitte 1600 und 1601, einen Layer-2-Frame-Schalter 1602 und Übertragungsabschnitte 1603 und 1604 ein.
  • Der Empfangsabschnitt (1600, 1601) stellt eine Byte-Synchronisation und eine Frame-Synchronisation bezüglich jeder Übertragungsleitung unter Verwendung der „Header-CRC16"-Kennungen in den Layer-1-Frame-Header her.
  • Der Layer-2-Frame-Schalter 1602 bestimmt eine geeignete Ausgangsleitung (einen Ausgangsport) für jeden Frame basierend auf den Label-Informationen des Layer-2-Frame-Header und führt dadurch ein Frame-Schalten durch. Der Übertragungsabschnitt (1603, 1604) rekonstruiert Layer-1-Frames für die Übertragung der Layer-2-Frames in die geeignete Ausgangsleitung.
  • 18 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den inneren Aufbau des Empfangsabschnitts (1600, 1601) des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109) zeigt. Im folgenden werden der Aufbau und der Betrieb des Empfangsabschnitts (1600, 1601) des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109) in Ausführlichkeit mit Bezug auf 18 gezeigt.
  • Der Empfangabschnitt (1600, 1601) des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109), der in 18 gezeigt ist, schließt einen Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700, einen STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701, einen ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702, einen IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703, einen Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 und einen Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 ein.
  • Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 beendet Layer-1-Frames, die von einer Übertragungsleitung geliefert werden. Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 bestimmt die Art (STM, ATM oder IP-Paket) des Layer-1-Frame basierend auf der Protokoll"-Kennung in dem Layer-1-Frame-Header und sendet den Layer-1-Frame in Abhängigkeit von der Art des Layer-1-Frame an den STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701, den ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 oder den IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703.
  • Der STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 extrahiert einen STM-Layer-2-Frame aus dem STM-Layer-1-Frame, der von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert wird. Auf dieselbe Weise extrahiert der ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 einen ATM-Layer-2-Frame aus dem ATM-Layer-1-Frame, der von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert wird.
  • Der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 extrahiert einen IP-Layer-2-Frame aus dem Layer-1-Frame, der von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert wird, wenn der IP-Layer-1-Frame ein einzelner Frame ist. Wenn der IP-Layer-1-Frame ein BOM-Frame oder ein COM-Frame ist, speichert der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 den BOM/COM-Frame bis ein EOM-Frame von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert worden ist.
  • Wenn der EOM-Frame von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert worden ist, rekonstruiert der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 einen IP-Layer-2-Frame durch Verbinden der Nutzlasten des BOM-Frame, der COM-Frames und des EOM-Frame.
  • Bei dem Extrahieren des IP-Layer-2-Frame aus dem IP-Layer-1-Frame bezieht sich der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 auf die „Füll"-Kennung des IP-Layer-1-Frame-Header und beurteilt dadurch, ob oder ob nicht Fülldaten in den IP-Layer-1-Frame eingefügt worden sind. Wenn die Fülldaten in den IP-Layer-1-Frame eingefügt worden sind, entfernt der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 die Fülldaten (von einer Länge, die in der „Fülllängen"-Kennung beschrieben wird) aus der Nutzlast des IP-Layer-1-Frame.
  • Der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit von Layer-2-Frames, die in dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701, dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 und dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 gespeichert sind, und führt die Verwaltung der Prioritätsverarbeitung durch.
  • Wenn es einen STM-Layer-2-Frame in dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 gibt, der mit der höchsten Priorität gehandhabt werden muss, weist der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 an, den STM-Layer-2-Frame mit der höchsten Priorität auszulesen.
  • Danach weist der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 an, die ATM-Layer-2-Frame auszulesen, wenn einer oder mehrere ATM-Layer-2-Frames in dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 vorhanden sind, die mit der zweiten Priorität zu handhaben sind.
  • Danach weist der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705, wenn es einen oder mehrere primäre Layer-2-Frames in dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 gibt, die mit der dritten Priorität gehandhabt werden müssen, den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 an, die primären IP-Layer-2-Frames aus dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 auszulesen, wenn es keine ATM-Layer-2-Frames in dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 gibt.
  • Der Best-Effort-IP-Layer-2-Frame ist ein Layer-2-Frame der niedrigsten Priorität, daher weist der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 an, die Best-Effort-IP-Layer-2-Frames nur aus dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 auszulesen, wenn es keinen STM-Layer-2-Frame, ATM-Layer-2-Frame noch einen primären IP-Layer-2-Frame in dem Empfangsabschnitt (1600, 1601) gibt.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 liest die Layer-2-Frames aus dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701, dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 und dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 gemäß den Anweisungen des Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 aus und sendet die Layer-2-Frames an den Layer-2-Frame-Schalter 1602.
  • 19 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den internen Aufbau des Übertragungsabschnitts (1603, 1604) des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109) zeigt. Im folgenden werden der Aufbau und Betrieb des Übertragungsabschnitts (1603, 1604) des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109) in Ausführlichkeit mit Bezug auf 19 beschrieben.
  • Der Übertragungsabschnitt (1603, 1604) des Kernknotens (1104, 1105, 1107, 1109), der in 19 gezeigt ist, schließt einen Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800, einen STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801, einen ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802, einen IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803, einen Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 und einen Übertragungs-Scheduler 1805 ein.
  • Der Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 empfängt den Layer-2-Frame aus dem Layer-2-Frame-Schalter 1602 und sendet den Layer-2-Frame an den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801, den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 oder den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 in Abhängigkeit von dem Protokoll (STM, ATM, IP, usw.) des Layer-2-Frame. Außerdem werden Informationen bezüglich des Protokolls von jedem Layer-2-Frame von dem Empfangsabschnitt (1600, 1601) über den Layer-2-Frame-Schalter 1602 als Steuerinformationen geliefert. Die Steuerinformationen können in dem Kernknoten (1104, 1105, 1107, 1109) durch Multiplexen mit den Layer-2-Frame übertragen werden.
  • Der Übertragungs-Scheduler 1805 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit von Layer-2-Frames, die in dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801, dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 und dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 gespeichert sind, und führt die Verwaltung einer Prioritätsverarbeitung durch.
  • Der Übertragungs-Scheduler 1805 weist den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 an, einen STM-Layer-1-Frame periodisch (125 μSek.) auszugeben.
  • Der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 wandelt die gespeicherten STM-Layer-2-Frames in einen STM-Layer-1-Frame um und sendet den STM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800. Außerdem können Informationen, die für das Erzeugen des Layer-1-Frame-Header notwendig sind, in dem Kernknoten (1104, 1105, 1107, 1109) als die zuvor genannten Steuerinformationen übertragen werden.
  • Bei der Umwandlung von dem STM-Layer-2-Frame in den STM-Layer-1-Frame fügt der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 den STM-Layer-2- Frame in der Nutzlast des STM-Layer-1-Frame ein und fügt eine „Paketlängen"-Kennung, eine „Prioritäts"-Kennung (die CBR (Konstante Bitrate)-Datenverkehr anzeigt), eine „Protokoll"-Kennung (die STM anzeigt), eine „Frame-Art"-Kennung (die „Einzelner Frame" anzeigt) und eine „Füll"-Kennung (die „Keine Füllung" anzeigt) in den Header des STM-Layer-1-Frame ein. Der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 führt eine CRC16-Operation für den obigen STM-Layer-1-Header aus und fügt das Ergebnis an dem unteren Ende des STM-Layer-1-Header hinzu. Weiterhin führt als eine Option der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 die CRC16-oder CRC32-Operation für die STM-Layer-1-Frame-Nutzlast durch und fügt das Ergebnis dem hinteren Ende des STM-Layer-1-Frame hinzu.
  • Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 wandelt den gespeicherten ATM-Layer-2-Frame durch Einfügen des ATM-Layer-2-Frame in die Nutzlast eines ATM-Layer-1-Frame und Einfügen einer „Paketlängen"-Kennung, einer „Prioritäts"-Kennung (die die Art von ATM (CBR, UBR, usw. anzeigt)), einer „Protokoll"-Kennung (die ATM anzeigt), einer „Frame-Art"-Kennung (die „Einzelner Frame" anzeigt) und einer „Füll"-Kennung (die „Keine Füllung" anzeigt) in den Header des ATM-Layer-1-Frame um. Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 führt eine CRC16-Operation für den obigen ATM-Layer-1-Header aus und fügt das Ergebnis dem unteren Ende des ATM-Layer-1-Header hinzu. Weiterhin führt der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 als eine Option die CRC16-oder CRC32-Operation für die ATM-Layer-1-Frame-Nutzlast durch und fügt das Ergebnis dem hinteren Ende des ATM-Layer-1-Frame hinzu.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 teilt die IP-Layer-2-Frames in primäre IP-Layer-2-Frames und Best-Effort-IP-Layer-2-Frames auf, erzeugt primäre IP-Layer-1-Frames und Best-Effort-IP-Layer-1-Frames unter Verwendung der primären IP-Layer-2-Frames bzw. der Best-Effort-IP-Layer-2-Frames und gibt die primären IP-Layer-1-Frames und die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 aus, wobei er eine hohe Priorität auf die primären IP-Layer-1-Frames legt.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 partitioniert den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame (oder den Best-Effort-IP-Layer-2-Frame) in Abschnitte und verteilt, wenn es notwendig ist, auf einen BOM-Frame, COM-Frames und einen EOM- Frame gemäß dem Verfahren, das mit Bezug auf 21 beschrieben worden ist. Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 fügt, wenn es notwendig ist, die Fülldaten dem Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gemäß dem obigen Verfahren hinzu.
  • Die Beurteilung darüber, ob der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame übertragen werden sollte oder in einen BOM-Frame, COM-Frames und einen EOM-Frame partitioniert werden sollte, und die Beurteilung darüber, ob die Fülldaten eingefügt werden sollten oder nicht, werden abhängig von der Länge L des Best-Effort-IP-Übertragungsraums durchgeführt, wie es mit Bezug auf 21 erläutert ist.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 erzeugt eine „Paketlängen"-Kennung (die die Länge der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt), eine „Prioritäts"-Kennung (die niedrige Priorität anzeigt), eine „Protokoll"-Kennung (die IP anzeigt), einer „Frame-Art"-Kennung (die einen einzelnen Frame, einen BOM-Frame, einen COM-Frame oder einen EOM-Frame anzeigt) und eine „Füll"-Kennung (die anzeigt, ob oder ob nicht Fülldaten existieren) als den Best Effort-IP-Layer-1-Frame-Header.
  • Danach führt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 die CRC16-Operation für den erzeugten Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Header aus und fügt das Ergebnis („Header-CRC16”-Kennung) dem unteren Ende des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Header hinzu.
  • In dem Fall, in dem die Fülldaten in dem Best-Effort-IP-Layer-1-Frame eingefügt sind, fügt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 die „Fülllängen"-Kennung (die die Länge der Fülldaten anzeigt) nach der „Header-CRC16"-Kennung hinzu und fügt die Fülldaten an dem unteren Ende der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast ein, wie es in 7 gezeigt ist.
  • Weiterhin führt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 als eine Option die CRC16 oder CRC32 für die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Nutzlast aus und fügt das Ergebnis an dem hinteren Ende des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame hinzu.
  • Die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die von dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 erzeugt wenden, werden an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 mit niedrigerer Priorität als die primären IP-Layer-1-Frames ausgegeben. Außerdem erzeugt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 für die primären IP-Layer-1-Frames eine „Paketlängen"-Kennung (die die Länge der primären IP-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt), eine „Prioritäts"-Kennung (die eine hohe Priorität anzeigt), eine „Protokoll"-Kennung (die IP anzeigt), einer „Frame-Art"-Kennung (die einen einzelnen Frame anzeigt), eine „Füll"-Kennung (die „Keine Füllung" anzeigt) und eine „Header-CRC16"-Kennung. Die primären IP-Layer-1-Frames werden an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 als einzelne Frames mit höherer Priorität als die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames ausgegeben.
  • Der Übertragungs-Scheduler 1805 weist den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 an, einen STM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 periodisch (125 μSek.) auszugeben.
  • Nachdem er den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 veranlasst hat, den STM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 auszugeben, weist der Übertragungs-Scheduler 1805 den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 an, einen oder mehrere ATM-Layer-1-Frames, die dann gespeichert sind, an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben.
  • Nachdem er den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 veranlasst hat, die ATM-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 auszugeben, weist der Übertragungs-Scheduler 1805 den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 an, einen oder mehrere IP-Layer-1-Frames, die darin gespeichert sind, als einzelne Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 auszugeben.
  • Nachdem er den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 veranlasst hat, die primären IP-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 auszugeben, weist der Übertragungs-Scheduler 1805 den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 an, einen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der dann gespeichert ist, an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 als einen einzelnen Frame, einen BOM-Frame, einen COM-Frame oder einen EOM-Frame, auszugeben. Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 gibt einen oder mehrere Best-Effort-IP-Layer-1-Frames gemäß dem Algorithmus aus, der mit Bezug auf das Flussdiagramm von 21 erläutert worden ist.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 empfängt die STM-Layer-1-Frames, die ATM-Layer-1-Frames, die primären IP-Layer-1-Frames und die Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801, dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 und dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 geliefert werden, und unterzieht die Layer-1-Frames einem Frame-Multiplexing, wie es in den 10 und 11 gezeigt ist. Die frame-multiplexten Layer-1-Frames werden von dem Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 an eine Übertragungsleitung ausgegeben.
  • 20 ist eine schematische Darstellung, die eine Verbindungsüberwachung und Pfadüberwachung zeigt, die in dieser Ausführungsform ausgeführt werden. 20 zeigt ein Beispiel für eine Frame-Übertragung zwischen Kantenknoten 1900 und 1904 über Kernknoten 1901, 1902 und 1903.
  • Wie als (B) von 20 gezeigt, wird die Verbindungsüberwachung bezüglich jeder Verbindung zwischen zwei Knoten von jedem Knoten (1901, 1902, 1903, 1904) durch Bezug auf das „Nutzlast-CRC"-Feld jedes Layer-1-Frame, der in (D) von 20 gezeigt ist, durchgeführt.
  • Wie als (C) von 20 gezeigt, kann die Pfadüberwachung bezüglich eines Pfads von dem Einlasspunkt zu dem Auslasspunkt durch den Kantenknoten 1904 an dem Auslasspunkt durch Bezug auf den CAM-Frame, der in (E) von 20 gezeigt ist (siehe 22), durchgeführt werden. Wie zuvor erwähnt, kann z. B. das sogenannte PN-Muster in die Nutzlast des CAM-Frames gepackt werden.
  • Wie oben beschrieben werden in dem Datenübertragungssystem und den Frame-Konstruktionsvorrichtungen in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die STM-Layer-1-Frames in festgelegten Perioden (125 μSek.) übertragen. Es wird eine Bit-Synchronisation in der physikalischen Schicht hergestellt, und es werden eine Byte-Synchronisation und eine Frame-Synchronisation unter Verwendung der „Header-CRC16"-Kennung hergestellt, wodurch die STM-Signale notwendiger Weise in festgelegten Intervallen (125 μSek.) übertragen werden, wobei die Ende-zu-Ende-Qualitätsüberwachungsfunktionen (Ende-zu-Ende-Leistungsüberwachungsfunktionen) beibehalten werden.
  • Weiterhin werden die STM-Signale, die ATM-Zellen und die IP-Pakete unter Verwendung eines gemeinsamen Formats übertragen, und dadurch können die unterschiedlichen Arten von Informationen gleichzeitig in einem Netzwerk mit einem gemeinsamen Verfahren gehandhabt und verwaltet werden.
  • Insbesondere stellt der Kernknoten (1104, 1105, 1107, 1109) die Bit-Synchronisation, die Byte-Synchronisation und die Frame-Synchronisation durch Bezug auf die Layer-1-Frame-Header her, und es werden die STM-Layer-1-Frames, die ATM-Layer-1-Frames und die IP-Layer-1-Frames an geeignete Ausgangsleitungen unter Verwendung des Layer-2-Frame-Schalters 1602 ausgegeben.
  • Daher können die STM-Netzwerke, die ATM-Netzwerke und die IP-Netzwerke, die separat und unabhängig voneinander konstruiert worden sind, integriert oder als ein gemeinsames oder integriertes Netzwerk konstruiert werden.
  • Durch die Definition des Route-Label und des Strom-Label als Übertragungsinformationen für die IP-Layer-2-Frames können IP-Pakete geeignet durch einfache Verfahren übertragen werden, selbst wenn jede Verbindung aus zwei oder mehr Wellenlängen mithilfe eines WDM (Wavelength Division Multiplexing) zusammengesetzt wird.
  • Im folgenden wird der Betrieb des Datenübertragungssystems in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Übertragen einer Mischung von dem STM-Verkehr und dem Best-Effort-Verkehr in größerer Ausführlichkeit erläutert.
  • Als erstes wird die Übertragung von STM-Signalen in dem Datenübertragungssystem von 12 in Ausführlichkeit erläutert.
  • Mit Bezug auf 15 empfängt in dem Übertragungsabschnitt des Kantenknotens 1103 der STM-Signal-Empfangsabschnitt 1405 STM-Frames (die STM-Signale enthalten) von der STM-Vorrichtung 1402 (1100) und speichert die STM-Frames. Der STM-Signal-Empfangsabschnitt 1405 beendet den Layer-1, der zwischen der STM-Vorrichtung 1402 und dem Kantenknoten 1103 verwendet wird, extrahiert die STM-Signale aus den STM-Frames und sendet die STM-Signale an den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410.
  • Der Layer-1 zwischen der STM-Vorrichtung 1100 (1402) und dem Kantenknoten 1103 wird durch herkömmliche Spezifikationen, wie einer SDH (Synchronous Digital Hierarchy), PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), usw., implementiert.
  • Die STM-Signale werden durch den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 in Layer-2-Frames umgewandelt. Genauer wird das 64-Kbps × N-Kanal-Sprachsignal (Bits/125 μSek. für jeden Kanal), dessen Ziel von der STM-Vorrichtung 1100 (1402) durch Provisioning erkannt wird, in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt. Ein Layer-2-Frame-Header entsprechend dem Ziel der STM-Signale wird der Layer--2-Frame-Nutzlast durch den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 hinzugefügt, wodurch der STM-Layer-2-Frame erzeugt wird, der in 4B gezeigt wird.
  • Danach erzeugt der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 einen STM-Layer-1-Frame-Header einschließlich der „Paketlängen"-Kennung (die die Länge der STM-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt), der „Prioritäts"-Kennung (die CBR-Datenübertragung anzeigt), der „Protokoll"-Kennung (die STM anzeigt), der „Frame-Art"-Kennung (die „Einzelner Frame" anzeigt) und der „Füll"-Kennung (die „Keine Füllung" anzeigt) und fügt den Layer-1-Frame-Header dem Layer-2-Frame hinzu. Außerdem ist die „Frame-Art"-Kennung in den STM-Layer-1-Frames immer auf „00" (Einzelner Frame) gesetzt, und die „Füll"-Kennung ist immer auf „0" (Keine Auffüllung) gesetzt (siehe 5B und 5C).
  • Die CRC16-Operation wird für den Layer-1-Frame-Header ausgeführt, und es wird das Ergebnis an dem unteren Ende des Layer-1-Frame-Header hinzugefügt. Als eine Option wird die CRC16-Operation oder CRC32-Operation für die Layer-1-Frame-Nutzlast ausgeführt, und es wird das Ergebnis an dem hinteren Ende des Layer-1-Frame hinzugefügt.
  • Durch den obigen Prozess wird ein STM-Layer-1-Frame gebildet, der das grundlegende Frame-Format besitzt, das in 2 gezeigt ist. Genauer gesagt wird der Layer-2-Frame, der in 3A gezeigt ist (der den Layer-2-Frame-Header und die Layer-2-Frame-Nutzlast, in die die STM-Signale gepackt sind, enthält), in die STM-Layer- 1-Frame-Nutzlast gepackt, wie es in 4B gezeigt ist, und die obigen Kennungen, die in 5A gezeigt sind, sind in den STM-Layer-1-Frame-Header gepackt.
  • Der Scheduler-Abschnitt 1413 des Kantenknotens 1103 erfasst, ob oder ob nicht Layer-1-Frames in der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410, dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 und dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 vorhanden sind, die zu übertragen sind.
  • Wenn ein STM-Layer-1-Frame in dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 gespeichert ist, der zu übertragen ist, weist der Scheduler-Abschnitt 1413 den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 an, STM-Layer-1-Frames periodisch (125 μSek.) auszugeben. Gemäß den Anweisungen des Scheduler-Abschnitts 1413 gibt der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 die STM-Layer-1-Frames periodisch (125 μSek.) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 führt ein Frame-Mutliplexing der STM-Layer-1-Frames von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 mit Layer-1-Frames aus, die von dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 und dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 geliefert werden, und überträgt die frame-multiplexten Layer-1-Frames an eine Übertragungsleitung (an den Kernknoten 1104).
  • Die Layer-1-Frames, die von dem Kernknoten 1103 an die Übertragungsleitung übertragen werden, werden durch den Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 des Empfangsabschnitts (1600, 1601) des Kernknoten 1104 beendet.
  • Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 stellt eine Byte-Synchronisation und eine Frame-Synchronisation hinsichtlich jeder Eingangsleitung unter Verwendung der „Header-CRC16"-Kennungen der Header der Layer-1-Frames her. Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 stellt die Frame-Synchronisation durch Überprüfen der „Header-CRC16"-Kennung her. Wenn das Ergebnis der Überprüfung „0" ist, urteilt der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700, das die Frame-Synchronisation hergestellt worden ist.
  • Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 bezieht sich auf die Paketlängen"-Kennung in dem Layer-1-Frame-Header, um eine Frame-Synchronisation mit dem nächsten Frame herzustellen, wodurch die Bezugnahme auf die „Header-CRC16"-Kennung, die in dem nächsten Layer-1-Frame-Header enthalten ist, ermöglicht wird.
  • Danach nimmt der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 Bezug auf die „Protokoll"-Kennung in dem Layer-1-Frame-Header und beurteilt dadurch die Art (STM, ATM, IP) des Layer-2-Frame, der in der Nutzlast des Layer-1-Frame enthalten ist.
  • Layer-1-Frames, die von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 als STM-Layer-1-Frames beurteilt werden, werden an den STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 gesendet. Der STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701, der die STM-Layer-1-Frames empfangen hat, extrahiert die STM-Layer-2-Frames aus den STM-Layer-1-Frames.
  • Der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 prüft, ob oder ob nicht ein STM-Layer-2-Frame in dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 vorhanden ist. Außerdem sind die „Prioritäts"-Kennungen der STM-Layer-1-Frames im Vergleich zu den Layer-1-Frames anderer Arten höher eingestellt worden.
  • Daher weist, wenn ein ST-Layer-2-Frame in dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 vorhanden ist, der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 den STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 an, die STM-Layer-2-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 auszugeben.
  • Gemäß den Anweisungen des Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 gibt der STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 die STM-Layer-2-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 aus. Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 führt Frame-Multiplexing der STM-Layer-2-Frames von dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 mit ATM-Layer-2-Frames, die von dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 geliefert werden, und mit IP-Layer-2-Frames, die von dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 geliefert werden, aus und sendet die frame-multiplexten Layer-2-Frames an den Layer-2-Frame-Schalter 1602.
  • Der Layer-2-Frame-Schalter 1602 überträgt die Layer-2-Frames an geeignete Ausgangsleitungen (Übertragungsabschnitt 1603 und 1604) basierend auf den Label-Informationen, die in den Layer-2-Frame-Header enthalten sind.
  • In dem Übertragungsabschnitt (1603, 1604) des Kernknotens 1104 beurteilt der Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 die Protokollart (STM, ATM, IP) jedes Layer-2-Frame, der von dem Layer-2-Frame-Schalter 1602 übertragen wird, basierend auf Steuerinformationen, die in dem Kernknoten 1104 übermittelt werden. Layer-2-Frames, die von dem Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 als STM-Layer-2-Frames beurteilt werden, werden an den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 gesendet.
  • Der Übertragungs-Scheduler 1805 prüft, ob oder ob nicht ein STM-Layer-2-Frame in dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 vorhanden ist. Wenn ein STM-Layer-2-Frame in dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 vorhanden ist, weist der Übertragungs-Scheduler 1805 den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 an, STM-Layer-1-Frames periodisch (125 μSek.) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 auszugeben. Außerdem wird die Übermittlung der STM-Layer-1-Frames mit höherer Priorität als der für Layer-1-Frames anderer Arten ausgeführt.
  • Gemäß den Anweisungen des Übertragungs-Scheduler 1805 wandelt der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 die gespeicherten STM-Layer-2-Frames in STM-Layer-1-Frames um und gibt die STM-Layer-1-Frames periodisch (125 μSek.) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 aus. Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 führt ein Frame-Multiplexing der STM-Layer-1-Frames von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 mit ATM-Layer-1-Frames, die von dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 geliefert werden, und IP-Layer-1-Frames, die von dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 geliefert werden, aus und übermittelt die frame-multiplexten Layer-1-Frames an eine Übertragungsleitung (an den Kernknoten 1105).
  • Danach werden die STM-Layer-1-Frames an den Kernknoten 1110, der in 12 gezeigt ist, über die Kernknoten 1105 und 1109 übermittelt.
  • Der Kernknoten 1110 empfängt die Layer-1-Frames von dem Kernknoten 1109. In dem Empfangsabschnitt des Kernknotens 1110 stellt der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation unter Verwendung der Header der Layer-1-Frames her.
  • Nach dem Herstellen der Frame-Synchronisation bezieht sich der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 auf die „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame und beurteilt dadurch, ob die Daten, die in der Nutzlast des Layer-1-Frame enthalten sind, einen STM-Layer-2-Frame, einen ATM-Layer-2-Frame oder einen IP-Layer-2-Frame darstellen.
  • Der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 bezieht sich ebenso auf die „Paketlängen"-Kennung des Layer-1-Frame-Header und erfasst dadurch die Gesamtlänge und das hintere Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast. In dem Fall, in dem die Daten, die in der Layer-1-Frame-Nutzlast enthalten sind, einen STM-Layer-2-Frame darstellen, sendet der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 den Layer-1-Frame an den Frame-Beendigungsabschnitt 1508.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1508 extrahiert STM-Signale aus dem STM-Layer-1-Frame und sendet die STM-Signale an den STM-Signalübertragungsabschnitt 1505. Die STM-Signale werden von dem STM-Signalübertragungsabschnitt 1505 an die STM-Vorrichtung 1111 (1502) übermittelt.
  • Wie oben erläutert, werden die STM-Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, zu genau festgelegten Intervallen (125 μSek.) an das Ziel übermittelt, wobei die Ende-zu-Ende-Qualitätsüberwachungsfunktionen (Ende-zu-Ende-Leistungsüberwachungsfunktionen) beibehalten werden.
  • Als nächstes wird in Ausführlichkeit die Übermittlung von ATM-Zellen in dem Datenübertragungssystem von 12 erläutert.
  • Mit Bezug auf 15 empfängt der ATM-Zellen-Empfangsabschnitt 1404 in dem Übertragungsabschnitt des Kantenknotens 1103 ATM-Zellen von der ATM-Vorrichtung 1101 (1401). Der ATM-Zellen-Empfangsabschnitt 1404 beendet den Layer-1, der zwischen der ATM-Vorrichtung 1101 (1401) und dem Kantenknoten 1103 verwendet wird, stellt eine ATM-Zellen-Synchronisation her und sendet die ATM-Zellen an den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409.
  • Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 sammelt ATM-Zellen entsprechend dem selben VP (virtuellen Pfad) und konstruiert dadurch ATM-Layer-2-Frames, die in 4A gezeigt sind. Wie in 4A gezeigt, enthält der ATM-Layer-2-Frame eine Mehrzahl von ATM-Zellen. Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 erzeugt einen ATM-Layer-2-Frame-Header (der ein Route-Label enthält) und fügt den ATM-Layer-2-Frame-Header der ATM-Layer-2-Frame-Nutzlast hinzu.
  • Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 erzeugt einen Layer-1-Frame-Header einschließlich der „Paketlängen"-Kennung (die die Länge der ATM-Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt), der „Prioritäts"-Kennung (die die Art des ATM (CBR, UBR, usw.) anzeigt), der „Protokoll"-Kennung (die ATM anzeigt), der „Frame-Art"-Kennung (die „Einzelner Frame" anzeigt) und der „Füll"-Kennung (die „Keine Füllung" anzeigt) und fügt den Layer-1-Frame-Header dem Layer-2-Frame hinzu. Außerdem ist in den ATM-Layer-1-Frames die „Frame-Art"-Kennung immer auf „00" (Einzelner Frame) gesetzt, und die „Füll"-Kennung ist immer auf „0" (Keine Auffüllung) gesetzt (siehe 5B und 5C).
  • Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 führt die CRC16-Operation für den ATM-Layer-1-Frame-Header aus und fügt das Ergebnis dem unteren Ende des ATM-Layer-1-Frame-Header hinzu. Weiterhin führt der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 die CRC16 oder CRC32 für die ATM-Layer-1-Frame-Nutzlast durch und fügt das Ergebnis dem hinteren Ende des ATM-Layer-1-Frame hinzu.
  • Nach der Übermittlung des ATM-Layer-1-Frame von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 weist der Scheduler-Abschnitt 1413 des ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 an, die ATM-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben. Gemäß der Anweisung gibt der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 die ATM-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 führt für die ATM-Layer-1-Frames von dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 ein Frame-Multiplexing mit den STM-Layer-1-Frames, die von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 geliefert werden, und den IP-Layer-1-Frames, die von dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 geliefert werden, aus und übermittelt die frame-multiplexten Layer-1-Frames an die Übertragungsleitung (an den Kernknoten 1104).
  • In dem Empfangsabschnitt (1600, 1601) des Kernknotens 1104 empfängt der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 die frame-multiplexten Layer-1-Frames und stellt eine Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation bezüglich jeder Eingangsleitung durch Prüfen der „Header-CRC16"-Kennung jedes Layer-1-Frame-Header her.
  • Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 bezieht sich auf die „Protokoll"-Kennung der Header der Layer-1-Frames, extrahiert dabei ATM-Layer-1-Frames und sendet die ATM-Layer-1-Frames an den ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702. Der ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702, der den ATM-Layer-1-Frame empfangen hat, extrahiert die ATM-Layer-2-Frames aus dem ATM-Layer-1-Frame.
  • Gemäß der Anweisung des Prioritätsverarbeitungs-Schedulers 1705 wird der ATM-Layer-2-Frame, der in dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 gespeichert ist, nach der Übermittlung eines STM-Layer-2-Frame von dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 an den Frame-Mutliplexing-Abschnitt 1704 an den Frame-Mutliplexing-Abschnitt 1704 ausgegeben.
  • Der Frame-Mutliplexing-Abschnitt 1704 führt ein Frame-Multiplexing der ATM-Layer-2-Frames von dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 mit STM-Layer-2-Frames, die von dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 geliefert werden, und IP-Layer-2-Frames, die von dem IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 geliefert werden, aus und sendet die frame-multiplexten Layer-2-Frames an den Layer-2-Frame-Schalter 1602 des Kernknotens 1104.
  • Der Layer-2-Frame-Schalter 1602 gibt die Layer-2-Frames an geeignete Leitungen (Übertragungsabschnitt 1603 oder 1604) basierend auf den Label-Informationen aus, die in den Layer-2-Frame-Header enthalten sind.
  • In dem Übertragungsabschnitt (1603, 1604) des Kernknotens 1104 teilt der Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 die frame-multiplexten Layer-2-Frames abhängig von ihren Protokollen (unter Verwendung der zuvor genannten Steuerinformationen) auf, extrahiert ATM-Layer-2-Frames und sendet die ATM-Layer-2-Frames an den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802.
  • Der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 erzeugt ATM-Layer-1-Frames unter Verwendung der ATM-Layer-2-Frames, die von dem Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 geliefert werden, und der zuvor genannten Steuerinformationen.
  • Der Übertragungs-Scheduler 1805 weist den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 an, den ATM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 nach jeder der periodischen Anweisungen (125 μSek.) an den STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801, STM-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 auszugeben, auszugeben.
  • Gemäß den Anweisungen des Übertragungs-Scheduler 1805 gibt der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 den erzeugten STM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 aus. Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 führt ein Frame-Multiplexing der ATM-Layer-1-Frames von dem ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1802 mit STM-Layer-1-Frames, die von dem STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1801 geliefert werden, und IP-Layer-1-Frames, die von dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 geliefert werden, aus und überträgt die frame-multiplexten Layer-1-Frames an eine Übertragungsleitung (an den Kernknoten 1105).
  • Danach werden die ATM-Layer-1-Frames an den Kernknoten 1110, der in 12 gezeigt ist, über die Kernknoten 1105 und 1109 übermittelt.
  • In dem Empfangsabschnitt des Kernknotens 1110 stellt der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation unter Verwendung der Header der Layer-1-Frames her.
  • Nach dem Herstellen der Frame-Synchronisation bezieht sich der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 auf die „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame und beurteilt dadurch, ob oder ob nicht der Layer-1-Frame ein ATM-Layer-1-Frame ist.
  • Der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 bezieht sich ebenso auf die „Paketlängen"-Kennung des Layer-1-Frame-Header und erfasst dadurch die Gesamtlänge und das hintere Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast. In dem Fall, in dem der Layer-1-Frame ein ATM-Layer-1-Frame ist, sendet der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 den ATM-Layer-1-Frame an den Frame-Beendigungsabschnitt 1507.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1508 extrahiert einen ATM-Layer-2-Frame aus dem ATM-Layer-1-Frame, extrahiert ATM-Zellen aus dem ATM-Layer-2-Frame und sendet die ATM-Zellen an den ATM-Zellen-Übertragungsabschnitt 1504. Die ATM-Zellen werden von dem ATM-Zellen-Übertragungsabschnitt 1504 an die ATM-Vorrichtung 1112 (1501) übermittelt.
  • Wie oben erläutert, können die ATM-Zellen zusammen mit Daten unterschiedlicher Protokolle (ATM-Signale, IP-Pakete) unter Verwendung eines gemeinsamen Frame-Formats übermittelt werden, und daher können verschiedene Arten von Daten in einem Netzwerk gleichzeitig und mit einem gemeinsamen Verfahren gehandhabt und übermittelt werden.
  • Daher können die STM-Netzwerke, die ATM-Netzwerke und die IP-Netzwerke, die separat und unabhängig voneinander konstruiert worden sind, integriert oder als ein gemeinsames oder integriertes Netzwerk konstruiert werden.
  • Als nächstes wird die Übermittlung von IP-Paketen in dem Datenübertragungssystem von 12 in Ausführlichkeit erläutert.
  • Mit Bezug auf 15 empfängt in dem Übertragungsabschnitt des Kantenknotens 1103 der IP-Paket-Empfangsabschnitt 1403 IP-Pakete (IP-Paketdaten) von dem IP-Router 1102 (1400). Der IP-Paket-Empfangsabschnitt 1403 beendet den Layer-1 und den Layer-2, die zwischen dem IP-Router 1102 (1400) und dem Kantenknoten 1103 verwendet werden, extrahiert dadurch IP-Pakete und speichert die IP-Pakete in dem IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408.
  • Der Route-Label-Erzeugungsabschnitt 1406 erzeugt ein Route-Label basierend auf den IP-Layer-Informationen (Ziel-IP-Adresse, Quell-IP-Adresse, Protokoll-Kennung"), die in dem IP-Paket-Header enthalten sind. In Abhängigkeit von den Fällen wird sich auf Header-Informationen oberer Protokolle (TCP (Transport Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol)) an dem vorderen Ende der IP-Paket-Nutzlast für die Erzeugung des Route-Labels bezogen.
  • Der Route-Label-Erzeugungsabschnitt 1406 sendet das erzeugte Route-Label an den IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408.
  • Der Strom-Label-Erzeugungsabschnitt 1407 erzeugt ein Strom-Label basierend auf den Header-Informationen des IP-Pakets. Das Strom-Label ist ein Feld, auf das sich in dem Netzwerk zum Ausführen einer Stromverteilung auf zwei oder mehr OCHs, die eine Verbindung bilden, bezogen wird.
  • Die Strom-Label müssen den IP-Layer-2-Frames zur Verfügung gestellt werden, so dass dieselben IP-Ströme (das heißt IP-Ströme, die dieselbe Ziel-IP-Adresse und dieselbe Quell-IP-Adresse besitzen oder IP-Ströme, die dieselbe Ziel-IP-Adresse und dieselbe Quell-IP-Adresse und dieselben Parameter in den IP-Header-Informationen besitzen) dieselben Strom-Label aufweisen.
  • Das Strom-Label wird eindeutig aus den IP-Header-Informationen usw. berechnet, es wird jedoch bevorzugt, dass die Strom-Labels zufällige (so zufällig wie möglich) Werte annehmen, die abhängig von den IP-Header-Informationen bestimmt werden. Das Strom-Label kann z. B. von dem Strom-Label-Erzeugungsabschnitt 1407 durch Ausführen der Hash-Operation auf die IP-Layer-Informationen (den IP-Paket-Header) berechnet werden. Der Strom-Label-Erzeugungsabschnitt 1407 sendet das erzeugte Strom-Label an den IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408.
  • Der IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408 erzeugt einen IP-Layer-2-Frame durch Packen des IP-Pakets in die IP-Layer-2-Frame-Nutzlast und packt das Route-Label und das Strom-Label in den IP-Layer-2-Frame-Header. Die IP- Layer-2-Frames, die von dem IP-Layer-2-Frame-Erzeugungsabschnitt 1408 erzeugt werden, werden in dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 gespeichert.
  • Der Scheduler-Abschnitt 1413 weist den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 an, einen IP-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben, wenn der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 einen IP-Layer-1-Frame speichert. Der Scheduler-Abschnitt 1413 erteilt die obige Anweisung, nachdem er den ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 angewiesen hat, einen ATM-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben. Gemäß den Anweisungen des Scheduler-Abschnitts 1413 gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 einen primären IP-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus, wobei er ihm eine höhere Priorität als den Best-Effort-IP-Layer-1-Frames gibt.
  • Wie zuvor erwähnt, muss ein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame in einem verbleibenden Raum (Best-Effort-IP-Übertragungsraum) zwischen dem STM-Layer-1-Frame, den ATM-Layer-1-Frames und den primären IP-Layer-1-Frames in dem Übertragungsraum von 125 μSek. übermittelt werden, wie es in den 10 und 11 gezeigt ist.
  • Daher informiert der Scheduler-Abschnitt 1413 den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 über die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L (Byte), wenn der Scheduler-Abschnitt 1413 den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 dazu anweist, einen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame auszugeben.
  • Basierend auf der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L bestimmt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Länge usw. eines Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben ist, wie es in dem Flussdiagramm von 21 gezeigt ist. Außerdem wird in 21 aus Gründen der Einfachheit die Erläuterung unter Auslassung des „Nutzlast-CRC"-Feldes gegeben. In dem Fall, in dem das „Nutzlast-CRC"-Feld verwendet wird, wird das „Nutzlast-CRC"-Feld jedem IP-Layer-1-Frame hinzugefügt, wenn der IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame, ein BOM-Frame, ein COM-Frame oder ein EOM-Frame erzeugt und übermittelt wird, und es wird die Länge des „Nutzlast-CRC"-Feldes bei den Berechnungen in dem Flussdiagramm von 21 in Betracht gezogen.
  • Wenn der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Anweisung (einen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 auszugeben) und einen Längenparameter (der die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L angibt) empfangen hat, beurteilt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 als erstes, ob oder ob nicht, ein EOM-Frame dann verbleibt (Schritt S2200). Wenn ein verbleibender EOM-Frame existiert („Ja” in dem Schritt S2200), vergleicht der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Länge M des EOM-Frame mit der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L (Schritt S2201).
  • Wenn die EOM-Frame-Länge M größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist (M > L" in dem Schritt S2201), partitioniert der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den EOM-Frame und extrahiert den ersten Abschnitt des EOM-Frame. Die Länge des extrahierten ersten Abschnitts (einschließlich des Header) wird auf L gesetzt.
  • Der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 gibt den extrahierten ersten Abschnitt des EOM-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 als einen COM-Frame aus. Der verbleibende Abschnitt des EOM-Frame wird in dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 als ein EOM-Frame (der einen Layer-1-Frame-Header besitzt) gespeichert (Schritt S2202), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die EOM-Frame-Länge M gleich der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („M = L” in dem Schritt S2201), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den EOM-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 ohne Partitionieren des EOM-Frame aus (Schritt S2203), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die EOM-Frame-Länge M kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („M < L” in dem Schritt S2201), vergleicht der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L mit der aufaddierten EOM-Frame-Länge M und minimalen Dummy-Frame-Länge D (M + D) (Schritt S2204).
  • Wenn die Länge M + D der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („M + D = L” in dem Schritt S2204), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den EOM-Frame (Länge: M Bytes) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus (Schritt S2207) und gibt danach die minimale Dummy-Frame-Länge (Länge: D Bytes) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus (Schritt S2208), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Länge M + D größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („M + D > L” in dem Schritt S2204), fügt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Fülldaten nach der Nutzlast des EOM-Frame ein. Die Länge der Fülldaten wird auf L-M-1 Bytes gesetzt. Das 1 Byte wird für die „Fülllängen"-Kennung verwendet, die die Länge der Fülldaten anzeigt. Daher wird in dem zu übermittelnden EOM-Frame die „Fülllängen"-Kennung (1 Byte) an der Spitze der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt, und es werden die Fülldaten (L – M – 1 Bytes) an dem unteren Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast, wie in 7 gezeigt, eingefügt (Schritt S2205). Danach gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den EOM-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus (Schritt S2206), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Länge M + D kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („M + D < L” in dem Schritt S2204), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den EOM-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus und aktualisiert den Wert des Parameters L (Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L) zu L – M (L – M → L) (Schritt S2209).
  • Wenn kein verbleibender EOM-Frame existiert („Nein” in Schritt S2200) oder wenn die Aktualisierung der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ausgeführt worden ist (Schritt S2209), beurteilt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412, ob oder ob nicht ein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame existiert, der als nächstes zu übermitteln ist (Schritt S2210).
  • Wenn kein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame existiert, der als nächstes zu übermitteln ist („Nein” in Schritt S2210), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 einen Dummy-Frame der Länge L an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus, um so die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames zu implementieren (Schritt S2211), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn ein Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der als nächstes zu übertragen ist, existiert („Ja” in dem Schritt S2210), erhält der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Länge B des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der als nächstes zu übertragen ist (Schritt S2212), und vergleicht die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B mit der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L (Schritt S2213).
  • Wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B > L" in dem Schritt S2213), partitioniert der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame in einen BOM-Frame der Länge L und einen EOM-Frame (Schritt S2214). Danach gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den BOM-Frame der Länge L an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus und speichert den EOM-Frame (Schritt S2215), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („B = L” in dem Schritt S2213), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als einen einzelnen Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus, ohne den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame zu partitionieren (Schritt S2216), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B < L” in dem Schritt S2213), vergleicht der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L mit der aufaddierten Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B und minimalen Dummy-Frame-Länge D (B + D) (Schritt S2217).
  • Wenn die Länge B + D der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist („B + D = L" in dem Schritt S2217), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame (Länge: B) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 als einen einzelnen Frame aus (Schritt S2219) und gibt danach den mi nimalen Dummy-Frame (Länge: D) an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus (Schritt S2220), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Länge B + D größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B + D > L” in dem Schritt S2217), fügt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 die Fülldaten nach der Nutzlast des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, der als nächstes zu übertragen ist, ein. Die Länge der Fülldaten wird auf L – B – 1 Bytes gesetzt. Das 1 Byte wird für die „Fülllängen"-Kennung verwendet, die die Länge der Fülldaten anzeigt. Daher wird in dem als nächstes zu übertragenden Best-Effort-IP-Layer-1-Frame die „Fülllängen"-Kennung (1 Byte) an der Spitze der Layer-1-Frame-Nutzlast eingefügt, und es werden die Fülldaten (L – B – 1 Bytes) an dem unteren Ende der Layer-1-Frame-Nutzlast, wie in 7 gezeigt, eingefügt (Schritt S2221). Danach gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 aus (Schritt S2222), wodurch der Prozess beendet wird.
  • Wenn die Länge B + D kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist („B + D < L” in dem Schritt S2217), gibt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 den Best-Effort-IP-Layer-1-Frame an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 als einen einzelnen Frame aus und aktualisiert den Wert des Parameters L (Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L) zu L – B (L – B → L) (Schritt S2218). Danach kehrt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 zu Schritt S2212 zurück.
  • Durch den Algorithmus, der oben beschrieben worden ist, wird der Best-Effort-IP-Übertragungsraum der Länge L genau aufgefüllt, und es wird dadurch die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames (Intervall: 125 μSek.) erfolgreich implementiert.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1414 führt ein Frame-Multiplexing der IP-Layer-1-Frames (der primären IP-Layer-1-Frames und der Best-Effort-IP-Layer-1-Frames) von dem der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1412 mit STM-Layer-1-Frames, die von dem der STM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1410 geliefert werden, und ATM-Layer-1-Frames, die von dem der ATM-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1409 geliefert werden, aus und überträgt die frame-multiplexten Layer-1-Frames an die Übertragungsleitung (an den Kernknoten 1104).
  • In dem Empfangsabschnitt (1600, 1601) des Kernknotens 1104 empfängt der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 die frame-multiplexten Layer-1-Frames und stellt eine Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation bezüglich jeder Eingangsleitung durch Prüfen der „Header-CRC16"-Kennung jedes Layer-1-Frame-Header her.
  • Der Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 nimmt Bezug auf die „Protokoll"-Kennung der Header der Layer-1-Frames, wodurch er IP-Layer-1-Frames extrahiert, und sendet die IP-Layer-1-Frames an den IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703.
  • Der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 extrahiert einen IP-Layer-2-Frame aus der Nutzlast des IP-Layer-1-Frame, der von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert wird, wenn der IP-Layer-1-Frame ein einzelner Frame ist.
  • Wenn der IP-Layer-1-Frame, der von dem Layer-1-Beendigungsabschnitt 1700 geliefert wird, ein BOM-Frame ist, wartet der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 auf die Ankunft von COM-Frames und eines EOM-Frames und rekonstruiert danach einen IP-Layer-2-Frame durch Verbinden der Nutzlasten des BOM-Frame, der COM-Frame und des EOM-Frame.
  • Wenn die Fülldaten in dem IP-Layer-1-Frame enthalten waren, entfernt der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 die Fülldaten aus dem IP-Layer-1-Frame.
  • Der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 weist, nachdem er die Anweisung dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 und dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 gegeben hat, den IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 an, einen oder mehrere IP-Layer-2-Frames, die dann gespeichert sind, an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 auszugeben. Danach weist der Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 den IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 an, einen oder mehrere Best-Effort-IP-Layer-2-Frames, die darin gespeichert sind, an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 auszugeben.
  • Gemäß den Anweisungen des Prioritätsverarbeitungs-Scheduler 1705 gibt der IP-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1703 die primären IP-Layer-2-Frames und die Best-Effort-IP-Layer-2-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 aus.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1704 führt ein Frame-Mutliplexing der IP-Layer-2-Frames (der primären IP-Layer-2-Frames und der Best-Effort-IP-Layer-2-Frames) mit STM-Layer-2-Frames, die von dem STM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1701 geliefert werden, und ATM-Layer-2-Frames, die von dem ATM-Layer-2-Beendigungsabschnitt 1702 geliefert werden, aus und sendet die frame-multiplexten Layer-2-Frames an den Layer-2-Frame-Schalter 1602 des Kernknotens 1104.
  • Der Layer-2-Frame-Schalter 1602 überträgt die Layer-2-Frames an geeignete Ausgangsleitungen (an den Übertragungsabschnitt 1603 oder 1604) basierend auf den Label-Informationen, die in den Layer-2-Frame-Header enthalten sind.
  • In dem Übertragungsabschnitt (1603, 1604) des Kernknotens 1104 teilt der Frame-Aufteilungsabschnitt 1804 die frame-multiplexten Layer-2-Frames abhängig von ihren Protokollen (basierend auf den Steuerinformationen, die in dem Kernknoten 1104 übertragen werden) auf, extrahiert IP-Layer-2-Frames und sendet die IP-Layer-2-Frames an den IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803.
  • Gemäß den Anweisungen des Übertragungs-Scheduler 1805 wandelt der IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 die IP-Layer-2-Frames in IP-Layer-1-Frames um und gibt die IP-Layer-1-Frames an den Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 aus. Die Umwandlung von den IP-Layer-2-Frames in IP-Layer-1-Frames wird auf dieselbe Weise wie die Umwandlung, die in dem Kernknoten 1103 durchgeführt wird, durchgeführt.
  • Der Frame-Multiplexing-Abschnitt 1800 führt ein Frame-Mutliplexing der IP-Layer-1-Frames von dem IP-Layer-1-Frame-Erzeugungsabschnitt 1803 mit STM-Layer-1-Frames, die von dem STM-Layer-1-Erzeugungsabschnitt 1801 geliefert werden, und ATM-Layer-1-Frames, die von dem ATM-Layer-1-Erzeugungsabschnitt 1802 geliefert werden, aus und überträgt die frame-multiplexten Layer-1-Frames an eine Übertragungsleitung (an den Kernknoten 1105).
  • 13 und 14 sind schematische Darstellungen, die die Übertragung der IP-Layer-1-Frames in einem Netzwerk unter Verwendung des Route-Label und des Strom-Label zeigen.
  • Das Route-Label, das in dem Layer-2-Frame-Header eines IP-Layer-1-Frame enthalten ist, wird zum Bestimmen von übermittelnden Knoten (Kernknoten) zum Übertragen des Layer-1-Frame verwendet. In dem Beispiel von 13 wird der IP-Layer-1-Frame von einem Kantenknoten (EN) 1200 über Kernknoten (CN) 1201, 1202 und 1204 an einen Kantenknoten (EN) 1207 übertragen. Der Kernknoten (CN) 1201 bezieht sich auf das Route-Label, das in dem IP-Layer-1-Frame enthalten ist, und gibt den IP-Layer-1-Frame an eine Ausgangsleitung (einen Ausgangsport) entsprechend dem Route-Label aus, wodurch der IP-Layer-1-Frame an den Kernknoten (CN) 1202 übertragen wird. Danach wird ähnlich ein Schalten von den Kernknoten (CN) 1202 und 1204 ausgeführt, und es wird dadurch der IP-Layer-1-Frame an den Kantenknoten (EN) 1207 übertragen.
  • Jede Verbindung zwischen zwei Kernknoten ist aus zwei oder mehr Wellenlängen (optischen Kanälen) zusammengesetzt, jedoch bezeichnet das Route-Label nicht die zu benutzende Wellenlänge. Das Route-Label wird lediglich zu der Bestimmung der Übertragungsroute des IP-Layer-1-Frame (der Reihenfolge der übermittelnden Knoten) verwendet.
  • Das Strom-Label, das in dem Layer-2-Frame-Header eines IP-Layer-1-Frame enthalten ist, bezeichnet eine Wellenlänge, die für das Übertragen des IP-Layer-1-Frame zu verwenden ist, wenn eine Verbindung aus zwei oder mehr Wellenlängen zusammengesetzt ist. Die Wellenlänge, die für das Übertragen eines IP-Layer-1-Frame zu verwenden ist, wird von jedem Kernknoten (CN) für jeden IP-Layer-2-Frame (für jeden IP-Layer-1-Frame) durch Bezugnahme auf das Strom-Label, das in dem IP-Layer-1-Frame enthalten ist, wie es in 14 gezeigt ist, bestimmt. In dem Fall von 14 wählt der Kernknoten (CN) 1301 eine Wellenlänge aus zwei oder mehr Wellenlängen, die die Verbindung zwischen den Kernknoten (CN) 1301 und 1302 bilden, durch Bezugnahme auf das Strom-Label des IP-Layer-1-Frame aus und überträgt den IP-Layer-1-Frame an den Kernknoten (CN) 1302 unter Verwendung der ausgewählten Wellenlänge. Außerdem werden in einem Kernknoten (CN) IP-Layer-2- Frames, die dieselben Strom-Labels besitzen, unter Verwendung derselben Wellenlänge übertragen.
  • Mit Bezug wiederum auf 12 empfängt in dem Empfangsabschnitt des Kantenknotens 1110 der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 frame-multiplexte Layer-1-Frames und stellt eine Bit-ynchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation durch Bezugnahme auf die Layer-1-Frame-Header her.
  • Der Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 bezieht sich auf die „Protokoll"-Kennung der Layer-1-Frame-Header, wodurch er IP-Layer-1-Frames aus den frame-multiplexten Layer-1-Frames extrahiert, und sendet die IP-Layer-1-Frames an den Frame-Beendigungsabschnitt 1506.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 extrahiert einen IP-Layer-2-Frame aus der Nutzlast des IP-Layer-1-Frame, der von dem Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 geliefert wird, wenn der IP-Layer-1-Frame ein einzelner Frame ist.
  • Wenn der IP-Layer-1-Frame, der von dem Frame-Aufteilungsabschnitt 1509 geliert wird, ein BOM-Frame ist, wartet der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 auf die Ankunft von COM-Frames und eines EOM-Frame und rekonstruiert danach einen IP-Layer-2-Frame durch Verbinden der Nutzlasten des BOM-Frame der COM-Frames und des EOM-Frame.
  • Wenn die Fülldaten in dem IP-Layer-1-Frame enthalten waren, entfernt der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 die Fülldaten aus dem IP-Layer-1-Frame.
  • Der Frame-Beendigungsabschnitt 1506 extrahiert ein IP-Paket aus dem IP-Layer-2-Frame und sendet das IP-Paket an den IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503. Der IP-Paket-Übertragungsabschnitt 1503 überträgt das IP-Paket an den IP-Router 1113 (1500).
  • Wie oben beschrieben, werden in dem Betrieb des Datenübertragungssystems in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die STM-Layer-1-Frames in festgelegten Perioden (125 μSek.) übertragen. Es wird eine Bit-Synchronisation in der physikalischen Schicht hergestellt, und es werden eine Byte-Synchronisa tion und eine Frame-Synchronisation unter Verwendung der „Header-CRC16"-Kennung hergestellt, wodurch die STM-Signale notwendiger Weise in festgelegten Intervallen (125 μSek.) übertragen werden, wobei Ende-zu-Ende-Schaltungs-Qualitätsüberwachungsfunktionen (Ende-zu-Ende-Leistungsüberwachungsfunktionen) beibehalten werden.
  • Die STM-Signale, die ATM-Zellen und die IP-Pakete werden unter Verwendung eines gemeinsamen Frame-Formats übertragen, und daher können die verschiedenen Arten von Informationen in einem Netzwerk gleichzeitig mit einem gemeinsamen Verfahren gehandhabt und verwaltet werden.
  • Daher können die STM-Netzwerke, die ATM-Netzwerke und die IP-Netzwerke, die getrennt und unabhängig voneinander konstruiert worden sind, integriert oder als ein gemeinsames oder integriertes Netzwerk konstruiert werden.
  • Durch die Definition des Route-Labels und des Strom-Labels als Übertragungsinformationen für die IP-Layer-2-Frames können IP-Pakete geeignet durch einfache Verfahren übertragen werden, selbst wenn jede Verbindung aus zwei oder mehr Wellenlängen mit Hilfe von WDM (Wavelength Division Multiplexing) zusammengesetzt ist.
  • Wenn die obige Ausführungsform auf ein IP-Netzwerk (ohne STM und ATM) angewendet wird, können die primären IP-Layer-1-Frames in festgelegten Intervallen (z. B. 125 μSek.) übertragen werden, und dadurch kann die Übertragung der primären IP-Layer-1-Frames mit derselben hohen Qualität (ohne Verzögerungsvariation) wie die der STM-Layer-1-Frames der obigen Ausführungsform durchgeführt werden.
  • Wie hierin zuvor dargelegt, können mit dem Frame-Konstruktionsverfahren, der Frame-Konstruktionsvorrichtung und dem Datenübertragungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verschiedene Arten von Daten (STM-Signale, ATM-Zellen und IP-Pakete) in einem Netzwerk unter Verwendung eines gemeinsamen Frame-Formats übertragen werden.
  • Die Layer-1-Frames, die die STM-Signale, die ATM-Zellen und die IP-Pakete enthalten, die an verschiedene Ziele adressiert sind, können geeignet an ihre Ziele übertragen werden.
  • STM-Netzwerke, ATM-Netzwerke und IP-Netzwerke, die getrennt und unabhängig voneinander konstruiert worden sind, können integriert oder als ein gemeinsames oder integriertes Netzwerk konstruiert werden.
  • Bit-Fehler, die währende der Übertragung der Layer-1-Frames auftreten können, können von jedem Knoten unter Verwendung des „Nutzlast-CRC"-Felds detektiert werden, wodurch die Verbindungsüberwachung von jedem Knoten durchgeführt werden kann. Unter Verwendung der CAM-Frames kann eine Pfadüberwachung hinsichtlich eines Pfads von dem Einlasspunkt zu dem Auslasspunkt von einem Knoten an dem Auslasspunkt durch Bezugnahme auf die CAM-Frames durchgeführt werden.
  • Die Layer-2-Frames und die Layer-1-Frames können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unabhängig von der Größe des STM-Signals, der ATM-Zelle oder des IP-Pakets, das oder die in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, konstruiert werden. Daher wird der Layer-1-Frame selbst dann konstruiert, wenn die Größe der Daten (STM-Signal, ATM-Zelle oder IP-Paket), die übertragen werden sollen, sehr klein ist. Auf der anderen Seite können, selbst wenn die Menge an Best-Effort-IP-Paketen, die zu übertragen sind, sehr groß ist, durch die Prioritätsverarbeitung der obigen Ausführungsform in der Reihenfolge von STM, ATM, primäres IP und Best-Effort-IP die STM-Layer-1-Frames und die ATM-Layer-1-Frames (und die primären IP-Layer-1-Frames) übertragen werden, ohne durch die Verstopfung in dem Best-Effort-IP-Verkehr gestört zu werden.
  • Die Layer-1-Frames in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind frame-multiplext und werden mit vorbestimmter Periodizität (z. B. 125 μSek.) übertragen, wodurch die Bit-Synchronisation in der physikalischen Schicht hergestellt werden kann. Unter Verwendung der „Header-CRC16"-Kennungen der Layer-1-Frame-Header werden die Byte-Synchronisation und die Frame-Synchronisation hergestellt.
  • Die Art der Daten, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind und übertragen werden, kann unter Bezugnahme auf die „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header detektiert werden.
  • Die Priorität (in der Datenübertragung) der Daten, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind und übertragen werden, kann unter Bezugnahme auf die „Prioritäts"-Kennung des Layer-1-Frame-Header detektiert werden, wodurch die STM-Layer-1-Frames (CRB-Verkehr) mit der höchsten Priorität übertragen werden.
  • Die Länge des Layer-1-Frame-Header ist festgelegt (6 Bytes in der Ausführungsform), wodurch die Bezugnahme auf die Header-Informationen (Kennungen) leicht und korrekt von jedem Knoten ausgeführt werden kann.
  • In dem Fall, in dem die Fülldaten in die Layer-1-Frame-Nutzlast gefüllt worden sind, um die Länge des Layer-1-Frame bei der Frame-Übertragung anzupassen, kann ein Knoten, der den Layer-1-Frame empfangen hat, die Fülldaten durch Bezugnahme auf die „Füll"-Kennung und die „Fülllängen"-Kennung leicht entfernen.
  • Der Layer-1-Frame in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann das N-Kanal-Trunk-Signal von N × 64 Kbps, das zwischen herkömmlichen Schaltern übertragen worden ist, aufnehmen und übertragen, und daher können die herkömmlichen Telefonnetzwerke (Sprachübertragungstelekommunikationsnetzwerke) in dem Datenübertragungssystem der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden.
  • Die STM-Layer-1-Frame der vorliegenden Erfindung können zu genau festgelegten Intervallen (125 μSek. in der obigen Ausführungsform) durch die Anpassung der Länge des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame übertragen werden. Die Anpassung der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge wird durch Partitionieren des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame, das Einfügen der Fülldaten usw., wie mit Bezug auf 21 beschrieben, ausgeführt. Selbst wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der zu übertragen ist, wird die periodische Übertragung der STM-Layer-1-Frames (125 μSek.) durch die Übertragung der Dummy-Frames beibehalten.
  • In der obigen Ausführungsform kann die Übertragung der STM-Signale (die in den STM-Layer-1-Frames enthalten sind) mit höherer Priorität als die der ATM-Signale (die in den ATM-Layer-1-Frames enthalten sind) und der IP-Pakete (die in den IP-Layer-1-Frames enthalten sind) ausgeführt werden, und die Übertragung der ATM-Signale kann mit höherer Priorität als die der IP-Pakete ausgeführt werden.
  • Wenn die vorliegende Erfindung auf ein IP-Netzwerk (ohne STM und ATM) angewendet wird, können die primären IP-Layer-1-Frames in festgelegten Intervallen (z. B. 125 μSek.) übertragen werden, wodurch die Übertragung der primären IP-Pakete mit derselben hohen Qualität (ohne Verzögerungsvariation) wie die der herkömmlichen STM-Signale durchgeführt werden kann.
  • Die Best-Effort-IP-Pakete, die von niedrigerer Priorität unter den IP-Paketen sind, werden in der Ausführungsform mit der niedrigsten Priorität übertragen, wodurch die STM-Signale, die ATM-Zellen und die primären IP-Pakete, die als ein Hoch-Prioritäts-Verkehr gehandhabt werden sollten, mit höherer Priorität übertragen werden können.
  • Ein Kernknoten, der die Layer-1-Frames übermittelt, kann durch die Bezugnahme auf die „Protokoll"-Kennung des Layer-1-Frame-Header die Art (das Protokoll) von Daten beurteilen, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind, wodurch es dem Kernknoten ermöglicht wird, die Priorität der Übertragung des Layer-1-Frame zu beurteilen.
  • Der Kernknoten, der die Layer-1-Frames übermittelt, kann die STM-Signale (STM-Layer-1-Frames) mit der höchsten Priorität unter den verschiedenen Arten von Daten in genau festgelegten Intervallen (125 μSek.) übertragen, um so die Ende-zu-Ende-Leistungsüberwachungsfunktionen zu implementieren.
  • Der Kernknoten, der die Layer-1-Frames übermittelt, kann den nächsten Knoten (Ausgangsport) zum Übertragen des Layer-1-Frame durch die Bezugnahme auf das Route-Label des Layer-2-Frame-Header bestimmen.
  • Der Kernknoten, der die Layer-1-Frames übermittelt, kann die Wellenlänge für die Übertragung des Layer-1-Frame durch die Bezugnahme auf das Strom-Label des Layer-2-Frame-Header auswählen.
  • Außerdem ist es, während die Prozesse des Flussdiagramms von 21 für die Übertragung der Best-Effort-IP-Layer-1-Frames als Prozesse auf der Ebene von Layer-1-Frames erläutert worden sind, ebenso möglich, die Kantenknoten und Kernknoten zu veranlassen, äquivalente Prozesse (Partitionieren, Auffüllen, usw.) auf der Ebene von Layer-2-Frames oder IP-Paketen auszuführen.
  • Die Prioritätsverarbeitung, die in der obigen Ausführungsform verwendet worden ist, ist lediglich ein Beispiel, und es können ebenso andere Algorithmen für die Prioritätsverarbeitung verwendet werden. Zum Beispiel kann, während in der obigen Ausführungsform die Übertragung eines primären IP-Layer-1-Frame in dem festgelegten Zyklus (125 μSek.) nach der Übertragung sämtlicher der ATM-Layer-1-Frames ausgeführt worden ist, die in dem Knoten gespeichert sind, die Übertragung des primären IP-Layer-1-Frame ebenso nach der Übertragung eines ATM-Layer-1-Frame ausgeführt werden. Auf dieselbe Weise kann, während die Übertragung eines Best-Effort-IP-Layer-1-Frame in dem festgelegten Zyklus (125 μSek.) nach der Übertragung sämtlicher der primären IP-Layer-1-Frames gestartet worden ist, die in dem Knoten gespeichert sind, die Übertragung des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame ebenso nach der Übertragung eines primären IP-Layer-1-Frame gestartet werden. Die Länge des festgelegten Zyklus (125 μSek.), der in der obigen Ausführungsform verwendet wird, kann abhängig von den Design-Erfordernissen des Datenübertragungssystem verändert werden.
  • Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf besondere illustrative Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie nicht durch diese Ausführungsformen, sondern lediglich durch die angehängten Ansprüche, beschränkt.

Claims (47)

  1. Ein Layer-1-Frame-Konstruktionsverfahren, umfassend: Konstruieren eines Layer-1-Frame-Headers einschließlich einer Prioritätskennung, die eine Priorität einer Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, einer Protokollkennung, die ein Protokoll von Daten in der Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, wobei die Protokollkennung ein Protokoll identifiziert, das ausgewählt ist aus einem synchronen Übertragungsmodus, STM, -Signal, Asynchroner Übertragungsmodus, ATM, -Zellen, einem primären Internet-Protokoll, IP, -Paket und einem Best-Effort-IP-Paket in einem allgemeinen Frame-Format, und einer zyklischen Redundanzprüfungs, CRC, -Kennung, die ein CRC-Ergebnis anzeigt, das auf Teilen des Frame-Headers einschließlich der Prioritätskennung und der Protokollkennung ausgeführt wird, wobei die CRC-Kennung verwendet wird, um eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation anzuzeigen; und Anhängen der Nutzlast an den konstruierten Layer-1-Frame-Header, wobei, wenn eine Länge B eines Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Beginning-of-Message, BOM, -Frame der Länge L unter Verwendung eines vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert wird, der BOM-Frame übertragen wird, und ein End-of-Message, EOM, -Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert wird, wobei, wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der übermittelt werden soll, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen wird.
  2. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, in dem die Layer-1-Frame-Nutzlast ein Feld einer variablen Länge ist.
  3. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 2 beansprucht, in dem die Länge der Layer-1-Frame-Nutzlast variabler Länge auf zwischen 0 Kbyte und 64 Kbyte eingestellt wird.
  4. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht in dem der Layer-1-Frame-Header weiterhin einschließt: eine Paketlängenkennung, die die Länge der Layer-1-Frame-Nutzlast anzeigt; eine Frame-Modus-Kennung, die die Art des Layer-1-Frame anzeigt; eine Füllkennung, die anzeigt ob oder ob nicht Fülldaten in dem Layer-1-Frame enthalten sind; wobei die CRC-Kennung ein CRC-Ergebnis anzeigt, das zusätzlich für die Paketlängenkennung und die Frame-Modus-Kennung ausgeführt wird.
  5. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 4 beansprucht, in dem die Protokollkennung anzeigt, ob die Art der Daten, die in dem Layer-1-Frame übertragen werden, Internet Protokoll Version 4, IPv4, -Daten, Internet Protokoll Version 6, IPv6, -Daten, STM-Daten, ATM-Daten oder Dummy-Daten sind.
  6. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 5 beansprucht, in dem ein Operating-And-Management, OAM, -Frame als ein Special-Purpose-Layer-1-Frame zum Überwachen eines Pfads zwischen dem Eintrittspunkt und dem Austrittspunkt konstruiert und periodisch übertragen wird.
  7. Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 6 beansprucht, in dem die Protokollkennung anzeigt, ob die Art der Daten, die in dem Layer-1-Frame über tragen werden, Internet Protokoll Version 4, IPv4, -Daten, Internet Protokoll Version 6, IPv6, -Daten, STM-Daten, ATM-Daten oder Dummy-Daten sind.
  8. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, in dem der Lager-1-Frame-Header ein Feld einer festgelegten Länge ist.
  9. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 4 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem die Fülldaten in dem Lager-1-Frame enthalten sind, eine Fülllängenkennung, die die Länge der Fülldaten anzeigt, dem Lager-1-Frame-Header hinzugefügt wird.
  10. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, in dem ein Lager-2-Frame zum Enthalten und Übertragen der Daten in die Lager-1-Frame-Nutzlast gepackt wird.
  11. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 10 beansprucht, in dem der Lager-2-Frame einschließt: einen Lager-2-Frame-Header zum Enthalten von Informationen, die für das Routen des Lager-2-Frame verwendet werden sollen; und eine Lager-2-Frame-Nutzlast, in die die Daten gepackt sind.
  12. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das STM-Signal in die Lager-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, ein N-Kanal-STM-Signal einer Bitrate von N·64 Kbps, das von einer STM-Vorrichtung (1100, 1111, 1402) übertragen wird, in die Lager-2-Frame-Nutzlast gepackt wird.
  13. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem die ATM-Zellen in die Lager-2-Frame-Nutzlast gepackt sind, ATM-Zellen, die von einer ATM-Vorrichtung (1102, 1112, ..) übertragen werden, in die Lager-2-Frame-Nutzlast gepackt sind.
  14. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 4 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das STM-Signal in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt ist, Informationen, die einen Konstante-Bitrate, CBR, -Verkehr anzeigen, in der Prioritätskennung beschrieben werden, und Informationen, die STM anzeigen, in der Protokollkennung beschrieben werden.
  15. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das STM-Signal in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, der Layer-2-Frame-Header ein Route-Label als Information einschließt, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das STM-Signal enthält, durch die übermittelnden Knoten (1201, 1202, ..) verwendet wird.
  16. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 4 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem die ATM-Zellen in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt sind, Informationen, die die Art der ATM-Zellen anzeigen, in der Prioritätskennung beschrieben werden und Informationen, die ATM anzeigen, in der Protokollkennung beschrieben werden.
  17. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem die ATM-Zellen in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt sind, der Layer-2-Frame-Header ein Route-Label als Information einschließt, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das STM-Signal enthält, durch die übermittelnden Knoten (1201, 1202, ..) verwendet wird.
  18. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das primäre IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, das primäre IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, ohne partitioniert zu werden.
  19. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 4 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das primäre IP-Paket in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt ist, Informationen, die die Art des IP-Pakets anzeigen, in der Prioritätskennung beschrieben werden, und Informationen, die IP anzeigen, in der Protokollkennung beschrieben werden.
  20. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das primäre IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, der Layer-2-Frame-Header einschließt: ein Route-Label als Information, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das primäre IP-Paket enthält, durch die übermittelnden Knoten (1201, 1202, ..) verwendet wird; und ein Strom-Label als Information, die für das Bestimmen einer Wellenlänge verwendet wird, die für das Übertragen des Layer-1-Frame, der das primäre IP-Paket enthält, zwischen übermittelnden Knoten (1301, 1302, ..) verwendet werden soll.
  21. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 20 beansprucht, in dem das Strom-Label durch Ausführen der Hash-Operation auf den Header des primären IP-Pakets erzeugt wird.
  22. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das Best-Effort-IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L, die für die Übertragung des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, verwendet werden kann, bestimmt wird zu: L = CL – SL – AL – PL – BLwobei CL eine vorbestimmte Länge CL bezeichnet, die einem vorbestimmten Zyklus entspricht, SL die Länge des Layer-1-Frame bezeichnet, der ein STM-Signal enthält, das in dem Zyklus übertragen wird, AL die Längen eines oder mehrerer Layer-1-Frames bezeichnet, die ATM-Zellen enthalten, die in dem Zyklus übertragen werden, PL die Länge eines oder mehrerer Layer-1-Frames bezeichnet, die primäre IP-Pakete enthalten, die in dem Zyklus übertragen werden, und BL die Länge eines oder mehrerer Layer-1-Frames bezeichnet, die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, die in dem Zyklus vor der Übertragung des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, übertragen werden.
  23. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist, der Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen wird.
  24. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Continuation-Of-Message, COM, -Frame der Länge L unter Verwendung des vorderen Teils des gespeicherten EOM-Frame konstruiert wird, der COM-Frame übertragen wird und ein EOM-Frame, der den verbleibenden Abschnitt des gespeicherten EOP-Frame enthält, gespeichert wird.
  25. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die EOM-Frame-Länge M aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D, M + D, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, der gespeichert EOM-Frame als ein EOM-Frame übertragen wird und die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L zu L – M aktualisiert wird.
  26. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die EOM-Frame-Länge M aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D, M + D, der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist, der gespeicherte EOM-Frame als ein EOM-Frame übertragen wird und danach ein minimaler Dummy-Frame übertragen wird.
  27. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge M des gespeicherten EOM-Frame kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die EOM-Frame-Länge M aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D, M + D, größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, Fülldaten in die Nutzlast des gespeicherten EOM-Frame eingefügt werden, um so die EOM-Frame-Länge M auf L zu vergrößern, und der gespeicherte EOM-Frame, der die Fülldaten enthält, als ein EOM-Frame übertragen wird.
  28. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D, B + D, der Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L gleich ist, der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen wird und danach ein minimaler Dummy-Frame übertragen wird.
  29. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B aufaddiert mit einer minimalen Dummy-Frame-Länge D, B + D, größer als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, Fülldaten in die Nutzlast des Best-Effort-IP-Layer-1-Frame eingefügt werden, um die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B auf L zu erhöhen, und der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame einschließlich der Fülldaten als ein einzelner Frame übertragen wird.
  30. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, in dem, wenn die Länge B des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, und wenn die Best-Effort-IP-Layer-1-Frame-Länge B aufaddiert mit einer minimalen Dummy- Frame-Länge D, B + D, kleiner als die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, der Best-Effort-IP-Layer-1-Frame als ein einzelner Frame, ohne partitioniert zu werden, übertragen wird und die Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L zu L – B aktualisiert wird.
  31. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das Best-Effort-IP-Paket in die Layer-2-Frame-Nutzlast gepackt ist, der Layer-2-Frame-Header einschließt: ein Route-Label als Information, die für das Routen des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, durch die übermittelnden Knoten (1201, 1202, ..) verwendet wird; und ein Strom-Label als Information, die für das Bestimmen einer Wellenlänge verwendet wird, die für das Übertragen des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, zwischen übermittelnden Knoten (1301, 1302, ..) verwendet werden soll.
  32. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 31 beansprucht, in dem das Strom-Label durch Ausführen der Hash-Operation auf den Header des Best-Effort-IP-Pakets erzeugt wird.
  33. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 11 beansprucht, in dem der Layer-2-Frame-Header fortgelassen wird, wenn der Layer-1-Frame als ein Continuation-Of-Message, COM, -Frame oder ein EOM-Frame übertragen wird.
  34. Ein Frame-Konstruktionsverfahren, wie in Anspruch 4 beansprucht, in dem in dem Fall, in dem das Best-Effort-IP-Paket in die Layer-1-Frame-Nutzlast gepackt ist, Informationen, die die Art des IP-Pakets anzeigen, in der Prioritätskennung beschrieben sind, und Informationen, die IP anzeigen, in der Protokollkennung beschrieben sind.
  35. Eine Frame-Konstruktionsvorrichtung (1104, 1104, ..) einer Netzwerkausrüstung, umfassend: eine Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung (1409, 1410, 1412, 1801, 1802, 1803) zum Erzeugen eines Layer-1-Frame-Header in einem allgemeinen Frame-Format, der in der Lage ist, Daten eines Protokolls aufzunehmen, das ausgewählt ist aus einem synchronen Übertragungsmodus, STM, -Signal, Asynchroner Übertragungsmodus, ATM, -Zellen, einem primären Internet-Protokoll, IP, -Paket und einem Best-Effort-IP-Paket, wobei der Layer-1-Frame-Header eine Prioritätskennung, die eine Priorität einer Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, eine Protokollkennung zum Identifizieren eines Protokolls von Daten in der Nutzlast des Layer-1-Frame und eine zyklischen Redundanzprüfungs, CRC, -Kennung, die ein CRC-Ergebnis anzeigt, das auf Teilen des Frame-Headers einschließlich der Prioritätskennung und der Protokollkennung ausgeführt wird, wobei die CRC-Kennung verwendet wird, um eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation anzuzeigen, einschließt; und eine Einrichtung zum Anhängen des konstruierten Layer-1-Frame-Header an eine Nutzlast des Layer-1-Frame, wobei, wenn eine Länge B eines Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Beginning-of-Message, BOM, -Frame der Länge L unter Verwendung eines vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert wird, der BOM-Frame übertragen wird, und ein End-of-Message, EOM, -Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert wird, wobei, wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der übermittelt werden soll, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen wird.
  36. Ein Datenübertragungssystem, das Kantenknoten (1103, 1106, ..) und Kernknoten (1104, 1105, ..) einschließt, in dem: ein Kantenknoten (1103, 1106, ..) mit einer Synchroner-Übertragungsmodus, STM, -Vorrichtung (1100, 1111, ..), einer Asynchroner-Übertragungsmodus, ATM, -Vorrichtung (1101, 1112, ..) oder einem Internet-Protokoll, IP, -Router (1102, 1113, ..) verbunden ist und einschließt: eine Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung (1409, 1410, 1412) zum Erzeugen eines Layer-1-Frame, der in der Lage ist, Daten eines Protokolls aufzunehmen, das ausgewählt ist aus einem STM-Signal, das von der STM-Vorrichtung (1100, 1111, ..) geliefert wird, ATM-Zellen, die von der ATM-Vorrichtung (1102, 1112, ..) geliefert werden, einem primären IP-Paket, das von dem IP-Router (1102, 1113, ..) geliefert wird, und einem Best-Effort-IP-Paket, das von dem IP-Router (1102, 1113, ..) geliefert wird, wobei der Layer-1-Frame einen Layer-1-Frame-Header umfasst, der eine Prioritätskennung, die eine Priorität einer Nutzlast des Layer-1-Frame anzeigt, eine Protokollkennung zum Identifizieren eines Protokolls von Daten in der Nutzlast des Layer-1-Frame und eine zyklischen Redundanzprüfungs, CRC, -Kennung, die ein CRC-Ergebnis anzeigt, das auf Teilen des Frame-Headers einschließlich der Prioritätskennung und der Protokollkennung ausgeführt wird, wobei die CRC-Kennung verwendet wird, um eine Bit-Synchronisation, Byte-Synchronisation und Frame-Synchronisation in einem allgemeinen Frame-Format anzuzeigen, einschließt; und eine Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung (1413, 1414) zum Übertragen der Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, der Layer-1-Frames, die die ATM-Zellen enthalten, der Layer-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten, und der Layer-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, die durch die Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung (1409, 1410, 1412) konstruiert werden, an einen Kernknoten (1104, 1105, ..); eine Layer-1-Frame-Aufteileinrichtung (1509) zum Aufteilen von Layer-1-Frames, die von dem Kernknoten (1104, 1105, ..) geliefert werden, in STM-Layer-1-Frames, die STM-Signale enthalten, ATM-Layer-1-Frames, die ATM-Zellen enthalten, Primärer-IP-Layer-1-Frames, die primäre IP-Pakete enthalten, und Best-Effort-IP-Layer-1-Frames, die Best-Effort-IP-Pakete enthalten; und eine Datenextrahierungseinrichtung (1506, 1507, 1508) zum Extrahieren der STM-Signale, der ATM-Zellen, der primären IP-Pakete und der Best-Effort-IP- Pakete aus den STM-Layer-1-Frames, den -Layer-1-Frames, den Primärer-IP-Layer-1-Frames bzw. den Best-Effort-IP-Layer-1-Frames; und eine Datenübertragungseinrichtung (1503, 1504, 1505) zum Übertragen der STM-Signale, die von der Datenextrahierungseinrichtung (1508) extrahiert werden, an die STM-Vorrichtung (1100, 1111, ..), Übertragen der ATM-Zellen, die von der Datenextrahierungseinrichtung (1507) extrahiert werden, an die ATM-Vorrichtung (1101, 1112, ..), und Übertragen der primären IP-Pakete und der Best-Effort-IP-Pakete, die von der Datenextrahierungseinrichtung (1506) extrahiert werden, an den IP-Router (1102, 1113, ..), und wobei der Kernknoten (1104, 1105, ..) mit einem oder mehreren Kantenknoten (1103, 1106, ..) oder einem oder mehreren Kernknoten (1104, 1105, ..) verbunden ist und den Layer-1-Frame, der von einem Randknoten (1103, 1106, ..) oder einem Kernknoten (1104, 1005, ..) geliefert wird, an einen geeigneten Kernknoten (1104, 1105, ..) oder Kantenknoten (1103, 1106, ..) durch Bezug auf Routing-Informationen, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind, überträgt, und wobei, wenn eine Länge B eines Layer-1-Frame, der ein Best-Effort-IP-Paket enthält, größer als eine Best-Effort-IP-Übertragungsraumlänge L ist, ein Beginning-of-Message, BOM, -Frame der Länge L unter Verwendung eines vorderen Teils des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, konstruiert wird, der BOM-Frame übertragen wird, und ein End-of-Message, EOM, -Frame einschließlich des verbleibenden Abschnitts des Layer-1-Frame, der das Best-Effort-IP-Paket enthält, gespeichert wird, wobei, wenn es keinen Best-Effort-IP-Layer-1-Frame gibt, der übermittelt werden soll, ein Dummy-Frame der Länge L erzeugt und übertragen wird.
  37. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 36 beansprucht, in dem die Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung (1413, 1414) des Kantenknotens (1103, 1106, ..) dazu ausgebildet ist, die Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, in vorbestimmten Zeitintervallen zu dem Kernknoten (1104, 1005, ..) zu übertragen.
  38. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 37 beansprucht, in dem das vorbestimmte Zeitintervall auf 125 μSek eingestellt ist.
  39. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 36 beansprucht, in dem die Layer-1-Frame-Übertragungseinrichtung (1413, 1414) des Kantenknotens (1103, 1106, ..) dazu ausgebildet ist, ein Frame-Multiplexen der Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, der Layer-1-Frames, die die ATM-Zellen enthalten, der Layer-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten, und der Layer-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, auszuführen, und weiterhin dazu ausgebildet ist, die frame-multiplexten Layer-1-Frames an den Kernknoten (1104, 1105, ..) zu übertragen.
  40. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 36 beansprucht, in dem die Layer-1-Frame-Konstruktionseinrichtung (1409, 1410, 1412) des Kantenknotens (1103, 1106, ..) dazu ausgebildet ist, eine 32-Bit-CRC-Operation für die Layer- 1-Frame-Nutzlast auszuführen, und das CRC-16-Ergebnis als das Nutzlast-CRC-Feld dem Layer-1-Frame hinzufügt.
  41. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 37 beansprucht, in dem die Layer-1-Frame-Aufteileinrichtung (1509) des Kantenknotens (1103, 1106, ..) dazu ausgebildet ist, eine Frame-Synchronisation unter Verwendung der Layer-1-Frame-Header der Layer-1-Frames, die von dem Kernknoten (1104, 1105, ..) übertragen werden, herzustellen.
  42. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 37 beansprucht, in dem die Layer-1-Frame-Aufteileinrichtung (1509) des Kantenknotens (1103, 1106, ..) dazu ausgebildet ist, durch Bezug auf die Protokollkennung des Layer-1-Frame-Header zu beurteilen, ob die Daten, die in dem Layer-1-Frame enthalten sind, das STM-Signal, die ATM-Zellen oder das IP-Paket sind, und weiterhin dazu ausgebildet ist, frame-multiplexte Layer-1-Frames in Layer-1-Frames unter Verwendung einer Paketlängenkennung des Layer-1-Frame-Header zu demultiplexen.
  43. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 37 beansprucht, in dem der Kernknoten (1104, 1105, ..) dazu ausgebildet ist: die Layer-2-Frames aus den empfangenen Layer-1-Frames zu extrahieren, den nächsten Kernknoten (1104, 1005, ..) oder Kantenknoten (1103, 1106, ..) unter Bezug auf den Layer-2-Frame-Header jedes Layer-2-Frame zu bestimmen, zu dem die Daten, die in der Layer-2-Frame-Nutzlast enthalten sind, übertragen werden sollten, Layer-1-Frames zu konstruieren, die die Daten bezüglich jedes nächsten Knotens (1103, 1104, 1005, 1106, ..) enthalten, die Layer-1-Frames mit Bezug auf jeden nächsten Knoten (1103, 1104, 1005, 1106, ..) einem Frame-Multiplexen zu unterziehen, und die frame-multiplexten Layer-1-Frames an den nächsten Kernknoten (1104, 1005, ..) oder Kantenknoten (1103, 1106, ..) zu übertragen.
  44. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 43, in dem der Kernknoten (1104, 1105, ..) weiterhin dazu ausgebildet ist, die Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, in vorbestimmten Zeitintervallen an den nächsten Knoten (1103, 1104, 1005, 1106, ..) zu übertragen.
  45. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 44 beansprucht, in dem das vorbestimmte Zeitintervall auf 125 μSek eingestellt ist.
  46. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 43 beansprucht, in dem der Kernknoten (1104, 1105, ..) weiterhin dazu ausgebildet ist, ein Frame-Multiplexen der Layer-1-Frames, die die STM-Signale enthalten, der Layer-1-Frames, die die ATM-Zellen enthalten, der Layer-1-Frames, die die primären IP-Pakete enthalten, und der Layer-1-Frames, die die Best-Effort-IP-Pakete enthalten, auszuführen, wobei eine hohe Priorität in der Reihenfolge auf STM, ATM, primäres IP und Best-Effort-IP gelegt wird, und die frame-multiplexten Layer-1-Frames an den nächsten Kernknoten (1104, 1005, ..) oder Kantenknoten (1103, 1106, ..) zu übertragen.
  47. Ein Datenübertragungssystem, wie in Anspruch 37 beansprucht, in dem der OAM- Frame von dem Kernknoten (1103, 1106, ..) an dem Austrittspunkt zum Pfadüberwachen verwendet wird.
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