DE60114296T2

DE60114296T2 - Verbindung zwischen MS-SPRING und SNCP Ring-Telekommunikationsnetzwerken

Info

Publication number: DE60114296T2
Application number: DE60114296T
Authority: DE
Inventors: Giuseppa Licata; Ernesto Colizzi
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: EP1158831A2; US20030206515A1; JP4420583B2; ATE308168T1; EP1158831B1; ITMI20001163A0; IT1319278B1; CA2348304A1; JP2002026946A; DE60114296D1; US7035203B2; EP1158831A3; ITMI20001163A1; ES2247034T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Telekommunikationsnetzwerke und insbesondere die Verbindung zwischen einem MS-SPRING Netzwerk und einem SNCP Ringnetzwerk höherer Ordnung.
In modernen Telekommunikationsnetzwerken wird es extrem wichtig, die Möglichkeit zu haben, Fehler, die in den Netzwerken selbst auftreten, zu reparieren, ohne die Funktionalität des Dienstes zu beeinträchtigen. Deswegen werden immer häufiger Ringarchitekturen eingesetzt, und darüber hinaus werden die Telekommunikationsnetzwerke im Allgemeinen mit Schutzeinrichtungen gegen den möglichen Ausfall ihrer Komponenten ausgestattet.
In den SDH MS-SP (Multiplex Section Shared Protection = gemeinsamem Multiplexabschnitts-Schutz) RING Netzwerken wird beispielsweise ein verteilter Schutzmechanismus eingesetzt, der eine automatische Wiederaufnahme des Datenverkehrs erlaubt, falls bei den Verbindungsfasern ein Fehler auftritt. Mit anderen Worten, das MS-SP Ringnetzwerk führt die automatische Wiederaufnahme des Datenverkehrs durch ein synchronisiertes Re-Routing des besagten Verkehrs durch, was an jedem Knoten des Rings geschieht. Dieser Vorgang wird durch ein Protokoll gesteuert, das aus Meldungen besteht, die kontinuierlich zwischen benachbarten Knoten ausgetauscht werden. Das besagte Protokoll und die betreffenden Operationen sind in mehreren internationalen Standards definiert, die von ANSI, von ITU-T und ETSI herausgegeben wurden, und die durch einen bestimmten Satz von Regeln und Meldungen gekennzeichnet sind. Siehe beispielsweise die ITU-T Empfehlung G.841.
Ein SNCP Ringnetzwerk (entsprechend Definition 3.31, dargelegt in der ITU-T Empfehlung G.805) ist ein Ringnetzwerk mit einem Schutztyp, der gebildet ist von einer Unterebene, die erzeugt wird durch Erweitern des Anschlusspunkts des Unternetzwerks (wobei "Unternetzwerk" bedeutet, dass topologische Komponenten benutzt werden, um das Routing einer spezifischen charakteristischen Information durchzuführen).
Eine der wichtigsten Netzwerkarchitekturen wird gebildet durch das Zusammenschalten von Ringnetzwerken bei Verwendung einer "Dual Node and Drop & Continue" Architektur, nämlich einer Architektur, bei der zwei Knoten jedes Rings miteinander verbunden sind. Die "Drop & Continue" Funktion ist eine Funktion, die innerhalb eines Knotens implementiert ist, wobei der Verkehr vom Betriebskanal aus dem Ring ausgeleitet wird und gleichzeitig über den Ring fortgesetzt wird.
Die klassische Lösung sieht vier Netzwerkelemente oder Knoten vor (zwei für den einen Ring und zwei für den anderen Ring) die verbunden sind durch STM-N Schnittstellen; durch die Verwendung von großen ADMs (Add Drop Multiplexern) oder DXCs (Digitale Cross Connects), die im Wesentlichen zwei Knoten integrieren und als Ringschlüsse arbeiten, ist es möglich, die über alles gesehene Zahl von Verbindungsknoten auf zwei zu reduzieren. In diesem Fall werden die Verbindungen in der Netwerkelementmatrix hergestellt, ohne die STM-N Schnittstellen zu benutzen.
Die "Dual Node and Drop & Continue" Architektur ist aus der ITU-T Empfehlung G.842 bekannt, aber diese Empfehlung berücksichtigt nur den Fall von vier getrennten Verbindungsknoten. Selbst wenn man zwei Knoten in einem integrieren würde (und somit die Verwendung der STM-N Schnittstellen vermeiden würde), würde diese Lösung die gleichen Unzulänglichkeiten haben aus Sicht des Managements, weil drei Selektoren für jeden Circuit auf jeden Fall verwendet und gemanagt werden müssten. Ein weiterer Nachteil dieser möglichen Lösung, bei der zwei Knoten in einem integriert sind, ist der, dass es in Bezug auf den Fasereinsatz und die Bandausnutzung kostspielig wäre.
Die Patentanmeldung GB-A-2 332 832 zeigt in 4 einen ersten SNCP Ring, verbunden mit einem zweiten SNCP Ring über nur zwei Knoten 136 und 142, aber jeder Knoten enthält zwei Pfadselektoren (Knoten 136 enthält Pfadselektoren 138 und 140, während Knoten 142 die Pfadselektoren 144 und 146 enthält). 4 stellt eine Verbesserung von 17 in G.842 der TTU-T G.842 (4/1997) dar, weil zwei Knoten in einem integriert sind, aber es sind vier Pfadselektoren bei den zwei Knoten zur Verbindung der Ringe notwendig.
Das Dokument "Evolution of Transport Network Architectures – Author: C. Coltro", veröffentlicht 1997 zeigt in 1 drei verschiedene Netzwerkarchitekturen zur Verbesserung der Netzwerk-Überlebensfähigkeit, gestützt auf das Zusammenschalten von Ringen an einem Knoten, an zwei Knoten- zu virtuellem Ring oder an zwei Knoten- mit Drop and Continue. Der Vorteil von zwei Knoten (im Vergleich zu einem) ist ein Schutz des Verkehrs bei einem einzigen Fehler zwischen zwei benachbarten Ringen, während der weitere Vorteil von Drop and Continue im Vergleich zum virtuellen Ring der ist, dass der Verkehr bei einem Fehler bei jedem Ring geschützt ist.
Im Hinblick auf die bekannten Lösungen und deren Nachteile ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsarchitektur zwischen einem MS Shared Protection Ring und einem Dual Node und Drop and Continue SNCP Ring höherer Ordnung aufzuzeigen bei Verwendung von nur zwei Knoten und bei Vermeidung der Managementkomplexität der bekannten Lösungen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Architektur des vorgenannten Typs zur Verfügung zu stellen, die weniger kostenintensiv ist in Bezug auf eingesetzte optische Faser und auf Bandbreite.
Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1 und ein Netzwerkelement nach dem unabhängigen Anspruch 2. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, den SNCP Ring direkt im Service-Selektor des MS Shared Protection Rings zu schließen.
Die Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung, die lediglich als erläuterndes und nicht als einschränkendes Beispiel gegeben wird, sicher klar dargestellt, diese ist mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungsseiten zu lesen, in denen:
1 einen MS Shared Protection Ring zeigt, verbunden mit einem SNCP Ring mit einer Dual Node und Drop and Continue Architektur, die mit vier Netzwerkelementen ausgestattet ist und der Pfad vom Knoten A zum Knoten H verläuft;
2 ähnlich ist wie 1, aber der Pfad in der Gegenrichtung verläuft, nämlich vom Knoten H zum Knoten A;
3 einen MS Shared Protection Ring zeigt, verbunden mit einem SNCP Ring mit einer Dual Node und Drop and Continue Architektur, realisiert mit nur zwei Netzwerkelementen bei denen der Pfad vom Knoten A zum Knoten H verläuft;
4 ähnlich ist wie 3, aber der Pfad in der Gegenrichtung verläuft, nämlich vom Knoten H zum Knoten A;
5 einen MS Shared Protection Ring zeigt, erfindungsgemäß verbunden mit einem SNCP Ring mit einer Dual Node und Drop and Continue Architektur.
Ähnliche Teile oder funktionell äquivalente Elemente werden über die verschiedenen Darstellungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In den verschiedenen Zeichnungen wird immer ein Vier-Faser MS Shared Protection Ringnetzwerk (RING 1) und ein SNCP Ringnetzwerk (RING 2) gezeigt, durch Knoten oder Netzwerkelemente (C, D, E, F; M, N) miteinander verbunden. Der Knoten C von 1 und 2 (Knoten M der 3 bis 5) wird als primärer Knoten des MS Shared Protection Rings angesehen, während Knoten D von 1 und 2 (Knoten N der 3 bis 5) als sekundärer Knoten des MS Shared Protection Rings betrachtet wird. In RING 1 wird die (geschützte) Arbeitsfaser als graue "Röhre" angedeutet, während die Schutzfaser als weiße "Röhre" dargestellt wird. Die verschiedenen Pfade werden als durchgezogene fette Linien abgebildet mit Pfeilspitzen, um die Richtung klar zu zeigen (im Wesentlichen entsprechend der ITU-T Empfehlung G.842). Natürlich wird die Tatsache, dass RING 1 als ein Vier-Faser-Ring dargestellt wird, einfach aus praktischen Gründen für die Repräsentation diktiert, die gleichen Konzepte gelten aber auch für Zwei-Faser-Ringe.
Wie in 1 gezeigt, benutzt ein geschützter Pfad von einem Quellenknoten A zu einem Bestimmungsknoten H eine Arbeitsfaser von A nach C (primärer Knoten); die Drop & Continue (D & C) Funktion wird bei C durchgeführt, der Verkehr wird nämlich ausgeleitet in Richtung Knoten E von RING 2, wird aber auch durchgeleitet zum sekundären Knoten D; dann gelangt er vom Knoten E zum Knoten G (der zulässt, dass er durchgeleitet wird) bis zum Bestimmungsknoten H; gleichzeitig gelangt der durchgeleitete Verkehr vom Knoten D zum Knoten F bis er ebenfalls den Bestimmungsknoten H erreicht. Im Knoten H ist ein Pfadselektor (PSH) angeordnet, der den Pfad auswählt, der von der einen oder der anderen Seite kommt (abhängig vom Pfadstatus).
In 2 ist die gleiche Architektur mit einem Pfad von H nach A gezeigt. Der Pfad verläuft von H (Quellenknoten, RING 2) nach A (Bestimmungsknoten, RING 1). Das Signal geht vom Knoten H 1) zum Knoten G und weiter zum Knoten E, wo es i) ausgeleitet und zum Pfadselektor (PSE) gesendet wird und ii) durchgeleitet wird zum Serviceselektor (SSF) des Knotens F; und 2) zum Knoten F, wo es iii) zum Serviceselektor (SSF) ausgeleitet wird, und iv) durchgeleitet zum Pfadselektor (PSE) des Knotens E. Der Pfad verläuft vom Pfadselektor (PSE) des Knotens E zu einem Serviceselektor (SSC) des Knotens C. Ähnlich verläuft der Pfad vom Serviceselektor (SSF) des Knotens F zum Knoten D und zum Serviceselektor (SSC) des Knotens C. Der Serviceselektor (SSC) selektiert eines der beiden Signale und sendet es zum Bestimmungsknoten A.
Diese bekannte Lösung hat die Nachteile, dass sie vier Knoten für die Zusammenschaltung benötigt und dass sie Bandbreite und Tributary Ports für den Aufbau der Verbindung zwischen jedem Knotenpaar braucht.
Die Architektur von 3 und 4 ist funktionell ähnlich denen von 1 und 2, aber die Netzwerkelemente C und E sind integriert in einem einzigen Netzwerkelement M (einem ADM oder einem DCX). Ein analoges Argument gilt für die Knoten D und F, die in N integriert sind. In diesem Fall besteht der Vorteil in der Reduzierung von Einrichtungen und Verbindungsschnittstellen bringt aber den Nachteil mit sich, dass drei Selektoren gemanagt werden müssen (von den sich zwei (SSM, PSM) in der gleichen Matrix befinden), und dass die Faser zwischen primären Knoten und sekundären Knoten nicht optimal genutzt werden und einige Bandbreite nicht genutzt wird.
Vor der Beschreibung der erfindungsgemäßen Architektur mit Bezug auf 5 wird ein kurzer Hinweis auf das Konzept des primären Knotens und des Serviceselektors (SS) in einem MS Shared Protection Ringnetzwerk gemacht. Der primäre Knoten ist der Knoten, der die Serviceselektion und die Drop & Continue Funktionen für einen Tributary durchführt. Natürlich können verschiedene Tributaries verschiedene Primärknoten bestimmt haben. Ein Serviceselektor (SS) ist die Funktion eines Knotens, die zur Ringzusammenschaltung benutzt wird. Er selektiert den Datenverkehr von Kanälen, der von einer Seite des Knotens kommt oder den Verkehr, der in den Ring eintritt, entsprechend bestimmter Kriterien.
Wie leicht einzusehen ist, verwendet die erfindungsgemäße Architektur eine "Dual Node and Drop & Continue" Funktion, die mit nur zwei Verbindungsknoten (M und N) realisiert ist. Der primäre Knoten des MS Shared Protection Rings, Knoten M, umfasst den Serviceselektor (oder Brücke- und Vermittlungsselektor) SS'M und genau dieser Selektor wird benutzt, den HO SNCP Ring zu schließen.
Somit wird ein Pfad, der in das MS Shared Protection Ringnetzwerk (RING 1) von Knoten A eintritt, den primären Verbindungsknoten M erreichen, wo er innerhalb der Matrix zum SNCP Ring (RING 2) ausgeleitet wird; er wird durch den Zwischenknoten G geleitet und erreicht den Pfadselektor (PSH) des Bestimmungsknotens H. Im Netzwerkelement M wird der Pfad auch weiterverfolgt (D & C) in Richtung auf den sekundären Verbindungsknoten N, um den Pfadselektor (PSH) des Bestimmungsknotens H zu erreichen, der auswählt, welcher von den zwei Pfaden auszuleiten ist.
Der Pfad von H nach A wird dem SNCP Ring (RING 2) entlang beiden Richtungen folgen und den Serviceselektor (SSM) des primären Knotens M erreichen, indem er sowohl den Zwischenknoten G als auch den sekundären Knoten N durchläuft bei Benutzung der Faserstrecke N-M des MS Shared Protection Rings. Der Serviceselektor (SSM) des primären Knotens M seinerseits selektiert eines der beiden Signale und sendet es zum Bestimmungsknoten A.
Der offensichtlichste Vorteil dieser Lösung ist, dass die Faserstrecke des RING 2 zwischen den Verbindungsknoten fehlt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zahl der benutzten STM-N Ports reduziert ist (ein Paar von I/O Ports wird bei jedem Netzwerkelement eingespart).
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, dass die Anzahl der Selektoren, die der Netzwerkmanager und das Netzwerkelement verwalten müssen, sich von drei (Anordnung nach dem Stand der Technik) auf einen reduziert. All dies natürlich, ohne dass die Zuverlässigkeit gegen Unterbrechungen unter allen Umständen beeinträchtigt wird.
Die Funktionen von primären und sekundären Knoten können sowohl in Hardware als auch in Software implementiert werden, und aus diesem Grund umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Computerprogramm, bestehend aus Programmcodiermitteln für die Durchführung aller Schritte des Verfahrens, wenn dieses Programm auf einem Computer abläuft. Es umfasst auch computerlesbare Mittel, die eine aufgezeichnetes Programm enthalten, wobei die besagten computerlesbaren Mittel Programmcodiermittel umfassen für die Durchführung aller Schritte des Verfahrens, wenn dieses Programm auf einem Computer abläuft.
Es wurde eine neue Netzwerkarchitektur beschrieben für eine vorteilhafte Verbindung eines MS Shared Protection Rings mit einem SNCP Ring, die alle an sie gestellten Aufgaben erfüllt. Für den Fachmann auf diesem Gebiet sind viele Abwandlungen, Modifikationen, Variationen und andere Anwendungen offensichtlich nach dem Studium der Beschreibung und der anhängenden Zeichnungen, die deren bevorzugte Ausführungsbeispiele offenbaren.

Claims

Verfahren zum Verbinden eines Ringnetzwerks mit Multiplex Section, MS, Shared Protection (= gemeinsamem Multiplexabschnitts-Schutz), (RING 1) mit einem Ringnetzwerk mit Sub Network Connection Protection, SNCP, (= Teilnetz-Verbindungsschutz) (RING 2) über einen primären Verbindungsknoten (M) und einen sekundären Verbindungsknoten (N), verbindbar über eine optische Faserstrecke, wobei der besagte primäre Verbindungsknoten (M) Mittel umfasst zum Durchführen einer Drop & Continue (D & C) Operation und einen Serviceselektor (SS_M) für jeden Circuit, und dieser Serviceselektor Datenverkehr selektiert, der vom SNCP Ring aus zwei verschiedenen Richtungen kommt, und das Verfahren gekennzeichnet ist durch folgende Schritte: – Schließen des besagten SNCP Ringnetzwerks (RING 2) durch den Serviceselektor (SS_M) des primären Knotens (M) des Multiplex Section Shared Protection Ringnetzwerks; und – Auswählen eines Signals mittels des besagten Serviceselektors (SS_M) zwischen: • einem Signal, das von dem besagten SNCP Ringnetzwerk (RING 2) kommt und direkt in den primären Knoten (M) eintritt und • einem Signal, das von dem besagten SNCP Ringnetzwerk (RING 2) kommt, durch den sekundären Knoten (N) durchgeleitet wird und in den primären Knoten (M) eintritt, indem es die optische Faserstrecke durchläuft, die den primären und den sekundären Knoten (M, N) verbindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der besagte Schritt des Schließens des besagten SNCP Ringnetzwerks (RING 2) durch den Serviceselektor (SS_M) des primären Knotens (M), folgende Schritte umfasst, die an dem primären Verbindungsknoten (M) durchgeführt werden: – Empfangen eines Signals, das in das MS Shared Protection Ringnetzwerk (RING 1) eintritt, Ausleiten des Signals zu besagtem SNCP Ringnetzwerk (RING 2) und Weiterleiten des Signals zu besagtem sekundären Verbindungsknoten (N) durch Benutzen der optischen Faserstrecke, die den primären und den sekundären Knoten (M, N) verbindet; – Senden des besagten Signals, das von dem Serviceselektor (SS_M) ausgewählt wurde, an den Zielknoten (A) des MS Shared Protection Ringnetzwerks (RING 1).
Netzwerkelement (M) zum Verbinden eines Ringnetzwerks mit Multiplex Section, MS, Shared Protection (RING 1) mit einem Ringnetzwerk mit Sub Network Connection Protection (RING 2) durch das besagte Netzwerkelement (M) und ein sekundäres Netzwerkelement (N), wobei das besagte Netzwerkelement (M) einen Serviceselektor (SS_M) für jeden Circuit umfasst für das Auswählen von Datenverkehr, der vom SNCP Ring aus zwei verschiedenen Richtungen kommt, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Serviceselektor (SS_M): – eingerichtet ist, ein Signal auszuwählen aus: • einem Signal, das von dem besagten SNCP Ringnetzwerk (RING 2) kommt und direkt in das Netzwerkelement (M) eintritt und • einem Signal, das von dem besagten SNCP Ringnetzwerk (RING 2) kommt, durch das sekundäre Netzwerkelement (N) durchgeleitet wird und in das Netzwerkelement (M) eintritt, indem es die optische Faserstrecke durchläuft, die das besagte Netzwerkelement und das sekundäre Netzwerkelement (M, N) verbindet, und – eingerichtet ist, das besagte ausgewählte Signal an den Zielknoten (A) des MS Shared Protection Ringnetzwerks (RING 1) zu senden.
Computerprogramm umfassend Codemittel, die so eingerichtet sind, dass alle Schritte der Ansprüche 1 und 2 ausgeführt werden, wenn das besagte Programm auf einem Computer abläuft.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, wobei das besagte computerlesbare Medium Codemittel aufweist, die so eingerichtet sind, dass alle Schritte von Anspruch 1 und 2 ausgeführt werden, wenn das besagte Programm auf einem Computer abläuft.