DE102004047671A1 - Replacement connecting path and transmission channel determining method for optical transmission system, involves sharing transmission channels on replacement connecting paths such that performance modification of each path is minimum - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Ersatzverbindungspfaden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Ermittlung von Arbeitsverbindungspfaden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.The The invention relates to a method for determining replacement connection paths according to the generic term of claim 1 and a method for determining Arbeitsverbindungspfaden according to the generic term of claim 10.
Optische Übertragungssysteme, insbesondere gemäß der Wellenlängenmultiplex („Wavelength Division Multiplexing", WDM) Übertragungstechnologie realisierte optische Übertragungssysteme, weisen optische Netzknoten sowie optische Add/Drop-Multiplexer auf, die über optische Übertragungsstrecken, beispielsweise optische Übertragungsfasern miteinander verbunden sind. Ein derartiges optisches Übertragungssystem kann auch als automatisch geschaltetes optisches Netzwerk („Automatically Switched Optical Network", ASON) ausgestaltet sein, bei dem Ermittlung von Verbindungspfaden und die Durchschaltung von Datenverbindungen automatisch durchgeführt wird. Innerhalb des ASON werden Datenverbindungen über Verbindungspfade übertragen, wobei ein Verbindungspfad beispielsweise aus mehreren optischen Übertragungsstrecken besteht. Die Datenübertragung erfolgt hierbei über auf den Verbindungspfaden bzw. den optischen Übertragungsstrecken befindlichen Übertragungskanälen, insbesondere WDM-Übertragungskanälen mit einer festgelegten Wellenlänge. Beispielsweise wird zum Aufbau einer Datenverbindung von einem ersten optischen Netzknoten zu einem zweiten optischen Netzknoten ein zumindest eine optische Übertragungsstrecke aufweisender Verbindungspfad und ein zugehörigen Übertragungskanal mit einer vorgegebenen Wellenlänge zugewiesen, über die der Verbindungsaufbau und die Durchschaltung der Datenverbindung erfolgt.Optical transmission systems, in particular according to wavelength division multiplexing ( "Wavelength Division Multiplexing ", WDM) transmission technology realized optical transmission systems, have optical network nodes and optical add / drop multiplexers, the above optical transmission links, for example, optical transmission fibers connected to each other. Such an optical transmission system can also be used as an automatically switched optical network ("Automatically Switched Optical Network ", ASON) be configured in the determination of connection paths and the switching of data connections is carried out automatically. Within the ASON, data connections are transmitted via connection paths, wherein a connection path, for example, of a plurality of optical transmission links consists. The data transmission takes place via on the connection paths or the optical transmission lines located transmission channels, in particular WDM transmission channels with a fixed wavelength. For example, to establish a data connection from a first optical network node to a second optical network node at least an optical transmission path having a connection path and an associated transmission channel with a given wavelength assigned, over the connection establishment and the connection of the data connection he follows.
Herkömmliche optische WDM-Übertragungssysteme weisen weiterhin zur Verstärkung der über die Übertragungskanäle übertra genen Datenverbindungen auf den optischen Übertragungsstrecken optische Verstärkeranordnungen auf, die beispielsweise als kaskadierte Verstärkeranordnung ausgestaltet sein können. Beim Auftreten eines Bruches der Übertragungsfaser oder eines sonstigen Fehlers, die zu einem Ausfall der Datenübertragung führen können, es erforderlich die bestehenden Datenverbindungen über alternative Ersatzverbindungspfade innerhalb des optischen WDM-Übertragungssystems innerhalb kürzester Zeit „umzurouten". Hierzu werden zunächst mögliche Ersatzverbindungspfade und freie, über die unterschiedlichen Ersatzverbindungspfade geführte Übertragungskanäle ermittelt. Die durch den Ausfall der optischen Übertragungsstrecke betroffenen Datenverbindungen werden überlicherweise über einen ausgewählten Ersatzverbindungspfad mit zugehörigem Übertragungskanal ersatzgeschaltet.conventional optical WDM transmission systems continue to reinforce the over transmit the transmission channels Data connections on the optical transmission links optical amplifier arrangements on, designed for example as a cascaded amplifier arrangement could be. At the Occurrence of a fraction of the transmission fiber or any other error that results in a loss of data transmission to lead can, it requires the existing data connections via alternative Spare connection paths within the optical WDM transmission system within the shortest possible time Time to "reroute." To this end, first possible replacement connection paths and free, over determines the different replacement connection paths guided transmission channels. The affected by the failure of the optical transmission line Data connections are usually over a chosen Spare connection path with associated transmission channel alternatively switched.
Durch das Beschalten von weiteren Übertragungskanälen einer optischen Übertragungsstrecke innerhalb kurzer Zeitspannen treten auf den optischen Übertragungsstrecken des Ersatzverbindungspfades häufig hohe Leistungsänderungen auf, die die Funktionsfähigkeit von insbesondere kaskadierten Verstärkeranordnungen sehr empfindlich stören können. Auch bei einer hohen Anzahl von neu aufzubauenden Datenverbindungen über mehrere Arbeitsverbindungspfade können hohe Leistungsänderungen auf den optischen Übertragungsstrecken auftreten. Abhängig von der Schaltgeschwindigkeit und den Leistungsänderungen innerhalb kurzer Zeitskalen, d.h. im Millisekundenbereich bilden sich auf der optischen Übertragungsstrecke Leistungstransienten aus, die entlang der kaskadierten Verstärkeranordnung betragsmäßig zunehmen und deren Leistungsspitzen zu Empfangsstörungen an den in den optischen Netzknoten vorgesehenen Empfangseinheiten oder im Extremfall zur Zerstörung derartiger Empfangseinheiten führen können.By the wiring of further transmission channels a optical transmission path within a short period of time occur on the optical transmission links Of the replacement connection path often high power changes on that the functionality especially cascaded amplifier arrangements very sensitive to disturb can. Even with a high number of newly established data connections over several Work connection paths can high performance changes on the optical transmission links occur. Dependent from the switching speed and the power changes within a short time Time scales, i. in the millisecond range form on the optical transmission path Power transients coming along the cascaded amplifier arrangement increase in amount and their power peaks to interference in the optical Node provided receiving units or in extreme cases to destruction lead such receiving units can.
Beim Zu- oder Abschalten von Übertragungskanälen auf einer optischen Übertragungsstrecke eines Verbindungspfades setzt zwar zunächst die Gewinnregelung der Verstärkeranordnung ein, jedoch treten auch nach dem Einschwingen der Gewinnregelung im neuen stationären Zustand noch immer starke Bandbreitenänderungen der Übertragungskanäle infolge der durch den nichtlinearen Effekt der stimulierten Raman Streuung (SRS) hervorgerufene Kanalpegelverkippung auf. Durch die SRS bedingten Kanalpegelverkippungen und die hierdurch hervorgerufenen Bandbreitenänderungen ergibt sich eine Neukonfiguration der Übertragungskanäle auf den optischen Übertragungsstrecken, die aufgrund der bezüglich der alten Konfiguration eingestellten Tiltfilter zu einer zusätzlichen Verzerrung der Übertragungskanäle führt und sich wiederum in einer erhöhten Bitfehlerrate bei der Datenübertragung äußert.At the Turning on or off transmission channels an optical transmission path Although a connection path sets first the profit regulation of amplifier arrangement One, however, also occur after the settlement of the profit regulation in the new stationary Condition still strong bandwidth changes of the transmission channels due due to the non-linear effect of stimulated Raman scattering (SRS) channel level tilting. Conditioned by the SRS Channel level tilts and the resulting bandwidth changes results in a reconfiguration of the transmission channels on the optical transmission links, the due to the respect the old configuration set Tiltfilter to an additional Distortion of the transmission channels leads and turn in an elevated Bit error rate during data transmission expresses.
Da die gesamte SRS bedingte Verkippung des Übertragungsspektrums proportional zur gesamten, in die optische Übertragungsstrecke eingespeisten Signalleistung multipliziert mit der auf der betrachteten optischen Übertragungsstrecke belegten Übertragungsbandbreite ist, führt das Beschalten von weiteren Übertragungskanälen auf einer optischen Übertragungsstrecke unter gleichzeitiger Änderung der belegten Übertragungsbandbreite zu deutlichen Signalverzerrungen bis hin zum Ausfall der Datenverbindung.There the entire SRS conditional tilting of the transmission spectrum proportional to the entire, in the optical transmission path input signal power multiplied by that on the considered optical transmission path occupied transmission bandwidth is, leads the connection of further transmission channels an optical transmission path with simultaneous change the occupied transmission bandwidth to significant signal distortions up to the failure of the data connection.
Zur Vermeidung der zuvor beschriebenen Effekte kann das optische Übertragungssystem verkleinert werden oder ein geringer Dynamikbereich in Kauf genommen werden, jedoch können derartige Kompromisse gerade bei modernen automatisch geschalteten optischen Netzwerken (ASON) nicht eingegangen werden. Vielmehr ist es bei derartigen ASON Übertragungssystemen bei einem Totalausfall oder einer Störung einer optischen Übertragungsstrecke bzw. bei einer hohen Anzahl an neu zu schaltenen Datenverbindungen erforderlich, dass sämtliche gestörten oder sogar ausgefallenen oder neu zu schaltenden Datenverbindungen innerhalb von Millisekunden geschaltet werden.to Avoiding the effects described above, the optical transmission system be reduced or a low dynamic range accepted can, but can such compromises especially in modern automatically switched optical networks (ASON) are not received. Rather, it is it in such ASON transmission systems in the event of a total failure or disruption of an optical transmission link or with a high number of data connections to be switched over required that all disturbed or even failed or re-switched data connections be switched within milliseconds.
Bisherige Lösungsansätze zum Ersatzschalten von Datenverbindungen basieren auf dem Konzept der „1+1 Ersatzschaltung".Previous Possible solutions to Substitute switching of data connections is based on the concept of "1 + 1 equivalent circuit".
Dies bedeutet, dass ein zweites identisches optisches WDM-Übertragungssystem neben dem bestehenden ersten optischen WDM-Übertragungssystem aufgebaut wird, wobei die Datenübertragung jeweils parallel über beide Übertragungssysteme gleichzeitig durchgeführt wird. Im Fehlerfall wird somit einfach auf das parallele zweite optische WDM-Übertragungssystem umgeschaltet. Diese Variante ist allerdings sehr kostenintensiv und in einem vermaschten optischen Übertragungssystem wie beispielsweise dem ASON nur mit einem hohen technischen Aufwand realisierbar.This means that a second identical optical WDM transmission system in addition to the existing first optical WDM transmission system is, whereby the data transmission each in parallel over both transmission systems performed simultaneously becomes. In the event of a fault, it is simply the second parallel optical WDM transmission system switched. This variant is very expensive and in a meshed optical transmission system such as the ASON can be realized only with a high technical effort.
Darüber hinaus sind aus der MPLS-Übertragungstechnologie Lösungsansätze bekannt, die auf dem Prinzip des sogenannten „best-effort routing" basieren. Dieses Prinzip ist jedoch gänzlich ungeeignet für optische Übertragungssysteme, da aufgrund von speziellen physikalischen Randbedingungen in optischen Übertragungssystemen die „best-effort" Strategie zu einer schlechten Netzauslastung führen würde.Furthermore are from the MPLS transmission technology Solution approaches known, based on the principle of best-effort routing Principle is however completely unsuitable for optical transmission systems, because of special physical constraints in optical transmission systems the "best effort" strategy to one lead to poor network utilization would.
Auch sind für die Ermittlung sowohl von Arbeitsverbindungspfaden als auch von Ersatzverbindungspfaden innerhalb eines optischen Übertragungssystems Metriken wie beispielsweise „minimum hop" oder „minimum cost" bekannt, wobei hierbei Arbeits- und Ersatzverbindungspfad disjunkt sind, d.h. keine Überschneidung aufweisen. Zwar können unter Verwendung dieser Metriken optische Ersatzverbindungspfade kurzer Länge ermittelt werden, jedoch werden hierdurch keinesfalls die durch die Leistungsänderungen auf der optischen Übertragungsstrecke hervorgerufenen Leistungstransienten und die SRS bedingte Kanalpegelverkippungen vermieden.Also are for the determination of both work connection paths and of Spare connection paths within an optical transmission system Metrics such as "minimum hop "or" minimum cost ", where Hereby, work and spare connection paths are disjoint, i. no overlap exhibit. Although you can using these metrics, optical spare connection paths short length be determined, however, this is by no means by the performance changes on the optical transmission path caused power transients and the SRS conditional Kanalpegelverkippungen avoided.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung von Ersatzverbindungspfaden oder Arbeitsverbindungspfaden sowie von zugehörigen Übertragungskanälen zum Ersatzschalten bzw. Schalten von Datenverbindungen innerhalb eines optischen Übertragungssystems anzugeben, bei dem die Ersatzschaltung bzw. Schaltung einer Vielzahl von Datenverbindungen über mehrere Ersatzverbindungspfade bzw. Arbeitsverbindungspfade innerhalb kürzester Zeit verbessert wird.Of the The present invention is therefore based on the object, a method to identify replacement connection paths or work connection paths as well as associated transmission channels for Replacing or switching data connections within one optical transmission system specify in which the equivalent circuit or circuit of a variety from data connections via multiple spare connection paths or work connection paths within short Time is improved.
Gelöst wird die Aufgabe ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale. In einer alternativen Ausführungsform wird die Aufgabe ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 10 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.Is solved the object on the basis of the features of the preamble of the claim 1 by its characterizing features. In an alternative embodiment the task is based on the characteristics of the generic term of the Claim 10 solved by the characterizing features.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass bei einem Ausfall oder einer Störung zumindest einer optischen Übertragungsstrecke eines Verbindungspfades zumindest zwei Ersatzverbindungspfade ermittelt werden und die Anzahl der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle und der aktuelle Belegungszustand der Übertragungskanäle auf den Ersatzverbindungspfaden ermittelt wird. Abhängig davon werden die Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle auf die Ersatzverbindungspfade derart verteilt, dass die durch das Zuschalten der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle entstehende Leistungsänderung pro Ersatzverbindungspfad im Mittel minimal wird. Vorteilhaft wird die durch das Zuschalten der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle auf den betrachteten Ersatzverbindungspfaden hervorgerufenen Leistungsänderungen auf kurzen Zeitskalen, d.h. im Millisekundenbereich, deutlich begrenzt und das Auftreten von Leistungstransienten beschränkt. Hierdurch kann auf eine technisch aufwändige und kostenintensive Leistungstransientenregelung innerhalb der optischen Verstärkeranordnungen verzichtet werden.One An essential advantage of the method according to the invention is that in case of failure or disruption of at least one optical transmission path a connection path determines at least two spare connection paths and the number of replacement to be switched transmission channels and the current Occupancy status of the transmission channels on the Spare connection paths is determined. Depending on that, the replacement will be to be switched transmission channels on the Spare connection paths are distributed in such a way that by switching on the replacement for switching transmission channels power change per replacement connection path becomes minimal on average. Becomes advantageous the to be switched by connecting the replacement transmission channels on the considered replacement connection paths caused changes in performance on short time scales, i. in the millisecond range, clearly limited and limited the occurrence of power transients. hereby can be on a technically elaborate and costly power transient regulation within the optical amplifier arrangements be waived.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere eine alternative Ausführung des erfindungemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Arbeitsverbindungspfaden sind im Patentanspruch 10 sowie in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention, in particular an alternative embodiment of inventive method for the determination of Arbeitsverbindungspfaden are in the claim 10 and in the dependent claims specified.
Ein Vorteil von in den Unteransprüchen definierten Ausgestaltungen der Erfindung besteht unter anderem darin, dass die Leistungsänderung pro Ersatzverbindungspfad anhand des Verhältnisses aus der Anzahl der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle und der Summe der belegten Übertragungskanäle pro Ersatzverbindungspfad näherungsweise bestimmt wird und anhand des Produktes aus der Leistungsänderung und der Anzahl der belegten Übertragungskanäle pro Ersatzverbindungspfad die Anzahl der zuzuschaltenden Übertragungskanäle pro Ersatzverbindungspfad näherungsweise ermittelt wird, wobei die maximale Anzahl der zuschaltbaren Übertragungskanäle durch die Anzahl der freien Übertragungskanäle festgelegt wird. Vorteilhaft wird die Gesamtanzahl der Ersatz zu schaltenden Datenverbindungen in einem im Hinblick auf die Leistungsänderungen innerhalb der Ersatzverbindungspfade optimierten Verhältnis auf die ausgewählten Ersatzverbindungspfade aufgeteilt. Hierdurch bekommt jeder Ersatzverbindungspfad diejenige Anzahl an Ersatz zu schaltenden Übertragungskanälen zugeteilt, die innerhalb des betrachteten Ersatzverbindungspfads eine tolerierbare Leistungsänderung hervorruft. Somit kann die Leistungsänderung innerhalb der betrachteten Ersatzverbindungspfade im Mittel minimal gehalten werden und die Erzeugung von störenden Leistungstransienten deutlich reduziert werden.One Advantage of in the subclaims defined embodiments of the invention consists inter alia in that the change of performance per replacement connection path based on the ratio of the number of Substitute to be switched transmission channels and the Sum of occupied transmission channels per replacement connection path approximately is determined and based on the product of the change in performance and the number of occupied transmission channels per replacement connection path the number of transfer channels to be added per replacement connection path approximately is determined, wherein the maximum number of switchable transmission channels by set the number of free transmission channels becomes. Advantageously, the total number of replacement to be switched Data connections in one with regard to the performance changes optimized ratio within the replacement connection paths the selected ones Split spare connection paths. This will give each substitute connection path allocated the number of replacement transmission channels to be switched, the within the considered Ersatzverbindungspfads a tolerable power change causes. Thus, the change in performance within the considered Spare connection paths on average are kept minimal and the Generation of disturbing Power transients are significantly reduced.
Weiterhin vorteilhaft werden die Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle auf diejenigen freien Übertragungskanäle der Ersatzverbindungspfade verteilt, bei denen die durch das Zuschalten der Übertragungskanäle entstehende Bandbreitenänderung pro Ersatzverbindungspfad im Mittel minimal ist. Hierzu werden die Wellenlängen der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle ermittelt und die Verfügbarkeit von freien, die ermittelten Wellenlängen aufweisenden Übertragungskanälen auf den unterschiedlichen Ersatzverbindungspfaden bestimmt. Ferner wird pro Ersatzverbindungspfad die aufgrund der Beschaltung zumindest eines freien Übertragungskanals bestimmter Wellenlänge entstehende Bandbreitenänderung ermittelt und für die Ersatzschaltung der Übertragungskanäle diejenigen Ersatzverbindungspfade ausgewählt, die nach erfolgter Ersatzschaltung die geringsten Bandbreitenänderungen aufweisen. Vorteil haft werden durch eine derartige Begrenzung der Bandbreitenänderungen pro Ersatzverbindungspfad auch Kanalpegelschwankungen auf langen Zeitskalen, d.h. im Sekundenbereich, deutlich reduziert, was zu einem fehlertoleranteren optischen WDM-Übertragungssystem mit einer größeren Übertragungsreichweite führt.Farther Advantageously, the replacement to be switched transmission channels to those free transmission channels of the spare connection paths in which the resulting from the connection of the transmission channels Bandwidth change per replacement connection path is minimal on average. For this purpose, the wavelength the replacement to be switched transmission channels determined and availability of free, the detected wavelengths having transmission channels determined the different Ersatzverbindungspfaden. Furthermore, will per replacement connection path due to the wiring at least a free transmission channel certain wavelength resulting bandwidth change determined and for the equivalent circuit of the transmission channels those Spare connection paths selected, after the replacement circuit the smallest bandwidth changes exhibit. Be beneficial by such a limitation of Bandwidth changes per replacement link path, also channel level fluctuations on long time scales, i.e. in seconds, significantly reduced, resulting in a more forgiving optical WDM transmission system with a larger transmission range leads.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand von schematischen Blockdarstellungen näher erläutert.One embodiment The invention is described below with reference to schematic block diagrams explained in more detail.
Dabei zeigen:there demonstrate:
In
Bei
dem in
Weiterhin
ist in
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel der Ermittlung von Ersatzverbindungspfaden beschrieben. Die Realisierung des Verfahrens zur Ermittlung von Arbeitsverbindungspfaden erfolgt analog mit dem Unterschied, dass an die Stelle der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle die für den Aufbau einer Vielzahl von neuen Datenverbindungen erfor derlichen Übertragungskanälen treten, und wird daher nicht mehr näher erläutert.in the The following is the method according to the invention described using the example of determining replacement connection paths. The realization of the method for determining work connection paths is analogous with the difference that replaces the replacement to be switched transmission channels for the construction a multitude of new data connections neces sary transmission channels, and therefore will not be closer explained.
Die optischen Übertragungsstrecken OS1 bis OS3 weisen jeweils eine erste bis dritte Anzahl von maximal verfügbaren WDM-Übertragungskanälen Cmax1 bis Cmax3 unterschiedlicher Wellenlängen fi auf. Im betrachteten Ausführungsbeispiel weist die erste optische Übertragungsstrecke OS1 Cmax1 = 20 WDM-Übertragungskanäle, die zweiten optische Übertragungstrecke OS2 Cmax2 = 30 WDM-Übertragungskanäle und die dritte optische Übertragungstrecke OS3 Cmax3 = 50 WDM-Übertragungskanäle auf. Die Anzahl der freien WDM-Übertragungskanäle CFx und der bereits belegten WDM-Übertragungskanäle CBx pro optischer Übertragungsstrecke OS1, OS2, OS3 wird anhand der folgenden Kanalbelegungstabelle näher erläutert: The optical transmission links OS1 to OS3 each have a first to third number of maximum available WDM transmission channels C max1 to C max3 of different wavelengths f i . In the considered embodiment, the first optical transmission path OS1 C max1 = 20 WDM transmission channels , the second optical transmission path OS2 C max2 = 30 WDM transmission channels and the third optical transmission path OS3 C max3 = 50 WDM transmission channels . The number of free WDM transmission channels C Fx and the already occupied WDM transmission channels C Bx per optical transmission link OS1, OS2, OS3 is explained in more detail with reference to the following channel assignment table:
KanalbelegungstabelleChannel allocation table
Im Einzelnen sind somit auf der ersten optischen Übertragungsstrecke OS1 CB1 = 10 WDM-Übertragungskanäle belegt und CF1 = 10 WDM-Übertragungskanäle frei. Die zweite optische Ü bertragungsstrecke OS2 ist im betrachteten Ausführungsbeispiel mit CB2 = 20 WDM-Übertragungskanälen belegt und weist CF2 = 30 frei verfügbare WDM-Übertragungskanäle auf. Auf der dritten optischen Übertragungsstrecke OS3 sind aktuell CB3 = 30 WDM-Übertragungskanäle belegt und CF3 = 20 WDM-Übertragungskanäle frei verfügbar.In detail, therefore, on the first optical transmission path OS1, C B1 = 10 WDM transmission channels are occupied and C F1 = 10 WDM transmission channels are free. The second optical transmission link OS2 is occupied in the considered embodiment with C B2 = 20 WDM transmission channels and has C F2 = 30 freely available WDM transmission channels. On the third optical transmission path OS3 currently C B3 = 30 WDM transmission channels are occupied and C F3 = 20 WDM transmission channels freely available.
Beim
Auftreten eines Fehlers, beispielsweise eines Ausfalls der optischen Übertragungsfaser
auf der ersten optischen Übertragungsstrecke
OS1 (in
Zum
einfacheren Verständnis
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
der Ersatz zu schaltende erste Arbeitsverbindungspfad WP1 zwischen
dem ersten und zweiten optischen Netzknoten A, B nur über eine
optische Übertragungsstrecke
geführt
und somit identisch mit der ersten optischen Übertragungsstrecke OS1. Analog
hierzu sind in
Die durch den Ausfall der ersten optischen Übertragungsstrecke OS1 betroffenen WDM-Übertragungskanäle CB1 werden über ausgewählte Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 Ersatz geschaltet. Hierzu werden zumindest zwei Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 innerhalb des optischen WDM-Übertragungssystems ASON ermittelt, die unabhängig von dem gestörten Übertragungsstreckenabschnitts des ersten Arbeitsverbindungspfades WP1 innerhalb des optischen WDM-Übertragungssystems ASON geführt sind und die den Aufbau einer Datenverbindung zwischen dem ersten optischen Netzknoten A und dem zweiten optischen Netzknoten B ermöglichen. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten „Routingverfahren" wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die durch den Ausfall bzw. die Störung auf der ersten optischen Übertragungsstrecke OS1 betroffenen WDM-Übertragungskanäle CB1 auf mehrere Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 derart aufgeteilt, dass die durch das Zuschalten der Ersatz zu schaltenden Übertragungskanäle CB1 entstehende Leistungsänderung P pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 im Mittel minimal wird.The affected by the failure of the first optical transmission path OS1 WDM transmission channels C B1 are switched over selected Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 replacement. For this purpose, at least two replacement connection paths EP1, EP2 within the optical WDM transmission system ASON, which are guided independently of the disturbed transmission path section of the first work connection path WP1 within the optical WDM transmission system ASON and which establish the establishment of a data connection between the first optical network node A and the enable second optical network node B. In contrast to the "routing method" known from the prior art, according to the inventive method, the WDM transmission channels C B1 affected by the failure or interference on the first optical transmission path OS 1 are distributed over a plurality of spare connection paths EP 1, EP 2 in such a way that the through the switching on of the replacement to be switched transmission channels C B1 resulting power change P per Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 is on average minimal.
Hierzu wird zunächst der aktuelle Belegungszustand des ersten und zweiten Ersatzverbindungspfades EP1, EP2 anhand der Anzahl der belegten sowie der freien WDM-Übertragungskanäle CB, CF zumindest einer optischen Übertragungsstrecke OS2, OS3 jedes Ersatzverbindungspfades EP1, EP2 ermittelt. Der aktuelle Belegungszustand CB2, CB3 im dargestellten Ausführungsbeispiel ist durch die Kanalbelegungstabelle gegeben.For this purpose, first of all the current occupancy state of the first and second substitute connection paths EP1, EP2 is determined on the basis of the number of occupied and the free WDM transmission channels C B , C F of at least one optical transmission path OS 2, OS 3 of each substitute connection path EP 1, EP 2. The current occupancy state C B2 , C B3 in the illustrated embodiment is given by the channel occupancy table.
Ausgehend
von dem aktuellen Belegungszustand CB2,
CB3 des ersten und zweiten Ersatzverbindungspfades
EP1, EP2 und der Anzahl der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CB1 wird die im Mittel minimale Leistungsänderung
P pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 ermittelt. Beispielhaft kann
folgende Formel zur Berechnung der im Mittel minimalen Leistungsänderung
P pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 verwendet werden, die abhängig vom
jeweiligen Anwendungsfall variiert bzw. die jeweilige Anzahl der WDM-Übertragungskanäle unterschiedlich
gewichtet werden kann:
- P
- = minimale Leistungsänderung pro Ersatzverbindungspfad;
- CWP
- = Anzahl der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle;
- CBEPx
- = Anzahl der belegten WDM-Übertragungskanäle CBEPX pro Ersatzverbindungspfad x, wobei N der Gesamtzahl der Ersatzverbindungspfade EP entspricht.
- P
- = minimum power change per spare connection path;
- C WP
- = Number of WDM transmission channels to be replaced;
- C BEPx
- = Number of occupied WDM transmission channels C BEPX per spare connection path x, where N equals the total number of spare connection paths EP.
Somit
ergibt sich für
das vorliegende Ausführungsbeispiel
eine Leistungsänderung
P von:
Ausgehend von der geschätzten minimalen Leistungsänderung P pro ersten und zweiten Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 wird anhand des Produktes aus der Leistungsänderung P und der Anzahl der belegten WDM-Übertragungskanäle CB2, CB3 pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 die Anzahl der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CEPx pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 näherungsweise ermittelt, wobei die Anzahl der der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CEPx pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 durch die Anzahl der freien WDM-Übertragungskanäle CFx pro optischer Übertragungsstrecke OSx des Ersatzverbindungspfad EPx beschränkt wird. Bei aus mehreren optischen Übertragungsstrecken OSx bestehenden Ersatzverbindungspfaden EPx wird zur Ermittlung des aktuellen Belegungszustands diejenige optische Übertragungsstrecke OSx zur Ermittlung der Leistungsänderung P und zur anschließenden Berechnung der maximal zuschaltbaren WDM-Übertragungskanäle CEPx herangezogen, die die geringste Anzahl von innerhalb eines Ersatzverbindungspfades EPx maximal verfügbaren WDM-Übertragungskanälen Cmaxx aufweist.Based on the estimated minimum power change P per first and second spare connection paths EP1, EP2, the number of replacement WDM transmission channels to be switched is determined from the product of the power change P and the number of occupied WDM transmission channels C B2 , C B3 per replacement connection path EP1, EP2 C EPx per replacement connection path EP1, EP2 is approximated, wherein the number of replacement WDM transmission channels C EPx per spare connection path EP1, EP2 is limited by the number of free WDM transmission channels C Fx per optical transmission path OSx of the spare connection path EPx. In the case of replacement connection paths EPx consisting of a plurality of optical transmission links OSx, the optical transmission path OSx is used to determine the power change P and to subsequently calculate the maximally connectable WDM transmission channels C EPx which have the least number of WDMs available within a spare connection path EPx Transmission channels C maxx .
Für das betrachtete
Ausführungsbeispiel
ergibt sich somit folgende Verteilung der Ersatz zu schaltenden
WDM-Übertragungskanäle CB1 auf den ersten und zweiten Ersatzverbindungspfad
EP1, EP2:
Anschließend wird die ermittelte Anzahl der unter der Voraussetzung einer im Mittel minimalen Leistungsänderung P = 0.2 verfügbaren WDM-Übertragungskanäle CEP1, CEP2 pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 mit der Anzahl der freien WDM-Übertragungskanäle CF2, CF3 pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 verglichen. Ist die ermittelte Anzahl CEP1, CEP2 größer als die Anzahl der freien WDM-Übertragungskanäle CF2, CF3 pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2, so ist die ermittelte Verteilung der Ersatz zu schaltenden Datenverbindungen nicht möglich und es ist eine erneute Schätzung unter Berücksichtigung dieses Ergebnis durchzuführen oder die die Anzahl der freien WDM-Übertragungskanäle CF2, CF3 übersteigende Anzahl an Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanälen CEP1–CF2, CEP2–CF3 auf die restlichen Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 – falls deren verbleibende Kanalkapazität ausreicht – zu verteilen.Subsequently, the determined number of available WDM transmission channels C EP1 , C EP2 per replacement connection path EP1, EP2 is compared with the number of free WDM transmission channels C F2 , C F3 per replacement connection path EP1, EP2, assuming a minimum average power change P = 0.2 , If the determined number C EP1 , C EP2 is greater than the number of free WDM transmission channels C F2 , C F3 per substitute connection path EP1, EP2, then the determined distribution of the data links to be switched is not possible and it is a revaluation taking this into account perform result or the number of free WDM transmission channels C F2, C F3 excess number of spare to be switched WDM transmission channels C EP1 -C F2, C EP2 -C F3 to the remaining spare connection paths EP1, EP2 - if the remaining channel capacity is sufficient - to distribute.
Gemäß der Kanalbelegungstabelle sind im betrachteten Ausführungsbeispiel auf der zweiten optischen Übertragungsstrecke OS2 bzw. dem ersten Ersatzverbindungspfad EP1 CF = 10 und auf der dritten optischen Übertragungsstrecke OS3 bzw. dem zweiten Ersatzverbindungspfad EP2 CF3 = 20 freie WDM-Übertragungskanäle vorhanden, so dass unter in Kaufnahme einer 20 % Leistungsänderung pro Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 4 der 10 Ersatz zu schaltenden Datenverbindungen CB1 über den ersten Ersatzverbindungspfad EP1 und 6 der 10 Ersatz zu schaltenden Datenverbindungen CB1 über den zweiten Ersatzverbindungspfad EP2 Ersatz geschaltet werden können.According to the channel assignment table in the considered embodiment on the second optical transmission path OS2 or the first Ersatzverbindungspfad EP1 C F = 10 and on the third optical transmission path OS3 or the second Ersatzverbindungspfad EP2 C F3 = 20 available WDM transmission channels, so that in Kaufnahme a 20% change in performance per Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 4 of the 10 spare to be switched data connections C B1 over the first Ersatzverbindungspfad EP1 and 6 of the 10 spare data links to be switched C B1 via the second Ersatzverbindungspfad EP2 replacement can be switched.
In
Um das Auftreten von SRS bedingter Verkippung des Übertragungsspektrums ASON zu reduzieren werden in einer Ausgestaltung des Verfahrens die Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CB1 auf diejenigen freien WDM-Übertragungskanäle CF2, CF3 der Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 verteilt, bei denen die durch das Zuschalten der WDM-Übertragungskanäle entstehende Bandbreitenänderung B*OSx pro Ersatzverbindungspfad EPx im Mittel minimal ist. Hierzu werden die Wellenlängen fi der bisher zur Übertragung der jeweiligen Datenverbindung vorgesehen WDM-Übertragungskanäle CB1 ermittelt und die Verfügbarkeit von freien, die ermittelte Wellenlängen fi aufweisenden WDM-Übertragungskanälen CFx auf den unterschiedlichen Ersatzverbindungspfaden EP1, EP2 bestimmt.In order to reduce the occurrence of SRS conditional tilting of the transmission spectrum ASON, in one embodiment of the method the spare WDM transmission channels C B1 to be switched are distributed to those free WDM transmission channels C F2 , C F3 of the spare connection paths EP1, EP2, by which the Switching the WDM transmission channels resulting bandwidth change B * OSx per Ersatzverbindungspfad EPx is minimal on average. WDM transmission channels this purpose, the wavelengths f i of the previously provided for transmitting the respective data link C B1 detected, and the availability of free, the determined wavelengths f i having WDM transmission channels C Fx on the different substitute connection paths EP1 determined EP2.
Pro Ersatzverbindungspfad EPx wird die sich aufgrund der Zuschaltung zumindest eines Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanals CB1 bestimmter Wellenlänge fi entstehende Bandbreitenänderung B*OSx ermittelt und die Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CB1 gemäß der zur Minimierung der Leistungsänderung geschätzten Anzahl CEP1, CEP2 auf den ersten und zweiten Ersatzverbindungspfad EP1, EP2 verteilt. Zusätzlich wird die durch das Zuschalten der WDM-Übertragungskanäle entstehende Bandbreitenänderung B*OSx pro Ersatzverbindungspfad EPx ermittelt.For each replacement connection path EPx, the bandwidth change B * OSx arising as a result of the connection of at least one replacement WDM transmission channel C B1 of specific wavelength f i is determined and the replacement WDM transmission channels C B1 to be switched according to the number C EP1 estimated to minimize the power change, C EP2 distributed to the first and second spare connection paths EP1, EP2. In addition, the bandwidth change B * OSx per replacement connection path EPx resulting from the connection of the WDM transmission channels is determined.
Zur
näheren
Erläuterung
dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in
Beim betrachteten Ausführungsbeispiel weist somit der erste Ersatzverbindungspfad EP1, der mit der ersten optischen Übertragungsstrecke OS1 identisch ist, vor der Ersatzschaltung eine Bandbreite BOS1 auf. Die Bandbreite BOS1 wird beispielsweise durch die Differenz der maximalen Wellenlänge fmax und der minimalen Wellenlänge fmin der belegten WDM-Übertragungskanäle CBx festgelegt, d.h. freie auf der optischen Übertragungsstrecke verfügbare WDM-Übertragungskanäle CFx, deren Wellenlänge f größer als die maximale Wellenlänge fmax eines belegten WDM-Übertragungskanals CBx sind, bleiben bei der Ermittlung der Bandbreite BOS1 außer Betracht.In the exemplary embodiment considered, therefore, the first substitute connection path EP1, which is identical to the first optical transmission path OS1, has a bandwidth B OS1 before the equivalent circuit. The bandwidth B OS1 is determined, for example, by the difference between the maximum wavelength f max and the minimum wavelength f min of the occupied WDM transmission channels C Bx , ie, free on the optical transmission WDM transmission channels C Fx , whose wavelength f is greater than the maximum wavelength f max of a busy WDM transmission channel C Bx , remain out of consideration when determining the bandwidth B OS1 .
Für den ersten
Ersatzverbindungspfad EP1 bzw. die zweite optische Übertragungsstrecke
OS2 wurde eine Anzahl von CEP1 = 4 zuschaltbarer
WDM-Übertragungskanäle ermittelt.
Die Wellenlängen
fi der CEP1 = 4 zuschaltbarer
WDM-Übertragungskanäle können nun
aus den Wellenlängen
fi der CB1 = 10
Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle ausgewählt werden.
Gemäß der in
Analog
hierzu ist die Übertragungskanalverteilung
für den
zweiten Ersatzverbindungspfad EP2 bzw. die dritte optische Übertragungsstrecke
OS3 in
Die Ermittlung der Verteilung der Wellenlängen fi der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CB1 ist über unterschiedliche Algorithmen möglich, die jeweils als Endergebnis eine Verteilung der Wellenlängen fi der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CB1 liefern die betrachtet über die ausgewählte Anzahl an Ersatzverbindungspfaden EPx im Mittel ein Minimum aufweist.The determination of the distribution of the wavelengths f i of the replacement to be switched WDM transmission channels C B1 is possible using different algorithms, each as a final result a distribution of wavelengths f i of the replacement to be switched WDM transmission channels C B1 provide the considered over the selected number of Spare connection paths EPx has on average a minimum.
Bei einem aus mehreren optischen Übertragungsstrecken OSx bestehenden Ersatzverbindungspfad EPx wird für Ermittlung der Verteilung der Wellenlängen fi der Ersatz zu schaltenden WDM-Übertragungskanäle CB1 auf die ausgewählten Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 diejenige optische Übertragungsstrecke OSx des jeweils ausgewählten Ersatzverbindungspfades EP1, EP2 betrachtet, deren aktueller Belegungszustand die geringste Bandbreite BOSx aufweist.In one of several optical links OSx Ersatzverbindungspfad EPx is to determine the distribution of the wavelengths f i to be switched WDM transmission channels C B1 on the selected Ersatzverbindungspfade EP1, EP2 considered that optical transmission path OSx the respectively selected Ersatzverbindungspfades EP1, EP2, the current Occupancy state has the lowest bandwidth B OSx .
Das beschrieben Verfahren ist keinesfalls auf die Ermittlung von Ersatzverbindungspfaden beschränkt, sondern kann für die Ermittlung von Arbeitsverbindungspfaden in analoger Weise an gewandt werden. Darüber hinaus können gemäß dem beschrieben Verfahren Arbeits- und Ersatzverbindungspfade nahezu gleichzeitig ermittelt werden.The The method described is by no means based on the identification of replacement connection paths limited, but can for the determination of Arbeitsverbindungspfaden applied in an analogous manner become. About that can out described according to the Procedure Work and replacement connection paths almost simultaneously be determined.
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2004
- 2004-09-30 DE DE200410047671 patent/DE102004047671A1/en not_active Withdrawn
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NOKIA SIEMENS NETWORKS GMBH & CO.KG, 81541 MUE, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |