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Title:
FAILSAFE DISTRIBUTION OF SYNCHRONIZATION MESSAGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/206448
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to distribute synchronization messages (40), provision is made of a network node (12i) which comprises the following apparatuses: a memory (30) for primary routing information for a primary synchronization tree (41); an apparatus (34) for generating alternative routing information for an alternative synchronization tree (42) for bridging a faulty part (20g) of the primary synchronization tree (41), wherein the apparatus (34) for generating alternative routing information for an alternative synchronization tree (42) is prepared to generate the alternative routing information taking into account network structure information stored in a data memory (36) via transmission paths (20i), and a synchronization message distributor (32) for distributing synchronization messages (40) according to the primary routing information, wherein, in the event of a fault, the synchronization message distributor (32) is prepared to distribute synchronization messages (40) according to the alternative routing information generated. The invention also relates to a corresponding method (100) and to an appropriate synchronization message receiver (19i).

Inventors:
GÖTZ FRANZ-JOSEF (DE)
NGUYEN AN NINH (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/063262
Publication Date:
December 31, 2014
Filing Date:
June 25, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H04J3/06
Domestic Patent References:
WO2011098466A12011-08-18
Foreign References:
US20070127396A12007-06-07
Other References:
AMIN ABDUL ET AL: "Convergence of frequency, time and data over ethernet networks", PRECISION CLOCK SYNCHRONIZATION FOR MEASUREMENT, CONTROL AND COMMUNICATION, 2009. ISPCS 2009. INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 12 October 2009 (2009-10-12), pages 1 - 5, XP031570877, ISBN: 978-1-4244-4391-8
SVEN MEIER ET AL: "IEEE 1588 applied in the environment of high availability LANs", INFORMATION SCIENCES AND SYSTEMS, 2007. CISS '07. 41ST ANNUAL CON FERENCE ON, IEEE, PI, 1 October 2007 (2007-10-01), pages 100 - 104, XP031161286, ISBN: 978-1-4244-1063-7
PROTOKOLLSPEZIFIKATION P802.1AQ/D4.6 DRAFT AMENDMENT TO IEEE STD 802.1Q -2011, 10 February 2012 (2012-02-10)
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Claims:
Patentansprüche

1. Netzknoten (12i) zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen (40) in einem Netz (60), das Netzknoten (12i) und Ü- bertragungsstrecken (20i) zwischen Paaren der Netzknoten (12i) aufweist, wobei der Netzknoten (12i) folgende Vorrichtungen umfasst :

- einen Speicher (30) für eine primäre Routinginformation

eines primären Synchronisationsbaums (41);

- eine Vorrichtung (34) zur Erzeugung einer alternativen

Routinginformation eines alternativen Synchronisationsbaums (42) für eine Überbrückung eines gestörten Teils (20g) des primären Synchronisationsbaums (41), wobei die Vorrichtung (34) zur Erzeugung einer alternativen Routin- ginformation eines alternativen Synchronisationsbaums (42) dazu vorbereitet ist, die alternative Routinginformation unter Berücksichtigung von Netzstrukturinformation zu erzeugen, die in einem Datenspeicher (36) über Übertragungsstrecken (20i) gespeichert ist; und

- einen Synchronisationstelegrammverteiler (32) zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen (40) entsprechend der primären Routinginformation, wobei der Synchronisationstelegrammverteiler (32) dazu vorbereitet ist, im Störungs¬ fall Synchronisationstelegramme (40) entsprechend der er- zeugten alternativen Routinginformation zu verteilen.

2. Netzknoten (12i) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (34) zur Erzeugung einer alternativen Routinginformation dazu vorbereitet ist, die alternative Rou- tinginformation nach einem Erkennen einer Netzstörung zu erzeugen .

3. Netzknoten (12i) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (34) zur Erzeugung einer alternativen Routinginformation dazu vorbereitet ist, die alternative Rou- tinginformation vor einem Erkennen einer Netzstörung zu erzeugen .

4. Netzknoten (12i) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisationstelegrammverteiler (32) dazu vorbereitet ist, in einem störungsfreien Betrieb Synchronisations¬ telegramme (40) gleichzeitig sowohl entsprechend der primären Routinginformation als auch entsprechend der alternativen Routinginformation zu übermitteln.

5. Netzknoten (12i) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisationstelegrammverteiler (32) dazu vorbereitet ist, in einem störungsfreien Betrieb Synchronisations¬ telegramme (40) gleichen Inhalts sowohl entsprechend der pri- mären Routinginformation als auch entsprechend der alternativen Routinginformation zu übermitteln.

6. Netzknoten (12i) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisationstelegrammverteiler (32) dazu vorbe- reitet ist, in einem störungsfreien Betrieb Synchronisations¬ telegramme (40) abwechselnd entsprechend der primären Routin¬ ginformation und entsprechend der alternativen Routinginformation zu übermitteln. 7. Synchronisationstelegrammempfänger (19i), wobei der Synchronisationstelegrammempfänger (19i) dazu vorbereitet ist, in einem störungsfreien Betrieb sowohl Synchronisationstele¬ gramme (40) zu verwenden, die er über einen primären Synchronisationsbaum (41) empfängt, als auch Synchronisationstele- gramme (40) zu verwenden, die er über einen alternativen Synchronisationsbaum (42) empfängt.

8. Verfahren (100) zum Verteilen von Synchronisationstele¬ grammen (40) von einem Quellknoten (10) an Synchronisations- telegrammempfänger (19i) in einem Netz (60), das Netzknoten (12i) und Übertragungsstrecken (20i) zwischen Paaren der

Netzknoten (12i) aufweist, wobei das Verfahren (100) folgende Schritte umfasst:

- Erfassen (110) von Netzstrukturinformation über das Netz (60) ;

- Erzeugen (120) eines primären Synchronisationsbaums (41);

- Verteilen (130) der Synchronisationstelegramme (40) ent¬ sprechend des erzeugten primären Synchronisationsbaums

(41) ;

- Erzeugen (140) eines alternativen Synchronisationsbaums

(42) zur Überbrückung eines gestörten Teils (20g) des primären Synchronisationsbaums (41), wobei der alternative Synchronisationsbaum (42) unter Berücksichtigung der er- fassten Netzstrukturinformation erzeugt wird;

- Verteilen (150) der Synchronisationstelegramme (40) ent¬ sprechend des erzeugten alternativen Synchronisationsbaums (42) .

9. Verfahren (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass keine der Übertragungsstrecken (20i) des alternativen

Synchronisationsbaums (42) mit einer Übertragungsstrecke (20i) des primären Synchronisationsbaums (41) identisch ist.

10. Verfahren (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass außer einem Quellknoten (10) und Synchronisa¬ tionstelegrammempfängern (19i) keiner der Netzknoten (12i) des alternativen Synchronisationsbaums (42) mit einem Netz¬ knoten (12i) des primären Synchronisationsbaums (41) identisch ist.

Description:
Beschreibung

Ausfallsicheres Verteilen von Synchronisationstelegrammen Die Erfindung betrifft einen Netzknoten zum Verteilen von

Synchronisationstelegrammen in einem Netz, das Netzknoten und Übertragungsstrecken zwischen Paaren der Netzknoten aufweist. Das solches Netz wird auch als 'Netzwerk' oder als 'Datennetz' bezeichnet. Eine Übertragungsstrecke kann auch als 'Link' bezeichnet werden. Ein Pfad ist in der Regel eine Hin ¬ tereinanderschaltung (Kaskade) von Übertragungsstrecken. Im entarteten Fall kann ein Pfad auch nur eine Übertragungsstre ¬ cke umfassen. Außerdem betrifft die Erfindung einen Synchronisationstele ¬ grammempfänger. Im Folgenden wird unterstellt, dass Synchro ¬ nisationstelegrammempfänger Netzknoten des Netzes (insbesondere Endknoten) des Netzes sind. Unter Endknoten werden Netzknoten verstanden, die Synchronisationstelegramme nur empfan- gen, aber nicht an irgendeinen anderen Netzknoten versenden oder weiterleiten.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen von einem Quellknoten an Synchronisationstelegrammempfänger in einem Netz, das

Netzknoten und Übertragungsstrecken zwischen Paaren der Netzknoten aufweist.

Die Protokollspezifikation P802.1AS/D7.7 November 11, 2010, Draft Standard for Local and Metropolitan Area Networks, Ti- ming and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks, beschreibt ein Protokoll und Verfahren zum Transport von Zeittelegrammen über Bridged and Virtual Bridged Local Area Networks. Die Protokollspezifikation P802. laq/D4.6 DRAFT Amendment to IEEE Std 802. IQ -2011 February 10, 2012, Draft Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Media Access Control (MAC) Bridges and Virtual Bridged Local Area Networks- Amendment XX: Shortest Path Bridging, beschreibt eine Wegfüh ¬ rung von einfach- und mehrfachversandten Rahmen auf kürzestem Weg (shortest path bridging of unicast and multicast frames) .

Für eine hochgenaue Synchronisation von Zeit im industriellen Umfeld wurde das Protokoll PTPv2 ( Profile .1AS ) standardisiert. Sollen in einem vermaschten Netz Synchronisationstelegrammempfänger synchronisiert werden, wird für PTPv2 zur Vermeidung von kreisenden Synchronisationstelegrammen ein Synchronisationsbaum mit Hilfe eines Rapid-Spanning-Tree-Protokolls (RSTP) aufgebaut. Der Synchronisationsbaum kann als zusammenhängender Graph von Übertragungsstrecken angesehen werden, welcher keine Schleifen aufweist. Der Synchronisationsbaum legt zu einzelnen Synchronisationstelegrammempfängern jeweils genau einen Pfad für Synchronisationstelegramme von einem Zeit-Master (Quellknoten) zu dem Synchronisationstelegrammempfänger fest. Damit, dass dann jeder Synchronisationstele ¬ grammempfänger von dem Zeit-Master aus nur über genau einen Pfad erreichbar ist, werden Schleifen und kreisende Telegramme vermieden.

Wenn eine Übertragungsstelle (oder ein Netzknoten) des Netzes ausfällt, die (bzw. der) Teil eines Synchronisationsbaums ist, wird ein Weiterleiten von Synchronisationstelegrammen (zumindest zu einem der Synchronisationstelegrammempfänger) unter- brochen. Dies kann zu einem Ausfall der Synchronisation eines oder mehrerer Synchronisationstelegrammempfänger führen. Erst wenn nach dem Ausfall der Übertragungsstrecke (beziehungswei ¬ se des Netzknotens) mittels des Rapid-Spanning-Tree- Protokolls ein neuer Pfad, also ein neuer alternativer Synchronisationsbaum berechnet und etabliert wurde, können zu den betroffenen Synchronisationstelegrammempfängern wieder Synchronisationstelegramme übertragen werden, um die betrof ¬ fenen Synchronisationstelegrammempfänger zu synchronisieren. Die Zeit, die das Rapid-Spanning-Tree-Protokoll benötigt, um bei einem Ausfall einer Übertragungsstrecke (oder eines Netz- knotens) den neuen Synchronisationsbaum zu ermitteln, wird als Rekonfigurationszeit bezeichnet.

Der heutige Stand von PTPv2 (d.h. das Default Profile bezie ¬ hungsweise das IEEE 802.1 AS Profile) gewährleistet nicht, dass bei einer Netzstörung Zeittelegramme unterbrechungsfrei an alle Synchronisationstelegrammempfänger übertragen werden. Denn für den Aufbau eines neuen Synchronisationsbaums wird immer eine nicht vernachlässigbare Rekonfigurationszeit benö ¬ tigt. Viele Anwendungen im industriellen Umfeld verlangen für ihre Synchronisation sehr kurze Rekonfigurationszeiten, die vorzugsweise deutlich kleiner als 100 ms sein sollen. Diese Forderung erfüllt keine Kombination der heute bekannten

PTPv2-Protokolle in Kombination mit irgendeinem der heute be ¬ kannten Rapid-Spanning-Tree-Protokolle .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Netzknoten, einen Synchronisationstelegrammempfänger und ein Verfahren bereitzustellen, mittels dessen Zeittelegramme auch dann unterbrechungsfrei zu allen Synchronisationstelegrammempfängern übertragen werden, die mit Zeittelegrammen zu versorgen sind, wenn eine einzelne Übertragungsstrecke (oder ein einzelner Netzknoten) ausfällt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Netzknoten (zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen in einem Netz, das Netzknoten und Übertragungsstrecken zwischen Paaren der Netzknoten aufweist) bereitgestellt wird, der folgende Vorrich ¬ tungen umfasst: einen Speicher für eine primäre Routinginformation eines primären Synchronisationsbaums; eine Vorrichtung zur Erzeugung einer alternativen Routinginformation eines al- ternativen Synchronisationsbaums für eine Überbrückung eines gestörten Teils des primären Synchronisationsbaums, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung einer alternativen Routinginformation eines alternativen Synchronisationsbaums dazu vorberei ¬ tet ist, die alternative Routinginformation unter Berücksich- tigung von Netzstrukturinformation zu erzeugen, die in einem Datenspeicher über Übertragungsstrecken gespeichert ist. Außerdem umfasst der Netzknoten einen Synchronisationstele ¬ grammverteiler zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen entsprechend der primären Routinginformation, wobei der Syn- chronisationstelegrammverteiler dazu vorbereitet ist, im Störungsfall Synchronisationstelegramme entsprechend der erzeug ¬ ten alternativen Routinginformation zu verteilen.

Ein dazu passender Synchronisationstelegrammempfänger ist da- zu vorbereitet, in einem störungsfreien Betrieb sowohl Synchronisationstelegramme zu verwenden, die er über einen pri ¬ mären Synchronisationsbaum empfängt, als auch Synchronisationstelegramme zu verwenden, die er über einen alternativen Synchronisationsbaum empfängt.

Entsprechend umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Ver- teilen von Synchronisationstelegrammen von einem Quellknoten an Synchronisationstelegrammempfänger in einem Netz (das Netzknoten und Übertragungsstrecken zwischen Paaren der Netzknoten aufweist) folgende Schritte: Erfassen von Netzstruk- turinformation über das Netz; Erzeugen eines primären Synchronisationsbaums; Verteilen der Synchronisationstelegramme entsprechend des erzeugten primären Synchronisationsbaums; Erzeugen eines alternativen Synchronisationsbaums zur Überbrückung eines gestörten Teils des primären Synchronisations- baums, wobei der alternative Synchronisationsbaum unter Berücksichtigung der erfassten Netzstrukturinformation erzeugt wird; Verteilen der Synchronisationstelegramme entsprechend des erzeugten alternativen Synchronisationsbaums. Die Schrit ¬ te können auch in einer beliebigen anderen Reihenfolge durch- geführt werden, solange für den jeweiligen Schritt seine Vor ¬ aussetzungen jeweils zuvor erfüllt sind. Beispielsweise setzt der Schritt des Erzeugens des alternativen Synchronisations ¬ baums ein vorheriges Erfassen von Netzstrukturinformation voraus .

Ein Konzept der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, dass ein alternativer Synchronisationsbaum unter Berücksichtigung von Netzstrukturinformation erzeugt wird, welche vorsorglich erzeugt wurde. So sind Teile der Netzstruk- turinformation, die für einen einzelnen Netzknoten jeweils relevant sind, für den einzelnen Netzknoten unmittelbar verfügbar, wenn einer seiner ankommenden oder abgehenden Übertragungsstrecken (oder mit ihm direkt verbundenen Netzknoten) ausfällt oder wieder in Betrieb geht. Jedenfalls sieht die aktuelle Version des PTPv2-Protokolls nicht vor, Synchronisa ¬ tionstelegramme mehrfach über verschiedene, voneinander unab ¬ hängige Wege zu übertragen.

Eine erste Weiterbildung des Netzknotens sieht vor, dass die Vorrichtung zur Erzeugung einer alternativen Routinginforma- tion dazu vorbereitet ist, die alternative Routinginformation nach einem Erkennen einer Netzstörung zu erzeugen. Hierdurch kann der Netzknoten auf eine Netzstörung mit einer Routinginformation reagieren, die auf die spezielle Konstellation zu- geschnitten ist, in der sich das Netz während der Netzstörung befindet .

Eine zweite Weiterbildung des Netzknotens sieht vor, dass die Vorrichtung zur Erzeugung einer alternativen Routinginforma- tion dazu vorbereitet ist, die alternative Routinginformation vor einem Erkennen einer Netzstörung zu erzeugen. Hierdurch erübrigt sich beim Auftreten der Netzstörung eine Inanspruchnahme von Ressourcen und ein Zeitbedarf für eine Neuberechnung einer alternativen Routinginformation. Damit kann der Netzknoten die alternative Routinginformation direkt nach dem Auftreten der Netzstörung anwenden.

Es hat Vorteile, wenn der Synchronisationstelegrammverteiler dazu vorbereitet ist, in einem störungsfreien Betrieb Syn- chronisationstelegramme gleichzeitig sowohl entsprechend der primären Routinginformation als auch entsprechend der alternativen Routinginformation zu übermitteln. Hierdurch erübrigt sich in Netzknoten eine Steuerung einer Umschaltung von dem primären Synchronisationsbaum auf den alternativen Synchroni- sationsbaum, wenn ein Netzfehler auftritt. Entsprechend erübrigt sich damit auch eine Steuerung eines Wechsels von dem alternativen Synchronisationsbaum zurück zu dem primären Synchronisationsbaum, nachdem der Netzfehler behoben wurde. Auch kann es zweckmäßig sein, dass der Synchronisationstele ¬ grammverteiler dazu vorbereitet ist, in einem störungsfreien Betrieb Synchronisationstelegramme gleichen Inhalts sowohl entsprechend der primären Routinginformation als auch entsprechend der alternativen Routinginformation zu übermitteln. Bei dieser Ausführungsform wird von jedem Synchronisationste- legramm eine Dublette erzeugt. Im störungsfreien Fall erreicht von jedem Synchronisationstelegramm ein Original und eine Dublette den Synchronisationstelegrammempfänger auf unterschiedlichen Pfaden (Synchronisationspfaden) . Dies gilt für alle Synchronisationstelegrammempfänger, die über das Netz mit Synchronisationstelegrammen beliefert werden.

Besondere Vorteile hat es, wenn der Synchronisationstele ¬ grammverteiler dazu vorbereitet ist, in einem störungsfreien Betrieb Synchronisationstelegramme abwechselnd entsprechend der primären Routinginformation und entsprechend der alternativen Routinginformation zu übermitteln. Hierdurch erreichen die Synchronisationstelegramme die Synchronisationstelegramm ¬ empfänger über unterschiedliche Pfade und somit über unter- schiedliche Übertragungsstrecken, ohne dass von den Synchro ¬ nisationstelegrammen Dubletten erzeugt (und ausgewertet) werden müssen. Dies gilt für alle Synchronisationstelegrammempfänger, die über das Netz mit Synchronisationstelegrammen beliefert werden.

Eine erste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass keiner der Übertragungsstrecken des alternativen Synchronisationsbaums mit einer Übertragungsstrecke des primären Synchronisationsbaums identisch ist. Hierdurch ist eine vollständige Sicherheit gegen den Ausfall einer beliebi ¬ gen einzelnen Übertragungsstrecke des Netzes gewährleistet.

Eine zweite Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass außer dem Quellknoten und den Synchronisati- onstelegrammempfängern keiner der Netzknoten des alternativen Synchronisationsbaums mit einem Netzknoten des primären Syn ¬ chronisationsbaums identisch ist. Hierdurch ist eine voll ¬ ständig Sicherheit gegen den Ausfall eines beliebigen einzel ¬ nen Netzknotens des Netzes gewährleistet. Die Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

FIG 1 schematisch ein Netz mit einem primären Synchronisationsbaum, der mittels eines Rapid-Spanning-Tree- Protokolls ermittelt wurde, und mit einem alternati ¬ ven Synchronisationsbaum, der alternative Pfade um- fasst, welche mittels eines Link-State-Routing- Protokolls ermittelt wurden;

FIG 2 schematisch einen Aufbau eines Netzknotens zum Ver ¬ teilen von Synchronisationstelegrammen;

FIG 3 schematisch einen Synchronisationstelegrammempfänger

FIG 4 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zum Vertei len von Synchronisationstelegrammen.

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.

Der in FIG 1 (mit gestrichelten Linien) dargestellte primäre Synchronisationsbaum 41 wurde mittels eines Rapid-Spanning- Tree-Protokolls (RSTP) ermittelt. Die Kreise mit dem Zeichen M kennzeichnen hier jeweils diejenige Seite der markierten Übertragungsstrecke 20i, von der aus Synchronisationstele ¬ gramme 40 übertragen (versendet) werden. Die Kreise mit dem Zeichen S markieren hier jeweils diejenige Seite der jeweili gen Übertragungsstrecke 20i, an der die Synchronisationstele gramme 40 empfangen werden.

Um in einem Netz 60 bei einem einzelnen Fehler, der nur an einer einzelnen Stelle 20g im Netz 60 auftritt (d.h. einem sogenannten Single-Point-of-Failure) , eine Unterbrechung der Synchronisation zu vermeiden, wird vorgeschlagen, das Rapid- Spanning-Tree-Protokoll (d.h. eine bekannte Version des Ra- pid-Spanning-Tree-Protokolls ) zu erweitern. Die vorgeschlage- ne Erweiterung des bekannten Rapid-Spanning-Tree-Protokolls ermöglicht bei einem Einzelfehler 20g ( Single-Point-of- Failure) in dem Netz 60 eine hochverfügbare Synchronisation mit einer sehr kleinen Rekonfigurationszeit oder sogar ohne jegliche Rekonfigurationszeit .

Die FIG 1 zeigt neben dem primären Synchronisationsbaum 41 auch einen (mit strichpunktierten Linien dargestellten) alternativen Synchronisationsbaum 42, der alternative Pfade 20i umfasst, die mittels eines Link-State-Routing-Protokoll er- mittelt wurden. Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass hierzu eine bekannte Version eines Link-State-Routing- Protokolls (beispielsweise ein bekanntes oder ein zukünftiges Intermediate-System-to-Intermediate-System-Protokoll = IS-IS- Protokoll) verwendet wird. Das Link-State-Routing-Protokoll ermittelt mittels Peer-to-Peer-Nachrichten zwischen benachbarten Netzknoten 12i eine Netzstrukturinformation (beispielsweise Topologieinformation) des gesamten Netzes 60. Dieses Wissen wird in einer Datenbank (beispielsweise in ei ¬ ner Link State Data Base = LSDB) abgelegt.

Das Rapid-Spanning-Tree-Protokoll nutzt die Netzstrukturin ¬ formation, die das Link-State-Routing-Protokoll zur Verfügung stellt. Mit der Netzstrukturinformation aus der Datenbank wird von jedem Synchronisationstelegrammempfänger 19i im Netz 60 aus der beste Weg (Pfad) zu einem Quellknoten 10 (Zeit- Master) ermittelt (der auch als Root bezeichnet werden kann) . Es wird vorgeschlagen, das Link-State-Routing-Protokoll dazu zu verwenden, um mittels eines Routing-Algorithmus alternati ¬ ve Pfade von jedem Netzknoten 12i zum Quellknoten 10 zu be- rechnen. Hierzu wird vorzugsweise ein Routing-Algorithmus verwendet, der heute bekannt ist. Somit können mittels des Link-State-Routing-Protokolls für ein Rapid-Spanning-Tree- Protokoll alternative Synchronisationspfade 42 in einem Netz 60 ermittelt oder berechnet werden, über welche Synchronisa- tionstelegramme 40 auf unabhängigen Wegen von einem Quellkno ¬ ten 10 zu Synchronisationstelegrammempfängern 19i übertragen werden .

Eine Weiterbildung sieht vor, dass Synchronisationstelegramme 40, die ein Quellknoten 10 sendet, gleichzeitig über einen primären Pfad und einen alternativen Pfad zu Synchronisati ¬ onstelegrammempfängern 19i übertragen werden. Für eine genauere Synchronisation beziehungsweise für eine verbesserte Fehlerbehandlung im Fehlerfall können zur Synchronisation in den Synchronisationstelegrammempfängern 19i beide Synchronisationstelegramme 40 verwendet werden.

Bei einem Ausfall einer der Übertragungsstrecken 20i ist somit sichergestellt, dass Synchronisationstelegramme 40, die über den alternativen Pfad gesendet werden, empfangen werden. Ein Fehler, der im Netz 60 an einer einzelnen Stelle 20g auftritt (Single-Point-of-Failure) , hat keine Auswirkung auf die Synchronisation . Durch die Kombination eines Link-State-Routing-Protokoll (für Topologieinformation und Routing) mit einem Rapid-Spanning- Tree-Protokoll (insbesondere IEEE 802.1 AS Profile) wird ein Rapid-Spanning-Tree-Protokoll zu einem Synchronisationsproto ¬ koll weitergebildet, das eine hochverfügbare und robuste Syn ¬ chronisation ermöglicht.

Der in FIG 2 gezeigte Netzknoten 12i zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen 40 umfasst einen Speicher (30) für eine primäre Routinginformation eines primären Synchronisati ¬ onsbaums 41, eine Vorrichtung 34 zur Erzeugung einer alterna- tiven Routinginformation eines alternativen Synchronisationsbaums 42 für eine Überbrückung eines gestörten Teils 20g des primären Synchronisationsbaums 41 und einen Synchronisations ¬ telegrammverteiler 32 zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen 40 entsprechend der primären Routinginformation. Die Vorrichtung 34 zur Erzeugung einer alternativen Routinginformation eines alternativen Synchronisationsbaums 42 ist dazu vorbereitet, die alternative Routinginformation unter Berücksichtigung von Netzstrukturinformation zu erzeugen, die in einem Datenspeicher 36 über Übertragungsstrecken 20i gespei- chert ist. Der Synchronisationstelegrammverteiler (32) ist dazu vorbereitet, im Störungsfall Synchronisationstelegramme 40 entsprechend der erzeugten alternativen Routinginformation zu verteilen. Der in FIG 3 gezeigte Synchronisationstelegrammempfänger 19i ist dazu vorbereitet, in einem störungsfreien Betrieb sowohl Synchronisationstelegramme 40 zu verwenden, die er über einen primären Synchronisationsbaum 41 empfängt, als auch Synchronisationstelegramme 40 zu verwenden, die er über einen alter- nativen Synchronisationsbaum 42 empfängt.

Die FIG 4 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens 100 zum Vertei ¬ len von Synchronisationstelegrammen 40 von einem Quellknoten 10 an Synchronisationstelegrammempfänger 19i in einem Netz 60, das Netzknoten 12i und Übertragungsstrecken 20i zwischen Paaren der Netzknoten 12i aufweist. In einem ersten Schritt 110 wird Netzstrukturinformation über das Netz 60 erfasst. In ei- nem zweiten Schritt 120 wird ein primärer Synchronisations ¬ baum 41 erzeugt. In einem dritten Schritt 130 werden die Synchronisationstelegramme 40 entsprechend des erzeugten primä ¬ ren Synchronisationsbaums 41 verteilt. In einem vierten

Schritt 140 wird ein alternativer Synchronisationsbaum 42 zur Überbrückung eines gestörten Teils 20g des primären Synchronisationsbaums 41 erzeugt. In einem fünften Schritt 150 wer ¬ den die Synchronisationstelegramme 40 entsprechend des er ¬ zeugten alternativen Synchronisationsbaums 42 verteilt. Der alternative Synchronisationsbaum 42 wird unter Berücksichti- gung der erfassten Netzstrukturinformation erzeugt.

Eine erste Weiterbildung des Verfahrens 100 sieht vor, dass keine der Übertragungsstrecken 20i des alternativen Synchronisationsbaums 42 mit einer Übertragungsstrecke 20i des pri- mären Synchronisationsbaums 41 identisch ist.

Eine zweite Weiterbildung des Verfahrens 100 sieht vor, dass außer einem Quellknoten 10 und Synchronisationstelegrammempfängern 19i keiner der Netzknoten 12i des alternativen Syn- chronisationsbaums 42 mit einem Netzknoten 12i des primären Synchronisationsbaums 41 identisch ist.

Zum ausfallsicheren Verteilen von Synchronisationstelegrammen 40 in einem Netz 60, das Netzknoten 12i und Übertragungsstre- cken 20i zwischen Paaren der Netzknoten 12i aufweist, kann also ein Netzknoten 12i verwendet werden, der folgende Vorrichtungen umfasst: einen Speicher 30 für eine primäre Routinginformation eines primären Synchronisationsbaums 41; eine Vorrichtung 34 zur Erzeugung einer alternativen Routinginfor- mation eines alternativen Synchronisationsbaums 42 für eine Überbrückung eines gestörten Teils 20g des primären Synchronisationsbaums 41, wobei die Vorrichtung 34 zur Erzeugung ei ¬ ner alternativen Routinginformation eines alternativen Synchronisationsbaums 42 dazu vorbereitet ist, die alternative Routinginformation unter Berücksichtigung von Netzstrukturinformation zu erzeugen, die in einem Datenspeicher 36 über Ü- bertragungsstrecken 20i gespeichert ist, und einen Synchronisationstelegrammverteiler 32 zum Verteilen von Synchronisationstelegrammen 40 entsprechend der primären Routinginformati- on, wobei der Synchronisationstelegrammverteiler 32 dazu vorbereitet ist, im Störungsfall Synchronisationstelegramme 40 entsprechend der erzeugten alternativen Routinginformation zu verteilen . Insbesondere werden hiermit auch Verfahren bereitgestellt, die sich durch Kombination beschriebener Ausführungsformen des Verfahrens 100 zum Verteilen von Synchronisationstele ¬ grammen 40 mit den besonderen Merkmalen beschriebener Ausführungsformen des Netzknotens 60 ergeben.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs ¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt, und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugs zeichenliste

10 Quellknoten (Root)

12i Netzknoten

19i Synchronisationstelegrammempfänger

20g gestörter Teil des primären Synchronisationsbaums

20i Pfad

30 Speicher für primäre Routinginformation

32 Synchronisationstelegrammverteiler

34 Vorrichtung zur Erzeugung einer alternativen Routinginformation

36 Datenspeicher über Übertragungsstrecken

40 Synchronisationstelegramm

41 primärer Synchronisationsbaum

42 alternativer Synchronisationsbaum

60 Netz

100 Verfahren

110 Erfassen von Netzstrukturinformation

120 Erzeugen eines primären Synchronisationsbaums

130 Verteilen der Synchronisationstelegramme

140 Erzeugen eines alternativen Synchronisationsbaums

150 Verteilen der Synchronisationstelegramme