DE60113699T2 - Optisches nachrichtenübertragungsnetzwerk mit sicherheitsfaden - Google Patents

Optisches nachrichtenübertragungsnetzwerk mit sicherheitsfaden Download PDF

Info

Publication number
DE60113699T2
DE60113699T2 DE60113699T DE60113699T DE60113699T2 DE 60113699 T2 DE60113699 T2 DE 60113699T2 DE 60113699 T DE60113699 T DE 60113699T DE 60113699 T DE60113699 T DE 60113699T DE 60113699 T2 DE60113699 T2 DE 60113699T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
network
nodes
rings
ring
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60113699T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60113699D1 (de
Inventor
Dave Langridge
E Evert DEBOER
W Peter PHELPS
Joseph Olajubu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nortel Networks Ltd
Original Assignee
Nortel Networks Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nortel Networks Ltd filed Critical Nortel Networks Ltd
Publication of DE60113699D1 publication Critical patent/DE60113699D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60113699T2 publication Critical patent/DE60113699T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0896Bandwidth or capacity management, i.e. automatically increasing or decreasing capacities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/08Time-division multiplex systems
    • H04J14/086Medium access
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/08Intermediate station arrangements, e.g. for branching, for tapping-off
    • H04J3/085Intermediate station arrangements, e.g. for branching, for tapping-off for ring networks, e.g. SDH/SONET rings, self-healing rings, meashed SDH/SONET networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/32Specific management aspects for broadband networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J2203/00Aspects of optical multiplex systems other than those covered by H04J14/05 and H04J14/07
    • H04J2203/0001Provisions for broadband connections in integrated services digital network using frames of the Optical Transport Network [OTN] or using synchronous transfer mode [STM], e.g. SONET, SDH
    • H04J2203/0028Local loop
    • H04J2203/0039Topology
    • H04J2203/0042Ring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J2203/00Aspects of optical multiplex systems other than those covered by H04J14/05 and H04J14/07
    • H04J2203/0001Provisions for broadband connections in integrated services digital network using frames of the Optical Transport Network [OTN] or using synchronous transfer mode [STM], e.g. SONET, SDH
    • H04J2203/0057Operations, administration and maintenance [OAM]
    • H04J2203/006Fault tolerance and recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein optisches Kommunikations-Netzwerk, das durch eine Anzahl von miteinander verbundenen Knoten gebildet ist. Die Erfindung ist insbesondere auf ein Netzwerk gerichtet, in dem Ersatzwege vorgesehen sind, die eine Kommunikation zwischen Paaren von Knoten selbst bei einer Unterbrechung der das Signal übertragenden Haupt-Lichtleitfaser zwischen diesen Knoten ermöglichen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es gibt verschiedene bekannte Architekturen zur Bereitstellung eines Signalschutzes oder einer Ersatzumschaltung. Eine Möglichkeit zur Schaffung eines Ersatzweges zwischen Knoten besteht darin, zwischen jedem benachbarten Paar von Knoten des Netzwerkes ein zusätzliches Ersatzkabel zwischen dem Paar von Knoten vorzusehen, das vorzugsweise einem anderen Weg um das Netzwerk als das das Signal übertragende Haupt-Lichtleitfaserkabel folgt, das diese Knoten verbindet. Dies stellt sicher, dass das Ersatzkabel nicht den gleichen Ausfällen ausgesetzt ist, wie das Hauptkabel. Diese Art eines ausschließlich hierfür bestimmten Ersatzschemas führt zu einer großen Anzahl von zusätzlichen Kabeln, die sich um das Netzwerk herum erstrecken, und diese zusätzlichen Kabel werden normalerweise nicht verwendet. Diese Lösung ist daher hinsichtlich der Bandbreite sehr wenig wirkungsvoll, obwohl sie extrem einfach zu realisieren ist.
  • Eine bekannte Verbesserung dieser Lösung ist eine Ringkonfiguration, bei der benachbarte Knoten durch Paare von Kabeln miteinander verbunden sind – einem Arbeitskabel und einem Eratzkabel. Dies ermöglicht es, dass die Ersatzkanäle gemeinsam genutzt werden. Diese Konfiguration wurde zum Koppeln von Knoten miteinander in Betracht gezogen, die jeweils so angeordnet sind, dass sie Signale im genormten SONET-Format zu dem Netzwerk hinzufügen oder von diesem abzweigen. Die Signale werden von der Diensteplattform auf zwei Kanälen bereitgestellt – einem Arbeitskanal und einem Ersatzkanal. Die Knoten ermöglichen eine elektrische Umschaltung des gesamten von den Arbeits-Lichtleitfasern übertragenen Signals auf die Ersatzkabel. Dies ermöglicht eine Spannenumschaltung (bei der für einen Abschnitt des Netzwerkes zwischen benachbarten Knoten die Ersatz-Lichtleitfaser anstelle der Haupt-Lichtleitfaser verwendet wird) oder eine Ringumschaltung (bei der Signale für die Kommunikation zwischen benachbarten Knoten vollständig um das Netzwerk herum unter Verwendung der Ersatzkabel) realisiert wird.
  • Es ist weiterhin bekannt, Knoten in einem Ring über zwei multiplexierte Kommunikationswege zu koppeln, die eine Übertragung in entgegengesetzten Richtungen um den Ring herum bereitstellen. Im Normalbetrieb werden die Kommunikationen zwischen den Knoten in beiden Richtungen über die zwei Wege bewirkt. Bei Auftreten eines Fehlers, wie z.B. einer Durchtrennung einer Lichtleitfaser, wird dies in den zwei dem Fehler unmittelbar benachbarten Knoten festgestellt, und die Kommunikation wird über beide Wege aufrechterhalten, die eine gefaltete Schleife bilden, wobei Signale zwischen den Wegen an diesen zwei Knoten benachbart zum Fehler miteinander gekoppelt werden. Derartige Systeme sind als bidirektionale leitungsumgeschaltete Ringsysteme (BLSR) bekannt und dienen typischerweise zur Übertragung von SONET-Signalen, wobei sie in diesem Fall üblicherweise als SONET-Ringsysteme bezeichnet werden.
  • Der Schaltvorgang in einem BLSR-Ring erfordert einen geringen Computer-Zusatzaufwand. Viele BLSR-Ringe können miteinander gekoppelt werden, um ein Netzwerk zu bilden, und für einen Signalweg über das Netzwerk hinweg ergibt jeder Ring innerhalb des Weges eine Ersatzumschaltung für diesen Teil des Signalweges. Wenn derartige Ringe miteinander verbunden werden, so werden die Knoten in benachbarten Ringen typischerweise miteinander unter Verwendung der Zubringerkanal-Verbindungen der Knoten verbunden. Dies bedeutet, dass die Arbeits- und Ersatzwege jedes Ringes aufrechterhalten werden, und dass das Umschalten von Signalen zwischen den Ringen an den Knoten erfolgt. Das US-Patent 5 159 595 beschreibt die BLSR-Architektur im Einzelnen.
  • Um Signale über ein derartiges Netzwerk zu lenken, wird eine Umschaltoperation an den Knoten ausgeführt, und der Ersatz ist das automatische Ergebnis der Ringstruktur. Dies heißt mit anderen Worten, dass jede Spanne zwischen Knoten des Signalweges einem bestimmten Ring zugeordnet ist, der die Ersatzmöglichkeit ergibt.
  • BLSR-Systeme haben den Nachteil, dass sie eine umfangreiche Verwendung von Lichtleitfasers aufweisen und keinen 1:N (N > 1) Ersatz ergeben (das heißt den Ersatz von N Arbeitskanälen unter Verwendung eines Ersatzkanals).
  • Die WO99/23773 beschreibt ein optisches Kommunikations-Netzwerk mit Knoten, die zwei Ringe bilden, wobei zwei der Knoten gemeinsam von den Ringen verwendet werden. Eine gemeinsam genutzte Ersatzleitung wird entlang des Weges zwischen den gemeinsamen Knoten verwendet, die von jedem der Ringe verwendet werden kann.
  • Auf einer Maschenstruktur basierende (MESH) Netzwerk-Architekturen sind ebenfalls bekannt, die den Umfang der erforderlichen Reservekapazität dadurch zu einem Minimum machen, dass sie es ermöglichen, dass die Reservekapazität auf einer Spanne zu dem Ersatz anderer Spannen oder Abschnitte beiträgt. Derartige Architekturen sind hinsichtlich ihrer Verwendung der Ersatzbandbreite effizienter. Intelligente Schalt- und Weglenkungsoperationen sind erforderlich, um den Ersatz im Fall von einem oder mehreren Ausfällen zu realisieren, und derartige Systeme sind extrem rechenaufwändig. Auf einer Maschenstruktur beruhende Architekturen erfordern weiterhin aufwändigere Hardware, weil große mehrfache Eingänge/Ausgänge aufweisende optische Schalter erforderlich sind. Weiterhin ist das Ansprechverhalten auf Ausfälle als Ergebnis der erforderlichen Berechnung langsam.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einer Netzwerk-Architektur, die die gemeinsam genutzten Ersatzfähigkeiten von MESH-Strukturen nutzt, jedoch den vergrößerten Rechen-Zusatzaufwand vermeidet und vorzugsweise ein Ausmaß an Rechenkompliziertheit und Schalt-Antwortzeit beibehält, das den ringbasierten Ersatzsystemen entspricht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Kommunikations-Netzwerk mit einer Vielzahl von Knoten geschaffen, die zumindest zwei Ringe von Knoten innerhalb des Netzwerkes bilden, wobei jeder Ring von Knoten zumindest eine Arbeits-Lichtleitfaser und zumindest eine Ersatz-Lichtleitfaser zwischen benachbarten Knoten in dem Ring umfasst, wobei zumindest ein benachbartes Paar von Knoten den zwei Ringen gemeinsam ist und die Arbeits-Lichtleitfaser und die Ersatz-Lichtleitfaser zwischen dem Paar von Knoten einen gemeinsamen Wegabschnitt zwischen den zwei Ringen bilden, wobei das Netzwerk weiterhin ein Netzwerk-Verwaltungssystem zum Lenken der Signale über das Netzwerk umfasst, wobei das Netzwerk-Verwaltungssystem bestimmt, welcher der Ringe innerhalb des Netzwerkes einen Ersatz des Arbeitsverkehrs entlang des gemeinsamen Wegabschnittes bereitstellt.
  • Das Netzwerk der vorliegenden Erfindung hat eine Ringstruktur, die eine Ersatzumschaltung für Signalverkehr auf einem Ring ermöglicht, der durch die Ringarchitektur zu schützen ist. Arbeits- und Ersatzwege werden gemeinsam zwischen benachbarten Ringen genutzt. Dies bedeutet, dass es möglich ist, dass jeder Ring einen Ersatz für diesen Weg ergeben kann. Die Erfindung macht es möglich, die Position der Ersatzumschaltung für einen Signalweg über das Netzwerk auszuwählen. Auf diese Weise wird die Ersatzbandbreite gemeinsam genutzt und kann weiterhin so konfiguriert werden, dass die Nutzung der gesamten verfügbaren Ersatzbandbreite optimiert wird. Der zusätzliche Rechenaufwand, der erforderlich ist, um die Bereitstellung des Ersatzes zu steuern, ist niedrig, weil der Ersatz auf örtlichen Ringarchitekturen innerhalb des Netzwerkes beruht. Das Netzwerk ist jedoch sehr anpassungsfähig und ergibt Verbesserungen der Effizienz ähnlich zu den MESH-Architekturen.
  • Vorzugsweise arbeitet jeder innerhalb des Netzwerkes definierte Ring örtlich entsprechend dem BLSR-Protokoll. Das BLSR-Protokoll, das die K-Bite-SONET-/-SDH-Signalisierung verwendet, ergibt dann die erforderliche Ersatzumschaltung.
  • Der Verkehr über das Netzwerk hinweg kann auf einer Zeitmultiplex-Basis betrieben werden, und ein Ersatzweg kann bezüglich einzelner Zeitschlitze definiert werden.
  • Um dies zu erzielen können K-Bites für jeden Zeitschlitz (das sogenannte „STS" in der SONET-Norm) für die Signalisierung verwendet werden. Dies ergibt eine Ersatzweg-Umschaltung mit der Granularität der einzelnen Signalwege statt auf der Leitungsebene (wie bei üblichen BLSR-Ringen). Alternativ kann der Verkehr über das Netzwerk hinweg wiederum auf einer Zeitmultiplex-Basis betrieben werden, und ein Ersatzweg kann stattdessen bezüglich einer Gruppe von Zeitschlitzen definiert werden. Dies ermöglicht eine Ausgestaltung mit einfacherer Hardware.
  • Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Lenken von Signalen über ein Netzwerk hinweg geschaffen, wobei das Netzwerk eine Vielzahl von Knoten umfasst, die zumindest zwei Ringe von Knoten innerhalb des Netzwerkes definieren, wobei jeder Ring von Knoten zumindest eine Arbeits-Lichtleitfaser und zumindestens eine Ersatz-Lichtleitfaser zwischen benachbarten Knoten in dem Ring umfasst, und wobei zumindest ein benachbartes Paar von Knoten den zwei Ringen gemeinsam ist, wobei die Arbeits-Lichtleitfaser und die Ersatz-Lichtleitfaser einen gemeinsamen Abschnitt zwischen den zwei Ringen bilden, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
    Bestimmen eines Signalweges zwischen ersten und zweiten Knoten in dem Netzwerk, wobei der Weg Wegabschnitte zwischen Knoten umfasst;
    für jeden Wegabschnitt, der einen gemeinsam Wegabschnitt mit Arbeits- und Ersatz-Lichtleitfasern aufweist, die Ringen innerhalb des Netzwerkes gemeinsam sind, festlegen, welcher dieser Ringe den Ersatz für diesen gemeinsamen Wegabschnitt bereitstellen soll.
  • Jeder Wegabschnitt in dem Netzwerk ist einem bestimmten Ring in dem Netzwerk zugeteilt, wodurch sich eine einfache Ersatzumschaltung vom Ringtyp ergibt.
  • Bei diesem Verfahren können größere Ringe innerhalb des Netzwerkes definiert werden, so dass der Gesamtgrad der erforderlichen Ersatzbandbreite verringert werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Beispiele der Erfindung werden nunmehr im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine vereinfachte Netzwerk-Konfiguration zur Erläuterung der Erfindung zeigt; und
  • 2 eine größere Netzwerk-Konfiguration zur Erläuterung einer Variante der Erfindung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • 1 zeigt ein Netzwerk, das vier Knoten A–D umfasst und das so betrachtet werden kann, als ob es vier Ringe 1, 2, 3, 4 umfasst. Eine einfache Netzwerk-Architektur ist dargestellt, um die Erläuterung der Erfindung zu vereinfachen, die selbstverständlich in der Praxis in einem Netzwerk ausgebildet wird, das viel mehr Knoten umfasst, beispielsweise einige zehn oder hunderte von Knoten.
  • Jeder Ring von Knoten umfasst zumindest eine Arbeits-Lichtleitfaser um zumindest eine Ersatz-Lichtleitfaser zwischen benachbarten Knoten in dem Ring. Benachbarte Paare von Knoten sind Paaren von Ringen gemeinsam, wobei die Arbeits-Lichtleitfaser und die Ersatz-Lichtleitfaser zwischen dem Paar von Knoten den zwei Ringen gemeinsam sind. Beispielsweise ist das benachbarte Paar von Knoten A und B den beiden Ringen 2 und 4 gemeinsam. Arbeitsverkehr auf der Arbeits-Lichtleitfaser zwischen dem Paar von Knoten A, B kann durch die Ringarchitektur von einem der zwei Knotenringe 2, 4 geschützt werden.
  • In einem üblichen BLSR-Netzwerk sind die Knoten in benachbarten Ringen typischerweise miteinander unter Verwendung der Zubringerkanal-Verbindungen der Knoten verbunden. Somit würde der Knoten A in Form von zwei Knoten-Bauteilen realisiert sein, beispielsweise Hinzufügungs-/Abzweigungs-Multiplexern (ADM's), die an ihren Zubringerkanälen miteinander verbunden sind. Die Bereitstellung eines Weges durch das Netzwerk bestimmt somit die Schaltzustände der Knoten und bestimmt damit, wo ein Ersatz für jeden Weg verfügbar ist. Wenn jeder Ring ein aus vier Lichtleitfasern bestehender BLSR-Ring ist, wobei sich vier Lichtleitfasern zwischen jedem benachbarten Paar von Knoten befinden, so würde die übliche Realisierung eines großen Netzwerkes unter Verwendung von BLSR-Ringen acht Lichtleitfasern zwischen den Knoten A und B bereitstellen.
  • Gemäß der Erfindung werden die Arbeits-Lichtleitfasern und die Ersatz-Lichtleitfasern zwischen dem Paar von Knoten A und B zwischen den zwei Ringen 2, 4 gemeinsam genutzt, so dass Arbeitsverkehr auf der Arbeits-Lichtleitfaser zwischen dem Paar von Knoten durch die Ringarchitektur eines der zwei Ringe von Knoten geschützt werden kann. Eine Lichtleitfaser-Unterbrechung führt dazu, dass der Ring 2 einen Ersatz für Arbeitsverkehr zwischen den Knoten A und B bereitstellt, dem Ersatzbandbreite von dem Ring 2 zugeteilt war, und der Ring 4 ergibt einen Ersatz des Arbeitsverkehrs zwischen den Knoten A und B, dem Ersatzbandbreite von dem Ring 4 zugeteilt war. Dies ermöglicht eine steuerbare Zuteilung von Ersatzbandbreite.
  • Im Einzelnen können unterschiedliche Teile des Netzwerkes mit unterschiedlichen Datenraten arbeiten, so dass unterschiedliche Ringe in dem Netzwerk unterschiedliche Ersatzbandbreiten haben werden. Die Fähigkeit, den Weg auszuwählen, der einen Ersatz ergibt, ermöglicht es, dass diese Kapazität berücksichtigt wird.
  • Die Schaffung einer Verbindung über das Netzwerk hinweg wird durch ein (nicht gezeigtes) Netzwerk-Verwaltungssystem gesteuert. Dieses System kann Kenntnis über das gesamte Netzwerk haben und ist somit in der Lage, den kürzesten Weg durch das Netzwerk zu berechnen. Alternativ kann ein automatisch geschaltetes optisches Netzwerk (ASON) realisiert werden, das Weglenkungs- oder Routing-Protokolle verwendet, um den einzigen oder optimalen Weg zu identifizieren, über den Daten laufen sollten. Die Knoten verwenden dann dieses Routing-Protokoll zwischen sich selbst, um Routen zwischen sich selbst zu berechnen. Irgendein geeignetes Routing-Protokoll kann von dem Netzwerk-Verwaltungssystem in dem Netzwerk der Erfindung verwendet werden.
  • Beispielsweise führt bei einem Verbindungsstrecken-Zustands-Routing-Protokoll jeder Knoten in dem Netzwerk (beispielsweise ein Router) Informationen über jede Verbindungsstrecke in dem Netzwerk. Ein Topologie-Zustands-Routing-Protokoll ist eine Verfeinerung des Verbindungsstrecken-Zustands-Protokolls, bei dem wesentliche Statusinformationen über die interne Struktur oder die Betriebsweise und anderen Knoten in dem Netzwerk zusätzlich zu der Information über Verbindungsstrecken geführt werden können.
  • In einer alternativen Routen-Ermittlungsprozedur innerhalb eines Netzwerkes, das eine Vielzahl von Teil-Netzwerken umfasst, sendet die Ursprungs-Station einen Rahmen als ein „alle-Wege-Erkundungs"-Paket aus, das von jeder Station auf örtlichen Teil-Netzwerken empfangen wird. Jedes Routing-Gerät kopiert den Rahmen und liefert Informationen, die sich auf die Route beziehen, und verteilt dann die Kopie an alle miteinander verbundenen Knoten. Schließlich erreicht eine Kopie des rundgesendeten Erkundungsrahmen jede Station auf jedem Teil-Netzwerk des Netzwerkes. Jede Station kann der Ursprungsstation durch Aussenden eines Antwortrahmens antworten, das ihre Adresse und die Routing-Information enthält. Die Ursprungsstation untersucht die in diesem Antwort-Rahmen enthaltene Information und wählt (beispielsweise auf der Grundlage der Umlaufzeit für die Rücklieferung) einen Weg zu dem vorgesehenen Ziel aus.
  • Sobald die Route über das Netzwerk festgelegt wurde, ist es gemäß der Erfindung möglich, dass der Sender der Daten festlegt, wie ein Ersatz bereitgestellt wird. Der Sender kann in der Lage sein, für jede Verbindungsstrecke der Route (wobei eine Verbindungsstrecke einen Abschnitt der Route zwischen benachbarten Knoten umfasst) festzulegen, welcher Ring einen Ersatz für diese Verbindungsstrecke der Route ergibt. Alternativ kann dem Sender einfach eine Wahl von möglichen Ersatz- oder Schutzgraden gegeben werden. Das Netzwerk-Verwaltungssystem würde dann ein Ersatzschema unter Berücksichtigung der Ersatzbandbreiten der unterschiedlichen Ringe in dem Netzwerk und die Zuteilung anderer Datenverbindungen an die Ersatzbandbreite dieser Ringe realisieren.
  • Die Erfindung kann weiterhin in der Lage sein, den auszuwählenden Ersatzweg auf einer Datenkanal-Basis (Datenraten-Schaltung) auszuwählen, statt auf einer Leitungsbasis (Leitungsraten-Umschaltung). Dies ist insbesondere für SONET/SDH-Systeme geeignet, die eine TDM- (Zeitmultiplex-) Zuteilung von Kanälen zur Leitungsbandbreite betreiben. SONET/SDH ist ein synchrones System, und es steht eine beschränkte Bandbreite für Signalisierungszwecke in Form von zugeteilten Bits in jedem Datenrahmen zur Verfügung. Die Ersatzumschaltungs-Signalisierung muss daher unter Verwendung der verfügbaren Bandbreite für die Signalisierung in den vorhandenen SONET/SDH-Leitungs-Zusatzdaten realisiert werden.
  • Die SONET-Normen definieren zwei K-Bytes in den Leitungs-Zusatzdaten. Für eine OC-192-Leitung ist eine K1 und eine K2 für den ersten Zeitschlitz definiert, während die anderen 191 Zeitschlitze äquivalente Bytes in den Leitungs-Zusatzdaten haben, doch sind diese nicht durch die Norm definiert. Diese zusätzlichen Bytes werden zur Bereitstellung der Signalisierungsbandbreite verwendet, die für die Erfindung erforderlich ist. Bei üblichen BLSR-Ringen wird die Ersatzumschaltung an der Leitungsratenebene ausgeführt, so dass ein einziges Paar von K-Bytes verwendet werden, um die Ersatzumschaltungssignalisierung für den gesamten Verkehrsfluss zwischen Knoten bereitzustellen. Die zusätzlichen K-Bytes für jeden STS-Zeitschlitz sind in der vorhandenen Rahmen-Architektur jedoch verfügbar.
  • Ersatzwege können für einzelne STS-1-Zeitschlitze gewählt werden, oder anderenfalls könnten Blöcke mit einer festgelegten Bandbreite, beispielsweise STS-12, zu einem einzigen Ersatzweg zugeteilt werden. Dies verringert die Kompliziertheit der Vermittlungsstruktur. Unterschiedliche Teile des Netzwerkes können mit unterschiedlichen Bandbreiten-Verbindungen versehen werden. Beispielsweise können die Verbindungen zwischen einigen Knoten einen OC-192 Verkehr unterstützen, während andere Verbindungen lediglich OC-12-Verkehr unterstützen können. Die Granularität der Ersatzumschaltung kann für unterschiedliche Teile des Netzwerkes unterschiedlich sein.
  • Protokolle für die Ring- und Abschnittsumschaltung für jeden Zeitschlitz oder Block von Zeitschlitzen, wie dies bei der Erfindung erforderlich ist, können den BLSR-Normen (GR-1230) folgen. Die K-Byte-Signalisierung wird in der gleichen Weise wie BLSR verwendet, wobei die zusätzlichen vorstehend definierten K-Bytes verwendet werden. In 1 sei angenommen, dass die Verbindungsstrecke zwischen A und B eine OC-192-Verbindungsstrecke für Arbeitsverkehr und eine weitere für den Ersatzverkehr hat. Wenn die Zeitschlitze 1–12 als in dem Ring 2 liegend definiert sind, und die Zeitschlitze 13–24 im Ring 4, so werden die Knoten A, B und D unter Verwendung der K-Bytes für die Zeitschlitze 1–12, kommunizieren, und die Knoten A, B und C werden unter Verwendung der K-Bytes für die Zeitschlitze 13–24 kommunizieren. Gemäß den BLSR-Protokollen wird jedem Knoten in einem Ring eine automatische Ersatzumschaltungs-ID (APS-ID) gegeben. Für BLSR werden diese definiert, wenn der Ring aufgebaut wird. Für die Erfindung können die APS-ID's für die Ringe definiert werden, wenn das Netzwerk aufgebaut wird oder wenn die Verbindung in Dienst gestellt wird. Diese zwei Optionen werden weiter unten näher erläutert:
    Wenn die APS-ID's beim Aufbau des Netzwerkes eingestellt werden, so werden die Ringe 14 nach 1 beim Aufbau definiert, wobei Knoten-Abbildungen und APS-ID's an alle Knoten gesandt werden. Beispielsweise werden die Knoten A, B und C mit ID's für den Ring 4 versehen, während dies für den Knoten D nicht der Fall ist. Wenn eine Verbindung beispielsweise auf der Verbindungsstrecke A–B bereitgestellt wird, so hat die Netzwerk-Verwaltung die Wahl der Bereitstellung der Verbindung auf dem Ring 2 oder dem Ring 4.
    Wenn die APS-ID's bei der Indienststellung einer Verbindung eingestellt werden, wird der Ring zu dieser Zeit definiert. Eine Verbindung auf der Verbindungsstrecke A–B für den Ring 4 würde einfach als A–B definiert, um eine Zeitschlitz-Zuteilung zu ermöglichen, während der Ring 4 für die Definition des Ersatzweges gegeben würde. Die APS-ID's werden an dieser Stufe entweder automatisch oder durch den Benutzer definiert.
  • Jeder Knoten ist mit im Wesentlichen örtlicher Netzwerk-Information versehen, und die Ersatzumschaltung wird im Wesentlichen durch die gleichen Mechanismen wie bei BLSR-SONET-Ringen ausgelöst. Dies bedeutet, dass die Ersatzumschaltung mit einem minimalen Rechen-Zusatzaufwand erfolgen kann, und daher mit der gleichen Zeit wie für BLSR-Ringe, nämlich innerhalb von 50 ms der Feststellung eines Fehlers. Dies ist wesentlich schneller als bei einem MESH-Netzwerk, das das gleiche Ausmaß an gemeinsam genutzten Ersatz ergibt.
  • Wenn ein Ersatzweg innerhalb des Netzwerkes unbenutzt ist, kann er für zusätzlichen Verkehr, beispielsweise NUT (nicht voll ausschöpfbaren ungeschützten Verkehr) verwendet werden.
  • Es wurde vorstehend beschrieben, dass einzelne Wegabschnitte zwischen Knoten jeweils einem örtlichen Ring zugeteilt werden können, um einen Ersatz bereitzustellen. Wenn es beispielsweise einen Verbindungsweg zwischen den Knoten A und D über den Knoten B gibt, so wird der Ring 2 oder 4 zur Bereitstellung eines Ersatzes für den Weg A–B zugeteilt, während der Ring 2 oder 3 zur Bereitstellung eines Ersatzes für den Weg B–D zugeteilt wird. Es ist stattdessen möglich, dass die Ersatzwege weniger präzise definiert werden.
  • 2 zeigt ein Netzwerk von Knoten, bei dem ein Weg 10 zwischen den Knoten E und F ausgewählt wurde. Um weniger Ersatzbandbreite zu dem Weg zuzuteilen, können die Knoten auf dem Weg zwischen E und einem Zwischenknoten G als Teil eines einzigen Ringes betrachtet werden. Der einzelne Ring ist als 10a, 10b, 10c, 10d, 12a, 12b, 12c definiert. Ein Ausfall in dem Weg innerhalb dieses großen Ringes wird durch die BLSR-Architektur des Ringes geschützt.
  • Der Ersatz für den Weg 10e und 10f wird durch den Ring 16a, 16b, 10e, 10f bereitgestellt.
  • Durch Definieren größerer Ringe innerhalb des Netzwerkes auf dieser Weise und durch örtliches Bereitstellen eines BLSR-Ringtyp-Ersatzes ermöglicht die Erfindung eine Flexibilität bei der Zuteilung von Ersatzbandbreite, während die Ansprechgeschwindigkeit des Ringersatzes beibehalten wird. Anstelle einer örtlichen Verwendung des BLSR-Ringersatz-Protokolls kann das sogenannte „Transozeanische Anwendungs"-Protokoll (das in G.841, Annex A definiert ist) verwendet werden. Zum Ersatz gegen einen Knotenausfall können ringumgeschaltete angepasste Knoten verwendet werden.

Claims (10)

  1. Kommunikations-Netzwerk mit einer Vielzahl von Knoten (A, B, C, D), die zumindest zwei Ringe von Knoten (2, 3, 4) in dem Netzwerk definieren, wobei jeder Ring von Knoten zumindest eine Arbeits-Lichtleitfaser und zumindest eine Ersatz-Lichtleitfaser zwischen benachbarten Knoten in dem Ring umfasst, wobei zumindest ein benachbartes Paar von Knoten (A, B) den zwei Ringen (2, 4) gemeinsam ist, wobei die Arbeits-Lichtleitfaser und die Ersatz-Lichtleitfaser zwischen dem Paar von Knoten einen gemeinsamen Wegabschnitt zwischen den zwei Ringen bilden, wobei das Netzwerk weiterhin ein Netzwerk-Verwaltungssystem zum Routen von Signalen über das Netzwerk hinweg umfasst, wobei das Netzwerk-Verwaltungssystem bestimmt, welcher der Ringe (2, 4) innerhalb des Netzwerkes einen Ersatz für den Arbeitsverkehr entlang des gemeinsamen Wegabschnittes bereitstellt.
  2. Kommunikations-Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem jeder innerhalb des Netzwerkes definierte Ring (2, 3, 4) örtlich entsprechend dem BLSR-Protokoll arbeitet.
  3. Kommunikations-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1–2, bei dem der Verkehr über das Netzwerk hinweg auf einer Zeitmultiplex-Basis betrieben wird, und bei dem der Ersatzweg bezüglich der einzelnen Zeitschlitze definiert ist.
  4. Kommunikations-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1–3, bei dem der Verkehr über das Netzwerk hinweg auf einer Zeitmultiplex-Basis betrieben wird, und bei dem der Ersatzweg bezüglich einer Gruppe von Zeitschlitzen definiert ist.
  5. Kommunikations-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1–4, bei dem das Netzwerk-Verwaltungssystem unterschiedliche Ersatzgrade für unterschiedliche Signale bereitstellen kann.
  6. Verfahren zum Routen von Signalen über ein Netzwerk hinweg, wobei das Netzwerk eine Vielzahl von Knoten (A, B, C, D) umfasst, die zumindest zwei Ringe von Knoten (2, 3, 4) innerhalb des Netzwerkes definieren, wobei jeder Ring von Knoten (2, 3, 4) zumindest eine Arbeits-Lichtleitfaser und zumindest eine Ersatz-Lichtleitfaser zwischen benachbarten Knoten in dem Ring umfasst, wobei zumindest ein benachbartes Paar von Knoten (A, B) den zwei Ringen (2, 4) gemeinsam ist, wobei die Arbeits-Lichtleitfaser und die Ersatz-Lichtleitfaser einen gemeinsamen Wegabschnitt zwischen den zwei Ringen (2, 4) bilden, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen eines Signalweges zwischen ersten (A) und zweiten (B) Knoten in dem Netzwerk, wobei der Weg Wegabschnitte zwischen Knoten umfasst; für jeden Wegabschnitt, der einen gemeinsamen Wegabschnitt mit Arbeits- und Ersatz-Lichtleitfasern aufweist, die Ringen innerhalb des Netzwerkes gemeinsam sind, Festlegen, welcher dieser Ringe (2, 4) einen Ersatz für Arbeitsverkehr entlang dieses gemeinsamen Wegabschnittes bereitstellen soll.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Schritt der Festlegung eines Signalweges zwischen ersten und zweiten Knoten in dem Netzwerk die Festlegung eines Signalweges als eine Vielzahl von Ringabschnitten, wobei jeder Ringabschnitt ein Teil eines definierten Ringes von Knoten ist, und für jeden Ringabschnitt das Festlegen der Route eines Ersatzweges für diesen Ringabschnitt umfasst.
  8. Kommunikations-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1–5, bei dem das Netzwerk-Verwaltungssystem Routing-Protokolle zur Realisierung eines automatisch umgeschalteten optischen Netzwerkes (ASON) anwendet.
  9. Netzwerk-Verwaltungssystem zur Steuerung des Routens von Signalen über ein Kommunikations-Netzwerk hinweg, wobei das Netzwerk eine Vielzahl von Knoten (A, B, C, D) umfasst, die zumindest zwei Ringe von Knoten (2, 3, 4) innerhalb des Netzwerkes definieren, wobei jeder Ring von Knoten zumindest eine Arbeits-Lichtleitfaser und zumindest eine Ersatz-Lichtleitfaser zwischen benachbarten Knoten in dem Ring umfasst, wobei zumindest ein benachbartes Paar von Knoten (A, B) den zwei Ringen (2, 4) gemeinsam ist, wobei die Arbeits-Lichtleitfaser und die Ersatz-Lichtleitfaser einen gemeinsamen Wegabschnitt zwischen den zwei Ringen bilden, wobei das Netzwerk-Verwaltungssystem bestimmt, welche Ringe (2, 4) innerhalb des Netzwerkes einen Ersatz für Arbeitsverkehr entlang des gemeinsamen Wegabschnittes bereitstellen.
  10. Netzwerk-Verwaltungssystem nach Anspruch 9, das Routing-Protokolle zur Bereitstellung eines automatisch geschalteten optischen Netzwerkes (ASON) anwendet.
DE60113699T 2000-08-18 2001-08-07 Optisches nachrichtenübertragungsnetzwerk mit sicherheitsfaden Expired - Lifetime DE60113699T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/642,121 US6683849B1 (en) 2000-08-18 2000-08-18 Optical communications network
US642121 2000-08-18
PCT/GB2001/003550 WO2002017526A2 (en) 2000-08-18 2001-08-07 Optical communications network with protection paths

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60113699D1 DE60113699D1 (de) 2006-02-09
DE60113699T2 true DE60113699T2 (de) 2006-03-16

Family

ID=24575295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60113699T Expired - Lifetime DE60113699T2 (de) 2000-08-18 2001-08-07 Optisches nachrichtenübertragungsnetzwerk mit sicherheitsfaden

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6683849B1 (de)
EP (1) EP1312180B1 (de)
AU (1) AU2001276533A1 (de)
CA (1) CA2419910A1 (de)
DE (1) DE60113699T2 (de)
WO (1) WO2002017526A2 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20010381A1 (it) * 2001-02-26 2002-08-26 Cit Alcatel Metodo per gestire guasti plurimi di diverso ripo in reti per telecomunicazioni con topologia ad anello
US20020131431A1 (en) * 2001-03-14 2002-09-19 Wank Richard B. Method and apparatus for a network element to support a communication link in a communication network
US7130263B1 (en) * 2001-03-31 2006-10-31 Redback Networks Inc. Heterogeneous connections on a bi-directional line switched ring
US7161898B1 (en) 2001-05-15 2007-01-09 Alcatel Common protection architecture for optical network
US7158720B1 (en) 2001-05-15 2007-01-02 Alcatel Optical shared protection ring for multiple spans
US7158478B1 (en) * 2001-07-11 2007-01-02 Alcatel Method and apparatus for signalling in a shared protection ring architecture
US7161899B2 (en) * 2001-07-20 2007-01-09 Bay Microsystems, Inc. Interlocking SONET/SDH network architecture
US20030086368A1 (en) * 2001-07-20 2003-05-08 Limaye Pradeep Shrikrishna Fault-tolerant mesh network comprising interlocking ring networks
US20030174656A1 (en) * 2002-01-18 2003-09-18 Rodrigo Fernandez APS identification allocation in communication networks
US6917759B2 (en) * 2002-01-31 2005-07-12 Nortel Networks Limited Shared mesh signaling algorithm and apparatus
DE60208150T2 (de) * 2002-03-08 2006-06-22 Alcatel Verfahren zur Wiederherstellung nach Betriebstörungen in einem aus Ringen aufgebauten Kommunikationsnetz, ein zugehöriges Kommunikationsnetz und Netzelement
US20050058060A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-17 Nortel Networks Limited K-byte extension and tunnel identifying scheme for tunnel-based shared mesh protection
GB2433675B (en) 2005-12-22 2008-05-07 Cramer Systems Ltd Communications circuit design
US8964741B2 (en) * 2011-06-21 2015-02-24 Cisco Technology, Inc. Adjacency discovery through multicast and single-hop messaging

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2812834B2 (ja) * 1992-03-18 1998-10-22 富士通株式会社 多重リング回線用ノード装置及びそのノード装置を用いた多重リング回線網
US5440540A (en) * 1992-03-26 1995-08-08 Kremer; Wilhelm Ring interworking between a bidirectional line-switched ring transmission system and another ring transmission system
JPH07264228A (ja) 1994-03-17 1995-10-13 Fujitsu Ltd パスais発生機能を備えるblsrネットワーク
JPH07264227A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Fujitsu Ltd 複合リング状ネットワーク制御方式
EP0844755B1 (de) * 1996-08-27 2007-10-03 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Verbindungsübertragungsnetzwerk
JP3659977B2 (ja) * 1996-12-06 2005-06-15 テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド 存続可能な複数波長光通信ネットワーク用のリング間交差接続
US5909175A (en) * 1997-02-28 1999-06-01 Fujitsu Limited Connection switching circuit for ring system
US6154296A (en) 1997-11-05 2000-11-28 Northern Telecom Limited Telecommunications network having shared protect capacity architecture
US6147968A (en) 1998-10-13 2000-11-14 Nortel Networks Corporation Method and apparatus for data transmission in synchronous optical networks
US6606667B1 (en) * 2000-05-30 2003-08-12 Nortel Networks Limited Balanced networks
US20020141334A1 (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Deboer Evert E. Dynamic protection bandwidth allocation in BLSR networks
US20030065811A1 (en) * 2001-05-16 2003-04-03 Lin Philip J. Methods and apparatus for allocating working and protection bandwidth in a network

Also Published As

Publication number Publication date
DE60113699D1 (de) 2006-02-09
EP1312180A2 (de) 2003-05-21
AU2001276533A1 (en) 2002-03-04
WO2002017526A3 (en) 2002-11-14
US6683849B1 (en) 2004-01-27
EP1312180B1 (de) 2005-09-28
CA2419910A1 (en) 2002-02-28
WO2002017526A2 (en) 2002-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60116879T2 (de) Apparat und verfahren zum optischen kommunkationsschutz
DE60200530T2 (de) Mechanismus und Verfahren zur Bestimmung und schnellen Wiederherstellung einer minimalen Kapazität in einem vermaschten Netz
DE60024744T2 (de) Steuersystem für ein gegenläufiges Doppelringnetz
DE60319215T2 (de) Wiederherstellung eines Netzwerkes
DE69836073T2 (de) Verfahren und system zur verteilter wiederherstellung eines fernmeldenetzes
DE69021945T2 (de) Schaltsteuervorrichtung für Ringnetz.
DE19731494C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Datenübertragung im Wellenlängenmultiplexverfahren in einem optischen Ringnetz
DE60307230T2 (de) Verfahren zur Verwendung der gesamten Resourcenkapazität in einem SDH-Netzwerk mit einem Verkerrsschutzmechanismus, in Gegenwart von einem paketorientierten Datennetzwerk, und dazugehörender Apparat zur Durchführung des Verfahrens
DE60319502T2 (de) Verfahren zur Wiedererstellung von Transportnetzwerken
DE69732676T2 (de) Selbstheilendes Netzwerk, und Umschaltungsverfahren für Übertragungsleitungen und Übertragungseinrichtung dafür
DE3500512C2 (de) Zeitmultiplex-Ring
DE69233303T2 (de) Ringförmige 1:N Schutzeinrichtung
DE60113699T2 (de) Optisches nachrichtenübertragungsnetzwerk mit sicherheitsfaden
DE69635006T2 (de) Ringnetzwerk mit Wellenlängenmultiplexing zur Nachrichtenübertragung
EP1158710B1 (de) Verfahren zum Übertragen von synchronen Transportmodulen über ein synchrones Transportnetz
DE69634611T2 (de) Selbstheilendes netzwerk
DE60127843T2 (de) Wiederintriebnahme auf IP/Optischer Schicht nach Ausfall eines Routers
DE69920845T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung in synchronen optischen Netzen
DE60201752T2 (de) M:N Pfadschutz
DE69820609T2 (de) Optische einfugungs/ausblendungsvorrichtung
DE60023916T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur paketübertragung in einem ringnetzwerk
DE60125638T2 (de) Effiziente Architektur zum Netzwerkfehlerschutz
DE602005005327T2 (de) Verfahren und Steuerungsebene zur Bereitstellung von Verbindungen in einem mehrschichtigen Transportnetz
DE602004001231T2 (de) Verfahren zur Wiederherstellung von Zusatzverkehr unterstützenden Transportnetzwerken
DE602004006865T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Back-up Pfades in einem Transportnetz

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Ref document number: 1312180

Country of ref document: EP

Representative=s name: PATENTANWAELTE WALLACH, KOCH & PARTNER, 80339 MUEN