SE518951C2 - Arrangemang och metod för att mäta kvaliteten på optiska kanaler genom motriktade mätslingor - Google Patents

Description

»unav 10 15 20 25 518 951 2 korskopplare är att den är transparent för transmissions- protokoll. Därmed kan den optiska korskopplaren inte utnyttja uppgifter, som överförs som overhead i använda transmissionsprotokoll sàsom uppgifter om kvalitet pà överföringen.

De optiska kanalerna mellan OXC-enheter kan emellertid uppvisa dàlig transmissionskvalité eller vara helt obrukbara. För att kunna erbjuda en specificerad betjäningsgrad i nätet är det väsentligt att ha tillgàng till uppgifter om kvalitén pá dessa kanaler. En operatör har också behov av att känna till kvalitén pà kanalerna för planering av nätet samt för drift och förvaltning. Dà dessa kvalitetsuppgifter inte kan avläsas via transmissionsprotokolet kan operatören alternativt utnyttja ett arrangemang för uppmätning av kvalitet. Ökande krav pà kapacitet i telekommunikationsnät och ökande andel IP-trafik i nämnda nät ställer utökade krav pà förvaltningen av näten. Därmed kommer ökade krav att ställas pà optiskt multikanalsystem och däri ingående korskopplare och administrerande system i anslutning till dessa korskopplare.

De ökande kraven pà kapacitet och det faktum att IP-trafiken fár en ökande andel av den totala trafiken ställer ocksa nya krav pà dynamik i näten. Därmed ställs också krav pà möjligheter till omkonfigurering och i samband därmed är det viktigt att följa upp omkonfigureringen med kontroll av kanalernas kvalitet.

TEKN|SK LösNmG Vid varje OXC placeras en analysator som kan generera och ta emot testsekvenser standardiserade för olika transmissionsprotokoll, t ex SDH enligt ITU eller Gigabit Ethernet enligt IEEE. Analysatorn är antingen ansluten till en port pà OXC pà samma sätt som klient- och transmissionsutrustning eller är integrerad i OXC. »n.;n 10 15 20 - . - - u- 3 FÖRDELAR Uppfinningen ger möjlighet att automatisk kontrollera kvalitén pà kanaler som är tagna i drift.

Uppfinningen ger en enkel möjlighet att kontrollera kvalitén pà kanaler efter idrifttagning eller efter omkonfigureringar i nätet.

FIGURFÖRTECKNING Figur l visar en optisk korskopplare (OXC)utrustad med analysator (länktestare).

(NEM) kommunikation med omvärlden och andra OXC-enheter.

Till varje OXC hör en Network Element Manager som sköter hanteringsfunktioner för OXC och (OXCl och OXC2) och en möjlig uppkoppling för test med tvà analysatorer Figur 2 visar tva kommunicerande optiska korskopplare (analysator l och analysator 2), där en kanal etablerats mellan de optiska korskopplarna.

Figur 3 visar tvà kommunicerande optiska korskopplare (OXCl och OXC2) återkoppling, och en möjlig uppkoppling för analysatortest med där tva etablerade kanaler mellan de optiska korskopplarna är sammankopplade till en slinga.

BEGREPPsFöRKLAmNGAR ATM (Asynchronous Transfer Mode) En förbindelse- orienterad teknik, baserad pà en "cell" av bestämd storlek som överföringsmekanism.

CoS (Class of Service) Serviceklass.

E/O (Electro-Optical device) Elektro-optisk enhet.

Betecknar oftast elektro-optisk konvertering.

IP (Internet Protocol) Protokoll som används i Internet. "'25 10 15 ,2O @ . Q ø -n 518 951 4 IP-router Router som dirigerar IP-trafik Lambda Switching Arrangemang där väglängd används som underlag (etikett) för korskoppling.

NEM (Network Element Manager) Styrarrangemang för optiska korskopplare.

O/E (Opto-Electrical device) Opto-elektrisk enhet.

Betecknar oftast opto-elektrisk konvertering (detektor).

OXC Optisk korskopplare.

QOS (Quality of Service) Kvalitetskriterier för dataöverföring.

SDH (Synkron Digital Hierarki, Synchronous Digital Hierarchy) Standard för övervakat transmissionsnät med komponenter som ADM och korskopplare.

WDM (Wavelength-Division Multiplex) Vàglängdsmultiplexering i optiskt multikanalsystem, optiska multikanalsystem.

DETALJERAD BESKRIVNING Beskrivningen nedan hänvisar till figurerna i ritningsbilagan.

M|LJÖ FÖR UPPF|NN|NGEN I uppfinningen behandlas analysering av optiska multikanalsystem (WDM), i vilka den optiska korskopplaren (OXC) utgör en väsentlig komponent, se figur 1. Korskopplaren (OXC) har fjärrportar (1) för anslutning via optisk fiber (2) till andra noder/korskopplare. Korskopplaren har ocksà lokala portar (3) för trafik mot klienter. Dessa lokala portar kan vara run:- 10 15 20 25 30 | ; a - ~- v . u e an. n n »q a. uo_: ". '.- a s» n . ~ - v v I ' ' ' ' , , . o n v - ~ --- --':.:.Ufl. ..- - ~ » . - u nu . a: , n u . H ~ . u u ~ ~ z n u . 1 n n .- 5 elektriska eller optiska. Utöver dessa portar finns styrarrangemang (NEM) för OXC.

Korskoppling i det optiska planet innebär att klienterna sammankopplas end-to-end över det optiska nätet.

Vàglängdsbaserat vägval i det optiska nätet kan ses som koppling med hjälp av etiketter där väglängden utgör etiketten.

Det innebär att lambda switching används för sammankoppling av klientutrustning med utgångspunkt fràn fysisk port. Antalet etiketter är därför lika med antalet klientportar och kan inte som det överstiga det antal etiketter, eller våglängder, optiska nätet kan hantera.

Lambda switching kan antingen styras av nätets topologi eller av trafiken i nätet; anslutning kan etableras baserat pà antingen ursprung eller flöde.

QUALITY OF SERVICE OCH CLASS OF SERVICE Nätverkstermen QoS (Quality of Service) betyder att överföringshastighet, fördröjning, felfrekvens, sannolikhet att paket förloras m.m. kan mätas, förbättras och i vissa fall garanteras i förväg. QOS är speciellt viktigt för bredbandiga, interaktiva eller kontinuerliga sändningar som kräver hög kapacitet, t ex video och andra multimedia.

QOS kan delas in i tvà delar; kvantitativ QoS och kvalitativ QOS: 0 Med kvantitativ QoS menas att man bland annat sätter överföringshastighet och fördröjning till specifika värden, t ex en överföringshastighet pá 10 Kbps och en fördröjning pà mindre än 10 ms. Det är kvantitativ QoS som brukar kallas QoS. 0 I kvalitativ QoS har man inga specifika värden pà fördröjning, överföringshastighet mm utan man ger istället olika typer av trafik olika prioritet. Prioriteringarna är relativa och anger t ex att viss trafik ska ha mindre anu- mao» 10 15 20 25 30 518 951 6 fördröjning än viss annan trafik. Kvalitativ QOS kallas ofta CoS (Class of Service).

Traditionell IP-trafik ger inget stöd för att erbjuda QoS, men med vissa stödfunktioner kan någon form av QoS erbjudas. Vidare gàr det att erbjuda kvalitetsklasser (CoS) bärare som ATM eller SDH. i underliggande FÖRESLAGEN uTFöRmGsFoRM Vid optiska korskopplare placeras analysatorer som kan generera och ta emot testsekvenser, som är standardiserade för olika transmissionsprotokoll, t ex SDH enligt ITU eller Gigabit Ethernet enligt IEEE. Analysatorerna (A) är antingen anslutna till portar pá optiska korskopplare liksom klient- och transmissionsutrustningar eller är integrerade i OXC.

Styranordningar för analysatorerna kan arrangeras genom kommunikation med NEM, som ocksà svarar för styrning av OXC.

Detta är visat i figur l där kommunikationen mellan analysator (A) mellan NEM och analysator. och NEM (NEM) är exemplifierad med en direkt förbindelse Viktiga tidpunkter för länktestning är vid aktivering av en ny OXC eller transmissionsutrustning och efter lagning av (t ex fiberkabel) eller OXC. För att behàlla en god kvalitet i anläggning och infrastruktur är det transmissionsutrustning ocksa viktigt att kunna testa anläggningsdelar som är tagna i drift. Därför skall länktestning även kunna göras vid tidpunkt, som ej bestämts i förväg.

Figur 2 visar ett möjligt förfarande för testning av kanal mellan tva optiska korskopplare, OXCl och OXC2. En första (A 1), NEM (NEMl), ansluten till OXCl. En andra analysator (A 2), som styrs fràn (NEM2), är ansluten till OXC2. analysator som styrs frän en första är en andra NEM mellan OXCl och mot den andra (21) OXC2. Den första analysatorn (A 1) Nämnda kanal som ska testas etableras kopplas analysatorn (A 2) via nämnda kanal (21) mellan OXCl och OXC2 10 15 20 25 ~||»v 518 951 7 n | ~ . v- « . « ø u» varvid nämnda kanal kan testas via styrning frän NEMl och NEM2, som kommunicerar sinsemellan.

Testning upprepas för varje kanal som ska testas.

Figur 3 visar ett alternativt förfarande för testning av kanaler mellan tvà optiska korskopplare, OXCl och OXC2. som styrs frän en NEM (NEMl), En analysator (A l), är ansluten till OXCl. (31) mellan NEMl och NEM2, vilken styr OXC2, OXC2 och ytterligare en kanal kopplas upp mellan OXC1 och OXC2.

En kanal kopplas upp mellan OXCl och OXC2. Genom samverkan görs en återkoppling i Genom denna koppling erhàlls en slinga med tva ändpunkter i OXCl. Den första analysatorn (A l) ansluts till dessa kanaler, dvs slingans ändpunkter (33, 34) och kan genom slingan genomföra en analys av de tvà uppkopplade kanalerna. Testning sä att alla kanaler som avses vara föremàl för blir testade. upprepas testning (A 2), ansluten till OXC2. Denna andra analysator kan dà En andra analysator som styrs fràn en andra NEM (NEM2), kan vara anslutas till kanalerna och pà samma sätt göra mätningar fràn OXC2. Genom jämföras av mätresultaten fràn analysatorerna erhàlls ett mätresultat med högre konfidensgrad.

När testningen genomförs för samtliga kanaler fär den operatör, som driver nätet kontroll över transmissionskvalitén pà förbindelserna i det nät som erbjuds kunderna.

Transmissionskvalitén länk för länk bestäms lämpligen med stöd av standardiserade eller tillverkarspecifika testsekvenser.

Resultatet av mätningen visar alltsa vilken kvalité länkarna har. Genom detta resultat fäs dä uppgift om vilka transmissionsprotokoll, vilka bithastigheter vilka, linjekodningar och vilka modulationsformat mm som kan användas.

Denna information används sedan av hanteringssystemet när uppkopplingar i nätet efterfrägas. _ . .av -ou_ 10 15 20 25 513 951 " 8 En sidoeffekt av länktestningen är att de tvà inblandade OXC- enheterna gör en katalogisering av sina gemensamma länkar samt att funktionen hos kopplingselementet i OXC kan verifieras.

ALTERNATN ANVÄNDNING Det beskrivna sättet att kontrollera kanaler är användbart sàväl i samband med att kanaler tas i drift efter reparation eller annat underhàll som dà kanaler tas i drift vid idrifttagning av nya anläggningar eller anläggningsdelar som vid utbyggnad där ett begränsat antal kanaler tas i drift.

Förfarandet enligt ovan är alltsa lämpligt även i samband med atgärder, sàsom reparation eller annat underhàl, i en anläggning. Vid användning av metoden i samband med underhållsåtgärder eller andra atgärder då endast en del av anläggningen är berörd kan förfarandet enligt ovan användas för att testa hela anläggningen. Testningen kan alternativt begränsas genom att befintliga kanaler som ej tagits ur bruk inte testas varvid endast de kanaler som varit berörda av en àtgärd genomgår test.

Det är också möjligt att testa andra förbindelser sàsom linjer till klientutrusningar och andra anläggningar.

Uppfinningen är inte begränsad till ovan redovisade utföringsformer utan kan därutöver underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 518 951 (7 PATENTKRAV l. Arrangemang för att mäta kvaliteten pà kanaler mellan klientutrustningar, t ex SDH, IP-routrar eller ATM- switchar, i ett optiskt transmissionsnät, som innefattar optiska korskopplare för styrning av vàglängdskanaler eller optiska signaler, analysatorer inrättade att generera och ta emot testsekvenser, en första styranord- ning (NEMl), som styr en första optisk korskopplare, och en andra styranordning (NEM2), som styr en andra optisk korskopplare, varvid nämnda första och andra styranordning (NEMl, NEM2) är inrättade att etablera tvà kanaler (31, 32) mellan den första optiska korskopplaren och den andra optiska korskopplaren, korskoppla nämnda tvà kanaler i den andra optiska korskopplaren till en första slinga, varvid en första analysator, som är anordnad vid den första optiska korskopplaren, är inrättad att utföra en första kvalitetsmätning pà den första slingan och därmed pà nämnda tvà kanaler, korskoppla nämnda tvà kanaler i den första optiska korskopplaren till en andra slinga, varvid en andra analysator, som är anordnad vid den andra optiska korskopplaren, är inrättad att utföra en andra kvalitetsmätning pà den andra slingan och därmed på nämnda tvà kanaler, varvid analysatorerna är inrättade att utföra nämnda kvalitetsmätningar i samband med idrifttagning eller underhåll eller efter idrifttagning, och jämföra mätresultaten fràn den första kvalitetsmätningen vid den första analysatorn med den andra kvalitetsmätningen vid den andra analysatorn. 10 15 20 25 30 518 951 /O Arrangemang enligt patentkrav 1, varvid den första respektive den andra analysatorn är inrättad att styras av den styranordning (NEM1, NEM2) som styr den optiska korskopplare vid vilken respektive analysator är anordnad. Arrangemang enligt patentkrav 1 eller 2, varvid den första och den andra analysatorn är inrättade att utföra nämnda första och andra kvalitetsmätning automatiskt på kanaler som tagits i drift. Arrangemang enligt nàgot av patentkraven 1-3, varvid den första och den andra analysatorn är inrättade att upprepa den första och den andra kvalitetsmätningen pà alla kanaler för vilka kvalitetsmätning avses genomföras. Arrangemang enligt något av patentkraven l-4, varvid nämnda analysatorer (A) är anslutna till portar pà respektive optiska korskopplare (OXC). Arrangemang enligt något av patentkraven 1-4, varvid nämnda analysatorer (A) är integrerade i respektive optiska korskopplare. Förfarande för att mäta kvaliteten pà kanaler mellan klientutrusningar i ett optisk transmissionsnät, som innefattar optiska korskopplare för styrning av vàglängdskanaler eller optiska signaler, analysatorer inrättade att generera och ta emot testsekvenser, en första styranordning (NEMl), som styr en första optisk korskopplare, och en andra styranordning (NEM2), som styr en andra optisk korskopplare, innefattande stegen att etablera en första och en andra kanal mellan den första optiska korskopplaren och den andra optiska korskopplaren, korskoppla nämnda första och andra kanal i den andra optiska korskopplaren till en första slinga, varvid en lO 15 20 25 30 10. ll. 12. 518 951 /I första analysator, som är anordnad vid den första optiska korskopplaren, utför en första kvalitetsmätning pà nämnda första slinga och därmed pà nämnda första och andra kanal, korskoppla nämnda första och andra kanal i den första optiska korskopplaren till en andra slinga, varvid en andra analysator, som är anordnad vid den andra optiska korskopplaren, utför en andra kvalitetsmätning pà nämnda andra slinga och därmed pà nämnda första och andra kanal, varvid nämnda kvalitetsmätningar utförs i samband med idrifttagning eller underhåll eller efter idrifttagning, och jämföra mätresultaten fràn nämnda första kvalitets- mätning vid den första analysatorn med mätresultaten fràn nämnda andra kvalitetsmätning vid den andra analysatorn. Förfarande enligt patentkrav 7, varvid den första och den andra analysatorn styrs av den styranordning som styr den optiska korskopplare vid vilken respektive analysator är anordnad. Förfarande enligt patentkrav 7 eller 8, varvid nämnda jämförelse utnyttjas för att skapa högre konfidensgrad i mätningen. Förfarande enligt nägot av patentkraven 7-9, varvid nämnda kvalitetsmätning utförs automatiskt pà kanaler som tagits i drift. Förfarande enligt nagot av patentkraven 7-lO, varvid nämnda första och nämnda andra kvalitetsmätning upprepas så att alla kanaler som är avsedda att testas mellan den första och den andra optiska korskopplaren blir testade. Förfarande enligt nàgot av patentkraven 7-ll, varvid analysatorerna (A) är anslutna till portar pà respektive optiska korskopplare. 518 951 lå 13. Förfarande enligt nagot av patentkraven 7-ll, varvid analysatorerna (A) är integrerade i respektive optiska korskopplare.