DE60018779T2 - Signalisierung von fehlern in nachrichtenübertragungsnetzwerken - Google Patents

Signalisierung von fehlern in nachrichtenübertragungsnetzwerken Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Signalisieren von Fehlern in Nachrichtenübertragungsnetzwerken, insbesondere in optischen MS-SPRING-Faser-Nachrichtenübertragungsnetzwerken. Solche Netzwerke umfassen Knoten, die durch Spannen verbunden sind. Der Informationsverkehr in solchen Netzwerken ist geschützt durch Definieren eines Arbeitskanals und eines Schutzkanals und Umschaltoperationen zwischen Arbeits- und Schutzkanal; die Umschaltoperationen werden getrieben durch Schutzwörter, die zwischen den Knoten des Nachrichtenübertragungsnetzwerkes ausgetauscht werden.
  • In gegenwärtigen Nachrichtenübertragungsnetzwerken ist es äußerst wichtig geworden, in den Netzwerken auftretende Fehler beheben zu können, ohne dass diese einen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit haben.
  • Deshalb sind Nachrichtenübertragungsnetzwerke, insbesondere optische Fasernetzwerke durch Schutzeinrichtungen gegen Fehler von Netzwerkelementen oder Spannen geschützt.
  • In MS-SPRING-(Multiplexed-Shared Protection Ring)-Netzwerken ist zum Beispiel ein gemeinsamer Schutzmechanismus implementiert, der eine automatische Wiederherstellung des Verkehrs auch im Fall von Fehlern in der Verbindungsfaser ermöglicht.
  • MS-SPRING-Netzwerke bieten eine automatische Verkehrswiederherstellung durch ein synchronisiertes Neu-Routen des Verkehrs, das an jedem Ringknoten betrieben wird. Dieser Betrieb ist gesteuert durch ein Protokoll, das aus 16-Bit-Mustern besteht, die kontinuierlich zwischen benachbarten Knoten ausgetauscht werden. Um mehr Informationen über dieses Protokoll und die damit verbundenen Operationen in Bezug auf unterschiedliche Bit-Muster zu erhalten, siehe zum Beispiel die gegenwärtig gebilligte Version von ITU-T G.841.
  • Zwei MS-SPRING-Netzwerktypen sind durch Normen definiert, einer für zwei Faserringe, bei dem jeder Ringknoten mit einem anderen Knoten durch eine Spanne verbunden ist, die aus zwei optischen Fasern besteht, welche Signale befördern, die sich in jeweils entgegengesetzte Richtungen ausbreiten, der andere für vier Faserringe, die in der Lage sind, einen stärkeren Verkehr zu befördern.
  • 1 zeigt ein Grundschema eines Netzwerkringes 1 eines MS-SPRING-Zweifasernetzwerks. Solch ein Ring 1 umfasst sechs Knoten oder Netzwerkelemente NE. Allgemein können 2 bis 16 Netzwerkelemente NE in einem MS-SPRING-Ring vorhanden sein. Jedes Netzwerkelement hat 2 bidirektionale Kommunikationsanschlüsse PO, das heißt, jeder Anschluss arbeitet sowohl als Empfangs- als auch als Sendeanschluss. Einer der Kommunikationsanschlüsse PO ist für den in Uhrzeiger-(oder Ost-)-Richtung E übertragenen Verkehr vorgesehen, wohingegen der andere für den in Gegenuhrzeiger-(oder West-)-Richtung W übertragenen Verkehr vorgesehen ist.
  • Zwei benachbarte Netzwerkelemente NE in dem Ring 1 sind durch eine entsprechende Spanne SP verbunden, wobei die Spanne zwei Verbindungen CN umfasst. Jede Verbindung umfasst eine optische Faser, die Verkehr in entgegengesetzte Richtungen befördern, nämlich eine in Uhrzeigerrichtung E und die andere im Gegenuhrzeigerrichtung W.
  • Um Verkehrsschutz ohne übermäßigen Einfluss auf die Bandausnutzung zu erhalten, ist die Bandbreite in dem MS-SPRING-Netzwerkring 1 in zwei Hälften von gleicher Kapazität unterteilt, als Arbeitskapazität (oder Arbeitskanal) und Schutzkapazität (oder Schutzkanal) bezeichnet. In 1 sind sie identifiziert durch Pfeile in unterschiedlichen Farben, grau und weiß, welche die Verbindungen CN darstellen. Der Arbeitskanal wird für Verkehr hoher Priorität (HP) genutzt (das heißt geschützten Verkehr), wohingegen der Schutzkanal für Verkehr niedriger Priorität (LP) genutzt wird, das heißt Verkehr, der im Fall eines Fehlers verlorengehen darf.
  • Schutz wird in dem MS-SPRING-Netzwerkring 1 durch eine sogenannte "Bridge & Switch"-(Überbrückungs- und Umschalt-)-Technik implementiert, welche den Schritt des Neu-Routens des Verkehrs durch eine geeignete Abwandlung der internen Verbindungen der Netzwerkelemente umfasst, das heißt des Verlagerns des Verkehrs vom Arbeitskanal auf den Schutzkanal, wobei auf dem Schutzkanal der Verkehr in einer zur Richtung des ursprünglichen Weges entgegengesetzten Richtung gesendet wird.
  • Eine Überbrückungsoperation lässt einen Knoten im Wesentlichen den gleichen Verkehr auf sowohl dem Arbeitskanal als auch dem Schutzkanal übertragen, wohingegen eine Umschaltoperation den auf dem Schutzkanal übertragenen Verkehr anstelle des auf dem Arbeitskanal übertragenen Verkehrs auswählt.
  • Eine solche als APS (automatic protection switch) bezeichnete Schutztechnik erfordert, dass jedes Netzwerkelement eine als APS-Controller bezeichnete Vorrichtung enthält, die in der Lage ist, Fehler zu erfassen, zu kommunizieren und die anderen Netzwerkelemente betreffende Information zu empfangen und Überbrückungs- und Umschaltoperationen auszulösen. 1 zeigt einen Schutz-Controller CP innerhalb des Knotens NE1, das heißt einen APS-Controller, der Schutzwörter PW mit anderen Netzwerkelementen NE austauscht. Diese Schutzwörter PW werden allgemein als Bit-Muster bezeichnet und bestehen als zwei Signalisierungsbytes, einem ersten Byte K1 und einem zweiten Byte K2. Jeder in einem Netzwerkelement NE enthaltene Schutzcontroller CP ist in der Lage, diese zu interpretieren und sie entsprechend den auf dem Ring 1 auftretenden Ereignissen zu schreiben.
  • Bekanntlich kann der MS-SPRING-Netzwerkring-Zustand durch zwei Arten von Ereignissen verändert werden. Das erste Ereignis entspricht Netzwerkfehlern, bei denen wiederum zwischen Signalverschlechterungsfehlern und Signalausfallfehlern unterschieden werden kann. Das zweite Ereignis entspricht den Befehlen durch einen den Betrieb überwachenden Betreiber. Diese Steuerungen können sein:
    • – manuelles Umschalten;
    • – erzwungenes Umschalten;
    • – Aussperren des Arbeitskanals; und
    • – Aussperren der Schutzspanne.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Arbeitskanal-Ausspenen-Befehl, wohingegen für die Beschreibung der anderen Befehle auf die obige Norm verwiesen wird.
  • Ein Arbeitskanal-Ausspenen-Befehl, der von dem Betreiber gesendet wird, hindert den Knoten, der diese Steuerung empfängt, daran, eine Umschaltoperation des Schutzkanals durchzuführen. Der Knoten kann keine Schutzumschaltung beliebigen Typs anfordern, selbst wenn ein Fehler auf einer Spanne auftritt. Auch wenn Verkehr bereits unter Schutz steht, wird die relevante Überbrückung unabhängig vom Zustand des Arbeitskanals unterdrückt.
  • 2 zeigt ein detaillierteres Diagramm eines Abschnitts des in 1 gezeigten Ringes 1 unter einer speziellen Betriebsbedingung, um einen Nachteil des bekannten Standes der Technik zu beschreiben.
  • Bei dieser speziellen Betriebsbedingung ist angenommen, dass ein Signalausfall-(SF)-Fehler in einer Verbindung CNE auftritt, die in den Knoten NE in Richtung E eintritt, entsprechend beispielsweise einer tatsächlichen Unterbrechung der relevanten optischen Faser (Spannenfehler).
  • Als Ergebnis wird gemäß den aktuellen MS-SPRING-Protokollen eine Schutzprozedur auf dem Knoten NE aktiviert, die bewirkt, dass der Knoten NE1 ein Umschaltknoten wird und Anforderungen zum Betätigen einer Überbrückungsoperation in beide Richtungen sendet, nämlich auf dem kurzen Weg (westliche Richtung vom Knoten NE1) und auf dem langen Weg (östliche Richtung vom Knoten NE1). Der Knoten NE2 empfängt eine Überbrückungsanforderung auf dem kurzen Weg und sendet entsprechend eine entgegengesetzte Anforderung auf dem kurzen Weg an den Knoten NE1 selbst; deshalb führt der Knoten NE2 bei Empfang einer Überbrückungsanforderung auf dem langen Weg eine Überbrückungs- und Umschaltoperation aus, das heißt ein Neu-Routen des Verkehrs auf den Schutzkanal und den langen Weg. Der Knoten NE1 führt bei Empfang einer entgegengesetzten Anfrage auf dem langen Weg seinerseits eine Überbrückungs- und Umschaltoperation aus, um die Schutzoperation zu vervollständigen.
  • Wenn jedoch bei Beendigung der Schutzoperation der Betreiber einen Arbeitskanal-Aussperren-(Lockout of Working Channel, LKW)-Befehl an den Knoten NE1 in Richtung der Verbindung CNE sendet, wo der besagte Fehler aufgetreten ist, so hindert dies den Knoten NE1 daran, die Umschaltoperation auszuführen.
  • Der Knoten NE1 wird über den Zustand seiner Verbindung CNU informiert gehalten, der aus den Schutzbitmustern resultiert, das heißt den mit Bezug auf 1 erwähnten Schutzwörtern PW, nämlich durch Schutzwörter PRW1, die von der eintreffenden Verbindung CNE auf der gleichen Seite, das heißt der Richtung E (kurzer Weg) empfangen werden, und durch Schutzwörter PRW2, die auf der eintreffenden Verbindung CN von der gegenüberliegenden Seite, das heißt der Richtung W (langer Weg) empfangen werden. In dem in 2 gezeigten Fall sind die Schutzwörter PRW1, die von der gleichen Seite, auf der der Fehler aufgetreten ist, das heißt dem kurzen Weg, kommen, nicht verfügbar, weil, wie angenommen, die eintreffende Verbindung CNE einen Fehler hat. Von der gegenüberliegenden Seite, das heißt dem langen Weg, kommende Schutzwörter PRW2 sind verfügbar, doch ist die Information, die sie befördern, eine Kombination aus dem Zustand der auslaufenden Verbindung CNU und der eintreffenden Verbindung CNE, das heißt sie zeigen einen Fehler an, wenn wenigstens eine von beiden Verbindungen CN fehlerhaft ist (ohne die Möglichkeit, zu verstehen, ob beide Verbindungen einen Fehler haben); deshalb kann, weil die eintreffende Verbindung CNE als fehlerhaft angenommen ist, keine nützliche Information über den Zustand der ausgehenden Verbindung CNU erhalten werden, nicht einmal aus dem von der gegenüberliegenden Seite empfangenen Schutzwort PRW2.
  • Wenn kein Befehl zum Aussperren des Arbeitskanals LKW gegeben wird, hat die obige Situation keinen Einfluss, da gemäß den MS-SPRING-Protokollen der Knoten NE1 sich gleich verhalten sollte, sowohl, wenn nur die eintreffende Verbindung CNE fehlerhaft ist, als auch, wenn sowohl die eintreffende Verbindung CNE als auch die ausgehende Verbindung CNU fehlerhaft sind; folglich ist es nicht von Interesse, den Zustand der ausgehenden Verbindung CNU zu kennen, wenn die eintreffende Verbindung CNE einen Fehler hat. Wenn hingegen ein Aussperrbefehl LKW vom Betreiber an den Arbeitskanal gegeben wird, in welchem Fall der Knoten NE1 nur aufgefordert wird, den Zustand der eintreffenden Verbindung CNE zu ignorieren, sollte der Knoten NE1 den Zustand der ausgehenden Verbindung CNU kennen, da sein Verhalten von diesem Zustand abhängt.
  • Die obige Situation führt zu erheblichen Nachteilen. Wen nämlich der Fehler nur auf der ausgehenden Verbindung CNE, das heißt unidirektional eintreffend, ist, sieht im Falle eines Aussperrbefehls für den Arbeitskanal LKW das Protokoll wie oben die Unterdrückung des Umschaltens zwischen Arbeitskanal und Schutzkanal vor, wohingegen in dem Fall, dass solch ein Fehler SF auch die ausgehende Verbindung CNU einer gleichen Spanne SP betrifft (Ringschaltung), das Protokoll vorsieht, dass der Verkehr auch im Falle eines Aussperrbefehls des Arbeitskanals LKW unverändert bleibt, das heißt, die Schaltung zwischen Arbeitskanal und Schutzkanal aufrecht erhalten bleibt.
  • Da der Knoten NE1 keine Möglichkeit hat, den Zustand der ausgehenden Verbindung CNU in Richtung des Knotens NE2 zu erfahren, ist sein Schutz-Controller CP, der den APS-Schutz implementiert, in einer Ungewissheitssituation und wird zunächst versuchen, die Umschaltung zu unterdrücken, und sie anschließend wieder herstellen. Im Falle eines Fehlers erscheint dies wie ein unerwünschter Transient.
  • In EP-A-0 804 001 ist ein selbstheilendes Netzwerk offenbart. Die Übertragungseinrichtung umfasst einen APS-Byte-Sender/Empfänger zum Austauschen von Information über Fehler mit benachbarten Übertragungseinrichtungen über eine Schutzleitung, einen Monitor zum Überwachen von Anomalien auf einer Mehrzahl der Arbeitsleitungen, eine Netzwerktabelle zum Speichern von Daten, die die Netzwerkstruktur angeben, eine Verarbeitungseinheit zum Bestimmen von zu schaltenden Arbeitsleitungen basierend auf den in der Netzwerktabelle gespeicherten Daten und zum Verarbeiten von APS-Bytes.
  • In ITU-T-Empfehlung G.841, Oktober 1998 (1998-10), sind Typen und Merkmale von SDH-Netzwerk-Schutzarchitekturen offenbart. Geschützte Einheiten können von einem einzelnen SDH-Multiplex-Abschnitt zu einem Teil eines SDH-End-zu-End-Weges oder einem ganzen SDH-End-zu-End-Weg reichen. Physikalische Implementierungen dieser Schutzarchitekturen können Ringe oder lineare Ketten von Knoten umfassen. Ein Schutzschaltprotokoll kann zwei APS-Bytes, K1 und K2, umfassen, die zum Schutzschalten verwendet werden. Die Bytes K1 und K2 werden im Multiplexabschnitt-Overhead des STM-N übertragen, der die Schutzkanäle befördert. APS-Bytes werden nur dann als gültig akzeptiert, wenn identische Bytes in drei aufeinanderfolgenden Rahmen empfangen werden.
  • Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist, die obigen Nachteile zu beheben und ein Verfahren zum Signalisieren von Fehlern in MS-SPRING-Nachrichtenübertragungsnetzwerken anzugeben, das eine effizientere und verbesserte Leistung hat und in der Lage ist, die oben erwähnten unerwünschten Transienten der Schutz-Controller im Fall eines Aussperrbefehls des Arbeitskanals zu vermeiden.
  • Die obigen Ziele und andere werden erreicht durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1, ein Netzwerkelement nach Anspruch 7, ein Netzwerk nach Anspruch 11 und einen Rahmen nach Anspruch 12. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung an. Alle Ansprüche werden als integraler Bestandteil der vorliegenden Beschreibung angesehen.
  • Die Grundidee der vorliegenden Erfindung beruht in dem Schritt, ausgeführt von einem Netzwerkelement, das eine Signalausfall-Signalisierung auf einer eintreffenden Spanne empfängt und in einem Arbeitskanal-Aussperrzustand ist, des Sendens von geeigneten Schutzwörtern in entgegengesetzte Richtungen durch das Ringnetzwerk.
  • Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die als nicht einschränkendes Beispiel gegeben werden, wobei:
  • 1 ein grundlegendes schematisches Diagramm eines MS-SPRING-Nachrichtenübertragungsnetzwerkes zeigt;
  • 2 ein Detail des MS-SPRING-Nachrichtenübertragungsnetzwerkes aus 1 in einer Fehlersituation zeigt;
  • 3 eine Fehlersignalisierungszeichenkette zeigt, die das Verfahren zum Signalisieren von Fehlern in Nachrichtenübertragungsnetzwerken gemäß der vorliegenden Erfindung bereitstellt; und
  • 4 ein Zeitdiagramm des MS-SPRING-Netzwerkes in der Fehlersituation von 2 zeigt, unter Verwendung des Verfahrens zum Signalisieren von Fehlern in dem Nachrichtenübertragungsnetzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie oben erwähnt, umfasst das Schutzwort nach ITU-T G. 841 zwei Signalisierungsbytes, ein erstes Byte K1 und ein zweites Byte K2. Das erste Byte K1 enthält zwei Felder zu 4 Bits. das erste Feld von K1 (BRQ enthält den Überbrückungsanforderungscode. Das zweite Feld von K1 (DNI) enthält die Information, die angibt, welcher Knoten NE die Anforderung annehmen sollte (DNI ist nämlich die Identifikation des Zielknotens). Das zweite Byte K2 enthält drei Felder. Das erste Feld von K2 ist ein 4-Bit-Feld (SNI), das die Identifikation des Knotens NE enthält, der die Anforderung erzeugt hat (SNI ist nämlich die Identifikation des Quellknotens). Das zweite Feld von K2 ist ein 1-Bit-Feld (LS), das die Weginformation (lang oder kurz) enthält. Schließlich enthält das dritte Feld von K2 (ST) die Information über den Knotenstatus. Das dritte Feld von K2 ist ein 3-Bit-Feld. ITU-T G. 841 beschreibt mögliche Werte des ersten Feldes von K1 (BRQ) und des dritten Feldes von K2 (ST).
  • 3 zeigt ein mögliches Schutzwort PRW gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein solches "verändertes" (oder geeignetes) Schutzwort PRW ist nämlich eine Abwandlung der zuvor beschriebenen Schutzwörter PW, das heißt des Befehles, der an die Schutz-Controller CP gesendet wird, die sich in den Knoten (NE1 ... NE6) von 1 befinden, die APS-Schutz implementieren. Es versteht sich, dass das PRW gemäß der vorliegenden Erfindung die gleiche Feldanordnung wie das bekannte PRW hat, und dass die Abwandlung in den Werten der Felder BRQ und ST liegt, wie nachfolgend erläutert.
  • Das Verfahren zum Signalisieren von Fehlern gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den Schritt des Benachrichtigens des Knotens NE2 von 2 (benachbart zum Knoten NE1), der den Arbeitkanal-Aussperren-Befehl empfängt, über den besonderen Zustand des Knotens NE1, ohne den gegenwärtig installierten Verkehr zu stören. Der obige Schritt umfasst den von NE1 ausgeführten Schritt des Sendens des abgewandelten Schutzwortes PRW an NE2. Die Bit-Anordnung des abgewandelten (nämlich geeignet codierten) Schutzwortes PRW identifiziert eine Kombination, die nicht durch die obige, das MS-SPRING-Protokoll definierende Norm zugewiesen ist, herkömmlicherweise aber ohnehin den besonderen Zustand des Knotens NE1 anzeigt.
  • Der Knoten NE2, der durch dieses geeignet codierte Schutzwort PRW auf die vom Knoten NE1 mitgeteilte spezielle Situation aufmerksam geworden ist, hat alle benötigte Information, um zu entscheiden, ob die Umschaltung unterdrückt werden soll, wenn die eintreffende Verbindung CNE am Knoten NE1 von einem Fehler betroffen (die Spanne NE1-NE2 von einem Spannenfehler betroffen) sein sollte, oder die Umschaltung aufrecht zu erhalten, falls die ausgehende Verbindung CNU einen Fehler (Ringfehler der Spanne NE1-NE2) aufweisen sollte.
  • Die bevorzugte Ausgestaltung des abgewandelten Schutzwortes gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Die erfindungsgemäße Anordnung wird erhalten durch Einfügen von vier Nullen in das zweite Feld BRQ des ersten Bytes K1, das auf dem langen Weg gesendet wird, wohingegen das dritte Feld ST) des zweiten Bytes K2 mit der Überbrückungs- und Umschalt-Signalisiercodierung, nämlich binär 010, beschrieben wird. Daher ist der Schutz-Controller CP des Knotens NE2, der ein solches abgewandeltes Schutzwort PRW empfängt, geeignet programmiert, um eine solche von dem Knoten NE1 empfangene Kombination zu erkennen.
  • Nachdem nun der Knoten NE2 den Verbindungszustand CN, der vom Knoten NE1 ausgeht und in den Knoten NE2 eintritt, durch das Schutzwort PRW kennt, das den Schutz-Controller CP erreicht hat, kann er durch den gleichen Schutz-Controller CP entscheiden, ob die Schaltung unterdrückt werden soll oder nicht.
  • 4 zeigt ein zeitliches Entwicklungsdiagramm des Ringes 1 unter den Bedingungen der 2, das heißt mit einem Spannenfehler SF, der die in den Knoten NE1 eintretende Verbindung CNE betrifft und der angenommenermaßen zum Zeitpunkt T0 aufgetreten ist.
  • Das Diagramm stellt die Schutzwörter PRW dar, die von den APS-Controllern der diversen Knoten NE ausgetauscht werden. In dem Diagramm sind die Schutzwörter dargestellt durch Nachrichten M, das heißt Bit-Muster oder Schutzwörter PW. Die Schutzwörter haben das Format BRQ/DNI/SNI/LS/ST, das zuvor für die Schutzwörter beschrieben worden ist.
  • Die Nachrichten M sind:
    • M1: Signalausfall Ring/2/1/LBS
    • M2: Signalausfall Ring/2/1/S/BS
    • M3: Umkehranforderung Ring/1/2/SBS
    • M4: Signalfehler Ring/1/2/L/BS
    • M5: keine Anforderung/2/1/LBS
    • M7: keine Anforderung/1/2/L/BR
    • M8: keine Anforderung/1/2/S/BR, wobei
    L = langer Weg, S = kurzer Weg, BS = Überbrückung und Umschaltung und BR = Überbrückung.
  • Die Nachricht M5 entspricht dem abgewandelten Schutzwort PRW. Die Nachricht M3 ist die von NE aufgrund des Fehlers SF nicht empfangene Nachricht. Zum Zeitpunkt T1 werden Standardnachrichten M1, M4, das heißt die Standardschutzwörter PW, ausgetauscht. Wie zu sehen ist, wird das abgewandelte Schutzwort PRW, das der Nachricht M5 entspricht, zur Zeit T2 gesendet und breitet sich über die Knoten NE aus, bis es den Knoten NE2 zur Zeit T3 erreicht. Wie zu sehen ist, beseitigt der Knoten NE2 die Umschaltung (Übergang von BS nach BR) zur Zeit T3 durch Übertragen der Nachrichten M7 und M8 auf langem und kurzem Weg. Der Knoten NE2 startet dann die Umschaltunterdrückungsprozedur, da der Fehler SF unidirektional ist. Ab diesem Zeitpunkt geht das Protokoll gemäß der üblichen Unterdrückungsabfolge weiter, wie, wie oben erwähnt, durch den MS-SPRING-Netzwerkstandard festgelegt.
  • Wenn der Fehler SF bidirektional gewesen wäre (Ringumschaltung), wäre die Nachricht M7 aufgrund der fehlenden Verbindung nicht übertragen worden, und die zwei vom Knoten NE2 gesendeten Nachrichten M2, M4 und die vom Knoten NE1 gesendete Nachricht M5 wären ohne Wirkung auf den geschützten Verkehr geblieben.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ferner einen Nachrichtenübertragungsrahmen (SDH oder SONET), der ein erstes und ein zweites Signalisierungsbyte (K1 und K2) umfasst, die in der Lage sind, einen Arbeitskanal-Aussperrzustand eines Netzwerkelementes (NE1) einem weiteren, einem Fehler benachbarten Netzwerkelement (NE2) zu signalisieren. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erste Feld (BRQ) des ersten Bytes (K1) vier Nullen (0000), während das dritte Feld (ST) des zweiten Bytes (K2) die "Überbrückungs- und Umschalt"-Codierung (binär 010) enthält.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Netzwerkelement, das Mittel zum Verarbeiten und Identifizieren von Nachrichtenübertragungsrahmen (SDH oder SONET) umfasst, die ein erstes und ein zweites Signalisierungsbyte (K1 und K2) umfassen, die in der Lage sind, einen Arbeitskanal-Ausspenzustand eines Netzwerkelementes (NE1) einem weiteren, einem Fehler benachbarten Netzwerkelement (NE2) zu signalisieren. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erste Feld (BRQ des ersten Bytes (K1) vier Nullen (0000), während das dritte Feld (ST) des zweiten Bytes (K2) die Überbrückungs- und Umschalt-Codierung (binär 010) enthält.
  • Aus der obigen Beschreibung sind die Merkmale der vorliegenden Erfindung klar, und auch ihre Vorteile werden klar sein.
  • Das Verfahren zum Signalisieren von Fehlern in Nachrichtenübertragungsnetzwerken gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es vorteilhafterweise, den Transienten zu beseitigen, der in dem Knotenschutz-Controller auftritt, der ein Fehlersignal und damit ein Arbeitskanal-Aussperrsignal auf einer Faser empfängt. Vorteilhafterweise, aufgrund der Tatsache, dass der Knoten nicht in der Lage ist, sich selbst zu verwalten, wird die Fehlersituation dem benachbarten Knoten mitgeteilt, der an dessen Stelle die Verwaltung des Schutzes und insbesondere das Unterdrücken oder Aufrechterhalten der Umschaltung zwischen dem Arbeitskanal und dem Schutzkanal übernimmt.
  • Es sollte klar sein, dass die Anordnung von 3 eine der möglichen Konfigurationen von Bytes ist. Mit anderen Worten können viele verschiedene Kombinationen der Felder der Bytes K1 und K2 auf den langen wie auch den kurzen Spannen verwendet werden, vorausgesetzt, sie sind nicht anderen Funktionen zugeordnet, und insbesondere, sie sind nicht normiert. Im Prinzip können auch Schutzwörter, die eine bereits standardisierte Codierung (nämlich eine bestimmten Fehlerzuständen entsprechende Codierung) umfassen, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden. In diesem Fall sollte wenigstens ein Bit (vorzugsweise ein Byte) des entsprechenden Nachrichtenübertragungsrahmens zum Klarstellen der unterschiedlichen Bedeutung solcher Schutzwörter verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist zwar mit speziellem Bezug auf synchrone SDH-Signale gezeigt und offenbart worden, doch gelten die obigen Prinzipien und Betrachtungen auch für andere synchrone Signale (SONST). Für die Zwecke dieser Beschreibung sollte jeder Verweis auf SDH so gelesen werden, dass er auch SONST-Signale umfasst, sofern nicht anders angegeben.
  • Es sind ein neuartiges Verfahren, ein neuartiges Netzwerkelement, ein neuartiges Netzwerk und ein neuartiger Nachrichtenübertragungsrahmen dargestellt und beschrieben worden, die alle angestrebten Ziele und Vorteile erfüllen. Viele Abwandlungen, Änderungen, Varianten sowie andere Verwendungen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute nach Betrachtung der Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren, offensichtlich sein.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Signalisieren von Fehlern in einem gemultiplexten Nachrichtenübertragungsnetzwerk (1) mit gemeinsamem Schutzring, mit: – einer Mehrzahl von Knoten oder Netzwerkelementen (NE1, NE2,..., NE6); und – einer Mehrzahl von Faserspannen, die die Netzwerkelemente (NE1, NE2,..., NE6) in einer Ringkonfiguration verbinden, wobei die Faserspannen Arbeitskanäle und Schutzkanäle umfassen, wobei das Verfahren den Schritt des Schützens von in dem Fernmeldenetzwerk installiertem Informationsverkehr durch Ausführen von Umschaltoperationen zwischen Arbeits- und Schutzkanälen umfasst, wobei die Umschaltoperationen durch Schutzwörter (PRW) getrieben werden, die zwischen den Knoten (NE) des Nachrichtenübertragungsnetzwerkes ausgetauscht werden, gekennzeichnet durch den Schritt, ausgeführt von einem Knoten (NE1), der eine Signalausfallsignalisierung (SF) auf einer eintreffenden Spanne (SP) empfängt und sich in einem Arbeitskanal-Aussperren-Zustand (LKW) befindet, des Sendens von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) in entgegengesetzte Richtungen durch das Ringnetzwerk (1), um den Fehler den anderen Netzwerkelementen zu signalisieren, wobei der Schritt des Sendens von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) den Schritt des Sendens von Schutzwörtern (PRW) umfasst, die den Knoten (NE2), der zu dem Knoten (NE1) benachbart ist, der eine Signalausfallsignalisierung (SF) empfängt und der auf der fehlerhaften Verbindung sendet, auffordern, den aufgetretenen Fehler zu überprüfen und eine dem aufgetretenen Fehler entsprechende Schutzhandlung vorzunehmen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schutzwörter ein 4-Bit-Überbrückungsanforderungscode-Feld (BRQ) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sendens von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) den Schritt des Sendens von Schutzwörtern umfasst, die eine Kombination von lauter Nullen in dem Überbrückungsanforderungscode-Feld (BRQ)enthalten.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schutzwörter ein 3-Bit-Knotenstatusfeld (ST) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sendens von geeignet codierten Schutzwörtern den Schritt des Sendens von Schutzwörtern (PRW) umfasst, die eine Bit-Kombination, die einer Überbrückungs- und Umschalt-Signalisierung entspricht, in dem Knotenstatusfeld (ST) umfassen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sendens von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) den Schritt des Sendens von Schutzwörtern (PRW) auf dem kürzeren Weg zwischen dem Knoten (NE1), der das Fehlersignal (SF) empfängt, und dem Knoten (NE2), der auf der unterbrochenen Verbindung (CNE) sendet, unter Verwendung der wahrscheinlich überlebenden Verbindung (CNU) umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sendens von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) den Schritt des Sendens von Schutzwörtern (PRW) in entgegengesetzte Richtung zur derjenigen, auf der die Arbeitskanal-Aussperrung (LKW) wirkt, umfasst.
  6. Netzwerkelement eines gemultiplexten Nachrichtenübertragungsnetzwerks (1) mit gemeinsamem Schutzring und optischen Fasern mit: – einer Mehrzahl von Knoten oder Netzwerkelementen (NE1, NE2,..., NE6); und – einer Mehrzahl von Faserspannen, die die Netzwerkelemente (NE1, NE2,..., NE6) in einer Ringkonfiguration verbinden, wobei die Faserspannen Arbeitskanäle und Schutzkanäle umfassen, das Netzwerkelement Umschaltmittel zum Schützen von in dem Nachrichtenübertragungsnetzwerk installierten Informationsverkehr durch Ausführen von Umschaltoperationen zwischen Arbeits- und Schutzkanal umfasst, wobei die Umschaltoperationen durch Schutzwörter (PRW) getrieben sind, die zwischen den Knoten (NE) des Nachrichtenübertragungsnetzwerkes ausgetauscht werden, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Senden von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) in entgegengesetzte Richtungen durch das Ringnetzwerk (1), wenn das Netzwerkelement (NE1) eine Signalausfallsignalisierung (SF) auf einer eintreffenden Spanne (SP) empfängt und in einem Arbeitskanal-Aussperrzustand (LKW) ist, umfasst, wobei die Mittel zum Senden von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) Mittel zum Senden von Schutzwörtern (PRW), umfassen, die den Knoten (NE2), der dem Knoten (NE1), der eine Signalausfallsignalisierung (SF) empfängt und auf der fehlerhaften Verbindung (CNE) sendet, benachbart ist, auffordern, den aufgetretenen Fehler zu überprüfen und eine dem aufgetretenen Fehler entsprechende Schutzhandlung vorzunehmen.
  7. Netzwerkelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Interpretieren von geeignet codierten Schutzwörtern (PRW) umfasst, die möglicherweise von einem beliebigen anderen Netzwerkelement (NE1, NE2,..., NE6) empfangen werden.
  8. Netzwerkelement nach Anspruch 6, bei dem die Schutzwörter ein 4-Bit-Überbrückungsanforderungscode-Feld (BRQ umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Senden von geeignet codierten Schutzwörtern umfasst, die in dem Überbrückungsanforderungscode-Feld (BRQ eine Kombination von lauter Nullen enthalten.
  9. Netzwerkelement nach Anspruch 6, bei dem die Schutzwörter ein 3-Bit-Knotenstatus-Feld (ST) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Senden von geeignet codierten Schutzwörtern umfasst, welche eine Bit-Kombination, die einer Überbrückungs- und Umschaltsignalisierung entspricht, in dem Knotenstatus-Feld (ST) umfassen.
  10. Gemultiplextes Nachrichtenübertragungsnetzwerk (1) mit gemeinsamem Schutzring mit: einer Mehrzahl von Knoten oder Netzwerkelementen (NE1, NE2,..., NE6); und einer Mehrzahl von Faserspannen, die die Netzwerkelemente (NE1, NE2,..., NE6) in einer Ringkonfiguration verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Netzwerkelemente ein Netzwerkelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9 ist.
  11. Nachrichtenübertragungsrahmen zum Signalisieren von Fehlern in einem gemultiplexten Nachrichtenübertragungsnetzwerk mit gemeinsamem Schutzring nach dem Verfahren nach Anspruch 1, der ein erstes Signalisierungsbyte (K1) und ein zweites Signalisierungsbyte (K2) umfasst, wobei erstes und zweites Signalisierungsbyte (K1, K2) ein Schutzwort (PRW) zum Signalisieren von Fehlern in einem Nachrichtenübertragungsnetzwerk bilden, wobei das erste Byte (K1) ein 4-Bit-Überbrückungsanforderungscode-Feld (BRQ umfasst, das zweite Byte (K2) ein 3-Bit-Knotenstatus-Feld (ST) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsanforderungscode-Feld (BRQ eine Kombination von lauter Nullen umfasst, und dass das Knotenstatus-Feld (ST) eine Bit-Kombination umfasst, die einer Überbrückungs- und Umschaltsignalisierung entspricht.
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