[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE10248059A1 - Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit - Google Patents

Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit Download PDF

Info

Publication number
DE10248059A1
DE10248059A1 DE10248059A DE10248059A DE10248059A1 DE 10248059 A1 DE10248059 A1 DE 10248059A1 DE 10248059 A DE10248059 A DE 10248059A DE 10248059 A DE10248059 A DE 10248059A DE 10248059 A1 DE10248059 A1 DE 10248059A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical
add
unit
group
multiplexer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10248059A
Other languages
German (de)
Inventor
Henning Dr. Hinderthür
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adva Optical Networking SE
Original Assignee
Adva Optical Networking SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adva Optical Networking SE filed Critical Adva Optical Networking SE
Priority to DE10248059A priority Critical patent/DE10248059A1/en
Priority to DE50306136T priority patent/DE50306136D1/en
Priority to AU2003281948A priority patent/AU2003281948A1/en
Priority to PCT/DE2003/003408 priority patent/WO2004036801A1/en
Priority to EP03773523A priority patent/EP1554832B1/en
Priority to AT03773523T priority patent/ATE349824T1/en
Publication of DE10248059A1 publication Critical patent/DE10248059A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0287Protection in WDM systems
    • H04J14/0289Optical multiplex section protection
    • H04J14/0291Shared protection at the optical multiplex section (1:1, n:m)
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor
    • H04J14/0206Express channels arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor
    • H04J14/0209Multi-stage arrangements, e.g. by cascading multiplexers or demultiplexers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor
    • H04J14/0213Groups of channels or wave bands arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0215Architecture aspects
    • H04J14/0216Bidirectional architectures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0241Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278WDM optical network architectures
    • H04J14/0283WDM ring architectures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007Construction
    • H04Q2011/0016Construction using wavelength multiplexing or demultiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q2011/0075Wavelength grouping or hierarchical aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

The device has two optical group wavelength multiplexer/demultiplexer units with some optical group multiplex signal ports of each unit fed to the other unit and at least one channel multiplexer unit that multiplexes useful signals from optical transceiver units into an optical group multiplex signal. The group multiplex signal of the channel multiplexer unit can be connected to either unit by a group switch unit controlled by a control unit. The device (9) has first and second optical group wavelength multiplexer/demultiplexer units (3) with some optical group multiplex signal ports (3a,3b) of each unit fed to the other unit and at least one channel multiplexer unit that multiplexes the useful signals from optical transceiver units into an optical group multiplex signal. The group multiplex signal of the channel multiplexer unit can be connected to one or other unit by a group switch unit (13) controlled by a control unit. AN Independent claim is also included for the following: (a) a self-healing ring structure for optical messaging .

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Add/Drop-Multiplexer zur Realisierung eines optischen Wellenlängenmultiplex-Kommunikationsringnetzes sowie eine Ringstruktur unter Verwendung eines derartigen optischen Add/Drop-Multiplexers.The invention relates to an optical Add / drop multiplexer for implementing an optical wavelength division multiplex communication ring network and a ring structure using such an optical Add / drop multiplexer.

Die Übertragungsbandbreite moderner Telekommunikationsnetze wächst heute dramatisch an. Service Provider bieten Daten- und Sprachdienste für immer mehr Kunden auf Basis der selben – typischerweise punkt-zu-punkt- oder ringförmigen – Netzinfrastruktur an. Mit steigender Anzahl von Teilnehmern und steigender Netzauslastung wächst auch die Anforderung an die Sicherheit des Netzes. Speziell innerhalb des dicht besiedelten Stadtbereichs ist die Ausfallwahrscheinlichkeit für Glasfaserrouten sehr hoch. Während Fehler in Übertragungsgeräten vergleichsweise schnell behoben werden können, liegen die Ausfallzeiten von Glasfaserkabeln oft im Bereich von mehreren Tagen.The transmission bandwidth more modern Telecommunications networks are growing dramatically today. Service providers offer data and voice services forever more customers based on the same - typically point-to-point or ring-shaped - network infrastructure on. With an increasing number of participants and increasing network utilization grows also the security requirements of the network. Especially inside of the densely populated urban area is the probability of failure for fiber optic routes very high. While Comparatively errors in transmission devices can be fixed quickly The downtimes of fiber optic cables are often in the range of several days.

Die SDH Technik bietet als zur Zeit etablierte Standard-Übertragungstechnik aller überregionalen Service Provider bestimmte Protektionsmechanismen, die in der Lage sind, einzelne SDH Services auf alternative Wege umzuschalten. Generell ist die Übertragungskapazität der SDH Technik durch die heute realisierbaren Datenraten limitiert. Dazu kommt, dass von Kunden zunehmend Datendienste auf Basis SDH-fremder Applikationen nachgefragt werden. DWDM Technik bietet hier eine Lösungsperspektive.The SDH technology currently offers established standard transmission technology all national Service providers have certain protection mechanisms that are capable are to switch individual SDH services to alternative ways. As a general rule is the transmission capacity of the SDH Technology limited by the data rates that can be implemented today. To comes that customers increasingly use data services based on non-SDH Applications are in demand. DWDM Technik offers one here Solution perspective.

In einem DWDM Netz werden durch optisches Multiplexen von Wellenlängen virtuelle Übertragungskanäle erzeugt. Jeder dieser Wellenlängenkanäle kann einen oder mehrere SDH Dienste aber auch andere Applikationen wie zum Beispiel IP, Video oder SAN Applikationen übertragen. Ein DWDM-basiertes Netz zeichnet sich damit im Vergleich zu einem reinen SDH Netz durch erhöhte Kapazität und Applikations-Transparenz aus. Da ein DWDM Netz in der Regel nicht auf die Protektionsmechanismen der SDH Technik zugreifen kann, ist es notwendig, zusammen mit der DWDM Technik auch neue Protektionsmechanismen einzuführen.In a DWDM network, optical Multiplexing wavelengths generated virtual transmission channels. Each of these wavelength channels can one or more SDH services but also other applications such as for example IP, video or SAN applications. A DWDM based Network is characterized in comparison to a pure SDH network increased capacity and application transparency. Because a DWDM network usually cannot access the protection mechanisms of SDH technology together with the DWDM technology, new protection mechanisms are also necessary introduce.

Da DWDM Technik heute auf der protokoll-transparenten Übertragung durch sogenannte Transponder- oder Kanalkarten basiert, stehen für DWDM Protektionsmechanismen prinzipiell ausschließlich Umschaltkriterien zur Verfügung, die Parameter des optischen Layers benutzen. Typische Schaltkriterien sind "Loss Of Light" (LOL) bzw. "Loss Of Clock" (LOC). D.h., Lichtpegel bzw. Lichtmodulation an einem zu definierenden Port des Systems sind verschwunden. Als Folge wird der Datenverkehr, der zu diesem Port korrespondiert, auf einen Ersatzweg umgeschaltet.Because DWDM technology today on protocol-transparent transmission based on so-called transponder or channel cards stand for DWDM protection mechanisms principally exclusively Switchover criteria available, use the parameters of the optical layer. Typical switching criteria are "Loss Of Light" (LOL) and "Loss Of Clock" (LOC). That is, light level or light modulation at a port of the system to be defined have disappeared. As a result, the traffic that goes to this Port corresponds, switched to an alternative route.

Jedes Protection-Konzept muss grundsätzlich drei wichtige Kriterien erfüllen, um erfolgreich eingesetzt werden zu können:

  • – Um Sprachdienste mit ausreichender Qualität übertragen zu können, müssen Schaltzeiten im Störfall ausreichend klein sein, beispielsweise kleiner als 50 ms. Standard-Betriebssysteme können derart schnelle Signalverarbeitung nicht gewährleisten und scheiden daher für eine Steuerung der Protection-Schaltung aus.
  • – Es muss zu jeder Zeit gewährleistet sein, dass die „Protection" Trasse zur Übertragung bereit ist. Außerdem muss nach erfolgter Protection Schaltung detektierbar sein, wann die „Working" Trasse wieder hergestellt ist. Diese Randbedingung erfordert eine permanente Beleuchtung beider Trassen entweder mit Nutzsignalen oder mit einem Pilotsignal.
  • – Aus Sicherheitsgründen muss die aus einem offenen Port emittierbare Leistung beschränkt werden. In der Praxis soll in der Regel die Laserklasse 1 erfüllt werden. Die maximal zulässige Lichtleistung beträgt hierfür bei einer Wellenlänge von 1550 nm etwa 10 mW. Ein DWDM System mit seinen zahlreichen Wellenlängen verarbeitet auf der Line Seite in der Regel höhere Lichtpegel. Um den noch Laserklasse 1 zu wahren, muss gewährleistet sei, dass keine offenen Ports vorhanden sind. Auch eine verletzte Fasertrasse gilt als offener Port. Fällt eine Trasse aus, muss daher der Protection Mechanismus den Verkehr auf dieser Trasse aktiv ausschalten. Die Forderung nach Laserklasse 1 tauglichem Gerät verlangt also, dass der Protection Mechanismus aktiv in Senderichtung schaltet. Die Forderung nach Laserklasse 1 ist dabei nicht zwingend, vereinfacht aber den Betrieb des Systems erheblich.
In principle, every protection concept must meet three important criteria in order to be used successfully:
  • - In order to be able to transmit voice services with sufficient quality, switching times in the event of a fault must be sufficiently short, for example less than 50 ms. Standard operating systems cannot guarantee such fast signal processing and are therefore ruled out for controlling the protection circuit.
  • - It must be guaranteed at all times that the "protection" route is ready for transmission. In addition, after the protection circuit has been completed, it must be possible to detect when the "working" route is restored. This boundary condition requires permanent lighting of both routes either with useful signals or with a pilot signal.
  • - For security reasons, the power that can be emitted from an open port must be limited. In practice, laser class 1 should generally be met. The maximum permissible light output for this is about 10 mW at a wavelength of 1550 nm. A DWDM system with its numerous wavelengths generally processes higher light levels on the line side. In order to maintain laser class 1, it must be ensured that there are no open ports. An injured fiber route is also considered an open port. If a route fails, the protection mechanism must therefore actively switch off the traffic on this route. The requirement for a laser class 1 device requires that the protection mechanism actively switches in the direction of transmission. The requirement for laser class 1 is not mandatory, but it simplifies the operation of the system considerably.

Typischerweise werden in einem DWDM System Kanäle zu Gruppen zusammengefasst. Dem entsprechend gibt es in der Regel zwei Filterstufen: eine Gruppen- und eine Kanalfilterstufe. Eine Gruppe umfasst typischerweise vier oder acht Kanäle. Die Applikationen werden schließlich auf wellenlängenspezifischen Kanalkarten terminiert. Hier erfolgt eine optisch elektrische bzw. elektisch/optische Konversion der Signale.Typically, in a DWDM System channels grouped together. Accordingly, there are usually two filter stages: a group and a channel filter stage. A Group typically includes four or eight channels. The applications are finally on wavelength-specific Channel cards terminated. Here is an optically electrical or electrical / optical conversion of the signals.

Folgende Protection-Verfahren sind heute für DWDM-Systeme am weitesten verbreitet:
Im Fall eines Punkt-zu-Punkt-Line-Protection-Systems ist lediglich die Faserinfrastruktur redundant ausgelegt. Ein optischer Schalter schaltet im Fall eines Faserfehlers auf den Ersatzweg um. Filter, Kanalkarten sowie der Schalter selbst sind ungeschützt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch niedrige Gerätekosten aus. Ein Schutz der Faserinfrastruktur ist vor allem deshalb sinnvoll, weil hier die Reparaturzeiten typischerweise besonders lang sind. Die Forderung nach einem Laserklasse 1 – tauglichen Schema verlangt das Schalten in Senderichtung. Um gleichzeitig die Protection-Trasse überwachen zu können, ist ein zusätzlicher sogenannter Pilotlaser nötig, der den Datensignalen überlagert ist und permanent beide Trassen beleuchtet. Typische optische Schalter für Punkt-zu-Punkt-Line-Protection, die die drei oben genannten Forderungen erfüllen, arbeiten daher mit Pilotlasern.
The following protection methods are most common for DWDM systems today:
In the case of a point-to-point line protection system, only the fiber infrastructure is designed redundantly. An optical switch switches to the alternative route in the event of a fiber fault. Filters, channel cards and the switch itself are not protected. This process is characterized by low equipment costs. Protection of the fiber infrastructure makes sense above all because the repair times are typically special here are long. The requirement for a laser class 1-compatible scheme requires switching in the direction of transmission. In order to be able to monitor the protection route at the same time, an additional so-called pilot laser is required, which is superimposed on the data signals and permanently illuminates both routes. Typical optical switches for point-to-point line protection that meet the three requirements mentioned above therefore work with pilot lasers.

Bei einem Punkt-zu-Punkt-Path-Protection-pro-Wellenlänge-System sind Faserinfrastruktur, Filter und Kanalkarten redundant. Die Ersatzschaltung erfolgt auf der Ebene einzelner Wellenlängenpfade durch Kommunikation zwischen zwei Kanalkarten. Da es keinen Schalter im Signalpfad gibt, gibt es auch keinen sog. „Single Point Of Failure". Das Verfahren gewährleistet extrem hohe Netzverfügbarkeiten bei sehr hohen Gerätekosten.With a point-to-point path protection per wavelength system fiber infrastructure, filters and channel cards are redundant. The equivalent circuit takes place at the level of individual wavelength paths through communication between two channel cards. Since there is no switch in the signal path, there is also no single Point of Failure ". The procedure ensures extremely high network availability with very high equipment costs.

DWDM Ringnetze werden heute in der Regel als bi-direktionale Zweifaserringe (Optical Bidirectional Line Switched Ring – O-BLSR) mit Path Protection realisiert. 1 zeigt am Beispiel eines 4-Knoten Ringnetzes 1 die vollständig redundante Konfiguration des gesamten Pfades. Gruppenfilter 3, Kanalfilter 5 und Kanalkarten 7 sind in jedem Knoten für OST und WEST Richtung redundant konfiguriert. Im Störfall schalten die Kanalkarten auf die jeweils andere Richtung um.DWDM ring networks are usually implemented as bi-directional two-fiber rings (Optical Bidirectional Line Switched Ring - O-BLSR) with path protection. 1 shows the example of a 4-node ring network 1 the fully redundant configuration of the entire path. group filter 3 , Channel filter 5 and channel cards 7 are configured redundantly in each node for OST and WEST direction. In the event of a fault, the channel cards switch to the other direction.

Die durch die Add/Drop-Multiplexer 9 gebildeten Knoten des Ringnetzes 1 bieten „Pass Through" und „Add/Drop" Funktionalität für verschiedene Anteile des Verkehrsaufkommens. In der Regel werden den verschiedenen Verkehrsbeziehungen eines DWDM Rings bestimmte Wellenlängengruppen zugewiesen. Der Grund dafür liegt in den optischen Parametern: Hauptaufgabe der Filter eines DWDM Systems ist es, Wellenlängen möglichst scharf voneinander zu isolieren. Zwei benachbarte Wellenlängen erfahren in einem Kanalfilter eine bestimmte endliche Isolation. Die Isolation zwischen nicht benachbarten Wellenlängen ist höher. Besonders hoch ist die Isolation zwischen Wellenlängen, die zu unterschiedlichen Gruppen gehören. Alle Applikationen, die innerhalb eines Ringes die gleiche geometrische Verkehrsbeziehung durchlaufen (z.B. wie in 1 von Knoten 1 nach Knoten 3), haben an allen Punkten des Pfades etwa gleiche optische Leistungswerte. Die Wellenlängen einer solchen Verkehrsbeziehung sind daher relativ leicht voneinander zu trennen. Im Gegensatz dazu können Wellenlängen, die zu unterschiedlichen Verkehrbeziehungen gehören aufgrund der ggf. sehr unterschiedlichen Leistungswerte schwer voneinander zu trennen sein und müssen stark voneinander isoliert werden. Es ist daher üblich, bei der Netzplanung eine Wellenlängengruppe für nur maximal eine Verkehrsbeziehung zu benutzen. Damit ist gewährleistet, dass Wellenlängen verschiedener Verkehrbeziehungen voneinander stark isoliert sind. In einem Knoten werden also ganze Gruppen terminiert oder weitergeleitet (Add/Drop oder Pass Through). Pass Through für eine Wellenlängengruppe kann entweder rein passiv erfolgen oder bei gleichzeitiger Verstärkung durch einen optischen Verstärker EDFA (Erbium doped Fiber Amplifier).That through the add / drop multiplexer 9 formed nodes of the ring network 1 offer "pass through" and "add / drop" functionality for different proportions of traffic. As a rule, certain wavelength groups are assigned to the different traffic relationships of a DWDM ring. The reason for this lies in the optical parameters: The main task of the filters of a DWDM system is to isolate wavelengths as sharply as possible. Two adjacent wavelengths experience a certain finite isolation in a channel filter. The isolation between non-adjacent wavelengths is higher. The isolation between wavelengths belonging to different groups is particularly high. All applications that go through the same geometric traffic relationship within a ring (e.g. as in 1 of knots 1 by knot 3 ), have approximately the same optical power values at all points of the path. The wavelengths of such a traffic relationship are therefore relatively easy to separate. In contrast, wavelengths that belong to different traffic relationships can be difficult to separate from one another due to the possibly very different performance values and must be strongly isolated from one another. It is therefore common to use a wavelength group for only one traffic relationship in network planning. This ensures that wavelengths of different traffic relationships are strongly isolated from each other. Whole groups are therefore terminated or forwarded in a node (add / drop or pass through). Pass-through for a wavelength group can either be purely passive or with simultaneous amplification by an optical amplifier EDFA (Erbium doped Fiber Amplifier).

Der Protection Mechanismus der Path Protection passiert auf Ebene der Kanalkarten. Wenn eine Kanalkarte der WEST Seite LOS oder LOC detektiert, schaltet sie auf eine Ersatzkarte der OST Seite um. Das Umschalten erfolgt durch direkte Kommunikation zwischen zwei Karten ohne Umweg über ein Betriebssystem und ist daher schneller als die üblicherweise geforderten 50 ms. Verlust eines Line-seitigen Empfangssignals (LOS des Remote Rx) führt außerdem zum sofortigen Abschalten des Line-seitigen Senders (Remote Tx) und gewährleistet so Laserklasse 1. Solange kein LOS vorliegt, sind die Sender der Working und Protection Karte eingeschaltet, was eine permanente Überwachung beider Trassen darstellt.The protection mechanism of the path protection happens at the channel card level. If a channel card on the WEST side detects LOS or LOC, it switches to a replacement card on the OST side. Switching takes place through direct communication between two cards without a detour via an operating system and is therefore faster than the normally required 50 ms. Loss of a line-side receive signal (LOS of the Remote Rx) also leads to the immediate shutdown of the line-side transmitter (Remote Tx) and thus guarantees laser class 1 , As long as there is no LOS, the transmitters of the working and protection card are switched on, which means permanent monitoring of both routes.

Der Nachteil eines derartigen Systems liegt in den hohen Kosten für das redundante Vorsehen der Kanalfilter 5 und Kanalkarten 7.The disadvantage of such a system is the high cost of redundantly providing the channel filter 5 and channel cards 7 ,

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen optischen Add/Drop-Multiplexer zur Realisierung eines optischen Wellenlängenmultiplex-Kommunikationsringnetzes sowie eine Ringstruktur unter Verwendung eines derartigen optischen Add/Drop-Multiplexers zu schaffen, wobei mit möglichst geringem Aufwand eine ausreichende Betriebssicherheit für das Kommunikationsringnetz gewährleistet wird.Based on this state of the art the invention has for its object an optical add / drop multiplexer for the realization of an optical wavelength division multiplex communication ring network and a ring structure using such an optical To create add / drop multiplexers, with the least possible effort sufficient operational security for the communication ring network guaranteed becomes.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 9.The invention solves this problem with the features of claims 1 or 9.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch das Schalten von Gruppen von Wellenlängenkanälen (Ring Group Switching, RGS) auf dem optischen Layer gegenüber der vollen Path Protection eine drastische Reduzierung des Hardware-Aufwands erreicht wird. Es lässt sich zeigen, dass für übliche Ringnetze im Metro-Bereich auch mit einer derartigen Struktur eine ausreichende Netzverfügbarkeit erreichbar ist.The invention is based on knowledge from that by switching groups of wavelength channels (ring Group switching, RGS) on the optical layer opposite the full path protection achieved a drastic reduction in hardware expenditure becomes. It leaves show that for usual ring networks A sufficient structure in the metro area, even with such a structure network availability is achievable.

Das optische Konzept des Ring Group Switching (RGS) basiert auf einer Verlagerung des Schaltmechanismus hinter die erste DWDM Filterstufe. Die Schaltgranularität passt damit ideal mit der Architektur von typischen DWDM Ringen zusammen, da standardmäßig Verkehrsbeziehungen mit kompletten Gruppen assoziiert werden. Ein sogenannter Gruppenschalter (Group Switch, GS) leitet den Datenverkehr einer einzelnen Gruppe in die OST(WEST) Richtung. Im Fall des Verlustes der OST(WEST)-Trasse wird auf WEST(OST) Richtung umgeschaltet.The optical concept of the Ring Group Switching (RGS) is based on a shifting of the switching mechanism behind the first DWDM filter stage. The switching granularity thus fits perfectly with the architecture of typical DWDM rings, since by default traffic relationships are associated with complete groups. A so-called group switch (GS) directs the data traffic of a single group in the OST (WEST) direction. In the event of loss of the OST (WEST) route, WEST (OST) Switched direction.

Vorzugsweise werden lediglich solche Gruppen eines Knotens geschaltet, die für Add/Drop vorgesehen sind. Alle Gruppen, die einen Knoten lediglich passieren (Pass Through), werden nicht geschaltet und weiterhin von OST(WEST) nach WEST(OST) verbunden. Während bei Path Protection im Fall des Verlustes einer Trasse sämtliche Kanäle individuell schalten, ist bei RGS nur ein Schaltvorgang pro Add/Drop-Multiplexer und Add/Drop Gruppen notwendig.Only such are preferred Groups of a node that are intended for add / drop. All groups that just pass through a node (pass through) are not switched and continue from OST (WEST) to WEST (OST) connected. While Path Protection in the event of the loss of a route channels Switch individually at RGS is only one switching process per add / drop multiplexer and add / drop Groups necessary.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Add/Drop-Multiplexer wenigstens eine Transceivereinheit für einen Managementkanal (Optical Supervisory Channel, OSC) auf, welcher zur Übertragung von Managementinformationen innerhalb der Ringstruktur dient. Die Übertragung der Managementinformationen kann entweder unmittelbar zwischen den Add/Drop-Multiplexern erfolgen oder über eine Netzwerkmanagement-Steuereinheit. Damit können an jeden Add/Drop-Multiplexer die für das Bewirken der Schaltvorgänge mittels der wenigstens einen Gruppenschaltereinheit erforderlichen Informationen übermittelt werden. Dabei kann dem betreffenden Add/Drop-Multiplexer entweder direkt mitgeteilt werden, welcher Schaltvorgang auszuführen ist, oder lediglich die erforderliche Information über den Zustand der Übertragungswege, wobei die Steuereinheit des Add/Drop-Multiplexers die nötigen Schaltvorgänge selbst ermittelt und ausführt.According to the preferred embodiment According to the invention, the add / drop multiplexer has at least one transceiver unit for one Management channel (Optical Supervisory Channel, OSC) on which for transmission management information within the ring structure. The transfer management information can either be immediately between the Add / drop multiplexers take place or via a network management control unit. So that can to each add / drop multiplexer by means of which the switching operations are effected the information required for at least one group switch unit is transmitted. The relevant add / drop multiplexer can either directly be communicated which switching operation is to be carried out, or only the required information about the state of the transmission paths, wherein the control unit of the add / drop multiplexer itself the necessary switching operations determined and executes.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit jedes Add/Drop-Multiplexers mittels des Managementkanals und Internet-Protokoll (IP) mit den Steuereinheiten aller anderen Add/Drop-Multiplexer und/oder der Netzwerkmanagement-Steuereinheit verbunden.According to one embodiment of the invention the control unit of each add / drop multiplexer using the management channel and internet protocol (IP) with the Control units of all other add / drop multiplexers and / or the Network management control unit connected.

Nach der bevorzugten Ausführungsform trägt die Steuereinheit die Information über die Funktionsfähigkeit der ostseitigen und westseitigen Übertragungsstrecke in zwei Bit eines Link-Vektors ein und überträgt den Link-Vektor an die übrigen Add/Drop-Multiplexer und/oder die Netzwerkmanagement-Steuereinheit. Die Vorgänge des Schreibens/Lesens des Linkvektors und des Ermittelns der erforderlichen Schaltvorgänge aus dem Linkvektor und den dem Knoten bzw. Add/Drop-Multiplexer bekannten Verkehrsbeziehungen innerhalb des Ringnetzes erfolgen in der Steuereinheit vorzugsweise unmittelbar, d.h. ohne den Einfluss eines Betriebssystems.According to the preferred embodiment carries the Control unit the information on the functionality the east and west transmission line in two Bit of a link vector and transmits the link vector to the rest Add / drop multiplexer and / or the network management control unit. The operations of the Writing / reading the link vector and determining the required ones switching operations from the link vector and the node or add / drop multiplexer known traffic relationships within the ring network in the control unit preferably immediately, i.e. without the influence an operating system.

Erfindungsgemäß erfolgt der Lese- oder Schreibvorgang des Link-Vektors vorzugsweise zwischen der Schicht 3 und der MAC Schicht 2, wobei die Steuereinheit den Linkvektor in einen proprietären Rahmen zwischen zwei MAC Rahmen einträgt. Hierdurch kann auf einfache Weise die geforderte kurze Reaktionszeit bzw. Umschaltzeit nach dem Auftreten einer Störung gewährleistet werden.According to the reading or writing process takes place of the link vector preferably between layer 3 and the MAC Layer 2, the control unit placing the link vector in a proprietary framework between two MAC frames. This allows the required short response time in a simple manner or switchover time after a malfunction has occurred.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend an der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention will follow of the figures shown in the drawing. The drawing shows:

1 ein schematisches Blockdiagramm eines bidirektionalen Ringnetzes bekannter Struktur mit vier Knoten und voller Punkt-zu-Punkt-Path-Protection und 1 a schematic block diagram of a bidirectional ring network known structure with four nodes and full point-to-point path protection and

2 ein schematisches Blockdiagramm eines bidirektionalen Ringnetzes nach der Erfindung mit vier Knoten unter Verwendung der Protektion durch optisches Schalten von Wellenlängengruppen. 2 is a schematic block diagram of a bidirectional ring network according to the invention with four nodes using the protection by optical switching of wavelength groups.

2 zeigt schematisch die Verwendung von optischen Gruppenschaltereinheiten zur Protektion der Datenübertragungskanäle in einem WDM-Ringnetz 1. Das Ringnetz 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Knoten A, B, C und D auf. Jeder Knoten ist durch einen Add/Drop-Multiplixer 9 gebildet, dessen interne Struktur in 2 am Beispiel des Knotens A dargestellt ist. 2 shows schematically the use of optical group switch units for the protection of the data transmission channels in a WDM ring network 1 , The ring network 1 has four nodes A, B, C and D in the illustrated embodiment. Each node is through an add / drop multiplixer 9 formed, whose internal structure in 2 is shown using the example of node A.

Der Add/Drop-Multiplexer 9 umfasst zwei Gruppenfilter oder Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexereinheiten 3, deren Multiplexports 3 jeweils über eine Überwachungskanalfiltereinheit OSF mit dem westseitigen bzw. ostseitigen Link des Übertragungsmedium verbunden sind. Als Übertragungsmedium dienen ein bzw. zwei Lichtwellenleiter, vorzugsweise Einmodenfasern, je nach dem ob der Datenverkehr unidirektional über jeweils einen Lichtwellenleiter oder bidirektional über einen einzigen Lichtwellenleiter läuft. Die Überwachungskanalfiltereinheiten OSF filtern aus dem jeweils empfangenen Multiplexsignal, welches auch die einzelnen optischen Nutzkanäle beinhaltet, die Wellenlänge des Überwachungskanal heraus und führen dieses Empfangssignal des Überwachungskanals einem Überwachungskanalmodul OSCM-RGS zu. Das Überwachungskanalmodul OSCM-RGS ist Bestandteil der Steuereinheit 11 des Add/Drop-Multiplexers 9, welche auch die Netzwerkmanagementsteuereinheit NEMI umfasst. Das Überwachungskanalmodul OSCM-RGS führt das Sendesignal des Überwachungskanals den Überwachungskanalfiltereinheiten OSF zu, die dieses Sendesignal in den ost- bzw. westseitigen Link bzw. Lichtwellenleiter einkoppeln. Hierzu verfügt das Überwachungskanalmodul über zwei Transceiverkarten bzw. Überwachungskanalkarten. Der eigentliche Kern des Überwachungskanalmoduls OSCM-RGS ist vorzugsweise als FPGA (Field Programmable Gate Array) realisiert, so dass die Aktionen des OSCM-RGS sehr schnell erfolgen und nicht durch ein relativ langsam reagierendes Betriebssystem gebremst ablaufen.The add / drop multiplexer 9 comprises two group filters or wavelength division multiplexer / demultiplexer units 3 whose multiplex ports 3 are each connected to the west or east link of the transmission medium via a monitoring channel filter unit OSF. One or two optical fibers, preferably single-mode fibers, are used as the transmission medium, depending on whether the data traffic is unidirectional via one optical fiber or bidirectional via a single optical fiber. The monitoring channel filter units OSF filter the wavelength of the monitoring channel out of the respectively received multiplex signal, which also contains the individual optical useful channels, and feed this received signal of the monitoring channel to a monitoring channel module OSCM-RGS. The monitoring channel module OSCM-RGS is part of the control unit 11 of the add / drop multiplexer 9 , which also includes the network management control unit NEMI. The monitoring channel module OSCM-RGS feeds the transmission signal of the monitoring channel to the monitoring channel filter units OSF, which couple this transmission signal into the east or west side link or optical fiber. For this purpose, the monitoring channel module has two transceiver cards or monitoring channel cards. The actual core of the monitoring channel module OSCM-RGS is preferably implemented as an FPGA (Field Programmable Gate Array), so that the actions of the OSCM-RGS take place very quickly and are not slowed down by a relatively slow-reacting operating system.

Jeder Link zwischen zwei Knoten wird also in jeder Richtung durch das optische Überwachungskanalsignal der betreffenden Transceiverkarte beaufschlagt, so dass der jeweils benachbarte Knoten anhand des Signals des Überwachungskanals feststellen kann, ob der Link funktionsfähig ist oder nicht. Wie bereits erläutert, kann dies durch das Detektieren des „Loss of Light" (LOL) oder „Loss of Clock" (LOC) erfolgen.Every link between two nodes is So in every direction by the optical monitoring channel signal concerned transceiver card so that the respective Detect neighboring nodes using the monitoring channel signal can whether the link is functional is or not. As already explained can do this by detecting the "Loss of Light" (LOL) or "Loss of Clock "(LOC).

An den Gruppen-Multiplexsignalports 3b der Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexereinheiten 3 liegen die gedemultiplexten Gruppen-Multiplexsignale an. Diese werden entweder direkt oder über optische Verstärker EDFA zu den betreffenden Gruppen-Multiplexsignalports 3b der jeweils anderen Wellenlängenmultiplexer/ Demultiplexereinheiten 3 durchgeschleift. Lediglich diejenigen Gruppen-Multiplexsignale, die zur Terminierung im betreffenden Add/Drop-Multiplexer bestimmt sind, werden jeweils einem geschalteten Port 13a bzw. 13b jeweils einer Gruppenschalteinheit 13 zugeführt. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird lediglich eine einzige Wellenlängengruppe im Add/Drop-Multiplexer 9 des Knotens A terminiert.At the group multiplex signal ports 3b the wavelength division multiplexer / demultiplexer units 3 the demultiplexed group multiplex signals are present. These become the relevant group multiplex signal ports either directly or via optical amplifiers EDFA 3b the other wavelength division multiplexer / demultiplexer units 3 looped through. Only those group multiplex signals that are intended for termination in the relevant add / drop multiplexer each become a switched port 13a respectively. 13b one group switching unit each 13 fed. At the in 2 illustrated embodiment is only a single wavelength group in the add / drop multiplexer 9 of node A terminated.

Das empfangene Gruppen-Multiplexsignal wird von der Gruppenschaltereinheit 13 (RGSM) dem Multiplexport einer Kanalfiltereinheit 5 zugeführt, die die einzelnen, im dargestellten Beispiel vier, optischen Kanäle des Gruppen-Multiplexsignals trennt und jeweils einer Transceiver- oder Kanalkarte WCM1 bis WCM4 zuführt.The group multiplex signal received is from the group switch unit 13 (RGSM) the multiplex port of a channel filter unit 5 fed, which separates the individual, in the example shown four, optical channels of the group multiplex signal and each feeds a transceiver or channel card WCM1 to WCM4.

In umgekehrter Weise werden die jeweils von den Kanalkarten WCM1 bis WCM4 gesendeten optischen Signale von der Kanalfiltereinheit zu einem optischen Gruppen-Multiplexsignal zusammengefasst und der Gruppenschalteinheit 13 zugeführt. Diese führt das Gruppen-Multiplexsignal dann entweder der ostseitigen oder westseitigen Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexereinheit 3 zu.Conversely, the optical signals sent by the channel cards WCM1 to WCM4 are combined by the channel filter unit to form an optical group multiplex signal and the group switching unit 13 fed. This then carries the group multiplex signal to either the east-side or west-side wavelength division multiplexer / demultiplexer unit 3 to.

Die Filtereinheiten 3, 5 und OSF können als rein passive optische Koppler, beispielsweise AWG's, realisiert sein. Die Gruppenschaltereinheit 13 kann neben einem steuerbaren optischen 1×2-Schalter auch eine Einheit zur Ermittlung des erforderlichen Schalterzustands umfassen. Hierzu erhält die Gruppenschaltereinheit 13 vom Überwachungskanalmodul OSCM-RGS der Steuereinheit 11 die Information, welchen Zustand die einzelnen Links des Ringnetzes 1 aufweisen, und von der Netzwerkmanagementeinheit NEMI die Information, welche Verkehrsbeziehungen innerhalb des Ringnetzes tatsächlich zu realisieren sind. Hieraus kann dann innerhalb der Gruppenschaltereinheit ermittelt werden, welcher Schaltzustand eingenommen werden muss. Dabei werden der Empfangs- und Sendeweg immer gleichzeitig geschaltet.The filter units 3 . 5 and OSF can be implemented as purely passive optical couplers, for example AWGs. The group switch unit 13 In addition to a controllable optical 1 × 2 switch, it can also include a unit for determining the required switch state. For this, the group switch unit receives 13 from the monitoring channel module OSCM-RGS of the control unit 11 Information about the status of the individual links in the ring network 1 have, and from the network management unit NEMI the information which traffic relationships within the ring network are actually to be realized. From this, it can then be determined within the group switch unit which switching state has to be assumed. The receive and send paths are always switched at the same time.

Das logische Konzept der Verwendung von Gruppenschaltereinheiten basiert auf der optischen Umschaltung individueller Verkehrsbeziehungen eines optischen Ringnetzes. Jede Verkehrbeziehung hat dabei ein eigenes – von der Wegeführung im Ring abhängiges – Schaltkriterium. Im Folgenden sollen diese Schaltkriterien sowie der Einfluss von Umschaltungen auf die Verkehrsführung im Ring generisch definiert werden. Die Anzahl der Ringknoten N kann dabei prinzipiell von 2 bis beliebig hoch skalieren. In der Praxis ist N nicht größer als die Anzahl der zur Verfügung stehenden Wellenlängengruppen.The logical concept of use of group switch units is based on optical switching individual traffic relationships of an optical ring network. each Traffic relationship has its own - from the route in Ring dependent - switching criterion. In the following, these switching criteria and the influence of Switching to traffic routing defined generically in the ring. The number of ring nodes N can in principle scale from 2 to any height. In the Practice is not greater than N the number of available standing wavelength groups.

Zur Beschreibung der Schaltzustände und Verkehrsbeziehungen werden die folgenden drei Größen eingeführt: Link-Vektor L, Switch-Matrix S, Traffic-Matrix T.To describe the switching states and Traffic relations the following three sizes are introduced: link vector L, switch matrix S, traffic matrix T.

Ein Ring mit N Knoten besitzt N Lichtwellenleiterbschnitte bzw. Links zwischen den Knoten. Jeder Link kann entweder unterbrechunbgsfrei („up") oder unterbrochen („down") sein. Der N-dimensionale Link-Vektor charakterisiert den Zustand der Menge aller Links eines Ringes. Jedes Element des Link Vektors kann den Wert Null für „down" oder den Wert Eins für „up" einnehmen. Der Zustand L = [0;1;1;1] bedeutet z.B., dass die direkte Verbindung zwischen Knoten 1 und 2 ausgefallen ist.A ring with N nodes has N optical fiber sections or links between the nodes. Each link can either be uninterrupted ("up") or interrupted ("down"). The N-dimensional link vector characterizes the state of the set of all links in a ring. Each element of the link vector can have the value zero for "down" or the value one for "up". The state L = [0; 1; 1; 1] means, for example, that the direct connection between nodes 1 and 2 has failed.

Figure 00110001
Figure 00110001

Physikalisch wird der Link-Vektor über den Überwachungskanal transportiert, der in 2 punktiert dargestellt ist. Ein einzelner Ringknoten verfügt durch den aus OST bzw. WEST ankommenden Überwachungskanal über den Status des vom Knoten aus gesehen unmittelbar östlichen bzw. unmittelbar westlichen Links. Jeder Knoten kann also zwei Bits des Link-Vektors beschreiben. Diese Funktionalität, den Link-Vektor zu beschreiben und auszuwerten, ist im Überwachungskanalmodul OSCM-RGS implementiert.Physically, the link vector is transported over the monitoring channel, which in 2 is shown dotted. A single ring node has the status of the immediately eastern or immediately western link seen from the node through the monitoring channel arriving from OST or WEST. Each node can therefore describe two bits of the link vector. This functionality of describing and evaluating the link vector is implemented in the monitoring channel module OSCM-RGS.

Der Überwachungskanal spannt typischerweise mittels Ethernet ein IP-Netz zwischen den Netzknoten auf, das die Netzwerkmanagementeinheiten NEMI aller Knoten miteinander verbindet. Dadurch wird ein zentrales Management des gesamten Netzes von einem „Gateway"-Knoten aus möglich (selbstverständlich kann das zentrale Management auch von einer separaten, mit den Knoten verbundenen Steuereinheit durchgeführt werden). Der Lese- bzw. Schreibvorgang des Link-Vektors findet nicht auf IP Layer 3, sondern bereits zwischen Layer 3 und MAC Layer 2 statt. Der Grund dafür ist, dass nur unterhalb von Layer 3 feste definierte Umschaltzeiten von kleiner als 50 ms realisiert werden können. Der Link-Vektor wird also in einen proprietären Frame zwischen zwei MAC Frames eingeschrieben. Der zusätzliche Frame enthält außer dem Link-Vektor ein Start- und ein Stop-Bit. Er hat – je nach Knotenanzahl im Ring – also eine Länge von (N + 2) Bits. Die maximale Länge eines MAC Frames (extended format) kann bis zu 65536 Bits betragen. Bei einer Datenrate von 125 MBit/s entspricht das einer Zeit von kleiner 1 ms zwischen zwei Link-Vektoren. Die so erreichte Übertragungsgeschwindigkeit des „Schaltkriteriums Link-Vektor" ist also ausreichend, um auch SDH-Dienste zu schalten.The monitoring channel typically spans an IP network between the network nodes by means of Ethernet, which connects the network management units NEMI of all nodes to one another. This enables central management of the entire network from a “gateway” node (of course, central management can also be carried out by a separate control unit connected to the nodes). The reading or writing process of the link vector is not found IP layer 3 , but already between layers 3 and MAC layer 2 instead of. The reason for this is that just below layer 3 fixed, defined switching times of less than 50 ms can be realized. The link vector is therefore written into a proprietary frame between two MAC frames. In addition to the link vector, the additional frame contains a start and a stop bit. Depending on the number of nodes in the ring, it has a length of (N + 2) bits. The maximum length of a MAC frame (extended format) can be up to 65536 bits. At a data rate of 125 Mbit / s, this corresponds to a time of less than 1 ms between two link vectors. The transmission area thus achieved Speed of the "switching criterion link vector" is therefore sufficient to switch SDH services.

Die Switch-Matrix S beschreibt und steuert den Zustand aller Gruppenschaltereinheiten im Ring. Die Switch-Matrix ist vom Rang (N × N). Die Basis der Switch-Matrix wird von den OST- bzw. WEST-Terminals der Netzknoten aufgespannt. D.h. eine Gruppenschaltereinheit, die eine Verkehrbeziehung zwischen den Knoten 1 und 2 schaltet, wird durch die Elemente S21 und S12 repräsentiert. Beide Elemente sind stets komplementär. Der Zustand {S12 = 1; S21 = 0} bedeutet z.B., dass sämtlicher Verkehr zwischen den Knoten 1 und 2 vom WEST-Terminal des Knotens 1 über die Knoten 4 und 3 hinweg zum OST-Terminal des Knotens 2 läuft (siehe auch Bild 5). Die Switch-Matrix ergibt sich eindeutig aus dem Link-Vektor. Alle Diagonalelemente sind Null, da die Gruppenschaltereinheiten natürlich stets zwischen verschiedenen Knoten eines Ringes schalten. Die Außerdiagonalelemente haben entweder ober- oder unterhalb der Diagonale den Wert Eins.

Figure 00120001
mit Sij = 0 für i = j, Sij = Li für i < j, Sji = L i für i > jThe switch matrix S describes and controls the status of all group switch units in the ring. The switch matrix is ranked (N × N). The base of the switch matrix is spanned by the network nodes' OST and WEST terminals. Ie a group switch unit that has a traffic relationship between the nodes 1 and 2 switches, is represented by the elements S 21 and S 12 . Both elements are always complementary. The state {S 12 = 1; S 21 = 0} means, for example, that all traffic between the nodes 1 and 2 from the node's WEST terminal 1 over the knot 4 and 3 away to the node's OST terminal 2 is running (see also Figure 5). The switch matrix clearly results from the link vector. All diagonal elements are zero, since the group switch units always switch between different nodes of a ring. The extra-diagonal elements have the value either above or below the diagonal.
Figure 00120001
with S ij = 0 for i = j, S ij = L i for i <j, S ji = L i for i> j

Die Information über die zu schaltende Verkehrsbeziehung wird von der Netzwerkmanagementeinheit NEMI geliefert und ist Teil der Konfigurationsdaten des Managements. Durch eine direkte Verbindung zum Überwachungskanalmoldul OSCM-RGS wird der Link-Vektor mit einer fest definierten hohen Zeitauflösung übermittelt. Aus dem Link-Vektor wird in der Gruppenschaltereinheit 13 durch eine einfache Rechenoperation das relevante Schaltbit Sij generiert, das direkt den optischen Schalter ansteuert.The information about the traffic relationship to be switched is supplied by the network management unit NEMI and is part of the configuration data of the management. Through a direct connection to the monitoring channel module OSCM-RGS, the link vector is transmitted with a defined, high time resolution. The link vector becomes the group switch unit 13 the relevant switching bit S ij is generated by a simple arithmetic operation and directly controls the optical switch.

Während die Verbindung zur Netzwerkmanagementeinheit NEMI in der Regel über einen systeminternen Bus und das systeminterne Management-Betriebssystem aufge baut wird, ist die Verbindung zum OSCM-RGS fest verdrahtet und macht nicht den langsamen Umweg über ein Betriebssystem.While the connection to the network management unit NEMI is usually via a intrinsic bus and the intrinsic management operating system is established, the connection to the OSCM-RGS is hard-wired and does not take the slow detour through an operating system.

Die Traffic-Matrix T beschreibt den gesamten Verkehr im Ring. Sie hat die gleiche Basis wie die Switch-Matrix. Jeder Eintrag in der Verkehrsmatrix, der von Null verschieden ist, bedeutet, dass – je nach Lage des Eintrags in der Matrix – zwischen zwei Knoten Datenverkehr ausgetauscht wird. Die Verkehrsmatrix wird zunächst vom Management System konfiguriert, d.h. alle Elemente werden in einem ersten Schritt – entsprechend der vorgegebenen Netzwerkkonfiguration – beschrieben: T'ij = T'ji = {(λ – group)ij,x = Applicatio n A,λy = Applicatio n B,... )ij} The traffic matrix T describes all traffic in the ring. It has the same basis as the switch matrix. Each entry in the traffic matrix that is different from zero means that - depending on the position of the entry in the matrix - data traffic is exchanged between two nodes. The traffic matrix is first configured by the management system, ie all elements are described in a first step - according to the specified network configuration: T ' ij = T ' ji = {(λ - group) ij, x = Application n A, λ y = Application n B, ...) ij }

Jedes Element enthält dabei Informationen über die für die korrespondierende Verkehrsbeziehung belegte Wellenlängengruppe sowie die genaue Belegung der einzelnen Wellenlängenkanäle mit Applikationen. Solange alle Links eines Ringes unterbrechungsfrei sind (links sind „up"), kann jeder Knoten über zwei unabhängige Routen erreicht werden: entweder von Osten oder von Westen. Die Verkehrsmatrix ist also nicht eindeutig. Erst der Zustand der Switch-Matrix gibt eine eindeutige Verkehrsführung im Ring vor. In einem zweiten Schritt werden also die Elemente der Traffic-Matrix mit denen der Switch-Matrix multipliziert:

Figure 00130001
Each element contains information about the wavelength group occupied for the corresponding traffic relationship and the exact assignment of the individual wavelength channels with applications. As long as all links of a ring are uninterrupted (links are "up"), each node can be reached via two independent routes: either from the east or from the west. The traffic matrix is therefore not unique. Only the state of the switch matrix provides clear traffic guidance in a ring. In a second step, the elements of the traffic matrix are multiplied by those of the switch matrix:
Figure 00130001

Es sind also stets zwei logische Schritte, die die Verkehrsmatrix definieren: Im ersten Schritt erfolgt das Laden der logischen Verkehrsbeziehungen und im zweiten Schritt der Abgleich mit den physikalischen Schalter-Stellungen.So there are always two logical ones Steps that define the traffic matrix: This is done in the first step Load the logical traffic relations and in the second step the Alignment with the physical switch positions.

Mittels des Überwachungskanals wird der Link-Vektor an sämtliche Knoten des Ringes transportiert. Im Überwachungskanalmodul OSCM-RGS wird der Link-Vektor von den MAC Frames isoliert und es werden zwei Bits überschrieben, um den Zustand der Links westlich und östlich des Knotens zu aktualisieren. Der so aktualisierte Link-Vektor wird an die Gruppenschaltereinheit weitergegeben. In der Gruppenschaltereinheit wird der Link-Vektor in ein Schaltbit übersetzt. Wenn ein Störfall im Ring auftritt, entscheidet die Gruppenschaltereinheit, ob für die korrespondierende Wellenlängengruppe eine Umschaltung vom OST- zum WEST-Terminal bzw. umgekehrt erfolgen muss. Der optische Schalter der Gruppenschaltereinheit schaltet dabei Sende- und Empfangrichtung parallel. Die Netzwerkmanagementeinheit NEMI liefert dabei einerseits Konfigurationsdaten an das Überwachungskanalmodul OSCM-RGS bzw. die Gruppenschaltereinheit RGS und gleicht andererseits die Traffic-Matrix mit der Switch-Matrix ab. Während Link-Vektor und Switch-Matrix den Verkehr im Ring direkt beeinflussen, ist die Traffic-Matrix ohne Einfluss auf den Verkehr und dient lediglich der Darstellung aller Datenströme im Ring.The link vector is transported to all nodes of the ring by means of the monitoring channel. In the monitoring channel module OSCM-RGS, the link vector is isolated from the MAC frames and two bits are overwritten in order to update the state of the links to the west and east of the node. The link vector thus updated is passed on to the group switch unit. The link vector is translated into a switching bit in the group switch unit. If a malfunction occurs in the ring, the group scarf decides unit, whether the corresponding wavelength group must be switched from the OST to the WEST terminal or vice versa. The optical switch of the group switch unit switches the transmission and reception direction in parallel. The network management unit NEMI on the one hand supplies configuration data to the monitoring channel module OSCM-RGS or the group switch unit RGS and on the other hand compares the traffic matrix with the switch matrix. While the link vector and switch matrix directly influence the traffic in the ring, the traffic matrix has no influence on the traffic and is only used to display all data streams in the ring.

Claims (13)

Optischer Add/Drop-Multiplexer zur Realisierung eines optischen Wellenlängenmultiplex-Kommunikationsringnetzes a) mit einer ersten (Westseite) und einer zweiten (Ostseite) optischen Gruppen-Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexereinheit, welche jeweils ein ihr zugeführtes Wellenlängenmultiplexsignal in mehrere optische Gruppen-Multiplexsignale demultiplexen und/oder mehrere ihr zugeführte optische Gruppen-Multiplexsignale zu einem abgehenden optischen Wellenmultiplexsignal multiplexen, b) wobei ein Teil der optischen Gruppen-Multiplexsignale den Gruppen-Multiplexsignalports der jeweils anderen Wellenlängenmultiplexer/ Demultiplexereinheit zugeführt sind, c) mit wenigstens einer Kanal-Multiplexereinheit, welcher ein optisches Gruppen-Multiplexsignal zuführbar ist und welche dieses in die einzelnen optischen Nutzsignale demultiplext und jeweils einer optischen Transceivereinheit zuführt und welche die von den optischen Transceivereinheiten gesendeten optischen Nutzsignale zu einem optischen Gruppen-Multiplexsignal multiplext, d) wobei der Gruppen-Multiplexsignalport der wenigstens einen Kanal-Multiplexereinheit mittels einer optischen Gruppenschaltereinheit entweder mit einem Gruppen-Multiplexsignalport der ersten oder zweiten optischen Gruppen-Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexereinheit verbindbar ist, und e) mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung der wenigstens einen optischen Gruppenschaltereinheit.Optical add / drop multiplexer for implementation an optical wavelength division multiplex communication ring network a) with a first (west side) and a second (east side) optical Group wavelength multiplexer / demultiplexer, which each one fed to her Wavelength division multiplexed signal into multiple optical group multiplex signals demultiplex and / or several optical group multiplex signals fed to it multiplex to an outgoing optical wave multiplex signal, b) wherein part of the optical group multiplex signals the group multiplex signal ports the other wavelength division multiplexer / Demultiplexer unit supplied are, c) with at least one channel multiplexer unit, which an optical group multiplex signal can be supplied and what this demultiplexed into the individual optical useful signals and each an optical transceiver unit and which the of the optical transceiver units sent optical useful signals multiplexed an optical group multiplex signal, d) where the group multiplex signal port of the at least one channel multiplexer unit by means of an optical group switch unit either with a Group multiplex signal port of the first or second optical group wavelength division multiplexer / demultiplexer unit is connectable, and e) with a control unit for control the at least one optical group switch unit. Add/Drop-Multiplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine Störung der ostseitigen und westseitigen Übertragungsstrecke erfasst und diese Information zur Steuerung der wenigstens einen Gruppenschaltereinheit verwendet.Add / drop multiplexer according to claim 1, characterized in that the control unit is malfunctioning east and west transmission line recorded and this information for controlling the at least one Group switch unit used. Add/Drop-Multiplexer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die betreffende Übertragungsstrecke als gestört interpretiert, wenn keinerlei optische Empfangsleistung oder keinerlei Modulation eines optischen Trägersignals detektiert wird.Add / drop multiplexer according to claim 2, characterized in that the control unit interprets the relevant transmission link as disturbed, if there is no optical reception power or no modulation an optical carrier signal is detected. Add/Drop-Multiplexer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Transceivereinheit für einen Managementkanal vorgesehen ist, welcher zur Übertragung von Managementinformationen innerhalb der Ringstruktur dient.Add / drop multiplexer according to one of the preceding Expectations, characterized in that at least one transceiver unit for one Management channel is provided, which for the transmission of management information serves within the ring structure. Add/Drop-Multiplexer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Managementkanal eine separate Wellenlänge zugeordnet ist.Add / drop multiplexer according to claim 4, characterized in that a separate wavelength is assigned to the management channel. Add/Drop-Multiplexer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal des Managementkanals jeweils mittels eines separaten optischen Filters aus dem optischen Pfad ausgekoppelt und in diesen eingekoppelt wird, welcher mit dem Multiplexport der optischen Gruppen-Wellenlängenmultiplexer/ Demultiplexereinheiten verbunden ist.Add / drop multiplexer according to claim 5, characterized in that the signal of the management channel in each case by means of a separate optical filter decoupled from the optical path and into it is coupled, which with the multiplex port of the optical group wavelength multiplexer / Demultiplexer units is connected. Add/Drop-Multiplexer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersignal des Managementkanals andauernd an den jeweils benachbarten Add/Drop-Multiplexer übertragen wird.Add / drop multiplexer according to one of claims 4 to 6, characterized in that the carrier signal of the management channel continuously transmitted to the adjacent add / drop multiplexer becomes. Add/Drop-Multiplexer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Transceivereinheiten zur Realisierung eines Managementkanals zwischen dem jeweiligen Add/Drop-Multiplexer und den jeweils ostseitig und westseitig benachbarten Add/Drop-Multiplexern vorgesehen sind.Add / drop multiplexer according to one of claims 4 to 7, characterized in that two transceiver units for implementation a management channel between the respective add / drop multiplexer and the add / drop multiplexers adjacent to the east and west are provided. Selbstheilende Ringstruktur für die optische Nachrichtenübertragung im Wellenlängenmultiplex, a) bei der jeder Ringknoten von einem Add/Drop-Multiplexer nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet ist, b) wobei jeder Add/Drop-Multiplexer über wenigstens einen Lichtwellenleiter mit jeweils einem ostseitig und einem westseitig benachbarten Add/Drop-Multiplexer verbunden ist.Self-healing ring structure for optical communication in wavelength division multiplex, a) where each ring node goes from an add / drop multiplexer to a of the preceding claims is educated b) wherein each add / drop multiplexer over at least an optical fiber with one on the east and one on the west neighboring add / drop multiplexer connected is. Ringstruktur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit jedes Add/Drop-Multiplexers eine Störung der ostseitigen und westseitigen Übertragungsstrecke erfasst und diese Information direkt oder über eine zentrale Netzwerkmanagement-Steuereinheit an alle jeweils anderen Add/Drop-Multiplexer überträgt und dass die Steuereinheit jedes Add/Drop-Multiplexers diese Informationen zur Steuerung der wenigstens einen Gruppenschaltereinheit verwendet, um vorbestimmte Kommunikationsverbindungen zwischen dem betreffenden Add/Drop-Multiplexer und wenigstens einem weiteren Add/Drop-Multiplexer zu ermöglichen.Ring structure according to claim 9, characterized in that the control unit of each add / drop multiplexer has a fault in the east and west transmission line recorded and this information directly or via a central network management control unit transmits to all the other add / drop multiplexers and that the control unit Each add / drop multiplexer uses this information to control the at least one group switch unit used to predetermined Communication connections between the relevant add / drop multiplexer and to enable at least one further add / drop multiplexer. Ringstruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit jedes Add/Drop-Multiplexers mittels des Managementkanals und Internet-Protokoll (IP) mit den Steuereinheiten aller anderen Add/Drop-Multiplexer und/oder der Netzwerkmanagement-Steuereinheit verbunden ist.Ring structure according to claim 10, characterized in that the control unit of each add / drop multiplexer by means of the management channel and internet protocol (IP) with the control units of all other add / drop multiplexers and / or the network management control unit is connected. Ringstruktur nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Information über die Funktionsfähigkeit der ostseitigen und westseitigen Übertragungsstrecke in zwei Bit eines Link-Vektors einträgt und den Link-Vektor an die übrigen Add/Drop-Multiplexers und/oder die Netzwerkmanagement-Steuereinheit überträgt.Ring structure according to claim 10 or 11, characterized in that the control unit has the information about the functionality the east and west transmission line in two Enter a bit of a link vector and the link vector to the rest Add / drop multiplexers and / or the network management control unit transmits. Ringstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lese- oder Schreibvorgang des Link-Vektors zwischen der Schicht 3 und der MAC Schicht 2 erfolgt, wobei die Steuereinheit den Linkvektor in einen proprietären Rahmen zwischen zwei MAC Rahmen einträgt.Ring structure according to claim 12, characterized in that the reading or writing of the link vector between the Layer 3 and the MAC layer 2 takes place, the control unit the link vector into a proprietary Between two MAC frames.
DE10248059A 2002-10-15 2002-10-15 Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit Withdrawn DE10248059A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10248059A DE10248059A1 (en) 2002-10-15 2002-10-15 Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit
DE50306136T DE50306136D1 (en) 2002-10-15 2003-10-14 OPTICAL ADD / DROP MULTIPLEXER AND RING STRUCTURE FOR DATA TRANSMISSION THROUGH AN OPTICAL WAVE LENGTH MULTIPLEXE SYSTEM
AU2003281948A AU2003281948A1 (en) 2002-10-15 2003-10-14 Optical add/drop multiplexer and ring structure for transmitting data by means of an optical wavelength multiplex system
PCT/DE2003/003408 WO2004036801A1 (en) 2002-10-15 2003-10-14 Optical add/drop multiplexer and ring structure for transmitting data by means of an optical wavelength multiplex system
EP03773523A EP1554832B1 (en) 2002-10-15 2003-10-14 Optical add/drop multiplexer and ring structure for transmitting data by means of an optical wavelength multiplex system
AT03773523T ATE349824T1 (en) 2002-10-15 2003-10-14 OPTICAL ADD/DROP MULTIPLEXER AND RING STRUCTURE FOR DATA TRANSMISSION USING AN OPTICAL WAVELENGTH MULTIPLEXE SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10248059A DE10248059A1 (en) 2002-10-15 2002-10-15 Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10248059A1 true DE10248059A1 (en) 2004-05-13

Family

ID=32102767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10248059A Withdrawn DE10248059A1 (en) 2002-10-15 2002-10-15 Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10248059A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017167400A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network node and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19936421A1 (en) * 1998-08-04 2000-02-24 Samsung Electronics Co Ltd Optical add-drop multiplexer (OADM) for adding and dropping wavelength groups
US6069719A (en) * 1997-07-30 2000-05-30 Ciena Corporation Dynamically reconfigurable optical add-drop multiplexers for WDM optical communication systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6069719A (en) * 1997-07-30 2000-05-30 Ciena Corporation Dynamically reconfigurable optical add-drop multiplexers for WDM optical communication systems
DE19936421A1 (en) * 1998-08-04 2000-02-24 Samsung Electronics Co Ltd Optical add-drop multiplexer (OADM) for adding and dropping wavelength groups

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017167400A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network node and method
US10819459B2 (en) 2016-04-01 2020-10-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network node and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69531594T2 (en) Communication network with a ring structure via an optical carrier and reconfigurable nodes for this structure
DE69424311T2 (en) CROSS-CONNECTING SYSTEM FOR AN OPTICAL NETWORK
DE69837009T2 (en) Optical cross connect architecture for WDM telecommunication systems
DE69835193T2 (en) Ring network for distributing protective resources through functioning communication paths
DE69627165T2 (en) OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM
EP0998798B1 (en) Method and device for transmitting data by wavelength division multiplexing in an optical ring network
DE60204940T2 (en) Intelligent optical network element
DE60035743T2 (en) Optical device for insertion / branching for ring networks using wavelength division multiplexing
DE60314972T2 (en) Signaling protocol and guard ring architecture
DE60320044T2 (en) PACKAGE AND OPTICAL GUIDANCE ARRANGEMENT AND METHOD
EP2859676A1 (en) Method and device for constructing and operating a modular, highly scalable, very simple, cost-efficient and sustainable transparent optically-routed network for network capacities of greater than 1 petabit(s)
DE10118295A1 (en) Optical crossconnect
EP1356619B1 (en) Method and electro-optical circuit arrangement for line protection in a wdm data transmission link
EP0972367B1 (en) Access network for transmitting optical signals
EP0629099A2 (en) Optical network
EP1107497B1 (en) Synchonous digital communication system
EP0729247A2 (en) Method and device for optimal usage of transmission capacity in synchronous bidirectional ring networks
EP2940911B1 (en) Optical transmission network and optical network elements for transmitting WDM signals
EP1554832B1 (en) Optical add/drop multiplexer and ring structure for transmitting data by means of an optical wavelength multiplex system
DE102013110784A1 (en) VALUABLE FLEXIBLE IPOWDM NETWORK AND OPERATING PROCEDURES
DE10248059A1 (en) Optical add/drop multiplexer has controlled group switch unit for connecting group multiplex signal of channel multiplexer unit to one or other optical group wavelength multiplexer/demultiplexer unit
EP0162994A1 (en) Communication network and its application
EP4007293A1 (en) Flexibilization of optical communication networks
DE69835579T2 (en) Method and apparatus for optically transparent transmission in a bi-fiber bidirectional ring network, self-protection and low-priority management
DE20215841U1 (en) Optical add / drop multiplexer and ring structure for data transmission using an optical wavelength division multiplex system

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal