DE102015224439A1 - A method and system for effective data transmission in an optical telecommunications network in wavelength division multiplexed operation of a plurality of different optical wavelengths, the optical telecommunications network comprising a plurality of network nodes, optical telecommunications network, computer program and computer program product - Google Patents
A method and system for effective data transmission in an optical telecommunications network in wavelength division multiplexed operation of a plurality of different optical wavelengths, the optical telecommunications network comprising a plurality of network nodes, optical telecommunications network, computer program and computer program product Download PDFInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur effektiven Datenübertragung in einem optischen Telekommunikationsnetz im Wellenlängen-Multiplex-Betrieb (WDM, wavelength division multiplex) von verschiedenen optischen Wellenlängen, wobei das optische Telekommunikationsnetz eine Mehrzahl von Netzknoten aufweist, wobei jeweils ein Paar von Netzknoten aus der Mehrzahl von Netzknoten – umfassend einen ersten Netzknoten und einen zweiten Netzknoten – mittels wenigstens einer optischen Übertragungsstrecke zur Datenübertragung miteinander verbunden sind, wobei die wenigstens eine optische Übertragungsstrecke einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich derart aufweist, dass der erste und zweite Netzknoten mittels des ersten Teilbereichs der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind und der erste und zweite Netzknoten unabhängig davon mittels des zweiten Teilbereichs der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke ebenfalls miteinander verbunden sind, wobei die optische Übertragungsstrecke zur Datenübertragung in eine erste Richtung wenigstens eine erste optische Datenübertragungsleitung und zur Datenübertragung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung wenigstens eine zweite optische Datenübertragungsleitung aufweist, wobei sich im ersten und zweiten Teilbereich sowohl die erste Datenübertragungsleitung als auch die zweite Datenübertragungsleitung jeweils zu der optischen Übertragungsstrecke ergänzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – zur Datenübertragung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten wird – am Ort des ersten Netzknotens – ein optisches Signal einer ersten Wellenlänge in die erste Datenübertragungsleitung und in die zweite Datenübertragungsleitung eingekoppelt und das optische Signal der ersten Wellenlänge – am Ort des zweiten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt und – zur Datenübertragung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten wird – am Ort des zweiten Netzknotens – ein optisches Signal einer von der ersten Wellenlänge unterschiedlichen zweiten Wellenlänge in die erste Datenübertragungsleitung und in die zweite Datenübertragungsleitung eingekoppelt das optische Signal der zweiten Wellenlänge – am Ort des ersten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt.There is provided a method of effectively transmitting data in a wavelength division multiplex (WDM) optical telecommunications network of different optical wavelengths, the optical telecommunications network having a plurality of network nodes, each one pair of network nodes of the plurality of network nodes - comprising a first network node and a second network node - are interconnected by at least one optical transmission path for data transmission, wherein the at least one optical transmission path has a first portion and a second portion such that the first and second network nodes by means of the first portion of at least one optical transmission link are connected to each other and the first and second network nodes are also connected to each other by means of the second portion of the at least one optical transmission path also with each other, wherein d The optical transmission path for data transmission in a first direction at least a first optical data transmission line and for data transmission in a second direction opposite second direction at least a second optical data transmission line, wherein in the first and second partial area, both the first data transmission line and the second data transmission line respectively the optical transmission path, wherein the method comprises the following steps: - for data transmission from the first network node to the second network node - at the location of the first network node - coupled a first wavelength optical signal in the first data transmission line and in the second data transmission line and the optical signal the first wavelength - at the location of the second network node coupled out of at least one of the first and second data transmission line and - for data transmission from the second Net At the location of the second network node, an optical signal of a second wavelength different from the first wavelength is coupled into the first data transmission line and the second data transmission line is coupled to the second network node at the location of the first network node from at least one of the first network nodes and second data transmission line decoupled.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effektiven Datenübertragung in einem optischen Telekommunikationsnetz im Wellenlängen-Multiplex-Betrieb einer Mehrzahl von verschiedenen optischen Wellenlängen, wobei das optische Telekommunikationsnetz eine Mehrzahl von Netzknoten aufweist, wobei jeweils zwei Netzknoten über eine optische Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind, wobei die Datenübertragung auf der optischen Übertragungsstrecke filterlos für die Mehrzahl von optischen Wellenlängen erfolgt. The invention relates to a method for the effective transmission of data in an optical telecommunication network in wavelength-multiplexed operation of a plurality of different optical wavelengths, wherein the optical telecommunication network comprises a plurality of network nodes, wherein each two network nodes are interconnected via an optical transmission path, wherein the data transmission takes place on the optical transmission path without a filter for the plurality of optical wavelengths.
Die Erfindung betrifft ferner ein optisches Telekommunikationsnetz zur effektiven Datenübertragung in einem optischen Telekommunikationsnetz im Wellenlängen-Multiplex-Betrieb einer Mehrzahl von verschiedenen optischen Wellenlängen, wobei das optische Telekommunikationsnetz eine Mehrzahl von Netzknoten aufweist, wobei jeweils zwei Netzknoten über eine optische Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind, wobei die Datenübertragung auf der optischen Übertragungsstrecke filterlos für die Mehrzahl von optischen Wellenlängen erfolgt. The invention further relates to an optical telecommunication network for effective data transmission in an optical telecommunication network in the wavelength-multiplexed operation of a plurality of different optical wavelengths, wherein the optical telecommunication network comprises a plurality of network nodes, wherein each two network nodes are interconnected via an optical transmission link, wherein the data transmission on the optical transmission path takes place without a filter for the plurality of optical wavelengths.
Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines Netzknotens in einem optischen Telekommunikationsnetz sowie ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln und ein Computerprogrammprodukt mit einem computerlesbaren Medium und einem auf dem computerlesbaren Medium gespeicherten Computerprogramm, die dazu geeignet sind, alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Furthermore, the invention also relates to the use of a network node in an optical telecommunications network and a computer program with program code means and a computer program product with a computer-readable medium and a computer program stored on the computer-readable medium, which are adapted to perform all steps of the inventive method.
Verfahren zur Übertragung von Daten unter Nutzung von Lichtwellenleitern, d.h. unter Nutzung von optischen Telekommunikationsnetzen, sind allgemein bekannt. Beispielsweise gilt für viele breitbandige Telekommunikationsnetze, dass der überwiegende Teil der zu übertragenden Daten über optische Datenübertragungssysteme bzw. optische Telekommunikationsnetze, insbesondere unter Nutzung von Lichtwellenleitern, übertragen wird. Einsatz finden solche optischen Telekommunikationsnetze beispielsweise bei Aggregationsnetzen. Solche Aggregationsnetze, beispielsweise für Privatkundenverkehr, haben die Aufgabe, Verkehr von Regionalknoten zu Backbone-Knoten zu führen. Method of transmitting data using optical fibers, i. using optical telecommunication networks are well known. For example, for many broadband telecommunications networks that the vast majority of the data to be transmitted via optical data transmission systems or optical telecommunications networks, in particular using optical fibers, is transmitted. Such optical telecommunication networks are used, for example, in aggregation networks. Such aggregation networks, for example for private customer traffic, have the task of routing traffic from regional nodes to backbone nodes.
Typischerweise beruhen heutige bzw. bisher implementierte kommerzielle Systeme auf Wellenlängen-Routing durch optische Filterelemente, d.h. es werden verschiedene (optische) Wellenlängen der Mehrzahl von gemäß dem WDM(Wavelength Division Multiplex)-Prinzip benutzten optischen Wellenlängen in selektiver Weise geroutet, wozu erforderlich ist, Wellenlängenfilter einzusetzen. Derzeit wird auf Glasfasergebundenen Weitverkehrsstrecken typischerweise Wellenlängenmultiplex (Wavelengt Division Multiplex, WDM) angewendet, wobei im
Neben solchen optischen Telekommunikationsnetzen, welche WDM-Pfade bzw. WDM-Kanäle zumindest auch mittels wellenlängenselektiver Filter definieren, sind ferner auch sogenannte filterlose optische Netze (FON) bekannt, die auf optische Filter zur Steuerung von WDM-Kanälen durch das Netz verzichten. Innerhalb von solchen filterlosen optischen Telekommunikationsnetzen ist es somit – zumindest im Prinzip – vorgesehen, dass sich jede Wellenlänge durch das gesamte angeschlossene Netz ausbreitet. Als Topologien, die für die Realisierung eines solchen filterlosen optischen Telekommunikationsnetzes typischerweise in Frage kommen, wurden folglich primär rein lineare Punkt-zu-Punkt-Strecken betrachtet (sogenannte point-to-point Strecken). Bei filterlosen optischen Telekommunikationsnetzen ergeben sich insbesondere die Vorteile,
- – dass keine teuren ROADMs (oder zumindest deutlich weniger) benötigt werden, sondern stattdessen vergleichsweise kostengünstige Splitter/Koppler-Lösungen Verwendung finden,
- – dass generell „farblose“ Anschlüsse („colorless ports“) Verwendung finden, weil Splitter bzw. Koppler keine Wellenlängen-Diskriminierung aufweisen,
- – dass weniger planerischer Aufwand aufgrund einer vergleichsweise einfachen Wellenlängen-Zuordnung möglich ist und
- – dass ein vereinfachtes Netzmanagement möglich ist.
- That no expensive ROADMs (or at least much less) are needed, but instead use comparatively inexpensive splitter / coupler solutions,
- - that "colorless ports" are generally used because splinters or couplers have no wavelength discrimination,
- - That less planning effort due to a relatively simple wavelength assignment is possible and
- - that a simplified network management is possible.
Zur Sicherstellung einer möglichst hohen Ausfallsicherheit eines optischen Telekommunikationsnetzes ist es üblich, dass der Fehlerfall des Ausfalls einer Glasfaserstrecke betrachtet wird, beispielsweise ausgelöst durch Faserbruch oder Verstärkerausfall. Damit fallen sämtliche Kanäle eines WDM-Spektrums auf dieser Glasfaserstrecke aus. Allerdings kann auf der photonischen bzw. optischen Ebene (Layer) ein Schutzverfahren auch besonders kosteneffizient implementiert werden, z.B. durch schnelle optische Umschalter. To ensure the highest possible reliability of an optical telecommunications network, it is common that the failure of the failure of a fiber optic link is considered, for example, triggered by fiber break or amplifier failure. This eliminates all channels of a WDM spectrum on this fiber link. However, at the photonic or optical level (layer), a protection method can also be implemented particularly cost-effectively, e.g. through fast optical switches.
Eine solche schnelle optische Umschaltung von Signalübertragungspfaden ist in einem optischen Telekommunikationsnetz, welches die einzelnen WDM-Kanäle selektiv zu routen in der Lage ist (welches also Signalpfade für einzelne WDM-Kanäle innerhalb eines typischerweise relativ stark vermaschten Telekommunikationsnetzes aufgrund der vorhandenen Filterung der unterschiedlichen WDM-Kanäle schalten kann) durch die Bereitstellung der oben angesprochenen Umschalter in der Regel mit einem geringeren Kapazitätsverlust und mit geringerer planerischer Komplexität möglich als bei einem filterlosen optischen Telekommunikationsnetz, weil in der Regel verschiedene Faserbäume innerhalb eines solchen Netzes gegenseitig die Ausfallsicherheit bereitstellen und dadurch eine Vielzahl von bei der Planung eines solchen Telekommunikationsnetzes zu berücksichtigenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein müssen, mithin die verschiedenen Faserbäume des filterlosen optischen Telekommunikationsnetz aus der Perspektive der Realisierung einer möglichst hohen Ausfallsicherheit in hohem Maße voneinander abhängig sind. Dies erhöht maßgeblich die Komplexität hinsichtlich der Planung und des Betriebs eines solchen filterlosen optischen Telekommunikationsnetzes. Such a fast optical switching of signal transmission paths is in an optical telecommunication network, which is able to selectively route the individual WDM channels (ie which have signal paths for individual WDM channels within a typically relatively strongly meshed telecommunication network due to the existing filtering of the different WDM channels). Can switch channels) by providing the above-mentioned switch usually with a smaller capacity loss and with less planning complexity possible than a non-filter optical telecommunications network, because usually provide different fiber trees within such a network each other the reliability and thus a variety of In the planning of such a telecommunications network conditions to be considered must be satisfied simultaneously, therefore, the different fiber trees of the unfiltered optical telecommunications network the perspective of the realization of the highest possible reliability are highly dependent on each other. This significantly increases the complexity in terms of the planning and operation of such a non-filtering optical telecommunications network.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System bzw. ein filterloses optisches Telekommunikationsnetz zur Verfügung zu stellen, bei welchem eine hohe Ausfallsicherheit mit einer möglichst geringen Komplexität hinsichtlich zu erfüllender Bedingungen der verschiedenen, in dem filterlosen optischen Telekommunikationsnetz realisierten Faserbäume realisierbar ist, so dass bei ansonsten gleichen Bedingungen – insbesondere hinsichtlich des Investitionsbedarfs für die Komponenten des optischen Telekommunikationsnetzes – eine höhere Leistungsfähigkeit (im Sinn einer insgesamt höheren, nutzbaren Datentransportkapazität) möglich ist. The invention has for its object to provide a method and a system or a filterless optical telecommunications network available, in which a high reliability with the lowest possible complexity in terms of conditions to be met of the different, realized in the unfiltered optical telecommunications network fiber trees is feasible so that under otherwise identical conditions - in particular with regard to the investment requirements for the components of the optical telecommunications network - a higher performance (in the sense of a total of higher, usable data transport capacity) is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur effektiven Datenübertragung in einem optischen Telekommunikationsnetz im Wellenlängen-Multiplex-Betrieb (WDM, wavelength division multiplex) einer Mehrzahl von verschiedenen optischen Wellenlängen, wobei das optische Telekommunikationsnetz eine Mehrzahl von Netzknoten aufweist,
wobei jeweils ein Paar von Netzknoten aus der Mehrzahl von Netzknoten – umfassend einen ersten Netzknoten und einen zweiten Netzknoten – mittels wenigstens einer optischen Übertragungsstrecke zur Datenübertragung miteinander verbunden sind, wobei die wenigstens eine optische Übertragungsstrecke einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich derart aufweist, dass der erste und zweite Netzknoten mittels des ersten Teilbereichs der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind und der erste und zweite Netzknoten unabhängig davon mittels des zweiten Teilbereichs der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke ebenfalls miteinander verbunden sind,
wobei die optische Übertragungsstrecke zur Datenübertragung in eine erste Richtung wenigstens eine erste optische Datenübertragungsleitung und zur Datenübertragung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung wenigstens eine zweite optische Datenübertragungsleitung aufweist, wobei die Datenübertragung sowohl auf der ersten optischen Datenübertragungsleitung als auch auf der zweiten optischen Datenübertragungsleitung filterlos für die Mehrzahl von optischen Wellenlängen erfolgt, wobei der erste Teilbereich der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke den ersten und zweiten Netzknoten zur Datenübertragung sowohl in der Richtung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – mittels der ersten optischen Datenübertragungsleitung – als auch in der Richtung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – mittels der zweiten optischen Datenübertragungsleitung – verbindet, wobei der zweite Teilbereich der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke den ersten und zweiten Netzknoten zur Datenübertragung sowohl in der Richtung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – mittels der ersten optischen Datenübertragungsleitung – als auch in der Richtung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – mittels der zweiten optischen Datenübertragungsleitung – verbindet,
wobei sich sowohl im ersten als auch im zweiten Teilbereich die erste Datenübertragungsleitung und die zweite Datenübertragungsleitung jeweils zu der optischen Übertragungsstrecke ergänzen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – zur Datenübertragung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten wird – am Ort des ersten Netzknotens – ein optisches Signal einer ersten Wellenlänge in die erste Datenübertragungsleitung und in die zweite Datenübertragungsleitung eingekoppelt und das optische Signal der ersten Wellenlänge – am Ort des zweiten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt und
- – zur Datenübertragung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten wird – am Ort des zweiten Netzknotens – ein optisches Signal einer von der ersten Wellenlänge unterschiedlichen zweiten Wellenlänge in die erste Datenübertragungsleitung und in die zweite Datenübertragungsleitung eingekoppelt und das optische Signal der zweiten Wellenlänge – am Ort des ersten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt.
wherein in each case a pair of network nodes of the plurality of network nodes - comprising a first network node and a second network node - are interconnected by means of at least one optical transmission link for data transmission, wherein the at least one optical transmission path has a first partial area and a second partial area such that the first and second network nodes are connected to one another by means of the first partial area of the at least one optical transmission path and the first and second network nodes are independently connected by the second partial area of the at least one optical network Transmission line are also connected to each other,
wherein the optical transmission path for data transmission in a first direction comprises at least a first optical data transmission line and at least one second optical data transmission line for data transmission in a second direction opposite to the first direction, the data transmission being filterless on both the first optical data transmission line and the second optical data transmission line is carried out for the plurality of optical wavelengths, wherein the first portion of the at least one optical transmission path, the first and second network nodes for data transmission both in the direction from the first network node to the second network node - by means of the first optical data transmission line - in the direction from the second network node first network node - by means of the second optical data transmission line - connects, wherein the second portion of the at least one optical transmission link e connects the first and second network nodes for data transmission both in the direction from the second network node to the first network node - by means of the first optical data transmission line - and in the direction from the first network node to the second network node - by means of the second optical data transmission line,
wherein the first data transmission line and the second data transmission line in each case complement the optical transmission path both in the first and in the second subarea, the method comprising the following steps:
- For data transmission from the first network node to the second network node, at the location of the first network node, an optical signal of a first wavelength is coupled into the first data transmission line and into the second data transmission line and the optical signal of the first wavelength is coupled to at least one of the second network node coupled out first and second data transmission line and
- For the data transmission from the second network node to the first network node, an optical signal of a second wavelength different from the first wavelength is coupled into the first data transmission line and the second data transmission line and the optical signal of the second wavelength is at the location of the first network node Node out of at least one of the first and second data transmission line coupled.
Es ist dadurch gemäß der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise möglich, dass sowohl das Normalfall-Signal (d.h. das ohne eine fehlerhafte Beeinträchtigung des optischen Telekommunikationsnetzes von der jeweiligen Empfängerstation bzw. dem Empfängerknoten ausgewertete Signal) als auch das Fehlerfall-Signal (d.h. das bei einer fehlerhaften Beeinträchtigung des optischen Telekommunikationsnetzes von der jeweiligen Empfängerstation bzw. dem Empfängerknoten ausgewertete Signal) unter Verwendung derselben optischen Übertragungsstrecke bzw. unter Verwendung desselben optischen Faserbaums übertragen wird. Hierdurch ist es erfindungsgemäß – und trotz Beibehaltung des gleichen Grades an Ausfallsicherheit innerhalb des filterlosen optischen Telekommunikationsnetzes – nicht notwendig, aus Gründen der Ausfallsicherheit zwei Faserbäume bzw. zwei optische Übertragungsstrecken derart vorzusehen, dass diese sich gegenseitig schützen bzw. dass zumindest der eine Faserbaum (bzw. die eine optische Übertragungsstrecke) den anderen Faserbaum (bzw. die andere optische Übertragungsstrecke) schützt. It is thus possible in accordance with the present invention advantageously that both the normal case signal (ie the signal evaluated without an erroneous impairment of the optical telecommunication network from the respective receiver station or the receiver node) and the error case signal (ie at a faulty impairment of the optical telecommunication network from the respective receiver station or the receiver node evaluated signal) is transmitted using the same optical transmission path or using the same optical fiber tree. This makes it according to the invention - and despite maintaining the same degree of reliability within the unfiltered optical telecommunications network - not necessary for reasons of reliability two fiber trees or two optical links provide such that they protect each other or that at least one fiber tree (or one optical transmission path) protects the other fiber tree (or the other optical transmission path).
Erfindungsgemäß ist es zur effektiven Datenübertragung in einem eine Mehrzahl von Netzknoten aufweisenden filterlosen optischen Telekommunikationsnetz vorgesehen, dass jeweils zwei der Netzknoten (d.h. ein Paar von Netzknoten aus der Mehrzahl von Netzknoten) mittels einer optischen Übertragungsstrecke (bzw. mittels eines Faserbaums) miteinander verbunden sind, wobei die optische Übertragungsstrecke einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich derart aufweist, dass die zwei betrachteten Netzknoten mittels des ersten Teilbereichs miteinander verbunden sind und ferner auch – und zwar unabhängig von der Verbindung über den ersten Teilbereich – mittels des zweiten Teilbereichs miteinander verbunden sind. Die optische Übertragungsstrecke weist zur Datenübertragung in eine erste Richtung (der optischen Übertragungsstrecke) wenigstens eine erste optische Datenübertragungsleitung und zur Datenübertragung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung (der optischen Übertragungsstrecke) wenigstens eine zweite optische Datenübertragungsleitung auf. Die Datenübertragung erfolgt sowohl auf der ersten optischen Datenübertragungsleitung als auch auf der zweiten optischen Datenübertragungsleitung filterlos für die Mehrzahl von optischen Wellenlängen und sowohl die erste als auch die zweite Datenübertragungsleitung ergänzen sich sowohl im ersten als auch im zweiten Teilbereich jeweils zu der gesamten optischen Übertragungsstrecke. Der erste Teilbereich verbindet den ersten und zweiten Netzknoten zur Datenübertragung sowohl in der Richtung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – mittels der ersten optischen Datenübertragungsleitung – als auch in der Richtung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – mittels der zweiten optischen Datenübertragungsleitung. Ferner verbindet der zweite Teilbereich den ersten und zweiten Netzknoten zur Datenübertragung sowohl in der Richtung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – mittels der ersten optischen Datenübertragungsleitung – als auch in der Richtung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – mittels der zweiten optischen Datenübertragungsleitung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:
- – zur Datenübertragung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten wird – am Ort des ersten Netzknotens – ein optisches Signal einer ersten Wellenlänge in die erste filterlose Datenübertragungsleitung und in die zweite filterlose Datenübertragungsleitung eingekoppelt und das optische Signal der ersten Wellenlänge – am Ort des zweiten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt und
- – zur Datenübertragung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten wird – am Ort des zweiten Netzknotens – ein optisches Signal einer von der ersten Wellenlänge unterschiedlichen zweiten Wellenlänge in die erste filterlose Datenübertragungsleitung und in die zweite filterlose Datenübertragungsleitung eingekoppelt und das optische Signal der zweiten Wellenlänge – am Ort des ersten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt.
- - For data transmission from the first network node to the second network node is - at the location of the first network node - coupled an optical signal of a first wavelength in the first unfiltered data transmission line and the second unfiltered data transmission line and the optical signal of the first wavelength - at least at the location of the second network node one of the first and second data transmission line is coupled out and
- - For data transmission from the second network node to the first network node - at the location of the second network node - an optical signal of a second wavelength different from the first wavelength in the first filterless data transmission line and the second unfiltered data transmission line coupled and the optical signal of the second wavelength - at the location of the first network node is coupled out of at least one of the first and second data transmission lines.
Hierdurch wird erfindungsgemäß immer sichergestellt, dass beginnend mit der Signalerzeugung (im ersten Netzknoten für die Übertragung zum zweiten Netzknoten bzw. im zweiten Netzknoten für die Übertragung zum ersten Netzknoten) der Fehlerfall eines Ausfalls eines gesamten Verbindungsstrangs zwischen den beiden betrachteten Netzknoten berücksichtigt ist und sogar bereits das Ersatzsignal (ständig und dauerhaft) in den jeweils anderen (d.h. nicht ausgefallenen) Teilbereich der Übertragungsstrecke zur Verwendung beim Empfangsnetzknoten (zweiter bzw. erster Netzknoten) eingekoppelt wird. As a result, it is always ensured according to the invention that, starting with the signal generation (in the first network node for the transmission to the second network node or in the second network node for the transmission to the first network node), the failure of a failure of an entire connection network between the two considered network nodes is taken into account and even already the substitute signal (permanent and permanent) in the other (ie not failed) portion of the transmission path for use at the receiving network node (second or first network node) is coupled.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist unter einem filterlosen optischen Telekommunikationsnetz zu verstehen, dass die Datenübertragung filterlos für die Mehrzahl von optischen Wellenlängen (innerhalb eines Faserbaums bzw. einer optischen Übertragungsstrecke) erfolgt, also ohne besondere Methoden/Bauelemente, die zur Blockierung oder massiven Dämpfung einzelner Wellenlängen auf dem dem Terminierungsknoten bzw. Empfängernetzknoten (d.h. für den das Signal bestimmt ist) folgenden Glasfaserabschnitt dienen. Auch sogenannte filterlose optische Telekommunikationsnetze müssen nicht völlig ohne Filterung von einzelnen Wellenlängen sein. Beispielsweise mag eine Wellenlänge auch in einem filterlosen optischen Telekommunikationsnetz geringfügig im Pegel angepasst werden (was natürlich strenggenommen einer Filterung entsprechen würde), jedoch handelt es sich hierbei um eine Pegelanpassung, nicht um eine Filterung im Sinne der Definition von unterschiedlichen Routen für bestimmte optische Wellenlängen. Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine bestimmte optische Wellenlänge (der Mehrzahl von Wellenlängen bzw. optischen Frequenzen) lediglich an einer einzigen Stelle bzw. einem einzigen Knoten (innerhalb eines Faserbaums bzw. einer optischen Übertragungsstrecke) eingespeist wird, was auch als sogenanntes „drop and waste“-Prinzip bezeichnet wird, d.h. eine optische Wellenlänge wird ggf. lediglich auf einem kleinen Teilbereich des Faserbaums bzw. der optischen Übertragungsstrecke operativ genutzt, kann aber im restlichen Teil des Faserbaums bzw. der optischen Übertragungsstrecke nicht genutzt werden (d.h. die Übertragungskapazität einer solchen Wellenlänge wird im restlichen Teil des Faserbaums bzw. der optischen Übertragungsstrecke nicht genutzt). In the context of the present invention, a unfiltered optical telecommunication network is understood to mean that the data transmission takes place without a filter for the plurality of optical wavelengths (within a fiber tree or an optical transmission path), ie without special methods / components which are used to block or massively attenuate individual ones Wavelengths on which the terminating node or receiver network node (ie for which the signal is determined) following glass fiber section serve. Even so-called unfiltered optical telecommunications networks do not have to be completely without filtering individual wavelengths. For example, a wavelength may be slightly level-adjusted even in a non-filtering optical telecommunications network (which of course would strictly correspond to filtering), but this is a level adjustment, not filtering as defined by different routes for particular optical wavelengths. In the context of the present invention, it is contemplated that a particular optical wavelength (the plurality of wavelengths or optical frequencies) is fed to only a single node (within a fiber tree or optical transmission path), also referred to as so-called "drop and waste" principle is called, ie an optical wavelength may be used operationally only on a small portion of the fiber tree or the optical transmission path, but can not be used in the remaining part of the fiber tree or the optical transmission path (ie the transmission capacity of such a wavelength is in the remaining part of the fiber tree or the optical transmission line not used).
Wie bereits erwähnt wurde, ist das dominierende Fehlermuster in einem Transportnetz der Ausfall einer Glasfaserstrecke z.B. durch Faserbruch oder Verstärkerausfall. Damit fallen sämtliche Kanäle eines WDM-Spektrums auf dieser Glasfaserstrecke aus. Allerdings kann auf dem photonischen Layer ein Schutzverfahren auch besonders kosteneffizient implementiert werden, z.B. durch schnelle optische Umschalter. Es werden dann im Fehlerfall die weiterhin funktionierenden elektrisch-optischen Schnittstellen, auch als Transceiver (bzw. Sendeempfänger) bezeichnet, weiterverwendet, d.h. deren Verkehrslast über optische Ersatzwege wieder hergestellt. Hierdurch werden bis zu 50% der Schnittstellen bzw. Sendeempfänger eingespart, denn das Schutzkonzept basiert gerade nicht darauf, dass die kostentreibenden Schnittstellen bzw. Sendeempfänger selbst gedoppelt werden. Generell liegen nämlich die Kostenanteile für diese Schnittstellen bzw. Sendeempfänger bei einem hinreichend gefüllten Netz bei deutlich über 80% der gesamten Netzkosten. Durch Multi-Layer Resilience können also ca. 40% der Gesamtkosten eines Netzes (sowohl auf dem photonischen als auch auf dem Paket-Layer) reduziert werden. Einer der beiden Optionen für optische Resilience ist die optische Protection, bei dem ein WDM-Kanal – erzeugt mit nur einem einzigen elektrisch-optischen Interface – sendeseitig auf zwei disjunkte optische Wege aufgeteilt wird. Die sendeseitige Signaldopplung kann besonders vorteilhaft mit einfachen optischen Splittern geschehen. Werden beide „Repliken“ über verschiedene Wege zum Empfangsknoten geschickt (jeweils geführt durch optische Filter), kann dieser sich das bessere (im Normalfall) bzw. das überlebende Signal (im Fehlerfall) mit Hilfe eines schnellen optischen Schalters zur Detektion auswählen. Neben der Kostenreduktion dieses Schutzkonzepts ergeben sich daher auch die Vorteile:
- – Sofern der Schutz auf der optischen Ebene schnell genug greift, kann auf entsprechend schnelle IP-Schutzverfahren verzichtet werden, z.B. auf Fast-ReRoute (FRR); aus diesem Grund muss auf die schnelle Reaktion der optischen Schalter sowie eine kurze Synchronisierungszeit der Transceiver auf das überlebende Signal geachtet werden;
- – Weniger Aufwand für eine Kommunikation über die beteiligten Ebenen hinweg, d.h. zwischen Paket-Schicht und photonischer Schicht. Die damit einhergehende optische Absicherung kann prinzipiell autark getriggert werden, ohne dass sich eine Control Ebener der photonischen Schicht mit der Router-Schicht (d.h. der IP-Paket-Schicht) abstimmen muss. Nur im Falle, dass ein optischer Schutz nicht greift, z.B. durch Ausfall eines Sendeempfängers, kommen Schutzverfahren auf der IP-Paket-Schicht ins Spiel. Aufgrund der genannten Vorteile, wird daher erfindungsgemäß auch ein Schutz auf der optischen Ebene für sinnvoll ausgewählte Faserbäume eines filterlosen optischen Telekommunikationsnetzes angestrebt, wobei jedoch die obige Beschreibung eines Schichten-übergreifenden Schutzkonzepts implizit von einem filterbehafteten Ansatz des optischen Telekommunikationsnetzes ausgeht. Da im Fall von filterlosen optischen Telekommunikationsnetzen auf Filter zur Pfadsteuerung völlig oder zumindest weitgehend verzichtet wird, würde eine Lösung innerhalb eines filterlosen optischen Telekommunikationsnetzes darin bestehen, dass in einem ausgedehnteren, vermaschten Netz (in welchem in der Regel immer ein Ensemble von sinnvoll ausgewählten Faserbäumen existiert bzw. vorgesehen ist und in welchem Faserbäume in der Regel immer bidirektional ausgelegt sind (d.h. ein Faserbaum umfasst ein Faserpaar, wobei jede Faser des Faserpaars in nur einer Richtung betrieben wird), so dass die Faserbäume in einfacher Weise die beiden Richtungen der Verkehrsflüsse zwischen den jeweiligen Knotenpaaren unterstützen, wobei aufgrund der Bidirektionalität der Flüsse die beiden Verbindungen (Hin- und Rückrichtung) eine Wellenlänge einen Faserbaum immer so belegt, dass keine weitere bidirektionale Verbindung in demselben Baum auf einer bereits verwendeten Wellenlänge mehr möglich ist, also auch keine Backup-Verbindung; andernfalls käme es innerhalb des Faserbaumes (auf dem Streckenabschnitt zwischen den beiden Knotenpaaren) zu einer destruktiven Interferenz der beiden bidirektionalen Lichtpfade.) das Normalfall-Signal und das Fehlerfall-Signal in zwei unterschiedliche Faserbäume eingekoppelt wird.
- - Provided the protection on the optical level is fast enough, it is possible to dispense with correspondingly fast IP protection methods, eg Fast-ReRoute (FRR); For this reason, care must be taken to ensure the fast response of the optical switches and a short synchronization time of the transceivers to the surviving signal;
- - Less effort for communication across the levels involved, ie between packet layer and photonic layer. The associated optical protection can in principle be triggered autonomously without a control plane of the photonic layer having to coordinate with the router layer (ie the IP packet layer). Only in the case that an optical protection does not take effect, eg by failure of a transceiver, protection procedures on the IP packet layer come into play. Due to the advantages mentioned, the invention therefore also seeks protection on the optical level for sensibly selected fiber trees of a non-filter optical telecommunication network, although the above description of a layer-comprehensive protection concept implicitly starts from a filter-based approach of the optical telecommunication network. Since in the case of unfiltered optical telecommunication networks filter for path control is completely or at least largely dispensed with, a solution within a non-filter optical telecommunications network would be that in a broader, meshed network (in which there is usually always an ensemble of meaningfully selected fiber trees exists is provided and in which fiber trees are usually always bidirectional designed (ie, a fiber tree comprises a pair of fibers, each fiber of the fiber pair is operated in one direction only), so that the fiber trees in a simple manner the two directions of the traffic flows between the support respective node pairs, due to the bidirectionality of the rivers, the two connections (out and back) one wavelength always occupied a fiber tree so that no further bidirectional connection in the same tree on an already used wavelength is possible, So no backup connection; otherwise there would be a destructive interference of the two bidirectional light paths within the fiber tree (on the stretch between the two node pairs). The normal case signal and the error case signal would be coupled into two different fiber trees.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen ein Schutzkonzept unter Verwendung von Intra-Tree-Protection innerhalb eines gegebenen bzw. zu planenden Telekommunikationsnetzes zu realisieren. According to the present invention, a protection concept is proposed using intra-tree protection within one given or planned to implement telecommunications network.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass ein schichtenübergreifender (Layer-übergreifender) Schutz auf sowohl der optischen Ebene (bzw. optischen Schicht) als auch auf der Internet Protokoll-Ebene (bzw. Internet Protokoll-Schicht) hohe Kosteneinsparungen erlaubt. This makes it possible according to the invention in an advantageous manner that a layer-spanning (layer-spanning) protection on both the optical layer (or optical layer) and on the Internet protocol layer (or Internet protocol layer) allows high cost savings.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Sendefrequenz (oder Sendewellenlänge) eines Netzknotens sich von der Empfangsfrequenz (oder Empfangswellenlänge) des Netzknotens unterscheidet. Zur Realisierung dessen ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass der erste Netzknoten und der zweite Netzknoten jeweils einen optischen Zwei-Laser-Sendeempfänger (Dual-Laser-Transceiver) aufweisen, wobei mittels eines ersten Lasers des Zwei-Laser-Sendeempfängers die erste Wellenlänge und mittels eines zweiten Lasers des Zwei-Laser-Sendeempfängers die zweite Wellenlänge generiert wird.According to the invention, it is provided that the transmission frequency (or transmission wavelength) of a network node differs from the reception frequency (or reception wavelength) of the network node. In order to realize this, it is preferably provided according to the invention that the first network node and the second network node each have an optical two-laser transceiver (dual laser transceiver), wherein the first wavelength and by means of a first laser of the two-laser transceiver a second laser of the two-laser transceiver, the second wavelength is generated.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass die Sendefrequenz und die Empfangsfrequenz (bzw. die Sendewellenlänge und die Empfangswellenlänge) am Netzknoten unterschiedlich sind. This makes it possible in an advantageous manner according to the invention that the transmission frequency and the reception frequency (or the transmission wavelength and the reception wavelength) are different at the network node.
Dadurch, dass sich die Sendefrequenz und die Empfangsfrequenz eines Netzknotens unterscheiden (dürfen), kann dann die Forderung, dass sich die beiden Schutzpfade über zwei disjunkte Bäume erstrecken müssen, aufgehoben werden. Ein und derselbe Baum kann jetzt jeweils geschützte Verkehre in Hin- und Rückrichtung aufnehmen. Dieses Schutzverfahren wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung und im Zusammenhang von filterlosen optischen Telekommunikationsnetzen als Intra-Tree Protection (IaTP) bezeichnet. Dual-Laser Transceiver weisen ferner den Vorteil auf, dass sowohl für das Sende- als auch das Empfangsmodul hinreichend hohe Leistungspegel verfügbar sind. Auf spezielle optische Nachverstärkung des Sendesignals im Transceiver kann ggfs. somit verzichtet werden. Diese optische Nachverstärkung ist in Netzen ohne weitere optische Filter besonders nachteilig, da jede Verstärkung quantenmechanisch mit einem breitbandigen Rauschprozess verbunden ist. Ohne einzelne Kanalfilter kommt es zu einer massiven Rauschaddition über alle Kanäle. Die Systemreichweite wird entsprechend eingeschränkt. Because the transmission frequency and the reception frequency of a network node may differ, the requirement that the two protection paths must extend over two disjoint trees can then be canceled. One and the same tree can now receive protected traffic in both directions. This protection method is referred to as intra-tree protection (IaTP) in the context of the present invention and in the context of unfiltered optical telecommunication networks. Dual laser transceivers also have the advantage that sufficiently high power levels are available for both the transmit and receive modules. On special optical amplification of the transmission signal in the transceiver may possibly be waived. This optical amplification is particularly disadvantageous in networks without further optical filters, since each gain is connected quantum mechanically with a broadband noise process. Without individual channel filters, there is a massive noise addition across all channels. The system range is restricted accordingly.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt vorgesehen, dass
- – in einem Normalbetriebsmodus der optischen Übertragungsstrecke am Ort des zweiten Netzknotens das aus der ersten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der ersten Wellenlänge und/oder am Ort des ersten Netzknotens das aus der zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der zweiten Wellenlänge verwendet wird und
- – in einem Fehlerfallbetriebsmodus der optischen Übertragungsstrecke am Ort des zweiten Netzknotens das aus der zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der ersten Wellenlänge und/oder am Ort des ersten Netzknotens das aus der ersten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der zweiten Wellenlänge verwendet wird.
- In a normal operating mode of the optical transmission path at the location of the second network node, the optical signal of the first wavelength coupled out of the first data transmission line and / or the optical signal of the second wavelength coupled out of the second data transmission line and / or at the location of the first network node;
- In an error mode of operation mode of the optical transmission path at the location of the second network node, the optical signal of the first wavelength coupled out of the second data transmission line and / or the optical signal of the second wavelength coupled out of the first data transmission line is used at the location of the first network node.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass zusätzlich zur Übertragung des Nutz-Signals (im Normalbetriebsmodus) das Backup-Signal (zur Verwendung im Fehlerfallbetriebsmodus) immer generiert und übertragen wird, so dass wiederum eine möglichst kurze Umschaltzeit im Falle eines Fehlers realisiert werden kann. This makes it possible according to the invention in an advantageous manner that in addition to the transmission of the payload signal (in normal mode), the backup signal (for use in fault mode operation mode) is always generated and transmitted, so that in turn the shortest possible switching time in case of failure can be realized can.
Ferner ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem Normalbetriebsmodus und dem Fehlerfallbetriebsmodus innerhalb eines Zeitintervalls nach Eintreten des Fehlerfalls umgeschaltet wird, wobei das Zeitintervall kleiner als bis maximal gleich 100 Millisekunden, bevorzugt kleiner als bis maximal gleich 50 Millisekunden, besonders bevorzugt kleiner als bis maximal gleich 30 Millisekunden, ist.Furthermore, according to the invention, it is preferably provided that switching occurs between the normal operating mode and the fault-fall operating mode within a time interval after occurrence of the fault, wherein the time interval is less than or equal to or greater than 100 milliseconds, preferably less than or equal to 50 milliseconds, more preferably less than or maximum equal to 30 milliseconds, is.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass die Heilung eines Fehlerzustand der optischen Übertragungsstrecke auf der optischen Schicht erfolgen kann, so dass ein solcher Fehlerfall nicht zwingend Auswirkungen auf die Internet Protokoll-Schicht haben muss. This makes it possible according to the invention in an advantageous manner that the healing of a fault condition of the optical transmission path can be done on the optical layer, so that such an error case does not necessarily have to affect the Internet Protocol layer.
Erfindungsgemäß ist es ferner bevorzugt vorgesehen, dass der erste und zweite Netzknoten übergeordnete Netzknoten des optischen Telekommunikationsnetzes sind, wobei das optische Telekommunikationsnetz neben den Netzknoten eine Mehrzahl von Netzelementen aufweist.According to the invention, it is further preferably provided that the first and second network nodes are higher-level network nodes of the optical telecommunications network, wherein the optical telecommunications network has a plurality of network elements in addition to the network nodes.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass das erfindungsgemäße Schutzkonzept innerhalb eines Backbone-Netzes Verwendung findet. Typischerweise sind die Netzknoten innerhalb eines Backbone-Netzes weitgehend gleichberechtigt (jedenfalls nicht in der Art der Über- bzw. Unterordnung der Netzknoten innerhalb eines Aggregationsnetzes nachgeordnet). This makes it possible according to the invention in an advantageous manner that the protection concept according to the invention is used within a backbone network. Typically, the network nodes within a backbone network are largely equal (at least not subordinate in the type of over- or subordination of network nodes within an aggregation network).
Erfindungsgemäß ist es ferner bevorzugt vorgesehen, dass der erste Netzknoten ein übergeordneter Netzknoten des optischen Telekommunikationsnetzes ist und der zweite Netzknoten ein Netzelement ist.According to the invention, it is further preferably provided that the first network node is a higher-level network node of the optical telecommunications network and the second network node is a network element.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass das erfindungsgemäße Schutzkonzept auch innerhalb eines Aggregations-Netzes und/oder innerhalb eines Zugangsnetzes Verwendung finden kann. This makes it possible according to the invention in an advantageous manner that the protection concept according to the invention can also be used within an aggregation network and / or within an access network.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Telekommunikationsnetz zur effektiven Datenübertragung in einem optischen Telekommunikationsnetz im Wellenlängen-Multiplex-Betrieb (WDM, wavelength division multiplex) einer Mehrzahl von verschiedenen optischen Wellenlängen, wobei das optische Telekommunikationsnetz eine Mehrzahl von Netzknoten aufweist,
wobei jeweils ein Paar von Netzknoten aus der Mehrzahl von Netzknoten – umfassend einen ersten Netzknoten und einen zweiten Netzknoten – mittels wenigstens einer optischen Übertragungsstrecke zur Datenübertragung miteinander verbunden sind, wobei die wenigstens eine optische Übertragungsstrecke einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich derart aufweist, dass der erste und zweite Netzknoten mittels des ersten Teilbereichs der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind und der erste und zweite Netzknoten unabhängig davon mittels des zweiten Teilbereichs der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke ebenfalls miteinander verbunden sind,
wobei die optische Übertragungsstrecke zur Datenübertragung in eine erste Richtung wenigstens eine erste optische Datenübertragungsleitung und zur Datenübertragung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung wenigstens eine zweite optische Datenübertragungsleitung aufweist, wobei das optische Telekommunikationsnetz derart konfiguriert ist, dass die Datenübertragung sowohl auf der ersten optischen Datenübertragungsleitung als auch auf der zweiten optischen Datenübertragungsleitung filterlos für die Mehrzahl von optischen Wellenlängen erfolgt, wobei der erste Teilbereich der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke den ersten und zweiten Netzknoten zur Datenübertragung sowohl in der Richtung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – mittels der ersten optischen Datenübertragungsleitung – als auch in der Richtung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – mittels der zweiten optischen Datenübertragungsleitung – verbindet, wobei der zweite Teilbereich der wenigstens einen optischen Übertragungsstrecke den ersten und zweiten Netzknoten zur Datenübertragung sowohl in der Richtung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – mittels der ersten optischen Datenübertragungsleitung – als auch in der Richtung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – mittels der zweiten optischen Datenübertragungsleitung – verbindet,
wobei sich im ersten und zweiten Teilbereich sowohl die erste Datenübertragungsleitung als auch die zweite Datenübertragungsleitung jeweils zu der optischen Übertragungsstrecke ergänzt, wobei das optische Telekommunikationsnetz derart konfiguriert ist, dass:
- – zur Datenübertragung vom ersten Netzknoten zum zweiten Netzknoten – am Ort des ersten Netzknotens – ein optisches Signal einer ersten Wellenlänge in die erste Datenübertragungsleitung und in die zweite Datenübertragungsleitung eingekoppelt und das optische Signal der ersten Wellenlänge – am Ort des zweiten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt wird und
- – zur Datenübertragung vom zweiten Netzknoten zum ersten Netzknoten – am Ort des zweiten Netzknotens – ein optisches Signal einer von der ersten Wellenlänge unterschiedlichen zweiten Wellenlänge in die erste Datenübertragungsleitung und in die zweite Datenübertragungsleitung eingekoppelt das optische Signal der zweiten Wellenlänge – am Ort des ersten Netzknotens aus wenigstens einer der ersten und zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelt wird.
wherein in each case a pair of network nodes of the plurality of network nodes - comprising a first network node and a second network node - are interconnected by means of at least one optical transmission path for data transmission, wherein the at least one optical transmission path has a first partial area and a second partial area such that first and second network nodes are connected to one another by means of the first subregion of the at least one optical transmission path, and the first and second network nodes are also connected to one another independently by means of the second subregion of the at least one optical transmission path,
wherein the optical transmission path for data transmission in a first direction comprises at least a first optical data transmission line and at least one second optical data transmission line for data transmission in a second direction opposite to the first direction, wherein the optical telecommunication network is configured such that the data transmission on both the first optical data transmission line as well as on the second optical data transmission line filterless for the plurality of optical wavelengths, wherein the first portion of at least one optical transmission path, the first and second network nodes for data transmission in both the direction from the first network node to the second network node - by means of the first optical data transmission line - also in the direction from the second network node to the first network node - by means of the second optical data transmission line - connects, the two Ite portion of the at least one optical transmission link connects the first and second network nodes for data transmission both in the direction from the second network node to the first network node - by means of the first optical data transmission line - and in the direction from the first network node to the second network node - by means of the second optical data transmission line .
wherein in the first and second subarea both the first data transmission line and the second data transmission line each supplement to the optical transmission path, wherein the optical telecommunication network is configured such that:
- - For data transmission from the first network node to the second network node - at the location of the first network node - an optical signal of a first wavelength coupled into the first data transmission line and the second data transmission line and the optical signal of the first wavelength - at the location of the second network node of at least one of the first and second data transmission line is coupled out and
- - For data transmission from the second network node to the first network node - at the location of the second network node - an optical signal of a second wavelength different from the second wavelength in the first data transmission line and the second data transmission line coupled the optical signal of the second wavelength - at the location of the first network node at least one of the first and second data transmission line is coupled out.
Es ist hierdurch erfindungsgemäß – auch mit Bezug auf das optische Telekommunikationsnetz – vorteilhaft möglich, dass sowohl das Normalfall-Signal (d.h. das ohne eine fehlerhafte Beeinträchtigung des optischen Telekommunikationsnetzes von der jeweiligen Empfängerstation bzw. dem Empfängerknoten ausgewertete Signal) als auch das Fehlerfall-Signal (d.h. das bei einer fehlerhaften Beeinträchtigung des optischen Telekommunikationsnetzes von der jeweiligen Empfängerstation bzw. dem Empfängerknoten ausgewertete Signal) unter Verwendung desselben optischen Faserbaums übertragen wird.It is thereby according to the invention - also with respect to the optical telecommunication network - advantageously possible that both the normal case signal (ie the evaluated without a faulty impairment of the optical telecommunication network from the respective receiver station or the receiver node signal) and the error case signal ( that is, in the case of a faulty impairment of the optical telecommunication network by the respective receiver station or the receiver node evaluated signal) using the same optical fiber tree is transmitted.
Ferner ist es erfindungsgemäß – auch mit Bezug auf das optische Telekommunikationsnetz – bevorzugt vorgesehen, dass das optische Telekommunikationsnetz derart konfiguriert ist, dass
- – in einem Normalbetriebsmodus der optischen Übertragungsstrecke am Ort des zweiten Netzknotens das aus der ersten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der ersten Wellenlänge und/oder am Ort des ersten Netzknotens das aus der zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der zweiten Wellenlänge verwendet wird und
- – in einem Fehlerfallbetriebsmodus der optischen Übertragungsstrecke am Ort des zweiten Netzknotens das aus der zweiten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der ersten Wellenlänge und/oder am Ort des ersten Netzknotens das aus der ersten Datenübertragungsleitung ausgekoppelte optische Signal der zweiten Wellenlänge verwendet wird.
- In a normal operating mode of the optical transmission path at the location of the second network node, the optical signal of the first wavelength coupled out of the first data transmission line and / or the optical signal of the second wavelength coupled out of the second data transmission line and / or at the location of the first network node;
- In an error mode of operation mode of the optical transmission path at the location of the second network node, the optical signal of the first wavelength coupled out of the second data transmission line and / or the optical signal of the second wavelength coupled out of the first data transmission line is used at the location of the first network node.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass zusätzlich zur Übertragung des Nutz-Signals (im Normalbetriebsmodus) das Backup-Signal (zur Verwendung im Fehlerfallbetriebsmodus) immer generiert und übertragen wird, so dass wiederum eine möglichst kurze Umschaltzeit im Falle eines Fehlers realisiert werden kann.As a result, it is advantageously possible according to the invention for the backup signal (for use in fault mode operation mode) to be transmitted in addition to the transmission of the useful signal (in normal operating mode). is always generated and transmitted so that in turn the shortest possible switching time can be realized in the event of a fault.
Ferner ist es erfindungsgemäß – auch mit Bezug auf das optische Telekommunikationsnetz – bevorzugt, dass der erste und zweite Netzknoten übergeordnete Netzknoten des optischen Telekommunikationsnetzes sind, wobei das optische Telekommunikationsnetz daneben eine Mehrzahl von Netzelementen aufweist.Furthermore, it is preferred according to the invention - also with reference to the optical telecommunication network - that the first and second network nodes are higher-level network nodes of the optical telecommunication network, the optical telecommunication network additionally having a plurality of network elements.
Ferner ist es erfindungsgemäß – auch mit Bezug auf das optische Telekommunikationsnetz – bevorzugt, dass der erste Netzknoten ein übergeordneter Netzknoten des optischen Telekommunikationsnetzes ist und der zweite Netzknoten ein Netzelement ist.Furthermore, it is preferred according to the invention - also with reference to the optical telecommunication network - that the first network node is a higher-order network node of the optical telecommunication network and the second network node is a network element.
Ferner ist es erfindungsgemäß – auch mit Bezug auf das optische Telekommunikationsnetz – bevorzugt, dass der erste Netzknoten und der zweite Netzknoten jeweils einen optischen Zwei-Laser-Sendeempfänger (Dual-Laser-Transceiver) aufweisen, wobei der mittels eines ersten Lasers des Zwei-Laser-Sendeempfängers die erste Wellenlänge und mittels eines zweiten Lasers des Zwei-Laser-Sendeempfängers die zweite Wellenlänge generiert wird.Furthermore, it is preferred according to the invention - also with reference to the optical telecommunication network - that the first network node and the second network node each have an optical two-laser transceiver, wherein the first laser of the two-laser Transmit the first wavelength and by means of a second laser of the two-laser transceiver, the second wavelength is generated.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf die Verwendung eines Netzknotens in einem optischen Telekommunikationsnetz gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Netzknoten einen optischen Zwei-Laser-Sendeempfänger (Dual-Laser-Transceiver) aufweist und wobei der Netzknoten ein übergeordneter Netzknoten oder ein Netzelement des optischen Telekommunikationsnetzes ist.Furthermore, the present invention also relates to the use of a network node in an optical telecommunications network according to the present invention, wherein the network node comprises a two-laser optical transceiver and wherein the network node is a parent network node or network element of the optical telecommunications network.
Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, mit deren Hilfe alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar sind, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Einrichtung und/oder einem Netzknoten ausgeführt wird.Furthermore, the present invention also relates to a computer program with program code means, by means of which all steps of the method according to the invention can be carried out when the computer program is executed on a programmable device and / or a network node.
Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit einem computerlesbaren Medium und einem auf dem computerlesbaren Medium gespeicherten Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die dazu geeignet sind, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar sind, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Einrichtung und/oder Netzknoten ausgeführt wird. Furthermore, the subject of the present invention is a computer program product with a computer-readable medium and a computer program stored on the computer-readable medium with program code means which are suitable for carrying out all steps of the method according to the invention when the computer program is executed on a programmable device and / or network node ,
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential inventive idea.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
In
Der erste Teilbereich
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass zur Datenübertragung vom ersten Netzknoten
In
Ohne Nutzung der vorliegenden Erfindung muss zum Schutz einer bidirektionalen Verbindung immer auf zwei optisch getrennte, topologisch disjunkte Bäume zurückgegriffen werden. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft möglich, beide Verbindungsrichtungen geschützt im gleichen Faserbaum zu führen.Without the use of the present invention, two optically separated, topologically disjointed trees must always be used to protect a bidirectional connection. According to the invention, it is advantageously possible to guide both connection directions protected in the same fiber tree.
In den
Einige Verkehre können durch ein intra-Tree-Protection-konforme Realisierung der optischen Übertragungsstrecken sogar vor dem Ausfall von mehr als einer Glasfaserstrecke geschützt werden. Dies ist in
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Wesentliche Vorteile der Erfindung sind:
Bei Intra-Tree Protection – ggfs. gemeinsam mit IrTP – werden weniger Faserbäume im Ensemble der angestrebten Netzlösung benötigt als bei ausschließlicher Nutzung von IrTP. Das bedeutet geringere Kosten für Glasfaser, weniger optische Verstärker und damit einen geringeren Energieverbrauch. Main advantages of the invention are:
With Intra-Tree Protection - if necessary together with IrTP - fewer fiber trees are needed in the ensemble of the desired network solution than with the exclusive use of IrTP. This means lower fiber costs, fewer optical amplifiers and therefore lower energy consumption.
Mit dem IaTP-Ansatz ist es besonders bei zunächst eher geringen Verkehrsvolumina wesentlich leichter möglich, das Netz gemäß der Strategie „build-as-you-grow“ sukzessive und bedarfsgetrieben aufzubauen. With the IaTP approach, it is much easier to build up the network successively and demand-driven in line with the "build-as-you-grow" strategy, especially for initially low traffic volumes.
Einige Verkehre können durch ein IaTP-konformes Tree-Design sogar vor dem Ausfall von mehr als einer Glasfaserstrecke geschützt werden. Dies kann die Service-Verfügbarkeit weiter erhöhen. Some traffic can be protected by an IaTP-compliant tree design even before the failure of more than one optical fiber link. This can further increase service availability.
Die Algorithmen zum Auffinden von geeigneten Faserbäumen, d.h. zur Erzeugung einer geeigneten Ensemble-Lösung (allgemein bestehend aus mehreren Faserbäumen), die bereits einen hinreichenden Schutz der geführten Verkehrsströme in filterlosen optischen Telekommunikationsnetzen erlauben, werden wesentlich vereinfacht.The algorithms for finding suitable fiber trees, i. to produce a suitable ensemble solution (generally consisting of several fiber trees), which already allow adequate protection of the guided traffic streams in unfiltered optical telecommunications networks are greatly simplified.
Anforderungen an die Schutzeigenschaften werden heruntergefahren; dadurch kann der Anwender implizit die Anforderungen an weitere Eigenschaften einer Emsemble-Lösung erhöhen. Dies könnte z.B. der Glasfaserbedarf des Ensembles oder die Länge des längsten Baumes sein. Requirements for the protection properties are shut down; this allows the user to implicitly increase the requirements for further properties of an Emsemble solution. This could e.g. the fiberglass needs of the ensemble or the length of the longest tree.
Ein bereits für ausschließlich IrTP errechntes Ensemble besitzt durch IaTP unmittelbar eine deutlich verbesserte Schutzrate. Dadurch entstehen mehr Lösungen auf der sogenannten Pareto-Front. An ensemble already calculated for IrTP alone has a significantly improved protection rate thanks to IaTP. This creates more solutions on the so-called Pareto front.
Bei IrTP stellt die Zuordnung der Wellenlängen zu den jeweiligen Verkehrsbeziehungen ein enormes Problem dar. Durch das Fehlen von optischen Filtern kann eine Wellenlänge in einem Faserbaum für lediglich eine Verkehrsbeziehung genutzt werden. Dies kann zu schwierigen Kopplungseffekten führen, wenn eine in einem dritten Baum geführte Verkehrsbeziehung diese Wellenlänge ebenfalls nicht nutzen kann, falls sie einen der beiden ursprünglichen Bäume zum Schutz benötigt. Diese Kopplung kann sich auf beliebig viele Bäume auswirken.With IrTP, the assignment of the wavelengths to the respective traffic relations presents a huge problem. Due to the lack of optical filters, a wavelength in a fiber tree can be used for only one traffic relationship. This can lead to difficult coupling effects if a traffic relationship carried in a third tree can not use this wavelength if it needs one of the two original trees for protection. This coupling can affect any number of trees.
Durch die Verwendung von IaTP wird die Wellenlängenzuordnung zu einem lokal optimierbaren Problem, da jegliche Kopplungseffekte durch Wahl einer anderen Wellenlänge umgangen werden können. Die Komplexität der Wellenlängenzuordnung wird deutlich reduziert. The use of IaTP makes wavelength allocation a locally optimizable problem because any coupling effects can be circumvented by choosing a different wavelength. The complexity of the wavelength allocation is significantly reduced.
Zur Umsetzung der Erfindung benötigen kohärente Sendeempfänger (Sende- und Empfangselemente) zwei unterschiedliche Laser, damit die Wellenlängen für Sende- und Empfangsrichtung unterschiedlich gewählt werden können. Dadurch kommt es allerdings insgesamt nicht zu nennenswert höheren Kosten, weil damit auf die eventuell notwendige Transceiver-interne Verstärkungsbaugruppe verzichtet werden kann. Bei zukünftiger 16QAM-Modulation (oder noch höherstufigen Formaten) hat man ohnehin eine geringere Modulationseffizienz, so dass zukünftig Dual-Laser Transceiver wieder an Attraktivität gewinnen werden. To implement the invention, coherent transceivers (transmit and receive elements) require two different lasers, so that the wavelengths for the transmit and receive directions can be chosen differently. However, this does not result in significantly higher costs because it eliminates the possibly necessary transceiver-internal amplification module. With future 16QAM modulation (or even higher-level formats), one has a lower modulation efficiency anyway, so that dual-laser transceivers will become more attractive again in the future.
Möglicherweise müssen Netzbetreiber entsprechend zwei verschiedene Bauweisen verwenden, je nach dem, welche Schutzvariante für eine Verbindung implementiert wird. Da die beiden Laser in einem dual-laser Transceiver auch einfach auf dieselbe Wellenlänge eingestellt werden können, könnte man zur betrieblichen Vereinfachung auch generell Dual-Laser Transceiver verwenden. Network operators may need to use two different designs, depending on which protection variant is implemented for a connection. Since the two lasers in a dual-laser transceiver can also easily be set to the same wavelength, one could generally use dual-laser transceivers for operational simplification.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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2015
- 2015-12-07 DE DE102015224439.3A patent/DE102015224439A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
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ITU-T Standard G.694.1 |
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