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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und ein Verfahren zur Abkürzung einer Übertragungszeit
zwischen Knoten in einem optischen Netzwerk und insbesondere auf
ein Gerät
und ein Verfahren zum Abkürzen
einer Verarbeitungszeit an jedem Knoten.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich weiter auf einen optischen Empfänger, einen
optischen Sender und einen Crossconnect-Switch, die dazu eingerichtet
sind, in dem optischen Netzwerk zu arbeiten, und auf ein Stabilisierungsverfahren
für eine Signalsendung
und ein Verfahren zum Ausführen
eines Leitungswechsels.
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In
letzter Zeit ist der Wunsch nach einem sehr schnellen Internetdienst
und nach Multimediadiensten dramatisch angestiegen. Um die zunehmenden
Wünsche
wirksam zu befriedigen, ist es notwendig, ein Breitbandübertragungsnetzwerk
anzubieten, das für
neue Dienste geeignet ist, die eine einfache Sendung von visueller
und Bildinformation sowie Sprache und Daten bieten. Zum Integrieren
und Vereinigen der zahlreichen Dienste wird ein breitbandiges, integriertes,
digitales Dienstenetzwerk (B-ISDN) angeboten. Zur einfachen Übertragung
von Sprach-, Daten- und
Bildinformation wird außerdem
ein Hochfrequenzband benötigt,
wie beispielsweise ein Millimeterwellenband, wobei die Sendekapazität und der Funkbereich
in Betracht gezogen werden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird
typischerweise ein optisches Netzwerk vorgeschlagen. Im optischen Netzwerk
sind Knoten miteinander über
ein optisches Kabel verbunden, so dass ein optisches Signal zwischen
den Knoten übertragen
wird.
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Im
optischen Netzwerk werden zahlreiche Übertragungstechniken verwendet.
Ein Beispiel dieser Übertragungstechniken
ist das Wellenlängenteilmultiplexen
(nachfolgend als WDM bezeichnet). Bei WDM wird ein Wellenlängenband
geringer Verluste einer optischen Faser in mehrere Schmalkanal-Wellenlängenbänder unterteilt,
und ein Kanalwellenlängenband
wird jedem Eingangskanal zugeordnet, wodurch Eingabekanalsignale über die
zugewiesenen Wellenlängenbänder gleichzeitig übertragen
werden. Demgemäß sind bei
WDM die Kanalwellenlängenbänder voneinander
unabhängig
ohne Rücksicht
auf das Übertragungsdatenformat,
so dass ein analoges Signal und ein digitales Signal gleichzeitig übertragen
werden können.
Außerdem
ist es möglich,
Signale zu übertragen,
die voneinander abweichende Übertragungsraten
haben. Da WDM eine bessere Ausdehnbarkeit und Permeabilität hat, wird
in Zukunft WDM in breitem Umfang eingesetzt werden.
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EP-A-1
100 222 beschreibt einen transparenten Port, der Signale durchgehenden
Formats einer willkürlichen
Rate im Rahmen einer vorgewählten,
einzigen, gemeinsamen Rate umsetzt.
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Der
Port identifiziert die Rate des kontinuierlichen Signals, erkennt
sein Protokoll, und dementsprechend wird ein FPGA konfiguriert.
Ein transparenter Port oder Synchronisierer am Platz A setzt ein kontinuierliches
Signal, das von einem örtlichen
Benutzer empfangen wird, in einen SONET-Container einer geeigneten
Größe um und überträgt den Container
zu einem weit entfernten zweiten transparenten Port am Ort B. Der
zweite transparente Port rekonstruiert das SONET-Signal, das vom
Ort A empfangen wurde, extrahiert das Signal kontinuierlichen Formats
aus dem SONET-Container und liefert es an den örtlichen Benutzer am Ort B.
Vergleichbare transparente Ports können für die parallele Umsetzung von
mehr Signalen vorgesehen sein. Außerdem umfasst ein Datenendgerät am Ort
A einen oder mehrere transparente Empfangsports oder Desynchronisierer,
wie der zweite transparente Port am Ort B. Der Synchronisierer enthält eine
Empfängereinheit,
die mit einem Empfänger
und einer flexiblen Taktwiedergewinnungseinheit versehen ist, die
Daten aus dem Eingangssignal wiedergewinnt. Eine Sendeeinheit sendet
ein Signal an einen örtlichen
Klienten im optischen Format. Ein Taktsignal und eine Rahmenrate
werden vom Ort A zum Ort B signalisiert. In der Empfangsrichtung
wird ein Signal einer Standardrate, das von dem Hochgeschwindigkeitsnetzwerk
in optischem Format empfangen wird, durch ein Empfangsgerät in ein
elektrisches Format umgewandelt. Die Sendeeinheit liefert Signale
an den Benutzer in einem Format seiner Wahl.
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WO
00/42811 A beschreibt einen konfigurierbaren Netzwerkrouter, bei
dem ein Signalrouter dazu konfiguriert ist, Information, die von
einem ersten Signal getragen wird, zu empfangen und die Information
auf einem zweiten Signal zu senden. Unter Verwendung von Routinginformation
erfasst und wählt der
Signalrouter das zweite Signal aus mehreren Signalen, wobei die
ersten und zweiten Signale in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft
voneinander differieren. Der Signalrouter arbeitet in einem Netzwerk
aus mehreren solcher Signalrouter, so dass jeder der Signalrouter
mit wenigstens einem der anderen Signalrouter gekoppelt ist. Routinginformation
wird dazu verwendet, einen Kreis vom ersten der Signalrouter zu
einem zweiten der Signalrouter zu bilden. Sobald der Kreis gebildet
ist, wird die Information über
den Kreis geleitet. Alternativ sind die beschriebenen Signale optische
Signale.
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Andererseits
wird ein "optisches
Crossconnect" (nachfolgend
OXC genannt) in dem optischen Netzwerk, das WDM für das Schalten
optischer Signale auf mehrere Teilnehmer verwendet, benötigt. Das
OXC kreuz-verbindet die optischen Signale bei Empfang der Anforderung
eines Operators oder für die
Störungsbehebung.
Außerdem
inspiziert das OXC Information über
einen Kanalzustand und die Qualität des optischen Signals durch
Empfang eines Inspektionssteuersignals und sendet Information an andere
Knoten. Insbesondere sollte die Inspektion und die Crossconnect-Funktionen
des OXC mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden, um eine schnelle
Wiederherstellung nach einem Fehler zu erreichen. Weiterhin muss
das OXC einen geringen Eingangsverlust, eine geringe optische Interferenz und
einen niedrigen Preis haben.
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Die
OXCs sind in elektrooptische OXCs und undurchsichtige OXCs je nach
ihrer Transparenz unterteilt. Das undurchsichtige OXC ist hinsichtlich
des Preises und der Wellenlängenschwankung
gegenüber
dem elektrooptischen OXC besser. Das undurchsichtige OXC ist aber
nicht transparent, so dass ein optischer Sender und ein optischer
Empfänger,
die automatisch eine Sendegeschwindigkeit eines Sendesignals erfassen,
um das Sendesignal umzusetzen, im undurchsichtigen OXC verwendet
werden.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die einen Leitungswechsel zeigt,
der durch einen Fehler in einem vorbestimmten Abschnitt eines optischen Netzwerks
verursacht wird, unter Verwendung eines konventionellen undurchsichtigen
OXC. In 1 ist ein Knoten B 100 eine
Sendeseite, ein Knoten C 101 ist eine Empfangsseite, und
der Fehler tritt auf einem Weg 102 zwischen dem Knoten
B 100 und dem Knoten C 101 auf. Die in 2 gezeigten
Knoten stehen für
das undurchsichtige OXC. In der nachfolgenden Beschreibung wird
ein Prozess zum automatischen Umwandeln des Sendesignals durch Verwendung des
optischen Senders oder des optischen Empfängers "Stabilisierungsprozess" genannt.
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Gemäß 1 sendet
und empfängt
jeder Knoten ein Signal unter Verwendung einer vorbestimmten Wellenlänge, die
zwischen benachbarten Knoten gebildet wird. Beispielsweise sendet
der Knoten B 100 das Signal zum Knoten C 101 unter
Verwendung einer Wellenlänge
(λ31) und empfängt das Signal vom Knoten C 101 unter
Verwendung einer Wellenlänge
(λ21). Außerdem
sendet der Knoten B 100 das Signal zu einem Knoten D 103 unter
Verwendung der Wellenlänge
(λ21) und empfängt das Signal vom Knoten D 103 unter
Verwendung der Wellenlänge
(λ21). Da dabei ein Sendeweg von einem Empfangsweg
getrennt ist, tritt keine Interferenz zwischen den Knoten auf, selbst
wenn dieselbe Wellenlänge verwendet
wird. Dementsprechend wird in einem normalen Zustand ein Sendesignal,
das in den Knoten C 101 zu senden ist, in den Knoten B 100 eingegeben,
und der Knoten B 100 sendet das Sendesignal zum Knoten
C 101 durch Demodulieren des Sendesignals durch das WDM
unter Verwendung der Wellenlänge
(λ31). Der Knoten C 101 demoduliert dann
das Signal und gibt ein demoduliertes Signal als Empfangssignal
aus. Dabei wird das Sendesignal in eine der Kanalkarten eingegeben,
die den Knoten B 100 bilden, und das Empfangssignal wird
durch eine der Kanalkarten, die den Knoten C 101 bilden,
ausgegeben.
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Wenn
jedoch ein Leitungswechsel aufgrund eines Fehlers zwischen den Knoten
B 100 und dem Knoten C 101 erforderlich ist, stellt
der Knoten B 100 einen neuen Weg mittels einer vorbe stimmten
Routingtabelle ein. Wie in 1 gezeigt,
ist der neue Weg 104 mit dem Knoten C 101 über einen
Knoten D 103 verbunden. Dabei wird zwischen dem Knoten
B 100 und dem Knoten D 101 eine neue Wellenlänge (λ32)
erzeugt, und eine weitere neue Wellenlänge (λ33) wird
zwischen dem Knoten D 103 und dem Knoten C 101 erzeugt.
Die neuen Wellenlängen
werden so ausgewählt,
dass sie keine Interferenz mit vorhandenen Wellenlängen bilden.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das einen Signalverarbeitungsablauf im normalen
Zustand des Knotens B 100 und des Knotens C 101 nach 1 zeigt.
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Gemäß 2 wird
das Sendesignal 200 in einen vorbestimmten optischen Empfänger eingegeben,
der im Knoten B 100 vorhanden ist. Der vorbestimmte optische
Empfänger
misst die Sendegeschwindigkeit des eingegebenen Sendesignals durch eine
automatische Sendegeschwindigkeitsumwandlungsfunktion und führt den
Stabilisierungsprozess bezüglich
der gemessenen Sendegeschwindigkeit durch. Der Stabilisierungsprozess
präpariert
die Umgebung, die erforderlich ist, um das Signal zu verarbeiten,
auf der Grundlage der gemessenen Sendegeschwindigkeit. In 2 ist
eine Zeit, die der optische Empfänger
benötigt,
um den Stabilisierungsprozess 201 auszuführen, als "Wartezeit A" bezeichnet. Andererseits,
wenn der Stabilisierungsprozess abgeschlossen ist, wandelt der optische
Sender das eingegebene Sendesignal in ein elektrisches Signal um und
sendet das elektrische Signal zu einem Switch 202. Der
Switch überträgt das elektrische
Signal zu einem vorbestimmten optischen Sender entsprechend der
Steuerung durch eine Hauptsteuereinheit (nachfolgend MCU 203 genannt),
die den gesamten Betrieb des Knotens B 100 steuert. Das
Umschalten 202 des elektrischen Signals wird mit einer
hohen Geschwindigkeit ausgeführt,
die durch die MCU 203 gesteuert wird, so dass eine Zeit,
die zum Umschalten des elektrischen Signals erforderlich ist, in 2 nicht
dargestellt ist. Der vorbestimmte optische Sender misst die Sendegeschwindigkeit
des elektrischen Signals, das durch den Umschaltvorgang angeboten wird,
und führt
den Stabilisierungsprozess 204 bezüglich der gemessenen Sendegeschwindigkeit
aus. Der Stabilisierungsprozess präpariert die Umgebung, die erforderlich
ist, um das Signal zu verarbeiten, auf der Grundlage der gemessenen
Sendegeschwindigkeit. In 2 ist eine Zeit, die der optische
Sender benötigt,
um den Stabilisierungsprozess auszuführen, als "Wartezeit B" 204 bezeichnet. Wenn andererseits
der Stabilisierungsprozess geendet hat, wandelt der optische Sender
das elektrische Signal in das optische Signal um und sendet das
optische Signal zum Knoten C 101. Dementsprechend wird
die Gesamtzeit, die am Knoten B 100 verbracht wird, das optische
Signal zum Knoten C nach Empfang des Sendesignals zu senden, als "Wartezeit A + Wartezeit
B" bezeichnet.
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Andererseits
wird das optische Signal, das vom Knoten B 101 gesendet
wird, in einem vorbestimmten optischen Empfänger des Knotens C 101 empfangen.
In 2 ist eine Zeit, die zum Senden des optischen
Signals vom Knoten B 100 zum Knoten C 101 benötigt wird,
als "Wartezeit C" 205 bezeichnet.
Der Knoten C 101 verarbeitet das optische Signal in der
gleichen Weise wie der Knoten B 100. Dementsprechend ist
die Gesamtzeit, die am Knoten C verbracht wird, um das optische
Signal zu verarbeiten und das optische Signal als das Empfangssignal 206 auszugeben,
identisch mit der Gesamtzeit, die am Knoten B 100 verbracht
wird. D.h., die Gesamtzeit, die am Knoten C 101 verbracht
wird, wird als "Wartezeit
A + Wartezeit B" bezeichnet.
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Daher
wird in einem normalen Zustand die Gesamtwartezeit zum Senden des
Sendesignals vom Knoten B 100 zum Knoten C 101,
d.h. die Gesamtstabilisierungszeit, die für das normale Senden des Signals
erforderlich ist, als "2(A
+ B) + C" bezeichnet.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das einen Signalverarbeitungsablauf zeigt, wenn
der Leitungswechsel aufgrund des Fehlers zwischen dem Knoten B 100 und
dem Knoten C 101 gemäß 1 erforderlich
ist.
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Wenn
der Fehler in einem Weg des Knotens C 101 auftritt, führt gemäß 3 der
Knoten B 100 einen Umwegroutenwechsel durch. Als Umwegroute wird
der Weg 104, der mit dem Knoten C 101 über den
Knoten D 103 verbunden ist, verwendet. Dementsprechend
misst der vorbestimmte optische Empfänger, der im Knoten B 100 vorgesehen
ist, die Sendegeschwindigkeit des eingegebenen Sendesignals über eine
automatische Sendegeschwindigkeitsumwandlungsfunktion und führt den
Stabilisierungsprozess bezüglich
der gemessenen Sendegeschwindigkeit durch. In 3 wird
eine Zeit, die der optische Empfänger
benötigt,
den Stabilisierungsprozess durchzuführen, als "Wartezeit A" 300 bezeichnet. Wenn andererseits
der Stabilisierungsprozess beendet ist, wandelt der optische Sender
das eingegebene Sendesignal in ein elektrisches Signal um und sendet
das elektrische Signal zu einem Switch 301. Das von dem
Switch umgeschaltete elektrische Signal wird in den optischen Sender
entsprechend dem Knoten D 103 eingegeben, der einen neuen
zu schaltenden Weg hat. Dabei wird das Umschalten durch den Switch
unter der Steuerung durch die MCU 302 ausgeführt. Der
optische Sender misst die Sendegeschwindigkeit des durch das Umschalten 301 angebotenen
elektrischen Signals und führt
den Stabilisierungsprozess bezüglich
der gemessenen Sendegeschwindigkeit durch. Dabei wird eine neue
Wellenlänge
(λ22) zum Senden des Signals zum Knoten D 103 durch
den Stabilisierungsprozess bestimmt. In 1 wird eine
Zeit, die der optische Sender benötigt, den Stabilisierungsprozess
auszuführen,
als "Wartezeit B" 303 bezeichnet.
Wenn der Stabilisierungsprozess abgeschlossen ist, wandelt der optische
Sender das elektrische Signal in das optische Signal um, indem die
Wellenlänge
(λ22) verwendet wird, und sendet das optische
Signal zum Knoten D 103.
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Das
vom Knoten B 100 gesendete optische Signal wird in einem
vorbestimmten optischen Empfänger
des Knotens D 103 empfangen. Dabei ist, obgleich dies nicht
erklärt
wird, der Leitungswechsel, der durch den Fehler verursacht ist,
vom Knoten B 100 bereits zum Knoten D 103 gesendet
worden. Dementsprechend entscheidet der Knoten D 103 auf der
Grundlage der vorbestimmten Routingtabelle, das vom Knoten B 100 empfangene
optische Signal zum Knoten C 101 zu senden. Dabei wird
die Wellenlänge
(λ33) zum Senden des Signals zum Knoten C 101 bestimmt.
Dann wird das optische Signal, das vom Knoten B 100 gesendet
wird, in den vorbestimmten optischen Empfänger des Knotens 103 eingegeben,
und der optische Empfänger
wandelt das optische Signal in das elektrische Signal durch den
Stabilisierungsprozess um. Eine Zeit, die für den Stabilisierungsprozess
erforderlich ist, wird als "Wartezeit A" 305 bezeichnet.
Das umgewandelte elektrische Signal wird in den Switch 306 eingegeben
und von diesem auf den vorbestimmten optischen Sender geschaltet,
der durch die MCU 307 des Knotens D 103 gesteuert
wird. Der einzuschaltende optische Sender passt zu dem Knoten C 101 entsprechend
einem endgültigen
Sendeplatz. Der optische Sender wandelt das elektrische Signal in
das optische Signal durch den Stabilisierungsprozess um und sendet
das optische Signal zum Knoten B. Dabei wird eine Zeit, die der
optische Sender zur Ausführung
des Stabilisierungsprozesses benötigt,
als "Wartezeit B" 308 bezeichnet.
Um das optische Signal zum Knoten C 101 zu senden, wird
die Wellenlänge
(λ33) verwendet.
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Das
vom Knoten D 103 gesendete optische Signal wird im Knoten
C 101 empfangen. Der Knoten C 101 wandelt das
optische Signal in das elektrische Signal durch den Stabilisierungsprozess 309 um
und sendet das elektrische Signal zum Switch 310. Um den
Stabilisierungsprozess im optischen Empfänger auszuführen, wird eine "Wartezeit A" benötigt, wie
in anderen optischen Empfängern
zur Ausführung
des Stabilisierungsprozesses erforderlich. Das durch den optischen
Empfänger
umgewandelte elektrische Signal wird in den optischen Sender über den
Wechsel 309 mittels des Switches gesendet, der durch das MCU 311 des
Knotens C 101 gesteuert wird. Der optische Sender wandelt
das elektrische Signal in das optische Signal durch den vorbestimmten
Stabilisierungsprozess 312 um und gibt das optische Signal als
ein Empfangssignal 313 ab. Dabei wird zur Ausführung des
Stabilisierungsprozesses im optischen Sender eine "Wartezeit B" benötigt, wie
in den anderen optischen Sendern zur Ausführung des Stabilisierungsprozesses
erforderlich ist.
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Andererseits
sind in 3 eine Zeit, die für das Senden
des optischen Signals vom Knoten B 100 zum Knoten D 103 benötigt wird,
und eine Zeit, die zum Senden des optischen Signals vom Knoten D 103 zum
Knoten C 101 benötigt
wird, beide als "Wartezeit
C" bezeichnet.
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Wenn
wegen des Fehlers der Leitungswechsel stattfindet, ist dementsprechend
die Gesamtzeit zum Senden des Sendesignals vom Knoten B 100 zum
Knoten C 101, d.h. die Gesamtstabilisierungszeit, als "3(A + B) + 2C" bezeichnet.
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Wie
oben erläutert,
ermitteln der optische Sender und der optische Empfänger, die
im konventionellen undurchsichtigen OXC verwendet werden, automatisch
die Sendegeschwindigkeit des eingegebenen Signals, um das Sendesignal
umzuwandeln. Aus diesem Grunde verursacht das konventionelle undurchsichtige
OXC eine Zeitverzögerung,
weil eine automatische Sendegeschwindigkeitsumwandlung im optischen
Sender und im optischen Empfänger ausgeführt wird.
Insbesondere wenn der Leitungswechsel als Folge des Fehlers in der
Leitung erforderlich ist, dann ist die Fehlerbeseitigungszeit wegen der
Zeitverzögerung
vergrößert. Wenn
die Anzahl der Knoten zunimmt, wird die Sendezeit, die für das Senden
des Signals von einer Sendeseite zu einer Empfangsseite benötigt wird,
weiter verzögert.
Dementsprechend müssen
die Zeitverzögerungen
verringert werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen
Probleme zu lösen, und
insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verkürzen einer
Zeitverzögerung
anzugeben, die durch eine automatische Sendegeschwindigkeitsumwandlung
in einem undurchsichtigen OXC verursacht wird,
eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Verkürzen
einer Wiederherstellungszeit, die durch einen Leitungswechsel in
einem undurchsichtigen OXC verursacht wird, und
eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Verkürzen
einer Zeit, die zum automatischen Umwandeln einer Sendegeschwindigkeit
eines Signals in jedem OXC erforderlich ist, indem Information bezüglich einer
automatischen Sendegeschwindigkeitsumwandlung von einem Sende-OXC
zu anderen OXCs, die ein optisches Netzwerk bilden, gesendet wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Gegenstände der
unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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1 zeigt
einen Leitungswechsel, der durch einen Fehler in einem konventionellen
optischen Netzwerk verursacht ist;
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2 zeigt
ein Verarbeitungsflussdiagramm in einem normalen Zustand eines konventionellen optischen
Netzwerks;
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3 zeigt
ein Verarbeitungsflussdiagramm in einem abnormen Zustand eines konventionellen optischen
Netzwerks;
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4 zeigt
ein Verarbeitungsflussdiagramm für
ein OXC gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
ein Verarbeitungsflussdiagramm eines normalen Zustandes für ein optisches
Netzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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6 zeigt
ein Verarbeitungsflussdiagramm eines abnormen Zustandes für ein optisches
Netzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung
wird eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und darin
enthaltener Konfigurationen weggelassen, wenn sie den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung eher unklar macht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Senderate entsprechend einer Sendegeschwindigkeit
eines von einem Sende-OXC gesendeten Sendesignals bestimmt, und
dann wird diese Senderate zu benachbarten OXCs gesendet. Dementsprechend wird
die Senderate zu allen OXCs gesendet, die ein optisches Netzwerk
bilden. Außerdem
führen
die OXCs, die in einem Weg angeordnet sind, der für das Senden
des Sendesignals zum Sende-OXCs vorgesehen sind, gleichzeitig einen
Stabilisierungsprozess auf der Grundlage einer automatischen Sendegeschwindigkeitsumwandlung
unter Verwendung der Senderate durch.
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Ein
Aufbau eines OXC gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 6 gezeigt.
Das OXC von 6 passt zu Knoten, die ein optisches
Netzwerk bilden. Außerdem
steht der Aufbau des in 6 gezeigten OXC für Relais-Knoten, die
in optischen Signalsendewegen hintereinander angeordnet sind. Ein
(nicht gezeigter) optischer Empfänger
sollte den Sendeknoten hinzugefügt
sein, und ein optischer Sender (nicht gezeigt) sollte den Empfangsknoten
hinzugefügt
sein. D.h., der optische Empfänger
ist in den Sendeknoten vorgesehen, um das optische Signal von außen ohne
Empfang des optischen Signals von einem benachbarten Knoten zu empfangen,
und der optische Sender ist in dem Empfangsknoten vorgesehen, um
das optische Signal nach außen
ohne Aussendung des optischen Signals zum benachbarten Knoten zu
senden.
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Gemäß 6 unterteilen
Demultiplexer (DE-MUXs) 610, 612 und 614,
die das optische Signal von benachbarten Knoten empfangen, das optische
Signal in ein optisches Steuersignal und ein optisches Datensignal.
Das optische Steuersignal enthält
ein Schaltsignal, das einen Leitungswechsel mitteilt, der durch
einen Fehler verursacht ist, und Senderateninformation, die zum
automatischen Umwandeln der Sendegeschwindigkeit erforderlich ist.
Unter der Annahme, dass 6 ein Aufbau eines Knotens B 100 ist,
wird das optische Signal in die DE-MUXs 610, 612 und 614 von
Knoten A 100, C 101 bzw. D 103 eingegeben.
Das optische Steuersignal, das durch die DE-MUXs 610, 612 und 614 unterteilt
wird, wird den entsprechenden optischen Empfängern 622, 628 und 634 zugeführt. Das
optische Datensignal, das durch die DE-MUXs 610, 612 und 614 unterteilt
wird, wird DE-MUXs 616, 618 und 620 zugeführt. Das
DE-MUX 616 empfängt
das optische Datensignal, das durch das DE-MUX 610 geteilt
wurde, und verteilt das optische Datensignal in mehrere optische Empfänger 624 und 626.
Das DE-MUX 618 empfängt das
optische Datensignal, das vom DE-MUX 612 geteilt wurde,
und verteilt das optische Datensignal in mehrere optische Empfänger 630 und 632.
Das DE-MUX 620 empfängt
das optische Datensignal, das vom DE-MUX 614 geteilt wurde,
und verteilt das optische Datensignal in mehrere optische Empfänger 636 und 638.
Die optischen Empfänger 622, 628 und 634 empfangen
das optische Steuersignal, wandeln das eingegebene optische Steuersignal
in ein elektrisches Signal um und senden die umgewandelte Steuerinformation
(elektrisches Signal) an Aufsichtskanaleinheiten (nachfolgend SCUs
bezeichnet) 640, 642 und 644. Jede SCU 640, 642 und 644 zeichnet Steuerinformation
(elektrisches Signal) in einem Dual-Port-Speicher 648 auf.
Die optischen Empfänger 624, 626, 630, 632, 636 und 638,
die das optische Datensignal empfangen, wandeln das eingegebene optische
Datensignal in das elektrische Signal um und geben das umgewandelte
Datensignal (elektrisches Signal) in einen Cross-Connect-Switch 646 ein.
Dabei führt
jeder der optischen Empfänger 624, 626, 630, 632, 636 und 638 eine
Prozedur zum automatischen Umwandeln der Sendegeschwindigkeit des
optischen Datensignals aus. Die automatische Sendegeschwindigkeitsumwandlung
wird auf der Grundlage eines Einstellsignals durchgeführt, das von
einer Hauptsteuereinheit 650 geliefert wird, was sich von
der üblichen
Art unterscheidet, bei der der Stabilisierungsprozess auf der Grundlage
der Sendegeschwindigkeit nach Messung der Sendegeschwindigkeit des
optischen Signals ausgeführt
wird.
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Die
Hauptsteuereinheit 650 gibt das Einstellsignal aus, das
Information enthält,
die für
das automatische Umwandeln der Sendegeschwindigkeit des zu sendenden/empfangenden
optischen Signals erforderlich ist. Die Senderateninformation wird
als Information zum automatischen Umwandeln der Sendegeschwindigkeit
verwendet. Wenn der Knoten ein Relaisknoten oder ein Empfangsknoten
ist, wird die Senderate von einem benachbarten Knoten geliefert. Wenn
der Knoten ein Sendeknoten ist, wird die Senderate durch die Hauptsteuereinheit
bestimmt, um mit der Sendegeschwindigkeit des zu sendenden Signals übereinzustimmen.
Die Senderate, die vom benachbarten Knoten geliefert wird, kann
durch Steuerinformation geprüft
werden, die mittels der SCUs 640 642 und 644 in
dem Dual-Port-Speicher 648 aufgezeichnet ist. Die Hauptsteuereinheit 650 speichert die
Senderate und das Wechselsignal, das den durch den Fehler verursachten
Leitungswechsel mitteilt, im Dual-Port-Speicher 648 derart,
dass die Senderate und das Wechselsignal durch die SCUs 652, 654 und 656 ausgelesen
werden kann. Die Hauptsteuereinheit 650 gibt ein Wechselsteuersignal
ab, so dass das Datensignal (elektrisches Signal), das von jedem der
optischen Empfänger 624, 626, 630, 632, 636 und 638 gesendet
wird, in entsprechende optische Empfänger eingegeben werden kann.
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Der
Cross-Connect-Switch 646 schaltet das Datensignal (elektrisches
Signal), das von jedem der optischen Empfänger 624, 626, 630, 632, 636 und 638 eingegeben
wird, auf der Grundlage des Wechselsteuersignals von der Hauptsteuereinheit 650.
Der Wechselvorgang wird derart ausgeführt, dass das Datensignal (elektrisches
Signal) zu Knoten gesendet werden kann, die das Datensignal benötigen.
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Die
SCUs 652, 654 und 656 greifen zum Dual-Port-Speicher 648 zu
und senden Steuerinformation (elektrisches Signal), das vom Dual-Port-Speicher 648 erhalten
wird, zu den entsprechenden optischen Sendern 658, 664 und 670.
Die optischen Sender 658, 646 und 670 wandeln
Steuerinformation (elektrisches Signal) um, das von entsprechenden
SCUs 652, 654 und 656 geliefert wird,
in das optische Signal und geben das optische Signal aus. Dabei
enthält,
wie oben erwähnt,
die Steuerinformation das Wechselsignal und die Senderate. Andere
optische Sender 660, 662, 666, 668, 672 und 674 führen den Stabilisierungsprozess
für das
Senden des Signals entsprechend dem Einstellsignal von der Hauptsteuereinheit 650 aus.
Wenn der Stabilisierungsprozess abgeschlossen worden ist, wandeln
die optischen Sender 660, 662, 666, 668, 672 und 674 das
Datensignal (elektrisches Signal), das vom Cross-Connect-Switch 646 gesendet
wird, in das optische Signal um, das eine vorbestimmte Sendegeschwindigkeit,
und geben das optische Signal aus. Dementsprechend kann der Stabilisierungsprozess
in den optischen Empfängern 624, 626, 630, 632, 636 und 638 und
in den optischen Sendern 660, 662, 666, 668, 672 und 674 gleichzeitig
ausgeführt
werden. Der Grund hierfür
ist, dass der Stabilisierungsprozess nicht unter Verwendung des
eingegebenen Signals ausgeführt
wird, sondern unter Verwendung des von der Hauptsteuereinheit 650 zur
Verfügung
gestellten Einstellsignals.
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Das
umgewandelte optische Signal, das von den optischen Sendern 660 und 662 ausgegeben wird,
wird mittels eines Multiplexers 676 multiplexiert. Außerdem wird
das multiplexierende optische Signal in den Knoten A 105 übertragen,
während
es mit dem optischen Signal des optischen Senders 658 mittels eines
Multiplexers 682 multiplexiert wird. Das umgewandelte opti sche
Signal, das von den optischen Sendern 666 und 668 ausgegeben
wird, wird mittels eines Multiplexers 678 multiplexiert.
Außerdem
wird das multiplexierende optische Signal in den Knoten C gesendet,
während
es mit dem optischen Signal des optischen Senders 664 mittels
eines Multiplexers 684 multiplexiert wird. Das umgewandelte
optische Signal, das von den optischen Senderen 672 und 674 ausgegeben
wird, wird mittels eines Multiplexers 680 multiplexiert.
Außerdem
wird das multiplexierende optische Signal in den Knoten D 103 gesendet,
während
es mit dem optischen Signal des optischen Senders 670 mittels
eines Multiplexers 686 multiplexiert wird.
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Wie
oben erwähnt,
wird gemäß dem OXC der
vorliegenden Erfindung die gesamte Wartezeit, die zum Empfangen
und Ausgeben des optischen Signals erforderlich ist, entweder durch
die Wartezeit am optischen Empfänger
oder die Wartezeit am optischen Sender bestimmt. Wenn beispielsweise
die Wartezeit am optischen Empfänger
länger
als die Wartezeit am optischen Sender ist, dann ist die Wartezeit
am optischen Empfänger
die Gesamtwartezeit. Wenn hingegen die Wartezeit am optischen Sender länger als
die Wartezeit am optischen Empfänger
ist, dann ist die Wartezeit am optischen Sender die Gesamtwartezeit.
Daher ist im Vergleich zum Stand der Technik, wo die Gesamtwartezeit
durch Addition der Wartezeit am optischen Sender zur Wartezeit am
optischen Empfänger
bestimmt ist, die Gesamtwartezeit der vorliegenden Erfindung, die
entweder durch die Wartezeit am optischen Sender oder die Wartezeit
am optischen Empfänger
des OXC bestimmt ist, abgekürzt.
Das obige Ergebnis bedeutet, dass die Zeitverzögerung, die durch die automatische
Sendegeschwindigkeitsumwandlung verursacht wird, vermindert ist.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das den Signalverarbeitungsablauf in einem normalen
Zustand eines optischen Netzwerks zeigt, das mit dem OXC gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerüstet
ist.
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Wenn
das zu sendende optische Signal 400 im optischen Empfänger des
Knotens B 100 empfangen wird, führt gemäß 4 der optische
Empfänger den
Stabilisierungsvorgang 401 (Rx-Stabilisierung) auf der Grundlage des
Einstellsignals 402 aus, das von der MCU 403 des
Knotens B 100 geliefert wird. Gleichzeitig wird das Einstellesignal
der MCU 403 in den optischen Sender gesendet, so dass der
optische Sender den Stabilisierungsprozess auf der Grundlage des
Einstellsignals zum Umwandeln des elektrischen Signals in das optische
Signal ausführt. Daher
wird das zu sendende optische Signal in das elektrische Signal mit
einer vorbestimmten Zeitverzögerung
entsprechend dem Rx-Stabilisierungsprozess 401 umgewandelt.
Das elektrische Signal wird in den Switch eingegeben und unter der
Steuerung durch die MCU 403 geschaltet. Das elektrische
Signal wird in den vorbestimmten optischen Sender über den
Switch eingegeben und in das optische Signal mittels des optischen
Senders ohne Zeitverzögerung umgewandelt,
so dass das optische Signal in den Knoten C 101 gesendet
wird. Das Einstellsignal, das ist die Senderate, die für den Stabilisierungsprozess des
optischen Empfängers
und des optischen Senders vorgesehen ist, wird in die MCU 404 des
Knotens C 101 mittels der MCU 403 des Knotens
B gesendet. Die MCU 404 des Knotens C 101 empfängt die
Senderate 405, um den Stabilisierungsprozess für den optischen
Empfänger
und den optischen Sender auszuführen.
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Nochmals
auf 6 Bezug nehmend, zeichnet die MCU 403 des
Knotens B 100 die Senderate im Dual-Port-Speicher 648 auf.
Die korrespondierende SCU liest dann die Senderate, die im Dual-Port-Speicher 648 gespeichert
ist, aus und sendet die Senderate als ein optisches Signal durch
den optischen Sender. Das gesendete optische Signal wird im vorbestimmten
optischen Empfänger
des Knotens C 101 empfangen. Das optische Signal wird dann
in das elektrische Signal mittels des optischen Empfängers umgewandelt
und in die korrespondierende SCU gesendet. Die SCU des Knotens C 101 zeichnet das
elektrische Signal im Dual-Port-Speicher auf, und die MCU 404 des
Knotens C 101 liest Sendeinformation, die im Dual-Port-Speicher 648 aufgezeichnet
ist, aus, um den Stabilisierungsprozess des optischen Senders und
des Empfängers
auszuführen. Die
MCU 404 des Knotens C 101 liefert also die Senderate,
die vom Dual-Port-Speicher 648 erhalten wird,
als Einstellsignal des optischen Empfängers und des optischen Senders,
so dass der Stabilisierungsprozess für den optischen Empfänger und
den optischen Sender ausgeführt
werden kann.
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Wenn
das optische Signal vom optischen Sender des Knotens B 100 empfangen
wird, führen somit
die optischen Empfänger
des Knotens C 101 den gesonderten Stabilisierungsprozess
für die
automatische Sendegeschwindigkeitsumwandlung nicht aus. Der Grund
hierfür
ist, dass der Stabilisierungsprozess in den optischen Empfängern des
Knotens C 101 mittels der Senderate 405 bereits
ausgeführt worden
ist, die vom Knoten B 100 zur Verfügung gestellt wird, so dass
die optischen Empfänger
des Knotens C 101 für
die Verarbeitung des optischen Signals bereit sind.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Gesamtwartezeit, die für das Senden
des optischen Signals vom Sendeknoten zum Empfangsknoten erforderlich
ist, als die Summe der Wartezeit, die zur Ausführung des Stabilisierungsprozesses
am Knoten erforderlich ist, und die Wartezeit, die zum Senden des
optischen Signals zwischen den Knoten erforderlich ist, definiert.
Daher ist im Vergleich zur Gesamtwartezeit des Standes der Technik,
wo die Gesamtwartezeit als die Summe der für die Ausführung des Stabilisierungsprozesses
an jedem Knoten aufgrund der automatischen Sendegeschwindigkeitsumwandlung
erforderlich ist, und die Wartezeit, die zum Senden des optischen
Signals zwischen den Knoten erforderlich ist, bestimmt ist, die
Gesamtwartezeit gemäß der vorliegenden
Erfindung verringert.
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5 zeigt
einen Signalverarbeitungsablauf, wenn ein Leitungswechsel aufgrund
des Fehlers im optischen Netzwerk, das mit dem OCX gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist, auftritt. 5 zeigt
einen Fehler, der zwischen dem Knoten B 100 und dem Knoten
C 101 auftritt, wie in 1 dargestellt.
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Wenn
der Knoten B 101 den Fehler in der Leitung feststellt,
während
das optische Signal gemäß der Prozedur
nach 4 gesendet wird, wird gemäß 5 der Leitungswechsel über eine
Umwegroute ausgeführt.
Ein mit dem Knoten C 101 über den Knoten D 103 verbundener
Weg wird als Umwegroute verwendet. Die MCU 403 des Knoten
B 100 zeichnet daher das umgeschaltete Signal auf, den Leitungswechsel
im Dual-Port-Speicher 648 zur Kenntnis nehmend, und jede
SCU liest das im Dual-Port-Speicher 648 aufgezeichnete
Schaltsignal aus, um das Schaltsignal zu benachbarten Knoten über entsprechende
optische Sender zu senden. Auf Empfang des optischen Signals führt der
optische Empfänger
des Knotens B 100 den Stabilisierungsprozess 401 (Rx-Stabilisierung)
auf der Grundlage des Einstellsignals von der MCU 403 aus.
Gleichzeitig wird das Einstellsignal 402 der MCU 403 auch
in dem optischen Sender gesendet, so dass der optische Sender den
Stabilisierungsprozess zum Umwandeln des elektrischen Signals in
das optische Signal ausführt.
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Das
vom Knoten B 100 gesendete Schaltsignal wird in die SCU über den
optischen Empfänger eingeleitet,
und die SCU speichert das Schaltsignal im Dual-Port-Speicher 648,
um es der MCU 403 zu ermöglichen, das Schaltsignal auszuwählen. Außerdem wird
die Senderate 405, die vom Knoten B 100 vor auftreten
des Fehlers gesendet worden ist, im Dual-Port-Speicher 648 gespeichert.
Die MCU 403 liefert daher die Senderat 405, die
im Dual-Port-Speicher 648 gespeichert ist, zum optischen
Empfänger und
zum optischen Sender als ein Einstellsignal 402, wenn das
Schaltsignal vom Dual-Port-Speicher 648 ausgelesen wird.
Der optische Empfänger
und der optische Sender führen
den Stabilisierungsprozess auf der Grundlage der Senderate 405 aus,
die von der MCU 403 geliefert wird. Die im Knoten D 103 vorgesehene
SCU liest das Schaltsignal aus, das im Dual-Port-Speicher 648 gespeichert
ist, und liefert es an den Knoten C 101 über den
vorbestimmten optischen Sender.
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Der
Knoten C 101 empfängt
das Schaltsignal durch den optischen Empfänger, und das empfangene Schaltsignal
wird im Dual-Port-Speicher 648 mittels der SCU gespeichert.
Die MCU 404, die das Schaltsignal über den Dual-Port-Speicher 648 empfängt, liest
die im Dual-Port-Speicher 648 aufgezeichnete
Senderate 405 aus und liefert sie an den optischen Empfänger und
den optischen Sender als ein Einstellsignal 402. Der optische
Empfänger
und der optische Sender führen
daher den Stabilisierungsprozess auf der Grundlage des Einstellsignals 402 aus,
d.h. auf der Grundlage der Senderate 405.
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Wenn
der Fehler in der Leitung auftritt, sendet, wie oben erwähnt, das
Sende-OCX (Knoten B 100) das Schaltsignal in die peripheren
OXCs, so dass die OXCs den Stabilisierungsprozess auf der Grundlage
der Senderate 405 ausführen
können,
um auf eine neue Leitung zu wechseln. Der optische Empfänger und
der optische Sender der OXCs, die auf die neue Leitung zu schalten
sind, werden auf die erforderliche Sendegeschwindigkeit eingestellt,
so dass das optische Signal ohne Zeitverzögerung gesendet werden kann.
Wenn der Leitungswechsel aufgrund eines Fehlers in der Leitung auftritt,
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung die Gesamtwarte als die Summe der Wartezeit zur Ausführung des
Stabilisierungsprozesses und die Sendezeitverzögerung zwischen den Knoten
definiert. Beispielsweise ist die Gesamtwartezeit als "Wartezeit A + Sendeverzögerungszeit
C × 2" definiert. Im Vergleich
zur Gesamtwartezeit des Standes der Technik, wo die Gesamtwartezeit
als die Summe der für
die Ausführung
des Stabilisierungsprozesses an jedem Knoten aufgrund der automatischen
Sendegeschwindigkeitsumwandlung erforderlichen Wartezeit und die
zum Enden des optischen Signals zwischen den Knoten erforderliche Wartezeit
bestimmt ist, ist die Gesamtwartezeit gemäß der vorliegenden Erfindung
verkürzt.
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Wie
oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung der Stabilisierungsprozess gleichzeitig an jedem Knoten
ausgeführt
werden, wenn das Signal zum empfangenden Knoten vom Sendeknoten
gesendet wird, so dass die Gesamtwartezeit vermindert werden kann.
Außerdem
kann, wenn der Leitungswechsel aufgrund eines Fehlers in der Leitung
erforderlich ist, der Stabilisierungsprozess gleichzeitig an den
Knoten ausgeführt
werden, die neuen Leitungen sowie die Sende- und Empfangsknoten
durchlaufend, so dass die Gesamtwartezeit, die zum Senden und Empfangen
des Signals erforderlich ist, vermindert ist.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf gewisse bevorzugte Ausführungsformen
derselben gezeigt und beschrieben worden ist, versteht der Fachmann
doch, dass zahlreiche Änderungen
in Form und Details daran vorgenommen werden können, wie durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.