DE4410972C2 - Verfahren und Netzwerkelement zum Übertragen von Daten in einem Arbeitsring und einem Schutzring - Google Patents
Verfahren und Netzwerkelement zum Übertragen von Daten in einem Arbeitsring und einem SchutzringInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Netzwerkelement
zur Übertragung von Hauptsignaldaten und Nebensignaldaten
zwischen einer Vielzahl von in einer Ringkonfiguration
verbundenen Netzwerkelementen, die über einen Arbeitsring zur
Übertragung von Daten in einer ersten Richtung und einen
Schutzring zum Übertragen von Daten in einer zur ersten
Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung verbunden sind.
Ein
Verfahren und ein Netzwerkelement gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und des Oberbegriffs des Patentanspruchs 2
sind aus der DE 28 43 088 A1 bekannt. Hier werden Hauptsignaldaten
in einen ersten Ring und in einen zweiten Ring in
unterschiedlichen Richtungen eingefügt. Es wird ferner
beschrieben, daß im Fall eines Drahtbruchs nur eine der
übertragenen Daten an jeder Terminalstation vorhanden sind. Die
Terminals umfassen Einrichtungen zum Senden und Empfangen von
Alarmsignalen, wenn ein Übertragungspfad unterbrochen wird.
In COMPUTER DESIGN,. Juli 1983, Seiten 89-92, 94 werden sog.
Dual-Loop-Ringübertragungssysteme beschrieben, bei denen in
einem normalen Betrieb eine Informationsübertragung auf den
primären und sekundären Ringen in entgegengesetzten Richtungen
stattfindet. Im normalen Betrieb wird die Primärschleife für
eine Datenübertragung verwendet, während eine Sekundärschleife
ein vorgegebenes "Idle Pattern" führt. Bei einer Störung wird
eine Neukonfiguration des Rings vorgenommen.
In den vergangenen Jahren wurden standardisierte, digitale,
synchrone Netzwerke auf der Grundlage von Multiplex-
Übertragung vorgeschlagen, beispielsweise SONET (Synchronous
Optical Network: Synchrones optisches Netzwerk), welches in
Nordamerika das Standardsystem darstellt, sowie SDH
(Synchronous Digital Hierarchy: Synchrone Digitalhierarchie),
welches das internationale Standardsystem der TU-T
(International Telecommunication Union - Telekommunikations-
Standardisierungssektor) darstellt. Ein Merkmal derartiger
Systeme besteht darin, daß Daten immer in vorbestimmter Weise
angeordnet sind. Beispielsweise erfolgt eine Zuordnung für
die Übertragung von "Overhead-Information", die zum Betreiben
des Netzwerks verwendet wird.
Bei der Bildung eines Ringes kann ein synchrones Netzwerk
einen Zweigschutz-Schaltring aufweisen (nachstehend als PPS-
Ring bezeichnet). In dem PPS-Ring werden ein primärer
Arbeitszweig, der einen momentan verwendeten Zweig darstellt,
und ein Schutzzweig als gegensätzlich umlaufende
Übertragungszweige verwendet, welche identische, zugeordnete
Zeitschlitze aufweisen. Im Falle einer Betriebsstörung in dem
primären Arbeitszweig schaltet der PPS-Ring von dem primären
Arbeitszweig auf den Schutzzweig um, um hierdurch den Schutz
der Signale auf der Leitung herzustellen, beispielsweise so wie in
der oben zitierten DE 28 43 088 beschrieben.
Falls in dem Arbeitszweig keine Betriebsstörung vorliegt,
übertragen sowohl der Arbeitszweig als auch der Schutzzweig
identische Signale. In dem Stand der Technik führt dies zu einer
Verschwendung des Schutzzweiges. Um den Schutzzweig wirksam
zu nutzen, wird daher bei der Erfindung ein Wiederverwendungssystem
vorgesehen, bei welchem der Schutzzweig als ein zusätzlicher
Arbeitszweig benutzt wird, um z. B. ein Sub-Signal (Untersignal) zu
übertragen, welches sich von dem Hauptsignal unterscheidet,
das über den primären Arbeitszweig übertragen wird. Während
der Wiederverwendung ist das Signal auf dem Schutzzweig nicht
identisch mit jenem auf dem primären Arbeitszweig, und dies
stellt eine Unterscheidung gegenüber der typischen PPS-
Ringanordnung dar. Daher gibt es in dem Arbeitszweig keinen
Schutz. Das Hauptsignal wird
auf dem primären Arbeitszweig im Falle einer Netzwerk-
Betriebsstörung gerettet.
In dem PPS-Ring, so wie er auch bei der Erfindung verwendet wird, sind mehrere Netzwerkelemente untereinander
in einer Ringanordnung verbunden, durch einen primären
Arbeitszweig und einen Schutzzweig, die so eingestellt sind,
daß sie Signale beispielsweise in Richtung des Uhrzeigersinns
bzw. in Richtung des Gegenuhrzeigersinns übertragen, so daß
hierdurch eine Doppelringanordnung ausgebildet wird.
Identische Zeitschlitze werden sowohl dem primären
Arbeitszweig als auch dem Schutzzweig für die
Signalübertragung zugeordnet. Es wird nunmehr angenommen, daß
bei der Übertragung von Daten von einem Netzwerkelement zu
irgendeinem anderen Netzwerkelement beispielsweise ein
Arbeitszweig im Uhrzeigersinn und ein Schutzzweig im
Gegenuhrzeigersinn zwischen dem sendenden Netzwerkelement und
dem empfangenen Netzwerkelement ausgebildet werden. In diesem
Fall empfängt das empfangende Netzwerkelement normalerweise
Daten über den im Uhrzeigersinn verlaufenden, primären
Arbeitszweig. Wenn eine Beeinträchtigung infolge einer
Betriebsstörung oder dergleichen andererseits in dem primären
Arbeitszweig auftritt, so erfolgt eine Umschaltung von dem
primären Arbeitszweig auf den Schutzzweig, so daß das
empfangende Element Daten empfangen kann, die über den im
Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Schutzzweig gesendet werden.
Auf diese Weise wird eine Signalübertragung immer über einen
Zweig durchgeführt, der eine bessere Qualität aufweist.
Allerdings muß in diesem Fall das sendende Netzwerkelement
dieselben Daten sowohl auf dem Arbeitszweig als auch auf dem
Schutzzweig senden oder übertragen. Daher wird die Anzahl
momentan verfügbarer Zweige auf die Hälfte der Anzahl
momentan existierender Zweige auf dem Ring verringert.
Bei dem Wiederverwendungssystem entsprechend der Erfindung für eine derartige
Ringanordnung wird ein Schutzzweig verwendet, der
momentan nicht benutzt wird, und irgendein anderes Signal wird
als Sub-Signal zwischen Netzwerkelementen über den Schutzzweig
übertragen, unter Verwendung des Schutzzweiges als
Arbeitszweig für das andere Signal. Im Gegensatz dazu ist
im Stand der Technik eine Selbsteinstellung des Hauptsignals auf dem primären
Arbeitszweig zum Schutzzweig unmöglich, da der Schutzzweig
nicht verfügbar ist.
Selbst wenn im Stand der Technik der Schutzzweig als ein zweiter Arbeitszweig
verwendet wird, ist es allerdings wünschenswert, das Signal
auf der Hauptleitung schützen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es,
- - ein Verfahren, ein Netzwerkelement und ein Netzwerksystem unter Verwendung einer Ringstruktur von einem Arbeitsring und einem Schutzring bereitzustellen, die eine effiziente Wiederverwendung des Arbeitsrings und des Schutzrings ermöglichen und gleichzeitig einen Schutz der auf dem Arbeitsring übertragenen Daten bereitstellen können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ferner wird diese Aufgabe durch ein Netzwerkelement gemäß
Anspruch 2 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch ein
Netzwerksystem gemäß Anspruch 4 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein PPS-Ringnetzwerksystem gemäß einem Aspekt der Erfindung
ist so aufgebaut, daß Netzwerkelemente eine Umschaltung
zwischen einer Querverbindung für einen normalen Schutzzweig
und einer Querverbindung für eine Unterleitung oder einen
zweiten Arbeitszweig durchführen können. Im Falle einer
Betriebsstörung auf einem primären Arbeitszweig überträgt ein
Netzwerkelement, welches die Betriebsstörung festgestellt
hat, Betriebsstörungsinformation an die anderen Elemente. In
dieser Hinsicht relevante Netzwerkelemente stellen eine
ordnungsgemäße Querverbindung ein, und gestatten so eine
Selbstheilung des Signalzweiges und eine erfolgreiche
Übertragung des Signals.
Genauer gesagt ist das PPS-Ringnetzwerk gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung mit mehreren Netzwerkelementen
versehen, die untereinander in einer Ringkonfiguration
verbunden sind. Jedes der Netzwerkelemente ist mit einer
Schalteinheit versehen, die zur Auswahl zwischen
Arbeitszweigen und Schutzzweigen auf der Grundlage der
Umschaltung zwischen Querverbindungen ausgelegt ist. Jede
Schalteinheit weist einen PPS-Ring-Modus (Betriebsart) auf,
in welchem eine erste Querverbindung zur Ausbildung eines
PPS-Ringes, welcher gegensinnig umlaufende Arbeits- und
Schutzzweige verwendet, auf einer Leitung eingerichtet werden
kann, sowie einen Wiederverwendungsmodus, in welchem auf der
Leitung eine zweite Querverbindung zur Wiederverwendung des
Schutzzweiges als zweiter Arbeitszweig für ein
unterschiedliches Signal eingestellt werden kann. Die
Schalteinheit kann eine Betriebsstörung in dem Arbeitszweig
auf dieser Leitung feststellen, und bei Ermittlung einer
Betriebsstörung schaltet sie auf die erste Querverbindung um,
um die Einstellung des PPS-Ring-Modus zu erzwingen und
hierdurch die Datenübertragung über den Schutzzweig
zuzulassen. Die Betriebsstörungsinformation kann an jedes
Netzwerkelement durch die Verwendung von Overhead-Daten
übertragen werden, die in Standard-Kommunikationssystemen
vorgesehen sind. Die Schalteinheit kann mit Registern
versehen sein, um die erste und zweite
Querverbindungsinformation zu speichern.
Das PPS-Ring-Netzwerksystem gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung
ist so aufgebaut, daß nach dem Auftreten einer
Betriebsstörung in einem primären Arbeitszweig eine
Betriebsstörungsinformation von einem eine Betriebsstörung
erfassenden Netzwerkelement an andere Netzwerkelemente
übertragen wird und relevante Netzwerkelemente die
ordnungsgemäße Querverbindung einrichten. Dies gestattet die
wirksame Verwendung eines Schutzzweiges zur Wiederverwendung
als ein zweiter Arbeitszweig für ein unterschiedliches
Signal, wenn es keine Betriebsstörung in dem Arbeitszweig
gibt. Im Falle einer Betriebsstörung in dem primären
Arbeitszweig ist eine automatische Erholung von der
Betriebsstörung dadurch ermöglicht, daß durch Verwendung des
Schutzzweiges der ausgefallene primäre Arbeitszweig umgangen
wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels für ein PPS-
Ring-Netzwerk, bei welchem die vorliegende
Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der
Wiederverwendung in dem PPS-Ring-Netzwerk von
Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines PPS-Ring-Netzwerks gemäß
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines PPS-Ring-Netzwerks gemäß
einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Hauptschaltbilds eines
Netzwerkelements, welches in dem PPS-Ring-Netzwerk
von Fig. 4 verwendet wird;
Fig. 6 eine Erläuterung eines Overhead-Bytes, welches in
dem PPS-Ring-Netzwerk von Fig. 4 verwendet wird;
und
Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs des PPS-
Ring-Netzwerks, wenn in diesem eine Betriebsstörung
vorhanden ist.
Vor einer Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
eines PPS-Ring-Netzwerksystems gemäß der vorliegenden
Erfindung werden zunächst ein PPS-Ringsystem und die
Wiederverwendung eines Schutzzweiges in dem PPS-Ring
beschrieben.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein PPS-Ring so ausgebildet,
daß mehrere Netzwerkelemente NE1 bis NE4 miteinander in einer
Ringanordnung verbunden sind, durch einen primären
Arbeitszweig sowie einen Schutzzweig, die jeweils zur
Übertragung von Signalen ausgebildet sind, beispielsweise in
Richtung des Uhrzeigersinns und in
Gegenuhrzeigersinnrichtung, unter Verwendung identischer
Zeitschlitze. Jedes der Netzwerkelemente NE1 bis NE4 kann ein
ADM-Gerät (Add-Drop-Multiplex) sein.
Nunmehr wird angenommen, daß eine Datenübertragung von dem
Netzwerkelement NE1 zum Netzwerkelement NE4 erfolgt. Dann
empfängt das empfangende Netzwerkelement NE4 normalerweise
Daten über den Weg, der sich von NE1 über NE2 und NE3 nach
NE4 erstreckt, auf dem Arbeitszweig im Uhrzeigersinn. Wenn
eine Verschlechterung infolge einer Betriebsstörung oder
dergleichen in dem Arbeitszweig auftritt, wird der empfangende
Zweig von dem Arbeitszweig auf den Schutzzweig umgeschaltet,
so daß das empfangende Element NE4 Daten über den Weg von NE1
nach NE4 auf dem Schutzzweig im Gegenuhrzeigersinn empfängt.
Daher führt das PPS-Ringsystem dauernd eine Signalübertragung
über einen Zweig durch, welcher die bessere Qualität
aufweist. In diesem Fall muß das sendende Netzwerkelement NE1
dieselben Daten sowohl auf dem Schutzzweig als auch auf dem
Arbeitszweig übertragen. Dies bedeutet, daß nur die Hälfte
der in dem Ringsystem vorhandenen Zweige tatsächlich
verfügbar ist.
Bei einer derartigen Ringanordnung ist es das
Wiederverwendungssystem, welches - wie in Fig. 2 gezeigt -
den Schutzzweig verwendet, der momentan nicht benutzt wird,
und diesen Schutzzweig zur Durchführung einer weiteren
Signalübertragung einsetzt, beispielsweise vom
Netzwerkelement NE1 zum benachbarten Netzwerkelement NE4. Zu diesem
Zeitpunkt ist eine Selbsteinstellung des Signalzweiges auf
die Leitung entsprechend dem wiederverwendeten Schutzzweig
unmöglich.
Um die Selbsteinstellung des Arbeitszweiges für zumindest
eine Hauptleitung zu ermöglichen, selbst wenn mehr als die
Hälfte der Zweige des PPS-Ringes für die Wiederverwendung
eingesetzt wird, muß der Schutzzweig, der als Unterleitung
verwendet wird, abgeschaltet und erneut dem ursprünglichen
Schutzzweig zugeordnet werden, für eine Zweigschutzschaltung,
wenn ein als Hauptleitung verwendeter Arbeitszweig sich
verschlechtert und der Schutzzweig als zweiter Arbeitszweig
verwendet wird.
Die bevorzugten Ausführungsformen eines PPS-Ring-
Netzwerksystems gemäß der vorliegenden Erfindung auf der
Grundlage eines derartigen Prinzips werden nachstehend
beschrieben.
In Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform des PPS-Ringsystems
gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Ein in Fig. 3 gezeigtes PPS-Ringsystem ist beispielsweise mit
vier Netzwerkelementen 11, 12, 13 und 14 versehen, die
miteinander in einer Ringkonfiguration verbunden sind. Die
Netzwerkelemente 11, 12, 13 und 14 sind mit Querverbindungs-
Zweigauswahl-Schalteinheiten 21, 22, 23 bzw. 24 versehen.
Die Zweigauswahl-Schaltgeräte 21, 22, 23 und 24 weisen
jeweils einen PPS-Ring-Modus und einen Wiederverwendungsmodus
auf. In dem PPS-Ring-Modus wird auf einer Leitung 33 eine
erste Querverbindung 29 zur Ausbildung eines PPS-Rings
eingestellt, welcher einen Arbeitszweig 30 im Uhrzeigersinn
und einen Schutzzweig 32 im Gegenuhrzeigersinn verwendet.
Andererseits wird in dem Wiederverwendungsmodus eine zweite
Querverbindung 34 für die Wiederverwendung des Schutzzweiges
32 auf dem Abschnitt der Leitung 33 zwischen den
Netzwerkelementen 14 und 13 eingestellt.
Weiterhin erfaßt jedes der Zweigauswahl-Umschaltgeräte 21,
22, 23 und 24 eine Betriebsstörung in dem Arbeitszweig 30 in
der Leitung 33 und schaltet zum Zeitpunkt des Auftretens
einer Betriebsstörung von der zweiten Querverbindung 34 auf
die erste Querverbindung 29 um, um so die Einstellung des
PPS-Ring-Modus zu erzwingen und auf diese Weise eine
Datenübertragung über den Schutzzweig 32 zu ermöglichen.
Jedes der Netzwerkelemente wird durch den Overhead
übertragener Daten von dieser Betriebsstörung in Kenntnis
gesetzt.
In dem PPS-Ringsystem von Fig. 3 wird beispielsweise eine
Hauptleitungsinformation unter Verwendung des Weges vom
Netzwerkelement 11 zum Netzwerkelement 12 als Arbeitszweig 30
und unter Verwendung des Weges vom Netzwerkelement 11 über
die Netzwerkelemente 14, 13 zum Netzwerkelement 12 als
Schutzzweig 32 übertragen, und eine Unterleitungsinformation
während der Wiederverwendung wird vom Netzwerkelement 14 zum
Netzwerkelement 13 unter Verwendung eines Abschnitts des
Schutzzweiges 32 übertragen. Die voranstehend erwähnte
Overhead-Information wird zwischen sämtlichen
Netzwerkelementen übertragen. Im Falle des Auftretens einer
Hauptleitungs-Betriebsstörung wird Information, welche das
Auftreten der Betriebsstörung anzeigt, an die
Netzwerkelemente 11, 12, 13 und 14 durch Overhead-Information
geschickt, so daß die Wiederverwendungs-Unterleitung durch
die Schaltgeräte 21, 22, 23 und 24 abgetrennt wird, wodurch
der Schutzzweig 32 so arbeiten kann, wie er es ursprünglich
sollte.
In dem PPS-Ringsystem von Fig. 3 ermöglichen die Schaltgeräte
21, 22, 23 und 24 in den Netzwerkelementen 11, 12, 13 und 14
eine Umschaltung zwischen der ersten Querverbindung für den
normalen Schutzzweig und der zweiten Querverbindung für den
Betrieb als zweiter Arbeitszweig, und stellen die geeignete
Querverbindung im Falle einer Arbeitszweig-Betriebsstörung
ein. Dies ermöglicht eine automatische Einstellung des
Signalzweiges von dem gestörten Arbeitszweig auf den
Schutzzweig, obwohl der Schutzzweig als zweiter Arbeitszweig
eingesetzt wurde.
Daher kann das PPS-Ringsystem von Fig. 3 den Schutzzweig als
zweiten Arbeitszweig für ein zweites Signal nutzen, wenn der
Arbeitszweig normal arbeitet (Wiederverwendungsmodus) und den
primären Arbeitszweig unter Verwendung des Schutzzweiges
umgehen, wenn ersterer ausfällt, wodurch die
Selbsteinstellung des Ringes ermöglicht wird.
Auf diese Weise kann der Ring dadurch wirksam eingesetzt
werden, daß zugelassen wird, daß ein Hauptleitungssignal in
einen Zweig auf der Grundlage der ersten
Querverbindungsinformation fließt, und ein
Unterleitungssignal niedriger Priorität auf der Grundlage der
zweiten Querverbindungsinformation fließt.
In Fig. 4 ist eine detailliertere, zweite Ausführungsform des
PPS-Ringsystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das PPS-Ring-Netzwerksystem von Fig. 4 ist mit sechs
Stationen 51, 52, 53, 54, 55 und 56 versehen, die im
wesentlichen auf dieselbe Weise wie in Fig. 3 miteinander in
einer Ringanordnung verbunden sind. Jede dieser Stationen 51
bis 56 weist dieselbe Anordnung auf, und ihr jeweiliger
Hauptabschnitt ist so aufgebaut, wie in Fig. 5 dargestellt
ist.
Ein Netzwerkelement, welches eine Station bildet, umfaßt
einen Detektor 101 für einen Zweig-Overhead (POH), einen
Betriebsstörungsdetektor 102, ein erstes Register 103, ein
zweites Register 104, einen Selektor 105 und eine
Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106. Wie dargestellt,
gelangt ein Datensignal 108 durch den POH 101 und die
Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106.
Der Betriebsstörungs-Detektor 102 erfaßt jede Betriebsstörung
in dem Netzwerk auf der Grundlage eines Zweig-Overhead-Bytes
einschließlich Betriebsstörungsinformation, welche von dem
Zweig-Overhead-Detektor 101 aus einem Hauptsignal von einer
anderen Station auf dem Ring erfaßt wird. Das erste Register
103 enthält eine erste Querverbindungsinformation für den
PPS-Ring, während das zweite Register 104 eine zweite
Querverbindungsinformation für eine Wiederverwendung enthält.
Die zweite Querverbindungsinformation wird in das zweite
Register 104 durch eine CPU (Central Processing Unit:
Zentrale Bearbeitseinheit) 107 eingegeben, falls
erforderlich. Die erste Querverbindungsinformation kann
ebenfalls vorher in das erste Register 103 von der CPU 107
eingegeben werden. Der Selektor 105 wählt entweder das erste
oder das zweite Register 103 bzw. 104 aus, entsprechend der
Leitungsbenutzung, wenn keine Netzwerk-Betriebsstörung in dem
Betriebsstörungsdetektor 102 ermittelt wird. Wird eine
Netzwerk-Betriebsstörung festgestellt, so wird andererseits
der Selektor 105 dazu gezwungen, das erste Register 103 für
den PPS-Ring auszuwählen, selbst wenn bislang das zweite
Register 104 für die Wiederverwendung ausgewählt worden war.
Die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 führt eine
Zeitschlitzzuordnung (TSA) für ein Hauptsignal durch, welches
von einer anderen Station über den Zweig-Overhead-Detektor
101 empfangen wurde, für ein Hauptsignal zum oder vom
zugeordneten Endgerät der entsprechenden Station, und für ein
Hauptsignal zu einer anderen Station auf dem Ring, abhängig
von dem Zustand des Selektors 105, wodurch die richtigen
Querverbindungen eingerichtet werden.
Die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 führt bei jedem
Zeitschlitz die Vorgänge des Durchlassens, Wegfallenlassens
oder Addierens durch. Bei dem Durchlaßvorgang gelangt das
Signal bezüglich eines bestimmten Zeitschlitzes des
Datensignals 108, welches von einer anderen Station über den
Zweig-Overhead-Detektor 101 empfangen wurde, durch die
Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 und wird von der
Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 an eine andere Station
auf dem Ring ausgegeben. Bei dem Wegfallvorgang wird das
Signal bezüglich eines bestimmten Zeitschlitzes des
Datensignals 108, welches von einer anderen Station über den
Zweig-Overhead-Detektor 101 empfangen wurde, aus dem
bestimmten Zeitschlitz durch die Zeitschlitz-
Zuordnungsvorrichtung 106 herausgezogen und von der
Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 an das zugehörige
Endgerät der entsprechenden Station ausgegeben. Als Ergebnis
des Wegfallvorgangs wird der Zeitschlitz leer, welcher dem
herausgezogenen Signal zugeordnet war. Bei dem Addiervorgang
wird das von dem zugeordneten Endgerät eingegebene
Datensignal 108 dem leeren Zeitschlitz auf dem Datensignal
108 durch die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106
zugeordnet, und von der Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106
an eine andere Station auf dem Ring ausgegeben.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für ein Zweig-Overhead-Byte. In der
ersten bis vierten Bitposition ist eine
Gültigkeits/Ungültigkeitsinformation angeordnet, welche
anzeigt, ob in dem Zweig-Overhead-Byte enthaltene Information
gültig oder ungültig ist (beispielsweise könnte "1001"
anzeigen, daß die Information gültig ist; andere Werte
könnten eine Ungültigkeit anzeigen). In der fünften bis
siebten Bitposition wird ein Störindikator angeordnet,
welcher den Betriebsstörungszustand des Arbeitszweiges
anzeigt (beispielsweise könnte "111" das Auftreten einer
Betriebsstörung in dem Arbeitszweig anzeigen; "000" könnte
anzeigen, daß der Arbeitszweig normal arbeitet). In der
achten Bitposition wird Zweiginformation angeordnet, welche
anzeigt, ob der das Overhead-Byte tragende Zweig der
Arbeitszweig oder der Schutzzweig ist (beispielsweise könnte
"0" den Arbeitszweig bezeichnen; und "1" könnte den
Schutzzweig anzeigen).
Nachstehend wird der Betrieb des auf diese Weise aufgebauten
PPS-Ringes beschrieben.
Zur Durchführung einer Zweigumschaltung während der
Wiederverwendung des Netzwerkelements wird bei jeder der
Stationen 51 bis 56 zugelassen, daß sie zwei Stücke an
Querverbindungsinformation zur Ausbildung von Ringzweigen
aufweist, also eine erste und eine zweite
Querverbindungsinformation. Wie voranstehend erläutert, wird
die erste Querverbindungsinformation, welche Information für
den normalen PPS-Ring-Modus darstellt, zuerst verwendet, um
PPS-Ring-Zweige auszubilden. Die zweite
Querverbindungsinformation, welche gültige Information nur
für den Schutzzweig darstellt, wird zur Ausbildung eines
Zweiges zur Wiederverwendung als zweiter Arbeitszweig
verwendet.
Ein Zweig-Overhead-Byte, welches verschiedene Informationen
trägt, wird auf der Grundlage der ersten
Querverbindungsinformation über einen PPS-Ring-Zweig
durchgelassen. Es wird darauf hingewiesen, daß ein
verfügbares Byte (beispielsweise das G3-Byte) in dem Zweig-
Overhead auf der SPE (Synchronous Payload Envelope: Synchron-
Nutzlast-Hülle) von SONET/SDH als das Zweig-Overhead-Byte
verwendet wird.
Das Zweig-Overhead-Byte wird von dem POH-Detektor 101 und
dann von der Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 empfangen,
welche eine Querverbindung durchführt. Eine Umschaltung
zwischen der ersten und der zweiten
Querverbindungsinformation erfolgt auf der Grundlage der
Information, die in dem Overhead-Byte enthalten ist. Das
Overhead-Byte wird ausgegeben, durchgelassen oder weggelassen
bei dem Signal 108 entsprechend der ersten
Querverbindungsinformation, wie voranstehend erläutert wurde.
Die Overhead-Byte-Information wird dann in einem
Netzwerkelement erzeugt, in welchem ein Signal 108 zugefügt
wird.
Die Overhead-Information wird entsprechend der ersten
Querverbindungsinformation übertragen. Ob der Arbeitszweig
oder der Schutzzweig verwendet werden soll, wird entsprechend
dem Zweigzustands-Informationsbit in dem Zweig-Overhead-Byte
festgelegt. Handelt es sich um den Arbeitszweig, so wird die
erste Querverbindungsinformation fest gewählt. Handelt es
sich um den Schutzzweig und wurden sowohl die erste als auch
die zweite Querverbindungsinformation eingestellt, dann
erfolgt eine Umschaltung.
Die Umschaltung erfolgt auf nachstehende Weise. Der
Arbeitszweig wird normal eingestellt, so daß die
Hauptleitungs-Sendedaten fließen können, und daraufhin wird
der Gegenrichtungs-Schutzzweig in dem ersten Register 103
eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt fließen die Hauptleitungs-
Sendedaten auch durch den Schutzzweig. Zur wirksamen Nutzung
des Schutzzweiges wird daraufhin ein Wiederverwendungszweig
in dem zweiten Register 104 auf der Schutzseite eingestellt.
Dann wird das Overhead-Byte erfaßt, um den Zustand des
Arbeitszweiges zu überwachen. Ist dieser normal, so wird das
zweite Register 104 ausgewählt, um einen Zweig einzustellen.
Ist er nicht normal, so wird das erste Register 103
ausgewählt, um einen Zweig einzustellen. Auf diese Weise wird
das Netzwerk normalerweise in den Wiederverwendungszustand
versetzt. Tritt in dem Arbeitszweig eine Betriebsstörung auf,
dann tritt das Netzwerk in den PPS-Ring-Zustand ein. In
diesem Zustand wird der empfangene Overhead auf der Grundlage
eines erkannten Musters in dem Overhead-Byte aktualisiert,
wodurch die Gefahr einer anormalen Umschaltung verhindert
wird.
Der in Fig. 4 gezeigte Ring mit sechs Stationen wird
nachstehend im einzelnen erläutert.
Fig. 4 zeigt den normalen Zustand, in welchem der Schutzzweig
als ein Wiederverwendungszweig für eine Unterleitung
verwendet wird. Eine Hauptleitung 40 erstreckt sich von der
Station 51 über die Station 52 zur Station 53, und eine
Unterleitung 42 erstreckt sich von der Station 56 zur Station
55 sowie von der Station 55 zur Station 54. In diesem Fall
werden, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Overhead-Byte NW, welches
Normal/Arbeitszweig anzeigt, und ein Overhead-Byte NP,
welches Normal/Schutzzweig anzeigt, übertragen.
Fig. 7 zeigt den Zustand, bei welchem in dem Arbeitszweig 40
eine Betriebsstörung oder eine Unterbrechung 44 aufgetreten
ist. In diesem Fall kann der Schutzzweig nicht länger als der
Wiederverwendungs- oder zweite Arbeitszweig 42 eingesetzt
werden. Der ursprüngliche Schutzzweig 46 wird dazu verwendet,
den ausgefallenen Arbeitszweig zu ersetzen, wodurch eine
Rettung des Netzwerks ermöglicht wird.
Es wird angenommen, daß - wie in Fig. 7 gezeigt - die
Unterbrechung 44 in dem Arbeitszweig zwischen den Stationen
52 und 53 aufgetreten ist. Dann erstreckt sich die
Hauptleitung von der Station 51 über die Stationen 56, 55 und
54 zur Station 53 auf dem Schutzzweig 46, und es ist keine
Unterleitung für eine Wiederverwendung verfügbar. In diesem
Fall werden das Overhead-Byte NW, welches Normal/Arbeitszweig
anzeigt, und das Overhead-Byte AP, welches
Anormal/Schutzzweig anzeigt, wie in Fig. 7 gezeigt,
übertragen. Auf diese Weise kann die wirksame Nutzung der
PPS-Ring-Leitungen erzielt werden.
Wenn daher keine Betriebsstörung auf dem Ring vorliegt, kann
das Wiederverwendungssystem verwendet werden, welches doppelt
so viele Zweige wirksam nutzt wie der momentane Zustand.
Darüber hinaus kann die Hauptleitung auf gewöhnliche Weise
eingesetzt werden. Weiterhin ist ein Erkennungsmuster in
einem Schaltbefehls-Übertragungs-Overhead-Byte enthalten,
wodurch verhindert wird, daß eine falsche Umschaltung
erfolgt.
Die PPS-Ring-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist
nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt. Der Ring kann beispielsweise eine
unterschiedliche Anzahl an Stationen aufweisen als bei den
Ausführungsformen gezeigt wurde. Selbst wenn jedes
Netzwerkelement anders angeordnet ist als bei der Anordnung
von Fig. 5, muß es so nur angeordnet sein, daß es im
wesentlichen dieselbe Einrichtung wie die in Fig. 3 gezeigten
Schalteinheiten aufweist.
Claims (5)
1. Verfahren zur Übertragung von Hauptsignaldaten und
Nebensignaldaten zwischen einer Vielzahl von in einer
Ringkonfiguration verbundenen Netzwerkelementen (NE1-
NE4; 11-14; 51-56), die über einen Arbeitsring zur
Übertragung von Daten in einer ersten Richtung und einen
Schutzring zum Übertragen von Daten in einer zur ersten
Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung verbunden
sind, umfassend die folgenden Schritte:
- a) Einfügen von Hauptsignaldaten von einem Hauptsignaldaten-sendenden Netzwerkelement (z. B. 11) gleichzeitig in den Arbeitsring (30) in der ersten Richtung und in den Schutzring (32) in der zweiten Richtung;
- b) Abzweigen der Hauptsignaldaten von einem Hauptsignaldaten-empfangenden Netzwerkelement (z. B. 12) aus dem Arbeitsring (30), wenn keine Betriebsstörung im Arbeitsring vorliegt, oder aus dem Schutzring (32), wenn eine derartige Betriebsstörung im Arbeitsring vorliegt;
- a) Einfügen von Nebensignaldaten von einem Nebensignaldaten-sendenden Netzwerkelement (z. B. 14) nur in den Schutzring (32), wenn keine Betriebsstörung im Arbeitsring vorliegt; und
- b) Abzweigen der Nebensignaldaten von einem Nebensignaldaten-empfangenden Netzwerkelement (z. B. 13) aus dem Schutzring (32), wenn keine Betriebsstörung im Arbeitsring vorliegt;
- c) Erfassen einer Betriebsstörung im Arbeitsring und Einfügen einer Betriebsstörungskennung in die Hauptsignaldaten, die in den Schutzring eingefügt werden;
- d) Erkennen der Betriebsstörungskennung und Weiterleiten der Hauptsignaldaten auf dem Schutzring (32) in Nebensignaldaten-sendenden bzw. -empfangenden Netzwerkelementen (z. B. 14, 13); und
- e) wobei Netzwerkelemente, die weder Hauptsignaldaten noch Nebensignaldaten einfügen bzw. abzweigen Daten auf dem Arbeitsring (30) bzw. Schutzring (32) weiterleiten.
2. Netzwerkelement (NE1-NE4; 11-14; 51-56) zum Senden/-
Empfangen von Daten an einen/von einem Arbeitsring in
einer ersten Richtung und an einen/von einem Schutzring
in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten
Richtung, umfassend:
- 1. einen ersten Betriebsstörungs-Detektor (102) zum Erfassen einer Betriebsstörung in dem Arbeitsring;
- 2. eine Verbindungseinheit (21-24, 101-108),
- 1. die in einem Hauptsignaldateneinfügungs- Verbindungszustand Hauptsignaldaten von einer ersten Verbindungsleitung gleichzeitig sowohl in den Arbeitsring in die erste Richtung als auch in den Schutzring in die zweite Richtung einfügt, wenn keine Betriebsstörung erfasst wird; und
- 2. die in einem Hauptsignaldatenabzweigungs- Verbindungszustand Hauptsignaldaten in die erste Verbindungsleitung aus dem Arbeitsring, wenn keine Betriebsstörung erfasst wird, oder aus dem Schutzring, wenn eine Betriebsstörung erfasst wird, abzweigt;
- a) die Verbindungseinheit (21-24, 101-108) ferner:
- 1. in einem Nebensignaldateneinfügungs- Verbindungszustand Nebensignaldaten von einer zweiten Verbindungleitung nur in den Schutzring einfügt;
- 2. in einem Nebensignaldatenabzweigungs- Verbindungszustand Nebensignaldaten nur aus dem Schutzring in die zweite Verbindungsleitung abzweigt; und
- 3. in einem Weiterleitungs-Verbindungszustand Daten in dem Arbeitsring bzw. dem Schutzring weiterleitet;
- b) der erste Betriebsstörungs-Detektor (102) bei Erfassen einer Betriebsstörung in dem Arbeitsring eine Betriebsstörungskennung in die Hauptsignaldaten in dem Schutzring einfügt; und
- c) ein zweiter Betriebsstörungskennungs-Detektor (101) eine Betriebsstörungskennung in den Hauptsignaldaten in dem Schutzring erfasst; und
- d) eine Übertragungssteuereinrichtung vorgesehen ist, zum Umschalten der Verbindungseinheit (101-108) in den Weiterleitungs-Verbindungszustand, wenn der zweite Betriebsstörungskennungs-Detektor (101) die Betriebsstörungskennung detektiert.
3. Netzwerkelement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungseinheit (101-108) ein erstes Register
(103) und ein zweites Register (104) zum Speichern von
Verbindungsinformation umfasst.
4. Netzwerksystem umfassend wenigstens vier
Netzwerkelemente nach Anspruch 2 oder 3, die über den
Arbeitsring bzw. Schutzring in einer Ringkonfiguration
untereinander verbunden sind.
5. Netzwerksystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Netzwerksystem ein Netzwerk gemäß dem SONET Standard
ist.
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