DE69831679T2 - Verfahren und system zur verbindung von ringnetzen - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Schützen einer Verbindung zwischen Ringnetzen.
  • BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN SACHSTANDES
  • Wellenteilungsmultiplexieren (WDM) ist eine Technologie, die die Übertragung einer Anzahl optischer Kanäle über eine optische Faser unter Verwendung unterschiedlicher getrennter Lichtwellenlängen zulässt. Auf diese Weise kann die Informationsübertragungskapazität beträchtlich erhöht werden. Die Kapazität hängt von der Anzahl verwendeter Wellenlängenkanäle und ihrer Bandbreite ab. Das Signal bei jeder Wellenlänge läuft durch die Faser ungeachtet der anderen Signale, so dass jedes Signal einen diskreten Kanal mit einer großen Bandbreite darstellt.
  • Ein Ringkommunikationsnetz ist aus Knoten ausgebildet, die in einem Tandem in einem Ring durch einen unidirektionalen Kommunikationspfad, wie etwa eine optische Faser, verbunden sind. Ein Knoten empfängt Übertragungen von einem vorgeschalteten Knoten. Der Rücklauf-Verkehr wird nachgeschaltet zu dem ersten Knoten übertragen.
  • Ein Nachteil eines derartigen Netzes besteht darin, dass eine Unterbrechung im Ring oder ein Fehler eines Knotens es verhindern würde, dass jedweder Knoten vorgeschaltet vor die Unterbrechung/den Fehler mit jedwedem Knoten der Unterbrechung nachgeschaltet kommuniziert. Eine übliche Lösung für dieses Problem besteht darin, in gewisser Weise einen zweiten Ersatzkommunikationspfad parallel zu dem ersten, aber in der entgegengesetzten Richtung bereitzustellen, siehe US 5,365,510, US 5,179,548 und EP 677, 936. Wenn ein Kommunikationspfad irgendwo in dem ersten Kommunikationspfad fehlschlägt, dann wird der Verkehr zurück auf dem zweiten Kommunikationspfad gerichtet, und der gewünschte Knoten wird somit von der anderen Seite erreicht werden.
  • Eine weitere Lösung besteht darin, den Verkehr auf zwei Kommunikationspfaden in entgegengesetzte Richtungen zu senden, wobei aber ein Segment des Rings für einen Datenverkehr deaktiviert ist, siehe "Electronic letters", 5. Dezember 1996, Bd. 32, Nr. 25, S. 2338–2339, B. S. Johansson, C. R. Batchellor und L. Egnell: "Flexible bus: A selfrestoring optical ADM-Ring architecture". In dem Fall eines Fehlers wird das Segment zu dem Fehler bewegt. Es ist jedoch nicht beschrieben, wie dies in der Praxis zu erreichen ist.
  • Wenn zwei Ringnetze kommunizieren sollen, besteht immer noch ein Schwachpunkt, nämlich der Knoten, der die beiden Ringnetze verbindet. Dieses Problem wird in einer elektrischen Version in der US 5,218,604 dahingehend gelöst, dass zwei Ringnetze über zwei parallele Dienste-Knoten verbunden werden. Ein Ringnetz besteht in diesem Fall aus zwei parallelen Kommunikationspfaden, von welchen einer den Verkehr im Uhrzeigersinn überträgt und der andere den gleichen Verkehr im Gegenuhrzeigersinn überträgt.
  • In dem ersten Ringnetz wird Verkehr von beiden Kommunikationspfaden durch beide der Dienste-Knoten über eine sogenannte "Absetz- und Fortsetz-"Eigenschaft empfangen. In jedem der beiden Dienste-Knoten wählt eine Auswahleinheit, von welchem Kommunikationspfad empfangene Signale erneut übertragen werden.
  • Die beiden Dienste-Knoten übertragen die empfangenen Signale in einem zweiten Ringnetz dann erneut. Jeder Dienste-Knoten überträgt weg von dem anderen Dienste-Knoten mit dem Ergebnis, dass die beiden Kommunikationspfade in dem zweiten Ringnetz tragen. Der Knoten, zu welchem der Verkehr gesendet wird, verwendet eine Auswahleinheit, um auszuwählen, von welchem Kommunikationspfad Signale empfangen werden.
  • Das Dokument ANNUAL REVIEW OF COMMUNICATION, Band 48, 1949 (CHICAGO, USA), G. W. Ester, "Comparison of Ring Architectures and their Application in the Network", Seiten 955–962 betrifft verschiedene Ringarchitekturen, die zur Zeit eingesetzt werden, die Probleme, die mit Ringen einhergehen, die in einem Netz verbunden sind und die Verwaltung von Netzen von vermaschten Ringen. Das Dokument "ELECTRONIC LETTERS", Band 32, Nr. 25, Dezember 1996, B. S. Johansson et al., "A Self-Restoring Optical ADM Ring Architecture", Seiten 2338–2339 betrifft eine optische WDM-Netzarchitektur auf der Grundlage einer physikalischen Ringtopologie, die In-Line-Kanal-Elemente nicht erfordert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine geschützte Verbindung zwischen Ringnetzen bereitzustellen. Ein Ringnetz wird in der Kürze als ein "Ring" bezeichnet werden. Der Schutz wird durch Verwendung zweier paralleler Verbindungsknoten in einem Ring ausgeführt, die mit zwei entsprechenden parallelen Verbindungsknoten in einem anderen Ring gekoppelt sind und als Gateways bezeichnet werden. Signale, die in einen Ring eintreten, werden über beide Gateways geleitet. Ein Gateway kann Signale aus beiden Richtungen des Rings empfangen, sendet aber nur weg von dem benachbarten Gateway.
  • Soweit ist die Erfindung ähnlich zu der Erfindung in der US 5,218,604 . Ein Problem mit der Erfindung in der US 5,218,604 besteht darin, dass dann, wenn eine optische Version ausgeführt wird, teure und nicht zuverlässige optische Auswahleinheiten für jede Wellenlänge verwendet werden müssen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass eine verstärkte spontane Emission (ASE) nicht gestoppt wird, was zu einer Sättigung, einem höheren Rauschpegel und Oszillationen führt.
  • Die vorliegende Erfindung löst das Problem unter Verwendung einer unterschiedlichen Art von Knoten als die Knoten in der US 5,218,604 und insbesondere dadurch, dass jeder Ring ein inaktives Segment umfasst. Das inaktive Segment stellt sicher, dass Knoten auf dem Ring nur Signale von einem der Gateways empfangen. In dem Fall eines Fehlers bewegt sich das inaktive Segment, so dass es den Fehler umfasst. Somit wird ein Betrieb sichergestellt.
  • Wenn das inaktive Segment zwischen den Gateways liegt, dann bietet einer der Gateways einen Erfassungsmechanismus, der die Situation erfasst. Wenn die Situation auftritt, unterdrückt das Gateway eine Übertragung und nur das andere Gateway überträgt.
  • Andere Unterschiede zu der US 5,218,604 bestehen darin, dass sie sämtlichen Verkehr in jedem Knoten empfangen und erneut senden, was in der vorliegenden Erfindung nicht durchgeführt wird. Auch weisen sie den gleichen Verkehr in beiden Ringen auf und wählen aus, von welchem Ring zu empfangen ist, aber in der vorliegenden Erfindung ist es möglich, von beiden Ringen gleichzeitig zu empfangen, da es nicht der gleiche Verkehr in beiden Ringen ist.
  • Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass eine geschützte Verbindung zwischen Ringnetzen auf eine einfache, autonome und kostengünstige Weise bereitgestellt wird.
  • In der US 5,218,604 besteht auch ein Problem, dass sie nicht in der Lage ist, Knoten zwischen den Gateways zu platzieren. Dies wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch ein "Teilen" des Rings in einen oberen Teil und einen unteren Teil gelöst. Die unterschiedlichen Teile des Rings verwenden unterschiedliche Wellenlängen. Das inaktive Segment ist entweder in dem oberen oder dem unteren Teil angeordnet.
  • Einer der Gateways sendet immer sowohl in den oberen als auch in den unteren Teil des Rings unter Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen in den unterschiedlichen Teilen, wie erwähnt. Der andere Gateway sendet nur in den Teil, wo das inaktive Segment angeordnet ist. Der andere Gateway weiß, in welchen Teil des Rings gesendet werden soll, und nicht aufgrund des Erfassungsmechanismus, der oben beschrieben ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Diagramm eines Netzes in Übereinstimmung mit der Erfindung mit einem inaktiven Segment in einer Position;
  • 1b eine Nahansicht der beiden Gateway-Knoten;
  • 2 das gleiche Netz wie in 1a, aber mit dem inaktiven Segment in einer anderen Position;
  • 3a eine Ausführungsform eines Knotens gemäß der Erfindung;
  • 3b ein Prinzipdiagramm der ersten Knoten-Ausführungsform;
  • 4a eine weitere Ausführungsform eines Knotens gemäß der Erfindung;
  • 4b ein Prinzipdiagramm der zweiten Knoten-Ausführungsform;
  • 5 eine erste Ausführungsform der Gateways entsprechend 3a;
  • 6 eine erste Ausführungsform der Gateways entsprechend 4a;
  • 7 das gleiche Netz wie in 1a, aber mit dem inaktiven Segment in einer anderen Position;
  • 8 eine zweite Ausführungsform der Gateways entsprechend 3a;
  • 9 eine zweite Ausführungsform der Gateways entsprechend 4a; und
  • 10a, 10b und 10c ein Netz ähnlich demjenigen in 1a, aber mit Knoten zwischen den Gateways.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In 1 ist gemäß der Erfindung ein erstes Ringnetz 1, das die beiden optischen Fasern 3 und 4 umfasst, und ein zweites Ringnetz 2, das die beiden optischen Fasern 5 und 6 umfasst, gezeigt. Ein Ringnetz wird kurz als ein "Ring" bezeichnet werden. In jedem Ring 1, 2 arbeiten die beiden Fasern 3 und 4 oder 5 und 6 in entgegengesetzten Richtungen, was mit Pfeilen in der Figur angezeigt ist.
  • Die beiden Ringe 1 und 2 sind über ein erstes Gateway 7 nach links und ein zweites Gateway 8 nach rechts verbunden. Jedes Gateway 7, 8 umfasst einen Gateway-Knoten 9a, 9b, 10a, 10b an jedem Ring 1, 2 und wahlweise eine Art einer Kreuzverbindung 11 zwischen den beiden Gateway-Knoten 9a, 9b, 10a, 10b. An den Ringen 1, 2 kann eine beliebige Anzahl von Knoten 12a–f vorhanden sein.
  • Die Ringe 1, 2 umfassen jeweils ein inaktives Segment 13, das schematisch als zwei gestrichelte Linien in den Figuren gezeigt ist. In einem normalen Modus kann das inaktive Segment irgendwie in dem Ring 1, angeordnet sein, aber in dem Fall eines Fehlers wird sich das inaktive Segment 13 zu dem Fehler hin bewegen.
  • Das inaktive Segment 13 auf dem Ring 1 ist zwischen den Knoten 12a und 12c angeordnet, die somit Endknoten eines Busses werden. Das inaktive Segment 13 ist entstanden, weil die beiden Endknoten 12a und 12c beide einen Empfang von oder eine Übertragung zu der Stelle des gewünschten inaktiven Segments blockieren. Beispiele, wie inaktive Segmente zu implementieren sind, werden unten stehend gegeben werden.
  • Jeder Gateway 7, 8 empfängt Verkehr aus beiden Richtungen, das heißt beiden Fahrern 4 und 5 oder 6 und 7 in dem Ring 1 oder 2.
  • Aber als eine grundlegende Regel sendet der Gateway 7, 8 nur weg von seinem Partner-Gateway 8, 9, was in 1b gezeigt ist. Somit sollten keine Knoten 12a–f in dieser ersten Ausführungsform auf dem direkten Pfad zwischen den beiden Gateways 7, 8 liegen.
  • Die Einführung des inaktiven Segments 13 stellt sicher, dass jeder Knoten 12a–f Verkehr nur von einem der Gateways 7, 8 empfängt. Die Knoten 12c, die im Gegenuhrzeigersinn von dem inaktiven Segment 13 angeordnet sind, werden Verkehr von dem linken Gateway 7 empfangen, wohingegen die Knoten 12a, 12b, 12d, die im Uhrzeigersinn von dem inaktiven Segment 13 angeordnet sind, Verkehr von dem rechten Gateway 8 empfangen.
  • Als ein Beispiel sei angenommen, dass der Knoten 12f unten rechts in dem unteren Ring 2 zu dem linken oberen Knoten 12a in dem oberen Ring 1 zu senden wünscht. Eine Übertragung wird in dem unteren Ring 2 in dem Knoten 12f starten und der Faser 6 im Uhrzeigersinn folgen, da das inaktive Segment 13b im Gegenuhrzeigersinn vorhanden ist.
  • Die Übertragung wird den Knoten 12e passieren und einen linken Gateway 7 erreichen, wo sie aufgespalten wird. Ein Teil der Übertragung wird in den linken Gateway 7 für eine erneute Übertragung in dem oberen Ring 1 empfangen, und der andere Teil läuft weiter zu dem rechten Gateway 8, wo er auch für eine erneute Übertragung in dem oberen Ring 1 empfangen wird.
  • Der linke Gateway 7 überträgt in dem oberen Ring 1 erneut weg von dem rechten Gateway 8, der der Faser 4 im Uhrzeigersinn folgt. Die Übertragung läuft dann zu dem Knoten 12c und dann – besteht ein Stopp, weil das inaktive Segment 13a zwischen den Knoten 12a und 12c angeordnet ist, die somit als Endknoten in dem Ring wirken.
  • Andererseits überträgt der rechte Gateway 8 in dem oberen Ring 1 erneut weg von dem linken Gateway 7, der der Faser 3 im Gegenuhrzeigersinn folgt. Die Übertragung passiert dann die Knoten 12d und 12b und endet in dem gewünschten Knoten 12a.
  • Wenn das inaktive Segment 13a stattdessen zwischen dem Knoten 12b und 12d angeordnet wäre, wie in 2, wäre stattdessen die Übertragung von dem linken Gateway 7 aufgetreten, die den gewünschten Knoten 12a – über den Knoten 12c – erreicht hätte.
  • Es ist möglich, inaktive Segmente auf unterschiedliche Arten zu erhalten. Zwei Lösungen werden dargestellt werden.
  • Um zu erklären, wie ein inaktives Segment erreicht wird, sind die Teile eines Knotens, die für die Erfindung relevant sind, in der 3a gezeigt.
  • Der Knoten ist mit den beiden Fasern 3, 4 verbunden. Auf jeder Faser 3, 4 umfasst der Knoten einen ersten Detektor 21, einen Vorverstärker 22, einen zweiten Detektor 23, einen Schalter 24, einen Treiberverstärker 25, eine Gruppe von Empfängern 19 und eine Gruppe von Sendern 20. Normalerweise ist ein Empfänger/Sender pro Kanal vorhanden, aber die Gruppen von Empfängern 19 und Sendern 20 werden zur Vereinfachung folglich jeweils als ein Block gezeichnet werden. Die Verstärker 22 und 25 sind für die Erfindung als solche nicht notwendig, aber es ist erkennbar, dass sie als Schalter arbeiten oder den Schalter 24 ersetzen oder ergänzen könnten.
  • Der erste Detektor 21 erfasst eine Dämpfung eingehender Energie und der zweite Detektor 23 erfasst eine Dämpfung eingehender Schutzsignale. Der Schalter 24 wird verwendet, um ein inaktives Segment zu erhalten. Die Sender 20 und die Empfänger 19 werden verwendet, um dem Ring Kanäle hinzuzufügen und von diesem zu entfernen.
  • Ein zentraler Prozessor 26 steuert alles und ein Schutzsignalsender 27 sendet ein Schutzsignal PS auf beiden Fasern 3, 4, das heißt in beide Richtungen, wenn der Knoten als ein Endknoten wirkt.
  • In 3b ist ein Ring schematisch mit vier Knoten 12a, 12b, 12c, 12d wie in 3a gezeigt. Ein inaktives Segment 13 liegt zwischen den Endknoten 12a und 12b. Die Endknoten 12a, 12b weisen beiden ihren Schalter 24 zu dem inaktiven Segment 13 geschlossen auf. Dies bedeutet, dass, als eine Hauptregel, kein Datenverkehr über das inaktive Segment 13 übertragen werden kann.
  • Jedoch senden beide Endknoten 12a, 12b Schutzsignale PSa bzw. PSb in beide Richtungen, das heißt, auch über das inaktive Segment 13. Um die Beschreibung zu erleichtern, müssen wir die Schutzsignale unterscheiden, die in unterschiedliche Richtungen laufen. Aus diesem Grund werden die Schutzsignale PSa und PSb, die im Gegenuhrzeigersinn gesendet werden, mit PSa' und PSb' bezeichnet.
  • Wie aus 3a ersehen werden kann, tritt die Übertragung des Schutzsignals PS nach dem Schalter 24 auf und wird somit nicht von dem Zustand des Schalters 24 beeinflusst. Das bedeutet, dass jeder Knoten 12a, 12b, 12c, 12d in einem normalen Zustand vier Schutzsignale PSa, PSb, PSa' und PSb' empfangen wird.
  • Eine Vielzahl von Schlussfolgerungen kann aus dem Empfang oder Nicht-Empfang der Schutzsignale PSa, PSb, PSa' und PSb' gezogen werden. Einige Beispiele werden gegeben werden. Weitere Beispiele können auf einfache Weise ersonnen werden. Wenn der linke Knoten 12a nicht sein eigenes Schutzsignal PSa' empfängt, aber die Schutzsignale PSb, PSb' von dem rechten Endknoten 12b empfängt, dann besteht wahrscheinlich ein Fehler in der Faser, die über das inaktive Segment 13 von dem linken Gateway 12a zu dem rechten Endknoten 12b verläuft.
  • Wenn der linke Endknoten 12a sein eigenes Schutzsignal PSa' und das Schutzsignal PSb' von dem rechten Endknoten 12b empfängt, aber das Schutzsignal PSb von dem rechten Endknoten 12b nicht empfängt, dann besteht wahrscheinlich ein Fehler in der Faser, die über das inaktive Segment 13 von dem rechten Endknoten 12b zu dem linken Endknoten 12a verläuft.
  • Wenn der linke Endknoten 12a sein eigenes Schutzsignal PSa' nicht empfängt und das Schutzsignal PSb' von dem rechten Endknoten 12b nicht empfängt, aber das Schutzsignal PSb von dem rechten Endknoten 12b empfängt, dann besteht wahrscheinlich ein Fehler in der Faser, aber nicht in dem inaktiven Segment. Dies ist eine Anzeige dafür, dass das inaktive Segment 13 bewegt werden sollte.
  • Wenn der linke Endknoten 12a sein eigenes Schutzsignal PSa' empfängt, aber das Schutzsignal PSb' von dem rechten Endknoten 12b nicht empfängt, dann besteht wahrscheinlich ein Fehler in dem rechten Endknoten 12b, aber nicht in dem inaktiven Segment 13 und somit sollte das inaktive Segment 13 bewegt werden.
  • Wenn eine Anzeige besteht, dass das inaktive Segment 13 bewegt werden sollte und ein Fehler in dem inaktiven Segment nicht vorhanden ist, dann werden die Endknoten 12a, 12b ein Senden ihrer Schutzsignale PSa, PSa', PSb, PSb' stoppen und ihre Schalter zu dem inaktiven Segment 13 hin öffnen. Somit ist eine Übertragung über das nun frühere inaktive Segment 13 möglich.
  • Gleichzeitig ist es, wenn der Knoten 12c eine Dämpfung der eingehenden Energie mittels seines ersten Detektors 21 auf einer Seite erfasst, eine Anzeige eines Fehlers auf dieser Seite. Deswegen schließt der Schalter 24 in der Faser, die zu dieser Seite verläuft, und das Schutzsignal PSc beginnt in beide Richtungen gesendet zu werden. Das entsprechende wird auf der anderen Seite des Fehlers geschehen, und somit ist ein neues inaktives Segment geschaffen.
  • Ein Fehler, der in einem Knoten anstelle zwischen zwei Knoten auftritt, kann auf eine entsprechende Weise behandelt werden.
  • Nun wird eine zweite Ausführungsform zum Erhalten inaktiver Segmente erläutert werden. In 4a sind die Teile eines Knotens gezeigt, die für die Erfindung relevant sind. Vieles ist ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, und nur die Unterschiede werden hervorgehoben werden.
  • Der Knoten ist mit den beiden Fasern 3, 4 verbunden. In jeder Faser 3, 4 umfasst der Knoten den Detektor 21, den Vorverstärker 22, den Treiberverstärker 25, die Empfänger 19 und die Sender 20.
  • Der Detektor 21 erfasst eine Dämpfung eingehender Energie und der Vorverstärker 22 arbeitet als ein Schalter. Der zentrale Prozessor 26 steuert alles und eine Überwachungseinheit 28 sendet ein Alarmsignal SS in beiden Fasern 3, 4 in einem getrennten Wellenlängenkanal. Das Alarmsignal SS wird zirkulierend, um den Ring herum von Knoten zu Knoten in beiden Richtungen zu allen Zeiten gesendet. Das Alarmsignal SS ist ein Fehlermarker, der in dem Fall eines Fehlers gesetzt wird. In diesem Fall besteht auch eine Anzeige in dem Wellenlängenkanal, welcher Abschnitt inaktiv ist.
  • In einem nicht-fehlerhaften Zustand wird das inaktive Segment durch ein Abschalten von Vorverstärkern erreicht, indem ein Empfang in den Endknoten von dem inaktiven Segment blockiert wird. Als eine Alternative ist es denkbar, den Treiberverstärker zu verwenden, um eine Übertragung zu blockieren, anstelle eines Verwendens der Vorverstärker, um einen Empfang zu blockieren. Es bestehen jedoch Vorteile eines Blockierens des Empfangs, weil dann Signale an dem Eingang der abgeschalteten Vorverstärker vorhanden sind. Dies bedeutet, dass ein Fehler, der in dem vorhandenen inaktiven Segment auftritt, durch eine Dämpfung der Energie erfasst werden kann. Es bedeutet auch, dass die Signale verwendet werden können, um die zukünftige Verstärkung des Vorverstärkers einzustellen, so dass dann, wenn der Vorverstärker eingeschaltet wird, er sofort die korrekte Verstärkung aufweisen wird.
  • Herkömmliche Schalter können in dieser Ausführungsform auch verwendet werden. Es ist jedoch ökonomischer und zuverlässiger, die Verstärker als Schalter zu verwenden, da dann weniger Elemente notwendig sind.
  • Wenn ein Knoten eine Dämpfung einer eingehenden Energie erfasst, dann werden sowohl der Vorverstärker als auch der Treiberverstärker in der Richtung zu dem Fehler hin wie ein Schalter abschalten. Ein Grund zum Abschalten, auch der Treiberverstärker besteht darin, eine Segmentdeaktivierung in dem Fall unidirektionaler Fehler sicherzustellen. Ein weiterer Grund liegt in Sicherheitserwägungen für das menschliche Auge.
  • Somit wird der Knoten ein Endknoten und ein neues inaktives Segment wird sehr ähnlich wie in dem Prozess in der ersten Ausführungsform geschaffen werden. Jedoch wird in diesem Fall auf das Alarmsignal SS in dem Überwachungskanal gesetzt werden.
  • Der Knoten auf der anderen Seite des Fehlers wird auch versuchen, das gleiche Alarmsignal SS zu setzen, was eine Redundanz in dem Fall von Knotenfehlern ergibt.
  • Wenn die anderen Knoten das gesetzte Alarmsignal SS empfangen, werden sie wissen, dass ein Fehler aufgetreten ist. Die ersteren Endknoten, die ihre Vorverstärker zu dem inaktiven Segment hin abgeschaltet aufwiesen, werden nun ihre Vorverstärker aktivieren. Somit wird das inaktive Segment auf eine sehr ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform bewegt.
  • Das eingestellte Alarmsignal wird es auch verhindern, dass sich das inaktive Segment ein zweites Mal bewegt, bevor der Fehler repariert worden ist, weil ein Bewegen nur zugelassen ist, wenn das Alarmsignal SS nicht gesetzt ist.
  • Natürlich kann der Überwachungskanal auch andere Typen eines Signalisierens gleichzeitig durchführen.
  • In 5 ist ein Paar von Gateway-Knoten 9a, 9b gezeigt. Sie enthalten sämtlich die Merkmale der Knoten in 3a, aber mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen. Um der Klarheit willen werden nur die relevantesten Merkmale in 5 gezeigt werden. Die zusätzlichen Merkmale können auch in 4a implementiert werden, aber unter Verwendung des Vorverstärkers anstelle des Schalters, siehe 6. Nur 5 wird beschrieben werden. 6 wird auf eine entsprechende Weise arbeiten.
  • Die gestrichelten Linien, die eine Steuerung anzeigen, sind in diesen und den folgenden Figuren nur als schematische Anzeigen dafür gedacht, welche Elemente zusammengehören. Natürlich verläuft das Steuersignal normalerweise über den nicht gezeigten zentralen Prozessor, vergleiche 3a und 4a.
  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Gateway 7, 8 die beiden Gateway-Knoten 9a, 10a, 9b, 10b mit der optionalen Kreuzverbindung 11 zwischen den Gateway-Knoten 9a, 10a. In den 5 ist nur einer der Gateway-Knoten 9a, 9b gezeigt. Der andere Gateway-Knoten 10a, 10b ist ähnlich.
  • Ohne die Kreuzverbindung 11 sind die Übertragungsrouten ein für alle Mal fixiert, aber mit der Kreuzverbindung können sie geändert werden.
  • In 5 sind die ersten Gateway-Knoten 9a, 9b in dem Gateway 7, 8 mit sowohl der Faser 4 im Uhrzeigersinn als auch der Faser 3 im Gegenuhrzeigersinn verbunden. Ein Verkehr von den ersten Fasern 3, 4 zu den beiden zweiten Fasern 5, 6 in dem anderen Ring wird in Empfängern 30 empfangen. Der Verkehr verläuft dann über einen ersten Terminal-Multiplexierer 31, die optionale Kreuzverbindung 11 und einem zweiten Terminal-Multiplexierer 32 zu dem zweiten Gateway-Knoten 10a, 10b, der mit den beiden zweiten Fasern 5, 6 verbunden ist.
  • Ein Verkehr von dem zweiten Gateway-Knoten 10a, 10b zu dem ersten Gateway-Knoten 9a, 9b verläuft in der entgegengesetzten Richtung und wird in den ersten Fasern 3, 4 über Sender 33 in den ersten Gateway-Knoten 9a, 9b erneut übertragen.
  • Ein dritter Detektor 34, oder eine Gruppe von Detektoren 34, einer pro Kanal, erfasst, ob eine Dämpfung einer eingehenden Energie von dem zweiten Terminal-Multiplexierer 32 vorhanden ist, was einen Fehler anzeigt, und schließt den Schalter 24. Die Fehlerhandhabung, die oben beschrieben ist, tritt ein.
  • Wie vorher erläutert wurde, empfangen die Gateway-Knoten 9a, 9b, 10a, 10b einen Verkehr von beiden Fasern in dem gleichen Ring, senden aber nur weg von ihrem benachbarten Gateway-Knoten. Dies stellt zusammen mit dem inaktiven Segment sicher, dass ein Knoten mit einem Ring nur einen Verkehr von einem der Gateways empfängt.
  • Aber was geschieht, siehe 7, wenn der Fehler zwischen den beiden Gateways 7 und 8 auftritt. In diesem Fall wird der Ring derart rekonfigurieren, dass die Gateways 7 und 8 die Endknoten des Rings 1 bilden. In diesem Fall werden sämtliche Knoten 12a–d Verkehr aus beiden Richtungen empfangen, was nicht erwünscht ist.
  • Das Problem ist jedoch auf einfache Weise behebbar, indem die beiden Gateways 7, 8 sicher unterscheidend in einem Aspekt ausgeführt werden. In diesem Beispiel umfasst der linke Gateway 7 in 5 einen Zustandsdetektor 35, der der gleiche wie der zweite Detektor 23 sein kann, der dem rechten Gateway 8 nicht gegenübersteht. Wenn der Zustandsdetetkor 35 ein Schutzsignal PS von dem rechten Gateway 8 erfasst, unterdrückt der linke Gateway 7 eine Übertragung in dem fraglichen Ring 1 durch ein Schließen eines Schalters 36. Jedoch fährt der linke Gateway 7 fort, einen Verkehr wie üblich zu empfangen und wird für eine Übertragung bereitstehen. In dem Fall eines nachfolgenden Fehlers in dem rechten Gateway 8 wird der linke Gateway 7 erfassen, dass das Schutzsignal PS fehlt und wird ein Übertragen erneut starten.
  • In der zweiten Ausführungsform in 6 wird eine Information in den Überwachungskanal darüber gesendet, in welchem Segment der Fehler aufgetreten ist, der durch die Überwachungseinheit 28 in dem linken Gateway erfasst werden kann.
  • Die Möglichkeit eines Erfassens des Falls, wenn das inaktive Segment zwischen den Gateway-Knoten positioniert ist, eröffnet die Möglichkeit, Knoten auch zwischen den Gateways zu platzieren. Dies erfordert eine Modifikation der Gateway-Knoten gemäß 8 bzw. 9.
  • 8 ist das gleiche wie 5 und 9 ist das gleiche wie 6, aber mit zusätzlichen Verbindungen, was es ermöglicht, dass die Gateway-Knoten 9a, 9b in beiden Richtungen senden. Nur 8 wird beschrieben werden, aber 9 wird auf eine entsprechende Weise arbeiten. Es ist zu verstehen, dass in den 8 und 9 die Gateways nebeneinander aus dem einzigen Grund einer Ermangelung an Platz auf dem Papier gezeichnet sind. Vorherrschend ist gemeint, dass die Gateways mit Knoten zwischen ihnen verwendet werden.
  • Es ist ein zweiter Zustandsdetektor 37 vorhanden, der der gleiche wie der andre zweite Detektor 23 sein kann, der den gleichen Zweck wie der Zustandsdetektor 35, der oben erwähnt ist, dient, das heißt, einen Schalter 38 in eine Aus-Position in dem Fall eines entdeckten Schutzsignals zu ersetzen. Entweder können zwei Schalter 36, 38 vorhanden sein, wie in 8 bezeichnet, oder ein Schalter, der die eine Übertragungsleitung oder die andere schaltet. In dieser letzteren Version wird der linke Gateway jedoch nicht in Bereitschaft für den rechten Gateway sein.
  • Das Ergebnis wird wie in den 10a und 10c sein, die das gleiche Netz wie in den 1a, 3 und 7 veranschaulichen, aber stattdessen mit den Knoten 12c und 12d zwischen den Gateway-Knoten 9a, 9b. 10b zeigt, wie die Gateway-Knoten schematisch arbeiten.
  • Der Ring wird in einen oberen Teil U und einen unteren Teil L "getrennt" werden. "Getrennt" bedeutet, dass ein Gateway-Knoten 9a, 9b in dem oberen Teil U des Rings nur Verkehr, der für die Knoten in dem oberen Teil U des Rings bestimmt ist, senden wird, und in dem unteren Teil L des Rings nur Verkehr, der für die Knoten in dem unteren Teil L des Rings bestimmt ist, senden wird. Es sei darauf hingewiesen, dass, um ihn richtig arbeiten zu lassen, unterschiedliche Wellenlängen λ1, λ2 und λ3, λ4 in den beiden Teilen U, L des Rings verwendet werden sollten.
  • In 10a ist das inaktive Segment 13 zwischen den Knoten 12c und 12d in dem unteren Teil L des Rings positioniert. Somit senden beide Gateway-Knoten 9a, 9b in dem unteren Teil L des Rings, während nur der rechte Gateway-Knoten 9b in dem oberen Teil U des Rings sendet. Dies liegt daran, dass der linke Gateway 9a erfassen wird, dass der rechte Gateway-Knoten 9b in dem oberen Teil U des Rings sendet, und somit blockiert der linke Gateway 9a eine Übertragung in dieser Richtung.
  • In 10c ist das inaktive Segment 13 andererseits zwischen den Knoten 12a und 12b in dem oberen Teil U des Rings platziert. Somit senden beide Gateway-Knoten 9a, 9b in dem oberen Teil U des Rings, während nur der rechte Gateway-Knoten 9b in dem unteren Teil L des Rings sendet. Dies liegt daran, dass der linke Gateway 9a erfassen wird, dass der rechte Gateway-Knoten 9b in dem oberen Teil L des Rings sendet, und somit blockiert der linke Gateway 9a eine Übertragung in dieser Richtung.
  • In sämtlichen obigen Ausführungsformen ergibt ein Fehler, der in einem der Gateways 7, 8 auftritt, kein weiteres Problem als irgendein anderer Fehler. Da die beiden Gateways 7, 8 redundant sind, ist es so, als ob nur ein Gateway 7 und mit einem inaktiven Segment nahe dem fehlerhaften Gateway 8 verwendet wird.
  • Das Verfahren arbeitet auch mit mehr als zwei Ringen, und obwohl nur optische Ausführungsformen gezeigt sind, wird es auf eine ähnliche Weise in einem elektrischen Netz arbeiten.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Schützen einer Verbindung zwischen Ringnetzen (1, 2), wobei Signale zwischen zumindest zwei Ringnetzen (1, 2) übertragen werden, wobei jedes Ringnetz (1, 2) zwei Kommunikationspfade (3, 4, 5, 6), die in entgegengesetzte Richtungen arbeiten, und zumindest einen Knoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10), der mit beiden Kommunikationspfaden (3, 4, 5, 6) verbunden ist, umfasst, wobei die beiden Ringnetze (1, 2) über zwei Gateways (7, 8) verbunden sind, wobei jeder Gateway (7, 8) ausgelegt ist, Verkehr von beiden Kommunikationspfaden (3, 4, 5, 6) in einem Ringnetz (1, 2) zu empfangen und den Verkehr zu dem anderen Ringnetz (1, 2) auf dem Kommunikationspfad (3, 4, 5, 6), der zu einem ersten Teil (U) des Ringnetzes (1, 2) hin gerichtet ist, zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass der Verkehr in beiden Richtungen in einem Segment, das als ein inaktives Segment (13a, 13b) bezeichnet wird, zwischen zwei Knoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10) in jedem Ringnetz (1, 2) gestoppt wird, und dass ein Erfassungsmechanismus (23, 25, 37) bereitgestellt ist, der erfasst, ob die Position des inaktiven Segments (13a, 13b) derart ist, dass ein Knoten in einem Teil (U, L) des Ringnetzes Verkehr von beiden Gateways (7, 8) empfängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das inaktive Segment (13a, 13b) in der Position ist, dass ein Knoten in einem Teil (L, U) des Ringnetzes Verkehr von beiden Gateways (7, 8) empfängt, eine Übertragung in dem Teil (U, L) des Netzes unterdrückt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das inaktive Segment (13a, 13b) erreicht wird, wenn die beiden Knoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10) auf jeder Seite des inaktiven Segments (13a, 13b) in dem Ringnetz (1, 2) Endknoten sind und einen Empfang von oder eine Übertragung hin zu der Richtung des inaktiven Segments (13a, 13b) unterdrücken.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Fehler in einem Ringnetz (1, 2) irgendwo anders als in dem inaktiven Segment (13a, 13b) auftritt, das inaktive Segment (13a, 13b) logisch zu dem Fehler bewegt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Endknoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10) ein eigenes Schutzsignal (PSa, PSb) auf beiden Kommunikationspfaden (3, 4, 5, 6), die mit den Endknoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10) verbunden sind, überträgt, dass die Schutzsignale (PSa, PSb) von dem inaktiven Segment (13a, 13b) nicht gestoppt werden, dass jeder Endknoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10) das Vorhandensein der Schutzsignale (PSa, PSb) erfasst und dass eine Fehlererfassung aus der Schutzsignalerfassung heraus ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Alarmmarker (SS) in seinem eigenen Kanal auf beiden Kommunikationspfaden (3, 4, 5, 6) von Knoten zu Knoten gesendet wird, dass der Alarmmarker (SS) von dem inaktiven Segment (13a, 13b) nicht gestoppt wird und dass der Alarmmarker (SS) gesetzt wird, wenn ein Fehler in dem Ringnetz (1, 2) erfasst wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gateway (7, 8) einen Verkehr zu dem anderen Ringnetz (1, 2) auch auf dem Kommunikationspfad (3, 9, 5, 6) überträgt, der zu einem zweiten Teil (L) des Netzes hin gerichtet ist, außer wenn es gemäß dem Erfassungsmechanismus untersagt ist.
  8. System zum Schützen einer Verbindung zwischen Ringnetzen, umfassend zwei Ringnetze (1, 2), wobei jedes Ringnetz zwei Kommunikationspfade (3, 4, 5, 6), die in entgegengesetzte Richtungen arbeiten, und zumindest einen Knoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10), der mit den Kommunikationspfaden (3, 4, 5, 6) verbunden ist, umfasst, wobei die beiden Ringnetze (1, 2) über zwei Gateways (7, 8) verbunden sind, wobei jeder Gateway (7, 8) ausgelegt ist, Verkehr von beiden Kommunikationspfaden (3, 4, 5, 6) in einem Ringnetz (1, 2) zu empfangen und den Verkehr zu dem anderen Ringnetz (2, 1) auf dem Kommunikationspfad (3, 4, 5, 6), der zu einem ersten Teil des Ringnetzes (1, 2) hin gerichtet ist, zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Ringnetz (1, 2) zwischen zwei Knoten (12a, 12b, 12c, 12d, 9, 12e, 12f, 10) ein Segment, das als ein inaktives Segment (13a, 13b) bezeichnet ist, bereitgestellt ist, um jedweden Verkehr nicht zu tragen, und dass ein Erfassungsmechanismus (23, 35, 37) zum Erfassen bereitgestellt ist, ob die Position des inaktiven Segments (13a, 13b) derart ist, dass Knoten in einem Teil (U, L) des Ringnetzes Verkehr von beiden Gateways (7, 8) empfangen.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Gateways ausgelegt ist, eine Übertragung in einem Teil (U, L) des Netzes zu unterdrücken, wenn das inaktive Segment (13a, 13b) in der Position ist, dass Knoten in dem Teil (U, L) des Ringnetzes Verkehr von beiden Gateways (7, 8) empfangen.
  10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gateway (7, 8) bereitgestellt ist, Verkehr zu dem anderen Ringnetz (1, 2) auch auf dem Kommunikationspfad (3, 4, 5, 6), der zu einem zweiten Teil (L) des Netzes hin gerichtet ist, zu übertragen, außer wenn es gemäß dem Erfassungsmechanismus untersagt ist.
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