DE4410972A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Benutzen von Schutzzweigen als zusätzliche Arbeitszweige in Schaltring-Netzwerksystemen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltring- Netzwerksystem, welches einen Zweigschutz aufweist, mit einer Selbsteinstell-Einrichtung, um sich von Betriebsstörungen in dem Netzwerk zu erholen, und betrifft insbesondere ein Zweigschutz-Schaltringnetzwerksystem und ein Verfahren zur Erholung von Betriebsstörungen in einem momentan verwendeten Zweig, also einem Arbeitszweig, selbst wenn ein Schutzzweig als zusätzlicher Arbeitszweig verwendet wird, wenn die Betriebsstörung auftritt.

In den vergangenen Jahren wurden standardisierte, digitale, synchrone Netzwerke auf der Grundlage von Multiplex- Übertragung vorgeschlagen, beispielsweise SONET (Synchronous Optical Network: Synchrones optisches Netzwerk), welches in Nordamerika das Standardsystem darstellt, sowie SDH (Synchronous Digital Hierarchy: Synchrone Digitalhierarchie), welches das internationale Standardsystem der TU-T (International Telecoinmunication Union-Telekommunikations- Standardisierungssektor) darstellt. Ein Merkmal derartiger Systeme besteht darin, daß Daten immer in vorbestimmter Weise angeordnet sind. Beispielsweise erfolgt eine Zuordnung für die Übertragung von "Overhead-Information", die zum Betreiben des Netzwerks verwendet wird.

Bei der Bildung eines Ringes kann ein synchrones Netzwerk einen Zweigschutz-Schaltring aufweisen (nachstehend als PPS- Ring bezeichnet). In dem PPS-Ring werden ein primärer Arbeitszweig, der einen momentan verwendeten Zweig darstellt, und ein Schutzzweig als gegensätzlich umlaufende Übertragungszweige verwendet, welche identische, zugeordnete Zeitschlitze aufweisen. Im Falle einer Betriebsstörung in dem primären Arbeitszweig schaltet der PPS-Ring von dem primären Arbeitszweig auf den Schutzzweig um, um hierdurch den Schutz der Signale auf der Leitung herzustellen.

Falls in dem Arbeitszweig keine Betriebsstörung vorliegt, übertragen sowohl der Arbeitszweig als auch der Schutzzweig identische Signale. In der Praxis führt dies zu einer Verschwendung des Schutzzweiges. Um den Schutzzweig wirksam zu nutzen, wird daher häufig ein Wiederverwendungssystem vorgesehen, bei welchem der Schutzzweig als ein zusätzlicher Arbeitszweig benutzt wird, um ein Sub-Signal (Untersignal) zu übertragen, welches sich von dem Hauptsignal unterscheidet, das über den primären Arbeitszweig übertragen wird. Während der Wiederverwendung ist das Signal auf dem Schutzzweig nicht identisch mit jenem auf dem primären Arbeitszweig, und dies stellt eine Unterscheidung gegenüber der typischen PPS- Ringanordnung dar. Daher gibt es in dem Arbeitszweig keinen Schutz. Dies ist von daher problematisch, da das Hauptsignal auf dem primären Arbeitszweig im Falle einer Netzwerk- Betriebsstörung gerettet werden muß.

In dem PPS-Ring sind mehrere Netzwerkelemente untereinander in einer Ringanordnung verbunden, durch einen primären Arbeitszweig und einen Schutzzweig, die so eingestellt sind, daß sie Signale beispielsweise in Richtung des Uhrzeigersinns bzw. in Richtung des Gegenuhrzeigersinns übertragen, so daß hierdurch eine Doppelringanordnung ausgebildet wird. Identische Zeitschlitze werden sowohl dem primären Arbeitszweig als auch dem Schutzzweig für die Signalübertragung zugeordnet. Es wird nunmehr angenommen, daß bei der Übertragung von Daten von einem Netzwerkelement zu irgendeinem anderen Netzwerkelement beispielsweise ein Arbeitszweig im Uhrzeigersinn und ein Schutzzweig im Gegenuhrzeigersinn zwischen dem sendenden Netzwerkelement und dem empfangenen Netzwerkelement ausgebildet werden. In diesem Fall empfängt das empfangene Netzwerkelement normalerweise Daten über den im Uhrzeigersinn verlaufenden, primären Arbeitszweig. Wenn eine Beeinträchtigung infolge einer Betriebsstörung oder dergleichen andererseits in dem primären Arbeitszweig auftritt, so erfolgt eine Umschaltung von dem primären Arbeitszweig auf den Schutzzweig, so daß das empfangende Element Daten empfangen kann, die über den im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Schutzzweig gesendet werden. Auf diese Weise wird eine Signalübertragung immer über einen Zweig durchgeführt, der eine bessere Qualität aufweist. Allerdings muß in diesem Fall das sendende Netzwerkelement dieselben Daten sowohl auf dem Arbeitszweig als auch auf dem Schutzzweig senden oder übertragen. Daher wird die Anzahl momentan verfügbarer Zweige auf die Hälfte der Anzahl momentan existierender Zweige auf dem Ring verringert.

Es ist das Wiederverwendungssystem für eine derartige Ringanordnung, welches einen Schutzzweig verwendet, der momentan nicht benutzt wird, und irgendein anderes Signal (Sub-Signal) zwischen Netzwerkelementen über den Schutzzweig überträgt, unter Verwendung des Schutzzweiges als Arbeitszweig für das andere Signal. Unter diesen Bedingungen ist eine Selbsteinstellung des Hauptsignals auf dem primären Arbeitszweig zum Schutzzweig unmöglich, da der Schutzzweig nicht verfügbar ist.

Selbst wenn der Schutzzweig als ein zweiter Arbeitszweig verwendet wird, ist es allerdings wünschenswert, das Signal auf der Hauptleitung schützen zu können.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines PPS-Ringnetzwerks, welches beim Auftreten einer Arbeitszweig-Betriebsstörung die Einrichtung ordnungsgemäßer Querverbindungen in Netzwerkelementen gestattet, für das automatische Heilen eines Signalzweiges durch Umleitung des Signals auf einem ausgefallenen Arbeitszweig auf einen Schutzzweig, der dann als zweiter Arbeitszweig verwendet wird, welcher ein unterschiedliches Signal befördert.

Das PPS-Ringnetzwerksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, daß Netzwerkelemente eine Umschaltung zwischen einer Querverbindung für einen normalen Schutzzweig und einer Querverbindung für eine Unterleitung oder einen zweiten Arbeitszweig durchführen können. Im Falle einer Betriebsstörung auf einem primären Arbeitszweig überträgt ein Netzwerkelement, welches die Betriebsstörung festgestellt hat, Betriebsstörungsinformation an die anderen Elemente. In dieser Hinsicht relevante Netzwerkelemente stellen eine ordnungsgemäße Querverbindung ein, und gestatten so eine Selbstheilung des Signalzweiges und eine erfolgreiche Übertragung des Signals.

Genauer gesagt ist das PPS-Ringnetzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehreren Netzwerkelementen versehen, die untereinander in einer Ringkonfiguration verbunden sind. Jedes der Netzwerkelemente ist mit einer Schalteinheit versehen, die zur Auswahl zwischen Arbeitszweigen und Schutzzweigen auf der Grundlage der Umschaltung zwischen Querverbindungen ausgelegt ist. Jede Schalteinheit weist einen PPS-Ring-Modus (Betriebsart) auf, in welchem eine erste Querverbindung zur Ausbildung eines PPS-Ringes, welcher gegensinnig umlaufende Arbeits- und Schutzzweige verwendet, auf einer Leitung eingerichtet werden kann, sowie einen Wiederverwendungsmodus, in welchem auf der Leitung eine zweite Querverbindung zur Wiederverwendung des Schutzzweiges als zweiter Arbeitszweig für ein unterschiedliches Signal eingestellt werden kann. Die Schalteinheit kann eine Betriebsstörung in dem Arbeitszweig auf dieser Leitung feststellen, und bei Ermittlung einer Betriebsstörung schaltet sie auf die erste Querverbindung um, um die Einstellung des PPS-Ring-Modus zu erzwingen und hierdurch die Datenübertragung über den Schutzzweig zuzulassen. Die Betriebsstörungsinformation kann an jedes Netzwerkelement durch die Verwendung von Overhead-Daten übertragen werden, die in Standard-Kommunikationssystemen vorgesehen sind. Die Schalteinheit kann mit Registern versehen sein, um die erste und zweite Querverbindungsinformation zu speichern.

Das PPS-Ring-Netzwerksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, daß nach dem Auftreten einer Betriebsstörung in einem primären Arbeitszweig eine Betriebsstörungsinformation von einem eine Betriebsstörung erfassenden Netzwerkelement an andere Netzwerkelemente übertragen wird und relevante Netzwerkelemente die ordnungsgemäße Querverbindung einrichten. Dies gestattet die wirksame Verwendung eines Schutzzweiges zur Wiederverwendung als ein zweiter Arbeitszweig für ein unterschiedliches Signal, wenn es keine Betriebsstörung in dem Arbeitszweig gibt. Im Falle einer Betriebsstörung in dem primären Arbeitszweig ist eine automatische Erholung von der Betriebsstörung dadurch ermöglicht, daß durch Verwendung des Schutzzweiges der ausgefallene primäre Arbeitszweig umgangen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels für ein PPS- Ring-Netzwerk, bei welchem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Wiederverwendung in dem PPS-Ring-Netzwerk von Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines PPS-Ring-Netzwerks gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines PPS-Ring-Netzwerks gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Hauptschaltbilds eines Netzwerkelements, welches in dem PPS-Ring-Netzwerk von Fig. 4 verwendet wird;

Fig. 6 eine Erläuterung eines Overhead-Bytes, welches in dem PPS-Ring-Netzwerk von Fig. 4 verwendet wird; und

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs des PPS- Ring-Netzwerks, wenn in diesem eine Betriebsstörung vorhanden ist.

Vor einer Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen eines PPS-Ring-Netzwerksystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden zunächst ein PPS-Ringsystem und die Wiederverwendung eines Schutzzweiges in dem PPS-Ring beschrieben.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein PPS-Ring so ausgebildet, daß mehrere Netzwerkelemente NE1 bis NE4 miteinander in einer Ringanordnung verbunden sind, durch einen primären Arbeitszweig sowie einen Schutzzweig, die jeweils zur Übertragung von Signalen ausgebildet sind, beispielsweise in Richtung des Uhrzeigersinns und in Gegenuhrzeigersinnrichtung, unter Verwendung identischer Zeitschlitze. Jedes der Netzwerkelemente NE1 bis NE4 kann ein ADM-Gerät (Add-Drop-Multiplex) sein.

Nunmehr wird angenommen, daß eine Datenübertragung von dem Netzwerkelement NE1 zum Netzwerkelement NE4 erfolgt. Dann empfängt das empfangene Netzwerkelement NE4 normalerweise Daten über den Weg, der sich von NE1 über NE2 und NE3 nach NE4 erstreckt, auf dem Arbeitszweig im Uhrzeigersinn. Wenn eine Verschlechterung infolge einer Betriebsstörung oder dergleichen in dem Arbeitszweig auftritt, wird der empfangene Zweig von dem Arbeitszweig auf den Schutzzweig umgeschaltet, so daß das empfangene Element NE4 Daten über den Weg von NE1 nach NE4 auf dem Schutzzweig im Gegenuhrzeigersinn empfängt. Daher führt das PPS-Ringsystem dauernd eine Signalübertragung über einen Zweig durch, welcher die bessere Qualität aufweist. In diesem Fall muß das sendende Netzwerkelement NE1 dieselben Daten sowohl auf dem Schutzzweig als auch auf dem Arbeitszweig übertragen. Dies bedeutet, daß nur die Hälfte der in dem Ringsystem vorhandenen Zweige tatsächlich verfügbar ist.

Bei einer derartigen Ringanordnung ist es das Wiederverwendungssystem, welches - wie in Fig. 2 gezeigt - den Schutzzweig verwendet, der momentan nicht benutzt wird, und diesen Schutzzweig zur Durchführung einer weiteren Signalübertragung einsetzt, beispielsweise vom Netzwerkelement NE1 zum Netzwerkelement NE4. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Selbsteinstellung des Signalzweiges auf die Leitung entsprechend dem wiederverwendeten Schutzzweig unmöglich.

Um die Selbsteinstellung des Arbeitszweiges für zumindest eine Hauptleitung zu ermöglichen, selbst wenn mehr als die Hälfte der Zweige des PPS-Ringes für die Wiederverwendung eingesetzt wird, muß der Schutzzweig, der als Unterleitung verwendet wird, abgeschaltet und erneut dem ursprünglichen Schutzzweig zugeordnet werden, für eine Zweigschutzschaltung, wenn ein als Hauptleitung verwendeter Arbeitszweig sich verschlechtert und der Schutzzweig als zweiter Arbeitszweig verwendet wird.

Die bevorzugten Ausführungsformen eines PPS-Ring- Netzwerksystems gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage eines derartigen Prinzips werden nachstehend beschrieben.

In Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform des PPS-Ringsystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Ein in Fig. 3 gezeigtes PPS-Ringsystem ist beispielsweise mit vier Netzwerkelementen 11, 12, 13 und 14 versehen, die miteinander in einer Ringkonfiguration verbunden sind. Die Netzwerkelemente 11, 12, 13 und 14 sind mit Querverbindungs- Zweigauswahl-Schalteinheiten 21, 22, 23 bzw. 24 versehen.

Die Zweigauswahl-Schaltgeräte 21, 22, 23 und 24 weisen jeweils einen PPS-Ring-Modus und einen Wiederverwendungsmodus auf. In dem PPS-Ring-Modus wird auf einer Leitung 33 eine erste Querverbindung 29 zur Ausbildung eines PPS-Rings eingestellt, welcher einen Arbeitszweig 30 im Uhrzeigersinn und einen Schutzzweig 32 im Gegenuhrzeigersinn verwendet. Andererseits wird in dem Wiederverwendungsmodus eine zweite Querverbindung 34 für die Wiederverwendung des Schutzzweiges 32 auf dem Abschnitt der Leitung 33 zwischen den Netzwerkelementen 14 und 13 eingestellt.

Weiterhin erfaßt jedes der Zweigauswahl-Umschaltgeräte 21, 22, 23 und 24 eine Betriebsstörung in dem Arbeitszweig 30 in der Leitung 33 und schaltet zum Zeitpunkt des Auftretens einer Betriebsstörung von der zweiten Querverbindung 34 auf die erste Querverbindung 29 um, um so die Einstellung des PPS-Ring-Modus zu erzwingen und auf diese Weise eine Datenübertragung über den Schutzzweig 32 zu ermöglichen. Jedes der Netzwerkelemente wird durch den Overhead übertragener Daten von dieser Betriebsstörung in Kenntnis gesetzt.

In dem PPS-Ringsystem von Fig. 3 wird beispielsweise eine Hauptleitungsinformation unter Verwendung des Weges vom Netzwerkelement 11 zum Netzwerkelement 12 als Arbeitszweig 30 und unter Verwendung des Weges vom Netzwerkelement 11 über die Netzwerkelemente 14, 13 zum Netzwerkelement 12 als Schutzzweig 32 übertragen, und eine Unterleitungsinformation während der Wiederverwendung wird vom Netzwerkelement 14 zum Netzwerkelement 13 unter Verwendung eines Abschnitts des Schutzzweiges 32 übertragen. Die voranstehend erwähnte Overhead-Information wird zwischen sämtlichen Netzwerkelementen übertragen. Im Falle des Auftretens einer Hauptleitungs-Betriebsstörung wird Information, welche das Auftreten der Betriebsstörung anzeigt, an die Netzwerkelemente 11, 12, 13 und 14 durch Overhead-Information geschickt, so daß die Wiederverwendungs-Unterleitung durch die Schaltgeräte 21, 22, 23 und 24 abgetrennt wird, wodurch der Schutzzweig 32 so arbeiten kann, wie er es ursprünglich sollte.

In dem PPS-Ringsystem von Fig. 3 ermöglichen die Schaltgeräte 21, 22, 23 und 24 in den Netzwerkelementen 11, 12, 13 und 14 eine Umschaltung zwischen der ersten Querverbindung für den normalen Schutzzweig und der zweiten Querverbindung für den Betrieb als zweiter Arbeitszweig, und stellen die geeignete Querverbindung im Falle einer Arbeitszweig-Betriebsstörung ein. Dies ermöglicht eine automatische Einstellung des Signalzweiges von dem gestörten Arbeitszweig auf den Schutzzweig, obwohl der Schutzzweig als zweiter Arbeitszweig eingesetzt wurde.

Daher kann das PPS-Ringsystem von Fig. 3 den Schutzzweig als zweiten Arbeitszweig für ein zweites Signal nutzen, wenn der Arbeitszweig normal arbeitet (Wiederverwendungsmodus) und den primären Arbeitszweig unter Verwendung des Schutzzweiges umgehen, wenn ersterer ausfällt, wodurch die Selbsteinstellung des Ringes ermöglicht wird.

Auf diese Weise kann der Ring dadurch wirksam eingesetzt werden, daß zugelassen wird, daß ein Hauptleitungssignal in einen Zweig auf der Grundlage der ersten Querverbindungsinformation fließt, und ein Unterleitungssignal niedriger Priorität auf der Grundlage der zweiten Querverbindungsinformation fließt.

In Fig. 4 ist eine detailliertere, zweite Ausführungsform des PPS-Ringsystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Das PPS-Ring-Netzwerksystem von Fig. 4 ist mit sechs Stationen 51, 52, 53, 54, 55 und 56 versehen, die im wesentlichen auf dieselbe Weise wie in Fig. 3 miteinander in einer Ringanordnung verbunden sind. Jede dieser Stationen 51 bis 56 weist dieselbe Anordnung auf, und ihr jeweiliger Hauptabschnitt ist so aufgebaut, wie in Fig. 5 dargestellt ist.

Ein Netzwerkelement, welches eine Station bildet, umfaßt einen Detektor 101 für einen Zweig-Overhead (POH), einen Betriebsstörungsdetektor 102, ein erstes Register 103, ein zweites Register 104, einen Selektor 105 und eine Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106. Wie dargestellt, gelangt ein Datensignal 108 durch den POH 101 und die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106.

Der Betriebsstörungs-Detektor 102 erfaßt jede Betriebsstörung in dem Netzwerk auf der Grundlage eines Zweig-Overhead-Bytes einschließlich Betriebsstörungsinformation, welche von dem Zweig-Overhead-Detektor 101 aus einem Hauptsignal von einer anderen Station auf dem Ring erfaßt wird. Das erste Register 103 enthält eine erste Querverbindungsinformation für den PPS-Ring, während das zweite Register 104 eine zweite Querverbindungsinformation für eine Wiederverwendung enthält. Die zweite Querverbindungsinformation wird in das zweite Register 104 durch eine CPU (Central Processing Unit: Zentrale Bearbeitseinheit) 107 eingegeben, falls erforderlich. Die erste Querverbindungsinformation kann ebenfalls vorher in das erste Register 103 von der CPU 107 eingegeben werden. Der Selektor 105 wählt entweder das erste oder das zweite Register 103 bzw. 104 aus, entsprechend der Leitungsbenutzung, wenn keine Netzwerk-Betriebsstörung in dem Betriebsstörungsdetektor 102 ermittelt wird. Wird eine Netzwerk-Betriebsstörung festgestellt, so wird andererseits der Selektor 105 dazu gezwungen, das erste Register 103 für den PPS-Ring auszuwählen, selbst wenn bislang das zweite Register 104 für die Wiederverwendung ausgewählt worden war. Die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 führt eine Zeitschlitzzuordnung (TSA) für ein Hauptsignal durch, welches von einer anderen Station über den Zweig-Overhead-Detektor 101 empfangen wurde, für ein Hauptsignal zum oder vom zugeordneten Endgerät der entsprechenden Station, und für ein Hauptsignal zu einer anderen Station auf dem Ring, abhängig von dem Zustand des Selektors 105, wodurch die richtigen Querverbindungen eingerichtet werden.

Die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 führt bei jedem Zeitschlitz die Vorgänge des Durchlassens, Wegfallenlassens oder Addierens durch. Bei dem Durchlaßvorgang gelangt das Signal bezüglich eines bestimmten Zeitschlitzes des Datensignals 108, welches von einer anderen Station über den Zweig-Overhead-Detektor 101 empfangen wurde, durch die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 und wird von der Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 an eine andere Station auf dem Ring ausgegeben. Bei dem Wegfallvorgang wird das Signal bezüglich eines bestimmten Zeitschlitzes des Datensignals 108, welches von einer anderen Station über den Zweig-Overhead-Detektor 101 empfangen wurde, aus dem bestimmten Zeitschlitz durch die Zeitschlitz- Zuordnungsvorrichtung 106 herausgezogen und von der Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 an das zugehörige Endgerät der entsprechenden Station ausgegeben. Als Ergebnis des Wegfallvorgangs wird der Zeitschlitz leer, welcher dem herausgezogenen Signal zugeordnet war. Bei dem Addiervorgang wird das von dem zugeordneten Endgerät eingegebene Datensignal 108 dem leeren Zeitschlitz auf dem Datensignal 108 durch die Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 zugeordnet, und von der Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 an eine andere Station auf dem Ring ausgegeben.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für ein Zweig-Overhead-Byte. In der ersten bis vierten Bitposition ist eine Gültigkeits/Ungültigkeitsinformation angeordnet, welche anzeigt, ob in dem Zweig-Overhead-Byte enthaltene Information gültig oder ungültig ist (beispielsweise könnte "1001" anzeigen, daß die Information gültig ist; andere Werte könnten eine Ungültigkeit anzeigen). In der fünften bis siebten Bitposition wird ein Störindikator angeordnet, welcher den Betriebsstörungszustand des Arbeitszweiges anzeigt (beispielsweise könnte "111" das Auftreten einer Betriebsstörung in dem Arbeitszweig anzeigen; "000" könnte anzeigen, daß der Arbeitszweig normal arbeitet) . In der achten Bitposition wird Zweiginformation angeordnet, welche anzeigt, ob der das Overhead-Byte tragende Zweig der Arbeitszweig oder der Schutzzweig ist (beispielsweise könnte "0" den Arbeitszweig bezeichnen; und "1" könnte den Schutzzweig anzeigen).

Nachstehend wird der Betrieb des auf diese Weise aufgebauten PPS-Ringes beschrieben.

Zur Durchführung einer Zweigumschaltung während der Wiederverwendung des Netzwerkelements wird bei jeder der Stationen 51 bis 56 zugelassen, daß sie zwei Stücke an Querverbindungsinformation zur Ausbildung von Ringzweigen aufweist, also eine erste und eine zweite Querverbindungsinformation. Wie voranstehend erläutert, wird die erste Querverbindungsinformation, welche Information für den normalen PPS-Ring-Modus darstellt, zuerst verwendet, um PPS-Ring-Zweige auszubilden. Die zweite Querverbindungsinformation, welche gültige Information nur für den Schutzzweig darstellt, wird zur Ausbildung eines Zweiges zur Wiederverwendung als zweiter Arbeitszweig verwendet.

Ein Zweig-Overhead-Byte, welches verschiedene Informationen trägt, wird auf der Grundlage der ersten Querverbindungsinformation über einen PPS-Ring-Zweig durchgelassen. Es wird darauf hingewiesen, daß ein verfügbares Byte (beispielsweise das G3-Byte) in dem Zweig- Overhead auf der SPE (Synchronous Payload Envelope: Synchron- Nutzlast-Hülle) von SONET/SDH als das Zweig-Overhead-Byte verwendet wird.

Das Zweig-Overhead-Byte wird von dem POH-Detektor 101 und dann von der Zeitschlitz-Zuordnungsvorrichtung 106 empfangen, welche eine Querverbindung durchführt. Eine Umschaltung zwischen der ersten und der zweiten Querverbindungsinformation erfolgt auf der Grundlage der Information, die in dem Overhead-Byte enthalten ist. Das Overhead-Byte wird ausgegeben, durchgelassen oder weggelassen bei dem Signal 108 entsprechend der ersten Querverbindungsinformation, wie voranstehend erläutert wurde. Die Overhead-Byte-Information wird dann in einem Netzwerkelement erzeugt, in welchem ein Signal 108 zugefügt wird.

Die Overhead-Information wird entsprechend der ersten Querverbindungsinformation übertragen. Ob der Arbeitszweig oder der Schutzzweig verwendet werden soll, wird entsprechend dem Zweigzustands-Informationsbit in dem Zweig-Overhead-Byte festgelegt. Handelt es sich um den Arbeitszweig, so wird die erste Querverbindungsinformation fest gewählt. Handelt es sich um den Schutzzweig und wurden sowohl die erste als auch die zweite Querverbindungsinformation eingestellt, dann erfolgt eine Umschaltung.

Die Umschaltung erfolgt auf nachstehende Weise. Der Arbeitszweig wird normal eingestellt, so daß die Hauptleitungs-Sendedaten fließen können, und daraufhin wird der Gegenrichtungs-Schutzzweig in dem ersten Register 103 eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt fließen die Hauptleitungs- Sendedaten auch durch den Schutzzweig. Zur wirksamen Nutzung des Schutzzweiges wird daraufhin ein Wiederverwendungszweig in dem zweiten Register 104 auf der Schutzseite eingestellt. Dann wird das Overhead-Byte erfaßt, um den Zustand des Arbeitszweiges zu überwachen. Ist dieser normal, so wird das zweite Register 104 ausgewählt, um einen Zweig einzustellen. Ist er nicht normal, so wird das erste Register 103 ausgewählt, um einen Zweig einzustellen. Auf diese Weise wird das Netzwerk normalerweise in den Wiederverwendungszustand versetzt. Tritt in dem Arbeitszweig eine Betriebsstörung auf, dann tritt das Netzwerk in den PPS-Ring-Zustand ein. In diesem Zustand wird der empfangene Overhead auf der Grundlage eines erkannten Musters in dem Overhead-Byte aktualisiert, wodurch die Gefahr einer anormalen Umschaltung verhindert wird.

Der in Fig. 4 gezeigte Ring mit sechs Stationen wird nachstehend im einzelnen erläutert.

Fig. 4 zeigt den normalen Zustand, in welchem der Schutzzweig als ein Wiederverwendungszweig für eine Unterleitung verwendet wird. Eine Hauptleitung 40 erstreckt sich von der Station 51 über die Station 52 zur Station 53, und eine Unterleitung 42 erstreckt sich von der Station 56 zur Station 55 sowie von der Station 55 zur Station 54. In diesem Fall werden, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Overhead-Byte NW, welches Normal/Arbeitszweig anzeigt, und ein Overhead-Byte NP, welches Normal/Schutzzweig anzeigt, übertragen.

Fig. 7 zeigt den Zustand, bei welchem in dem Arbeitszweig 40 eine Betriebsstörung oder eine Unterbrechung 44 aufgetreten ist. In diesem Fall kann der Schutzzweig nicht länger als der Wiederverwendungs- oder zweite Arbeitszweig 42 eingesetzt werden. Der ursprüngliche Schutzzweig 46 wird dazu verwendet, den ausgefallenen Arbeitszweig zu ersetzen, wodurch eine Rettung des Netzwerks ermöglicht wird.

Es wird angenommen, daß - wie in Fig. 7 gezeigt - die Unterbrechung 44 in dem Arbeitszweig zwischen den Stationen 52 und 53 aufgetreten ist. Dann erstreckt sich die Hauptleitung von der Station 51 über die Stationen 56, 55 und 54 zur Station 53 auf dem Schutzzweig 46, und es ist keine Unterleitung für eine Wiederverwendung verfügbar. In diesem Fall werden das Overhead-Byte NW, welches Normal/Arbeitszweig anzeigt, und das Overhead-Byte AP, welches Anormal/Schutzzweig anzeigt, wie in Fig. 7 gezeigt, übertragen. Auf diese Weise kann die wirksame Nutzung der PPS-Ring-Leitungen erzielt werden.

Wenn daher keine Betriebsstörung auf dem Ring vorliegt, kann das Wiederverwendungssystem verwendet werden, welches doppelt so viele Zweige wirksam nutzt wie der momentane Zustand. Darüber hinaus kann die Hauptleitung auf gewöhnliche Weise eingesetzt werden. Weiterhin ist ein Erkennungsmuster in einem Schaltbefehls-Übertragungs-Overhead-Byte enthalten, wodurch verhindert wird, daß eine falsche Umschaltung erfolgt.

Die PPS-Ring-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Der Ring kann beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl an Stationen aufweisen als bei den Ausführungsformen gezeigt wurde. Selbst wenn jedes Netzwerkelement anders angeordnet ist als bei der Anordnung von Fig. 5, muß es so nur angeordnet sein, daß es im wesentlichen dieselbe Einrichtung wie die in Fig. 3 gezeigten Schalteinheiten aufweist.

Offensichtlich kann bei der vorliegenden Erfindung ein weiter Bereich unterschiedlicher Arbeitsarten gebildet werden, auf der Grundlage der Erfindung, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (8)

1. Geschaltetes Zweigschutz-Netzwerksystem, gekennzeichnet durch:
mehrere Netzwerkelemente, die miteinander in einer geschalteten Zweigschutz-Ringanordnung durch mehrere Leitungen verbunden sind, wobei jedes Netzwerkelement aufweist:
eine erste Querverbindungs-Einstelleinrichtung zur Einstellung auf den Leitungen einer ersten Querverbindung für den geschalteten Zweigschutz-Ring, welche einen primären Arbeitszweig und einen Schutzzweig verwendet, wobei der primäre Arbeitszweig und der Schutzzweig primäre Signale in einer Richtung bzw. der anderen Richtung übertragen;
eine zweite Querverbindungs-Einstelleinrichtung zur Einstellung einer zweiten Querverbindung zur Wiederverwendung des Schutzzweiges als ein sekundärer Arbeitszweig zur Übertragung sekundärer Signale auf den Leitungen; und
eine Übertragungssteuereinrichtung, welche auf das Vorhandensein oder das Fehlen einer Betriebsstörung in dem primären Arbeitszweig reagiert, zum Umschalten zwischen der ersten und zweiten Querverbindungs- Einstelleinrichtung, um die Einrichtung der ersten Querverbindung im Falle einer Betriebsstörung des primären Arbeitszweiges zu erzwingen, so daß eine Datenübertragung der primären Signale über die Leitungen erfolgen kann, selbst wenn der primäre Arbeitszweig ausfällt.

2. Netzwerksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungssteuereinrichtung eine Informations- Einstelleinrichtung aufweist, damit Zweiginformation entweder einen primären Arbeitszweig oder einen Schutzzweig anzeigen kann, und eine Betriebsstörungsinformation, welche das Vorhandensein oder das Fehlen einer Betriebsstörung anzeigt, über die Leitungen als Teil der primären Signale übertragen werden kann, und eine Informations-Erfassungseinrichtung aufweist, um die Zweiginformation und die Betriebsstörungsinformation von den primären Signalen zu erfassen, und zwischen der ersten und zweiten Querverbindung auszuwählen.

3. Netzwerksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Informations-Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Anordnen der Zweiginformation und der Betriebsstörungsinformation in einem vorbestimmten, leeren Bereich im Zweig-Overhead der primären Signale aufweist.

4. Netzwerksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Informations-Einstelleinrichtung weiterhin eine Einrichtung aufweist, welche die Übertragung von Identifizierungsinformation, welche anzeigt, daß Übertragungsdaten gültig oder ungültig sind, über die Leitungen ermöglicht, zusammen mit der Zweiginformation und der Betriebsstörungsinformation.

5. Netzwerksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Informations-Einstelleinrichtung weiterhin eine Einrichtung zum Anordnen der Identifizierungsinformation, der Zweiginformation und der Betriebsstörungsinformation in einem vorbestimmten, leeren Bereich im Zweig-Overhead von Übertragungsdaten aufweist.

6. Netzwerksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Querverbindungs- Einstelleinrichtung jeweils ein erstes bzw. zweites Register zum Speichern erster bzw. zweiter Querverbindungsinformation aufweist.

7. Betriebsstörungs-Erholungsverfahren für ein geschaltetes Zweigschutznetzwerk, welches aus mehreren Netzwerkelementen besteht, die miteinander durch mehrere Leitungen verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Einstellen in jedem Netzwerkelement, zweier Querverbindungen, die aus einer ersten Querverbindung für einen geschalteten Zweigschutzring, welcher einen primären Arbeitszweig und einen Schutzzweig verwendet, die zur jeweiligen Übertragung primärer Daten in einer Richtung bzw. in der anderen Richtung ausgebildet sind, und einer zweiten Querverbindung zur Wiederverwendung des Schutzzweiges zur Übertragung sekundärer Daten bestehen;
Übertragung von Zweiginformation, welche den primären Arbeitszweig oder den Schutzzweig anzeigt, und von Betriebsstörungsinformation, welche das Vorhandensein oder das Fehlen einer Betriebsstörung anzeigt, zusammen mit den primären Daten auf einer Leitung des geschalteten Zweigschutz-Ringnetzwerks; und
Einstellen, in Reaktion auf die Betriebsstörungs- Information, der zweiten Querverbindung nur dann, wenn keine Betriebsstörung in dem primären Arbeitszweig vorliegt, und Einstellen der ersten Querverbindung zwangsweise, wenn eine Betriebsstörung in dem primären Arbeitszweig vorhanden ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß Identifizierungsinformation, welche anzeigt, ob die primären Daten gültig oder ungültig sind, auf den Leitungen zusammen mit den primären Daten übertragen werden kann, und verhindert wird, in Reaktion auf die Identifizierungsinformation, daß ein empfangendes Netzwerkelement die sekundären Daten empfängt, wenn eine Betriebsstörung in dem primären Arbeitszweig vorliegt.