ES2691750T3 - Switching mechanisms for network protection and network protection methods - Google Patents
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Abstract
Método de conmutación para protección de redes entre dos conmutadores que presentan una pluralidad de trayectorias de comunicación óptica entre ellos, que comprende las etapas siguientes: detectar, en dichos conmutadores, un fallo en una primera trayectoria de comunicación óptica, generar resultados de detección representativos de la identificación de dicho fallo; comunicar dichos resultados de detección internamente dentro de dichos conmutadores a unos respectivos controladores basados en conmutación; y provocar una conmutación a una segunda trayectoria de comunicación óptica como respuesta a la recepción de dichos resultados de detección por parte de dichos controladores basados en conmutación; caracterizado por que dicha segunda trayectoria de comunicación óptica es seleccionada por dichos controladores después de completar una de entre las siguientes etapas adicionales - identificar una pluralidad de trayectorias de comunicaciones ópticas alternativas disponibles entre dichos dos conmutadores y seleccionar una de estas trayectorias, y - determinar una trayectoria de comunicación óptica siguiente de entre una pluralidad de trayectorias de comunicación óptica dispuestas en un orden predeterminado, y seleccionar esa trayectoria de comunicación óptica.Switching method for protecting networks between two switches having a plurality of optical communication paths between them, comprising the following steps: detecting, in said switches, a failure in a first optical communication path, generating detection results representative of the identification of said failure; communicating said detection results internally within said switches to respective switching-based controllers; and causing a switch to a second optical communication path in response to the reception of said detection results by said switching-based controllers; characterized in that said second optical communication path is selected by said controllers after completing one of the following additional steps - identifying a plurality of alternate optical communication paths available between said two switches and selecting one of these paths, and - determining a optical communication path following from a plurality of optical communication paths arranged in a predetermined order, and selecting that optical communication path.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Mecanismos de conmutacion para proteccion de redes y metodos de proteccion de redes.Switching mechanisms for network protection and network protection methods.
Campo de la invencionField of the invention
La invencion se refiere a mecanismos de conmutacion para proteccion de redes y a metodos de proteccion de redes.The invention relates to switching mechanisms for network protection and network protection methods.
Antecedentes de la invencionBackground of the invention
Los cortes de fibras, los fallos en equipos y el deterioro provocan un numero significativo de alteraciones y cortes de servicio. A medida que los negocios y los consumidores se hacen cada vez mas intolerantes a las avenas en las redes, el tiempo de indisponibilidad puede resultar muy costoso para los operadores debido tanto a la perdida de ingresos como al dano de su imagen. Como consecuencia, los operadores estan buscando continuamente mejores formas de proteger las redes contra dichos fallos de la fibra y reducir costes mediante un uso mas eficiente del ancho de banda de proteccion.The cuts of fibers, the failures in equipment and the deterioration cause a significant number of alterations and cuts of service. As businesses and consumers become more and more intolerant of the networks, the unavailability time can be very expensive for operators due to both the loss of income and the damage to their image. As a result, operators are continually looking for better ways to protect networks against such fiber failures and reduce costs through more efficient use of protection bandwidth.
Habitualmente, los sistemas existentes de conmutacion de proteccion implican comunicaciones o senalizacion de nivel superior entre nodos de la red usando comunicaciones por paquetes o canales con tara de entramado complejo.Usually, existing protection switching systems involve communications or higher-level signaling between nodes of the network using packet communications or channels with complex framework overhead.
El diseno de redes que estan protegidas automaticamente contra el peor de los casos de multiples roturas de fibra puede resultar dificultoso y caro. Como consecuencia, tipicamente muchos esquemas de proteccion de redes solamente proporcionan proteccion automatica contra fallos individuales de la fibra. El razonamiento que subyace tras esto es que el personal de reparaciones sera enviado inmediatamente despues de un fallo individual y se espera que arregle el problema antes de que se produzca otro fallo. Muchos de los calculos de la disponibilidad global de las lmeas de transporte y de la red estan sujetos a la probabilidad de un segundo fallo que se produce antes de que se repare el primero.The design of networks that are automatically protected against the worst case of multiple fiber breaks can be difficult and expensive. As a result, typically many network protection schemes only provide automatic protection against individual fiber failures. The reasoning behind this is that the repair personnel will be sent immediately after an individual failure and is expected to fix the problem before another failure occurs. Many of the calculations of the global availability of transport lines and the network are subject to the probability of a second failure that occurs before the first one is repaired.
Normalmente, los desastres importantes, como terremotos y huracanes, provocan multiples roturas de fibra en una red. Aunque ningun sistema puede proteger contra todas las contingencias, disponer de una red que se pueda reconfigurar y recuperar automaticamente de multiples fallos de la fibra hara que mejore considerablemente la disponibilidad global.Normally, major disasters, such as earthquakes and hurricanes, cause multiple fiber breaks in a network. Although no system can protect against all contingencies, having a network that can automatically reconfigure and recover from multiple fiber failures will greatly improve overall availability.
En terminos de tecnica anterior conocida, el documento US 2005/0180316 describe una red bidireccional de comunicaciones opticas multiplexadas por division de longitud de onda (WDM) que incluye componentes para detectar automaticamente un fallo a lo largo de una gma de ondas optica principal en un enlace que forma parte de una red de comunicaciones WDM bidireccional y conmutar la trayectoria de transmision de las senales opticas propagadas a lo largo de ese enlace desde esa gma de ondas a una segunda gma de ondas de reserva siempre que se detecte un fallo en la primera gma de ondas, usando conmutadores opticos 1x2, filtros opticos, fotodetectores y electronica en una configuracion disenada para evitar avenas ocultas. Los conmutadores opticos 1x2 se pueden sustituir por conmutadores opticos 2x2 en combinacion con otros equipos para permitir la monitorizacion constante de la gma de ondas de reserva, la provision de duplicacion auxiliar para transmisores, receptores y acopladores opticos en la trayectoria que contiene la gma de ondas principal, y/o permitir el acarreo de trafico de baja prioridad sobre la gma de ondas de reserva siempre que se encuentren el modo de reserva. No se requiere ningun mecanismo de senalizacion de entrada en contacto entre los extremos opuestos de las gmas de ondas para la proteccion de conmutacion.In terms of prior art known, US 2005/0180316 discloses a bidirectional network of optical communications multiplexed by wavelength division (WDM) that includes components to automatically detect a fault along a main optical wave array in a link forming part of a bidirectional WDM communications network and switching the transmission path of the optical signals propagated along that link from that wave array to a second wave of reserve waves whenever a failure is detected in the first wave. Wave array, using 1x2 optical switches, optical filters, photodetectors and electronics in a configuration designed to avoid hidden oats. Optical switches 1x2 can be replaced by 2x2 optical switches in combination with other equipment to allow constant monitoring of the reserve wave array, the provision of auxiliary duplication for transmitters, receivers and optical couplers in the path containing the waveform principal, and / or allow the carriage of low priority traffic on the reserve waveform whenever the reservation mode is found. No signaling mechanism of contact is required between the opposite ends of the waveforms for the switching protection.
El documento US 2002/0197004 divulga una unidad de desviacion para un sistema de fibra optica que incluye una trayectoria de servicio y una trayectoria de proteccion, mediante el cual la unidad de desviacion preve una conmutacion como respuesta a problemas debidos a cortes de fibras y/o avenas de equipos que pueden producirse en el sistema de fibra optica. Las trayectorias de servicio y de proteccion se encuentran en un punto de desviacion de la red de fibra optica, o en un equipo de proteccion de red (NPE) que esta situado cerca de un equipo de interfaz de cliente. En la unidad de desviacion o NPE se proporciona una pluralidad de conmutadores, junto con un detector y un procesador, para determinar si se esta recibiendo alguna senal de la trayectoria de servicio, y, en caso negativo, para reconfigurar el sistema con el fin de aceptar senales de la trayectoria de proteccion.US 2002/0197004 discloses a deflection unit for an optical fiber system that includes a service path and a protection path, by means of which the deflection unit provides for a switch in response to problems due to fiber cuts and / o oats of equipment that can be produced in the fiber optic system. The service and protection paths are at a point of deviation from the fiber optic network, or network protection equipment (NPE) that is located near a client interface equipment. In the deviation unit or NPE a plurality of switches are provided, together with a detector and a processor, to determine if any signal is being received from the service path, and, if not, to reconfigure the system in order to accept signals from the protection path.
El documento US n° 6.362.905 divulga un aparato optico de subreparticion que incluye un terminal conectado a una trayectoria de transmision procedente de una estacion terminal de transmision optica y otro terminal conectado a una trayectoria de transmision procedente de otra estacion terminal de transmision optica, un primer conmutador de senales opticas que tiene “M1” puertos y “N1” puertos, a traves de los cuales puede pasar la senal optica, y un segundo conmutador de senales opticas que tiene “M2” puertos y “N2” puertos, a traves de los cuales puede pasar la senal optica, y “L” repetidores de senales opticas, un extremo conectado a los “N1” puertos del primer conmutador de senales opticas, y el otro extremo conectado a los “N2” puertos del segundoUS 6362905 discloses an optical sub-partitioning apparatus including a terminal connected to a transmission path from one optical transmission terminal station and another terminal connected to a transmission path from another optical transmission terminal station, a first optical signal switch that has "M1" ports and "N1" ports, through which the optical signal can pass, and a second optical signal switch that has "M2" ports and "N2" ports, through of which the optical signal can pass, and "L" optical signal repeaters, one end connected to the "N1" ports of the first optical signal switch, and the other end connected to the "N2" ports of the second
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conmutador optico. Los “N1” y “N2” puertos son iguales a “L” repetidores de senales opticas. Los “M1” puertos del primer conmutador de senales opticas conectados al primer terminal, y los “m2” puertos del segundo conmutador de senales opticas conectados al otro terminal son superiores o iguales a 2.Optical switch The "N1" and "N2" ports are equal to "L" optical signal repeaters. The "M1" ports of the first optical signal switch connected to the first terminal, and the "m2" ports of the second optical signal switch connected to the other terminal are greater than or equal to 2.
Sumario de la invencionSummary of the invention
La presente invencion se expone en las reivindicaciones adjuntas.The present invention is set forth in the appended claims.
Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings
La Figura 1 muestra una vista general de un mecanismo y un conmutador automaticos, distribuidos y rapidos para proteccion de fibra optica en redes, que hacen uso de una combinacion de control de conmutacion y deteccion locales de fallos en fibra.Figure 1 shows an overview of a fast, distributed and automatic mechanism and switch for fiber optic protection in networks, which makes use of a combination of local fiber fault switching and detection.
La Figura 2 muestra un mecanismo de proteccion de redes segun se preve en la figura 1, con la forma de realizacion detallada de dos conmutadores A y B con detectores de energfa.Figure 2 shows a network protection mechanism as provided in Figure 1, with the detailed embodiment of two switches A and B with energy detectors.
La Figura 3 muestra un mecanismo de proteccion de redes en una vista general, que usa conmutadores con dos detectores de energfa por cada puerto de un conmutador.Figure 3 shows a network protection mechanism in an overview, which uses switches with two energy detectors for each port of a switch.
La Figura 4 muestra un mecanismo de proteccion de redes para sistemas de fibra bidireccionales, que usa conmutadores con dos detectores de energfa por cada puerto de un conmutador.Figure 4 shows a network protection mechanism for bidirectional fiber systems, which uses switches with two energy detectors for each port of a switch.
La Figura 5 muestra un mecanismo de proteccion de redes para deteccion y proteccion contra una pluralidad de fallos.Figure 5 shows a network protection mechanism for detection and protection against a plurality of faults.
Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention
Las formas de realizacion de esta invencion incrementan la velocidad de deteccion de fallos y de la conmutacion de proteccion de redes al disponer de conmutadores opticos inteligentes con detectores de potencia optica que pueden detectar localmente fallos en la lmea optica. El controlador de conmutacion funciona sin que la conmutacion sea el resultado de una comunicacion optica de capa ffsica de un conmutador a otro y sin un entramado de tara complicado tal como requieren sistemas de la tecnica anterior.The embodiments of this invention increase the speed of detection of failures and of the network protection switching by having intelligent optical switches with optical power detectors that can detect local faults in the optical line. The switching controller operates without the switching being the result of optical physical layer communication from one switch to another and without a complicated overhead network such as systems of the prior art require.
Las formas de realizacion mejoran tambien la utilizacion de la fibra al permitir que lmeas de trabajo compartan un grupo de trayectorias de proteccion.The embodiments also improve the use of fiber by allowing work lines to share a group of protection paths.
El concepto de “grupo compartido” se puede ampliar a la difmil tarea de proteger una red contra multiples roturas de fibra simplemente monitorizando a traves de un detector, tal como detectores de potencia optica, las trayectorias de proteccion de la misma manera que las trayectorias de trabajo despues de que estas hayan sido suministradas. Esto permite proteger las trayectorias de proteccion portadoras de trafico con los recursos restantes del grupo compartido. Si la red experimenta una segunda rotura de fibra ya sea en una trayectoria de proteccion suministrada o en una lmea de trabajo regular, el trafico se conmuta automaticamente a otra trayectoria de proteccion del grupo. El concepto de “grupo compartido” tambien puede potenciar la disponibilidad de la red al proporcionar proteccion contra multiples fallos de la fibra.The concept of "shared group" can be extended to the difficult task of protecting a network against multiple fiber breaks simply by monitoring through a detector, such as optical power detectors, the protection paths in the same way as the paths of work after they have been supplied. This makes it possible to protect the traffic carrier protection paths with the remaining resources of the shared group. If the network experiences a second fiber break, either in a supplied protection path or in a regular work line, the traffic is automatically switched to another protection path of the group. The concept of "shared group" can also enhance the availability of the network by providing protection against multiple fiber failures.
El numero de fallos que puede tolerar la red queda determinado por el tamano del grupo de fibras de repuesto.The number of failures that the network can tolerate is determined by the size of the replacement fiber group.
Las formas de realizacion de la invencion se pueden usar para sustituir o complementar metodos existentes de conmutacion de proteccion en sistemas tradicionales como el SONET (redes opticas smcronas) y/o SDH (jerarqma digital smcrona). La integracion del mecanismo en dichos sistemas no requiere ninguna revision fundamental de los sistemas, lo cual hace que el sistema resulte particularmente ventajoso debido a su adaptabilidad.The embodiments of the invention can be used to replace or complement existing methods of protection switching in traditional systems such as SONET (optical networks smcronas) and / or SDH (digital hierarchy smcrona). The integration of the mechanism in such systems does not require any fundamental revision of the systems, which makes the system particularly advantageous due to its adaptability.
En la practica, una forma de realizacion se puede integrar en sistemas existentes como mejora para la gestion de fallos de fibras. Por ejemplo, el conmutador optico se intercomunica con los planos de control de red de nivel superior a traves de un canal de comunicaciones estandar.In practice, one embodiment can be integrated into existing systems as an improvement for the management of fiber failures. For example, the optical switch interconnects with the higher-level network control planes through a standard communications channel.
En el caso de una rotura de fibra, un conmutador realiza una reconfiguracion automaticamente en relacion con el fallo de acuerdo con reglas predefinidas, y a continuacion, informa al plano de control de nivel superior por medio de una interfaz de aguas arriba. A la inversa, los planos de control de nivel superior pueden ordenar al conmutador que realice una reconfiguracion en caso de fallos que no sean de fibra o desactivar la caractenstica de conmutacion de proteccion automatica para operaciones de mantenimiento. Las formas de realizacion de la invencion permiten que las lmeas de trafico de trabajo compartan eficientemente varias trayectorias de proteccion sin necesidad de intervencion desde una capa de control de red de nivel superior ni necesidad de comunicacion de control entre conmutadores.In the case of a fiber break, a switch performs a reconfiguration automatically in relation to the failure according to predefined rules, and then informs the upper level control plane by means of an upstream interface. Conversely, higher-level control planes may instruct the switch to perform a reconfiguration in the event of non-fiber failures or to deactivate the automatic protection switching feature for maintenance operations. Embodiments of the invention allow work traffic lines to efficiently share multiple protection paths without the need for intervention from a higher level network control layer or the need for control communication between switches.
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Una forma de realizacion de la invencion incluye dos conmutadores opticos en los extremos de una trayectoria de comunicaciones con detectores opticos para proteger contra fallos de red que dan como resultado una reduccion o perdida de potencia optica, sin necesidad de intervencion de planos de control de red de nivel superior, de senalizacion compleja o de cualquier comunicacion de control entre conmutadores.One embodiment of the invention includes two optical switches at the ends of a communications path with optical detectors to protect against network failures that result in a reduction or loss of optical power, without the need for intervention of network control planes higher level, complex signaling or any control communication between switches.
La Figura 1 muestra un mecanismo de conmutacion para proteccion de fibra optica en redes que usa una combinacion de control de conmutacion y deteccion locales de fallos de fibra. El nodo de conmutacion 1 incorpora un transmisor (Tx.) mientras que el nodo de conmutacion 4 incorpora un receptor (Rx).Figure 1 shows a switching mechanism for optical fiber protection in networks using a combination of local fiber fault switching and detection control. The switching node 1 incorporates a transmitter (Tx.) While the switching node 4 incorporates a receiver (Rx).
En el conmutador del nodo 1, por lo menos un detector de potencia optica esta situado en el puerto de salida correspondiente a la trayectoria de trabajo. El detector esta configurado para detectar energfa correspondiente a la reflexion resultando de un fallo de fibra, tal como una rotura en la misma, en la trayectoria de trabajo entre el conmutador del nodo 1 y el conmutador del nodo 4.In the node 1 switch, at least one optical power detector is located in the output port corresponding to the work path. The detector is configured to detect energy corresponding to the reflection resulting from a fiber failure, such as a break in it, in the working path between the switch of node 1 and the switch of node 4.
El conmutador del nodo 4 incorpora por lo menos un detector de potencia optica en un puerto de entrada del conmutador correspondiente a la trayectoria de trabajo. Este detector de potencia optica esta configurado para detectar una perdida de energfa en la trayectoria de trabajo, debido a una rotura en la trayectoria. Entre los detectores de potencia optica en los respectivos nodos de conmutacion y su controlador de conmutacion inteligente respectivo se proporciona una lmea de comunicaciones.The node 4 switch incorporates at least one optical power detector at a switch input port corresponding to the work path. This optical power detector is configured to detect a loss of energy in the work path, due to a break in the path. A communications line is provided between the optical power detectors in the respective switching nodes and their respective intelligent switching controller.
El controlador de conmutacion inteligente responde a la deteccion de una reflexion en el puerto de salida del conmutador del nodo 1, para provocar una conmutacion a una trayectoria de proteccion disponible, tal como la trayectoria de proteccion compartida 1, que es compartida por los conmutadores de los nodos 1, 2, 3 y 4. De manera sustancialmente simultanea, el detector optico en el puerto de entrada del conmutador del nodo 4 transmite una senal de perdida de energfa al controlador de conmutacion inteligente del nodo de conmutacion 4, lo cual provocara la conmutacion a una trayectoria de proteccion disponible, tal como la trayectoria de proteccion 1. La trayectoria de proteccion 1 pasa a traves del nodo de conmutacion 2 y del nodo de conmutacion 3 antes de llegar al nodo de conmutacion 4.The intelligent switching controller responds to the detection of a reflection at the output port of the switch of node 1, to cause a switch to an available protection path, such as the shared protection path 1, which is shared by the switches of nodes 1, 2, 3 and 4. In a substantially simultaneous manner, the optical detector at the input port of the node 4 switch transmits an energy loss signal to the intelligent switching controller of the switching node 4, which will cause the switching to an available protection path, such as the protection path 1. The protection path 1 passes through the switching node 2 and the switching node 3 before reaching the switching node 4.
Puesto que el hardware de conmutacion local controla conexiones de nodos con las fibras tanto de trabajo como de proteccion para todas las trayectorias conectadas al conmutador, el hardware de conmutacion puede seleccionar de entre multiples trayectorias de proteccion predeterminadas en un grupo de trayectorias disponibles. No es necesario que la fibra de proteccion exacta usada para una avena de una fibra de trabajo particular este predeterminada. En otras palabras, puede ser cualquiera de las trayectorias de proteccion disponibles que se proporcionan en un grupo.Since the local switching hardware controls node connections with both the working and protection fibers for all paths connected to the switch, the switching hardware can select from among multiple predetermined protection paths in a group of available paths. It is not necessary that the exact protection fiber used for an oat of a particular working fiber is predetermined. In other words, it can be any of the available protection paths that are provided in a group.
El metodo para seleccionar la siguiente trayectoria de proteccion disponible se puede determinar a traves de una variedad de medios. Por ejemplo, un metodo sencillo consistina en presuministrar trayectorias de proteccion y, a continuacion, predeterminar el orden en el que se asignaran para mitigar fallos de red. Esto permite que multiples trayectorias de trabajo conectadas al conmutador compartan adicionalmente un grupo comun de fibras y trayectorias de proteccion.The method for selecting the next available protection path can be determined through a variety of means. For example, a simple method consists of presuming protection trajectories and then predetermining the order in which they are assigned to mitigate network failures. This allows multiple work paths connected to the switch to additionally share a common group of fibers and protection paths.
El metodo se puede aplicar a la diffcil tarea de proteccion contra multiples avenas de red, ya que las trayectorias de proteccion tambien se pueden monitorizar despues de que se hayan suministrado y el trafico se puede conmutar automaticamente a otra trayectoria de proteccion del grupo si, en la trayectoria de proteccion, se produce una avena subsiguiente de una fibra. Esta caractenstica puede hacer que mejoren considerablemente la fiabilidad y la disponibilidad globales de la red.The method can be applied to the difficult task of protection against multiple network ores, since the protection paths can also be monitored after they have been supplied and the traffic can be automatically switched to another protection path of the group if, in the protection path, a subsequent oat of a fiber is produced. This feature can greatly improve the overall reliability and availability of the network.
El metodo se puede ampliar a la conmutacion de pares de lmeas o agrupamientos de fibras sobre la base de fallos individuales o multiples de las fibras.The method can be extended to the switching of fiber pairs or bundles on the basis of individual or multiple fiber failures.
Resumen de las etapas de conmutacion de proteccion y deteccion de fallos de la figura 1 cuando se produce un fallo de una fibra en la trayectoria de trabajo entre el conmutador del nodo 1 y el conmutador del nodo 4:Summary of the protection switching and fault detection stages of Figure 1 when a fiber failure occurs in the working path between the switch of node 1 and the switch of node 4:
A) Para el conmutador del nodo 1:A) For the node 1 switch:
- Las senales transmitidas desde el transmisor (TX) son reflejadas en una rotura sobre la trayectoria de trabajo;- The signals transmitted from the transmitter (TX) are reflected in a break on the work path;
- En el conmutador del nodo 1, en el puerto de salida correspondiente a la trayectoria de trabajo, se detecta el fallo debido a la deteccion de un nivel de energfa asociado tfpicamente a la reflexion;- In the switch of node 1, in the output port corresponding to the work path, the failure is detected due to the detection of an energy level typically associated with reflection;
- Comunicacion de una senal de fallo desde el detector al controlador de conmutacion inteligente del conmutador del nodo 1;- Communication of a fault signal from the detector to the intelligent switching controller of the node 1 switch;
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- El controlador de conmutacion inteligente conmuta el puerto de entrada del conmutador del nodo 1 a un puerto de salida alternativo correspondiente a una trayectoria de proteccion compartida disponible; y- The intelligent switching controller switches the input port of the switch of node 1 to an alternative output port corresponding to an available shared protection path; Y
- El controlador espera durante un espacio de tiempo predeterminado a que el conmutador del nodo 1 y el conmutador del nodo 4 finalicen la conmutacion; y- The controller waits for a predetermined period of time for the switch of node 1 and the switch of node 4 to terminate the switch; Y
- El controlador informa del cambio de estado al plano de control de red de nivel superior.- The controller informs about the status change to the higher level network control plane.
Para el conmutador del nodo 4:For the node 4 switch:
- Las senales transmitidas desde el transmisor (TX) no consiguen llegar al puerto de entrada (que se corresponde con la trayectoria de trabajo) del conmutador del nodo 4;- The signals transmitted from the transmitter (TX) can not reach the input port (corresponding to the work path) of the node 4 switch;
- Perdida de energfa detectada en el conmutador del nodo 4 en el puerto de entrada correspondiente;- Loss of energy detected in the node 4 switch at the corresponding input port;
- Comunicacion de una senal de fallo desde el detector al controlador de conmutacion inteligente del conmutador del nodo 4;- Communication of a fault signal from the detector to the intelligent switching controller of the node 4 switch;
- El controlador de conmutacion inteligente conmuta el puerto de salida del conmutador del nodo 4 a un puerto de entrada correspondiente a una trayectoria de proteccion disponible;- The intelligent switching controller switches the output port of the switch of node 4 to an input port corresponding to an available protection path;
- El controlador espera durante un espacio de tiempo predeterminado a que el conmutador del nodo 1 y el conmutador del nodo 4 finalicen la conmutacion; y- The controller waits for a predetermined period of time for the switch of node 1 and the switch of node 4 to terminate the switch; Y
- El controlador informa del cambio de estado al plano de control de red de nivel superior.- The controller informs about the status change to the higher level network control plane.
Los controladores inteligentes, respectivamente, del conmutador del nodo 1 y del conmutador del nodo 4 orquestan la conmutacion desde la trayectoria de trabajo a la trayectoria de proteccion compartida 1 habiendo comprobado que estas trayectorias de comunicacion estan disponibles como trayectorias de proteccion. Esta configuracion permite una deteccion local de fallos en cada conmutador seguida por una accion correctora local. Los conmutadores funcionan independientemente para detectar fallos e iniciar la conmutacion de proteccion. El controlador de conmutacion inteligente inicia la conmutacion directamente sin comunicacion de control entre conmutadores. El mismo puede utilizar e instalar reglas predefinidas para la conmutacion y la interfaz de las comunicaciones para comunicarse con componentes de red externos de niveles superiores.The intelligent controllers, respectively, of the switch of node 1 and of the switch of node 4 orchestrate the switching from the work path to the shared protection path 1 having checked that these communication paths are available as protection paths. This configuration allows a local detection of faults in each switch followed by a local corrective action. The switches operate independently to detect faults and initiate protection switching. The intelligent switching controller initiates switching directly without control communication between switches. It can use and install predefined rules for switching and communication interfaces to communicate with external network components at higher levels.
Las formas de realizacion ejemplificativas de la invencion posibilitan un uso eficiente de las trayectorias de fibra de proteccion ya que el control de conmutacion local permite que multiples trayectorias de trabajo compartan un grupo de trayectorias de proteccion. No es necesario que la trayectoria de proteccion exacta para cada trayectoria de trabajo se defina antes de que se produzca un fallo de una fibra. Puesto que los conmutadores opticos saben que trayectorias de proteccion se estan usando en cualquier momento, simplemente seleccionan la siguiente trayectoria de proteccion disponible y, a continuacion, informan de la reconfiguracion de la red a las capas de control de red superiores. Estas capas superiores pueden descargar criterios actualizados de conmutacion de proteccion en cualquier momento.The exemplary embodiments of the invention enable efficient use of protection fiber paths since local switching control allows multiple work paths to share a group of protection paths. It is not necessary that the exact protection path for each work path be defined before a fiber failure occurs. Since the optical switches know which protection paths are being used at any time, they simply select the next available protection path and then report the reconfiguration of the network to the higher network control layers. These upper layers can download updated protection switching criteria at any time.
Un metodo ejemplificativo para seleccionar la siguiente trayectoria de proteccion disponible se puede determinar a traves de una variedad de medios. Por ejemplo, un metodo sencillo consistina en presuministrar trayectorias de proteccion de fibra oscura y predeterminar el orden en el que se van a asignar para mitigar fallos. Este esquema posibilita que multiples trayectorias de trabajo conectadas al conmutador compartan eficientemente un grupo comun de fibras y trayectorias de proteccion.An exemplary method for selecting the next available protection path can be determined through a variety of means. For example, a simple method consists of presuming dark fiber protection trajectories and predetermining the order in which they will be assigned to mitigate faults. This scheme enables multiple work paths connected to the switch to efficiently share a common group of fibers and protection paths.
Dos caractensticas deseables de los conmutadores opticos para esta aplicacion son la baja perdida y los tiempos rapidos de conmutacion. La baja perdida minimiza el impacto sobre el balance de deterioro de las lmeas de transmision; el tiempo rapido de conmutacion garantiza que la conmutacion se completa antes de que intervengan las capas del plano de control de niveles superiores. Se logra un efecto sinergico cuando se usa un conmutador del tipo proporcionado por Polatis Limited o Polatis Photonics Incorporated y el mecanismo de proteccion descrito en la presente.Two desirable features of the optical switches for this application are low loss and fast switching times. The low loss minimizes the impact on the deterioration balance of the transmission lines; the fast switching time ensures that the switching is completed before the layers of the upper level control plane intervene. A synergistic effect is achieved when using a switch of the type provided by Polatis Limited or Polatis Photonics Incorporated and the protection mechanism described herein.
La conmutacion de proteccion es independiente del numero de conmutadores intermedios de los saltos entre nodos. En el caso en el que haya muchos conmutadores opticos incluidos en la trayectoria, solamente se requieren los conmutadores del final de la trayectoria para materializar una conmutacion de proteccion.The protection switching is independent of the number of intermediate switches of the jumps between nodes. In the case where there are many optical switches included in the path, only the switches at the end of the path are required to materialize a protection switch.
En la Figura 2, se muestran dos conmutadores opticos A y B que incluyen, cada uno de ellos, unos puertos, unos detectores opticos, una matriz de conmutacion y un controlador de conmutacion optico inteligente. Los puertos definen los puntos de conexion de fibra con el conmutador. Los detectores opticos presentan direccionalidad por la cual detectan la potencia optica en la direccion de la flecha. Un transmisor Oeste (Tx) introduce una senal en el conmutador optico A por el puerto 1 el cual esta provisto de un detector. La senal se recibe en el puerto 2 elIn Figure 2, two optical switches A and B are shown, each of which includes ports, optical sensors, a switching matrix and an intelligent optical switching controller. The ports define the fiber connection points with the switch. The optical detectors present directionality by which they detect the optical power in the direction of the arrow. A West transmitter (Tx) introduces a signal on optical switch A through port 1 which is provided with a detector. The signal is received in port 2 on
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cual comprende tambien un detector. Una trayectoria de trafico principal de fibra optica se extiende en Sentido Este entre el puerto 2 del conmutador A y el puerto 4 del conmutador B. El conmutador B incorpora tambien un puerto de entrada 4 con un detector y un puerto de salida 3 con un detector en la trayectoria que conduce al receptor Este (Rx). Tanto el conmutador optico A como el conmutador optico B incorporan un controlador de conmutacion inteligente el cual esta en comunicacion con los detectores a traves de lmeas de comunicacion adecuadas y con el plano de control de red de nivel superior.which also comprises a detector. A main fiber optic traffic path extends in the East direction between port 2 of switch A and port 4 of switch B. Switch B also incorporates an input port 4 with a detector and an output port 3 with a detector in the path that leads to the receiver East (Rx). Both the optical switch A and the optical switch B incorporate an intelligent switching controller which is in communication with the detectors through suitable communication lines and with the higher level network control plane.
Cuando se produce un fallo en la trayectoria de trafico principal en sentido este, tienen lugar las siguientes etapas de deteccion de fallos y conmutacion de proteccion:When a fault occurs in the main traffic path in the east, the following stages of fault detection and protection switching take place:
A) En el conmutador A:A) On switch A:
- Las senales transmitidas desde el transmisor Oeste (TX) se reflejan en una rotura situada en la trayectoria de trafico principal de fibra optica;- The signals transmitted from the West transmitter (TX) are reflected in a break located in the main fiber optic traffic path;
- En el puerto de salida 2 correspondiente a la trayectoria de trafico principal de fibra optica, el detector del puerto 2 detecta el fallo debido a la deteccion de un nivel de energfa asociado tfpicamente a la reflexion;- In the output port 2 corresponding to the main fiber optic traffic path, the port 2 detector detects the fault due to the detection of an energy level typically associated with the reflection;
- Comunicacion interna de una senal de fallo desde el detector al controlador de conmutacion inteligente del conmutador;- Internal communication of a fault signal from the detector to the intelligent switching controller of the switch;
- El controlador de conmutacion inteligente conmuta el puerto de entrada 1 a un puerto de salida alternativo 5 correspondiente a una trayectoria de proteccion disponible de fibra optica; y- The intelligent switching controller switches the input port 1 to an alternative output port 5 corresponding to an available fiber optic protection path; Y
- El controlador espera durante un espacio de tiempo predeterminado a que el conmutador A y el conmutador B finalicen la conmutacion; y- The controller waits for a predetermined period of time until the switch A and the switch B finish the switching; Y
- El controlador informa del cambio de estado al plano de control de red del nivel superior.- The controller informs of the change of state to the network control plane of the upper level.
B) En el conmutador B:B) On switch B:
- Las senales transmitidas desde el transmisor Oeste (TX) no consiguen llegar al puerto de entrada 4 (que se corresponde con la trayectoria de trafico);- The signals transmitted from the West transmitter (TX) can not reach the input port 4 (which corresponds to the traffic path);
- Perdida de energfa detectada por el detector del puerto 4; - Comunicacion de una senal de fallo desde el detector al controlador de conmutacion inteligente del conmutador;- Loss of energy detected by the detector of port 4; - Communication of a fault signal from the detector to the switch intelligent switch controller;
- El controlador de conmutacion inteligente conmuta el puerto de salida 3 del conmutador al puerto de entrada 6 correspondiente a una trayectoria de proteccion disponible; - El controlador espera durante un espacio de tiempo predeterminado a que el conmutador A y el conmutador B finalicen la conmutacion; y- The intelligent switching controller switches the output port 3 of the switch to the input port 6 corresponding to an available protection path; - The controller waits for a predetermined period of time until the switch A and the switch B finish the switching; Y
- El controlador informa del cambio de estado al plano de control de red de nivel superior.- The controller informs about the status change to the higher level network control plane.
Un detector esta situado en el puerto 5 (conmutador A) y el mismo detectana cualquier reflexion provocada por una rotura en la trayectoria de proteccion optica. En el puerto 6 (conmutador B) se proporciona tambien otro detector para detectar la perdida de energfa debida a una rotura en la trayectoria de proteccion.A detector is located in port 5 (switch A) and it detects any reflection caused by a break in the optical protection path. In port 6 (switch B) another detector is also provided to detect the loss of energy due to a break in the protection path.
En esta forma de realizacion, el conmutador optico A incluye otro detector de potencia optica situado en el puerto 1 y que detecta cualquier perdida de energfa proveniente del transmisor. Esta deteccion de energfa es opcional. Esto es debido a que la operacion de conmutacion se puede controlar mediante la inclusion de solamente un detector de energfa en el puerto 2 del conmutador optico A y solamente un detector de energfa situado en el conmutador optico B en el puerto 4.In this embodiment, the optical switch A includes another optical power detector located in port 1 and that detects any loss of energy coming from the transmitter. This energy detection is optional. This is because the switching operation can be controlled by the inclusion of only one energy detector in port 2 of the optical switch A and only one energy detector located in the optical switch B in port 4.
Otro detector de energfa opcional se situa en el puerto 3 del conmutador B el cual detecta la reflexion por un fallo entre el puerto 3 y el receptor Este.Another optional energy detector is located in port 3 of switch B which detects the reflection due to a fault between port 3 and the east receiver.
Las matrices de conmutacion son matrices de conmutacion completamente sin bloqueo. Podna usarse una matriz de conmutacion simetrica de NxN o asimetrica de NxM. Los controladores de conmutacion inteligentes coordinan la lectura de potencia optica dentro del conmutador, la funcion de conmutacion, el almacenamiento de las reglas predefinidas para la conmutacion y la interfaz de comunicaciones para comunicarse con componentes externos de red de nivel superior. Las trayectorias de proteccion predefinidas se pueden descargar o cambiar en cualquier momento por medio de la interfaz de comunicaciones, y el conmutador puede informar de todos los cambios de las configuraciones de proteccion, los ajustes de conmutacion y los diagnosticos por medio del mismo canal. El conmutador se puede configurar para responder de manera manual o automatica a fallos de la red. Los controladores de conmutacion inteligentes funcionan de forma autonoma en cada conmutador enThe switching matrices are completely non-blocking switching matrices. An NxN symmetric switching matrix or NxM asymmetric matrix could be used. Intelligent switching controllers coordinate the reading of optical power within the switch, the switching function, the storage of the predefined rules for switching, and the communications interface for communicating with external higher-level network components. The predefined protection paths can be downloaded or changed at any time via the communication interface, and the switch can report all changes of protection settings, switching settings and diagnostics via the same channel. The switch can be configured to respond manually or automatically to network failures. Smart switching controllers work autonomously on each switch in
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terminos de identificar una perdida de potencia optica y provocan que las matrices de conmutacion respectivas conmuten senales opticas de una trayectoria de trabajo a una trayectoria de proteccion.terms to identify an optical power loss and cause the respective switching matrices to switch optical signals from a work path to a protection path.
Existen muchos criterios que se podnan usar para detectar fallos. Uno de los criterios podna ser un nivel de referencia absoluto en donde se selecciona un nivel de energfa predeterminado, y se declara un fallo cuando la energfa cae por debajo de un nivel predeterminado. Otro criterio podna ser un nivel de referencia relativo en donde se selecciona una cafda de energfa predeterminada, y se declara un fallo cuando la energfa cae la magnitud predeterminada. Podnan usarse muchas otras tecnicas, tales como retardar la declaracion de un fallo hasta que se haya superado durante un espacio de tiempo predeterminado el nivel o cambio de umbral de energfa o comparar energfas opticas a lo largo del tiempo.There are many criteria that can be used to detect failures. One of the criteria could be an absolute reference level where a predetermined energy level is selected, and a fault is declared when the energy falls below a predetermined level. Another criterion could be a relative reference level in which a predetermined energy flow is selected, and a fault is declared when the energy falls to the predetermined magnitude. Many other techniques may be used, such as delaying the declaration of a fault until the level or change of energy threshold has been exceeded for a predetermined period of time or optical energy is compared over time.
La integridad del conmutador de proteccion se puede comprobar monitorizando la energfa en el puerto 6 y el puerto 5 en los dos conmutadores A y B. Tanto el Conmutador A como el Conmutador B esperan durante un espacio de tiempo predeterminado a que ambos conmutadores completen la conmutacion de proteccion. Si no se detecta energfa en el puerto de entrada de proteccion 6 del conmutador B, o si se detecta una reflexion en el puerto 5 del conmutador A despues del periodo, entonces la conmutacion de proteccion no se completo satisfactoriamente y cada uno de los conmutadores activa una bandera de error de conmutacion de proteccion para este conmutador de proteccion. El evento y el estado de conmutacion de proteccion se pueden enviar por medio del canal de comunicaciones a las capas de red superiores.The integrity of the protection switch can be checked by monitoring the power on port 6 and port 5 on both switches A and B. Both Switch A and Switch B wait for a predetermined amount of time for both switches to complete the switch. of protection. If no power is detected at the protective input port 6 of switch B, or if a reflection is detected on port 5 of switch A after the period, then the protection switch is not completed satisfactorily and each of the switches active a protection switching error flag for this protection switch. The event and the protection switching status can be sent via the communication channel to the upper network layers.
El conmutador tambien podna tener una lista preprogramada de acciones para el caso de errores de la conmutacion de proteccion. Finalmente, a continuacion los controladores de conmutacion inteligentes de los conmutadores de proteccion A y B informan de los resultados al plano de control de red de nivel superior. Los conmutadores incluinan el cambio de estado de las conexiones de la red, las lecturas de potencia optica, las banderas de error de conmutacion de proteccion, otras banderas de estado de conmutacion y cualquier otra informacion pertinente.The switch could also have a preprogrammed list of actions for the case of protection switching errors. Finally, the intelligent switching controllers of the protection switches A and B then report the results to the higher-level network control plane. The switches include the change of state of the network connections, the optical power readings, the protection switching error flags, other switching status flags and any other relevant information.
Puesto que el conmutador A tiene tambien un detector de energfa de entrada que esta monitorizando la energfa del transmisor (TX), el conmutador puede determinar si el laser local (TX) ha fallado e informar al plano de control de red de nivel superior para que pueda llevarse a cabo una reparacion de equipo adecuada o una conmutacion de proteccion de red de nivel superior. En esta forma de realizacion, el detector de energfa de entrada en el puerto 1 del conmutador A puede detectar si el laser de origen en el transmisor (TX) ha fallado. Los conmutadores opticos tambien se podnan programar para conmutar automaticamente a transpondedores de reserva cuando se identifica una avena de un transmisor (TX). Nuevamente, el conmutador informana a las capas de control de red de nivel superior sobre el cambio de configuracion.Since switch A also has an input power detector that is monitoring the transmitter (TX) power, the switch can determine if the local laser (TX) has failed and inform the higher level network control plane so that A suitable equipment repair or a higher level network protection switch can be carried out. In this embodiment, the input power detector in port 1 of switch A can detect whether the laser originating in the transmitter (TX) has failed. The optical switches could also be programmed to automatically switch to reserve transponders when an oat from a transmitter (TX) is identified. Again, the switch informs the upper level network control layers about the configuration change.
Este mecanismo es rapido ya que la deteccion de fallos de fibra y el control de conmutacion de proteccion se realizan localmente dentro del hardware de conmutacion en cada nodo sin requerir una comunicacion entre conmutadores o una comunicacion de control de red de niveles superiores.This mechanism is fast since fiber failure detection and protection switching control are performed locally within the switching hardware at each node without requiring a communication between switches or a higher level network control communication.
La Figura 3 muestra un mecanismo de proteccion de red que usa conmutadores con dos detectores de energfa por cada puerto de un conmutador.Figure 3 shows a network protection mechanism that uses switches with two energy detectors for each port of a switch.
Un transmisor Oeste transmite una senal optica al puerto 1 del conmutador optico A. En el puerto 1 se proporcionan dos detectores de potencia optica Ay B con directividad opuesta. El puerto 1 de la trayectoria principal de fibra optica esta en comunicacion con el puerto 2 el cual dispone tambien de dos detectores opticos A y B. La trayectoria de trafico principal de fibra optica discurre entre el puerto 2 del conmutador A y el puerto 2 del conmutador B. El puerto 2 del conmutador B incorpora dos detectores opticos A y B. El puerto 2 del conmutador optico B esta en comunicacion, en su configuracion principal, con el puerto 1 del conmutador B en donde estan situados dos detectores de potencia optica A y B. Las parejas de detectores incorporan un detector en la direccion de sentido este y un detector en la direccion de sentido oeste.A West transmitter transmits an optical signal to port 1 of optical switch A. In port 1, two optical power detectors A and B with opposite directivity are provided. Port 1 of the main optical fiber path is in communication with port 2, which also has two optical detectors A and B. The optical fiber main traffic path runs between port 2 of switch A and port 2 of the optical fiber. switch B. Port 2 of switch B incorporates two optical detectors A and B. Port 2 of optical switch B is in communication, in its main configuration, with port 1 of switch B where two optical power detectors A are located. and B. The detector pairs incorporate a detector in the direction of the east direction and a detector in the direction of the west direction.
Como respuesta a una deteccion de un fallo, los conmutadores opticos provocan que el trafico se desvfe al puerto 3 en lugar del puerto 2 respectivamente. Los puertos 3 de cada conmutador estan en comunicacion a traves de una trayectoria de proteccion de fibra optica.In response to a failure detection, the optical switches cause the traffic to be diverted to port 3 instead of port 2 respectively. The ports 3 of each switch are in communication through an optical fiber protection path.
En un primer modo de uso, cuando se produce un fallo de planta en una trayectoria de trafico en sentido este, el detector B del puerto 2 en el conmutador A detecta una reflexion mientras que, en el conmutador B en el puerto 2, el detector A detecta una perdida de energfa.In a first mode of use, when a plant fault occurs in a traffic path in the east direction, detector B of port 2 in switch A detects a reflection while, in switch B in port 2, the detector detects a reflection. A detects a loss of energy.
Entre el detector B del puerto 2 y un controlador de conmutacion inteligente del conmutador A se proporciona una lmea de comunicaciones que permite que el conmutador A conmute de la trayectoria de trafico a la de proteccion dirigiendo las senales del puerto 1 al puerto 3.Between the detector B of port 2 and an intelligent switching controller of switch A a communication line is provided which allows switch A to switch from the traffic path to the protection path by directing the signals from port 1 to port 3.
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Simultaneamente, el detector A del puerto 2 del conmutador B detecta una perdida de ene^a y comunica esto al controlador de conmutacion inteligente lo cual provoca el redireccionamiento de las senales entre el puerto 3 y el puerto 1 del conmutador B.Simultaneously, detector A of port 2 of switch B detects a loss of energy and communicates this to the intelligent switching controller, which causes the redirection of the signals between port 3 and port 1 of switch B.
Los controladores de conmutacion inteligentes estan configurados para esperar durante un espacio de tiempo predeterminado a que los conmutadores A y B finalicen la conmutacion.Smart switching controllers are configured to wait for a predetermined amount of time for switches A and B to terminate the switch.
Una vez que la senal se ha redirigido desde el puerto 1 al puerto 3 en el conmutador optico A, el detector A del puerto 3 detecta energfa lo cual significa que se ha completado la operacion de conmutacion. Si el detector B del puerto 3 detecta energfa y el detector A en el puerto 3 detecta una perdida de energfa, existina una rotura adicional entre el puerto 3 del conmutador Ay el puerto 3 del conmutador B en la trayectoria de proteccion de fibra optica. En estas circunstancias, el controlador de conmutacion inteligente seleccionana la siguiente trayectoria disponible hasta que no se detecte dicho fallo.Once the signal has been redirected from port 1 to port 3 on optical switch A, detector A of port 3 detects energy which means that the switching operation has been completed. If detector B in port 3 detects energy and detector A in port 3 detects a loss of energy, there is an additional break between port 3 of switch A and port 3 of switch B in the path of fiber optic protection. In these circumstances, the intelligent switching controller selects the next available path until the fault is detected.
En un segundo modo de uso, surge un fallo de conmutacion entre el puerto 1 y el puerto 2 y el mismo provocana una perdida de energfa que sera detectada por el detector A del conmutador A (puerto 2) y una reflexion que sera detectada por el detector B del puerto 1 del conmutador A. En estas circunstancias, el controlador de conmutacion inteligente tambien conmutana las senales del puerto 1 para redirigirlas al puerto 3.In a second mode of use, a switching fault arises between port 1 and port 2 and the same causes a loss of energy that will be detected by detector A of switch A (port 2) and a reflection that will be detected by the detector B of port 1 of switch A. In these circumstances, the intelligent switch controller also switches the signals of port 1 to redirect them to port 3.
En un modo de funcionamiento practico preferido, cuando surge un fallo de conmutacion entre el puerto 1 y el puerto 2, el controlador inteligente compara la energfa en el detector A del puerto 1 y el detector A del puerto 2 con el fin de identificar el fallo del conmutador. El detector A del puerto 1 vena la energfa del transmisor, mientras que el detector A del puerto 2 no leena ninguna energfa o leena una energfa reducida (o cierta perdida de energfa superior a lo esperado en una operacion de conmutacion normal).In a preferred practical mode of operation, when a switching fault arises between port 1 and port 2, the intelligent controller compares the energy in detector A of port 1 and detector A of port 2 in order to identify the fault of the switch. Detector A of port 1 veins transmitter power, while detector A of port 2 does not read any energy or has a reduced power (or some loss of energy greater than expected in a normal switching operation).
Tal como se ha descrito previamente, cualquier cambio en la configuracion de conmutacion es comunicado por el controlador de conmutacion inteligente al plano de control de red de nivel superior. Si se detecta una perdida de energfa en el detector A del puerto 1 del conmutador A, se indicana un fallo en el transmisor Oeste potencialmente con las medidas correctoras que se han descrito anteriormente en referencia a la figura 2.As previously described, any change in the switching configuration is communicated by the intelligent switching controller to the higher level network control plane. If a loss of energy is detected in detector A of port 1 of switch A, a fault in the west transmitter is potentially indicated with the corrective measures described above with reference to figure 2.
La figura 4 muestra un mecanismo de proteccion de red para sistemas de fibra bidireccionales con dos detectores de energfa por cada puerto de un conmutador.Figure 4 shows a network protection mechanism for bidirectional fiber systems with two energy detectors for each port of a switch.
En un modo de uso, cuando se produce un fallo de planta en la trayectoria de trafico principal y bidireccional de fibra optica, las senales que se originan en el transceptor del este y que van en sentido oeste se reflejanan en el fallo de planta y senan detectadas en el detector A del conmutador B en el puerto 2 en forma de un nivel de energfa asociado tfpicamente a la reflexion. De manera similar, las senales en sentido oeste se reflejanan en la rotura provocando un nivel de energfa asociado tfpicamente a una reflexion que se detectara en el puerto 2 del conmutador A por parte del detector B. Ademas, el trafico en sentido oeste sena interrumpido por la rotura, dando como resultado una cafda de energfa detectable en el puerto 2 del conmutador optico A por el detector B. Tambien se impedina que las senales en sentido este llegasen al detector A del conmutador optico B en el puerto 2 dando como resultado una perdida de energfa.In a usage mode, when a plant fault occurs in the main and bidirectional fiber optic traffic path, the signals originating in the east transceiver and going westward are reflected in the plant fault and senan detected in detector A of switch B in port 2 in the form of an energy level typically associated with reflection. Similarly, the signals in the west direction are reflected in the breakage causing a level of energy typically associated with a reflection detected in port 2 of switch A by detector B. Also, traffic in the west direction will be interrupted by the breakage, resulting in a detectable energy drop in port 2 of optical switch A by detector B. It also prevents the signals in the east from reaching detector A of optical switch B in port 2 resulting in a loss of energy.
Alternativamente, en una forma de realizacion practica preferida, en caso de fallo de planta (o deterioro) sobre la trayectoria de fibra entre el puerto 2 del conmutador A y el puerto 2 del conmutador B, una comparacion de las energfas detectadas en el conmutador A en el detector B del puerto 2 y en el conmutador B en el detector A del puerto 2 permite detectar el fallo de planta.Alternatively, in a preferred practical embodiment, in case of plant failure (or deterioration) on the fiber path between port 2 of switch A and port 2 of switch B, a comparison of the energies detected in switch A in the detector B of port 2 and in switch B in detector A of port 2 allows detecting the plant fault.
Ademas, si existe, por ejemplo, un fallo de conmutacion entre el puerto 1 y el puerto 2 del conmutador optico A, las senales en sentido oeste se venan reflejadas y, por tanto, senan detectables en el detector A del puerto 2 en el conmutador optico A. De manera similar, se detectana una cafda de energfa en el detector B del puerto 1 en el conmutador A.Furthermore, if there is, for example, a switching fault between port 1 and port 2 of optical switch A, the signals in the west direction are reflected and, therefore, are detectable in detector A of port 2 on the switch Optical A. Similarly, an energy drop is detected in detector B of port 1 on switch A.
Con respecto a las senales en sentido este, el detector B del puerto 1 en el conmutador A detectana la reflexion debida a la rotura, en una trayectoria de conmutacion optica entre el puerto 1 y el puerto 2 mientras que el detector A del puerto 2 detectana una perdida de energfa.With respect to signals in the east direction, detector B of port 1 on switch A detects the reflection due to breakage, in an optical switching path between port 1 and port 2 while detector A of port 2 detects a loss of energy.
Alternativamente, en una forma de realizacion practica preferida, en caso de fallo de conmutacion entre el puerto 1 de conmutador A y el puerto 2 del conmutador A, el detector A en el puerto 1 vena la energfa del transmisor del oeste mientras que el detector A del puerto 2 no leena ninguna energfa o leena una energfa reducida (o cierta perdida de energfa superior a lo esperado en la operacion de conmutacion normal). El controlador de conmutacion inteligente llevana a cabo la comparacion de energfa y la deteccion de fallos en la matriz de conmutacion.Alternatively, in a preferred practical embodiment, in case of switching failure between switch port A and port 2 of switch A, detector A on port 1 veins the transmitter power of the west while detector A Port 2 does not read any energy or read a reduced power (or some loss of energy higher than expected in the normal switching operation). The intelligent switching controller carries out the energy comparison and the fault detection in the switching matrix.
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En los casos correspondientes a un fallo de conmutacion o un fallo de planta que se hayan identificado segun la manera expuesta, los respectivos controladores de conmutacion inteligentes del conmutador A y del conmutador B provocanan que el puerto 1 se redirigiese hacia el puerto 3 en los dos conmutadores.In the cases corresponding to a switching failure or a plant fault that have been identified according to the exposed manner, the respective smart switching controllers of switch A and switch B cause port 1 to be redirected to port 3 in both switches.
Despues de esto, el sistema espera durante un espacio de tiempo predeterminado a que los conmutadores A y B finalicen la conmutacion. Una vez que se ha completado la conmutacion, los controladores de conmutacion inteligentes reciben informacion de los detectores Ay B del puerto 3 para confirmar que la operacion de conmutacion ha resultado satisfactoria y, a continuacion, informan al plano de control de red de nivel superior sobre el cambio de la configuracion de conmutacion.After this, the system waits for a predetermined amount of time for switches A and B to finish switching. Once the switching has been completed, the intelligent switching controllers receive information from the A and B detectors of port 3 to confirm that the switching operation has been successful and then inform the higher-level network control plane about the change of the switching configuration.
Si los fallos son detectados por los detectores de los puertos 3, entonces el controlador de conmutacion inteligente selecciona la siguiente trayectoria de proteccion disponible.If the faults are detected by the detectors of ports 3, then the intelligent switching controller selects the next available protection path.
Ademas, si el detector A del puerto 1 en el conmutador A detecta una perdida de energfa, se detecta un fallo en el transceptor del oeste. De manera similar, si se produce una perdida de energfa en el detector B del puerto 1 del conmutador B se detecta un fallo del transceptor del este.In addition, if detector A of port 1 on switch A detects a loss of power, a fault is detected on the western transceiver. Similarly, if a loss of energy occurs in detector B of port 1 of switch B, a failure of the east transceiver is detected.
Las formas de realizacion de la invencion se pueden aplicar a la diffcil tarea de la proteccion contra multiples fallos en la red. Esto se realiza monitorizando las trayectorias de proteccion de la misma manera que la trayectoria de trafico principal despues de que se suministre una trayectoria de proteccion y permitiendo que las trayectorias de proteccion usen el mismo grupo de trayectorias de fibra de repuesto. El trafico conmuta automaticamente a otra trayectoria de proteccion del grupo si se produce una avena subsiguiente de fibra en la trayectoria de proteccion. Esta caractenstica puede hacer que mejoren considerablemente la fiabilidad y la disponibilidad globales de la red.The embodiments of the invention can be applied to the difficult task of protection against multiple failures in the network. This is done by monitoring the protection paths in the same way as the main traffic path after a protection path is provided and allowing the protection paths to use the same set of replacement fiber paths. The traffic automatically switches to another protection path of the group if a subsequent fiber oat is produced in the protection path. This feature can greatly improve the overall reliability and availability of the network.
Esto permite un uso eficiente de las fibras de proteccion ya que el control de conmutacion local permite que las trayectorias de fibra de trabajo compartan multiples trayectorias de fibra de proteccion sobre la base de criterios predeterminados. No es necesario que la trayectoria de proteccion exacta este predeterminada antes de que se produzca un fallo de fibra. El mecanismo simplemente selecciona la siguiente trayectoria de fibra disponible a partir de la trayectoria de cada nodo basandose en una jerarqrna predeterminada. Puesto que el conmutador de proteccion local sabe que trayectorias de proteccion se estan usando en cualquier momento, el mismo simplemente selecciona la siguiente trayectoria disponible y puede informar de cuando se estan usando todas las trayectorias de proteccion a las capas de control de red superiores. El elemento de conmutacion puede retransmitir informacion sobre el estado de la conmutacion de proteccion a los planos de control de red de nivel superior, y se pueden descargar criterios de conmutacion de proteccion desde capas de control de red de niveles superiores.This allows efficient use of the protection fibers since the local switching control allows the working fiber paths to share multiple protection fiber paths based on predetermined criteria. It is not necessary that the exact protection path be predetermined before a fiber failure occurs. The mechanism simply selects the next fiber path available from the path of each node based on a predetermined hierarchy. Since the local protection switch knows which protection paths are being used at any time, it simply selects the next available path and can report when all the protection paths to the upper network control layers are being used. The switching element may retransmit information about the status of the protection switch to the higher level network control planes, and protection switching criteria may be downloaded from higher level network control layers.
No es necesario que la fibra de proteccion exacta usada para una avena particular de una fibra de trabajo este predeterminada. El metodo para seleccionar la siguiente trayectoria de proteccion disponible se puede determinar a traves de una variedad de medios. Por ejemplo, un metodo sencillo consistina en presuministrar trayectorias de proteccion y, a continuacion, predeterminar el orden en el que se asignaran para mitigar fallos de red. Esto permite que multiples trayectorias de trabajo conectadas al conmutador compartan eficientemente un grupo comun de fibras y trayectorias de proteccion.It is not necessary that the exact protection fiber used for a particular oat of a working fiber is predetermined. The method for selecting the next available protection path can be determined through a variety of means. For example, a simple method consists of presuming protection trajectories and then predetermining the order in which they are assigned to mitigate network failures. This allows multiple work paths connected to the switch to efficiently share a common group of fibers and protection paths.
La Figura 5 ilustra una forma de realizacion de la deteccion de multiples fallos de fibra en una red.Figure 5 illustrates one embodiment of the detection of multiple fiber failures in a network.
Cuando se produce un fallo 1, el conmutador A detecta en el puerto 3 una senal de energfa de reflexion mientras que el conmutador B detecta una perdida de energfa en el detector del puerto 3. Los respectivos controladores de conmutacion inteligentes del conmutador A y el conmutador B redirigen las senales sobre la trayectoria de proteccion 1 hacia el puerto de salida 5 en el conmutador A y el puerto de entrada 5 en el conmutador B. La trayectoria de proteccion 1 pasa del conmutador A a traves del conmutador C al conmutador B.When a fault 1 occurs, switch A detects a signal of reflection energy in port 3 while switch B detects a loss of energy in the detector of port 3. The respective intelligent switching controllers of switch A and the switch B redirect the signals on protection path 1 to output port 5 on switch A and input port 5 on switch B. Protection path 1 passes from switch A through switch C to switch B.
Cuando se produce un fallo 2 entre el conmutador A y el conmutador C, se detecta una perdida de energfa en el puerto 5 del conmutador B y una reflexion en el puerto 5 del conmutador A. A continuacion, los controladores de conmutacion inteligentes conmutan a la trayectoria de proteccion 2 que pasa a traves del puerto 7 del conmutador A, el conmutador D, el conmutador C, el conmutador E y, a continuacion, el puerto 7 del conmutador B.When a fault 2 occurs between switch A and switch C, a loss of power is detected at port 5 of switch B and a reflection at port 5 of switch A. Then intelligent switching controllers switch to the protection path 2 passing through port 7 of switch A, switch D, switch C, switch E, and then port 7 of switch B.
Cuando se produce un fallo 3 entre el conmutador E y el conmutador B, se detecta una perdida de energfa en el conmutador B del puerto 7 y se detecta una reflexion en el conmutador A del puerto 7. A continuacion, los controladores de conmutacion inteligentes conmutan a la trayectoria de proteccion 3 que pasa a traves del puerto 9 del conmutador A, el conmutador D, el conmutador E y el puerto 9 del conmutador B. Si no se detecta ninguna reflexion en el puerto 9 del conmutador A y se detecta una senal de energfa tfpica en el puerto 9 del conmutador B, la operacion de conmutacion ha resultado satisfactoria a pesar de la aparicion de multiples fallos.When a fault 3 occurs between switch E and switch B, a loss of power is detected in switch B of port 7 and a reflection is detected in switch A of port 7. Then the intelligent switching controllers switch to the protection path 3 that passes through port 9 of switch A, switch D, switch E, and port 9 of switch B. If no reflection is detected on port 9 of switch A and a signal is detected of typical power on port 9 of switch B, the switching operation has been successful despite the occurrence of multiple failures.
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