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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung eines Verkehrs
nach dem Ausfall von wenigstens einem Verbindungsglied in einem
Ring eines Übertragungssystems,
welches einen Telekommunikationsverkehr durchführt, nach dem Anspruch 1.
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Stand der
Technik
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Aus
der US-A-5065 399 ist eine schnelle Wiederherstellungstechnik eines
Telekommunikationspfades zwischen Netzwerk-Knotenpunkten bekannt,
und zwar nach einem unterbrechenden Netzwerkverbindungsglied-Ausfall.
Diese bekannte schnelle Wiederherstellungstechnik verwendet ein
verteiltes System eines selektiven Flutens zum dynamischen Rekonfigurieren
eines Zwischenknotenpunktpfades in einer solchen Weise, daß eine äußerst wirtschaftliche
Verwendung der Zwischen-Verbindungsglieder sichergestellt wird.
Eine Hilfsnachricht, die von einem der Abschluß-Knotenpunkte zu jedem durchgehend
benachbarten Knotenpunkt gesendet wird, führt eine Anfrage durch, und
zwar nach der Verwendung einer nicht zugelassenen Bandbreite von
jedem betreffenden Verbindungsglied. Diese Welle von Nachrichten
wird selektiv zur Ausbreitung gebracht, und zwar entlang den Pfaden,
die eine maximal verfügbare
Bandbreite besitzen und eine geringste Anzahl von Verbindungsgliedern,
wobei die Ausbreitung über
das Netzwerk erfolgt, und zwar mit Hilfe von jedem aufeinanderfolgenden
empfangenden Knotenpunkt, bis die Hilfsnachricht den anderen Abschlußknotenpunkt des
ausgefallenen Verbindungsgliedes erreicht. Eine Bestätigungsnachricht,
die zu dem anfänglichen
Abschlußknotenpunkt über die
Ausbreitungsverbindungsglieder zurückgeleitet wird, welche die
maximale Bandbreite bieten, erstellt einen rekonfigurierten Pfad,
der die größte Bandbreiten-Wiederherstellung
liefert. In einem Fall, bei dem solch ein Pfad nicht vollständig die
originalen Bandbreiten-Anforderung befriedigt, werden zusätzliche
Pfade erstellt, und zwar durch sukzessive Wellen von Anfragenachrichten,
bis der Abgleich der Anforderung erfüllt ist.
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Jedoch
ist diese schnelle Wiederherstellungstechnik nicht auf einem ringgestützten Netzwerk
basiert.
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Aus
der Literaturstelle Grover W.D. „The SelfhealingTM Network", eine schnelle verteilte
Wiederherstellungstechnik für
Netzwerke unter Verwendung von digitalen Kreuzverbindungsmaschinen,
Global Telecommunications Conference, Tokio, November 15-18, 1987,
Band 2, 15. November 1987, Seiten 1090-1095, XP00601764 Institute
of Electrical and Electronics Engineers, ist eine ähnliche
Technik eines Wiederherstellungsverkehrs nach dem Ausfall von wenigstens
einem Verbindungsglied in einem Übertragungssystem
bekannt. Gemäß diesem
bekannten Verfahren wird die Restaurierung in Form von einer Wiederherstellung
von trunk-bearing Trägergruppen
realisiert, und zwar nach dem Verlust von allen oder den meisten
der physikalischen Übertragungseinrichtungen
zwischen zwei Orten vermittels einer geografischen Neuroutenbildung über eine
redundante Netzwerkkapazität.
Auch dieses bekannte Verfahren basiert nicht auf einem ringgestützten Netzwerk.
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Aus
der US-A-4835 763 ist ein überlebensfähiges Ringnetzwerk
bekannt, welches einem Unterbrechungsverbindungsglied oder einem
ausgefallenen Knotenpunkt widerstehen kann ohne die Forderung nach einem
zentralen Controller oder einem schützenden Schaltvorgang unter
den Verbindungsgliedern. Diese bekannte Technik umfaßt zwei
Ringe, welche identische Multiplex-Knotenpunkt-zu-Knotenpunkt-Kommunikationen
in entgegengesetzten Richtungen führen. Wenn ein Systemfehler
in dem Abwärtsstrom-Knotenpunkt
detektiert wird, werden Fehlersignale in alle nachfolgenden Kanäle eingeführt. Jeder
Subratenkanal-Empfänger empfängt identische
Nachrichten von jedem Ring. Wenn ein Subratenkanal ein Fehlersignal
aufweist, wählt der
Empfänger
den alternativen Kanal aus.
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Ein
typisches synchrones optisches Netzwerk (SONET) bzw. Ringübertragungssystem
zum Durchführen
von Telekommunikationsnachrichten bzw. Nachrichtenverkehr enthält eine
Vielzahl an Knotenpunkten, bei denen der Telekommunikations verkehr
seinen Ursprung haben kann und enden kann. In der Praxis hat jeder Knotenpunkt
die Form eines Faseroptik-Hubs und besitzt ein zugeordnetes Kreuzverbindungssystem
zum Ankoppeln an einen Telefonschalter, der den Verkehr zu dem Knotenpunkt
sendet und den Verkehr von dem Knotenpunkt empfängt. Jeder Knotenpunkt ist
mit jedem eines Paares von benachbarten Knotenpunkten in einer daisy-chain
Weise durch wenigstens ein Optikfaser-Verbindungsglied verkettet,
um eine ringförmige
Struktur zu bilden, über
die der Telekommunikationsverkehr verlaufen kann. Wenn die Knotenpunkte
voneinander über große Entfernungen
beabstandet sind, ist es vom Kostenstandpunkt aus gesehen nicht
wünschenswert,
all die Knotenpunkte in einem einzigen Ring zu verbinden. Vielmehr
werden die Knotenpunkte, die relativ eng beabstandet sind, in individuellen
Ringen verbunden, die einen leihweisen einen Knotenpunkt besitzen,
der mit einem Knotenpunkt in einem anderen Ring verbunden ist. Alternativ
können
zwei oder mehrere Ringe effektiv Knotenpunkte sich teilen, um die
Möglichkeit
zu schaffen, daß der
Nachrichtenverkehr von einem Ring zu einem anderen verlaufen kann.
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Wenn
ein einzelnes Faseroptik-Verbindungsglied in einem Ring ausfallen
sollte, kann der Nachrichtenverkehr, der ansonsten über das
ausgefallene Verbindungsglied verlaufen würde, gewöhnlich umgeleitet werden, und
zwar über
die verbleibenden Verbindungsglieder des Ringes zwischen einem Ursprung
und einem Knotenpunkt (wo der Nachrichtenverkehr seinen Ursprung
hat) und einem Bestimmungsort-Knotenpunkt (bei welchem der Nachrichtenverkehr
endet). Sollten zwei Glieder in dem gleichen Ring eines Vielfachringsystems
ausfallen, war es in der Vergangenheit erforderlich, wenigstens
eines der ausgefallenen Verbindungsglieder zu reparieren, um den
Verkehr auf dem Ring wiederherzustellen. Solche physikalischen Reparaturen
sind jedoch häufig
zeitaufwendig. Während
solche Reparaturen durchgeführt
werden, verbleibt der Nachrichtenverkehr unterbrochen.
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Der
oben erläuterte
Stand der Technik richtet sich auf das physikalische Reparaturproblem,
wobei vielfältige
Techniken offenbart werden, um automatisch einen Wiederherstellungsprozeß auszuführen. Ein
spezielles Merkmal solch eines automatisierten Prozesses, wie er
in der oben angegebenen US-A-5065 399 beschrieben ist, besteht aus
der Auswahl einer alternativen Route basierend auf einer Minimierung
der „Funkfeld- oder Richtfunkstreckenzahl" („hop count"), wenn die Restaurationsroute
ausgewählt
wird (die als ein Äquivalent
zum Minimieren der Anzahl der Knotenpunkt-Überkreuzungen betrachtet werden
kann. Es ist jedoch eine weitere Verbesserung bei der Restaurationsroutenauswahl
wünschenswert,
um eine Übertragungsverkehroptimierung
zu erreichen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zum Wiederherstellen
des Verkehrs in einem Vielfach-Ringsystem über alternative Ringe zu schaffen,
wenn zwei oder mehrere Verbindungsglieder in einem Ring ausgefallen
sind, wobei die Wiederherstellungsoperation nicht mehr zeitaufwendig
sein soll.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 4.
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Sollte
gemäß der vorliegenden
Erfindung eines oder mehrere Verbindungsglieder innerhalb eines
Ringes ausfallen oder fehlerhaft sein, wird zunächst ein Suchvorgang unternommen,
um einen Anhaltspunkt zu gewinnen, welche Wiederherstellungskapazität in den
Ringen innerhalb des Übertragungssystems
vorhanden ist (in Ausdrücken
von möglichen
alternativen Pfaden zwischen einem Ursprungsknotenpunkt und einem
Bestimmungsknotenpunkt). In der Praxis wird die Wiederherstellungskapazität-Suche durch einen
Prozessor an einem Knotenpunkt erreicht, welcher einem ausgefallenen
Verbindungsglied zugeordnet ist. Nach dem Erfassen eines ausgefallenen
Verbindungsgliedes fragt der Prozessor bei wenigstens einem von
dessen benachbarten Knotenpunkten an, indem er ein Paket zu diesem
Knotenpunkt flutet, um diesen zu veranlassen, seine Eigenschaften
anzugeben und um zu bestimmen, ob dieser irgendeine Reservekapazität an dessen
zugeordneten Verbindungsgliedern besitzt. Jeder benachbarte Knotenpunkt
fragt dann bei wenigstens einem von seinen benachbarten Knotenpunkten
an, indem er ein Paket dorthin flutet, um jeden aufeinanderfolgenden
Knotenpunkt zu veranlassen, seine Eigenschaften anzugeben und ob
er eine Reservekapazität
besitzt, und zwar an seinen zugeordneten Verbindungsgliedern. Eventuell
werden die Knotenpunkte aufeinanderfolgend in dieser Weise angefragt,
um die existierende Wiederherstellungskapazität in jedem der Ringe innerhalb
des Übertragungssystems
zu erstellen.
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Nachdem
die Wiederherstellungskapazität
ermittelt worden ist, wird ein ausgewählter Satz von Wiederherstellungskapazitäten (d.h.
Verbindungsgliedern) reserviert. Der ausgewählte Satz der Wiederherstellungskapazitäten wird
dadurch reserviert, indem unter den Wiederherstellungskapazitäten an den
verschiedenen Knotenpunkten ein kollektiver Satz von Kapazitäten (d.h.
ein Satz von möglichen
Verbindungsgliedern) ausgewählt
wird, der die Übertragung
des Nachrichtenverkehrs zwischen dem Ursprungsknotenpunkt und dem
Bestimmungsknotenpunkt optimiert. Wenn demzufolge zwei oder mehrere
mögliche
Wiederherstellungskapazitäten
zwischen dem Ursprungsknotenpunkt und dem Bestimmungsknotenpunkt
existieren, wird die Wiederherstellungskapazität ausgewählt, die den kleinsten Abstand
bietet und durch die kleinste Anzahl von Knotenpunkten verläuft. Danach
wird der Übertragungspfad
neu geroutet, und zwar entlang den ausgewählten Kapazitäten, in
typischer Weise durch eine Kreuzverbindung der entsprechenden Verbindungsglieder
in dem reservierten Satz der Wiederherstellungskapazität.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Blockschaltbild eines Vielfachring-Übertragungssystems
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 veranschaulicht
das Übertragungssystem
von 1 nach einem Ausfall eines Verbindungsgliedes
in einem der Ringe;
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3 veranschaulicht
ein Paket, welches durch einen Prozessor innerhalb des Übertragungssystems von 1 gesendet
wird, um jeden benachbarten Knotenpunkt zu veranlassen, seine Eigenschaften
anzugeben und auch dessen verfügbare
Wiederherstellungskapazität
anzugeben, und zwar nach dem Ausfall eines Verbindungsgliedes;
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4 zeigt
eine Tabelle, welche beispielhafte Wiederherstellungskapazitäten in dem Übertragungssystem
von 1 veranschaulicht; und
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5 zeigt
einen Wiederherstellungspfad innerhalb des Übertragungssystems von 1,
der in Einklang mit der verfügbaren
Wiederherstellung, die in 4 aufgelistet
ist, ausgewählt
wird.
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Detaillierte
Beschreibung
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1 veranschaulicht
ein herkömmliches
SONET Ring-Übertragungssystem 1,
mit vier individuellen Ringen 12a-12d, obwohl
eine größere oder
auch kleinere Zahl an Ringen vorhanden sein kann. Jeder der Ringe 12a-12d umfaßt zwei
oder mehr Knotenpunkte, an denen der Telekommunikationsverkehr seinen
Ursprung haben kann oder auch beendet werden kann. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform
enthält
der Ring 12a vier Knotenpunkte 14a-14d,
während
der Ring 12b drei Knotenpunkte 14e-14g enthält. Der
Ring 12c umfaßt zwei
Knotenpunkte 14h-14i, während der Ring 12d drei
Knotenpunkte 14j-14l umfaßt. In typischer Weise enthält jeder
der Knotenpunkte 14a-14l einen gut bekannten Faseroptik-Hub
(nicht gezeigt) und ein zugeordnetes Kreuzverbindungssystem zum
Ankoppeln an einen Telefonschalter (nicht gezeigt) eines gut bekannten
Typs.
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Jedes
Paar der Knotenpunkte in jedem Ring ist durch eines von optischen
Faser-Hauptverbindungsgliedern 16a-16l verkettet,
wobei jedes Hauptfaser-Verbindungsglied wenigstens ein Paar von
optischen Fasern (nicht gezeigt) enthält, um einen Nachrich tenverkehr
in entgegengesetzten Richtungen durchzuführen. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform
sind die Knotenpunktpaare 14a-14b, 14b-14c, 14c-14d, 14d-14a, 14e-14f, 14f-14g, 14g-14e, 14h-14i, 14i-14h, 14j-14k, 14k-14l und 14l-14k jeweils
durch Hauptverbindungsglieder 16a-16l angekoppelt.
Zusätzlich
sind auch die Knotenpunktpaare 14a-14b, 14b-14c, 14c-14d, 14d-14a, 14e-14f, 14f-14g, 14g-14e, 14h-14i, 14i-14h, 14j-14k, 14k-14l und 14l-14k ebenfalls
jeweils durch optische Faser-Verbindungsglieder 18a-18l gekoppelt
(durch strichlierte Linien gezeigt). Die optischen Faser-Verbindungsglieder 18a-18l sind
als „Schutz"-Verbindungsglieder
gezeichnet, da jedes in Reserve gehalten wird und gewöhnlich für den Fall
verwendet wird, daß ein
entsprechendes eines der Hauptverbindungsglieder 16a-16l betriebsunfähig wird.
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Damit
der Nachrichtenverkehr, der seinen Ursprung innnerhalb von einem
der Ringe 12a-12d hat, zu einem anderen Ring verlaufen
kann, ist wenigstens ein Knotenpunkt innerhalb jedes Ringes mit
einem anderen Knotenpunkt in einem anderen Ring verbunden. Bei der
veranschaulichten Ausführungsform
sind die Knotenpunktpaare 14d-14e, 14c-14f, 14g-14i, 14h-14k, 14j-14b jeweils
durch eines der optischen Faser-Verbindungsglieder 19a-19e verkettet.
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Jedem
der Knotenpunktknoten 14a-14l ist einer der Leitungsprozessoren
(LP) 20a-20l zugeordnet, der den Nachrichtenverkehr
an dem zugeordneten Knotenpunkt überwacht.
Jeder der LPs 20a-20l hat die Fähigkeit,
das Fehlen eines Nachrichtenverkehrs an dem Knotenpunkt zu detektieren,
sollte eines der entsprechenden Verbindungsglieder ausfallen, welches
an den Knotenpunkt gekoppelt ist.
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Obwohl
das Übertragungssystem 10 dafür ausgelegt,
um hochzuverlässig
zu sein, können
Ausfälle auftreten
und treten auch auf. Häufig
ergeben sich solche Ausfälle
aufgrund von externen Ursachen. Beispielsweise kann ein optisches
Hauptfaser-Verbindungsglied, wie das Verbindungsglied 16f in
dem Ring 12b als auch das zugeordnete Schutz-Verbindungsglied 18f als
ein Ergebnis einer unbeabsichtigten Ausschachtung oder Bloßlegung
verletzt werden. Ein solcher Ausfall ist in 2 mit Hilfe
des Zeichens „X" dargestellt, welches diesen
Verbindungsgliedern überlagert
ist. Sollten diese beiden Verbindungsglieder ausfallen, dann ist
kein Nachrichtenverkehr zwischen den Knotenpunkten 14f und 14g über eines
der Verbindungsglieder 16f und 18f möglich.
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Wenn
in üblicher
Weise beide der Verbindungsglieder gemäß dem Haupt- und Schutz-Verbindungsglied 16f und 18f ausfallen,
würde der
Verkehr, der ansonsten durch diese Verbindungsglieder zwischen den Knotenpunkten 14f und 14g verlaufen
würde, über eine
neue Route verlegt, und zwar über
die optischen Haupt-Faserverbindungsglieder 16e und 16g (oder
die Schutz-Verbindungsglieder 18e und 18g). Jedoch
kann eines der Haupt-Verbindungsglieder 16e und 16g als
auch ein zugeordnetes eines der Schutz-Verbindungsglieder 18e bzw. 18g ebenso
in Betrieb sein. Beispielsweise kann eines der Verbindungsglieder 16e und 16g (und
ein zugeordnetes eines der Schutz-Verbindungsglieder 18e bzw. 18g)
nicht verfügbar
sein, und zwar aufgrund einer geplanten Wartung. Es kann daher nicht
möglich
sein, den Nachrichtenverkehr innerhalb des Ringes 12b auf
die Verbindungsglieder 16e und 16g oder deren
zugeordnete Schutz-Verbindungsglieder 18e bzw. 18g zu
routen.
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In
der Vergangenheit erforderte der Ausfall von zwei Verbindungsgliedern
in einem gegebenen Ring-Nachrichtenverkehr eine physikalische Wiederherstellung
von wenigstens einem Verbindungsglied, um den Nachrichtenverkehr
wiederherzustellen. Die physikalische Wiederherstellung eines beschädigten oder verletzten
Verbindungsgliedes ist ein zeitaufwendiger Prozeß. Es muß eine Reparaturcrew zu dem
Ort des Verbindungsgliedes geschickt werden, und es müssen die
entsprechenden Reparaturen vorgenommen werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Technik realisiert, um den Nachrichtenverkehr
auf abwechselnden Ringen innerhalb des Systems 10 automatisch
wiederherzustellen, und zwar unter Umständen, wenn zwei oder mehrere
Verbindungsglieder in einem einzelnen Ring ausgefallen sind. Die
Nachrichtenverkehr-Wiederherstellungstechnik der Erfindung involviert
die folgenden drei Phasen:
- 1) Suchen nach einer
verfügbaren
Wiederherstellungskapazität
bei den Ringen 12a-12d;
- 2) Reservieren der Wiederherstellungskapazität innerhalb der Ringe, welche
die Nachrichtenverkehr-Übertragung
zwischen einem ausgewählten
Paar von Knotenpunkten optimiert; und
- 3) Vornehmen einer Kreuzverbindung der Verbindungsglieder, die
der reservierten Wiederherstellungskapazität zugeordnet sind, um einen
Nachrichtenübertragungspfad
zwischen den ausgewählten
Knotenpunkten zu verlegen.
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Jede
dieser Phasen wird weiter unten in Einzelheiten beschrieben.
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Phase 1 – Wiederherstellungskapazität-Suche
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Das
Suchen nach einer verfügbaren
Wiederherstellungskapazität
innerhalb des Übertragungssystems 10 wird
durch einen Leitungsprozessor an einem Knotenpunkt initiiert, welcher
einem ausgefallenen Verbindungsglied zugeordnet ist. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform
beginnt der Prozessor 20f nach dem Ausfall der Verbindungsglieder 16f und 18f in
dem Ring 12b in 2 zum Zeitpunkt T0 damit,
nach der Wiederherstellungskapazität zu suchen. (Es sei darauf
hingewiesen, daß das
Suchen durch den Prozessor 20g begonnen werden kann). Nach
dem Detektieren eines Nachrichtenübertragungsfehlers oder Ausfalls
erzeugt der Prozessor 20g ein Flut-Paket 22 (siehe 3)
zu dem Zeitpunkt T1 zum Zwecke, um wenigstens
einen von dessen benachbarten Knotenpunkten (14e und 14f)
zu veranlassen, deren Eigenschaften festzustellen oder zu erstellen
und um deren verfügbare
Wiederherstellungskapazität
zu bestimmen.
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Gemäß 3 enthält jedes
Flutpaket 22 eine Vielzahl an Feldern, die einzeln Informationen
speichern, die der Kapazitätssuche
zugeordnet sind. Das Feld 24 speichert Informationen, welche
das Ausfall-Knotenpunktpaar identifizieren, d.h. die zwei Knotenpunkte,
deren Verbindungsglieder ausgefallen sind. Wenn somit die Verbin dungsglieder 16f und 18f in
dem Ring 12b von 2 asugefallen
sind, identifziert die Information innerhalb des Feldes 24 in
dem Flutpaket 22 von 3 die Knotenpunkte 14f und 14g als
das ausgefallene Knotenpunktpaar. Das Feld 26 speichert
Informationen hinsichtlich der Identität des Knotenpunktes (z.B. des Knotenpunktes 14f),
dessen zugeordneter Prozessor (Prozessor 20f) das Flutpaket 22 erzeugt
hat. Das Feld 28 speichert Informationen, die den Knotenpunkt
(z.B. den Knotenpunkt 14e) identifizieren, der dafür bestimmt wurde,
um das Flutpaket 22 zu empfangen.
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Das
Feld 30 enthält
einen Zählwert,
der die aufeinanderfolgende Zahl von Knotenpunkten angibt, die mit
dem Flutpaket geflutet worden sind. Wie noch weiter unten erläutert werden
wird, flutet jeder Empfangs-Knotenpunkt nach dem Empfang eines Flutpaketes 22 seinerseits
wenigstens einen seiner Nachbarn mit einem Paket. Beispielsweise
besitzt das Flutpaket, welches durch den Knotenpunkt 14f erzeugt
wird, einen Feldzählwert
von 1. Jedoch hat der Feldzählwert
für das
Paket, welches durch den Knotenpunkt 14e zu dem Knotenpunkt 14d geflutet
wurde, einen Feldzählwert
von 2.
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Das
Feld 32 innerhalb des Flutpaketes 22 speichert
Informationen, welche die Reservekapazität angeben, die verfügbar ist,
und zwar zugeordnet zu diesem Knotenpunkt, der das Paket aussendet.
Beispielsweise würde
das Flutpaket 22, welches durch den Knotenpunkt 14f in
dem Ring 12b ausgesendet wird, angeben, daß Reservekapazität weder
in dem Verbindungsglied 16f noch in 18f vorhanden
ist, da diese Verbindungsglieder ausgefallen sind. Jedoch können die
Verbindungsglieder 16e (oder 18e) eine gewisse
Reservekapazität
enthalten, und wenn dies der Fall ist, werden die Informationen,
die solche Kapazität
angeben, in dem Feld 32 spezifiziert. Das Feld 34 speichert
Informationen, die für
die Identität
des Ringes kennzeichnend sind, dessen Knotenpunkt das Flutpaket 22 generiert
hat. Wenn somit der Knotenpunkt, der das Flutpaket 22 erzeugt,
in dem Ring 12b vorhanden ist, so würde das Feld 34 dies
anzeigen.
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Das
Feld 36 innerhalb des Flutpaketes 22 enthält Informationen,
welche die Nachrichtenübertragungskapazität anzeigen,
die zum Zwecke der Wiederherstellung erforderlich ist. Beispielsweise
können
bei der veranschaulichten Ausführungsform
fünf getrennte
Stränge,
jeder mit einer OC-48-Kapazität,
zwischen einem bestimmten Paar von Knotenpunkten benötigt werden.
Wenn dies der Fall ist, zeigt dies das Feld 36 an. Schließlich entählt das
Feld 38 einen zyklischen Redundanz-Prüfcode für Fehlerprüfzwecke, um einem Empfangs-Knotenpunkt
die Möglichkeit
zu geben, eine Verifizierung durchzuführen, daß dieser in korrekter Weise das
Flutpaket empfangen hat.
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Gemäß 2 flutet
zum Zeitpunkt T2 der LP 20f der
dem Knotenpunkt 14f zugeordnet ist, die Knotenpunkte 14e und 14c mit
Datenpaketen. Seinerseits flutet jeder der Knotenpunkte 14e und 14c jeden
seiner benachbarten Knotenpunkte 14g und 14d bzw. 14b und 14d mit
einem Paket 22 zu einem Zeitpunkt T3.
Zu einem Zeitpunkt T4 flutet der Knotenpunkt 14b seinen
benachbarten Knotenpunkt 14a mit einem Datenpaket, während der
Knotenpunkt 14b seine benachbarten Knotenpunkte 14a und 14j mit
einem Datenpaket flutet. Zu einem Zeitpunkt T5 flutet
der Knotenpunkt 14j seine benachbarten Knotenpunkte 14k und 14l mit
Datenpaketen. Zu einem Zeitpunkt T6 flutet
der Knotenpunkt 14l den Knotenpunkt 14k mit einem
Datenpaket, während
der Knotenpunkt 14k nun die Knotenpunkte 14h flutet.
Zu einem Zeitpunkt T7 flutet der Knotenpunkt 14h den
Knotenpunkt 14i mit getrennten Paketen, und zwar über jeweils
die Verbindungsglieder 14i und 16h. Schließlich flutet
der Knotenpunkt 14i zu dem Zeitpunkt T8 den
Knotenpunkt 14g mit einem Datenpaket, um zu bewirken, daß der Knotenpunkt
seine Eigenschaften und verfügbare
Kapazität
angibt.
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Durch
sukzessives Fluten der Knotenpunkte innerhalb des Übertragungssystems
10 von
1 mit Datenpaketen
in der beschriebenen Weise können
Informationen darüber
erhalten werden, wo ein Potential einer Wiederherstellungskapazität innerhalb
des Systems exisiert. Für
die veranschaulichte Ausführungsform von
1 sind
beispielhafte Wiederherstellungskapazitäten in der weiter unten angegebenen
Tabelle 1 aufgelistet. Tabelle
1
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Es
sei darauf hingewiesen, daß zwischen
den Knotenpunkten 14g und 14f keine Kapazität vorhanden ist,
und zwar aufgrund des Ausfalls von beiden Verbindungsgliedern 16f und 18f.
Ferner ist auch keine Kapazität
zwischen den Knotenpunkten 14e und 14g über eines
der Verbindungsglieder 16g und 18g vorhanden. Beispielsweise
können
beide Verbindungsglieder 16g und 18g aus dem Dienst
genommen sein. Alternativ können
diese Verbindungsglieder zwar in Betrieb genommen sein, haben jedoch
keine zusätzliche
Wiederherstellungskapazität
verfügbar.
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Phase 2 – Wiederherstellungskapazität-Reservierung
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Nachdem
die verfügbaren
Wiederherstellungskapazitäten
während
der Phase 1 erstellt worden sind, wird ein Satz von Kapazitäten (d.h.
Verbindungsgliedern) während
der Phase 2 reserviert, um einen Wiederherstellungspfad zwischen
einem Paar von Knotenpunkten, wie den Knotenpunkten 14a und 14g vorzusehen, der
die Übertragung
des Nachrichtenverkehrs zwischen diesen optimiert. Die Übertragungsoptimierung
wird dadurch erreicht, indem die Gesamtlänge der ausgewählten Wiederherstellungskapazitäten minimiert
wird. Somit wird zwischen zwei möglichen
Verbindungsgliedern, über
die eine Wiederherstellung des Verkehrs geroutet werden kann, das
kürzere
von den zwei Verbindungsgliedern bevorzugt. Zusätzlich zum Optimieren der Übertragung
des Nachrichtenverkehrs wird die Zahl der Knotenpunkte, die gekreuzt
werden, minimiert, um dadurch jegliche Latenz-Verzögerung zu
minimieren.
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Unter
den gegebenen Einschränkungen
der Minimierung der Länge
der Übertragungsverbindungen oder Übertragungsglieder
und Minimierung der Zahl der gekreuzten Knotenpunkte, und zwar für die verfügbaren Wiederherstellungskapazitäten, die
in 4 dargestellt sind, kann ein Wiederherstellungspfad
entlang der Verbindungsglieder 16a/18a, 19e, 16j/18j, 19d, 16i/18i und 19c reserviert
werden. Der Wiederherstellungspfad, der entlang der Verbindungsglieder 16a/18a, 19e, 16j/18j, 19d, 16i/18i und 19c reserviert
wird, besitzt die kürzeste
Gesamtlänge
und durchkreuzt die kleinste Anzahl an Knotenpunkten.
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Obwohl
andere mögliche
Wiederherstellungspfade existieren, besitzt keiner die kürzeste Gesamtlänge und
die geringste Anzahl von durchkreuzten Knotenpunkten. Beispielsweise
kann ein Wiederherstellungspfad über
die Verbindungsglieder 16a/18a, 19e, 16l/18l, 16k/18k, 19d, 16i/18i und 19c reserviert
werden. Bei einem Vergleich des Wiederherstellungspfades, der entlang
der Verbindungsglieder 16a/18a, 19e, 16j/18j, 19d, 16i/18i und 19c reserviert
werden kann, und einem Pfad, der entlang der Verbindungsglieder 16a/18a, 19e, 16l/18l, 16k/18k, 19d, 16i/18i und 19c reserviert
werden kann, führt
dazu, daß der
letztere eine größere Gesamtlänge hat
und mehr Knotenpunkte durchkreuzt.
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Es
gibt mehrere mögliche
Annäherungen,
die angewendet werden können,
um den optimalen Wiederherstellungspfad zu reservieren. Wenn die
Anzahl der Knotenpunkte und Verbindungsglieder nicht zu zahlreich ist,
kann es wünschenswert
sein, alle möglichen
Wiederherstellungspfade zu erstellen und dann einen Vergleich unter
diesen durchzuführen,
um zu bestimmen, welcher die kürzeste
Gesamtlänge
und die geringste Anzahl an durchkreuzten Knotenpunkten aufweist.
Wenn die Anzahl der Knotenpunkte und der Verbindungsglieder groß ist, kann
eine iterative Annäherung
wünschenswerter
sein. Zu Beginn wird ein Wiederherstellungspfad, der die kürzesten
möglichen
einzelnen Verbindungsglieder umfaßt, provisorisch ausgewählt. Wenn dieser
Pfad kleinere Knotenpunktdurchkreuzungen aufweist als ein Pfad,
der aus einem sukzessive ausgewählten
Satz an Verbindungsgliedern besteht, dann wird der erstere Pfad
reserviert. Ansonsten wird der Prozeß mit einer anderen Iteration
fortgesetzt.
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Phase 3 – Kreuzverbindung
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Wenn
einmal die Wiederherstellungskapazität während der Phase 2 reserviert
worden ist, wird ein Wiederherstellungspfad entlang der reservierten
Kapazität
geroutet. Um nun auf 5 einzugehen, wird bei dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
der Wiederherstellungspfad entlang den Segmenten 16a/18a, 19e, 16j/18j, 19d, 16i/18i und 19c durch
Kreuzverbinden der Knotenpunkte 14b, 14j, 14k, 14h und 14j geroutet.
Eine tatsächliche
Kreuzverbindung dieser Knotenpunkte kann unmittelbar automatisch
erreicht werden, und zwar durch einen Empfang geeigneter Steuersignale
an dem Leitungsprozessor bei jedem Knotenpunkt, da jeder in typischer
Weise eine automatische Kreuzverbindungskapazität besitzt. Alternativ können solche Kreuzverbindungen
auch manuell in einem Fall erreicht werden, daß einer oder mehrere Knotenpunkte
nicht die Fähigkeit
hat, automatisch Verbindungsglieder kreuz zu verbinden.
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In
der vorhergehenden Beschreibung ist eine Technik zum Erreichen einer
Wiederherstellung eines Nachrichtenverkehrs in einem Vielfach-Ringsystem 10 über alternative
Ringe beschrieben für
den Fall, daß zwei
oder mehrere Verbindungsglieder in einem gegebenen Ring ausfallen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die
Nachrichten verkehr-Wiederherstellungstechnik der Erfindung die Fähigkeit
besitzt, eine sehr schnelle Wiederherstellung zu erreichen, und
zwar speziell durch die Verwendung von Leitungsprozessoren 20a-20l für eine automatische
Erstellung einer verfügbaren
Wiederherstellungskapazität
in einer zeitlichen Weise. Wenn einmal die Wiederherstellungskapazität erstellt
worden ist, kann ein optimaler Wiederherstellungspfad reserviert
werden und kann dann danach durch Kreuzverbinden geeigneter Knotenpunkte
sehr viel schneller realisiert werden als in der üblichen
Zeit, die für
eine physikalische Wiederherstellung von einem oder mehreren ausgefallenen
Verbindungsgliedern benötigt
wird.
