SCHUPKE, Dominic (Landsberger Str. 77 a, München, 80339, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbau eines Verbindungspfads in einem übertragungssystem mit einem ersten Verbindungspfad, welcher einen mit einer ersten Sender-/Empfängereinrichtung verbundenen ersten Randnetzknoten und einen mit einer zweiten Sen- der-/Empfängereinrichtung verbundenen zweiten Randnetzknoten verbindet, und einem zum ersten Verbindungspfad disjunkten zweiten Verbindungspfad, welcher einen mit der ersten Sender- /Empfängereinrichtung verbundenen dritten Randnetzknoten und einen mit der zweiten Sender-/Empfängereinrichtung verbundenen vierten Randnetzknoten verbindet, bei welchem Verfahren, im Falle eines im ersten Verbindungspfad auftretenden Aus ¬ falls der Signalübertragung wenigstens ein Randnetzknoten des ersten Verbindungspfads ein Signalisierungssignal zur Signa ¬ lisierung des Ausfalls der Signalübertragung an wenigstens einen Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads sendet, und im Falle eines im zweiten Verbindungspfad auftretenden Funktionsausfalls der vierte Randnetzknoten einen Verbindungspfad zum ersten Randnetzknoten aufbaut und/oder der dritte Randnetzknoten einen Verbindungspfad zum zweiten Randnetzknoten aufbaut .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem im Falle eines im zweiten Verbindungspfad auftretenden Funktionsausfalls ge ¬ wählt wird, ob der vierte Randnetzknoten einen Verbindungs ¬ pfad zum ersten Randnetzknoten aufbaut oder ob der dritte Randnetzknoten einen Verbindungspfad zum vierten Randnetzknoten aufbaut .
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, bei welchem das übertragungssystem ein insbesondere auf einer optischen Ebene basierendes Mehrebenen-übertragungs ¬ system ist und das Signalisierungssignal zur Signalisierung eines Signalübertragungsausfalls in einer höheren Ebene über ¬ tragen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
3, bei welchem mit dem Signalisierungssignal zur Signalisie ¬ rung eines Signalübertragungsausfalls eine Endknoten-seitige Tracing-Information eines mit dem das Signalisierungssignal sendenden Netzknoten verbundenen Endknotens übertragen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
4, bei welchem eine Endknoten-seitige Tracing-Information eines mit dem das Signalisierungssignal sendenden Netzknoten verbundenen Endknotens in eine Endknoten-seitige Tracing-
Information eines mit dem das Signalisierungssignal empfan ¬ genden Netzknoten verbundenen Endknotens geändert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Endknoten- seitige Tracing-Information des das Signalisierungssignal sendenden Netzknotens von dem das Signalisierungssignal emp ¬ fangenden Netzknoten in die Endknoten-seitige Tracing- Information des empfangenden Netzknotens geändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Endknoten- seitige Tracing-Information des das Signalisierungssignal sendenden Netzknotens von der zentralen Steuereinrichtung des übertragungssystems in die Endknoten-seitige Tracing- Information des empfangenden Netzknotens geändert wird.
8. Maschinenlesbarer Programmcode für eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung eines übertragungssystems, welcher Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 veranlassen.
9. Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Programmcode gemäß Anspruch 8.
10. Elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung eines
übertragungssystems, welche zur Datenverarbeitung geeignet ist, mit einem darin gespeicherten Programmcode, welcher Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durch- führung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 veranlassen .
11. übertragungssystem mit einer elektronischen Steuerein- richtung nach Anspruch 10.
12. Mehrschichtiges übertragungssystem nach Anspruch 11, welches auf einer optischen Schicht basiert.
13. übertragungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 12, bei welchem der erste Verbindungspfad ein Arbeitspfad und der zweite Verbindungspfad ein Ersatzpfad ist. |
Verfahren zum Aufbau eines Verbindungspfads in einem übertra ¬ gungssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Verbindungspfads in einem übertragungssystem mit einer Mehrzahl Netzknoten, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignet eingerichtete elektronische Steuereinrichtung für ein übertragungssystem, ein übertragungssystem, sowie einen maschinenlesbaren Programmcode zur Durchführung des Verfahrens und ein Speichermedium für den Programmcode.
Da die zur Datenübertragung benötigte Bandbreite stets zu ¬ nimmt, werden Daten, insbesondere in Weitverkehrsnetzen wie den Kern-Domänen der Netzbetreiber, zunehmend über optische übertragungssysteme übertragen. Hierbei können übertragungs ¬ signale mit unterschiedlichen Datenraten und/oder unterschiedlichen Wellenlängen übertragen werden. Ein solches übertragungssystem umfasst gewöhnlich eine Mehrzahl optisch leitend miteinander verbundener Netzknoten. Die Punkt-zuPunkt-Verbindungen zwischen den Netzknoten sind physikalisch als Lichtwellenleiter (Glasfasern) realisiert. Um optische übertragungssignale von einem Netzknoten zu einem anderen Netzknoten zu übertragen, wird ein optischer Verbindungspfad eingerichtet, der eine Mehrzahl in Reihe geschalteter Netzknoten umfasst. Häufig erfolgt die Signalübertragung zwischen den Netzknoten rein optisch, während die Signalübermittlung in den Netzknoten auch elektronisch stattfinden kann. In den so genannten transparenten übertragungssystemen erfolgt die Signalübermittlung in den Netzknoten rein optisch.
Die Einrichtung eines Verbindungspfads im übertragungssystem kann durch eine zentrale Steuereinrichtung beziehungsweise zentrales Netzmanagement oder durch eine den einzelnen Netz ¬ knoten jeweils zugeordnete, dezentrale Steuereinrichtung be ¬ ziehungsweise dezentrales Netzmanagement erfolgen. Einzelne Randnetzknoten des übertragungssystems können mit einer Sen-
der-/Empfängereinrichtung oder Endknoten verbunden sein, bei der es sich beispielsweise um einen Teilnehmeranschluss oder so genannten Client handelt, so dass übertragungssignale un ¬ ter Zwischenschaltung von Netzknoten von einem Client zu ei- nem anderen Client übertragen werden können.
Um hohe übertragungsraten zu realisieren, wird die optische Signalübertragung innerhalb des übertragungssystems bei ¬ spielsweise als WDM-übertragungsverfahren (WDM = Wavelength Division Multiplex oder Wellenlängenmultiplex oder optischer Frequenzmultiplex) durchgeführt, bei dem über einen einzigen Lichtwellenleiter mehrere gepulste, wellenlängengemultiplex- te, optische Binärsignale übertragen werden können.
Heutzutage bilden Glasfasernetze das Rückgrat für die Kern ¬ netze praktisch aller Netzbetreiber. Eine übliche übertragungsrate beträgt hier beispielsweise 10 Gbit/sec pro Wellen ¬ längenkanal und Glasfaser. Um die Dienstverfügbarkeit bei ei ¬ nem Ausfall der Signalübermittlung zu verbessern, stellen die Netzbetreiber für eine Verbindungsanforderung eines Clients ("Quelle") beispielsweise zwei disjunkt geroutete Verbin ¬ dungspfade zu dem gewünschten Client ("Senke") bereit, näm ¬ lich einen so genannten Arbeitspfad und einen Ersatzpfad (Back-up-Pfad oder Schutzpfad) , wobei die Signalübermittlung vom Arbeitspfad auf den Ersatzpfad umgeschaltet wird, wenn der Arbeitspfad für die Signalübertragung ausfällt. Insofern sorgen die Netzbetreiber gewöhnlich lediglich für den möglichen Ausfall des Arbeitspfads vor. Jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, dass durch diese Vorgehensweise die Dienst- Verfügbarkeit immer noch nicht zufrieden stellend ist, da auch Mehrfachausfallsereignisse bzw. Ausfallsereignisse höhe ¬ rer Ordnung auftreten können, bei denen, neben dem Arbeitspfad, auch der Ersatzpfad für eine Signalübermittlung ausfällt.
Um bestimmte Dienstverfügbarkeitsziele einzuhalten, werden entweder mehr als ein Ersatzpfad für eine Verbindungsanforde ¬ rung eingerichtet oder andere Vorkehrungen für eine redundan-
te übervorsorge getroffen, was jedoch mit relativ hohen Kosten verbunden ist und zudem Netzwerk-Ressourcen bindet, da ein vollständiger redundanter Kanal zugewiesen werden muss.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbau eines Verbindungspfads in einem übertragungssystem zur Verfügung zu stellen, welches auch bei einem Mehrfachausfallsereignis bzw. Ausfallsereig ¬ nissen höherer Ordnung die Dienstverfügbarkeit verbessert, ohne die genannten Nachteile mit sich zu bringen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Aufbau eines Ver ¬ bindungspfads in einem übertragungssystem gemäß den Merkmalen von Anspruch 1, sowie durch ein übertragungssystem gemäß den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben .
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Aufbau eines Verbin- dungspfads zum übertragen von übertragungssignalen in einem übertragungssystem (beziehungsweise Nachrichtennetzwerk) bei Auftreten eines Mehrfach-Ausfallsereignisses höherer Ordnung gezeigt. Hierbei kann es sich vorteilhafter Weise um ein auf einer optischen Schicht als unterste Ebene basierendes so ge- nanntes Mehrebenen-übertragungssystem handeln. Ein solches
Mehrebenen-übertragungssystems ist den Fachleuten auf dem Ge ¬ biet der übertragungstechnik wohl bekannt und beispielsweise in R. Ramaswami et al . , "Optical Networks", Morgan Kaufmann Publishers, 2002, ausführlich beschrieben.
Generell sind die Netzknoten des übertragungssystems durch physikalische Verbindungen, beispielsweise Lichtwellenleiter (Glasfasern), miteinander verbunden.
Das übertragungssystem zum Aufbau des Verbindungspfads bei einem Mehrfach-Ausfallsereignis umfasst einen ersten Verbin ¬ dungspfad, welcher einen mit einer ersten Sender-/Empfänger- einrichtung verbundenen ersten Randnetzknoten mit einem mit
einer zweiten Sender-/Empfängereinrichtung verbundenen zweiten Randnetzknoten verbindet, und einen zweiten Verbindungspfad, welcher einen mit der ersten Sender-/Empfängereinrichtung verbundenen dritten Randnetzknoten mit einem mit der zweiten Sender-/Empfängereinrichtung verbundenen vierten Randnetzknoten verbindet, wobei der zweite Verbindungspfad (vollständig) disjunkt zum ersten Verbindungspfad ist. Hier ¬ bei kann der erste Verbindungspfad ein Arbeitspfad und der zweite Verbindungspfad ein Ersatzpfad (Schutzpfad) für den Arbeitspfad sein, wobei der Ersatzpfad beim Auftreten einer Signalübertragungsstörung bzw. Ausfallsereignis im Arbeitspfad die Signalübertragung übernimmt. Durch den den ersten und zweiten Randnetzknoten verbindenden ersten Verbindungspfad wird somit eine erste Signalübertragungsstrecke zwischen den beiden Sender-/Empfängereinrichtungen realisiert, während durch den den dritten und vierten Randnetzknoten verbindenden zweiten Verbindungspfad eine zweite Signalübertragungsstrecke zwischen den beiden Sender-/Empfängereinrichtungen realisiert wird.
Als "Verbindungspfad" wird im Sinne vorliegender Erfindung eine Signalverbindung zwischen zwei Randnetzknoten des übertragungssystems bezeichnet, während durch "Signalübertra ¬ gungsstrecke" die auf einem Verbindungspfad basierende Sig- nalverbindung zwischen den beiden mit den Randknoten verbundenen Sender-/Empfängereinrichtungen bezeichnet wird. Als "Randnetzknoten" im Sinne vorliegender Erfindung ist ein Netzknoten zu verstehen, der mit einer Sende-/Empfangs- einrichtung, beispielsweise einem Teilnehmeranschluss oder Client, verbunden ist. Grundsätzlich kann jeder Netzknoten des übertragungssystems als Randnetzknoten dienen.
Die Netzknoten, insbesondere Randnetzknoten, des erfindungs ¬ gemäßen übertragungssystems können in einer beliebigen Weise konfiguriert sein, um die Einrichtung von Verbindungspfaden zu ermöglichen. Hierzu können jeweilige Verbindungspfad- Einrichtungsprotokolle eingesetzt werden, zum Beispiel MPLS (Multi Protocol Label Switching) , SDH (Synchronous Digital
Hierarchy) , ATM (Asynchronous Transfer Mode) , WDM (Wavelength Division Multiplexing) oder dergleichen.
Ein erfindungsgemäßes übertragungssystem ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, als WDM-übertragungssystem ausgeführt, so dass über einen einzigen Lichtwellenleiter mehrere gepulste, wellenlängengemultiplexte, optische Binär ¬ signale übertragen werden können.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann den Netzknoten des übertragungssystems jeweils eine dezentrale elektronische Steuereinrichtung (dezentrales Netzmanagement) zugeordnet sein, die insbesondere in den Netzknoten enthalten sein kann. Gleichermaßen ist es auch möglich, dass die Netz- knoten des optischen übertragungssystems von einer zentralen Steuereinrichtung (zentrales Netzmanagement), welche mit den Netzknoten elektrisch leitend verbunden ist, gesteuert werden. Ein in der elektronischen Steuereinrichtung gespeicherter maschinenlesbarer Programmcode steuert die Steuereinrich- tung so, dass die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Verfahrensschritte veranlasst werden.
Grundsätzlich kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verbindungspfad zwischen den beiden Randnetzknoten durch eine sukzessive Reihenschaltung von Netzknoten aufgebaut sein, wobei Punkt-zu-Punkt Verbindungspfadabschnitte ("Links") von einem jeweils vorigen Netzknoten zu einem jeweils nächsten Netzknoten eingerichtet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Aufbau eines Verbin ¬ dungspfads in einem übertragungssystem bei Auftreten eines Mehrfachausfallsereignis bzw. Ausfallsereignis höherer Ord ¬ nung, d. h. Störungen der Signalübertragung im Arbeitspfad und im Ersatzpfad.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren senden, gesteuert durch die elektronische Steuereinrichtung bzw. Netzmanagement, im Falle einer im ersten Verbindungspfad auftretenden Signal-
übermittlungsstörung, welche sich durch eine fehlende oder schlechte übertragung eines übertragungssignals äußern kann, der erste Randnetzknoten und/oder der zweite Randnetzknoten ein Signalisierungssignal zur Signalisierung des Funktions- ausfalls an den dritten Randnetzknoten und/oder an den vierten Randnetzknoten, wobei der erste Randnetzknoten ein Signalisierungssignal wenigstens an den vierten Randnetzknoten sendet und der zweite Randnetzknoten ein Signalisierungssig ¬ nal wenigstens an den dritten Randnetzknoten sendet, so dass eine Signalisierung zu den "kreuzweise" angeordneten Randnetzknoten der beiden disjunkten Verbindungspfade sichergestellt ist. Durch das Signalisierungssignal werden die emp ¬ fangenden Randnetzknoten "aktiviert", so dass bei Auftreten eines Ausfallsereignisses im zweiten Verbindungspfad ein neu- er Verbindungspfad zwischen zwei "kreuzweise" angeordneten
Randknoten des ersten und zweiten Verbindungspfads aufgebaut wird.
Wenn es sich bei dem übertragungssystem um ein insbesondere auf einer optischen Ebene basierendes Mehrebenen-übertragungssystem handelt, wird das Signalisierungssignal zur Aktivierung der Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads vorteilhaft auf einer höheren Ebene des Mehrebenen-übertragungssystems übertragen, beispielsweise DCN, MPLS, oder in der Steuerungsebene. Gleichermaßen ist es grundsätzlich jedoch auch möglich, dass das Signalisierungssignal in der un ¬ tersten Ebene, beispielsweise einer optischen Ebene übertra ¬ gen wird. Zum übertragen der Signalisierungssignale können spezielle Signalisierungskanäle vorgesehen sein, um eine Sig- nalisierung zwischen Randnetzknoten zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird bei Auftreten einer Signalübertragungs ¬ störung im zweiten Verbindungspfad ein Verbindungspfad vom dritten Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads zum zwei- ten Randnetzknoten des ersten Verbindungspfads und/oder ein Verbindungspfad vom vierten Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads zum ersten Randnetzknoten des ersten Verbindungspfads aufgebaut .
Hierbei kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft so ausgestaltet sein, dass im Falle eines im zweiten Verbin ¬ dungspfad auftretenden Funktionsausfalls mittels der elektro- nische Steuereinrichtung gewählt wird, ob ein Verbindungspfad vom dritten Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads zum zweiten Randnetzknoten des ersten Verbindungspfads oder (alternativ) ein Verbindungspfad vom vierten Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads zum ersten Randnetzknoten des ersten Verbindungspfads aufgebaut wird.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise mit dem Signali- sierungssignal zur Aktivierung der Randnetzknoten des zweiten Verbindungspfads eine Endknoten-seitige Tracing-Information des sendenden Randnetzknotens an den empfangenden Randnetzknoten übertragen. Mit der Tracing-Information werden einzelne Verbindungen des Verbindungspfads identifiziert, damit beispielsweise Misskonfigurationen erkannt werden können. Die Tracing-Information macht einen insofern einen Verbindungpfad für einen Client identifizierbar.
Vorteilhaft wird hierbei die Endknoten-seitige Tracing- Information des das Signalisierungssignal sendenden Randnetz- knotens in eine Endknoten-seitige Tracing-Information des das Signalisierungssignal empfangenden Randnetzknotens geändert, wodurch erreicht wird, dass ein funktionierender Tracing- konformer Verbindungspfad, welcher vom empfangenden Client als solcher erkannt werden kann, hergestellt wird.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf einen maschinenlesba ¬ ren Programmcode für eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung eines Mehrebenen-übertragungssystems, welcher Steu ¬ erbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durchführung eines wie oben beschriebenen Verfahrens veranlassen.
Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf ein Speicherme ¬ dium mit einem darauf gespeicherten solchen Programmcode.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung eines übertragungssystems, bei dem es sich insbesondere um ein Mehrebenen-übertragungs- System handeln kann, welche zur Datenverarbeitung geeignet ist, mit einem darin gespeicherten Programmcode, welcher Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung zur Durch ¬ führung eines wie oben beschriebenen Verfahrens veranlassen.
Ferner erstreckt sich die Erfindung auf ein insbesondere mehrschichtiges übertragungssystem mit einer solchen elektronischen Steuereinrichtung.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Gleiche bzw. gleich wirkende Elemente sind hierbei mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen übertragungssystems .
Fig. 2A-2D veranschaulichen in schematischen Darstellungen verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem übertragungssystem von Fig. 1 bei einer Signalübertragungsstörung im Lichtwellenleiter des Arbeitspfads.
Fig. 3A-3C veranschaulichen in schematischen Darstellungen verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem übertragungssystem von Fig. 1 bei einer Signalübertragungsstörung in einem Randnetzknoten.
Zunächst wird Bezug auf Fig. 1 genommen, worin in einer schematischen Darstellung der Aufbau einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen übertragungssystems gezeigt ist. Demnach umfasst das optische übertragungssystem ein Kern- Netzwerk (Kern-Domäne) , das insgesamt mit der Bezugszahl 13 bezeichnet ist, in welchem eine Mehrzahl über ein Lichtwel-
lenleiternetz (z. B. Glasfasernetz) miteinander verbundene Netzknoten enthalten sind. In Fig. 1 ist ein Randnetzknoten 1 über einen Lichtwellenleiter 5 mit einem weiteren Randnetzknoten 2 verbunden. Obgleich der Lichtwellenleiter 5 ledig- lieh als ein die beiden Randnetzknoten in einer Punkt-zuPunkt Verbindung optisch leitend miteinander verbindender Link dargestellt ist, ist es gleichermaßen möglich, dass der Lichtwellenleiter 5 eine Mehrzahl hier nicht dargestellter Links umfasst, welche jeweils für sich zwei (hier nicht dar- gestellte) zwischen die beiden Randknoten geschaltete Netzknoten verbinden. Der in Fig. 1 links dargestellte Randnetzknoten 1 ist über eine Verbindungsleitung 9, welche eine elektrische oder optische Verbindungsleitung sein kann, mit einem ersten Client 7 verbunden. Ebenso ist der in Fig. 1 rechts dargestellte Randnetzknoten 2 über eine Verbindungs ¬ leitung 10, welche eine elektrische oder optische Verbin ¬ dungsleitung sein kann, mit einem zweiten Client 8 verbunden. Insofern ist durch die Verbindungsleitung 9, den optischen Lichtwellenleiter 5 und die Verbindungsleitung 8, unter Zwi- schenschaltung der beiden Randnetzknoten 1, 2 eine erste Signalübertragungsstrecke zur übermittlung von übertragungssig ¬ nalen zwischen dem ersten Client 7 und dem zweiten Client 8 eingerichtet, mit einem die beiden Randnetzknoten 1, 2 verbindenden, ersten Verbindungspfad, der als Arbeitspfad dient.
Weiterhin ist in dem übertragungssystem ein Randnetzknoten 3 über einen Lichtwellenleiter 6 mit einem weiteren Randnetzknoten 4 verbunden. Obgleich der Lichtwellenleiter 6 lediglich als ein die beiden Randnetzknoten in einer Punkt-zu- Punkt Verbindung optisch leitend miteinander verbindender
Link dargestellt ist, ist es gleichermaßen möglich, dass der Lichtwellenleiter 6 eine Mehrzahl hier nicht dargestellter Links umfasst, welche jeweils für sich zwei (hier nicht dar ¬ gestellte) Netzknoten verbinden. Der in Fig. 1 links darge- stellte Randnetzknoten 3 ist über eine Verbindungsleitung 11, welche eine elektrische oder optische Verbindungsleitung sein kann, mit dem ersten Client 7 verbunden. Ebenso ist der in Fig. 1 rechts dargestellte Randnetzknoten 4 über eine Verbin-
dungsleitung 12, welche eine elektrische oder optische Ver ¬ bindungsleitung sein kann, mit dem zweiten Client 8 verbunden. Insofern ist durch die Verbindungsleitung 11, den optischen Lichtwellenleiter 6 und die Verbindungsleitung 12, un- ter Zwischenschaltung der beiden Randnetzknoten 3,4 eine zweite Signalübertragungsstrecke zur übermittlung von über ¬ tragungssignalen zwischen dem ersten Client 7 und dem zweiten Client 8 eingerichtet, mit einem die beiden Randnetzknoten 3, 4 verbindenden, zweiten Verbindungspfad, der als Ersatzpfad (Schutzpfad) zur übertragung von Signalen zwischen den beiden Clients dient, falls der Arbeitspfad zur übertragung von Sig ¬ nalen zwischen den beiden Clients ausfällt. Der zweite Verbindungspfad ist disjunkt zu dem ersten Verbindungspfad.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten übertragungssystem kann es sich insbesondere um ein Mehrebenen-Netzwerk handeln, das auf einer optischen Ebene basiert. Bei den mit den Netzknoten verbundenen Clients kann es sich beispielsweise um SDH- (Synchrone Digitale .Hierarchie) , ATM- (Asynchron Transfer Modus) oder IP-Clients, beispielsweise IP-Router, handeln. Bei den beiden Lichtwellenleitern 5, 6 kann es sich jeweils um ein oder mehrere Lichtwellenleiterbündel oder über einen oder mehrere einzelne Lichtwellenleiter handeln (als "Lichtwellenleiter" bezeichnet) . Zur Datenübertragung innerhalb des Lichtwellenleiternetzes bzw. des optischen übertragungssys ¬ tems wird beispielsweise ein WDM-übertragungsverfahren einge ¬ setzt, so dass mittels optischem Frequenzmultiplex unter Nut ¬ zung jeweils verschiedener Wellenlängenbereiche gleichzeitig mehrere verschiedene optische übertragungssignale übertragen werden können.
Zur Veranschaulichung verschiedener Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem übertragungssystem von Fig. 1 bei einem Ausfall des Lichtwellenleiters des Arbeitspfads wird nun Bezug auf die Fig. 2A-2D genommen.
Sei zunächst Fig. 2A betrachtet. Ausgehend von einem funkti ¬ onstüchtigen Arbeitspfad, welcher die Randnetzknoten 1, 2
verbindet, bzw. einer funktionstüchtigen ersten Signalübertragungsstrecke zwischen den beiden Clients, wird in Fig. 2A angenommen, dass der Lichtwellenleiter 5 für eine Signalübertragung ausfällt, etwa weil ein Glasfaserbruch aufgetreten ist. Dies ist in Fig. 2A durch einen Pfeil symbolisiert. Bei Ausfall der Signalübertragung initiiert beispielsweise der Client 7 eine Schutzschaltung, bei welcher die auf dem Ersatzpfad basierende zweite Signalübertragungsstrecke unter Zwischenschaltung der Randnetzknoten 3, 4 fortan die Signal- übermittlung zwischen den beiden Clients 7, 8 übernimmt.
Bei Auftreten einer Signalübertragungsstörung im Lichtwellenleiter 5 erkennen die beiden Randnetzknoten 1, 2 des Arbeitspfads den Ausfall der Signalübertragung im Lichtwellenleiter 5 und senden jeweils ein Signalisierungssignal zur Signali ¬ sierung der Signalübertragungsstörung an die beiden Randnetzknoten 3, 4 des Ersatzpfads. Dies ist in Fig. 2A durch die gestrichelten Pfeile dargestellt. Die beiden Randnetzknoten 3, 4 des Ersatzpfads empfangen die Signalisierungssignale und werden daraufhin in einen "aktiven" Modus versetzt, d. h. aktiviert, bei welchem sie bereit sind, im Falle eines Ausfalls der Signalübertragung im Ersatzpfad einen Verbindungspfad zu dem jeweilig kreuzweise angeordneten Randnetzknoten des Arbeitspfads aufzubauen, d. h. der in Fig. 2A links dargestell- te Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads baut einen Verbindungs ¬ pfad zum in Fig. 2A rechts dargestellten Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads auf, während der in Fig. 2A rechts dargestellte Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads einen Verbindungspfad zu dem in Fig. 2A links dargestellten Randnetzknoten 1 des Arbeits- pfads aufbaut. Die Signalisierungssignale werden in einem Mehrebenen-übertragungssystem beispielsweise in einer Kontrollschicht zur Steuerung des übertragungssystems übertra ¬ gen .
Es wird nun Bezug auf Fig. 2B genommen. In Fig. 2B ist eine
Situation dargestellt, in der, ausgehend von einer in Fig. 2A dargestellten Situation, der Lichtwellenleiter 6 des Ersatzpfads für eine Signalübertragung ausfällt, was in analoger
Weise zu Fig. 2A durch einen Blitz symbolisiert ist. Die bei ¬ den Randknoten 3, 4 des Ersatzpfads erkennen diese Unterbre ¬ chung der Signalübermittlung und, da sie bereits in den oben beschriebenen aktiven Modus versetzt worden sind, bauen je- weils einen Verbindungspfad zu den kreuzweise angeordneten Randnetzknoten 1, 2 des Arbeitspfads auf. Hierbei baut der Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads einen Verbindungspfad 14 zum Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads auf, und der Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads baut einen Verbindungspfad 15 zum Randnetz- knoten 2 des Arbeitspfads auf. Alternativ ist es beispiels ¬ weise möglich, dass, gesteuert durch die Steuereinrichtung bzw. Netzmanagement des übertragungssystems, der Randnetzkno ¬ ten 3 des Ersatzpfads keinen Verbindungspfad 15 zum Randnetz ¬ knoten 2 des Arbeitspfads aufbaut, sondern dass lediglich der Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads einen Verbindungspfad 14 zum Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads aufbaut, was durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Für eine erfolgreich eingerichtete Signalübertragungsstrecke zwischen den beiden Clients 7, 8 genügt lediglich ein Verbindungspfad von kreuz- weise angeordneten Randnetzknoten von Arbeits- und Ersatzpfad, beispielsweise der Verbindungspfad vom Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads zum Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads.
In der in Fig. 2B gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemä- ßen Verfahrens erfolgt eine übertragung von übertragungssig ¬ nalen zwischen den beiden Clients 7, 8 entlang einer Signalübertragungsstrecke, welche sich aus der Verbindungsleitung 9 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads, dem Verbindungspfad 14 zwischen dem Randnetzkno- ten 1 des Arbeitspfads und dem Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads, und der Verbindungsleitung 12 zwischen dem Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads und dem zweiten Client 8 zusammensetzt. Durch die elektronische Steuereinrichtung des übertra ¬ gungssystems bzw. Netzmanagement wird gesteuert, dass anstel- Ie der für den Ersatzpfad relevanten Verbindungsleitung 11 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads die Verbindungsleitung 9 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads für die neu ein-
gerichtete Signalübertragungsstrecke eingesetzt wird. Zudem wird bei einem übertragen des Signalisierungssignals vom ers ¬ ten Client 7 zum zweiten Client 8 die Client 7-seitige Tra- cing Information durch die Client 8-seitige Tracing Informa- tion ersetzt, was beispielsweise durch den Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads, den Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads, oder das zentrale Netzmanagement erfolgen kann, so dass dem emp ¬ fangenden Client ein funktionierender Verbindungspfad "vorge ¬ täuscht" wird.
Es wird nun Fig. 2C betrachtet, welche eine zu Fig. 2B alter ¬ native Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Konkret ist in Fig. 2C eine Situation darge ¬ stellt, in der, wiederum ausgehend von einer Situation wie sie in Fig. 2A dargestellt ist, der Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads für eine Signalübertragung ausfällt, was durch ei ¬ nen Blitz symbolisiert ist. In diesem Fall kann lediglich der Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads diese Unterbrechung der Signalübermittlung erkennen und, da er bereits in den aktiven Modus versetzt worden ist, baut dieser einen Verbindungspfad ¬ abschnitt 14 zum Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads auf. In der in Fig. 2C gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine übertragung von übertragungssignalen entlang eines Signalübertragungspfads, welcher aus der Ver- bindungsleitung 9 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads, dem Verbindungspfad 14 zwi ¬ schen den Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads und dem Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads, und der Verbindungsleitung 12 zwischen dem Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads und dem zweiten Client 8 zusammengesetzt ist. Zudem wird bei einem übertragen eines übertragungssignals vom ersten Client 7 zum zweiten Client 8 die Client 7-seitige Tracing Information durch die Client 8-seitige Tracing Information ersetzt, um dem empfangenden Client einen funktionierenden Verbindungspfad vorzu- täuschen.
Es sei nun Fig. 2D betrachtet, welche eine weitere zu Fig. 2B alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
veranschaulicht. Konkret ist in Fig. 2D eine Situation darge ¬ stellt, in der, ausgehend von einer Situation wie sie in Fig. 2A dargestellt ist, der Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads für eine Signalübertragung ausfällt, was durch einen Blitz symbo- lisiert ist. In diesem Fall kann lediglich der Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads diese Unterbrechung der Signalübermittlung erkennen und, da er bereits in den aktiven Modus versetzt worden ist, baut dieser einen Verbindungspfad 15 zum Rand ¬ netzknoten 2 des Arbeitspfads auf. In der in Fig. 2D gezeig- ten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine übertragung von übertragungssignalen entlang einer Signalübertragungsstrecke, welche sich aus der Verbindungslei ¬ tung 11 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads, dem Verbindungspfad 15 zwischen den Rand- netzknoten 3 des Ersatzpfads und dem Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads, und der Verbindungsleitung 10 zwischen dem Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads und dem zweiten Client 8 zusammensetzt. Zudem wird bei einem übertragen eines übertragungs ¬ signals die Client 7-seitige Tracing Information des übertra- gungssignals durch die Client 8-seitige Tracing Information ersetzt, um dem empfangenden Client einen funktionierenden Verbindungspfad vorzutäuschen.
Es wird nun Bezug auf die FIG. 3A-3C genommen, worin in sche- matischen Darstellungen verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem übertragungssystem von Fig. 1 bei einem Ausfall eines Netzknotens des Arbeitspfads ge ¬ zeigt sind.
Zunächst sei FIG. 3A betrachtet. Ausgehend von einem funkti ¬ onstüchtigen Arbeitspfad bzw. Signalübertragungsstrecke unter Zwischenschaltung der Randnetzknoten 1, 2 sei in Fig. 3A angenommen, dass der Randnetzknoten 1 für eine Signalübertragung ausfällt, was durch einen Pfeil symbolisiert ist. Der Ausfall der Signalübertragung initiiert eine Schutzschaltung, bei welcher der die beiden Randnetzknoten verbindende Ersatzpfad 6 bzw. eine auf dem Ersatzpfad 6 unter Zwischenschaltung der Randnetzknoten 3, 4 basierende Signalübertragungsstrecke,
bestehend aus der Verbindungsleitung 11, dem Ersatzpfad 6 und der Verbindungsleitung 12, die Signalübermittlung zwischen den beiden Clients 7, 8 übernimmt. Der Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads erkennt die Unterbrechung der Signalübermittlung im Arbeitspfad und sendet ein Signalisierungssignal zur Sig ¬ nalisierung der Unterbrechung der Signalübermittlung an die beiden Randnetzknoten 3, 4 des Ersatzpfads, was in Fig. 3A durch die gestrichelten Pfeile dargestellt ist. Die beiden Randnetzknoten 3, 4 des Ersatzpfads empfangen die Signalisie- rungssignale und werden in den weiter oben beschriebenen aktiven Modus versetzt.
Es sei nun Bezug auf Fig. 3B genommen. In Fig. 3B ist eine Situation dargestellt, in der der Lichtwellenleiter 6 des Er- satzpfads für eine Signalübertragung ausfällt, was durch ei ¬ nen Blitz symbolisiert ist. Die beiden Randnetzknoten 3, 4 des Ersatzpfads erkennen diese Unterbrechung der Signalübermittlung und, da sie bereits in den oben beschriebenen aktiven Modus versetzt worden sind, versuchen jeweils einen Ver- bindungspfad zu dem kreuzweise angeordneten Randnetzknoten des Arbeitspfads aufzubauen, wobei aufgrund des Funktionsaus ¬ falls des Randnetzknotens 1 des Arbeitspfads, lediglich der Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads einen Verbindungspfad 15 zum Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads aufbauen kann. In der in Fig. 3B gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine übertragung von übertragungssignalen entlang einer Signalübertragungsstrecke, welche aus der Verbin ¬ dungsleitung 11 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads, dem Verbindungspfad 15 zwischen dem Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads und dem Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads, und der Verbindungsleitung 10 zwischen dem Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads und dem zweiten Client 8 zusammengesetzt ist. Zudem wird die Client 7-seitige Tracing Information des übertragungssignals durch die Client 8- seitige Tracing Information ersetzt, um dem empfangenden
Client einen funktionierenden Verbindungspfad vorzutäuschen.
Es wird nun Fig. 3C betrachtet, welche eine zu Fig. 3B alter ¬ native Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Konkret ist in Fig. 3C eine Situation darge ¬ stellt, in der, ausgehend von einer Situation wie sie in Fig. 3A dargestellt ist, der Randnetzknoten 4 des Ersatzpfads für eine Signalübertragung ausfällt, was durch einen Blitz symbolisiert ist. In diesem Fall kann lediglich der Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads diese Unterbrechung der Signalübermittlung erkennen und, da er bereits in den aktiven Modus versetzt worden sind, baut dieser einen Verbindungspfadab ¬ schnitt 15 zum Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads auf. In der in Fig. 3C gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine übertragung von übertragungssignalen entlang einer Signalübertragungsstrecke, welcher aus der Ver- bindungsleitung 11 zwischen dem ersten Client 7 und dem Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads, dem Verbindungspfad 15 zwischen den Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads und dem Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads, und der Verbindungsleitung 10 zwischen dem Randnetzknoten 2 des Arbeitspfads und dem zweiten Client 8 zusammengesetzt ist. Zudem wird die Client 7-seitige Tracing Information des übertragungssignals durch die Client 8- seitige Tracing Information ersetzt, um dem empfangenden Client einen funktionierenden Verbindungspfad vorzutäuschen.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass für den Fall, dass sowohl der Randnetzknoten 1 des Arbeitspfads als auch der Randnetzknoten 3 des Ersatzpfads einen Funktionsausfall erleiden, kein einen solchen Mehrfach-Ausfall kompensierender Verbindungspfad zwischen den Endnetzknoten zwei- er disjunkter Verbindungspfade aufgebaut werden kann.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Dienstverfügbarkeit eines übertragungssystems beim Auftreten von Mehr- fach-Ausfallen verbessert werden, wobei auf das Bereithalten von mehreren Ersatzpfaden oder anderer Mittel zur redundanten übervorsorge verzichtet werden kann. Indem die Randnetzknoten der beiden disjunkten Verbindungspfade mittels Verbindungs ¬ pfade kreuzweise verbunden werden können, können Ausfälle
zweier zu verschiedenen Verbindungspfaden gehörender Randnetzknoten und Ausfälle eines Randnetzknoten in Kombination mit dem Ausfall eines Links in einer Ressourcen nutzenden Art und Weise unter Nutzung der vorhandenen Infrastruktur des übertragungssystems behoben werden.
Next Patent: FOAM STABILIZER SYSTEM