DE60314883T2

DE60314883T2 - Verfahren und Rahmensignal zur Inband-Erkennung und -Lokalisierung eines Path-Ausfalls in einer SDH/SONET Netzwerkdomäne

Info

Publication number: DE60314883T2
Application number: DE60314883T
Authority: DE
Inventors: Alberto Bellato; Vincenzo Sestito; Pietro Vittorio Grandi
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: ATE367022T1; US20050078607A1; DE60314883D1; EP1523117B1; CN1606265A; EP1523117A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf SDH/SONET-Telekommunikationsnetze und insbesondere auf ein Verfahren und einen entsprechenden Rahmen zum Schaffen der "Inband"-Path-Ausfall-Erkennung und -Lokalisierung. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Path-Ausfall-Erkennungs- und -Lokalisierungsmechanismus, der eine Logik besitzt, die in den verschiedenen Knoten eines SDH/SONET-Netzes verteilt ist.
Die in den letzten Jahren bei den Telekommunikationsnetzen aufgetretene Deregulierung hat häufig zu einer Mehrbetreiberumgebung geführt, bei der der Verkehr durchgehend übertragen werden kann, bevor er durch einen tatsächlichen Anwender abgeschlossen wird.
Folglich kann ein generischer Path "durch" verschiedene Netzdomänen folglich mit dem Bedarf, dass er durch jeden Betreiber gemanagt und/oder geschützt wird, "hindurchgehen".
Spezifisch ist der Bedarf, das Auftreten eines möglichen Ausfalls innerhalb/außerhalb einer Domäne zu unterscheiden, um den erkannten Fehler zu lokalisieren, ein Schlüsselproblem, um irgendein Verfahren der Verkehrswiederherstellung/des Verkehrsschutzes richtig zu aktivieren.
Ein bekannter Mechanismus, um Überwachungsfunktionalitäten (und außerdem Schutzfunktionalitäten) in einer SDH-Netzdomänene zu aktivieren, ist die sogenannte Tandemverbindung (TC). Derartige Mechanismen sind bereits unter ITU-T G.707 standardisiert worden (siehe Anhang C). Eine Tandemverbindung ist als eine Gruppe von VC-ns definiert, die durch ein oder mehrere Tandemleitungssysteme zusammen transportiert und aufrechterhalten werden, wobei die einen Bestandteil bildenden VC-Nutzdatenkapazitäten unverändert sind. Es wird angegeben, dass bei der Unterstützung des Zugangs des geschichteten Overheads, der im SDH verwendet wird, die Tandemverbindungs-Teilschicht zwischen den Multiplexabschnitt und die Path-Overhead-Schichten fällt (d. h. die Schichtung des Originalregeneratorabschnitts, des Multiplexabschnitts und des Path-Funktional-Overheads entwickelt sich zu den Regulatorabschnitt-, Multiplexabschnitt-, Tandemverbindungs- und Path-Schichten).
Der Tandemverbindungsmechanismus verwendet folglich richtige Bytes des POH, die von jenen verschieden sind, die normalerweise für die Ende-zu-Ende-Überwachung verwendet werden (typischerweise die B3-, C2- und J1-Bytes für die VC4/VC3-Paths). Die Tandemverbindung ist typischerweise für seriell angeordnete Netzdomänen verschiedener Betreiber entwickelt worden, nämlich für Netzdomänen verschiedener Telekommunikationsbetreiber, die durch einen bestimmten Path seriell durchquert werden.
In einem derartigen Szenario (seriell angeordnete Netzdomänen verschiedener Betreiber) steht das Problem mit dem Standardtandemverbindungsmechanismus sowohl mit den Wartungs- als auch Dienstniveau-Vereinbarungsoperationen in Beziehung, die einen Path beeinflussen. Im Fall von Ansprüchen eines Endanwenders kann der Betreiber, der schließlich einem derartigen Endanwender etwas in Rechnung stellt, nicht verstehen, welcher der dazwischenliegenden seriell angeordneten Betreiber ein fehlerbeeinflusstes Netz bereitgestellt hat, was zu einem ausgefallenen Path geführt hat.
Um eine derartige Unannehmlichkeit vermeiden, hat der Standard für ein weiteres Byte gesorgt, das N1-Byte des VC3/VC4-POH, dem durch den dazwischenliegenden Telekommunikationsbetreiber zugestimmt werden kann. Ein dazwischenliegender Betreiber schreibt am Eingang eines Paths in seinen Netzbereich irgendwelche möglichen Fehlercodierungswerte und externen Alarmzuständen in das N1-Byte und transportiert derartige Informationen zum Ausgangsendknoten seines Netzes, nämlich dem Path-End-knoten.
Folglich ist der bekannte Tandemverbindungsmechanismus im Fall seriell angeordneter Netzdomänen verschiedener Betreiber ziemlich effektiv, er ist aber im Fall geschachtelter Netzdomänen völlig uneffektiv und unbrauchbar. Im ersten Fall verläuft ein bestimmter Path von einem Eingangsendknoten zu einem Ausgangsendknoten einer ersten Netzdomäne und geht dann seriell durch eine zweite Netzdomäne, eine dritte Netzdomäne,... Im zweiten Fall verläuft ein bestimmter Path von einem Eingangsendknoten zu einem Ausgangsendknoten einer Hauptnetzdomäne, wobei er durch die Eingangsknoten der ersten, der zweiten,... und der n-ten dazwischenliegenden Netzdomänen und dann durch die Ausgangsknoten der n-ten,..., der zweiten und der ersten dazwischenliegenden Netzdomänen hindurchgeht. Es wird dem Fachmann auf dem Gebiet klar, dass, falls ein innerer Telekommunikationsbetreiber eine Tandemverbindung zum Überwachen seiner Domäne aktiviert, eine derartige Operation jede Tandemverbindung vernichtet, die möglicherweise durch einen Betreiber aktiviert worden ist, der sich außerhalb von ihr befindet. Folglich wird mit anderen Worten die durch den Hauptbetreiber aktivierte TC nutzlos, weil die geschachtelten Betreiber dieselben Bytes zum Schreiben von Informationen verwendet haben, die mit ihrem eigenen Netzstatus in Beziehung stehen.
Folglich passt die innerhalb der SDH-Technologie konzipierte Tandemverbindungsfunktionalität eine Netztopologie an, bei der verschiedene Betreiber das Management dazwischenliegender Domänen ausführen, die seriell verbunden sind: in diesen Domänen kann jeder Betreiber auf das N1-Byte des VC3/VC4-POH des VC höherer Ordnung (HOVC) für die interne Path-Überwachung zugreifen, was die Funktionalität bei den NEs beendet, die in seine Domäne eintreten/austreten.
Die Fehlerlokalisierung wird gegenwärtig durch die Steuerebene (DCC) durch ein zentralisiertes und verteiltes Management unterstützt. In einem SDH- oder SONET-Netz werden alle Alarminformationen durch verschiedene Netzelemente durch die Steuerebene dem Manager gemeldet. Folglich werden die DCC-Bytes (D1-D3 in SDH-RSOH oder Sonet-Abschnitts-Overhead und D4-D12 in SDM-MSOH oder Sonet-Leitungs-Overhead) als Kommunikationskanäle zum Übertragen derartiger Informationen verwendet und bilden den Überwachungs-/Steuerkanal. Der Überwachungs-/Steuerkanal ist wiederum vom Kommunikationskanal oder von der Datenebene getrennt (wobei sich Situationen ergeben könnten, in denen die Steuerebene durch einen Ausfall beeinflusst wird, während die Datenebene nicht beeinflusst wird, oder umgekehrt).
Die Ausfallokalisierung durch die Steuerebene ist auf Grund der verschiedenen funktionalen Schichten, die durch jedes Netzelement zu verarbeiten sind, ziemlich langsam, wobei folglich die mögliche Aktualisierung der Netzzustände auf Grund des Wiederherstellungsprozesses hinsichtlich der Antwortzeiten für eine schnelle erneute Zuweisung verfügbarer Betriebsmittel kritisch wird.
Schließlich sollte nur für den Zweck des Bereitstellens einer vollständigen Beschreibung gesagt werden, dass in der optischen OTH-Schicht die geschachtelte Tandemverbindungsfunktionalität definiert ist. Während in der SDH-Domäne ein einziges Byte N1 definiert ist (wie oben angegeben worden ist), sind im OTH-Fall sechs N1-artige Tandemverbindungs-Bytes vorgesehen, wobei jedes Byte für eine einzelne Ebene gilt. Folglich könnten sechs verschiedene Informationen im selben Path geschrieben werden und könnten sechs parallele Prozesse entwickelt werden. Jeder geschachtelte Telekommunikationsbetreiber kann nur einem der dedizierten Felder zustimmen. In jedem Fall erstreckt sich der Umfang der vorliegenden Patentanmeldung nicht auf die optische Schicht.
US 6.366.556 offenbart Verfahren und Vorrichtungen zum Schaffen virtueller Ringe in SONET-Netzen. Unter Verwendung eines unbenutzten Bytes im SONET-Path-Overhead im Zusammenhang mit dem Mehrfachrahmenbetrieb wird die Wiederherstellung in der Verbindungsschicht oder Path-Schicht des Teilnetzes ausgeführt, um eine feinere Granularität des Schutzes zu schaffen, die eine effizientere Verwendung der Bandbreite schafft.
US 6.411.598 offenbart eine Signalumsetzung für die Fehlerisolierung. Um einen Fehler in einem Netz zu isolieren, das für die verteilte Wiederherstellung gestörten Verkehrs anpassbar ist, ist jeder Knoten des Netzes mit der Funktionalität versehen, damit er ein ankommendes Alarmsignal erkennen und ein derartiges Alarmsignal in ein Nichtalarmsignal mit einer eingebetteten Nachricht für die weitere Ausbreitung zu den Knoten stromabwärts von ihm umsetzen kann. Folglich würden die Aufsichtsknoten, die zuerst den Alarm erkennen, der sich aus der Funktionsstörung ergibt, das Alarmsignal in ein Nichtalarmsignal umsetzen und das Nichtalarmsignal zu ihren entsprechenden stromabwärtigen Knoten verbreiten. Indem folglich das Alarmsignal durch die Knoten, die den Alarm zuerst erkennen, in ein Nichtalarmsignal geändert wird, stellt das Management des Netzes sicher, dass der Alarm nur durch zwei benachbarte Knoten erkannt wird, wobei dadurch die Fehlerisolation schnell und einfach gemacht wird.
US 5.636.203 offenbart ein Verfahren und ein System zum Identifizieren von Fehlerorten in einem Kommunikationsnetz. Alle Knoten in einer funktionsgestörten Kommunikationsleitung eines Kommunikationsnetzes werden freigegeben, um den Ort des Fehlers identifizieren, der die Funktionsstörung der Leitung verursacht. Beim Erkennen einer Beeinträchtigung des ankommenden Signals auf der Leitung nimmt jeder Knoten in der Leitung zuerst an, dass der Ausfall im Segment der Leitung unmittelbar stromaufwärts von ihm liegt, wobei er demgemäß einen Identifikator des Fehlerorts an seine stromabwärtigen Knoten sendet.
Im Hinblick auf das Obige hat der Anmelder den Bedarf erkannt, ein Verfahren und einen entsprechenden Rahmen für die "Inband"-Path-Ausfallerkennung und -Lokalisierung höherer Ordnung zu schaffen.
Das durch die vorliegende Erfindung zu lösende Problem könnte beim Schaffen eines eingebetteten Kommunikationskanals gesehen werden, nämlich eines Kanals innerhalb der Bandbreite eines synchronen SDH/SONET-Signals, der die Ausfallerkennung, die Ausfallokalisierung und möglicherweise die Bereitstellung von Informationen über den Bedarf, einen Wiederherstellungsprozess zu beginnen, erlaubt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein richtiges Byte vom POH verwendet, wobei vorzugsweise das K3-Byte für die SDH-Anwendungen verwendet wird, während das Z4-Byte für die SONET-Anwendungen verwendet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden wenigstens die Bits 5 und 6 des K3/Z4 verwendet, um die folgenden Informationen zu laden: RDI (Angabe eines entfernten Fehlers) und "externer Fehler/interner Fehler".
Das Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, einen Rahmen nach Anspruch 4, ein Netzelement nach Anspruch 6 und ein Netz nach Anspruch 7 gelöst.
Weitere Implementierungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden wenigstens die Bits 5 und 6 des K3/Z4 verwendet, um die folgenden Informationen zu laden: RDI (Angabe eines entfernten Fehlers) und "externer Fehler/interner Fehler".
Die vorliegende Erfindung wird nach dem Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung völlig klar, die lediglich beispielhaft und ohne die Absicht der Einschränkung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsblätter gegeben wird, worin:
1 eine graphische Darstellung von drei seriell angeordneten verschiedenen Netzdomänen ist;
2a und 2b graphische Darstellungen geschachtelter Netzdomänen sind;
3a eine graphische Darstellung eines VC-4-Rahmens ist;
3b eine graphische Darstellung eines K3-Bytes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4–8 graphische Darstellungen möglicher Szenarios sind, deren Management durch den Grundmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
9–14 graphische Darstellungen möglicher Szenarios sind, deren Management durch den verbesserten Mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
1 zeigt in einer schematischen Weise ein Beispiel von drei seriell angeordneten verschiedenen Netzdomänen, durch die ein bestimmter bidirektionaler Path verläuft. Während die Anzahl der Paths in einem Netz in der Größenordnung von Tausenden liegen könnte, ist aus Gründen der Klarheit nur einer dargestellt. Außerdem sind aus genau dem gleichen Grund nur die Endknoten der durchquerten Netzdomänen dargestellt. Das Gleiche gilt für die anderen 2a und 2b.
Der Path geht vom Endknoten NE1A aus und endet im Endknoten NE2C der Netzdomäne C. Von NE1A zu NE2C geht er durch die Endknoten NE2A, NE1B, NE2B, NE1C der seriell angeordneten Netzdomänen B bzw. C. In einer ähnlichen Netzanordnung arbeitet der Tandemverbindungsmechanismus ausreichend effektiv.
Der Standard-TC-Mechanismus ist in einer Konfiguration geschachtelter Netzdomänen wie in den 2a und 2b nicht betreibbar. Entsprechend der Anordnung nach 2a geht ein (im Endknoten NE1A ausgehender und im Endknoten NE2A der Netzdomäne A endender) Path durch die Endknoten NE1B und NE2B. Die zur Netzdomäne B (NEB1, NEB2) gehörenden Endknoten müssen das durch NEA1 und NEA2 füreinander erzeugte N1-Byte transparent durch die Domäne weiterleiten: folglich kann keine weitere Tandemverbindung innerhalb der Domäne B aktiviert werden.
In der Anordnung nach 2b ist die Situation noch komplizierter, wobei keine TC in den Domänen B und C aktiviert werden kann. In der Tat schreibt jeder Zwischen-Endknoten NE1B, NE1C, NE2B und NE2C die Statusinformationen im selben Byte N1 neu.
Die vorliegende Erfindung ist sowohl in der ersten als auch in der zweiten Konfiguration anwendbar, sie ersetzt den TC-Mechanismus nicht, sondern arbeitet unabhängig von ihm.
Es ist bekannt, dass der SDH-VC-4-Xc/VC-4/VC-3-POH aus 9 Bytes besteht, die als J1, B3, C2, G1, F2, H4, F3, K3 und N1 bezeichnet werden (siehe 11-1, 7-3 und 7-4 des ITU-T G.707 und 3a der vorliegenden Anmeldung). Diese Bytes sind wie folgt klassifiziert:

– die Bytes oder Bits, die für eine Ende-zu-Ende-Kommunikation mit unabhängiger Nutzdatenfunktion verwendet werden: J1, B3, C2, G1, K3 (b1–b4).
– die nutzdatentypspezifischen Bytes: H4, F2, F3.
– die Bits, die für künftige internationale Standardisierung reserviert sind: K3 (b5–b8).
– das Byte, das in einer Betreiberdomäne überschrieben werden kann (ohne die Überwachungsmöglichkeit der Ende-zu-Ende-Leistung des Bytes B3 zu beeinflussen): N1. Entsprechend dem ITU-T G.707 ist der Automatic-Protection-Switching-Kanal (APS-Kanal) (die Bits b1–b4 des K3) für die APS-Signalisierung für den Schutz auf den VC-4/3-Path-Ebenen zugewiesen. Die Bits 7 und 8 des K3 sind für eine Path-Datenverbindung höherer Ordnung reserviert. Der ITU-T G.707 legt ferner dar, dass die Bits b5–b6 des K3 eine Reserve sind und für die künftige Verwendung zugewiesen werden. Diese Bits besitzen keinen definierten Wert, wobei der Empfänger aufgefordert ist, ihre Inhalte zu ignorieren.

Die vorliegende Erfindung erhält das Ergebnis des Unterscheidens eines Path-Ausfalls, der innerhalb einer Domäne anstatt außerhalb aufgetreten ist. Die vorliegende Erfindung erreicht ein derartiges Ergebnis, indem sie die richtige Codierung des K3-Bytes des VC4/VC3-POH (für die SDH-Technologie) oder des Z4-Bytes des STS1-POH (für die SONET-Technologie) verwendet.
Unter Bezugnahme z. B. auf 2a wird für irgendeinen Path, der durch beide Domänen hindurchgeht, angenommen, dass die Eingangs-Ausgangs-Domäne A des NE (d. h. NEA1, NEA2) die Tandemverbindungsfunktionalität für die Überwachung und möglicherweise den Schutz des beteiligten Paths durchführt.
Für jeden HO-Path, der durch beide Domänen hindurchgeht, wird angenommen, dass die 'Eingangs-Ausgangs'-Domäne A des NE (d. h. NE 1, NE n) die Tandemverbindungsfunktionalität für die Überwachung und möglicherweise den Schutz des beteiligten Paths durchführt.
Insbesondere wird innerhalb geschachtelter Domänen das Management des K3/Z4-Bytes so ausgeführt, um eine spezifische Angabe für die Fehlererkennung am nahen Ende/fernen Ende in den Bits 5–6 zu codieren. Spezifisch wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Bit 5 für das Angeben der RDI (Angabe eines entfernten Fehlers) verwendet, während das Bit 6 für das Angeben eines "externen Fehlers/internen Fehlers" verwendet wird. Es sollte selbstverständlich sein, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung ebenso eine andere (z. B. die entgegengesetzte) Verwendung der Bits 5 und 6 des Bytes K3/Z4 abdeckt.
Wie oben dargelegt worden ist, ist diese Lösung auf die Empfehlungen des aktuellen SDH/SONET-Standards ausgerichtet, der diese Bits "für künftige Verwendung" bzw. "für künftiges Wachstum" in Betracht zieht.
Außerdem ist diese Lösung mit der Handhabung möglicher Path/Leitweg-Schutzschemata innerhalb der Domäne basierend auf der Protokollaustauschnachricht in den Bits 1–4 des K3-Bytes kompatibel, die bereits durch die Empfehlungen des ITU-T G.707/G.841-Standards spezifiziert worden sind.
Ein weiteres Problem, an das ein Betreiber herangehen wollen könnte, ist die Fehlerlokalisierung: dann wird nicht nur die Fähigkeit, einen internen/externen Fehler zu unterscheiden (die durch die Bits 5–6 unterstützt wird) geschaffen, sondern außerdem die Möglichkeit, den Bereich (oder die Verbindung) zu lokalisieren, der fehlerbeeinflusst ist. Dieses Merkmal wird ziemlich attraktiv, wenn Path-Wiederherstellungsverfahren (sowohl zentralisiert als auch verteilt) innerhalb der Domäne verwendet werden: die Fehlerlokalisierung erlaubt dem Betreiber, verfügbare Betriebsmittel der Anschlussmöglichkeit effektiv neu zuzuweisen.
Wenn spezifisch die Path-Wiederherstellung für die Verkehrsüberlebensfähigkeit verwendet wird, ist es sehr unwahrscheinlich, dass ein Path-Schutzschema basierend auf dem Protokoll verwendet wird.
Dann können die Bits 1–4 des K3/Z4-Bytes für die Codierung eines Knotenidentifikators verwendet werden, der das Netzelement innerhalb der Domäne angibt, die den Path- Ausfall erkennt. Diese Informationen sollten zu den NEs, die in diese Domäne eintreten/aus dieser Domäne austreten, und dann zum Manager weitergeleitet und zurückgeleitet (RDI) werden.
Dem Bedarf, die Ausfallokalisierung in Netzen mit mehr als 16 Knoten unterstützen, könnte durch das Mehrfachrahmen der Angabe des Knotenidentifikators in zwei oder mehr aufeinanderfolgenden K3-Bytes (d. h. 8 Bits oder mehr) entsprochen werden.
Folglich identifizieren die Eingangs- und Ausgangsendknoten in eine Netzdomäne, die zu überwachen ist, eine interne TCM-Teilschicht. Für den Betrieb als Quelle und Senke der internen Tandemverbindung (ITC) gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei neue atomare Funktionen definiert: ITC-TT So und ITC-TT Sk. Außerdem wird für die Wartungsoperationen innerhalb der ITC-Teilschicht ein neues Wartungssignal definiert: das interne VC-AIS (IVC-AIS). In der Tat ist das IVC-AIS zum VC-AIS ähnlich, mit Ausnahme, dass außerdem das K3-Byte des POH gültig ist und nicht alles "1"en wie im bekannten VC-AIS ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Management der internen TCM-Teilschicht nur durch die Eingangs- und Ausgangsknoten der Hauptbetriebsmittel ausgeführt, wobei durch die dazwischenliegenden Knoten der Netzdomäne keine Aktion ausgeführt wird.

Eine mögliche Fehlercodierung gemäß der vorliegenden Erfindung ist lediglich beispielhaft in der folgenden Tabelle 1 angegeben und wird durch die Beispiele der 4–8 erklärt. Tabelle 1

Signalstatus	eingespeistes Wartungssignal	K3 [5-6]-Wert	folgende Aktion des Ausgangsknotens	Schutzauslöser?
1	keine folgende Aktion an den Nutzdaten	11	keine folgende Aktion	nein
2	IVC-AIS im Eingangsknoten eingespeist	10	AU-AIS	nein
3	AU-AIS im Zwischenknoten eingespeist	NA	AU-AIS	ja
4	keine folgende Aktion an den Nutzdaten	01	keine folgende Aktion	ja
5	IVC-AIS im Eingangsknoten eingespeist	00	AU-AIS	ja

Wobei gilt:

Signalstatus Nr. 1: Zustand ohne Fehler im Eingangsknoten erkannt (ankommendes normales Signal/VC-AIS empfangen) – siehe die Beispiele nach den 4 und 5;
Signalstatus Nr. 2: Fehlererkennung im Eingangsknoten (externer Fehler) – siehe das Beispiel nach 6;
Signalstatus Nr. 3: Fehlererkennung im Zwischenknoten (interner Fehler) – siehe das Beispiel nach 7;
Signalstatus Nr. 4: Fehler in der Rückwärtsrichtung erkannt – siehe das Beispiel nach 7; und
Signalstatus Nr. 5: Fehlererkennung im Eingangsknoten und Fehler in der Rückwärtsrichtung erkannt – siehe das Beispiel nach 8.

In den Beispielen nach den 4–8 sind eine Anzahl von Signalstatus-Zuständen für die Netzdomänenkonfiguration nach 2a veranschaulicht. Für den Zweck der Klarheit sind die Domänen schematisch veranschaulicht, wobei in ihnen nur die Knoten gezeigt sind, durch die ein fraglicher Path hindurchgeht. Die grauen Netzelemente sind jene, die zur Domäne A gehören, während die weißen Netzelemente jene sind, die zur Domäne B gehören. Die Figuren werden schematisch durch die entsprechenden Bezugszeichen erklärt.
In 4 ist ein "Zustand ohne Alarm" veranschaulicht.

41. Während des normalen Zustands (d. h. am Eingangsknoten der zu überwachenden Domäne wird kein SSF erkannt) werden die K3 [5-6]-Bits auf den Wert "11" überschrieben (siehe Tabelle 1).
42. Die ITC TT Sk-Funktion erkennt keine Alarmzustände: in der Domäne wird kein Schutzmechanismus ausgelöst und es wird keine folgende Aktion ausgeführt.

In 5 ist ein Zustand eines externen Fehlers (nämlich eines Fehlers außerhalb der Hauptdomäne A) mit externem TCM veranschaulicht.

51. Beim Erkennen eines SSF-Zustandes erzeugt die Standard-TC_TT_So-Funktion ein VC-AIS, das die ankommende AIS-Angabe trägt. Die K3 [5-6]-Bits werden entsprechend der Codierung nach Tabelle 1 auf den Wert "11" überschrieben.
52. Das interne TC_So verhält sich so, wie es sich in normalen Zuständen verhalten würde: Die K3 [5-6]-Bits werden entsprechend der Codierung nach Tabelle 1 auf den Wert "11" überschrieben.
53. Beim Erkennen von C2 = "FF" und K3 [5-6] = "11" erkennt die ITC_TT_Sk-Funktion ein ankommendes VC-AIS (d. h. den normalen Zustand): in der Domäne B wird kein Schutzmechanismus ausgelöst und es wird keine folgende Aktion ausgeführt.

In 6 ist ein Zustand eines Fehlers außerhalb der Domäne B aber innerhalb der Domäne A veranschaulicht.

61. Beim Erkennen eines SSF-Zustandes (ankommendes AIS) erzeugt die ITC_TT_So-Funktion ein internes VC-AIS, das die Angabe eines externen Fehlers trägt, nämlich K3 [5-6] = "10".
62. Beim Erkennen von C2 = "FF" und K3 [5-6] = "10" erkennt die ITC_TT_Sk-Funktion, dass ein externer Fehler aufgetreten ist: in der Domäne wird kein Schutzmechanismus ausgelöst und es wird für den Endknoten der Domäne A ein AU-AIS-Signal erzeugt.

In 7 ist ein Zustand eines internen Fehlers, nämlich eines Fehlers innerhalb der Domäne B, veranschaulicht.

71. Der interne TC_So setzt K3 [5-6] auf den "11"-Wert.
72. Der Zwischenknoten, der einen Fehlerzustand erkennt, erzeugt ein AU-AIS.
73. Beim Erkennen des AU-AIS erkennt die ITC_TT_Sk-Funktion einen internen Fehler: der Schutzmechanismus kann innerhalb der Domäne ausgelöst werden, wobei das AU-AIS regeneriert wird. Die ITC_Sk meldet an die ITC_So, dass ein Fehler erkannt worden ist, um die RDI-Angabe zu senden (d. h. K3 [5-6] = "01").
74. Die ITC_TT_Sk-Funktion erkennt die über K3 [5-6] übertragene RDI-Angabe.

Schließlich ist in 8 ein Zustand eines externen Fehlers mit einem Rückwärtsfehler veranschaulicht.

81. Beginnend von einem "Zustand ohne Fehler" setzt die interne TC_So K3 [5-6] auf einen "11"-Wert.
82. Der Zwischenknoten, der einen Fehlerzustand erkennt, erzeugt ein AU-AIS.
83. Die ITC_Sk der Domäne B meldet der ITC_So, dass ein Fehler erkannt worden ist, um die RDI-Angabe zu senden.
84. Beim Erkennen eines SSF-Zustandes (ankommendes AIS) erzeugt die ITC_TT_So-Funktion ein internes VC-AIS. Da außerdem eine RDI-Anforderung vorhanden ist, wird der Code K3 [5-6] = "00" eingespeist.
85. Beim Erkennen von C2 = "FF" und K3 [5-6] = "00" erkennt die ITC_TT_Sk-Funktion, dass ein externer Fehler in der Vorwärtsrichtung und ein interner Fehler in der Rückwärtsrichtung aufgetreten sind. Als eine Folge wird der Schutzmechanismus in der Domäne ausgelöst und es wird ein AU-AIS-Signal erzeugt.

Der obige Prozess kann weiter verbessert werden, um das Management der Ausfallokalisierung unter Verwendung ähnlicher Konzepte wie oben auszuführen. Die Eingangs- und Ausgangsknoten in die zu überwachende Domäne identifizieren eine interne TCM-Teilschicht (ITCM): Für den Betrieb als Quelle und Senke der internen Tandemverbindung werden zwei neue atomare Funktionen definiert: ITC-TT_So bzw. ITC-TT_Sk; wobei für die Wartungsoperationen innerhalb der ITC-Teilschicht ein neues Wartungssignal definiert wird, ein derartiges neues Wartungssignal wird als internes VC-AIS (kurz IVC-AIS) bezeichnet. Der Unterschied liegt in der Tatsache, dass die Zwischenknoten im Fall eines innerhalb einer Domäne aufgetretenen Fehlers das interne VC-AIS-Wartungssignal erzeugen können, anstelle einfach das AU-AIS einzuspeisen. Eine neue atomare Funktion (ITC_int_So) wird für das Management der internen Tandemverbindung in den Knoten definiert, die in der Domäne dazwischenliegen.
Zusätzlich zur Codierung der Bits 5–6 des K3 tragen die Bits 1–4 eines derartigen Bytes einen Knotenidentifikator, der den Knoten angibt, der einen Fehler erkennt. Möglicherweise könnte eine Mehrfachrahmenanordnung für Netzdomänen vorgesehen sein, die mehr als sechzehn Knoten umfassen.

Eine mögliche verbesserte Fehlercodierung, die Fehlererkennungsmerkmale enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung ist lediglich beispielhaft in der folgenden Tabelle 2 und in den Beispielen nach den 9–14 angegeben. Tabelle 2

Signalstatus	eingespeistes Wartungssignal	K3 [5-6]-Wert	K3 [1-4]-Wert	folgende Aktion des Ausgangsknotens	Schutzauslöser ?
1	keine folgende Aktion an den Nutzdaten	11	NA	keine folgende Aktion	nein
2	IVC-AIS im Eingangsknoten eingespeist	10	1111	AU-AIS	nein
3	IVC-AIS im Zwischenknoten eingespeist	10	Indentifikator des Knotens, der den Fehler erkennt	AU-AIS	ja
4	keine folgende Aktion an den Nutzdaten	01	Indentifikator des Knotens, der den Fehler erkennt	keine folgende Aktion	ja
5	IVC-AIS im Zwischenknoten eingespeist	00	Indentifikator des Knotens, der den Fehler erkennt	AU-AIS	ja
6	IVC-AIS im Eingangsknoten eingespeist	00	Indentifikator des Knotens, der den Fehler erkennt	AU-AIS	ja

Wobei gilt:

Signalstatus Nr. 1: Zustand ohne Fehler im Eingangsknoten erkannt (ankommendes normales Signal/VC-AIS empfangen) – siehe die Beispiele nach den 9 und 10;
Signalstatus Nr. 2: Fehlererkennung im Eingangsknoten (externer Fehler) – siehe das Beispiel nach 11;
Signalstatus Nr. 3: Fehlererkennung im Zwischenknoten (interner Fehler) – siehe das Beispiel nach 12;
Signalstatus Nr. 4: Fehler in der Rückwärtsrichtung erkannt – siehe das Beispiel nach 12;
Signalstatus Nr. 5: Fehlererkennung im Zwischenknoten und Fehler in der Rückwärtsrichtung erkannt – siehe das Beispiel nach 13; und
Signalstatus Nr. 6: Fehlererkennung im Eingangsknoten und Fehler in der Rückwärtsrichtung erkannt – siehe das Beispiel nach 14.

Bevor damit begonnen wird, die Mechanismen für die Ausfallerkennung gemäß der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, sollte bemerkt werden, dass jedem Knoten, der zur Domäne B gehört, ein Knotenidentifikator zugeordnet ist. Der Identifikator wird in die Bits 1–4 des K3 eingefügt, wenn das interne VC-AIS erzeugt wird. Es ist eine Anzahl der Identifikator-Abbildungsprozeduren möglich, sie werden aber nicht beschrieben, da sie keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung definieren die Eingangs- und Ausgangsknoten die interne Teilschicht-TC, die die internen Tandem-Sk- und -So-Funktionen aktiviert. Die Zwischenknoten führen das Management der So-Funktion der internen Tandemverbindung aus.
In 9 ist ein "Zustand ohne Alarm" veranschaulicht.

91. Während des normalen Zustands (d. h. am Eingangsknoten der zu überwachenden Domäne wird kein SSF erkannt) werden die K3 [5-6]-Bits auf den Wert "11" überschrieben (siehe Tabelle 2).
92. Die ITC_TT_Sk-Funktion erkennt keine Alarmzustände: in der Domäne wird kein Schutzmechanismus ausgelöst und es wird keine folgende Aktion ausgeführt.

In 10 ist ein Zustand eines externen Fehlers mit externem TCM veranschaulicht.

101. Beim Erkennen eines SSF-Zustandes erzeugt die Standard-TC_TT_So-Funktion ein VC-AIS, das die ankommende AIS-Angabe trägt. Die K3 [5-6]-Bits werden definitionsgemäß auf den Wert "11" gesetzt.
102. Das interne TC_So verhält sich so, wie es sich in normalen Zuständen verhalten würde: Die k3 [5-6]-Bits werden auf den Wert "11" überschrieben.
103. Beim Erkennen von C2 = "FF" und K3 [5-6] = "11" erkennt die ITC_TT_Sk-Funktion ein ankommendes VC-AIS (d. h. den normalen Zustand): in der Domäne wird kein Schutzmechanismus ausgelöst und es wird keine folgende Aktion ausgeführt.

In 11 ist ein Zustand eines externen Fehlers veranschaulicht.

111. Beim Erkennen eines SSF-Zustandes (ankommendes AIS) erzeugt die ITC_TT_So-Funktion ein internes VC-AIS, das die Angabe eines erkannten Fehlers (K3 [5-6] = "10") am Eingangsknoten (K3 [1-4] = "1111") trägt.
112. Beim Erkennen von C2 = "FF" und K3 [5-6] = "10" und K3 [1-4] = "1111" erkennt die ITC_TT_Sk-Funktion, dass ein externer Fehler aufgetreten ist: in der Domäne wird kein Schutzmechanismus ausgelöst und es wird ein AU-AIS-Signal erzeugt.

In 12 ist ein Zustand eines internen Fehlers veranschaulicht.

121. Die interne TC_So setzt K3 [5-6] auf den "11"-Wert. Der Knoten C, der einen Fehler erkennt, erzeugt das IVC_AIS, das die Angabe des erkannten Fehlers (K3 [5-6] = "10") trägt, an seinem Eingang (K3 [1-4] = C) und erzeugt die einzufügende RDI-Angabe.
123. Der Knoten C in der Rückwärtsrichtung fügt die am Knoten C (K3 [1-4] = C) erkannte Angabe eines entfernten Fehlers (K3 [5-6] = "01") ein.
124. Die ITC_TT_Sk-Funktion erkennt die über K3 [5-6] übertragene RDI-Angabe, die angibt, dass ein Fehler zwischen den Knoten B und C aufgetreten ist: möglicherweise wird in der Netzdomäne B ein Schutzmechanismus ausgelöst.
125. Beim Erkennen des IVC AIS erkennt die ITC TT Sk-Funktion einen internen Fehler, der vor dem Knoten C aufgetreten ist: der mögliche Schutzmechanismus wird in der Domäne ausgelöst und es wird das AU-AIS regeneriert.

In 13 ist der Zustand eines internen Fehlers mit einem Rückwärtsfehler veranschaulicht.

131. Die ITC_Sk im Knoten A erkennt die Angabe sowohl des entfernten Fehlers als auch des Vorwärtsfehlers. Mit dem empfangenen Knotenidentifikator ist es möglich, festzustellen, dass der Fehler vor dem Knoten B in der Vorwärtsrichtung und zwischen A und D in der Rückwärtsrichtung aufgetreten ist.
132. Die ITC_Sk im Knoten D erkennt die Angabe sowohl des entfernten Fehlers als auch des Vorwärtsfehlers. Mit dem empfangenen Knotenidentifikator ist es möglich, festzustellen, dass der Fehler vor dem Knoten C in der Vorwärtsrichtung und zwischen D und A in der Rückwärtsrichtung aufgetreten ist.

Schließlich ist in 14 ein Zustand eines externen Fehlers mit einem Rückwärtsfehler veranschaulicht.

141. Die ITC_TT_Sk-Funktion erkennt die RDI-Angabe und den über K3 [5-6] übertragenen Fehler, was angibt, dass zwischen den Knoten B und C ein Fehler aufgetreten ist.
142. Die ITC_Sk im Knoten D erkennt die Angabe eines Vorwärtsfehlers. Mit dem empfangenen Knotenidentifikator ist es möglich, festzustellen, dass der Fehler vor dem Knoten C in der Vorwärtsrichtung und zwischen D und A in der Rückwärtsrichtung aufgetreten ist.
143. Der Knoten C in der Rückwärtsrichtung fügt die am Knoten C (K3 [1-4] = C) erkannte Angabe eines entfernten Fehlers (K3 [5-6] = "00") ein, die zur Fehlerangabe hinzuzufügen ist.

Es ist nun klargeworden, dass die neue Lösung das Problem der Fehlererkennung/Fehlerlokalisierung im Netz mit geschachtelten Domänen löst, was die Netzelement-Antwort in Bezug auf die Verwendung der Steuerebene optimiert.
Es sind folglich ein neuartiges Verfahren und ein neuartiger Rahmen gezeigt und beschrieben worden, die all die für sie gesuchten Aufgaben lösen und all die für sie gesuchten Vorteile verwirklichen. Viele Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen des Erfindungsgegenstandes werden jedoch für die Fachleute auf dem Gebiet nach der Betrachtung der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung offensichtlich werden, die ihre bevorzugten Ausführungsformen offenbaren. Alle derartigen Änderungen, Modifikationen, Variationen und anderen Verwendungen und Anwendungen, die nicht vom Umfang der Erfindung abweichen, werden als durch die Erfindung abgedeckt betrachtet, die nur durch die folgenden Ansprüche eingeschränkt ist.

Claims

Verfahren zur Inband-Erkennung und -Lokalisierung eines Ausfalls eines Path (PATH) in einem SDH-Netzwerk, wobei das SDH-Netzwerk eine erste Netzwerkdomäne (A) und wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) umfasst, wobei die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) in die erste Netzwerkdomäne (A) geschachtelt ist, wobei der Path (PATH) durch sowohl die erste Netzwerkdomäne (A) und die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) hindurch geht, wobei SDH-Rahmen über den Path (PATH) übertragen werden, wobei jeder Pfad einen Path-Overhead, POH, und Nutzdaten umfasst, wobei der Path-Overhead ein K3-Byte umfasst, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch – Codieren der ersten bis vierten Bits des K3-Bytes, so dass sie einen Knotenidentifikator tragen, der einen Knoten angibt, der einen Ausfall erkennt, – Codieren eines fünften und eines sechsten Bits des K3-Bytes, so dass sie Information zur Angabe eines entfernten Fehlers und Information umfassen, die sich auf die Tatsache beziehen, dass der Ausfall außerhalb oder innerhalb der ersten Netzwerkdomäne (A) oder der wenigstens einen weiteren Netzwerkdomäne (B, C) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sowohl die fünften als auch die sechsten Bits des Bytes K3 entsprechend der folgenden Codierung codiert sind: – 11: Zustand ohne Fehler, erkannt beim Eingangsknoten, und es wird keine folgende Aktion an den Nutzdaten vorgenommen; – 10: externer Fehler, nämlich es wird ein Fehler am Eingangsknoten oder einer Domain erkannt; ein internes VC-AIS wird in den Eingangsknoten eingespeist; – 01: Ausfall in Rückwärtsrichtung erkannt; es wird keine Aktion an den Nutzdaten vorgenommen; und – 00: Ausfall im Eingangsknoten erkannt und Ausfall in Rückwärtsrichtung erkannt; es wird ein internes VC-AIS im Eingangsknoten eingespeist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei es ferner das Mehrfachrahmen des Knotenidentifikators umfasst, der den Knoten angibt, der den Ausfall erkennt, um eine Netzwerkdomäne zu unterstützen, die mehr als sechzehn Knoten umfasst.
SDH-Rahmen zur Inband-Erkennung und -Lokalisierung eines Ausfalls eines Path (PATH) in einem SDH-Netzwerk, wobei der Rahmen einen Path-Overhead, POH, und Nutzdaten umfasst, wobei der Path-Overhead ein K3-Byte umfasst, wobei das SDH-Netzwerk eine erste Netzwerkdomäne (A) und wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) umfasst, wobei die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) in die erste Netzwerkdomäne (A) geschachtelt ist, wobei der Path (PATH) durch sowohl die erste Netzwerkdomäne (A) und die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) hindurch geht, wobei der SDH-Rahmen über den Path (PATH) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die ersten bis vierten Bits des K3-Bytes codiert werden, so dass sie einen Knotenidentifikator tragen, der einen Knoten angibt, der einen Ausfall erkennt, – das fünfte und das sechste Bit des K3-Bytes codiert werden, so dass sie Information zur Angabe eines entfernten Fehlers und Information umfassen, die sich auf die Tatsache beziehen, dass der Ausfall außerhalb oder innerhalb der ersten Netzwerkdomäne (A) oder der wenigstens einen weiteren Netzwerkdomäne (B, C) liegt.
Rahmen nach Anspruch 4, bei dem sowohl die fünften als auch die sechsten Bits des Bytes K3 entsprechend der folgenden Codierung codiert sind: – 11: Zustand ohne Fehler, erfasst beim Eingangsknoten und es wird keine folgende Aktion an den Nutzdaten vorgenommen; – 10: externer Fehler, nämlich es wird ein Fehler am Eingangsknoten oder einer Domain erfasst; ein internes VC-AIS wird in den Eingangsknoten eingespeist; – 01: Ausfall in Rückwärtsrichtung entdeckt; es wird keine Aktion an den Nutzdaten vorgenommen; und – 00: Ausfall im Eingangsknoten erfasst und Ausfall in Rückwärtsrichtung erfasst; es wird ein internes VC-AIS im Eingangsknoten eingespeist.
Netzwerkelement für ein SDH-Netzwerk, das zur Inband-Erkennung und -Lokalisierung eines Ausfalls eines Path (PATH) in dem SDH-Netzwerk konfiguriert ist, wobei das SDH-Netzwerk eine erste Netzwerkdomäne (A) und wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) umfasst, wobei die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) in die erste Netzwerkdomäne (A) geschachtelt ist, wobei der Path (PATH) durch sowohl die erste Netzwerkdomäne (A) und die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) hindurch geht, wobei SDH-Rahmen über den Path (PATH) übertragen werden, wobei das Netzwerkelement durch Codiermittel gekennzeichnet ist, die konfiguriert sind zum: – Codieren der ersten bis vierten Bits des K3-Bytes, so dass sie einen Knotenidentifikator tragen, der einen Knoten angibt, der einen Ausfall erkennt, – Codieren eines fünften und eines sechsten Bits des K3-Bytes, so dass sie Information zur Angabe eines entfernten Fehlers und Information umfassen, die sich auf die Tatsache beziehen, dass der Ausfall außerhalb oder innerhalb der ersten Netzwerkdomäne (A) oder der wenigstens einen weiteren Netzwerkdomäne (B, C) liegt, und wobei das SDH-Netzwerk wenigstens ein weiteres ähnliches Netzwerkelement umfasst.
SDH-Netzwerk, das zur Inband-Erkennung und -Lokalisierung eines Ausfalls eines Path (PATH) konfiguriert ist, wobei das SDH-Netzwerk eine erste Netzwerkdomäne (A) und wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) umfasst, wobei die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) in die erste Netzwerkdomäne (A) geschachtelt ist, wobei der Path (PATH) durch sowohl die erste Netzwerkdomäne (A) und die wenigstens eine weitere Netzwerkdomäne (B, C) hindurch geht, wobei SDH-Rahmen über den Path (PATH) übertragen werden, wobei jeder Pfad einen Path-Overhead, POH, und Nutzdaten umfasst, wobei der Path-Overhead ein K3-Byte umfasst, gekennzeichnet durch Codiermittel, die konfiguriert sind zum: – Codieren der ersten bis vierten Bits des K3-Bytes, so dass sie einen Knotenidentifikator tragen, der einen Knoten angibt, der einen Ausfall erkennt, – Codieren eines fünften und eines sechsten Bits des K3-Bytes, so dass sie Information zur Angabe eines entfernten Fehlers und Information umfassen, die sich auf die Tatsache beziehen, dass der Ausfall außerhalb oder innerhalb der ersten Netzwerkdomäne (A) oder der wenigstens einen weiteren Netzwerkdomäne (B, C) liegt.