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Diese
Erfindung ist auf eine Konfiguration für einen Transportknoten eines
Telekommunikationssystems und insbesondere auf einen transparenten
Multiplexer für
Telekommunikationssysteme gerichtet.
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Telekommunikations-Netzwerk-Anbieter
fühlen
den Druck moderner Technologien, weil Benutzer immer mehr Kapazität fordern.
Dieser Faktor zusammen mit der Realität der Lichtleitfaser-Überlastung
in dem Netzwerk führt
dazu, dass Diensteanbieter nach einer Lösung suchen, die die Kapazität vergrößert, ohne
dass sie gezwungen sind, zusätzliche
Lichtleitfasern zu installieren. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es zwei
praktische Lösungen:
die Verwendung der Wellenlängen-Multiplexierung (WDM)
zur Kombination mehrerer Wellenlängen
auf einen Satz von Lichtleitfasern, oder die Verwendung von eine
höhere
Bitrate aufweisenden Zeitmultiplexierungs-(TDM-) Systemen.
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Beide
Lösungen
sind gangbar, doch hat jede dieser Lösungen Nachteile für bestimmte
Anwendungen. Lineare Systeme haben eine andere Lösung als Ringe, kurze Streckenabschnitte
haben eine andere Lösung als
lange Streckenabschnitte in jeder Art von Netzwerk, und selbst Ringe
haben voneinander verschiedene Lösungen,
in Abhängigkeit
von der Anzahl der Knoten und der Streckenlängen zwischen den Knoten.
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In
der Praxis gibt es viele Vorteile für große Bandbreiten auf einem einzigen
SONET-Netzwerkelement, insbesondere in Ring-Topologien. Die Netzwerk-Verwaltung kann durch
eine Verringerung der Anzahl der Netzwerk-Elemente (NE) vereinfacht
werden. Dies verringert weiterhin den Umfang der Ausrüstungen
in dem Netzwerk, was weniger Reisen zu einem Ort für die Reparatur
und den Ersatz von Ausrüstungen
bedeutet.
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Für ein vorhandenes
lineares System, bei dem die Lichtleitfaser-Kapazität auf einem
vorgegebenen Streckenabschnitt voll ausgeschöpft ist, besteht die traditionelle
Lösung
darin, die betreffenden Endgeräte
zu ersetzen, um ein System mit einer höheren Leitungsrate zu erreichen.
Für eine
Ringkonfiguration muss jedoch die Leitungsrate des gesamten Ringes
vergrößert werden,
selbst wenn lediglich ein Streckenabschnitt einen Mangel an Lichtleitfasern
aufweist. Es ist daher einfach zu verstehen, warum einige Netzwerk-Anbieter
nach anderen Optionen fragen.
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Der
transparente Transport ist als die Fähigkeit definiert, eine Kontinuität aller
Nutzdaten- und zugehöriger
Zusatzdatenbytes, die erforderlich sind, um ein eine niedrigere
Bitrate aufweisendes lineares oder Ringsystem zu unterhalten, über einen
Mittelabschnitt mit höherer
Bitrate zu schaffen.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Konfiguration für ein Telekommunikationssystem
und ein Verfahren zur Beseitigung der Lichtleitfaser-Überlastung auf einer Basis
pro Streckenabschnitt zu schaffen, ohne dass die Ausrüstung aller
Zubringer-(trib-) Systeme ersetzt werden muss. Bei dieser Erfindung
ist es nicht erforderlich, ein vollständiges Ringsystem auf eine
höhere
Leitungsrate aufzurüsten,
wenn eine Lichtleitfaser-Überlastung
auf einem einzigen Streckenabschnitt auftritt. Die Erfindung ist
insbesondere auf OC-48-Ringe anwendbar, obwohl eine niedrigere Rate
aufweisende Ringe, wie z.B. OC-12 und OC-3 ebenfalls genauso wie
höhere
Raten aufgerüstet
werden können,
wenn diese zur Verfügung
stehen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Konfiguration
für ein
Telekommunikationssystem zu schaffen, das die Übertragung von Zubringer-Kanälen in transparenter
Weise über
eine eine hohe Rate aufweisende Leitung ohne eine Änderung
der Bereitstellung der Zubringersysteme ermöglicht. Beispielsweise könnten die
Zubringer OC-48/OC-12/OC-3-Leitungen sein, und die eine hohe Rate
aufweisende Leitung könnte
eine OC-192-Leitung sein.
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Ein
weiteres Ziel dieser Erfindung besteht in der Schaffung eines Überträgers zum
Transport einer Vielzahl von Zubringersystemen über einen Mittelabschnitt eines
Netzwerkes. Dies wird durch die Bereitstellung eines Paares von
transparenten Multiplexern/Demultiplexern (TMuxs) an den Enden des
Mittelabschnittes erreicht, die die Zubringer derart manipulieren,
dass die Schutzumschaltung aufrecht erhalten wird, und dass die
Leitungs-Wartungssignalisierung und die Abschnitts-/Leitungs-/Pfad-Betriebsleistungsüberwachung bewirkt
wird, und dass eine ausreichende Betriebsleistungsinformation zur
Fehler-Isolation geschaffen wird.
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Die
internationale Veröffentlichung
WO96/08902 beschreibt ein integriertes mehrfaches Kreuzverbindungssystem,
das an entfernten Stellen angeordnete Komponenten aufweist, die über integrierte
Amts-Verbindungsstrecken miteinander verbunden sind. Die integrierten
Amts-Verbindungsstrecken übertragen
eine Duplex-Übertragung
von Signalen von multiplexierten optischen Signalen.
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Gesichtspunkte
der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
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Ein
grundlegender Vorteil dieser Erfindung besteht in der streckenabschnittsweisen
Entlastung für eine
Lichtleitfaser-Überlastung,
wenn keine Änderung
von existierenden Systemen erwünscht
ist.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Paar von TMuxs an den Orten,
die durch den eine hohe Leitungsrate aufweisenden Streckenabschnitt
verbunden sind, eine weniger aufwändige Lösung als die WDM-Lösung für manche
Netzwerk-Anwendungen
sein kann. Beispielsweise ist lediglich ein elektrischer OC-192-Repeater auf dem
eine hohe Rate aufweisenden Streckenabschnitt gemäß der Erfindung
erforderlich, während
vier elektrische Repeater bei der WDM-Lösung erforderlich sind. Die
Kosten für
vier OC-48-Repeater entsprechen ungefähr dem 1,6fachen der Kosten
eines OC-192-Repeaters.
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Zusätzlich erfordert
die WDM-Lösung
zur Aufnahme höherer
Raten auf einem vorhandenen Netzwerk den Ersatz der ursprünglich installierten
Sender durch einen Satz von Wellenlängen-spezifischen (beispielsweise
1533 nm, 1541 nm, 1549 nm und 1557 nm) Sendern, was zu den Gesamtkosten
der Aufrüstung
beiträgt.
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Ein
weiterer Vorteil der Transparenz besteht darin, dass es keine potentielle
Mittelabschnitts-Zusammenführungs-Probleme
mit der TMux-Zubringer-Systemschnittstelle hinsichtlich des Schutzes
oder der Datenprotokolle gibt, was bei konventionellen Mux/Zubringer-Systemschnittstellen
der Fall sein kann.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden in Form eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung der Byte-Zuteilung in den Transport-Zusatzdaten (TOH)
gemäß der SONET-Norm
ist;
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2 ein
Beispiel eines Netzwerkes zeigt, das einen eine hohe Kapazität aufweisenden
Streckenabschnitt zwischen zwei Orten aufweist (Stand der Technik);
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3A die
Ausrüstung
zeigt, die an dem Ort A des Netzwerkes nach 2 bei der
WDM-Lösung
erforderlich ist, um die Lichtleitfaser-Überlastung pro Streckenabschnitt
zu lösen;
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3B einen
elektrischen Regenerator zwischen den Orten A und B für die WDM-Lösung zeigt;
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4A die
an dem Ort A des Netzwerkes nach 2 erforderliche
Ausrüstung
bei einem eine hohe Rate aufweisenden Mittelabschnitt gemäß der Erfindung
zeigt;
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4 einen elektrischen Regenerator zwischen
den Orten A und B gemäß der Erfindung
zeigt;
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5A die „W-Kanal"-Option zur Übertragung
von OC-48-Zubringersystemen
in transparenter Weise durch den OC-192-Überträger zeigt;
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5B die „Zusatzverkehr"-Option zur Übertragung
von OC-48-Zubringersystemen
in transparenter Weise durch den OC-192-Überträger zeigt;
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5C die „aufgenagelte" Option zur Übertragung
von OC-48-Zubringersystemen in transparenter Weise durch den OC-192-Überträger zeigt;
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6 ein
Blockschaltbild des transparenten Multiplexers/Demultiplexers (TMux),
das die Blöcke
für die
Vorwärtsrichtung
der „aufgenagelten" OC-192-Option zeigt;
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7A zeigt,
wie OC-12-Zubringersysteme transparent von einem OC-192-Überträger übertragen werden;
und
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7B zeigt,
wie OC-3-Zubringersysteme transparent von einem OC-192-Überträger übertragen werden.
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Der
erforderliche Hintergrund und die hier verwendeten Ausdrücke werden
nachfolgend anhand der 1 gegeben, die eine schematische
Darstellung ist, die die Byte-Zuteilung in den Transport-Zusatzdaten (TOH)
gemäß der synchronen
optischen Netzwerk-(SONET-) Norm zeigt.
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Die
SONET-Normen ANSI T1.105 und Bellcore GR-253-CORE definieren die
physikalische Schnittstelle, die optischen Leitungsraten, die als
optische Trägersignale
(OC) bekannt sind, ein Rahmenformat und ein Betriebs-Verwaltungs-Wartungs- und Bereitstellungs-(OAM&P-) Protokoll.
Die Benutzersignale werden in ein genormtes elektrisches Format
umgewandelt, das als das synchrone Transportsignal (STS) bezeichnet wird,
das das Äquivalent
des optischen Signals ist. Der STS-1-Rahmen besteht aus 90 Spalten
mal 9 Reihen von Bytes, die Rahmenlänge ist 125 Mikrosekunden.
Als solches hat das STS-1 eine Rate von 51,840 Mb/s. Höhere Raten
(STS-N, STS-Nc) werden aus diesem Signal aufgebaut, und niedrigere
Raten sind Teilmengen hiervon. Der Hinzufügungs-/Abzweigungs-Multiplexer multiplexiert
verschiedene STS-N-Eingangsströme
auf Lichtleitfaser-Kanäle.
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Ein
SONET-Rahmen umfasst Transport-Zusatzdaten (TOH), die aus drei Spalten
und 9 Reihen bestehen, und einen synchronen Nutzdaten-Umschlag (SPE),
der 87 Spalten umfasst, eine Spalte für die Pfad-Zusatzdaten (POH)
und 86 Spalten für
die Nutzdaten. Die TOH schließen
ein Abschnitts-Zusatzdaten-Feld (SOH), das aus drei Spalten und
drei Reihen (3×3)
besteht, und ein Leitungs-Zusatzdaten-(LOH-) Feld ein, das aus drei
Spalten und sechs Reihen (3×6)
besteht.
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Die
Abschnitts-Schicht behandelt den Transport von multiplexierten Signalen über das
physikalische Medium. Ein Abschnitt ist ein Teil der Übertragungseinrichtung
zwischen zwei Abschnitts-Endgeräte-Ausrüstungen
(STE), wie z.B. Regeneratoren und Endgeräten.
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Die
SOH schließen
Rahmenbildungsbytes A1, A2 ein, die aus einer eindeutigen Bitfolge
bestehen, die den Beginn eines STS-1-Rahmens anzeigen. Das Byte
J0 wird nunmehr zur physikalischen Identifikation der Lichtleitfasern
verwendet und liegt in dem ersten STS-1 (STS-1 #1) eines STS-N-Signals
vor, während
das Byte Z0 ein zusätzliches
Wachstumsbyte in allen verbleibenden STS-1s (STS-1 #2-STS-1 #N). Das Abschnitts-Fehlerüberwachungsbyte
B1 wird zur Feststellung verwendet, ob ein Übertragungsfehler über einen Abschnitt
aufgetreten ist. Das Byte B1 ist für STS-1 #1 definiert. Ein zusammengesetzter
Bit-verschachtelter Paritäts-(BIP-8-)
Code wird in das B1-Byte des STS-1 vor der Verwürfelung gebracht. Sein Wert
ist ein 8-Bit-Code unter Verwendung einer geraden Parität, die über alle
Bits des vorhergehenden STS-N-Rahmens nach der Verwürfelung
berechnet wird.
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Ein örtliches
Dienstleitungs-(LOW-) Byte E1 ergibt einen 64 Kb/s-Kanal zwischen
Abschnitts-Einheiten und wird als ein Sprachkanal für Dienstpersonal
und für
Kommunikationen zwischen Regeneratoren, Knotenpunkten und entfernt
angeordneten Endgeräte-Orten
vorgeschlagen.
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Das
Byte F1 ist das Abschnitts-Nutzerbyte, das für Zwecke des Netzwerk-Anbieters
vorgehalten wird. Es wird von einer Abschnittsebenen-Einheit zu
einer anderen weitergeleitet und wird an allen Abschnittsebenen-Ausrüstungen
abgeschlossen. Es kann an jeder Abschnitts-Abschluss-Ausrüstung gelesen/geschrieben werden
und ist lediglich für
STS-1 #1 definiert.
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Die
Abschnitts-Datenkommunikationskanal-(DCC-) Bytes D1, D2 und D3 stellen
einen 192-Kb/s-Datenkanal zwischen Abschnitts-Einheiten bereit,
der für
Alarme, Steuerungen, die Überwachung,
die Verwaltung und andere Kommunikations-Erfordernisse verwendet wird. Er ist
für intern
erzeugte, extern erzeugte und Hersteller-spezifische Mitteilungen
verfügbar.
Diese Bytes sind lediglich für
STS-1 #1 definiert.
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Die
Leitungsschicht oder der Multiplex-Abschnitt der SONET-Norm ergibt
eine Synchronisation und Multiplexierung für die Pfadschicht. Eine Leitung
ist ein Abschnitt der Übertragungseinrichtung
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Leitungsabschluss-Ausrüstungen
(LTE), die Hinzufügungs-/Abzweigungs-Multiplexer (ADM)
oder Endgeräte
sein könnten.
Ein ADM multiplexiert/demultiplexiert Signale in/aus einem eine
höhere Rate
aufweisenden Signal. Er führt
einen Zugriff auf Signale aus, die an dem ADM-Ort abgezweigt oder
eingefügt
werden müssen,
wobei der Rest des Verkehrs geradlinig weiter hindurchläuft.
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Die
LOH schließen
Nutzdaten-Zeiger H1, H2 ein, die zur Spezifizierung des Beginns
des synchronen Nutzdaten-Umschlages (SPE) innerhalb des Rahmens
verwendet werden. H1 und H2 werden weiterhin zur Berücksichtigung
von Frequenz-Versetzungen zwischen dem empfangenen STS-N-Rahmen
und dem örtlichen
System-Rahmen verwendet. Außerdem
werden diese Bytes zur Anzeige des Verkettungs- und STS-1-Pfadalarm-Sperrsignals
(AIS) verwendet. Der Zeiger H3 ist für eine negative Frequenzausrichtung
definiert, wobei er in diesem Fall ein zusätzliches SPE-Byte überträgt.
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Das
Byte B2 dient zur Leitungsfehlerüberwachung
und ist in allen STS-1-Signalen in einem STS-N vorgesehen. Seine
Rolle ist ähnlich
der des Bytes B1. Automatische Schutzumschalt-(APS-) Bytes K1 und
K2 werden für
die Signalisierung zwischen Leitungsebenen-Einheiten zur automatischen
Schutzumschaltung, zur Anzeige des Leitungsalarm-Sperrsignals (AIS)
und der Leitungs-Fernfehler-Anzeige (RDI) verwendet. Leitungsdaten-Kommunikationskanal-(DCC-)
Bytes D4 bis D12 ergeben einen 576 Kb/s-Mitteilungskanal zwischen
Leitungs-Einheiten für
eine OAM&P-Information,
die für
intern erzeugte, extern erzeugte und Hersteller-spezifische Mitteilungen
verfügbar
ist.
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Die
Bytes S1/Z1 und Z2/M1 werden in Abhängigkeit von der Position des
STS-1 in einem STS-N-Signal definiert. So ist S1 die Synchronisations-Mitteilung
für das
STS-1 #1, und Z1 ist ein Wachstumsbyte in den STS-1 #2-48 eines
STS-192. Das Byte M1 wird für
eine Leitungsschicht-Blockfehler-(FEBE-) Funktion für das ferne
Ende in dem STS-1 #7 eines STS-N verwendet, während Z das Wachstumsbyte in
den STS-1 #1-6 und 8-48 eines STS-192 ist. Schließlich ist
das Express-Dienstleitungs-(EOW-)
Byte E2 zur Lieferung von 64 Kb/s zur Verwendung durch Bedienungspersonal
vorgesehen, und verbindet lediglich Leitungs-Einheiten miteinander.
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Die
Pfadschicht von SONET behandelt den Transport von Diensten, wie
z.B. DS1 oder DS3, zwischen Pfad-Abschluss-Ausrüstungen (PTE). Die Hauptfunktion
der Pfadschicht besteht in der Umsetzung der Dienste und der Pfad-Zusatzdaten
(POH) in STS-1 s, das das für
die Leitungsschicht erforderliche Format ist.
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Das
Verfolgungsbyte J1 wird dazu verwendet, zu identifizieren, dass
die richtige Verbindung zwischen den zwei Endpunkten des Pfades
hergestellt wurde; es ist ein von einem Benutzer programmierbares
Byte, das wiederholt eine eine feste Länge aufweisende 64-Byte-Zeichenkette
sendet, so dass ein empfangendes Endgerät auf dem Pfad seine fortgesetzte
Verbindung mit dem vorgesehenen Sender überprüfen kann. Der Pfad-B1P-8-Code,
das B3-Byte, verwendet eine gerade Parität, die über alle Bits des vorhergehenden STS-SPE
vor der Verwürfelung
berechnet wurde.
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Das
Signaletikett-Byte C2 wird zur Anzeige der Art der Nutzdaten-Umsetzung
und der Anzahl von ausgefallenen virtuellen Bestandteil-Zubringern
(VTs) verwendet. Das G1 wird zum Senden von Pfad-Statusinformation
von der Ziel- an die Ursprungs-Ausrüstung verwendet und ermöglicht die Überwachung
des Status und der Betriebsleistung des vollständigen Biplex-Pfades an jedem
Ende oder an irgendeinem Punkt entlang des Pfades. Das Byte F2 ist
für Netzwerk-Anbieter-Kommunikationszwecke
zwischen dem STS-Pfad abschließenden
Elementen zugeteilt.
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Das
Multirahmen-Anzeigebyte H4 wird für VT-strukturierte Nutzdaten
verwendet. Es zeigt eine Vielzahl von unterschiedlichen Überrahmen
zur Verwendung durch bestimmte Teil-STS-1-Nutzdaten an. Die Bytes Z3
und Z4 sind für
zukünftige
und noch nicht definierte Zwecke zugeteilt. Das Byte Z5 wird für zwei Zwecke verwendet:
Tandem-Verbindungs-Wartungs-Fehlerzählung und ein 32 kb-/s-Pfaddaten-Kommunikationskanal.
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2 zeigt
ein Beispiel eines Lichtleitfaser-Netzwerkes, das zwei Orte 10 und 20 beinhaltet.
In diesem Beispiel sind NEs 2, 4, 6 und 8 am
Ort 10 jeweils mit NEs 1, 3, 5, 7 am
Ort 20 verbunden. Die NEs 1 und 2 können beispielsweise
mit einem Ring 100 kommunizieren, die NEs 3 und 4 mit
einem linearen Backbone-System, das die Abschnitte 26, 27, 23 und 28 einschließt, während die
NEs 7 und 8 Teil eines anderen Ringes 110 sein
können.
Eine örtliche
Verbindung 24 ist zwischen dem NEs 5 und 6 vorgesehen.
Es könnten
in 2 nicht gezeigte Repeater zwischen den Orten vorgesehen
sein. Jede Strecke 22, 23, 24 und 25 ist
eine 4-Lichtleitfaser-Strecke
für bidirektionalen,
Arbeits- und Schutzverkehr, was dazu führt, dass 16 Lichtleitfasern
zwischen den Orten 10 und 20 verlegt sind. Wie
dies vorstehend erläutert
wurde, kann die Lichtleitfaser-Anzahl zwischen den Orten 10 und 20 unter
Verwendung der WDM-Lösung
oder der transparenten Transport-Lösung gemäß der Erfindung
reduziert werden. Ein Vergleich zwischen diesen beiden Lösungen folgt.
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3A zeigt
die an dem Ort 10 (Ort A) des Netzwerkes nach 2 erforderliche
Ausrüstung
bei der WDM-Lösung,
wobei 8 Kanäle λ1 bis λ8 über einen
zwei Lichtleitfasern aufweisenden Abschnitt 30a, 30b übertragen
werden. Lediglich die Verbindungen für die Knoten 2 und 4 sind
aus Gründen
der Einfachheit gezeigt. Betriebssignale mit den Wellenlängen λ1 bis λ4 verlassen
den Ort 10 (Vorwärtsrichtung),
während
Betriebssignale λ5 bis λ6 an dem Ort 10 von dem Ort 20 ankommen
(Rückwärtsrichtung).
Die Lichtleitfaser 30a nimmt den Betriebsverkehr auf, während die
Lichtleitfaser 30b den Schutzverkehr aufnimmt. Diese Anordnung
erfordert vier optische Teiler/Container zur Reduzierung der Lichtleitfaser-Zahl
von 16 auf 4. Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer 43 konsolidieren
den Vorwärts-Betriebsverkehr,
der Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer 44 den
Betriebs-Rückwärtsverkehr,
der Teiler/Kombinierer 45 den Schutz-Vorwärtsverkehr
und der Teiler/Kombinierer 46 den Schutz-Rückwärtsverkehr.
Zusätzlich
sind bidirektionale Koppler 41 und 42 zur Berücksichtigung der
bidirektionalen Eigenart des Verkehrs erforderlich.
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Die
Bereitstellung aller dieser Koppler/Teiler hat von Natur aus Nachteile;
dies sind nicht nur aufwändige
Ausrüstungsteile,
sondern sie dämpfen
auch das Signal. Somit muss der zusätzliche Verlust in die Verbindungsstrecken-Budget-Auslegung
eingerechnet werden. Der Verlust könnte durch die Verwendung eines bidirektionalen
4-Wellenlängen-Verstärkers für jede Lichtleitfaser-Strecke
kompensiert werden. Weiterhin können
für lange
Zwischenamts-Strecken auch elektrische Regeneratoren mit den zugehörigen Kopplern
erforderlich sein, um die einzelnen Wellenlängen aufzuteilen/zu kombinieren.
Dies ist in 3B gezeigt.
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3B zeigt
den Regenerator-Ort für
die WDM-Lösung
gemäß 3A.
Um lediglich zwei Lichtleitfasern zwischen den Orten 10 und 20 zu
verwenden, müssen
die Kanäle
vor der Regeneration getrennt und nach dieser neu zusammengefügt werden.
Somit ist ein bidirektionaler Koppler 11 zur Trennung des
Vorwärts-Betriebsverkehrs
und des Rückwärts-Betriebsverkehrs
erforderlich. Die Vorwärts-Betriebskanäle λ1 bis λ4 werden dann
unter Verwendung eines Multi-Wellenlängen-Teilers/Kombinierers 12 getrennt
einzeln durch vier Regeneratoren 34-37 verstärkt und
nach der Regeneration unter Verwendung von Multi-Wellenlängen-Teilern/Kombinierern 12' neu zusammengefügt und mit
dem Rückwärts-Betriebsverkehr unter
Verwendung des Kopplers 13 kombiniert. Ähnliche Operationen werden
für den
Rückwärts-Betriebsverkehr
unter Verwendung von Multi-Wellenlängen-Teilern/Kombinierern 14' und 14 vor
und nach der Regeneration ausgeführt.
Ein zusätzliches Paar
von bidirektionalen Kopplern 15, 17 ist zum Trennen/Kombinieren
des Schutzverkehrs für
die Vorwärts- und
Rückwärtsrichtungen
erforderlich. Die Vorwärts-Schutzkanäle werden
unter Verwendung von Multi-Wellenlängen-Teilern/Kombinierern 16 und 16' getrennt und
neu zusammengefügt,
während
die Rückwärts-Schutzkanäle unter
Verwendung bidirektionaler Koppler 18' und 18 getrennt/kombiniert
werden. Jeder Schutzkanal wird einzeln durch Regeneratoren 34-37 verstärkt.
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Schließlich sind
Wellenlängen-spezifische
Sender in jedem NE 2, 4, 6 und 8 des
Ortes 1 und 1, 3, 5 und 7 des
Ortes 20 erforderlich. Diese Sender können gegebenenfalls anfänglich nicht
vorgesehen sein, und die vorhandenen Sender werden eine Aufrüstung erfordern.
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4A zeigt
die Konfiguration gemäß der Erfindung,
bei der vier Lichtleitfaser-Strecken 22-25 gemäß 2 zwischen
den zwei Orten 10 und 20 durch eine eine hohe
Rate aufweisende Strecke 30a, 30b ersetzt sind.
Wenn jede Strecke 22-25 ein OC-48 überträgt, so würde die
eine hohe Rate aufweisende Strecke 30 Verkehr mit einer
OC-192-Rate übertragen.
Wie dies in Verbindung mit den 4a und 4B zu
erkennen ist, werden bidirektionale Koppler 41 und 42 immer
noch verwendet, um die Lichtleitfaser-Zahl von vier auf zwei Lichtleitfasern
zu verringern. Im Gegensatz zu der Konfiguration nach 3A sind
jedoch keine Multi-Wellenlängen-Teiler/Kombinierer
an dem Ort A erforderlich. Obwohl Wellenlängenspezifische OC-192-Sender
erforderlich sind, um den Vorwärts-OC-192-Kanal λF und
den Rückwärts-OC-192-Kanal λR bereitzustellen,
ist lediglich ein Viertel hiervon erforderlich.
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4B zeigt
eine Konfiguration für
den Fall, dass eine Regeneration des Hochgeschwindig-keits-Signals
im Fall von langen Zwischenamts-Abschnitten erforderlich ist. Im
Gegensatz zu dem in 3B für die WDM-Lösung gezeigten Fall ist lediglich
ein bidirektionaler Zweikanal-Regenerator 34 erforderlich,
was zu weiteren Einsparungen an Kopplern führt. So werden an dem Regenerator-Standort
die Vorwärts-
und Rückwärts-Arbeitskanäle durch
einen bidirektionalen Koppler 11 getrennt und dann durch
einen bidirektionalen Koppler 13 wieder kombiniert, wobei die
Koppler 15 und 17 in einer ähnlichen Weise zur Regeneration
des Schutzverkehrs verwendet werden. Es sind keine Teiler/Kombinierer,
wie z.B. 12, 14, 16, 18, 12', 14', 16' und 18' erforderlich.
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Es
ist verständlich,
dass es möglich
ist, in transparenter Weise Zubringersignale mit unterschiedlichen Zubringer-Bitraten über die
eine hohe Rate aufweisende Strecke 30 zu übertragen,
und die Erfindung ist nicht auf identische Zubringer-Bitraten beschränkt. Die
Eingangs-Zubringer, die bei dieser Erfindung beschrieben werden,
haben zum leichteren Verständnis
des allgemeinen Konzeptes die gleiche Rate. Zusätzlich ist die Erfindung nicht
auf SONET-Signale beschränkt,
sondern sie kann auch auf andere Transporttechnologien angewandt
werden. Außerdem
ist die Erfindung nicht auf OC-3/OC-12/OC-48-Signale beschränkt, die
in einem OC-192-Überträger übertragen
werden, sondern auch auf andere Bitraten entsprechend der Hardware-
und Software-Entwicklung von Transport-Netzwerken anpassbar.
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Um
transparent für
die auf der eine hohe Rate aufweisenden Strecke 30 laufenden
Signale zu wirken, ist jeder Ort 10, 20 mit einem
TMux ausgerüstet. 4A zeigt
einen TMux 40 am Ort 10, der mit den Knoten 2, 4, 6 und 8 verbunden
ist, wobei ein (nicht gezeigter) TMux 50 am Ort 20 vorgesehen
und mit dem Knoten 1, 3, 5 und 7 verbunden
ist. Die TMuxs gemäß der Erfindung
ermöglichen
einen unveränderten
Betrieb der NEs 1 bis 8 in den jeweiligen eine
niedrigere Rate aufweisenden Netzwerken. Für die Vorwärtsrichtung werden die am Ort 10 eingegebenen
Signale durch den TMux 40 auf ein eine hohe Rate aufweisendes
Signal (Überträger) multiplexiert,
das über
die Lichtleitfaser 30a übertragen,
am Ort 20 durch einen entsprechenden TMux 50 (in 4A nicht
gezeigt) demultiplexiert und an die jeweiligen Netzwerke ausgegeben
wird. Ähnliche
Operationen erfolgen für
die Rückwärtskanäle und für den Vorwärts- und
Rückwärts-Schutzverkehr.
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Wie
dies weiter oben angegeben wurde, werden die Bytes der Zubringer-TOH/POH
durch die TMuxs so manipuliert, dass die Bereitstellung der vorhandenen
Systeme nicht verändert
wird, dass die Schutzumschaltung aufrecht erhalten wird, dass eine
Leitungs-Wartungssignalisierung, eine Abschnitt-/Leitungs-/Pfad-Betriebsleistungsüberwachung
bewirkt wird und dass eine ausreichende Betriebsleistungsinformation
für eine
Fehlerisolation geliefert wird, wie dies ausführlicher als Nächstes beschrieben
wird.
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Schutzumschaltung
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Um
eine Schutzumschaltung der vorhandenen Systeme, unabhängig davon,
ob sie linear oder ringförmig
sind, aufrecht zu erhalten, müssen
die APS-Bytes K1 und K2 aller Zubringer-(trib-) Systeme unverändert zwischen
den Orten 10 und 20 weitergeleitet werden. Weil
das K2-Byte durchgeleitet wird, laufen die Leitungs-AIS- und Leitungs-RDI-Anzeigen
ebenfalls automatisch durch.
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Die
Routenführungsoptionen
zur Bereitstellung einer Zubringer-Schutzumschaltung hängen von
dem Zubringer-Schutzschema ab, das 1:N, 1+1 oder 4F-BLSR und 2F-BLSR sein könnte.
- a) Für
einen 1:N-Zubringersystem-Schutztyp kann der Schutzkanal am besten
durch Einschließen
des Zubringer-P-Kanals über
den OC-192W-Kanal übertragen
werden, wobei eine gewissen Bandbreite geopfert wird, wie dies in 5A gezeigt
ist. In diesem Fall werden die Vorwärts-Betriebs- und Schutzkanäle, die von
den Knoten 2 und 4 empfangen werden, über die
Lichtleitfaser 30a' gelenkt,
während
die Rückwärts-Betriebs-
und Schutzkanäle,
die über
die Lichtleitfaser 30a'' empfangen werden,
an das jeweilige Netzwerk gelenkt werden, wie dies symbolisch durch
die Schalter 73 bis 76 dargestellt ist. Die Schutz-Lichtleitfasern 30b' und 30b'' werden zum Transport von zusätzlichem
Verkehr (ET) verwendet, und die Schalter 77, 78 zeigen
den Fluss des zusätzlichen
Verkehrs (ET) für
die jeweiligen Vorwärts-/Rückwärts-Richtungen zwischen
den Teil-Netzwerken über
die Lichtleitfasern 30b', 30b''.
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Eine
alternative Lösung
besteht darin, jeden Zubringer-P-Kanal in dem OC-192-P-Kanal als Zusatzverkehr
(ET) zu übertragen,
wie dies in 5B gezeigt ist. In diesem Fall
zeigen die Schalter 39, 49 und 59 symbolisch,
wie der Schutzverkehr für
diese Art von Schutz gelenkt wird. Somit ist zu erkennen, dass die
Vorwärts-Betriebskanäle, die
an den Knoten 2, 4, 6 und 8 von
dem jeweiligen Teil-Netzwerk eingegeben werden, über die Lichtleitfaser 30a' der eine hohe
Rate aufweisenden Strecke 30 transportiert werden. In dem
Fall einer Schutzumschaltung würden
die betroffenen ankommenden OC-48s über die Lichtleitfaser 30b' der eine hohe Rate
aufweisenden Strecke 30 transportiert, wie dies durch den
Schalter 39 symbolisiert ist. Der Schalter 49 zeigt,
wie der Rückwärts-Betriebsverkehr,
der über
die Lichtleitfaser 30a'' oder über die
Lichtleitfaser 30b'' empfangen wird,
an das jeweilige Netzwerk gelenkt wird, während der Schalter 59 zeigt,
wie die AIS-Information
zu dem abgehenden Signal für
das jeweilige Teil-Netzwerk in dem Fall hinzugefügt wird, wenn Rückwärts-Schutzverkehr über die
Lichtleitfaser 30b' und 30 empfangen
wird.
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Bei
dieser Art von Routenführung
wird jedoch, wenn eine OC-192-Schutzumschaltung
erfolgt, der P-Kanal des Zubringersystems einen Verlust an Kontinuität seiner
Datenkommunikations- und APS-Kanäle
sehen, wodurch unerwünschte
Alarme ausgelöst
werden.
- b) Für einen 1+1 oder einen 4F-BLSR-Zubringersystem-Schutztyp
besteht die beste Lösung
darin, den Zubringer-P-Kanal über
einen OC-192-P-Kanal zu übertragen,
ohne dass eine OC-192-Schutzumschaltung ermöglicht wird (nachfolgend als
die „aufgenagelte" OC-192-Lösung bezeichnet).
Bei dieser Anordnung würde
ein Ausfall des OC-192-W-Kanals eine Streckenumschaltung aller Zubringersysteme
auslösen.
Wie dies in 5C gezeigt ist, werden die Betriebskanäle für alle OC-48-Zubringersysteme
in der Vorwärtsrichtung
auf der Betriebs-(W-) Lichtleitfaser 30a' übertragen, und der Betriebsverkehr
in der Rückwärtsrichtung wird
auf der W-Lichtleitfaser 30a'' übertragen,
die die OC-192 W-Kanäle
bilden. In ähnlicher
Weise werden die Zubringer-Schutzkanäle in der Vorwärtsrichtung über die
Schutz-(P-) Lichtleitfaser 30b' und in der Rückwärtsrichtung über die
P-Lichtleitfaser 30b'' übertragen,
die die OC-192-P-Kanäle
bilden.
-
Die
vorstehenden OC-192-W-Kanal- und ET-Lösungen können auch für einen 1+1/4F-BLSR-Zubringersystem-Schutztyp
verwendet werden. Der gleiche Nachteil, wie er vorstehend angegeben
wurde, gilt auch für
die ET-Lösung,
während
die OC-192-W-Kanallösung zu
der Opferung von mehr Bandbreite führt, weil der Zubringer-P-Kanal in einem
Eins-zu-Eins-Verhältnis übertragen
wird, statt in einem 1:N-Verhältnis.
- c) Für
ein 2F-BLSR-Zubringersystem werden die Schutz-Zeitschlitze mit den
Betriebs-Zeitschlitzen verschachtelt, so dass die ET-Lösung nicht
verwendet werden kann. Andererseits kann die Zubringer-W/P-Bandbreite
in dem OC-192-W-Kanal übertragen
werden, und der OC-192-Schutz kann ohne irgendwelche Betriebsprobleme
ermöglicht
werden. Die wirkungsvollste Lösung
für diesen
Zubringersystem-Schutztyp besteht jedoch darin, die Zubringer-W/P-Bandbreite über aufgenagelte
OC-192-Kanäle
zu übertragen.
Weil die 2F-BLSR eine Ringumschaltung ausführt, wenn eine Strecke ausfällt, können sowohl die
OC-192W- als auch
P-Kanäle
mit 2F-BLSRs geladen werden.
-
Die
an dem TMux verfügbare
Bandbreite sollte ebenfalls berücksichtigt
werden, wie dies als nächstes erläutert wird.
Die Tabelle 1 zeigt die Schutzkanal-Routenführungsoptionen und die Ergebnisse
des Schutzvorganges, die von den TMuxs für jeden Fall vorgenommen werden. Tabelle
1: Schutzkanal-Routenführungs-Optionen/Probleme
-
Wartung- und
Betriebsleistungs-Überwachung
-
6 ist
ein Blockschaltbild des TMux, das die Blöcke zeigt, die bei der Übertragung
von vier OC-48-Zubringersystemen über ein OC-192 von einem Eingangs-TMux 40 zu
einem Ausgangs-TMux 50 für den Fall eines aufgenagelten
OC-192-P-Kanal-Zubringer-Schutztyps beteiligt sind. Die Betriebsweise
für die Vorwärtsrichtung
ist gezeigt und wird nachfolgend aus Gründen der Vereinfachung beschrieben,
wobei das Tmux-Paar 40, 50 in ähnlicher Weise für den Rückwärtsverkehr
arbeitet.
-
Der
TMux 40 umfasst vier Zubringer-Eingangsports 61-64,
wobei jeder Eingangsport zum Empfang eines ankommenden SONET-formatierten
optischen Signals OC-48 #1-4 über
eine jeweilige Eingangsstrecke 51, 53, 55 und 57 dient
und diesen in ein Eingangs-STS-48 #1-4 umwandelt. Zubringer-Eingangsports 61-64 führen Operationen
der physikalischen SONET-Schicht, der Takt-Rückgewinnung/Synthese,
der Entwürfelung,
der Rahmenbildung, der Manipulation der Abschnitts-Zusatzdaten und
der Leitungs-Zusatzdaten, des Demultiplexierens des STS-48 und der
Synchronisation der STS-Pfade mit dem örtlichen Takt durch, der von einer
Synchronisations-Einheit 72 geliefert wird, und sie senden
die Eingangs-STS-1s an eine STS-1-Verwaltung 65.
-
Ein
Zubringer-Transport-Zusatzdaten-(TOH-) Prozessor 60 empfängt die
SOH- und LOH-Bytes aller Eingangs-STS-48s und verarbeitet diese
Bytes gemäß der Tabelle
2.
-
Tabelle
2: Zubringer-TOH-Manipulation
-
Die
Rahmenbildungs-Information in den Bytes A1-2 des ankommenden Signals
muss abgeschlossen werden, weil es viele unabhängige Zubringer-Rahmenausrichtungen
gibt, jedoch lediglich eine OC-192-Rahmenausrichtung. Das Abschnitts-Verfolgungsbyte
J0, das die Lichtleitfasern identifiziert, wird ebenfalls abgeschlossen,
weil eine Durchleitung dieses Bytes zu Fehlschlüssen führen würde.
-
Das
Abschnitts-BIP-8-Byte (B1) wird in der üblichen Weise abgeschlossen,
derart, dass der TMux als Pseudo-Repeater erscheint, um eine Fehlerisolation
zu erleichtern. Irgendwelche Abschnittsfehler, die auf der Eingangsstrecke
oder der internen Strecke auftreten, werden jedoch an der Ausgangsstrecke
wiederholt, wie dies weiter unten beschrieben wird.
-
Die
Abschnitts-Datenkommunikations-Bytes D1 bis D3 müssen zusammen mit den Bytes
E1 (Dienstleitung) und F1 (Benutzer-Byte) aller Zubringersysteme über die
Eingangs- und Ausgangs-TMuxs geleitet werden. Irgendwelche potentiellen
Mittelabschnitts-Zusammenführungsprobleme,
die an der Hochgeschwindigkeits-Mux/Zubringer-Schnittstelle
hinsichtlich der Abschnitts-DCC-Protokolle werden durch den TMux
vermieden.
-
Die
Leitungs-BIP-8-Bytes werden abgeschlossen. Irgendwelche Leitungsfehler,
die an einer Eingangsstrecke, beispielsweise der Strecke 51 oder
der internen Strecke 30 auftreten, werden an der Ausgangsstrecke
wiedergegeben, so dass das Zubringersystem die Signalbeeinträchtigung-(SD-)
Schutzumschaltung wie erforderlich, sowie die Leitungs-Betriebsleistungsüberwachung
durchführen
kann.
-
Die
APS-Bytes werden transparent weitergeleitet, wie dies weiter oben
angegeben wurde, um einen normalen Schutzbetrieb auf den Zubringersystemen
zu ermöglichen.
Zubringerleitungs-AIS- und RDI-Wartungssignale können daher ebenfalls hindurchlaufen.
Das Leitungs-FEBE-Byte wird weitergeleitet, um eine normale Betriebsleistungsüberwachung
zu ermöglichen.
-
Die
STS-Nutzdaten-Zeigerbytes H1-H3 müssen verarbeitet werden, um
immer noch auf die SPE zu zeigen, wenn die neue Rahmenausrichtung
aufgeprägt
wird. Weiterhin müssen
sie hinsichtlich kleiner Frequenz-Offset-Werte über Stopf-Entstopf-Operationen manipuliert werden.
-
Das
Synchronisationsbyte S1 muss abgeschlossen/erzeugt werden, weil
es Information über
die verwendete Zeitsteuerquelle liefert. Die Wachstumsbytes Z0 bis
Z2 sind undefiniert, so dass sie abgeschlossen werden.
-
Die
Leitungs-Datenkommunikationsbytes D4 bis D12 und das Byte E2 (Dienstleitung)
aller Zubringersysteme müssen
durch die Eingangs- und Ausgangs-TMuxs
geleitet werden. Dieser Vorgang vermeidet irgendwelche Mittel-Strecken-Zusammenführungsprobleme
hinsichtlich der Leitungs-DCC-Protokolle.
-
Eine
POH-Überwachungseinrichtung
68 führt einen
Zugriff auf die POH jedes Zubringersystems aus. Die Zubringer-STS-POH
werden weitergeleitet, um die Definition der Transparenz zu erfüllen, einige
von diesen Bytes werden jedoch für
Fehler und Alarme überwacht,
wie dies in der Tabelle 3 gezeigt ist. Tabelle
3: Zubringer-POH-Manipulation
-
Ein
Fehlerdetektor 70 ist zur Feststellung von Fehlern auf
der Eingangsstrecke und zur Übertragung der
Fehler an den am fernen Ende liegenden TMux vorgesehen, so dass
die Zubringersysteme Fehler in geeigneter Weise feststellen. Die
Fehler-Detektoreinheit 70 empfängt die
BIP-8-Bytes B1, B2 und B3, zählt
die Abschnitts-/Leitungs-/Pfad-Codeverletzungen
(CV) für
die Zubringersysteme und führt
Vergleiche mit vorgesehenen Leitungssignal-Beeinträchtigungs-(SD-)
Schwellenwerten aus. Das Überschreiten
des Schwellenwertes stellt eine SD in der Schutzterminologie dar.
Diese Information wird an den Sende-Überträger-TOH-Prozessor (SC TOHP) 66 geliefert,
der eine TMux-Mitteilung (TMux Msg) erzeugt, die vier Bytes umfasst,
eines zur Anzeige der Bitfehlerrate (BER) jeder Eingangsstrecke.
Das TMux Msg-Byte wird in den K2-Zeitschlitz des STS-1 #9 jedes
Zubringersystems eingefügt.
Der Fehlerdetektor 70 überwacht
weiterhin jeden Zubringer-Eingang auf harte Fehler, und falls diese
festgestellt werden, triggert er eine Leitungs-AIS-Einfügung über den
Zubringersignalabschnitt des OC-192
SC.
-
Eine
mögliche
TMux Msg-Bytezuordnung ist in der Tabelle 4 angegeben, zusätzlich mit
der Rate von gleichförmig
verteilten Leitungs-CVs für
eine vorgegebene BER bei der OC-48-Rate.
-
-
Die
STS-1-Verwaltungseinheit 65 ist für den Austausch der STS-1s
von den Zubringern verantwortlich, um die Verwendung von SC TOH
in STS-1 #1 zu ermöglichen.
Die Tabellen 5 und 6 zeigen als Beispiel, wie die STS-1 s von OC-48/OC-12/OC-3-Zubringersystemen
in den OC-192-Überträger angeordnet
sind.
-
In
dieser Beschreibung ist K eine ganze Zahl, die die Anzahl von Zubringern
angibt, und N ist die Rate der Zubringer. In der Tabelle 5 werden
die vier (k = 4) OC-48-Zubringer
(N = 48) transparent in einem OC-192-Überträger multiplexiert, wobei K×N gleich
192 ist, die Rate des Überträgers. In
gleicher Weise ist in der Tabelle 6 die Anzahl der Zubringer gleich
16 (K = 16) und die Zubringerrate ist OC-12 oder OC-3, das heißt N = 12
oder N = 3. Tabelle
5
Tabelle
6
-
Somit
wird für
das OC-48-Zubringerszenarium die OC-48-Zubringer-Zuführung, deren
STS-1 #1 mit dem SC STS-1 #1 zusammenfallen würde, in ihrer Gesamtheit (sowohl
die OH als auch die Nutzdaten) mit dem STS-1 #13 vertauscht (oder
irgendeinem STS-1, das normalerweise keine TOH überträgt). Für OC-3- oder OC-12-Zubringer wird
der Zubringer, dessen STS-1#1 mit dem OC-192 STS-1#1 zusammenfallen
würde, in
dem TMux nicht unterstützt.
Somit werden maximal 15 OC-12-Zubringer unterstützt. 7A zeigt,
wie OC-12-Zubringersysteme transparent durch ein OC-192 SC übertragen
werden, während 7B OC-3-Zubringer zeigt.
-
Die
SC TOHP 66 leitet die Zubringer-TOH-Bytes von dem Block 60 weiter
und richtet jedes Byte in dem richtigen Zeitschlitz aus, bevor dieses
einem Überträger (SC-)
Ausgangsport 71 zugeführt
wird. Die STS-1-Verwaltung 65 lenkt die 4×48-Komponenten-STS-1s,
die von dem jeweiligen Zubringer-Eingangsport empfangen werden,
an den SC-Ausgangsport 71 zum Multiplexieren der STS-1
s in den Ausgangs-Überträger.
-
Der
SC-Ausgangsport 71 empfängt
die Ausgangs-STS-1s von dem Block 65 und die SC TOH von
dem SC TOHP 66, multiplexiert die STS-1s in das Überträger-STS-192, fügt die SC
TOH hinzu und ist weiterhin für die
Verwürfelung,
die Umwandlung des Ausgangs-STS-192 in den optischen Überträger OC-192
und dessen Übertragung
auf die Lichtleitfaser 30 verantwortlich. Der SC-Ausgangsport 71 führt weiterhin
eine Taktsynthese auf der Grundlage des örtlichen Taktes von der Synchronisations-Einheit 72 aus.
-
Ein
SC-Eingangsport 91 an Ausgangs-TMux 50 empfängt den
optischen Überträger OC-192
auf der Lichtleitfaserstrecke 30 und wandelt ihn in ein
Eingangs-STS-192 um. Ein SC-Eingangsport 91 führt die
physikalischen SONET-Schichtoperationen, die Taktrückgewinnung/Synthese,
die Entwürfelung,
das Abstreifen der SC TOH, das Demultiplexieren, die Synchronisation
der STS-Pfade mit dem örtlichen
Takt, der von einer Synchronisations-Einheit 92 geliefert
wird, und das Senden der ankommenden STS-is an eine STS-1-Verwaltung 85 aus.
-
Ein
SC-Empfangs-Zusatzdaten-Prozessor (SC ROHP) 86 empfängt die
jeweiligen SOH- und LOH-Bytes der SC TOH und leitet die Zubringer-TOH
an den Zubringer-TOH-Prozessor
(TOHP) 80. Der Zubringer-TOH-Prozessor 80 leitet
die Tmux-Msg-Bytes
ab. Unter Verwendung einer Nachschlagetabelle zeigt jeder TMux-Wert
die Fehlerrate an, die auf dem abgehenden Zubringersignal wiederholt
werden muss. Die Fehler werden durch geeignetes Invertieren von
B1- und B2-Werten eingeführt.
Die verbleibenden Zubringer-TOH werden entweder weitergeleitet oder
erzeugt, wie in der Tabelle 2.
-
Eine
POH-Überwachungseinrichtung 88 führt einen
Zugriff auf die POH-Bytes aus, lässt
sie jedoch wiederum unverändert.
Diese Bytes werden lediglich auf Fehler und Alarme überwacht,
wie dies in der Tabelle 3 gezeigt ist.
-
Ein
Fehlerdetektor 90 überwacht
die OC-192 SC TOH auf B2-Fehler und leitet diese Zählung an
den Zubringer-TOH-Prozessor 80 weiter, der die OC-192-Fehler
in die korrumpierten B1- und B2-Werte einfügt, die an jeden Zubringer-Ausgangsport gesandt
werden. Für
einen harten Ausfall auf dem OC-192 SC triggert der Fehlerdetektor
die Einfügung
eines AIS auf alle Ausgangs-Zubringer über den Zubringer-TOH-Prozessor
aus.
-
Die
STS-1-Verwaltung 85 lenkt die Komponenten-STS-1s des Überträgers an
einen jeweiligen Ausgangsport 81-84 zum Multiplexieren
der STS-1s in die abgehenden OC-48s. Die STS-1-Verwaltung 85 vertauscht
außerdem
das STS-1 #13 zurück
auf STS-1 #1, oder wie dies der Fall für andere Granularitäten von Eingangs-Zubringern der Fall
sein kann. Ein Ziel-Zubringersystem empfängt seinen jeweiligen OC-48 über einen
der vier Zubringer-Ausgangsports 81-84. Jeder
Zubringer-Ausgangsport 81-84 ist
für den
Empfang der abgehenden STS-1 s von dem Block 85, die Multiplexierung
der STS-1 s in ein Ausgangs-STS-48, die Hinzufügung der Zubringer-TOH, die
von dem Block 80 empfangen werden, die Verwürfelung,
die Umwandlung des STS-48-Signals in das jeweilige abgehende optische
Signal OC-48 und
dessen Aussendung auf die jeweilige Ausgangsstrecke verantwortlich.
Die Zubringer-Ausgangsports führen
weiterhin eine Taktsynthese auf der Grundlage des örtlichen
Taktes der Synchronisations-Einheit 92 aus.
-
Weil
die E1-2, F1 und D1-D12-Bytes der Ursprungs-Zubringersysteme transparent
weitergeleitet werden, gibt es keinen Zugang an die Zubringer-Dienstleitungs-(OW-), Benutzer-
und Datenkommunikationskanäle
von einem TMux. Weil jedoch jeder TMux an der gleichen Stelle wie
die Zubringersysteme angeordnet ist, wie dies beispielsweise in 4A zu
erkennen ist, kann jedes Ursprungs-Zubringersystem 2, 4, 6 und 8 einen
Zugriff auf seinen eigenen OW-, Benutzer- und Datenkommunikationskanal
ausführen.
Der Zugriff auf die OC-192-E1-2, F1 und D1-D12-Bytes wird von den
TMuxs unterstützt.
-
Die
J0-Abschnitts-Verfolgungsbytes von den ursprünglichen Zubringersystemen
könnten
an den Ausgangs-TMux-Zubringer-Ausgängen regeneriert werden, so
dass die netzabwärts
gelegenen Zubringersysteme immer noch die gleichen J0s sehen und
deren Bereitstellung nicht ändern
müssen.
-
Die
unterstützten
Zubringerraten/Mengen sind vier OC-48, 15 OC-12 oder 15 OC-3. Die
OC-12- oder OC-3-Zubringer, deren STS-1 #1 den STS-1 #1 auf der
OC-192-Leitung entsprechen
würden,
werden nicht unterstützt,
um TOH-Konflikte zu vermeiden.
-
Fehlerisolation
-
Die
Wechselwirkung zwischen TMuxs 40 und 50 und den
Zubringersystemen als Antwort auf Leitungsbeeinträchtigungen
und Ausfälle
wird als nächstes
anhand der 6 für den Fall der aufgenagelten OC-192-Optionen
beschrieben.
-
Wie
dies weiter oben angegeben wurde, muss der TMux Signalausfall-(SF-)
und Signalbeeinträchtigungs-(SD-)
Bedingungen, die auf der Eingangsstrecke und der internen Strecke
auftreten, an der Ausgangsstrecke wiedergeben, so dass die Zubringersysteme
eine Schutzumschaltung in der erforderlichen Weise und eine Betriebsleistungs-Überwachung
durchführen
können.
-
Sowohl
die Leitungs-RDI-(Fern-Fehleranzeige-) Mitteilung als auch das Leitungs-FEBE-(Blockfehler am
fernen Ende-) Byte M1 für
jeden Zubringer werden über
die TMux-Strecke weitergeleitet, so dass eine geeignete Wartungssignalisierung
durchgeführt
werden kann.
-
(a) Vorwärtsstrecken-Reaktion
auf eine Leitunasbeeinträchtiaung
-
Wenn
ein Leitungsbeeinträchtigungs-Zustand
entweder auf der Zubringer-Eingangsstrecke
oder der internen OC-192-Strecke auftritt, so muss der Ausgangs-TMux-Zubringer die
B2s derart korrumpieren, dass die kombinierte BER der Zubringer-Eingangsstrecke
und der internen OC-192-Strecke nachgebildet wird. Dies stellt sicher,
dass das netzabwärts
gelegene Zubringersystem eine SD-Ebenen-Schutzumschaltung
einleiten könnte,
falls erforderlich. Die B1s müssen ebenfalls
korrumpiert werden, um übereinstimmende
Betriebsleistungs-Überwachungszählungen
zu schaffen.
- (i) Ein Leitungsbeeinträchtigungs-Zustand
an der Eingangsstrecke 51 liefert einen Alarm an den TMux 40, und
der Fehlerdetektor 70 zählt
die Leitungscode-Verletzungen
(CVs). Ein TMux Msg-Byte wird im Block 66 erzeugt, um die
Bitfehlerrate (BER) der Eingangsstrecke 51 anzuzeigen.
Die Leitungsfehler-Zählung und
die TMux Msg-Byte-Erzeugung erfolgt immer unabhängig davon, ob die BER den
SD-Schwellenwert durchquert hat. Der TMux 40 nimmt keine
Schutzmaßnahme
vor.
-
Der
TMux 50 empfängt
eine saubere OC-192-Leitung von dem TMux 40, er zählt jedoch
die Pfad-CVs an der Pfad-Ebene des entsprechenden Zubringers mit
dem Detektor 90, und Pfad-SD-Alarme könnten ausgelöst werden.
Das TMux Msg-Byte wird abgeleitet, und eine BER wird über einen
Block 80 auf der entsprechenden Ausgangsstrecke 52 erzeugt,
um die BER auf der betroffenen Eingangsstrecke nachzubilden. Der Ziel-Zubringer
empfängt
eine beeinträchtigte
Leitung von dem TMux 50. Als Antwort hierauf zählt er Leitungscode-Verletzungen.
Er würde
möglicherweise
einen Leitungs-SD-Alarm auslösen
und eine Schutzumschaltung einleiten, nämlich eine K1-Anforderung zurück an das
Eingangs-Zubringersystem senden.
- (ii) Eine
Leitungsbeeinträchtigungs-Bedingung
an der internen Strecke 30 ergibt ebenfalls einen Alarm
an dem Ausgangs-TMux 50. Der Fehlerdetektor 90 leitet
die Leitungsfehler-Zählung
an den Block 80 weiter, der die passenden BERs für die Ausgangsstrecken 52, 54, 56 und 58 erzeugt.
Jedes Ziel-Zubringersystem reagiert einzeln.
-
Weil
in der Praxis gleichzeitige Beeinträchtigungen auf einer oder mehreren
Eingangsstrecken und der internen Strecke auftreten können, ist
die tatsächliche
Operation des TMux eine Kombination der vorstehenden zwei Szenarien.
Der Zubringer-TOH-Prozessor summiert dann die BER von der OC-192-Leitung
mit der BER, die von jedem TMux Msg-Byte angezeigt wird, das örtlich aus
jedem Zubringersignal abgeleitet wird. Die resultierende BER wird
an jeder abgehenden Strecke 52, 54, 56 und 58 wiedergegeben.
-
(b) Rückwärtsstrecken-Reaktion auf eine
Leitungsbeeinträchtigung
-
Eine
Beeinträchtigung
auf der Eingangsstrecke 51 löst die Rücksendung von Leitungs-FEBE-Zählungen
durch das jeweilige Ziel-Zubringersystem aus, das über die
Strecke 52 mit dem Ausgangs-TMux 50 verbunden
ist.
-
Eine
Beeinträchtigung
auf der internen Strecke 30 löst die Rücksendung von Leitungs-FEBE-Zählungen
von allen Ziel-Zubringersystemen aus.
-
Für den kombinierten
Fall einer Beeinträchtigung
auf einer Eingangsstrecke und einer Beeinträchtigung auf der internen Strecke
entsprechen die zurückgesandten
Leitungs-FEBE-Zählungen
der kombinierten Beeinträchtigung.
-
(c) Vorwärtsstrecken-Reaktion
auf einen Leitungsausfall (SF)
-
Wenn
ein Leitungsausfall-Zustand auf entweder der Zubringer-Eingangsstrecke 51, 53, 55 oder 57 oder
der internen Strecke 30 auftritt, muss der Ausgangs-TMux-Zubringer-Ausgang
ein Leitungsalarm-Sperrsignal (AIS) senden. Dies stellt sicher,
dass das netzabwärts
gelegene Zubringersystem eine Schutzumschaltung einleitet.
- (i) Ein SF-Zustand auf den Eingangsstrecken 51, 53, 55 und 57 führt zu einem
Alarm an den Eingangs-TMux 40 und den Zielsystemen. Die
Ziel-Zubringersysteme berichten den SF als durch einen Leitungs-AIS
begründet,
weil dies von dem Eingangs-TMux 40 erzeugt wird. Lediglich
der Eingangs-TMux berichtet die richtige Ursache des SF. Diese Alarm-Berichtsaktion
ist ähnlich
der eines Regenerators.
-
Wenn
der SF aufgrund eines Rahmenverlustes (LOF) auftritt, zählt der
Eingangs-TMux 40 die
schwerwiegend Fehler behafteten Rahmen pro Sekunde/Abschnitt, die
Fehler behafteten Sekunden/Abschnitt und die schwerwiegend Fehler
behafteten Sekunden/Abschnitt. Der Eingangs-TMux 40 fügt das Leitungs-AIS über die betroffene
Zubringer-Bandbreite ein. Dies führt
automatisch zum Setzen des Pfad-AIS.
Irgendein Pfad-Ebenen-Alarm wird durch den Ausfall an der höheren Schicht
gesperrt.
-
Der
Ausgangs-TMux 50 empfängt
eine saubere OC-192-Leitung von dem Eingangs-TMux 40. An
der Pfad-Ebene löst
der TMux 50 STS-Pfad-AIS-Alarme an den betroffenen Pfaden
aus und zählt
nicht verfügbar-Sekunden/Pfad-
und Ausfall-Zählungen/Pfad
auf den betroffenen Pfaden. Das eingebettete Zubringer-Leitungs-AIS wird an dem Zubringer-Ausgangsport
als übliches
Leitungs-AIS ausgeleitet.
-
Das
Netzabwärts-Zubringersystem
löst einen
Leitungs-AIS-Alarm aus und zählt
schwerwiegend Fehler behaftete Rahmen-Sekunden/Abschnitt, Fehler
behaftete Sekunden/Abschnitt, schwerwiegend Fehler behaftete Sekunden/Abschnitt
usw. und leitet eine Schutzumschaltung ein, das heißt sie sendet
die K1-Byte-Anforderung
zurück
an das Eingangs-Zubringersystem.
- (ii) Ein Alarm
für einen
SF auf der internen Strecke 30 würde an den Ausgangs-TMux 50 und
einen Ziel-Zubringersystem geliefert.
-
Wenn
es gleichzeitige SFs an einer oder mehreren Eingangsstrecken und
der internen Strecke gibt, so ist die System-Reaktion eine Kombination
der zwei vorstehenden Szenarien.
-
(d) Rückwärtsstrecken-Reaktion auf einen
Leitungsausfall (SF)
-
Ein
SF-Zustand auf der Eingangsstrecke löst die Rücksendung einer Leitungs-RDI
durch das Ziel-Zubringersystem aus. Ein SF auf der internen Strecke
löst die
Rücksendung
der Leitungs-RDI durch alle Ziel-Zubringersysteme aus.
-
Für den kombinierten
Fall eines SF auf einer Eingangsstrecke und eines SF auf der internen
Strecke wird die Leitungs-RDI von allen Ziel-Zubringersystemen zurückgesandt.
Der SF auf der Eingangsstrecke erfolgt nicht still, sondern der
Eingangs-TMux 40 liefert
hierfür
einen Alarm. Für
den kombinierten Fall einer SD auf der Eingangsstrecke und eines
SF auf der internen Strecke wird eine Leitungs-RDI von allen Ziel-Zubringersystemen
zurückgesandt.
Auch hier ist die SD auf der Eingangsstrecke nicht still, sondern
der Eingangs-TMux 40 liefert einen Alarm hierfür.
-
Für den kombinierten
Fall eines SF auf der Eingangsstrecke und einer SD auf der internen
Strecke wird eine Leitungs-RDI von dem betreffenden Ziel-Zubringersystem zurückgesandt
und Leitungs-FEBEs werden durch die anderen Ziel-Zubringersysteme
gezählt.
-
Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, können
weitere Modifikationen und Verbesserungen, die dem Fachmann erkennbar
werden, innerhalb des Umfanges der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden, ohne von dem Schutzumfang
der Erfindung in ihrem weiteren Gesichtspunkt abzuweichen.