EP0109964B1

Synchronization in a communication network of interconnected rings

Abstract

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EP0109964B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

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Expired 26 November 2002, 23.8 years ago.

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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    Method of synchronization in a communication network consisting of a plurality of transmission rings interconnected by bridges, access to each ring being regulated by a token mechanism, each ring comprising a synchronous bandwidth manager called SBM which issues a priority token or frame for synchronous traffic of authorized stations at regular intervals, and in which network each ring is separately bit-synchronized and any ring can have a bit rate unrelated to that of the other rings, characterized in that -clocks in all SBMs are synchronized by one master SBM defining synchronous-traffic periods, via the transmission rings interconnecting the bridges and via interconnections in the bridges, and- each SBM issues a priority token or frame for synchronous traffic a given time after the begin of each synchronous-traffic period as defined by its clock but in synchronism with the independent bit clock of its ring. 1. Procédé de synchronisation dans un réseau de communication constitué d'une pluralité de boucles de transmission interconnectées par des ponts, l'accès à chaque boucle étant régulé par un mécanisme à jeton, chaque boucle comportant un gestionnaire de largeur de bande synchrone, appelé SBM, qui émet un jeton ou trame de priorité pour le trafic synchrone de stations autorisées, à intervalles réguliers, chaque boucle de ce réseau étant synchronisée séparément en bit et chaque boucle pouvant avoir une cadence de bit sans relation avec celle des autres boucles, caractérisé en ce que:- les horloges dans tous les SBM sont synchronisées par un SBM maître définissant des périodes de trafic synchrone, par l'intermédiaire de boucles de transmission interconnectant les ponts et par l'intermédiaire d'interconnexions dans les ponts, et- chaque SBM émet un jeton ou trame de priorité pour trafic synchrone, un temps donné après le début de chaque période de trafic synchrone comme défini par son horloge mais en synchronisme avec l'horloge de bit indépendante de sa boucle. 1. Synchronisationsverfahren in einem Nachrichtennetz aus durch Brücken miteinander verbundenen Ringen, in welchem der Zugriff zu jedem Ring durch einen Token-Mechanismus geregelt wird, und in dem jeder Ring einen Synchron-Bandbreiten-Manager mit der Bezeichnung SBM enthält, weicher in regelmässigen Abständen ein Prioritätstoken oder einen Prioritätsrahmen für den synchronen Verkehr autorisierter Stationen ausgibt, und in welchem Nertz jeder Ring separat bit-synchronisiert ist und eine Bitrate haben kann, die unabhängig von den Bitraten der anderen Ringe ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Taktgeber in allen SBM-Einheiten von einer Haupt-SBM-Einheit synchronisiert werden auf dem Wege über die übertragungsringe, welche die Brücken verbinden, und über Verbindungen in den Brücken, und- jede SBM-Einheit ein Prioritätstoken oder einen Prioritätsrahmen eine vorgegebene Zeit nach dem Beginn jeder Synchronverkehrs-Periode gemäss ihrem Taktgeber, aber synchron mit dem unabhängigen Bittakt des zugeordneten Ringes abgibt.
  2. 2
    Method in accordance with claim 1, characterized in that in each bridge, recognition of the first synchronous token or frame after an asynchronous token or frame is used as synchronizing event and causes generation of a synchronization pulse for units further away from the master SBM. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chaque pont, la reconnaissance du premier jeton ou trame synchrone après un jeton ou trame asynchrone est utilisée comme évènement de synchronisation et provoque l'émission d'une impulsion de synchronisation pour les unités plus éloignées du SBM maître. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Brücke die Erkennung des ersten Synchrontokens oder Synchronrahmens nach einem Asynchrontoken oder Asynchronrahmen als Synchronisierereignis genommen wird und die Erzeugung eines Synchronisierimpulses für Einheiten bewirkt, welche noch weiter von der Haupt-SBM-Einheit entfernt sind.
  3. 3
    Method in accordance with claim 2, characterized in that in each bridge, the bridge node of the ring closest to the master SBM issues a synchronization pulse upon recognition of a first synchronous token or frame, and transfers this synchronization pulse to any SBM of another ring having a bridge node in the same bridge. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, dans chaque pont, le noeud pont de la boucle la plus proche du SBM maître émet une impulsion de synchronisation, lors de la reconnaissance d'un premier jeton ou trame synchrone, et transfère cette impulsion de synchronisation à tout SBM d'une autre boucle ayant un noeud de pont dans le même pont. 3. Verfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Brücke der Brückenknoten, welcher am nächsten zur Haupt-SBM-Einheit liegt, aufgrund der Erkennung des ersten Synchrontokens oder Synchronrahmens einen Synchronisierimpuls abgibt und diesen an jede SBM-Einheit in einem anderen Ring überträgt, welche einen Brückenknoten im gleichen Ring hat.
  4. 4
    Method in accordance with claim 1, characterized in that for at least one ring, start times of first synchronous tokens or frames are shifted by about one-half synchronous-traffic period with respect to the corresponding start times for rings connected to it by a bridge, for reducing transfer time of synchronous messages across the bridge. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour au moins une boucle, les instants de début des premiers jetons ou trames synchrones sont décalés d'environ une demi- période de trafic synchrone par rapport aux instants de début correspondants pour les boucles qui sont raccordées à ladite boucle par un pont, afin de diminuer le temps de transfert des messages synchrones à travers le pont. 4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Ring die Startzeiten der ersten Synchrontoken oder Synchronrahmen um ungefähr eine halbe Synchronverkehrs-Periode verschoben sind im Vergleich zu den entsprechenden Startzeiten für Ringe, die mit ihm über eine Brücke verbunden sind, um die Uebertragungszeiten für Synchron-Nachrichten über die Brücke zu vermindern.
  5. 5
    Method in accordance with claim 1, characterized in that the master SBM is synchronized by pulses from a source located outside of the network of interconnected rings. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le SBM maître est synchronisé par des impulsions provenant d'une source située à l'extérieur du réseau de boucles interconnectées. 5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt-SBM-Einheit synchronisiert wird durch Impulse von einer Quelle, die ausserhalb des Netzes von miteinander verbundenen Ringen liegt.
  6. 6
    Method in accordance with claim 1, characterized in that in each synchronous-traffic period, in an interval starting two maximum frame durations prior to the regular issuance time of a first synchronous token or frame, each SBM makes a priority reservation in the next passing asynchronous frame to prevent issuance of another asynchronous token so that at the regular issuance time of the next synchronous token or frame, no asynchronous token or frame will be circulating on the respective ring. 6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chaque période de trafic synchrone, dans un intervalle qui débute deux durées maximales de trame avant l'instant d'émission normal d'un premier jeton ou trame synchrone, chaque SBM effectue une réservation de priorité dans la trame asynchrone qui passe ensuite, afin d'empêcher l'émission d'un autre jeton asynchrone, de sorte que, à l'instant d'émission normal du jeton ou trame synchrone suivant, aucun jeton ou trame asynchrone n'est en circulation sur la boucle respective. 6. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Synchroriverkehrs-Periode, und zwar in einem Zeitintervall, welches zwei maximale Rahmenzeitdauern von der regulären Ausgabe eines ersten Synchrontokens oder Synchronrahmens beginnt, jede SBM-Einheit eine Prioritätsreservation vornimmt im nächsten vorbeikommenden Asynchronrahmen, um die Ausgabe eines weiteren Asynchrontokens zu verhindern, so dass zur regulären Ausgabezeit des nächsten Synchrontokens oder Synchronrahmens kein Asynchrontoken auf dem betreffenden Ring umläuft.
  7. 7
    Method in accordance with claim 6, characterized in that if an SBM, after making a priority reservation, recognizes an end delimiter of an asynchronous frame earlier than one maximum frame duration prior to the regular issuance time of the next synchronous token or frame, it issues a return asynchronous token to allow the transmission of one additional frame of asynchronous information. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que si un SBM, après avoir effectué une réservation de priorité, reconnaît un délimiteur de fin d'une trame asynchrone. plus tôt qu'une durée maximale de trame avant l'instant d'émission normal du jeton ou trame synchrone suivant, il émet un jeton asynchrone de retour pour permettre la transmission d'une trame supplémentaire d'information asynchrone. 7. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine SBM-Einheit, falls sie nach Vornahme einer Prioritätsreservation ein End-Abgrenzzeichen eines Asynchronrahmens früher als eine maximale Rahmenzeit vor der regulären Ausgabe eines Prioritätstokens oder eines Prioritätsrahmens erkennt, ein Rückkehr-Asynchrontoken ausgibt, um die Uebertragung eines zusätzlichen Rahmens mit asynchroner Information zu ermöglichen.
  8. 8
    Communication network consisting of a plurality of transmission rings interconnected by bridges, access to each ring being regulated by a token mechanism, each ring comprising a synchronous bandwidth manager SBM forissuing a priority token for synchronous traffic at regular intervals, each ring being independently bit-synchronized, characterized in that - each ring (R1 ... R7, BB) has one bridge node (13,15,17,21) in each bridge (B1 ... B4)) by which it is connected to other rings,- the SBM of each ring is combined with a bridge node of the respective ring,- one SBM (13) is the master SBM which is synchronized by its own master oscillator or an external clock (33) whereas all other SBMs are synchronized via a ring and/or bridge from the master SBM. 8. Nachrichten-Uebertragungsnetz mit einer Mehrzahl von Ringen, die durch Brücken miteinander verbunden sind, wobei der Zugriff zu jedem Ring durch einen Token-Mechanismus geregelt -wird, und wobei jeder Ring einen Synchron-Bandbreiten-Manager SBM enthält, der ein Prioritätstoken für synchronen Verkehr in regelmässigen Abständen ausgibt, und wobei jeder Ring unabhängig bit-synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass - jeder Ring (R1 ... R7, BB) einen Brückenknoten (13, 15, 17, 21) in jeder Brücke (B1 ... B4) enthält, durch welche er mit anderen Ringen verbunden ist,- die SBM-Einheit jedes Ringes mit einem Brückenknoten des betreffenden Ringes verbunden ist,- eine SBM-Einheit (13) die Haupt-SBM-Einheit ist, welche von ihrem eigenen Haupt-Oszillator oder von einem externen Taktgeber (33) synchronisiert wird, wogegen alle anderen SBM-Einheiten über einen Ring und/oder eine Brücke von der Haupt-SBM-Einheit synchronisiert werden. 8. Réseau de communication constitué d'une pluralité de boucles de transmission interconnectées par des ponts, l'accès à chaque boucle étant régulé par un mécanisme à jeton, chaque boucle comportant un gestionnaire de largeur de bande synchrone SBM émettant un jeton de priorité pour trafic synchrone à intervalles réguliers, chaque boucle ayant une synchronisation indépendante de type bit, caractérisé en ce que:- chaque boucle (R1 ... R7, BB) comporte un noeud de pont (13, 15, 17, 21) dans chaque pont (B1 ... B4) par lequel ele est connectée aux autres boucles,- le SBM de chaque boucle est combiné avec un noeud de pont de la boucle respective,- un SBM (15) est le SBM maître qui est synchronisé par son propre oscillateur maître ou par une horloge extérieure (33), tandis que tous les autres SBM sont synchronisés à partir du SBM maître, par l'intermédiaire d'une boucle et/ou d'un pont.
  9. 9
    Communication network in accordance with claim 8, characterized in that in each bridge except the one comprising the master SBM, the bridge node (17, 21) closest to the master SBM has means (Fig. 5) to recognize each first synchronous token or frame after an asynchronous token or frame, and to issue a respective synchronization pulse on a connection (27, 27') to the other bridge nodes (13) within the same bridge for synchronizing the clocks (31) of their SBM's, and that the bridge node (15) combined with the master SBM issues together with each first synchronous token or frame a respective synchronization pulse on a connection (27, 27') to the other bridge nodes (13) in the same bridge for synchronizing the clocks (31) of their SBM's. 9. Nachrichten-Uebertragungsnetz gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Brücke ausser derjenigen, welche die Haupt-SBM-Einheit enthält, der Brückenknoten (17, 21), welcher am nächsten zur Haupt-SBM-Einheit liegt, Schaltungsmittel (Fig. 5) enthält, welche das erste Synchrontoken oder den ersten Synchronrahmen nach einem Asynchrontoken oder Asynchronrahmen erkennen und einen entsprechenden Synchronisierimpuls an eine Verbindung (27, 27') zu anderen Brückenknoten (13) innerhalb der gleichen Brücke abgeben, um die Taktgeber (31) ihrer SBM-Einheiten zu synchronisieren, und dass der Brückenknoten (15), weicher mit der Haupt-SBM-Einheit kombiniert ist, gleichzeitig mit jedem ersten Synchrontoken oder Synchronrahmen einen entsprechenden Synchronisierimpuls abgibt auf einer Verbindung (27,27') zu den anderen Brückenknoten (13) in der gleichen Brücke, um die Taktgeber (31) von deren SBM=Einheiten zu synchronisieren. 9. Réseau de communication suivant la revendication 8, caractérisé en ce que, dans chaque pont sauf celui qui comporte le SBM-maître, le noeud de pont (17, 21) le plus proche du SBM maître comporte des moyens (43, 47 ...) pour reconnaître chaque premier jeton ou trame synchrone après un jeton ou trame asynchrone et pour émettre une impulsion de synchronisation respective sur une liaison (27, 27') aux autres noeuds de pont (13) à l'intérieur du même pont, afin de synchroniser les horloges (31) de leurs SBM, et en ce que le noeud de pont (15) combiné au SBM maître émet en même temps que chaque premier jeton ou trame synchrone une impulsion de synchronisation respective sur une liaison (27, 27') aux autres noeuds de pont (13) dans le même pont, afin de synchroniser les horloges (31) de leurs SBM.
  10. 10
    Communication network in accordance with claim 8, characterized in that each bridge node (15) combined with an SBM includes means (Fig. 4) for issuing a start pulse (tR) for a synchronous token or frame in response to the bit clock pulse of its associated ring which next follows a clock pulse (ts) of its synchronous-traffic clock (31) that is synchronized from the master SBM. 10. Nachrichten-Uebertragungsnetz gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Brückenknoten (15), der mit einer SBM-Einheit kombiniert ist, Schaltungsmittel (Fig. 4) vorgesehen sind zur Ausgabe eines Startimpulses (t) für ein Synchrontoken oder einen Synchronrahmen, aufgrund desjenigen Bittaktgeberimpulses seines zugeordneten Ringes, welcher als nächster einem Taktgeberimpuls (t) seines Synchronverkehrs-Taktgebers (31) folgt, der von der Haupt-SBM-Einheit synchronisiert wird. 10. Réseau de communication suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque noeud de pont (15) combiné à un SBM comprend des moyens (34,35 ...) d'émission d'une impulsion de début (tR) pour un jeton ou trame synchrone, en réponse à l'impulsion d'hqrloge de bit de sa boucle associée qui suit immédiatement une impulsion d'horloge (ts) de son horloge de trafic synchrone (31) qui est synchronisée à partir du SBM maître.