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Diese
Erfindung ist auf eine Konfiguration für einen Transport-Knoten eines
Telekommunikationssystems und insbesondere auf einen transparenten
Multiplexer für
Telekommunikationssysteme gerichtet.
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Telekommunikations-Netzwerk-Anbieter
spüren
den Druck moderner Technologien, während Benutzer immer mehr Kapazität fordern.
Dieser Faktor führt
zusammen mit der Wirklichkeit der Lichtleitfaser-Überlastung
in dem Netzwerk dazu, dass Diensteanbieter nach einer Lösung suchen,
die die Kapazität
vergrößert, ohne
dass sie gezwungen sind, zusätzliche
Lichtleitfasern einzusetzen. Zur Zeit existieren zwei praktische
Lösungen:
die Verwendung der Wellenlängen-Multiplexierung
(WDM) zum Kombinieren mehrerer Wellenlängen auf einem Satz von Lichtleitfasern,
oder die Verwendung von eine höhere
Bitrate aufweisenden Zeitmultiplex-(TDM-)Systemen.
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Beide
Lösungen
sind möglich,
doch hat jede Nachteile für
bestimmte Anwendungen. Lineare Systeme haben eine andere Lösung als
Ringe, kurze Streckenabschnitte haben eine andere Lösung als
lange Streckenabschnitte bei jeder Art von Netzwerk, und selbst
Ringe können
voneinander verschiedene Lösungen
in Abhängigkeit
von der Anzahl der Knoten und der Längen der Streckenabschnitte
zwischen den Knoten haben.
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In
der Praxis gibt es viele Vorteile für große Bandbreiten auf einem einzigen
SONET-Netzwerkelement, insbesondere in Ring-Topologien. Die Netzwerk-Verwaltung kann durch
Verringern der Anzahl der Netzwerk-Elemente (NE) vereinfacht werden.
Dies verringert weiterhin den Umfang der Ausrüstungen in dem Netzwerk, was
weniger Reisen zu einem Port zur Reparatur und zum Ersatz von Ausrüstungen
bedeutet.
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Für ein vorhandenes
lineares System, bei dem die gesamte Lichtleitfaser-Leistung auf
einem vorgegebenen Streckenabschnitt verbraucht ist, besteht die
traditionelle Lösung
darin, die betreffenden Endgeräte zu
ersetzen, um ein System mit höherer Leitungsrate
zu erzielen. Für
eine Ring-Konfiguration muss jedoch die Leitungsrate des gesamten
Ringes vergrößert werden,
selbst wenn lediglich ein Streckenabschnitt einen Mangel an Lichtleitfasern
hat. Es ist damit leicht zu verstehen, warum einige Netzwerk-Anbieter
nach anderen Optionen fragen.
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Ein
Daten-Multiplex-System, bei dem eine Vielzahl von eine niedrige
Geschwindigkeit aufweisenden Signalen gesammelt und von einem Multiplexer/Demultiplexer
verteilt werden, ist in dem Dokument
US
5 452 307 gezeigt. In der Daten-Multiplex-Betriebsart wird
das Signalformat der eine niedrige Geschwindigkeit aufweisenden
Signale umgewandelt und erhält
eine 2-Ebenen-Multiplexierung,
um eine Anpassung an die Schnittstelle einer Hochgeschwindigkeits-Übertragungsleitung
zu erzielen. Der Prozess wird in einer Demultiplexier-Phase umgekehrt.
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Der
transparente Transport ist als die Fähigkeit definiert, eine Kontinuität aller
Nutzinformationen und der zugehörigen
Zusatz-Bytes zu schaffen, die erforderlich ist, um ein eine niedrigere
Bitrate aufweisendes lineares oder Ring-System über einen eine höhere Bitrate
aufweisenden Mittelabschnitt zu unterhalten. Das eine niedrigere
Bitrate aufweisende lineare oder Ring-System soll so arbeiten, als
ob es direkt ohne den eine höhere
Bitrate aufweisenden Mittelabschnitt verbunden sein würde.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Konfiguration für ein Telekommunikationssystem
und ein Verfahren zur Behandlung der Lichtleitfaser-Überlastung
auf einer Grundlage pro Streckenabschnitt zu schaffen, ohne dass
die Ausrüstungen
aller Zubringer-(Tributary- oder Trib-)Systeme ersetzt werden müssen. Bei
dieser Erfindung ist es nicht erforderlich, ein gesamtes Ring-System
aufgrund einer Lichtleitfaser-Überlastung
auf einem einzigen Streckenabschnitt auf eine höhere Leitungsrate aufzurüsten. Die
Erfindung ist insbesondere auf OC-48-Ringe anwendbar, obwohl auch
Ringe mit niedrigeren Raten, wie z.B. OC-12 und OC-3 aufgerüstet werden
können,
sowie auf höhere
Raten, wenn diese zur Verfügung
stehen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Konfiguration
für ein
Telekommunikationssystem zu schaffen, das es ermöglicht, dass Tributary-Kanäle transparent über eine
eine hohe Rate aufweisende Leitung ohne Änderung bei der Bereitstellung
der Tributary-Systeme zu übertragen.
Beispielsweise können
die Tributaries OC-48/OC-12/OC-3-Leitungen sein, und die eine hohe
Rate aufweisende Leitung könnte
eine OC-192-Leitung sein.
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Ein
weiteres Ziel dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Über-Trägers zum
Transport einer Vielzahl von Trib-Systemen über einen Mittelabschnitt eines
Netzwerkes. Dies wird durch die Bereitstellung eines Paares von
transparenten Multiplexern/Demultiplexern (TMuxs) an den Enden des
Mittelabschnittes erreicht, die die Tribs derart manipulieren, dass
die Schutzumschaltung aufrechterhalten wird, eine Leitungs-Wartungs-,
Signalisierungs-, Abschnitts-/Leitungs-/Pfad-Betriebsleistungs-Überwachung bewirkt wird und
eine ausreichende Betriebsleistungs-Information für eine Fehlerisolation
geliefert wird.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Übertragung einer
Vielzahl von (K) von Trib-Signalen über einen eine hohe Rate aufweisenden
Streckenabschnitt geschaffen, wie es im Anspruch 1 beansprucht wird,
und ein entsprechendes Verfahren, wie es im Anspruch 9 beansprucht
wird.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
entsprechender transparenter Multiplexer/Demultiplexer (T-Mux) für eine Telekommunikationssystem
geschaffen, wie er im Anspruch 20 beansprucht ist, und ein entsprechender
T-Mux, wie er im Anspruch 35 beansprucht ist.
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Das
Verfahren umfasst vorzugsweise an einer der ersten und zweiten Stellen
die Schritte der Bereitstellung einer gleichen Vielzahl (K) von
Trib-Ports und die Verbindung jedes Trib-Ports mit einem entsprechenden
Trib-Netzwerk über
einen zugehörigen
FW-Tribkanal, einen zugehörigen
FP-Tribkanal, einen zugehörigen RW-Tribkanal
und einen zugehörigen
RP-Tribkanal, die Bereitstellung eines Über-Träger-Ports
und dessen Verbindung mit dem eine hohe Rate aufweisenden Streckenabschnitt über einen
FW-, einen FP-, einen RW- und einen RP-Über-Träger-Kanal,
den Empfang, an jedem Trib-Port, von dem entsprechenden Trib-Netzwerk, eines FW-Trib-Signals über den
zugehörigen
FW-Tribkanal, und eines FP-Trib-Signals über den zugehörigen FP-Tribkanal,
das transparente Multiplexieren aller der FW-Tribsignale in ein
FW-Über-Träger-Signal,
das OAM&P-Information über alle
FW-Tribsignale und OAM&P-Information über das
FW-Über-Träger-Signal
umfasst, und transparentes Multiplexieren aller FP-Tribsignale in
ein FP-Über-Träger-Signal,
das OAM&P-Information über alle
FP-Tribsignale und OAM&P-Information über das
FP-Überträgersignal
umfasst. Die Erfindung umfasst weiterhin an dem Über-Träger-Port die Schritte des Sendens
des FW-Über-Träger-Signals über den FW-Über-Träger-Kanal
und das Senden des FP-Über-Träger-Signals über den
FP-Über-Träger-Kanal.
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Ein
grundlegender Vorteil dieser Erfindung ist die Beseitigung einer
Lichtleitfaser-Überlastung
pro Streckenabschnitt, wobei keine Änderungen an vorhandenen Systemen
erwünscht
sind.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Paar von TMuxs an Stellen,
die mit dem eine hohe Leitungsrate aufweisenden Streckenabschnitt
verbunden sind, eine wenige aufwändige
Lösung
als die WDM-Lösung für manche
Netzwerk-Anwendungen
sein kann. Beispielsweise ist lediglich ein elektrischer OC-192-Zwischenverstärker auf
dem die hohe Rate aufweisenden Streckenabschnitt gemäß der Erfindung
erforderlich, während vier
elektrische Zwischenverstärker
bei der WDM-Lösung
erforderlich sind. Die Kosten von vier OC-48-Zwischenverstärkern entsprechen
ungefähr
dem 1,6fachen der Kosten eines OC-192-Zwischenverstärkers.
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Zusätzlich erfordert
die WDM-Lösung
zur Ermöglichung
höherer
Raten auf einem vorhandenen Netzwerk den Ersatz der anfänglich installierten
Sender durch einen Satz von Wellenlängen spezifischen (beispielsweise
1533 nm, 1541 nm, 1549 nm und 1557 nm) Sendern, was zu den Gesamtkosten
der Aufrüstung beiträgt.
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Ein
weiterer Vorteil der Transparenz besteht darin, dass es keine möglichen
Mittel-Streckenabschnitt-Zusammenführungsprobleme
mit der Tmux-Tribsystem-Schnittstelle hinsichtlich der Schutzschaltung oder
der Datenkommunikationsprotokolle gibt, was bei üblichen Mux/Tribsystem-Schnittstellen
der Fall sein kann.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in Form eines Beispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung der Byte-Zuordnung in den Transport-Zusatzdaten
(TOH) entsprechend der SONET-Norm ist;
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2 ein
Beispiel eines Netzwerkes zeigt, das einen eine hohe Kapazität aufweisenden
Streckenabschnitt zwischen zwei Stellen aufweist (Stand der Technik);
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3A die
Ausrüstungen
zeigt, die an der Stelle A des Netzwerkes nach 2 bei
der WDM-Lösung zur
Beseitigung des Problems der Lichtleitfaser-Erschöpfung erforderlich sind;
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3B einen
elektrischen Regenerator zwischen den Stellen A und B für die WDM-Lösung zeigt;
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4A die
Ausrüstungen
zeigt, die an der Stelle A des Netzwerkes nach 2 mit
einem eine hohe Rate aufweisenden Mittelabschnitt gemäß der Erfindung
erforderlich sind;
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4B einen
elektrischen Regenerator zwischen den Stellen A und B gemäß der Erfindung
zeigt;
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5A die „W-Kanal" zur transparenten Übertragung
von OC-48-Tributary-Systeme
durch den OC-192-Über-Träger zeigt;
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5B die „Zusatzverkehr"-Option zur transparenten Übertragung
von OC-48-Tributary-Systemen durch den OC-192-Über-Träger zeigt;
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5C die „semipermanente
Verbindungs"-Option
zur transparenten Übertragung
von OC-48-Tributary-Systemen durch den OC-192-Über-Träger zeigt;
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6 ein
Blockschaltbild eines transparenten Multiplexers-/Demultiplexers
(TMux) ist, das die Blöcke für die Vorwärtsrichtung
für die „semipermanente
Verbindungs"-OC-192-Option
zeigt;
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7A zeigt,
wie OC-12-Tributary-Systeme transparent von einem OC-192-Über-Träger übertragen werden;
und
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7B zeigt,
wie OC-3-Tributary-Systeme transparent von einem OC-192-Über-Träger übertragen werden.
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Der
erforderliche Hintergrund und die Ausdrücke, die hier verwendet werden,
werden im Folgenden anhand der 1 geliefert,
die eine schematische Darstellung ist, die die Byte-Zuordnung in
den Transport-Zusatzdaten (TOH) gemäß der synchronen optischen
Netzwerk-(SONET-)Norm zeigt.
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Die
SONET-Normen ANSI T1.105 und Bellcore GR-253-CORE definieren die
physikalische Schnittstelle, die optischen Leitungsraten, die als
optische Träger- (OC-) Signale bekannt
sind, ein Rahmenformat, und ein Betriebs-, Verwaltungs-, Wartungs-
und Bereitstellungs- (OAM&P-)
Protokoll. Die Benutzersignale werden in ein elektrisches Standardformat
umgewandelt, das als das synchrone Transportsignal (STS) bezeichnet wird,
das das Äquivalent
des optischen Signals ist. Der STS-1-Rahmen besteht aus 90 Spalten
mal 9 Reihen von Bytes, die Rahmenlänge ist 125 Mikrosekunden.
Als solches hat ein STS-1-Rahmen eine Rate von 51,840 Mb/s. Höhere Raten
(STS-N, STS-Nc) werden aus dieser einen Rate aufgebaut, und niedrigere
Raten sind Teilmengen hiervon. Der Hinzufügungs/Abzweigungs-Multiplexer
multiplexiert verschiedene STS-N-Eingangsströme auf optische Lichtleitfaser-Kanäle.
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Ein
SONET-Rahmen umfasst Transport-Zusatzdaten (TOH), die aus drei Spalten
und neun Reihen bestehen, und einen synchronen Nutzdaten-Umschlag
(SPE), der 87 Spalten umfasst, eine Spalte für die Pfad-Zusatzdaten (POH)
und 86 Spalten für
die Nutzdaten. Die TOH schließen
ein Abschnitts-Zusatzdaten-Feld (SOH), das aus drei Spalten und
drei Reihen (3 × 3)
besteht, und ein Leitungs-Zusatzdaten- (LOH-) Feld ein, das aus
drei Spalten und sechs Reihen (3 × 6) besteht.
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Die
Abschnitts-Schicht behandelt den Transport von multiplexierten Signalen über das
physikalische Medium. Ein Abschnitt ist ein Teil der Übertragungseinrichtung
zwischen zwei Abschnitts-Endausrüstungen (STE),
wie z.B. Regeneratoren und Endgeräten.
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Die
SOH schließen
Rahmenbildungs-Bytes A1, A2 ein, die aus einer eindeutigen Bit-Folge
bestehen, die den Beginn eines STS-Rahmens anzeigen. Das Byte J0
wird nunmehr dazu verwendet, physikalisch die Lichtleitfaser zu
identifizieren, und es ist in dem ersten STS-1 (STS-1 #1) eines
STS-N-Signals enthalten, während
das Byte Z0 ein zusätzliches
Wachstums-Byte in allen verbleibenden STS-1's (STS-1 #2 bis STS-1 #N) darstellt.
Ein Abschnitts-Fehlerüberwachungs-Byte
B1 wird dazu verwendet, festzustellen, ob ein Übertragungsfehler über einen
Abschnitt hinweg aufgetreten ist. Byte B1 ist für STS-1 #1 definiert. Ein zusammengesetzter
Bit-verschachtelter Paritäts-
(BIP-8-) Code wird in das B1-Byte des STS-1 vor der Verwürfelung
eingeführt.
Sein Wert ist ein 8-Bit-Code unter Verwendung einer geraden Parität, berechnet über alle
Bits des vorhergehenden STS-N-Rahmens nach der Verwürfelung.
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Das örtliche
Dienstleitungs- (LOW-) Byte E1 ergibt einen 64 kb/s-Kanal zwischen
Abschnitts-Einheiten und wird als ein Sprachkanal für Wartungspersonal
und für
Kommunikationen zwischen Regeneratoren, Hubs und entfernt angeordneten
Endgeräte-Orten
vorgeschlagen.
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Das
Byte F1 ist das Abschnitts-Benutzer-Byte, das für Zwecke des Netzwerk-Anbieters zur Verfügung gestellt
wird. Es wird von einer Abschnittsebenen-Einheit zu einer anderen
weitergeleitet und an allen Abschnittsebenen-Ausrüstungen
abgeschlossen. Es kann an jeder Abschnitts-Abschluss-Ausrüstung gelesen/geschrieben
werden, und es ist lediglich für
STS-1 #1 definiert.
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Die
Abschnitts-Datenkommunikationskanal- (DCC-) Bytes D1, D2 und D3
stellen einen 192 kb/s-Datenkanal zwischen Abschnitts-Einheiten
bereit, der für
Alarme, Steuerungen, die Überwachung,
die Verwaltung und andere Kommunikationsnotwendigkeiten verwendet
wird. Er ist für
intern erzeugte, extern erzeugte und Hersteller-spezifische Mitteilungen
verfügbar.
Diese Bytes sind lediglich für
STS-1 #1 definiert.
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Die
Leitungsschicht oder der Multiplex-Abschnitt der SONET-Norm sieht
eine Synchronisation und Multiplexierung für die Pfad-Schicht vor. Eine
Leitung ist ein Teil der Übertragungseinrichtung
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Leitungs-Endeinrichtungen (LTE), die Hinzufügungs-/Abzweigungs-Multiplexer
(ADM) oder Endgeräte
(TM) sein könnten.
Ein ADM multiplexiert/demultiplexiert Signale in ein/aus einem eine
höhere Rate
aufweisenden Signal. Sie führt
einen Zugriff auf Signale aus, die an der ADM-Stelle abgezweigt
oder eingefügt
werden müssen,
wobei der Rest des Verkehrs geradlinig hindurchläuft.
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Die
LOH schließen
Nutzdaten-Zeiger H1, H2 ein, die zur Spezifizierung des Beginns
des synchronen Nutzdaten-Umschlages (SPE) innerhalb des Rahmens verwendet
werden. H1 und H2 werden auch zur Berücksichtigung von Frequenz-Offsets zwischen
dem empfangenen STS-N-Rahmen und dem örtlichen Systemrahmen verwendet.
Außerdem
werden diese Bytes dazu verwendet, ein Verkettungs- und STS-1-Pfadalarm-Sperrsignal
(AIS) anzuzeigen. Der Zeiger H3 ist für eine negative Frequenzausrichtung
definiert, wobei er in diesem Fall ein zusätzliches SPE-Byte überträgt.
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Das
Byte B2 dient zur Leitungs-Fehlerüberwachung und ist in allen
STS-1-Signalen in einem STS-N vorgesehen. Seine Rolle ist ähnlich der
des Bytes B1. Automatische Schutzschaltungs- (APS-) Bytes K1 und K2
werden zur Signalisierung zwischen Leitungsebenen-Einheiten für die automatische
Schutzumschaltung, zur Anzeige des Leitungs-Alarm-Sperrsignals (AIS)
und der Leitungs-Fern-Fehleranzeige (RDI) verwendet. Die Leitungs-Daten-Kommunikationskanal-
(DCC-) Bytes D4 bis D12 stellen einen 976 kb/s-Mitteilungskanal zwischen
Leitungseinheiten für
OAM&P-Information
bereit, der für
intern erzeugte, extern erzeugte und Hersteller-spezifische Mitteilungen
zur Verfügung
steht.
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Die
Bytes S1/Z1 und Z2/M1 werden in Abhängigkeit von der Position des
STS-1 in einem STS-N-Signal definiert. So ist S1 die Synchronisations-Mitteilung
für STS-1
#1, und Z1 ist ein Wachstums-Byte in STS-1-1 #2-48 eines STS-192.
Das Byte M1 wird für
eine Leitungsschicht-Fernende-Blockfehler- (FEBE-) Funktion in STS-1
#7 eines STS-N verwendet, während
Z2 das Wachstums-Byte in STS-1 #1-6 und 8-48 eines STS-192 ist.
Schließlich
ergibt das ausdrückliche
Befehls-Leitungs- (EOW-)
Byte E2 64 kb/s zur Verwendung von Wartungspersonal, wobei dies
lediglich eine Verbindung zwischen Leitungseinheiten ist.
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Die
Pfad-Schicht von SONET behandelt den Transport von Diensten, wie
z.B. DS1 oder DS3, zwischen Pfad-Endausrüstungen (PTE). Die Hauptfunktion
der Pfad-Schicht
besteht in der Umsetzung der Dienste und der Pfad-Zusatzdaten (POH)
in STS-1s, was das Format ist, das von der Leitungsschicht benötigt wird.
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Das
Verfolgungs-Byte J1 wird dazu verwendet, zu identifizieren, dass
die korrekte Verbindung zwischen zwei Endpunkten des Pfades hergestellt
wurde; es ist ein Benutzer-programmierbares Byte, das wiederholt
eine feste Länge
von 64 Byte aufweisende Zeichenkette aussendet, so dass ein empfangendes
Endgerät
in einem Pfad seine andauernde Verbindung mit dem vorgesehenen Sender überprüfen kann.
Der Pfad-BIP-8-Code, das B3-Byte, verwendet eine gerade Parität, die über alle
Bits des vorhergehenden STS-SPE berechnet wird, bevor verwürfelt wird.
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Das
Signaletikett-Byte C2 wird zur Anzeige des Typs der Nutzdaten-Umsetzung
und der Anzahl von ausgefallenen, einen Bestandteil bildenden virtuellen
Tributaries (Vts) verwendet. Das Byte G1 wird zum Senden von Status-Information
von der Ziel- zur Ursprungs-Ausrüstung
verwendet und ermöglicht
die Überwachung
des Status und der Betriebsleistung des vollständigen Duplex-Pfades an jedem
Ende oder an irgendeinem Punkt entlang des Pfades. Das Byte F2 ist
für Netzwerk-Anbieter-Kommunikationszwecke
zwischen STS-Pfad-Endelementen zugeteilt.
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Das
Multi-Rahmen-Anzeigebyte H4 wird für VT-strukturierte Nutzdaten
verwendet. Es zeigt eine Vielzahl von unterschiedlichen Über-Rahmen
zur Verwendung durch bestimmte Teil-STS-1-Nutzdaten an. Die Bytes
Z3 und Z4 sind für
zukünftige
und bisher nicht definierte Zwecke zugeteilt. Das Byte Z3 wird für zwei Zwecke
verwendet: Tandem-Verbindungs-Wartungsfehlerzählung und ein 32 kb/s-Pfaddaten-Kommunikationskanal.
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2 zeigt
ein Beispiel eines Lichtleitfaser-Netzwerkes, das zwei Standorte
oder Stellen 10 und 20 beinhaltet. In diesem Beispiel
sind die NEs (Netwerkelemente) 2, 4, 6 und 8 an
dem Ort 10 jeweils mit NEs 1, 3, 5, 7 am
Ort 20 verbunden. Die NEs 1 und 2 können beispielsweise
mit einem Ring 100 kommunizieren, und die NEs 3 und 4 kommunizieren
mit einem linearen Backbone-System, das Streckenabschnitte 26, 27, 23 und 28 einschließt, während die
NEs 7 und 8 einen Teil eines weiteren Ringes 110 bilden.
Eine örtliche
Verbindung 24 ist zwischen den NEs 5 und 6 vorgesehen.
Es könnten
Repeater oder Zwischenverstärker
zwischen den Orten angeordnet sein, die nicht in 2 gezeigt
ist. Jeder Streckenabschnitt 22, 23, 24 und 25 ist
ein 4-Lichtleitfaser-Streckenabschnitt für bidirektionalen Arbeits- und Schutzumschalt-Verkehr,
was dazu führt,
dass 16 Lichtleitfasern zwischen den Orten 10 und 20 eingesetzt
sind. Wie dies weiter oben erläutert
wurde, kann die Lichtleitfaser-Anzahl zwischen den Orten 10 und 20 unter
Verwendung der WDM- Lösung oder
der transparenten Transport-Lösung
gemäß der Erfindung
verringert werden. Ein Vergleich zwischen diesen zwei Lösungen folgt.
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3A zeigt
die Ausrüstungen,
die am Ort 10 (Ort A) des Netzwerkes nach 2 bei
der WDM-Lösung
erforderlich sind, bei der acht Kanäle λ1 bis λ8 über eine
Zwei-Lichtleitfaserstrecke 30a, 30b ausgesandt werden.
Es sind lediglich die Verbindungen für die Knoten 2 und 4 aus
Gründen
der Vereinfachung gezeigt. Arbeitssignale mit den Wellenlängen λ1 bis λ4 verlassen
den Ort 10 (Vorwärtsrichtung),
während
Arbeitssignale λ5 bis λ8 an dem Ort 10 von dem Ort 20 ankommen
(Rückwärtsrichtung).
Die Lichtleitfaser 30a nimmt den Arbeitsverkehr auf, während die
Lichtleitfaser 30b den Schutzumschalt-Verkehr aufnimmt.
Diese Anordnung erfordert vier optische Teiler/Kombinierer zur Verringerung
der Lichtleitfaser-Zahl von 16 auf 4. Der Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer 43 konsolidiert
den Vorwärts-Arbeitsverkehr,
der Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer 44 den
Rückwärts-Arbeitsverkehr,
der Teiler/Kombinierer 45 den Vorwärts-Schutzverkehr, und der
Teiler/Kombinierer 46 den Rückwärts-Schutzverkehr. Zusätzlich sind bidirektionale
Koppler 41 und 42 erforderlich, um die bidirektionale
Art des Verkehrs zu berücksichtigen.
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Die
Bereitstellung aller dieser Koppler/Teiler hat von Natur aus Nachteile;
sie sind nicht nur aufwändige Ausrüstungsteile
sondern dämpfen
auch das Signal. Somit muss der zusätzliche Verlust in die Auslegung
des Verbindungsstrecken-Budgets eingerechnet werden. Der Verlust
könnte
durch die Verwendung eines bidirektionalen 4-Wellenlängen-Verstärkers für jede Lichtleitfaserstrecke
kompensiert werden. Weiterhin können
für lange
Zwischenamts-Strecken elektrische Regeneratoren ebenfalls erforderlich
sein, mit zugehörigen
Kopplern zum Abteilen/Kombinieren der einzelnen Wellenlängen. Dies
ist in 3B gezeigt.
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3B zeigt
die Regenerator-Stelle für
die WDM-Lösung
nach 3A. Um lediglich zwei Lichtleitfasern zwischen
den Orten 10 und 20 zu verwenden, müssen die
Kanäle
vor der Regeneration getrennt und danach neu zusammengefügt werden.
Somit ist ein bidirektionaler Koppler 11 erforderlich,
um den Vorwärts-
und Rückwärts-Arbeitsverkehr
zu trennen. Die Vorwärts-Arbeitskanäle λ1 bis λ4 werden
dann unter Verwendung eines Multi-Wellenlängen-Teilers/Kombinierers 12 getrennt,
einzeln durch vier Regeneratoren 34-37 verstärkt und
dann nach der Regeneration unter Verwendung eines Multi-Wellenlängen-Teilers/Kombinierers 12' neu zusammengefügt und mit
dem Rückwärts-Arbeitsverkehr
unter Verwendung des Kopplers 13 kombiniert. Ähnliche
Operationen werden für
den Rückwärts-Arbeitsverkehr unter
Verwendung der Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer 14' und 14 vor
und nach der Regeneration ausgeführt.
Ein zusätzliches
Paar von bidirektionalen Kopplern 15, 17 ist zum
Trennen/Kombinieren des Schutzumschalt-Verkehrs für die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen erforderlich.
Die Vorwärts-Schutzkanäle werden
unter Verwendung von Multi-Wellenlängen-Teilern/Kombinierern 16 und 16' getrennt/neu
zusammengefügt,
während
die Rückwärts-Schutzkanäle unter
Verwendung bidirektionaler Koppler 18' und 18 getrennt/kombiniert
werden. Jeder Schutzkanal wird einzeln durch Regeneratoren 34-37 verstärkt.
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Schließlich sind
Wellenlängen-spezifische
Sender in jedem NE 2, 4, 6 und 8 des
Ortes 10 und 1, 3, 5 und 7 des
Ortes 20 erforderlich. Diese Sender können anfänglich nicht vorgesehen sein,
und die vorhandenen Sender müssten
aufgerüstet
werden.
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4A zeigt
die Konfiguration gemäß der Erfindung,
bei der die vier Lichtleitfaserstrecken 22-25 zwischen
den zwei Orten 10 und 20 durch einen eine hohe
Rate aufweisenden Streckenabschnitt 30a, 30b ersetzt sind.
Wenn jeder Streckenabschnitt 22-25 einen OC-48 überträgt, würde der
eine hohe Rate aufweisende Streckenabschnitt 30 Verkehr
mit einer OC-192-Rate übertragen.
Wie dies in Verbindung mit 4A und 4B zu
erkennen ist, werden bidirektionale Koppler 41 und 42 immer
noch verwendet, um die Lichtleitfaser-Anzahl von vier auf zwei Lichtleitfasern
zu verringern. Im Gegensatz zu 3A sind
am Standort A jedoch keine Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer erforderlich.
Obwohl Wellenlängen-spezifische
OC-192-Sender erforderlich sind, um den Vorwärts-OC-192-Kanal λF bis
und den Rückwärts-OC-192-Kanal λR bereitzustellen,
sind nur ein Viertel so viel hiervon erforderlich.
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4B zeigt
eine Konfiguration, wenn eine Regeneration des Hochgeschwindigkeits-Signals
im Fall von langen Streckenabschnitten zwischen Ämtern erforderlich ist. Im
Gegensatz zu dem in 3B für die WDM-Lösung gezeigten Fall ist lediglich
ein bidirektionaler Zweikanal-Regenerator 34 erforderlich,
was ebenfalls zu weiteren Einsparungen an Kopplern führt. So
werden an dem Regenerator-Ort die Vorwärts- und Rückwärts-Arbeitskanäle durch
einen bidirektionalen Koppler 11 getrennt und dann durch
einen bidirektionalen Koppler 13 kombiniert, wobei die
Koppler 15 und 17 in ähnlicher Weise zur Regeneration
des Schutzverkehrs verwendet werden. Es sind keine Teiler/Kombinierer,
wie z.B. 12, 14, 16, 18, 12', 14', 16' und 18' erforderlich.
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Es
ist verständlich,
dass es möglich
ist, Trib-Signale mit unterschiedlichen Trib-Bitraten transparent über den
eine hohe Rate aufweisenden Streckenabschnitt 30 zu übertragen,
wobei die Erfindung nicht auf identische Trib-Bitraten beschränkt ist.
Die Eingangs-Tribs, die bei dieser Erfindung beschrieben werden,
haben die gleiche Rate für
ein einfacheres Verständnis
des allgemeinen Konzeptes. Zusätzlich
ist die Erfindung nicht auf SONET-Signale beschränkt, sondern sie kann auch
auf andere Transport-Technologien angewandt werden. Außerdem ist
die Erfindung nicht auf OC-3/OC-12/OC-48-Signale beschränkt, die
in einem OC-192-Über-Träger übertragen
werden, sondern sie ist auch auf andere Bitraten gemäß der Hardware-
und Software-Entwicklung von Transport-Netzwerken anpassbar.
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Um
transparent für
die Signale zu wirken, die sich auf dem eine hohe Rate aufweisenden
Streckenabschnitt 30 ausbreiten, ist jeder Ort 10, 20 mit
einem transparenten Multiplexer/Demultiplexer (TMux) ausgerüstet. 4A zeigt
den TMux 40 am Ort 10 in Verbindung mit Knoten 2, 4, 6 und 8,
wobei ein (nicht gezeigter) T-Mux 50 an dem Ort 20 vorgesehen
und mit den Knoten 1, 3, 5 und 7 verbunden
ist. Die T-Muxs gemäß der Erfindung
ermöglichen
einen unveränderten
Betrieb der NEs 1-8 in den jeweiligen eine niedrigere
Rate aufweisenden Netzwerken. Für
die Vorwärtsrichtung
werden die am Ort 10 als Eingangssignale zugeführten Signale
durch den TMux 40 auf ein eine hohe Rate aufweisende Signal
(Über-Träger) multiplexiert,
das über
die Lichtleitfaser 30a übertragen,
an dem Ort 20 durch einen (in 4A nicht
gezeigten) entsprechenden TMux 50 demultiplexiert und an
die jeweiligen Netzwerke als Ausgangssignal geliefert wird. Ähnliche
Operationen erfolgen für
die Rückwärts-Kanäle und für den Vorwärts- und
Rückwärts-Schutzverkehr.
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Wie
dies weiter oben angegeben wurde, werden die Bytes des Trib-TOH/POH
von den TMuxs derart manipuliert, dass die Bereitstellung vorhandener
Systeme nicht geändert
wird, die Schutzumschaltung aufrechterhalten wird, eine Leitungs-Wartungs-Signalisierung
bewirkt wird, eine Abschnitts-/Leitungs-/Pfad-Betriebsleistungsüberwachung
bewirkt wird und eine ausreichende Betriebsleistungs-Information zur Fehlerisolation
bereitgestellt wird, wie dies als nächstes ausführlich erläutert wird.
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Schutzumschaltung
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Um
die Schutzumschaltung vorhandener Systeme aufrecht zu erhalten,
unabhängig
davon, ob sie linear oder ringförmig
sind, müssen
die APS-Bytes K1 und K2 aller Tributary- (trib-) Systeme unverändert zwischen
den Orten 10 und 20 weitergeleitet werden. Weil
das K2-Byte durchgeleitet wird, laufen auch automatisch die Leitungs-AIS-
und Leitungs-RDI-Anzeigen hindurch.
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Die
Routenführungs-Optionen
zur Bereitstellung des Trib-Schutzes hängen von dem Trib-Schutzschema
ab, das 1:N, 1 + 1 oder 4F-BLSR und 2F-BLSR sein könnte.
- a) Für
einen 1:N-Trib-System-Schutztyp kann der Schutzkanal am besten durch
Einfügen
des Trib-P-Kanals über
den OC-192-W-Kanal übertragen
werden, in dem einiges an Bandbreite geopfert wird, wie dies in 5A gezeigt
ist. In diesem Fall werden die Arbeits- und Schutz-Vorwärtskanäle, die
von den Knoten 2 und 4 empfangen werden, über die
Lichtleitfaser 30a' gelenkt,
während
die Arbeits- und Schutz-Rückwärtskanäle, die über die
Lichtleitfaser 30a'' empfangen werden,
an das jeweilige Netzwerk gelenkt werden, wie dies symbolisch durch
die Schalter 73-76 dargestellt ist. Die Schutz-Lichtleitfasern 30b' und 30b'' werden zum Transport von zusätzlichem
Verkehr (ET) verwendet, wobei die Schalter 77, 78 den
Fluss des zusätzlichen
Verkehrs (ET) für
die jeweiligen Vorwärts-/Rückwärtsrichtungen
zwischen den Teil-Netzwerken über
die Lichtleitfasern 30b', 30b'' zeigen.
-
Eine
alternative Lösung
besteht darin, jeden Trib-P-Kanal innerhalb des OC-192-P-Kanals als Zusatzverkehr
(ET) zu übertragen,
wie dies in 5B gezeigt ist. In diesem Fall
zeigen die Schalter 39, 49 und 59 symbolisch,
wie der Schutzverkehr für
diese Art von Schutz gelenkt wird. Es ist somit zu erkennen, dass
die Vorwärts-Arbeitskanäle, die
an den Knoten 2, 4, 6 und 8 von
dem jeweiligen Teil-Netzwerk eingegeben werden, über die Lichtleitfaser 30a' der eine hohe
Rate aufweisenden Strecke 30 transportiert werden. Im Fall
einer Schutzumschaltung würden
die betroffenen ankommenden OC-48-Signale über die Lichtleitfaser 30b' der eine hohe
Rate aufweisenden Strecke 30 transportiert, wie dies durch
den Schalter 39 symbolisiert ist. Der Schalter 49 zeigt,
wie der Rückwärts-Arbeitsverkehr,
der über
die Lichtleitfaser 30a'' oder über die
Lichtleitfaser 30b'' empfangen wird,
an das jeweilige Netzwerk gelenkt wird, während der Schalter 59 zeigt,
wie die AIS-Information
zu dem abgehenden Signal für
das jeweilige Teil-Netzwerk in dem Fall hinzugefügt wird, wenn der Rückwärts-Schutzverkehr über die
Lichtleitfaser 30b'' und 30 empfangen
wird.
-
Bei
dieser Art der Routenführung
sieht jedoch, wenn eine OC-192-Schutzumschaltung
auftritt, der P-Kanal des Trib-Systems einen Verlust an Kontinuität seiner
Datenkommunikations- und APS-Kanäle,
wodurch unerwünschte
Alarme ausgelöst
werden.
- b) Für einen 1 + 1- oder einen 4F-BLSR-Trib-System-Schutztyp
besteht die beste Lösung
darin, den Trib-P-Kanal über
einen OC-192 P-Kanal ohne die Freigabe einer OC-192-Schutzumschaltung
zu übertragen
(was nachfolgend als die „vernagelte" OC-192-Option bezeichnet
wird). Bei dieser Anordnung würde ein
Ausfall des OC-192-W-Kanals eine Streckenumschaltung aller Trib-Systeme
auslösen.
Wie dies in 5C gezeigt ist, werden die Arbeitskanäle für alle OC-48-Trib-Systeme in der
Vorwärtsrichtung
auf der Arbeits- (W-) Lichtleitfaser 30a' übertragen, und der Arbeitsverkehr
in der Rückwärtsrichtung
wird auf der W-Lichtleitfaser 30a'' übertragen,
die die OC-192-W-Kanäle
bilden. In ähnlicher
Weise werden die Trib-Schutzkanäle
in der Vorwärtsrichtung über die
Schutz- (P-) Lichtleitfaser 30b' und in der Rückwärtsrichtung über die
P-Lichtleitfaser 30b'' übertragen,
die die OC-192 P-Kanäle
bilden.
-
Der
OC-192 W-Kanal und die ET-Lösungen,
wie sie vorstehend beschrieben wurden, können auch für einen 1 + 1/4F-BLSR-Trib-System-Schutztyp
verwendet werden. Der gleiche Nachteil, wie er vorstehend angegeben
wurde, gilt auch für
die ET-Lösung,
während
die OC-192 W-Kanal-Lösung
zu dem Verlust an mehr Bandbreite führt, weil die Übertragung
des Trib-P-Kanals in einem eins-zu-eins-Verhältnis
anstatt in einem 1:N-Verhältnis
erfolgt.
- c) Für ein 2F-BLSR-Trib-System werden
die Schutz-Zeitschlitze mit den Arbeits-Zeitschlitzen verschachtelt, so
dass die ET-Lösung
nicht verwendet werden kann. Andererseits kann die Trib-W/P-Bandbreite
innerhalb des OC-192 W-Kanals übertragen
werden, und der OC-192-Schutz kann ohne irgendwelche Betriebsprobleme
ermöglicht
werden. Die wirkungsvollste Lösung
für diesen
Trib-System-Schutztyp
besteht jedoch darin, die Trib-W/P-Bandbreite über vernagelte OC-192-Kanäle zu übertragen.
Weil der 2F-BLSR-Typ eine Ringvermittlung betrifft, wenn eine Strecke
ausfällt,
können
sowohl die OC-192 W- als auch P-Kanäle mit bis zu 2F-BLSRs belastet
werden.
-
Die
an dem TMux verfügbare
Bandbreite sollte ebenfalls berücksichtigt
werden, wie dies als nächstes erläutert wird.
Die Tabelle 1 zeigt die Schutzkanal-Kanal-Routenführungs-Optionen und die Ergebnisse
der Schutzmaßnahme,
die von dem TMuxs für
jeden Fall getroffen wird.
-
Tabelle
1: Schutzkanal-Routenführung-Optionen/Probleme
-
Wartungs-
und Betriebsleistungs-Überwachung
-
6 ist
ein Blockschaltbild des TMux, das die Blöcke zeigt, die an der Übertragung
von vier OC-48-Trib-Systemen über
ein OC-192 von einem Eingangs-TMux 40 zu
einem Ausgangs-TMux 50 für den Fall eines vernagelten
OC-192 P-Kanal-Trib-Schutztyps
beteiligt sind. Die Betriebsweise für die Vorwärtsrichtung ist aus Vereinfachungsgründen im
Folgenden gezeigt und beschrieben, wobei das TMux-Paar 40, 50 für den Rückwärtsverkehr ähnlich arbeitet.
-
Der
TMux 40 umfasst vier Trib-Eingangs-Ports 61-64,
wobei jeder Eingangs-Port zum Empfang eines ankommenden SONET-formatierten
optischen Signals OC-48 #1-4 über
eine jeweilige Eingangsstrecke 51, 53, 55 und 57 und
zu dessen Umwandlung in ein Eingangs-STS-48 #1-4 dient. Trib-Eingangs-Ports 61-64 führen physikalische
SONET-Schicht-Operationen, Taktrückgewinnung/Synthese,
Entwürfelung,
Rahmenbildung, Manipulation der Abschnitts-Zusatzdaten und der Leitungs-Zusatzdaten,
Demultiplexierung des STS-48 und Synchronisation der STS-Pfade mit
dem örtlichen
Takt aus, der von einer Synchronisationseinheit 72 geliefert
wird, sowie die Aussendung der Eingangs-STS-1s an eine STS-1-Verwaltung 65.
-
Ein
Trib-Transport-Zusatzdaten- (TOH-) Prozessor 60 empfängt die
SOH- und LOH-Bytes aller Eingangs-STS-48s und verarbeitet diese
Bytes entsprechend der Tabelle 2.
-
Tabelle
2: Trib-TOH-Manipulation
-
Die
Rahmenbildungs-Information in den Bytes A1-2 des ankommenden Signals
muss abgeschlossen werden, weil es viele unabhängige Trib-Rahmen-Ausrichtungen gibt,
jedoch lediglich eine OC-192-Rahmen-Ausrichtung. Das Abschnitts-Verfolgungs-Byte
J0, das die Lichtleitfasern identifiziert, wird ebenfalls abgeschlossen,
weil es irreführend
sein würde,
dieses Byte weiterzuleiten.
-
Das
Abschnitts-BIP-8-Byte (B1) wird wie üblich abgeschlossen, derart,
dass der TMux als ein Pseudo-Repeater zur Erleichterung der Fehlerisolation
erscheint. Irgendwelche Abschnitts-Fehler, die jedoch auf der Eingangsstrecke
oder der internen Strecke auftreten, werden jedoch an der Ausgangsstrecke
wiedergegeben, wie dies weiter unten erläutert wird.
-
Die
Abschnitts-Datenkommunikations-Bytes D1-D3 müssen zusammen mit den Bytes
E1 (Befehlsleitung) und F1 (Benutzer-Byte) aller Trib-Systeme durch
die Eingangs- und Ausgangs-TMuxs weitergeleitet werden. Irgendwelche
möglichen
Mittelstrecken-Zusammenführungsprobleme,
die an der Hochgeschwindigkeits-Mux/Trib-Schnittstelle
bezüglich
der Abschnitts-DCC-Protokolle auftreten, werden durch den TMux vermieden.
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Die
Leitungs-BIP-8-Bytes werden abgeschlossen. Auch hier werden irgendwelche
Leitungsfehler, die auf einer Eingangsstrecke, beispielsweise der
Strecke 51 oder der internen Strecke 30 auftreten,
an der Ausgangsstrecke wiedergegeben, so dass die Trib-Systeme eine
Signalbeeinträchtigungs-
(SD-) Schutzumschaltung nach Bedarf sowie die Leitungs-Betriebsleistungs-Überwachung
ausführen
können.
-
Die
APS-Bytes werden transparent weitergeleitet, wie dies weiter oben
angegeben wurde, um die normale Schutzoperation auf den Tributary-Systemen
zu ermöglichen.
Trib-Leitungs-AIS- und RDI-Wartungssignale laufen daher ebenfalls
durch. Das Leitungs-FEBE-Byte wird weitergeleitet, um die normale
Betriebsleistung-Überwachung
zu ermöglichen.
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Die
STS-Nutzdaten-Zeiger-Bytes H1-H3 müssen verarbeitet werden, um
immer noch auf die SPE zu zeigen, wenn die neue Rahmenausrichtung
aufgeprägt
wird. Weiterhin müssen
sie hinsichtlich kleiner Frequenz-Offsets über Stopf-Entstopf-Operationen manipuliert
werden.
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Das
Synchronisations-Byte S1 muss abgeschlossen/erzeugt werden, weil
es die Information über
die verwendete Zeitsteuer-Quelle liefert. Wachstums-Bytes Z0-Z2
sind undefiniert, so dass sie abgeschlossen werden.
-
Die
Leitungs-Datenkommunikations-Bytes D4-D12 und das Byte E2 (Befehlsleitung)
aller Trib-Systeme müssen
durch die Eingangs- und Ausgangs-TMuxs hindurchgeleitet werden.
Dieser Vorgang vermeidet irgendwelche Mittelstrecken-Koinzidenz-Probleme
hinsichtlich der Leitungs-DCC-Protokolle.
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Eine
POH-Überwachung 68 führt einen
Zugriff auf die POH jedes Trib-Systems aus. Die Trib-STS-POH werden
durchgeleitet, um die Definition der Transparenz zu erfüllen, doch
werden einige dieser Bytes auf Fehler und Alarme überwacht,
wie dies in der Tabelle 3 gezeigt ist.
-
Tabelle
3: Trib-POH-Manipulation
-
Ein
Fehlerdetektor 70 ist zur Feststellung von Fehlern auf
der Eingangsstrecke und zu deren Übertragung zu dem am fernen
Ende gelegenen TMux vorgesehen, so dass die Trib-Systeme Fehler
in geeigneter Weise feststellen. Die Fehlerdetektor-Einheit 70 empfängt die
BIP-8-Bytes B1, B2 und B3, zählt
die Abschnitts-/Leitungs-/Pfad-Code-Verletzungen
(CV) für
die Trib-Systeme und führt
Vergleiche mit einem bereitgestellten Leitungssignal-Beeinträchtigungs-
(SD-) Schwellenwert aus. Die Überschreitung
des Schwellenwertes stellt eine SD in der Schutzterminologie dar.
Diese Information wird an einen Sende-Über-Träger-TOH-Prozessor (SC TOHP) 66 geleitet,
der eine TMux-Mitteilung (TMux Msg) erzeugt, die vier Bytes umfasst,
eines zur Anzeige der Bitfehlerrate (BER) jeder Eingangsstrecke.
Das TMux Msg-Byte
wird in den K2-Zeitschlitz von STS-1 #9 jedes Trib-Systems eingefügt. Der
Fehlerdetektor 70 überwacht
weiterhin jeden Tributary-Eingang auf einen harten Fehler, und falls
dieser festgestellt wird, triggert er die Leitungs-AIS-Einfügung über den Trib-Signal-Abschnitt
des OC-192 SC.
-
Eine
mögliche
TMux Msg-Byte-Zuordnung ist in der Tabelle 4 zusammen mit der Rate
der gleichförmig verteilten
Leitungs-CVs für
eine vorgegebene BER bei der OC-48-Rate angegeben.
-
-
Die
STS-1-Verwaltungseinheit 65 ist für den Austausch der STS-1s
von den Tributaries verantwortlich, um die Verwendung der SC TOH
in STS-1 #1 zu ermöglichen.
Die Tabellen 5 und 6 erläutern
in Form eines Beispiels, wie die STS-1s der OC-48/OC-12/OC3-Trib-Systeme
in dem OC-192-Über-Träger angeordnet
sind.
-
-
-
Somit
wird für
das OC-48-Trib-Szenarium die OC-48-Trib-Zuführung, deren STS-1 #1 mit dem
SC STS-1 #1 zusammenfallen würde,
vollständig
(sowohl die Zusatzdaten als auch die Nutzdaten) mit STS-1 #13 (oder
irgendeinem STS-1, das normalerweise keine Transport-Zusatzdaten überträgt) vertauscht.
Für OC-3- oder OC-12-Tribs
wird der Trib, dessen STS-1 #1 mit dem OC-192-STS-1 #1 zusammenfallen
würde,
nicht in dem TMux unterstützt.
Somit wird ein Maximum von 15 OC-12-Tribs unterstützt. Die 7A zeigt,
wie OC-12-Tributary-Systeme transparent von einem OC-192 SC übertragen
werden, während 7B OC-3-Tributaries zeigt.
-
Die
SC TOHP 66 leitet die Trip-TOH-Bytes von dem Block 60 weiter
und richtet jedes Byte in dem richtigen Zeitschlitz aus, bevor dieses
zu einem Über-Träger- (SC-) Ausgangs-Port 71 geleitet
wird. Die STS-1-Verwaltung 65 lenkt die 4 × 48-Komponenten-STS-1s,
die von dem jeweiligen Trib-Eingangs-Port empfangen werden, an den
SC-Ausgangs-Port 71 zum Multiplexieren der STS-1s in dem
Ausgangs-Über-Träger weiter.
-
Der
SC-Ausgangs-Port 71 empfängt die Ausgangs-STS-1s von
dem Block 65 und den SC TOH von dem SC TOHP 66,
multiplexiert die STS-1s in dem Überträger STS-192,
fügt die
SC TOH hinzu und ist weiterhin für
die Verwürfelung,
Umwandlung des Ausgangs-STS-192 in den optischen Überträger OC-192
und dessen Aussendung auf die Lichtleitfaser 30 verantwortlich.
Der SC-Ausgangs-Port 71 führt weiterhin eine Taktsynthese
auf der Grundlage des örtlichen
Taktes von der Synchronisationseinheit 72 aus.
-
Ein
SC-Eingangs-Port 91 am Ausgangs-TMux 50 empfängt den
optischen Über-Träger OC-192
auf der Lichtleitfaserstrecke 30 und wandelt ihn in einen
Eingangs-STS-192
um. Der SC-Eingangs-Port 91 führt SONET-Operationen der physikalischen
Schicht, die Takt-Rückgewinnung/Synthese,
die Entwürfelung,
das Abstreifen der SC TOH, die Demultiplexierung, die Synchronisation
der STS-Pfade mit dem örtlichen
Takt, der von einer Synchronisationseinheit 92 geliefert
wird, und die Aussendung der ankommenden STS-1s an eine STS-1-Verwaltung 85 aus.
-
Ein
SC-Empfangs-Zusatzdaten-Prozessor (SC ROHP) 86 empfängt die
jeweiligen SOH- und LOH-Bytes der SC TOH und leitet die Trib-TOH
an den Trib-TOH-Prozessor
(TOHP) 80 weiter. Der Trip-TOH-Prozessor 80 leitet
die TMux Msg-Bytes ab. Unter Verwendung einer Nachschlagetabelle
zeigt jeder TMux-Wert die Fehlerrate an, die auf dem abgehenden
Trip-Signal wiedergegeben werden muss. Die Fehler werden durch passendes
Invertieren von B1- und B2-Werten eingeführt.
-
Die
verbleibenden Trip-TOH werden entweder weitergeleitet oder erzeugt,
wie in Tabelle 2.
-
Eine
POH-Überwachung 88 führt einen
Zugriff auf die POH-Bytes aus, lässt
sie jedoch wiederum unverändert.
Diese Bytes werden lediglich auf Fehler und Alarme überwacht,
wie dies in der Tabelle 3 gezeigt ist.
-
Ein
Fehlerdetektor 90 überwacht
die OC-192 SC TOH auf B2-Fehler und leitet diese Zählung an
den Trip-TOH-Prozessor 80 weiter, der die OC-192-Fehler
in die korrumpierten B1- und B2-Werte einfügt, die an jeden Trip-Ausgangs-Port
gesandt werden. Für
harte Ausfälle
auf dem OC-192 SC triggert der Fehlerdetektor die Einfügung einer
Leitungs-AIS auf allen Ausgangs-Tribs über den Trib-TOH-Prozessor.
-
Die
STS-1-Verwaltung 85 lenkt die Komponenten-STS-1s des Über-Trägers zu
einem jeweiligen Ausgangs-Port 81-84 zum Multiplexieren
der STS-1s in die abgehenden OC-48s. Die STS-1-Verwaltung 85 vertauscht
weiterhin STS-1 #13 zurück
auf STS-1 #1, oder wie der Fall für andere Granularitäten der
Eingangs-Tributary
sein kann. Ein Ziel-Trib-System empfängt ihren jeweiligen OC-48 über einen
der vier Trib-Ausgangs-Ports 81-84. Jeder Trib-Ausgangs-Port 81-84 ist
für den
Empfang der abgehenden STS-1s von dem Block 85, für die Multiplexierung
der STS-1s in einen Ausgangs-STS-48, die Hinzufügung der von dem Block 80 empfangenen
Trib-TOH, die Verwürfelung,
die Umwandlung des STS-48-Signals in das jeweilige abgehende optische
Signal OC-48 und dessen Aussendung auf die jeweilige Ausgangsstrecke
verantwortlich. Die Trib-Ausgangs-Ports führen weiterhin eine Taktsynthese
auf der Grundlage des örtlichen
Taktes der Synchronisationseinheit 92 aus.
-
Weil
die E1-2, F1- und D1-D12-Bytes der Ursprungs-Trib-Systeme transparent
weitergeleitet werden, gibt es keinen Zugriff auf die Trib-Befehlsleitungs-
(OW-), Benutzer- und Datenkommunikations-Kanäle von einem TMux. Weil jedoch
jeder TMux an der gleichen Stelle wie die Trib-Systeme angeordnet
ist, wie dies beispielsweise aus 4A zu
erkennen ist, kann jedes Ursprungs-Trib-System 2, 4, 6 und 8 einen
Zugriff auf seine eigenen OWs, Benutzer- und Datenkommunikations-Kanäle ausführen. Ein
Zugriff auf die OC-192 E1-2, F1 und D1-D12-Bytes wird durch die
TMuxs unterstützt.
-
Die
J0-Abschnitts-Verfolgungs-Bytes von den ursprünglichen Trib-Systemen könnten an
den Ausgangs-TMux-Trib-Ausgängen
regeneriert werden, so dass die netzabwärts gelegenen Trib-Systeme
immer noch die gleichen J0s sehen und ihre Bereitstellung nicht ändern müssen.
-
Die
unterstützten
Trib-Raten/Mengen sind vier OC-48, 15 OC-12 oder 15 OC-3. Der OC-12
oder OC-3-Trib, dessen STS-1 #1 dem STS-1 #1 auf der OC-192-Leitung
entsprechen würde,
wird nicht unterstützt, um
TOH-Konflikte zu vermeiden.
-
Fehler-Isolation
-
Die
Wechselwirkung zwischen den TMuxs 40 und 50 und
den Trib-Systemen als Antwort auf Leitungsbeeinträchtigungen
und -ausfälle
wird als Nächstes
anhand der 6 für den Fall der vernagelten
OC-192-Option beschrieben.
-
Wie
dies weiter oben angegeben wurde, muss der TMux die Signalausfall-
(SF-) und Signalbeeinträchtigungs-
(SD-) Bedingungen, die auf dem Eingangs-Streckenabschnitt und dem internen Streckenabschnitt auftreten,
an dem Ausgangs-Streckenabschnitt wiedergeben, so dass die Trib-Systeme
eine Schutzumschaltung, falls erforderlich, und eine Betriebsleistungs-Überwachung
ausführen
können.
-
Sowohl
die Leitungs-RDI- (Fern-Fehleranzeige-) Mitteilung als auch das
Leitungs-FEBE- (Blockfehler am
fernen Ende) Byte M1 für
jeden Trib werden durch den TMux-Streckenabschnitt weitergeleitet,
so dass eine geeignete Wartungs-Signalisierung
durchgeführt
werden kann.
-
(a) Vorwärts-Streckenabschnitts-Reaktion
auf eine Leitungsbeeinträchtigung
-
Wenn
ein Leitungsbeeinträchtigungs-Zustand
entweder auf dem Tributary-Eingangs-Streckenabschnitt
oder dem internen OC-192-Streckenabschnitt auftritt, muss der Ausgangs-TMux-Trib
die B2s korrumpieren, so dass die kombinierte BER der Tributary-Eingangsstrecke
und der internen OC-192-Strecke nachgeahmt wird. Dies stellt sicher,
dass das netzabwärts
gelegene Trib-System eine SD-Pegel-Schutzumschaltung einleitet, falls erforderlich.
Die B1s müssen
ebenfalls korrumpiert werden, um übereinstimmende Betriebsleistungs-Überwachungszählungen
zu schaffen.
- (i) Ein Alarm für einen
Leitungsbeeinträchtigungs-Zustand
an der Eingangsstrecke 51 wird an den TMux 40 geliefert,
und der Fehlerdetekor 70 zählt die Leitungscode-Verletzungen
(CVs). Ein TMux Msg-Byte wird im Block 66 erzeugt, um die
Bitfehlerrate (BER) der Eingangsstrecke 51 anzuzeigen.
Die Leitungsfehler-Zählung
und die Erzeugung des TMux Msg-Bytes erfolgt immer unabhängig davon,
ob die BER den SD-Schwellenwert durchquert hat oder nicht. Es wird
keine Schutzmaßnahme
von dem TMux 40 getroffen.
-
Der
TMux 50 empfängt
eine saubere OC-192-Leitung vom TMux 40, er zählt jedoch
die Pfadcode-Verletzungen (CV) auf der Pfad-Ebene des entsprechenden
Trib mit dem Detektor 90, und es könnten Pfad-SD-Alarme ausgelöst werden.
Das TMux Msg-Byte wird abgeleitet, und eine BER wird über den
Block 80 auf dem entsprechenden Ausgangs-Streckenabschnitt 52 erzeugt,
um die BER der betroffenen Eingangsstrecke nachzubilden. Das Ziel-Trib
empfängt
eine beeinträchtigte
Leitung von dem TMux 50. Als Antwort hierauf zählt er die
Leitungscode-Verletzungen. Er könnte
möglicherweise
einen Leitungs-SD-Alarm auslösen
und die Schutzumschaltung einleiten, nämlich eine K1-Anforderung zurück an das
Eingangs-Trib-System liefern.
- (ii) Ein Alarm
für einen
Leitungsbeeinträchtigungs-Zustand
auf dem internen Streckenabschnitt 30 wird ebenfalls an
den TMux 50 geliefert. Der Fehlerdetektor 90 leitet
die Leitungsfehler-Zähler
an den Block 80 weiter, der die passenden BERs für die Ausgangsstrecken 52, 54, 56 und 58 erzeugt.
Jedes Ziel-Trib-System
reagiert einzeln.
-
Weil
in der Praxis gleichzeitige Beeinträchtigungen auf einer oder mehreren
Eingangs-Streckenabschnitten und dem internen Streckenabschnitt
auftreten können,
ist die tatsächliche
Betriebsweise des TMux eine Kombination der vorstehenden zwei Szenarien.
Der Trib-TOH-Prozessor summiert dann die BER von der OC-192-Leitung
mit der BER, die von jedem TMux Msg-Byte angezeigt wird, das örtlich von
jedem Trib-Signal abgeleitet wird. Die resultierende BER wird auf
jeder abgehenden Strecke 52, 54, 56 und 58 wiedergegeben.
-
(b) Rückwärtsstrecken-Reaktion auf eine
Leitungsbeeinträchtigung
-
Eine
Beeinträchtigung
auf dem Eingangs-Streckenabschnitt 51 löst das Senden von Leitungs-FEBE-Zählungen
zurück
durch das jeweilige Ziel-Trib-System aus, das über den Streckenabschnitt 52 mit
dem Ausgangs-TMux 50 verbunden ist.
-
Eine
Beeinträchtigung
auf dem internen Streckenabschnitt 30 löst das Senden der Leitungs-FEBE-Zählungen
zurück
durch alle Ziel-Trib-Systeme aus.
-
Für den kombinierten
Fall einer Beeinträchtigung
auf einem Eingangs-Streckenabschnitt
und einer Beeinträchtigung
auf dem internen Streckenabschnitt entsprechen die zurückgesandten
Leitungs-FEBE-Zählungen
der kombinierten Beeinträchtigung.
-
(c) Vorwärtsstrecken-Reaktion
auf einen Leitungsausfall (SF)
-
Wenn
ein Leitungsausfall-Zustand auf entweder der Tributary-Eingangsstrecke 51, 53, 55 oder 57 oder
der internen Strecke 30 auftritt, muss der Trib-Ausgang
des Ausgangs-TMux ein Leitungsalarm-Sperrsignal (AIS) senden. Dies
stellt sicher, dass das netzabwärts
gelegene Trib-System eine Schutzumschaltung einleitet.
- (i) ein Alarm für
einen SF-Zustand auf den Eingangsstrecken 51, 53, 55 und 57 wird
an dem Eingangs-TMux 40 und den Ziel-Systemen geliefert.
Die Ziel-Trib-Systeme
berichten den SF-Zustand als durch den Leitungs-AIS hervorgerufen,
weil dieser durch den Eingangs-TMux 40 erzeugt wird. Lediglich
der Eingangs-TMux
berichtet die richtige Ursache des SF. Dieser Alarm-Berichtsvorgang
ist ähnlich
dem eines Regenerators.
-
Wenn
der SF aufgrund eines Rahmenverlustes (LOF) auftritt, zählt der
Eingangs-TMux 40 die
schwerwiegend fehlerbehafteten Rahmen-Sekunden-Abschnitte, die fehlerbehafteten
Sekunden-Abschnitte und die schwerwiegend fehlerbehafteten Sekunden-Abschnitte.
Der Eingangs-TMux 40 fügt
die Leitungs-AIS über
die betroffene Dritt-Bandbreite ein. Dies führt automatisch dazu, dass
die Pfad-AIS gesetzt wird. Irgendein Pfad-Ebenen-Alarm wird durch
den Ausfall der höheren
Ebene gesperrt.
-
Der
Ausgangs-TMux 50 empfängt
eine saubere OC-192-Leitung von dem Eingangs-TMux 40. Auf
der Pfad-Ebene löst
der TMux 50 STS-Pfad-AIS-Alarme auf den betreffenden Pfaden
aus und zählt
nicht verfügbaren
Sekunden-Pfad und Ausfall-Zählungen-Pfad
auf den betroffenen Pfaden. Das eingebettete Trib-Leitungs-AIS wird
aus dem Trib-Ausgangs-Port heraus als übliches Leitungs-AIS weitergeleitet.
-
Das
netzabwärts
gelegene Trib-System löst
einen Leitungs-AIS-Alarm aus und zählt schwerwiegend fehlerbehaftete
Rahmen-Sekunden-Abschnitte, fehlerbehaftete Sekunden-Abschnitte,
schwerwiegend fehlerbehaftete Sekunden-Abschnitte, usw. und leitet die Schutzumschaltung
ein, das heißt
sie sendet die K1-Byte-Anforderung
zurück
in Richtung auf das Eingangs-Trib-System.
- (ii)
Ein Alarm für
einen SF auf der internen Strecke 30 würde an den Ausgangs-TMux 50 und
alle Ziel-Trib-Systeme geliefert.
-
Wenn
es gleichzeitige SFs auf einer oder mehreren Eingangsstrecken und
der internen Strecke gibt, ist die System-Reaktion eine Kombination
der beiden vorstehenden Szenarien.
-
(d) Rückwärtsstrecken-Reaktion auf einen
Leitungsausfall (SF)
-
Ein
SF-Zustand auf dem Eingangs-Streckenabschnitt löst das Senden einer Leitungs-RDI
durch das Ziel-Trib-Systema aus. Ein SF auf dem internen Streckenabschnitt
löst das
Rücksenden
der Leitungs-RDI durch alle die Ziel-Trib-Systeme aus.
-
Für den kombinierten
Fall eines SF auf einem Eingangs-Streckenabschnitt und einem SF
auf dem internen Streckenabschnitt wird eine Leitungs-RDI von allen
Ziel-Trib-Systemen zurückgesandt.
Der SF auf der Eingangsstrecke ist nicht stillschweigend, sondern
der Eingangs-TMux 40 liefert diesen Alarm. Für den kombinierten
Fall eines SD auf dem Eingangs-Streckenabschnitt und einem SF auf
dem internen Streckenabschnitt wird die Leitungs-RDI von allen Ziel-Trib-Systemen
zurückgesandt.
Der SD auf dem Eingangs-Streckenabschnitt ist wiederum nicht stillschweigend,
sondern der TMux 40 liefert einen Alarm hierfür.
-
Für den kombinierten
Fall eines SF auf der Eingangsstrecke und einer SD auf der internen
Strecke wird die Leitungs-RDI von dem jeweiligen Ziel-Trib-System
zurückgesandt
und Leitungs-FEBEs werden durch die anderen Ziel-Trib-Systeme gezählt.