DE69326582T2

DE69326582T2 - Verbindungssicherung in einem digitalen Fernmeldesystem

Info

Publication number: DE69326582T2
Application number: DE69326582T
Authority: DE
Inventors: C. Douglas Carrollton Richardson
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2013-07-01
Also published as: AU4176793A; EP0579029A3; NZ248074A; CN1070326C; FI933251A; IL106111A; SG50717A1; EP0579029A2; CA2096401C; US5479608A; AU669530B2; DE69326582D1; CA2096401A1; FI933251A0; KR940006367A; ES2137210T3; JPH06216887A; JP3471853B2; ATE185229T1; CN1081804A

Description

Diese Erfindung betrifft den Bereich der digitalen Datenübertragung, und insbesondere darin enthaltene Überwachungs- und Redundanzkonfigurationen.
Hintergrund der Erfindung
Dem Fachmann ist bekannt, daß in den vergangenen Jahren bei Datenübertragungssystemen, und insbesondere bei der Datenübertragungsgeschwindigkeit, erhebliche Verbesserungen erzielt wurden. Moderne digitale Telekommunikationssysteme und Datenübertragungsmedien bieten eine sehr große Bandbreite, wie z. B. die über Standards für DS-3 Datenübertragungsblocks bereitgestellte Übertragungsgeschwindigkeit von 44.736 Mbps. Ferner bieten herkömmliche Lichtwellenleiterleitungen und – systeme sogar noch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten durch Zeitmultiplexschaltung von bis zu 12 DS-3-Leitungen, wobei eine Bandbreite von bis zu 536,8 Mbps bereitgestellt wird.
Diese bei digitalen Datenübertragungssystemen mittlerweile verfügbaren, extrem hohen Bandbreiten haben die Übertragung großer Datenmengen mit hohen Übertragungsgeschwindigkeiten ermöglicht. Da Sprechkanäle nur eine geringe Bandbreite benötigen (in der Größenordnung von jeweils 4 kbps), kann eine große Anzahl an Sprechkanälen mittlerweile anhand von Zeitmultiplexschaltung über eine einzige Datenfernübertragungsleitung übertragen werden. Die verfügbare Bandbreite ermöglicht heutzutage die Übertragung großer digitaler Datenblöcke von Computer-zu-Computer sowie digitaler Daten, die sonstige Medien wie z. B. Videoanzeigen darstellen.
Im Gegensatz zu Übertragungen von Sprache, in deren Rahmen eine bestimmte Menge fehlerhafter Signale problemlos toleriert werden kann, ohne daß dies zu einer Verstümmelung der Nachricht führt, erfordert die erfolgreiche Übertragung von digitalen Daten zwischen Computern eine hohe Zuverlässigkeit und hochwertige Übertragungsqualität. Dementsprechend bieten herkömmliche digitale Crossconnects („Kreuzschaltungen") heute mittlerweile eine „Qualitätsüberwachung" (wird im allgemeinen als „PM" bezeichnet, von engl. performance monitoring), mit deren Hilfe die Fehlerrate empfangener digitaler Daten anhand einer zyklischen Blockprüfung (CRC) oder sonstiger herkömmlicher Kodiertechniken überwacht wird. Eine derartige Qualitätsüberwachung wird verwendet, um das gewünschte Leistungsniveau zu gewährleisten, daß die Kunden von Telekommunikationsanbietern erwarten, die teure Gebühren für hochwertige Datenübertragungen mit niedriger Fehlerrate bezahlen.
Herkömmliche Datenübertragungssysteme bieten im allgemeinen ferner eine gewisse Redundanz, damit der Ausfall von Datenübertragungsleitungen oder Netzwerkelementen nicht zu einem Verlust der übermittelten Nachricht führt. Herkömmliche Datenübertragungssysteme mit Qualitätsüberwachung sind mit bestimmten Alarmeinrichtungen ausgestattet, anhand derer das Bedienpersonal über Vorkommnisse alarmiert wird, wie z. B. den „Verlust eines Signals" oder die Überschreitung eines bestimmten Fehlerratengrenzwertes. Das Bedienpersonal kann darauf durch eine manuelle Umschaltung auf eine redundante Leitung reagieren, um dadurch wieder die Übertragung digitaler Daten innerhalb des Systems zu ermöglichen. Der Vorgang der Erzeugung eines Alarmzustandes und die manuelle Umschaltung der Ein- und Ausgänge auf andere Leitungen kann natürlich nicht schnell bewerkstelligt werden.
Es ist sicherlich bekannt, daß herkömmliche Lichtwellenleiterleitungen-Terminals (sie werden im allgemeinen als FOT bezeichnet) über eine 1:1 Redundanz für die Lichtwellenleiterleitungen in einem System mit einer bestimmten Anzahl automatischer Schaltungen verfügt. Dieser 1:1 Redundanzkonfiguration entsprechend wird der gesamte Bandbreitenbereich überwacht, um festzustellen, ob ein Signalverlust („LOS") oder ein Alarmanzeigesignal („AIS") empfangen wurde. Bei diesen 1:1 Redundanzkonfigurationen der FOT nach Eingang eines LOS- oder AIS-Signals wird die Übertragung durch den FOT automatisch auf die andere der zwei Lichtwellenleiterleitungen umgeschaltet, wodurch trotz Ausfall der ersten Lichwellenleiterleitung eine Datenübertragung möglich ist.
Auch sonstige herkömmliche Datenübertragungssysteme verfügen über 1:1 Redundanzkonfigurationen. Da derartige Schutzkonfigurationen es erforderlich machen, daß sowohl Verkabelung als auch Ein- und Ausgänge der Crossconnects zur Aufrechterhaltung des Datenverkehrs doppelt vorhanden sein müssen, sind derartige Schutzkonfigurationen relativ teuer und werden Kunden deshalb nur gegen Zahlung hoher Gebühren bereitgestellt. Folglich ist die Implementierung dieser Schutzkonfigurationen im allgemeinen nur auf die Übertragung hochwertiger Funktionen beschränkt, wie z. B. die Telekommunikation von Computerdaten.
Ferner ist bekannt, daß herkömmliche Lichtwellenleitersysteme, deren Betrieb in Übereinstimmung mit dem SONET-Standard erfolgt, einen 1:n Leitungsschutz umfassen können, wobei eine von mehreren Lichtwellenleiterleitungen innerhalb einer Gruppe auf eine Schutzleitung umgeschaltet werden kann. Eine derartige Schutzkonfiguration wird in der SONET-Spezifikation TA-NWT-000253, Ausgabe 6 (BELLCORE, September 1990) beschrieben. Wie bereits im Falle der 1:1 Redundanzkonfiguration erwähnt, wird dieser Schutz auf Leitungsdaten basierend bereitgestellt, wobei die gesamten Leitungen auf den Schutzkanal umgeschaltet werden; es wird kein Schutz auf einer Pfad-für-Pfad Basis gewährleistet. Außerdem erfolgt die Datenübertragung zwischen den Netzknoten gemäß der 1:n SONET-Leitungsschutzkonfiguration anhand der K1- und K2-Bytes in den Leitungszusatzdaten. Dennoch ist die Nutzung dieses Protokolls für die Bereitstellung eines 1:n Schutzes jedweder Art, insbesondere eines Pfadschutzes, für ein DS-3-Netzwerk aufgrund der unzulänglichen verfügbaren Bandbreite nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens und Systems zur Bereitstellung einer Reihe von Pfaden in einem digitalen Datenübertragungssystem, wobei ein redundanter Kanal und ein redundanter Anschluß mehrere angegliederte Anschlüsse schützen können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und Systems, das für die Verwendung in Datenübertragungssystemen mit DS-3-Bandbreite nützlich ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und Systems, das unter Nutzung der verfügbaren Bandbreite innerhalb eines DS-3-Standardsystems besagten Schutz gewährleistet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und Systems, das besagten Schutz gewährleistet, wobei die Umschaltzeit zwischen den angegliederten Anschlüssen und den Schutzkanälen für einen fehlerhaften Pfad extrem kurz ist, d. h. bei einer Größenordnung von 100 msec oder weniger liegt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und Systems, das insofern revertiv ist, als daß der Schutzpfad freigesetzt wird, sobald der angegliederte Pfad sich wieder in einen positiven Signalzustand wandelt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verzweigt angeordneten Verfahrens und Systems innerhalb eines digitalen Crossconnects.
Sonstige Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung offenbaren sich dem Fachmann anhand der folgenden Patentbeschreibung und den entsprechenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Schaltdiagramm eines Datenübertragungssystems in Blockform, in dem die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden.
2 zeigt ein Schaltdiagramm eines digitalen Crossconnect-Systems in Blockform, in das die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung implementiert werden können.
3a–h zeigen Matrixdiagramme eines digitalen Crossconnects, die Betriebsphasen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Reaktion auf einen exemplarischen Signalausfall darstellen.
4 zeigt ein Matrixdiagramm eines digitalen Crossconnects, welche die Funktionsweise der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung während der Ausführung einer Pfaddatenumschaltung aufgrund eines zweiten Signalausfalls darstellt.
5a–c zeigen ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß der in 3a–h und 4 dargestellten Art und Weise darstellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung kann in ein Paar digitales Crossconnects innerhalb eines geschlossenen Systems relativ zueinander implementiert werden, indem jeder Crossconnect mit einem Schutzanschluß versehen wird, der einer Gruppe von angegliederten Anschlüssen zugeordnet ist, die sich zwischen den Crossconnects befinden. Die verteilt angeordneten Crossconnects verfügen über Prozessoreinheiten für Anschlüsse, die das Umschalten zwischen den Gruppen angegliederter Anschlüsse und dem Schutzpfad steuern, der auf Signale reagiert, die ihm von der zugehörigem Crossconnect entlang des Pfades übertragen werden. Ein Gruppenpfaddatenschutz wird bei Feststellung eines Fehlerzustandes bewirkt, indem der Crossconnect den anderen (entsprechenden) Crossconnect auffordert, eine Überbrückung der Pfaddaten zum Schutzpfad durchzuführen, die dieser bewerkstelligt. Wenn dem auffordernden Netzknoten die gültigen Pfaddaten mitgeteilt werden, schaltet seine Eingangsstufe auf den Schutzanschluß um, damit dieser die Pfaddaten empfangen kann. Nach der Umschaltung überwacht der auffordernde Netzknoten den angegliederten Anschluß, von dem die Pfaddaten vorher empfangen wurden, ob ein Signal für einen bestimmten Zeitraum angedauert hat, woraufhin der auffordernde Netzknoten wieder zum ursprünglichen angegliederten Anschluß umschaltet und den entsprechenden Knoten zur Freigabe der Überbrückung auffordert.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 stellt ein geschlossenes Datenübertragungssystem in Blockform dar, in welche die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung implementiert werden kann. Bei diesem Beispiel verfügen zwei digitale Crossconnects 2A und 2B jeweils über eine Gruppe angegliederter Anschlüsse, die über eine Anzahl zugehöriger Leitungen Informationen miteinander austauschen. Die angegliederten Anschlüsse MA1 bis MAn des digitalen Crossconnects 2A stehen über die Pfade 4_1bisn in Verbindung mit den entsprechenden angegliederten Anschlüssen MB1 bis MBn des Crossconnects 2B. Die Gruppen angegliederter Anschlüsse MA1 bis Man und MB1 bis MBn umfassen die Gruppen der Anschlüsse, die es durch einen Schutzpfad gemäß dieser Erfindung zu schützen gilt. Es können zum Beispiel 15 derartig angegliederte Anschlüsse MA und MB (d. h. n = 15) einer einfachen Schutzgruppe zugeordnet werden, die durch einen einzigen Schutzkanal geschützt wird.
Dem Fachmann ist bekannt, daß sich der Begriff „Pfad" auf einen digitalen Datenkanal bezieht, der auf zeitmultiplexe Art und Weise entlang einer „Leitung" mitgeteilt wird; eine „Leitung" umfaßt viele Pfade sowie Informationen über die Rahmenlage und sonstige Informationen im Zusammenhang mit Leitungszustand, Synchronisation und ähnlichem. Ferner ist dem Fachmann bekannt, daß sich der Begriff „Pfaddaten" (engl. facility) auf Pfaddaten bezieht, die von einer Schaltung oder einem Corssconnect empfangen werden. Diese Beschreibung wird offenbaren, daß die vorliegende Erfindung insofern der Bereitstellung eines Pfaddatenschutzes für die Datenübertragung dient, als daß einzelne Pfaddaten überwacht und ohne eine erforderliche Überbrückung und Redundanz vollständiger Leitungen umgeschaltet werden. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung auch Schutz gegen Leitungsausfälle bieten.
Bei diesem Beispiel stellt jeder der Pfade 4_1bisn einen DS-3-Pfad dar, der digitale Daten zwischen den Kreuzschaltungen 2A und 2B auf zeitmultiplexe Art und Weise überträgt. Es können in der Leitung zwischen Crossconnects 2A und 2B andere Netzwerkelemente vorhanden sein, wie z. B. Lichtwellenleiter-Terminals und ähnliches, die eine weitere zeitbereichspezifische Unterteilung der DS-3-Datenübertragung auf einer Lichtwellenleiterleitung fördern (z. B. eine OC-12-Lichtwellenleiterleitung). Da der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte 1:n Gruppenschutz jeweils nur einen der angegliederten Anschlüsse der Gruppe schützen kann, wird vorzugsweise jede der angegliederten Anschlußpaare MA und MB über physikalisch getrennte Leitungen miteinander verbunden (z. B. Pfad 4 befindet sich jeweils auf einer gesonderten Leitung), so daß ein Leitungsausfall, wie z. B. eine unterbrochene Leitung, nicht zu einem Defekt führt, gegen den es keinen Schutz gibt.
Die Umschaltung des Gruppenpfaddatenschutzes gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung bedient sich der Datenübertragung zwischen den Crossconnects 2A und 2B, um die Überbrückung und Umschaltung auf die im folgenden beschriebene Art und Weise zu bewirken. Laut Definition kann jeder der Crossconnect 2A und 2B wahlweise auch als „Netzknoten" bezeichnet werden (die Crossconnetcs 2A und 2B entsprechen in dieser Reihenfolge den Netzknoten A und B). Demgemäß muß jeder der Netzknoten A und B die Anschlußzuordnung des anderen Knoten für die entsprechenden angegliederten Anschlüsse MA und MB kennen; vorzugsweise ist jede der Zahlen der angegliederten Schnittstelle MA1 bis MAn in Netzknoten A mit einem entsprechend numerierten angegliederten Anschluß MB1 bis MBn in Netzknoten B verbunden.
Jede der Kreuzschaltungen 2A und 2B weist neben den angegliederten Anschlüssen der geschützten Gruppe weitere Anschlüsse auf. Der von Alcatel Network Systems Inc. hergestellte und verkaufte digitale Crossconnect 1633 SX kann gleichzeitig bis zu 2048 Anschlüsse unterstützen. Diese zusätzlichen Anschlüsse A1 bis Aj (für Crossconnect 2A) und B1 bis Bk (für Crossconnect 2B) können in Verbindung mit anderen Crossconnects oder mit Crossconnect 2B und 2A des in 1 dargestellten Systems stehen (entweder innerhalb einer anderen geschützten Gruppe oder auf ungeschützte Art und Weise oder mit 1:1 Schutz). Die zusätzlichen Anschlüsse A und B können die Datenfernübertragung zu den angegliederten Anschlüssen MA und MB in dieser Reihenfolge auf die für den Crossconnect herkömmliche Art und Weise leisten.
Außerdem verfügen die Crossconnects 2A und 2B gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils über einen zugehörigen Schutzanschluß PA bzw. PB, der den angegliederten Anschlüssen in der geschützten Gruppe zugeordnet ist. Die Schutzanschlüsse PA und PB sind über den DS-3-Schutzpfad P miteinander verbunden; vorzugsweise sollte Schutzpfad P physikalisch getrennt von den Pfaden 4 sein, die zwischen die angegliederten Anschlüsse geschaltet sind, so daß die Schutzfunktion im Falle eines Leitungsausfalls oder einer unterbrochenen Leitung weiterhin verfügbar ist.
In 2 wird nun der Aufbau der Crossconnects 2A und 2B gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung von Crossconnect 2A als Beispiel beschrieben. Damit die Konfiguration für den Gruppenpfaddatenschutz vollständig realisiert werden kann, müssen beide Crossconnects 2A und 2B die Fähigkeit zum Gruppenpfaddatenschutz besitzen; dementsprechend sollten sie vorzugsweise gleichzeitig und relativ zueinander konstruiert werden. Bei der bevorzugten Bauweise von Crossconnect 2A ist die Verarbeitungsfähigkeit von Rechenoperationen und Umschaltungen breitflächig verteilt, wie bei dem von Alcatel Network Systems Inc. hergestellten und verkauften Crossconnect-System 1633 SX, dem der in 2 dargestellte Crossconnect 2A entspricht.
Crossconnect 2A umfaßt eine Verwaltungszentraleinheit (APU) 12, die den zentralen Datenprozessor innerhalb des Systems darstellt. APU 12 ist direkt mit herkömmlichen Speicher- und Ein-/Ausgang-Funkionen verbunden, wie dem Direktzugriffspeicher 21, dem Plattenspeicher 23, dem Bandlaufwerk 25 und der Benutzerschnittstelle 19. APU 12 ist ferner mit dem Bus BUS verbunden, der einen oder mehrere Datenpfade umfassen kann. Die Funktion der APU 12 besteht in der Verwaltung der Funktionsweise von Crossconnect 2A auf relativ hoher Ebene und in der Bereitstellung von Benutzerkontrolle und Übersichtlichkeit hinsichtlich der von Crossconnect 2A ausgeführten Schaltvorgänge.
Crossconnect 2A weist außerdem viele verteilt angeordnete Prozessoren auf, die mit dem Bus BUS verbunden sind und in 2 als Schnittstellenzentraleinheiten (IPU) 16 und 18 dargestellt werden. Jede der beiden IPU 16 und 18 ist eine Datenverarbeitungseinheit, die komplex und leistungsstark genug ist, um die im folgenden beschriebenen Funktionen durchzuführen, und kann als herkömmlicher, programmierbarer Mikroprozessor oder wahlweise als kundenspezifische Logik, z. B. als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), implementiert werden. Jede einzelne IPU 16 dient der Steuerung der Ein- und Ausgangsfunktionen gegenüber den bidirektionalen DS-3-Anschlüssen und folglich der Steuerung der angegliederten Schutzanschlüsse von Crossconnect 2A, wenn sie in ein System implementiert werden, wie in 2 dargestellt. Damit jede IPU 16 diese Funktion erfüllen kann, ist sie mit einer der ersten dritten Matrixstufeneinheiten 20 verbunden und bidirektional daran gekoppelt. Bei diesem Beispiel umfaßt jede der ersten/dritten Stufen einen Bereich der Schaltmatrix (wie an späterer Stelle beschrieben wird) und die angemessene Sendeempfänger-Schaltungsanordnung zur Bereitstellung von sechzehn DS-3-Anschlüssen (fünfzehn angegliederte Anschlüsse MA1 bis MA15 und Schutzanschluß PA).
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient Crossconnect 2A als digitaler Nachrichtenübertragungsverteiler, der entsprechend einer modifizierten Version der bekannten Clos-Matrix realisiert wurde. Eine bevorzugte Version der modifizierten Clos-Matrix, die sich als nützlich für den Crossconnect 2A erweist, wird in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung US-A-5343194 beschrieben, die am 14. Mai 1992 eingereicht, am 30. August 94 unter dem Titel „Methods and System for Immediately Connecting and Reswitching Digital Cross-connect Networks" veröffentlicht, und auf die Alcatel Network Systems Inc. übertragen wurde. Gemäß der Ausführung dieser Matrix erfolgt die Umschaltung des Kopfanschlusses auf Ost und West anhand einer dreistufigen Matrix, wobei der Kopfeingang an eine erste Stufe gekoppelt ist, und die Ost- und West-Anschlüsse an eine dritte Stufe. Der Schaltvorgang erfolgt über eine ausgewählte mittlere Matrixstufe, die an die erste Stufe und die gewünschte(n) dritte(n) Stufe(n) gekoppelt ist.
Gemäß diesem Beispiel von Crossconnect 2A werden die IPU 18 an den Bus BUS und eine zugehörige mittlere Matrixstufe 22 gekoppelt. Dementsprechend findet eine aufgeteilte Steuerung der Schaltvorgänge durch die IPU 16 und 18 statt (ohne daß ein Eingreifen von APU 12 erforderlich ist), indem eine Verbindung der angemessenen ersten Matrixstufe in einer der ersten/dritten Stufen 20 mit einer ausgewählten mittleren Stufe 22 hergestellt wird, für die wiederum eine Verbindung mit einer dritten Matrixstufe in einer der ersten/dritten Stufen 20 hergestellt wird. Jede Stufe der ersten/dritten Stufen 20 und mittleren Stufen 22 wird vorzugsweise als einzelne ASIC implementiert, die von der zugehörigen IPU 16 bzw. 18 gesteuert wird und mit ihr in Verbindung steht.
Wie in 2 dargestellt, sind die angegliederten Anschlüsse MA1 bis MAn und Schutzanschluß PA (d. h. Netzknoten A) mit einer Stufe der ersten/dritten Stufen 20 verbunden, nämlich der ersten dritten Stufe 20₁ ; in diesem Fall werden sechzehn Anschlüsse von jeder ersten dritten Stufe 20 des Crossconnects 2A unterstützt. Demzufolge wird die Umschaltung der angegliederten Anschlüsse MA1 bis MAn und von Schutzanschluß PA innerhalb des Netzknotens A von einer einzigen IPU 16 gesteuert, nämlich IPU 16₁ . Als Folge dessen wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung auf äußerst verteilt angeordnete Art und Weise implementiert, da APU 12 nicht an der Bereitstellung des Gruppenpfaddatenschutzes der vorliegenden Erfindung zu beteiligen ist. So läßt sich der Gruppenpfaddatenschutz in kürzester Zeit realisieren, also in einem Zeitraum von 100 msec oder weniger.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der Funktionsweise des Crossconnects 2A und 2B bei der Bereitstellung des Gruppenpfaddatenschutzes in Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Die Funktionsweise wird anhand eines Beispiels beschrieben, das die Reaktion des Systems auf einen Signalausfall zeigt, wie in den Matrixdiagrammen der 3a–h und dem Ablaufdiagramm in 5a–c dargestellt wird. Das Verfahren wird vorzugsweise in ein Computerprogramm implementiert, das für den Betrieb von APU 12 und IPU 16 und 18 zuständig ist. Es wird davon ausgegangen, daß der Fachmann auf diesem Gebiet in der Lage ist, das im folgenden beschriebene Verfahren mit Hilfe der nachstehenden Beschreibung ohne unnötiges Experimentieren in einen digitalen Crossconnect zu implementieren.
3 zeigt die Crossconnects 2A und 2B im normalen Übertragungszustand miteinander (d. h. es liegt keine Umschaltung des Gruppendatenpfaddatenschutzes vor), als Beispiel einer einzelnen Gruppe von Pfaden, die gemäß der vorliegenden Erfindung geschützt sind. Wie bereits oben erwähnt, können selbstverständlich andere Pfade zwischen den Crossconnects 2A und 2B miteinander und mit anderen Netzwerken oder Netzwerkelementen in Verbindung stehen. Ferner können zwischen den CrossconnectS 2A und 2B Netzwerkelemente wie z. B. FOT, drop/add-Blöcke und ähnliche vorhanden sein, werden jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in 3 dargestellt.
Was zunächst Crossconnect 2A anbelangt, so werden lokale Datenübertragungen, die mittels gruppengeschützter Pfaddaten an Crossconnect 2B erfolgen, von der ersten/dritten Stufe 20₀ an den Kopfeingängen A1I und A2I empfangen. Die erste/dritte Stufe 20₀ dient zu diesem Zeitpunkt als erste Stufe in der Clos-Matrix und überträgt die empfangenen Datenübertragungen über die mittlere Stufe 22A an die erste/dritte Stufe 20₁ , die bei dieser Übertragung als dritte Stufe dient. Die erste/dritte Stufe 20₁ verbindet die Signale der Eingänge A1I und A2I in dieser Reihenfolge zwecks Übertragung als DS-3-Pfaddaten an Crossconnect 2B über die Pfade 4_1AB und 4_2AB (die Bezeichnung 4_1AB bezeichnet z. B. die Simplex-Seite von Pfad 4₁ für Datenübertragungen von Crossconnect 2A zu Crossconnect 2B) mit den angegliederten Ausgängen MA10 und MA20.
Die angegliederten Ausgänge MA10 und MA20 (und ihre entsprechenden angegliederten Eingänge MA1I und MA2I) stellen die angegliederten Anschlüsse der Gruppe dar, für die durch die vorliegende Erfindung Pfaddatenschutz gewährleistet werden soll. Wie bereits oben erwähnt, kann die Anzahl angegliederter Anschlüsse der Gruppe mehr als zwei betragen, nämlich bis zu fünfzehn geschützte angegliederte Anschlüsse; aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigt das in 3a dargestellte Beispiel jedoch nur zwei angegliederte Anschlüsse als Teil der geschützten Gruppe. Den angegliederten Ausgängen MA10 und MA20 ist Schutzausgang PA0 zugeordnet, der in der ersten dritten Stufe 20₁ implementiert und mit Schutzpfad P_AB verbunden ist.
Die über die Pfade 4_1AB , 4_2AB und P_AB übertragenen Pfaddaten werden von Crossconnect 2B an den angegliederten Eingängen MB1I und MB2I bzw. dem Schutzeingang PBI empfangen, die auf der ersten/dritten Stufe 20₃ implementiert sind. Dieser Abschnitt der ersten/dritten Stufe 20₃ dient als erste Stufe der Clos-Matrix und überträgt die empfangenen Pfaddaten der angegliederten Eingänge MB1I und MB2I über die mittlere Stufe 22B an die erste/dritte Stufe 20₄ (in diesem Beispiel), welche für die lokale Seite des Crossconnects 2B die über die Kopfeingänge B10 und B20 in dieser Reihenfolge empfangene Datenübertragung darstellt. Liegt ein normaler Datenübertragungsstatus wie in 3a vor, ist die Schutzeingabeschnittstelle PBI von der weiteren Datenübertragung zu Crossconnect 2B isoliert.
Wie bereits in 1 dargestellt, handelt es sich bei der Datenübertragung zwischen den Crossconnects 2A und 2B um eine (bidirektionale) Duplex-Übertragung zwischen einzelnen angegliederten Anschlüssen. Umgekehrt empfängt deshalb Crossconnect 2B eine Datenübertragung von seiner lokalen Seite an den Eingängen B1I und B2I in der ersten/dritten Stufe 20₅ , die wiederum die empfangene Datenübertragung über die mittlere Stufe 22B an die erste/dritte Stufe 20₃ übermittelt. Die erste/dritte Stufe 20₃ (dieser Abschnitt dient als dritte Stufe der Clos-Matrix) vervollständigt die Verbindung der Eingänge B1I und B2I zu den angegliederten Ausgängen MB10 bzw. MB20 zwecks Datenübertragung an den Crossconnect 2A über die Pfade 4_1BA bzw. 4_2BA . Ferner wurde Schutzausgang PBO auf der ersten dritten Stufe 20₃ implementiert und mit Pfad P_BA verbunden.
Crossconnect 2A empfängt die Pfade 4_1BA , 4_2BA und P_BA in dieser Reihenfolge an den Schutzeingängen MA1I und MA2I sowie Schutzeingang PAI, die in die erste/dritte Stufe 20₁ (dieser Abschnitt besagter Stufe dient als erste Stufe der Clos-Matrix) implementiert wurden. Die erste/dritte Stufe 20₁ übermittelt die an den angegliederten Eingängen MA1I und MA2I empfangenen Pfaddaten an die Kopfeingänge A10 und A20, die sich auf der ersten/dritten Stufe 20₀ befinden in dieser Reihenfolge, und folglich an die lokale Seite des Crossconnects 2A, wodurch die Duplex-Verbindung zwischen den Crossconnects hergestellt wird. Im normalen Übertragungsstatus, der in 3a dargestellt wird, ist Schutzeingang PAI von der mittleren Stufe 22 isoliert.
Es muß auf bestimmte Hindernisse hingewiesen werden, die auftreten, wenn den angegliederten Anschlüssen M in 3a bestimmte erste/dritte Stufen 20 zugeordnet werden sollen. Erstens wurden für eine schnelle Umschaltung des Gruppenpfaddatenschutzes die angegliederten Eingänge und Ausgänge derselben geschützten Gruppe in dieselbe erste/dritte Stufe 20 innerhalb eines einzigen Crossconnect 2 implementiert. In 3a läßt sich erkennen, daß die angegliederten Eingänge MA1I und MA2I und die angegliederten Ausgänge MA10 und MA20 alle in dieselbe erste/dritte Stufe 20₁ in Kreuzschaltung 2A implementiert wurden, und als solche von einer einzelnen IPU 16₁ gesteuert werden (siehe 2). Gleichzeitig sind die angegliederten Eingänge MB1I und MB2I sowie die angegliederten Ausgänge MB10 und MB20 alle in dieselbe erste/dritte Stufe 20₃ in Crossconnect 2B implementiert, und werden von einer einzelnen IPU 16₃ gesteuert. Dennoch ist es weder erforderlich noch wichtig, daß die Eingänge und Ausgänge der Kopfanschlüsse A und B (sie sind keine angegliederten Anschlüsse der geschützten Gruppe) innerhalb derselben ersten dritten Stufe 20 physisch vorhanden sind, wie dies bei Crossconnect 2B in 3a (für Eingänge B1I und B2I sowie Ausgänge B10 und B20) der Fall ist. Ferner ist es nicht erforderlich, daß die Gruppe mit Kopfanschlüssen, die der gruppengeschützten Datenübertragung zugeordnet ist, in derselben ersten/dritten Stufe 20 angeordnet ist; z. B. können die Kopfeingänge A1I und A2I in unterschiedliche erste/dritte Stufen 20 implementiert werden.
Wie aus der folgenden Beschreibung außerdem hervorgeht, werden die angegliederten Anschlüsse M der geschützten Gruppe einander vorzugsweise auf entsprechende Art und Weise zugeordnet, damit die Datenübertragung hinsichtlich der gewünschten Überbrückung und Umschaltung des Gruppenpfaddatenschutzes erleichtert wird. Demgemäß sind im Beispiel von 3a die angegliederten Ausgänge MA10 und MA20 des Crossconnects 2A mit den angegliederten Eingängen MB1I und MB2I des Crossconnects 2B in dieser Reihenfolge verbunden; umgekehrt sind die angegliederten Ausgänge MB10 und MB20 mit den angegliederten Eingängen MA1I und MA2I in dieser Reihenfolge verbunden. Die Schutzeingänge und -ausgänge PAI, PAO, PBI und PBO sind auf ähnliche Art und Weise miteinander verbunden.
Im folgenden Beispiel, das die Funktionsweise der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschreibt, tritt ein Signalfehler SF innerhalb der am angegliederten Eingang MA1I des Netzknotens A (d. h. Kreuzschaltung 2A) empfangenen Pfaddaten auf, wie in 3a dargestellt wird. Der Signalfehler SF stellt für die Pfaddaten einen Hardwarefehler dar, der durch ein einzelnes Signal angezeigt wird, das damit einhergehend übertragen wird. Beispiele herkömmlicher Hardwarefehlersignale umfassen Signalverlust (LOS), Datenübertragungsblockverlust (LOF) und Alarmanzeigesignal (AIS). Es ist bekannt, daß das AIS ein Signal ist, das vom ersten Netzwerkelement übertragen wird, das ein Alarmsignal wie z. B. LOS oder LOF empfängt, um die Ausbreitung des LOS-/LOF-Signals durch viele Netzwerkelemente zu verhindern und folglich die Erkennung der defekten Stelle im Netzwerk zu ermöglichen.
Die bevorzugte Ausführungsform überwacht die einzelnen Pfaddaten, anstelle der gesamten Leitungen und kann folglich eine Umschaltung einzelner Pfade innerhalb einer Leitung bewerkstelligen, basierend auf deren jeweiligem Status. Auf diese Art und Weise können auch Softfehlerzustände von der vorliegenden Erfindung überwacht werden, einschließlich der Zustände einer übermäßig hohen Fehlerrate. Diese Softfehlerzustände beziehen sich auf gemessene fehlerhafte Sekunden über einen bestimmten Zeitraum; Beispiele für derartige Zustände werden in der folgenden Tabelle aufgeführt:
10 fehlerhafte Sekunden (ES) innerhalb von 15 Minuten; oder
864 ES in 1 Stunde; oder
4 fehlerhafte Sekunden mit Fehlerhäufung (SES) in 24 Stunden
wobei ES als eine Sekunde definiert ist, in deren Verlauf eine Kodierungsverletzung entdeckt wurde, und SES als Sekunde definiert ist, in deren Verlauf mehr als 44 Kodierungsverletzungen verzeichnet wurden (d. h. eine Fehlerrate von mehr als 10^–6 sec^–1). Diese Grenzwerte für Softfehler unterscheiden sich vorzugsweise in Art und Ausmaß von herkömmlichen Grenzwerten zur Qualitätsüberwachung, so daß eine Umschaltung der Pfaddaten zur Vermeidung einer Verschlechterung des Funktionsgrades der Pfaddaten verwendet werden kann. Diese Fehlerratengrenzwerte können verstellt werden, und der Systemoperator kann die Empfindlichkeit der Pfaddatenschutz-Umschaltung durch Anpassung der Grenzwerte mittels APU 12 herauf- oder herabsetzen. Da durch Hardwarefehler bedingte Fehlerzustände (LOS, LOF, AIS) gesondert überwacht werden, gelten diese Grenzwertdefinitionen lediglich für fehlerhafte Sekunden, die auf Kodierungsverletzungen zurückzuführen sind, und umfassen keine fehlerhaften Sekunden, die auf das Auftreten von LOS- oder AIS-bedingten Zuständen zurückzuführen sind (die in herkömmlichen Definitionen von fehlerhaften Sekunden enthalten sind).
Es kann sich dennoch bei vielen Anlagen als vorteilhaft erweisen, keine Überwachung und Einrichtung eines Gruppenpfaddatenschutzes zu realisieren, der auf übermäßigen Fehlerraten basiert, sondern lediglich eine durch Hardwarefehler verursachte Gruppenpfaddaten-Umschaltung bereitzustellen. Der Grund hierfür liegt darin, daß für die vielen angegliederten Pfade in der Gruppe nur ein Schutzpfad vorhanden ist, und die erfindungsgemäße Pfaddatenumschaltung sich der Datenübertragung zwischen den Netzknoten bedient, um die gewünschten Überbrückungs- und Umschaltungszustände herzustellen. Deshalb sollte die Verfügbarkeit des Schutzpfades maximiert werden, um die erforderliche Zeit für die Umschaltung auf den Schutzpfad im Falle eines Hardwarefehlers auf ein Minimum zu reduzieren. Mit zunehmendem Datenverkehr auf dem Schutzpfad, wie dies bei einer Umschaltung der Fall wäre, die durch eine Fehlerrate initiiert wird, nimmt auch die Wahrscheinlichkeit zu, daß eine Hardwarefehler-Pfaddatenschutz-Umschaltung eine Wiederherstellung des Schutzpfaddatenverkehrs zu ihrem ursprünglichen angegliederten Anschluß erforderlich macht, wodurch die erforderliche Umschaltzeit zunehmen würde. Eine Initialisierung der Umschaltung, die ausschließlich aufgrund eines Hardwarefehlers eingeleitet wird, führt zu einer erheblichen Verbesserung der Umschaltungszeit.
Die folgende Beschreibung beschränkt sich somit auf die Gruppenpfaddatenschutz-Umschaltung als Reaktion auf einen Hardwarefehler (LOS, LOF, AIS). Es sollte dennoch davon ausgegangen werden, daß die Implementierung von Fehlerratengrenzwerten in die in dieser Patentbeschreibung beschriebene Überwachungs- und Umschaltroutine unter Zuhilfenahme dieser Patentbeschreibung und den Zeichnungen durch einen Fachmann auf diesem Gebiet rasch erfolgen könnte.
5a–c stellen einen Ablaufplan des Verfahrens der bevorzugten Ausführung der Erfindung im Verhältnis zu einem Beispiel einer Gruppenpfaddaten-Umschaltung bei der Auflösung eines Signalfehlerzustandes dar. In diesem Ablaufplan werden sowohl die Vorgänge des auffordernden Netzknoten als auch die des zugehörigen Knoten (oder reagierenden Netzknoten) getrennt dargestellt. Da die beiden Crossconnects 2A und 2B gleichartig aufgebaut sind, damit beide diese Umschaltung auf dieselbe Art und Weise durchführen können, wird der reagierende Knoten selbstverständlich auch als auffordernder Knoten eingesetzt, und umgekehrt, im wesentlichen gleichzeitig mit den in 5a–c dargestellten Vorgängen (die beiden Netzknoten A und B verfügen über die in 5a–c dargestellten Aufforderungs- und Reaktionsfunktionen). Dieser gleichzeitige Ablauf wird häufig vorkommen, da viele Pfaddaten- und Leitungsausfälle sich bidirektional auswirken. Bei der Gruppenpfaddaten-Schutzkonfiguration gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hingegen erkennt einer der beiden Netzknoten den Signalfehlerzustand eher als der andere. Deshalb wird in diesem Beispiel Netzknoten A aus Gründen der Übersichtlichkeit der Knoten sein, der den Signalfehler zuerst erkennt, und ist somit der auffordernde Netzknoten; Netzknoten B (Crossconnect 2B) ist folglich der reagierende Netzknoten.
Im Verlaufe von Vorgang 30 in 5a führt Netzknoten A eine regelmäßige Abtastung der angegliederten Eingänge MAI der geschützten Gruppe durch, um festzustellen, ob ein Signalausfallzustand (LOS, LOF, AIS) empfangen wurde. Der Abtastzeitraum wird vorzugsweise so gewählt, daß er mit der Spezifikation der Umschaltzeit übereinstimmt; soll eine Pfaddatenschutz-Umschaltung innerhalb von 100 msec nach Auftreten eines Fehlers durchgeführt werden, so stehen bei einem Abtastzeitraum von 20 msec für die Reaktion auf einen erkannten Fehler 80 msec zur Verfügung. Im Rahmen von Entscheidung 31 wird das Ergebnis von Vorgang 30 festgestellt; wurde ein Signalausfall festgestellt, wechselt die Steuerung zwecks Starts des Umschaltprozesses zu Vorgang 34. Der Abtastvorgang wird von IPU 16₁ durch Steuerung der ersten/dritten Stufe 20₁ durchgeführt.
Wurde kein Signalausfall festgestellt, wird Vorgang 32 durchgeführt, der dafür sorgt, daß Netzknoten A weiterhin den NID-Zustand via Schutzpfad P überträgt, der anzeigt, daß kein Schutz erforderlich ist. Wie bereits vorher besprochen, reicht die Bandbreite von DS-3-Systemen nicht aus, um ganze Datenbytes für die Signalisierung zwischen den Netzknoten zu verwenden, wie dies für den Schutz von Lichtwellenleiterleitungen laut SONET-Standard verwendet wird. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden bestimmte Bits (z. B. die C-Bits) innerhalb des DS-3-Datenübertragungsblocks, die entlang eines Schutzpfades P übertragen werden, zur Signalisierung von Anforderungen, Antworten, Identifikationsdaten und Statusinformationen verwendet.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die vorhandenen DLt-Bits in den X-Bit- und C-Bit-Kanälen eines standardmäßigen DS-3-Datenübertragungsblocks zur Übertragung von Informationen zum Gruppenpfaddatenschutz über Schutzpfad P verwendet. Da im C-Bit-Kanal mehr Bits pro Datenübertragungsblock zur Verfügung stehen als im X-Bit-Kanal, wird der C-Bit-Kanal, falls verfügbar, für derartige Datenübertragungen verwendet; der X-Bit-Kanal wird verwendet, wenn es sich bei den DS-3-Daten nicht um ein Leerlaufsignal handelt. Eine Beschreibung des Standards für DS-3-Datenübertragungsblocks samt Definition der C-Bits und X-Bits befindet sich im American National Standard ANSI T1-107a.1990 (Zusatz von 1990).
Vorgang 32 wird zwecks Darstellung eines NID-Signals mittels Pfad P_AB über die C-Bits von IPU 16₁ via erste/dritte Stufe 20₁ durchgeführt; der übertragene Datenübertragungsblock enthält ferner das standardmäßige DS-3-Leerlaufsignal. Daran, daß Netzknoten A Vorgang 32 durchführt, kann Netzknoten B feststellen, daß der Schutzpfad P (von Netzknoten A zu Netzknoten B) zur Verfügung steht.
Wird ein Signalausfall festgestellt, z. B. der Signalausfall SF hinsichtlich der Pfaddaten, die vom angegliederten Eingang empfangen wurden, wird Vorgang 34 ausgeführt, wodurch die erste/dritte Stufe 20₁ ein Signal zur Überbrückungsaufforderung vom Schutzausgang PAO an Netzknoten B versendet. Dieses Signal zur Überbrückungsaufforderung wird über den C-Bit-Kanal übertragen, und weist darauf hin, daß sowohl eine Überbrückung als auch der angegliederte Eingang angefordert wird, bei dem der Signalfehler SF entdeckt wurde (in diesem Falle der angegliederte Eingang MA1I).
Währenddessen führt Netzknoten B bereits Vorgang 40 und Entscheidung 41 aus, durch welche die DLt-Bits im C-Bit-Modus regelmäßig überwacht werden, um festzustellen, ob eine Überbrückungsaufforderung oder ein sonstiges Signal vorhanden ist, auf das Netzknoten B zu reagieren hat. Wird keine Überbrückungsaufforderung empfangen, wird der Überwachungsvorgang 40 fortgeführt. Wird hingegen ein Signal zur Überbrückungsaufforderung über den C-Bit-Kanal empfangen, beginnt die Verarbeitung der Aufforderung mit Entscheidung 43, wobei die Priorität der Aufforderung festgestellt wird.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden Überbrückungsaufforderungen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet, um flexible Einsatzmöglichkeiten der Funktion und flexible Eingriffsmöglichkeiten für das Bedienpersonal zu gewährleisten. Derartige Prioritäten werden anhand des folgenden Beispiels dargestellt:

Funktion Priorität

SCHUTZSPERRE HÖCHSTE

ERZWUNGENE UMSCHALTUNG ZWEITE

SF ZUSTAND ENTDECKT DRITTE

MANUELLE UMSCHALTUNG VIERTE

MIT-WIEDERHERSTELLUNG-WARTEN NIEDRIGSTE
Der Status Schutzsperre entspricht dem Zustand, in dem APU 12 den Gruppenpfaddatenschutz deaktiviert hat; sollte in diesem Fall ein SF-Zustand (soft failure) erkannt worden sein, erfolgt keine Überbrückung oder Umschaltung; eine Schutzsperre kann manuell oder aber auch automatisch nach Feststellung einer übermäßigen Schaltrate für einen angegliederten Anschluß freigegeben werden, um Schwingungen zu vermeiden. Eine erzwungene Umschaltung ist eine manuelle Umschaltung mit hoher Priorität; folgt ihr ein SF-Zustand, so wird er in diesem Fall ignoriert. Die Erkennung eines SF-Zustandes bewirkt eine Umschaltung, wenn der Schutzpfad sich im Ruhezustand befindet, oder macht eine vorherige Nutzung des Schutzpfades unwirksam, falls die Auslösung das Ergebnis einer normalen manuellen Umschaltung oder einer Umschaltung im Mit-Wiederherstellung-Warten-Modus ist (wie im folgenden beschrieben wird).
Wenn die Priorität des SF-Zustandes nicht ausreicht, um die Priorität der aktuellen Verwendung des Schutzpfades (falls der Schutzpfad sich nicht im Ruhestand befindet) unwirksam zu machen, wird Vorgang 42 durch Netzknoten B ausgeführt, und über den C-Bit-Kanal wird eine Zurückweisungsantwort vom Schutzausgang PBO an Schutzeingang PAI versendet (Vorgang 40).
Ist die Priorität des SF-Zustandes ausreichend, wird Entscheidung 45 ausgeführt, anhand welcher der reagierende Netzknoten den mit der gewünschten Überbrückung zugehörigen Kopfeingang abfragt, um zu gewährleisten, daß an besagtem Eingang kein Hardwarefehler vorliegt. Bei diesem Beispiel überprüft IPU 16₅ von Netzknoten B den Status von Eingang B1I, um festzustellen, ob an besagtem Eingang ein positives Signal vorhanden ist; ist dies nicht der Fall, wird die Zurückweisungsantwort vom Schutzausgang PBO über den C-Bit-Kanal an Netzknoten A versendet (Vorgang 42).
Wenn das Zurückweisungssignal vom Netzknoten A über den C-Bit-Kanal empfangen wird, meldet die Entscheidung 33 in jedem Fall eine negative Antwort, und es erfolgt die Eingabe von Wartestatus 36. Nachdem der Wartezeitraum vergangen ist (z.B. 10 Sekunden), wird die Überbrückungsaufforderung der Vorgänge 31 und 34 vom auffordernden Netzknoten A wiederholt, um festzustellen, ob der Schutzpfad freigegeben ist und ob das Kopfeingangssignal an Netzknoten B betriebsbereit ist.
Weist Kopfeingang B1I ein gültiges Signal auf, wird Vorgang 46 durchgeführt, wodurch IPU 16₃ in Netzknoten B eine Überbrückung der dritten Stufe (3SBR) in der ersten dritten Stufe 20₃ bewirkt; da beide Anschlüsse MB10 und PBO sich in derselben ersten dritten Stufe 20₃ befinden (und bei diesem Beispiel folglich in derselben ASIC), kann diese Überbrückung durch einen einzigen Schreibvorgang von IPU 16₃ an die erste/dritte Stufe 20₃ durchgeführt werden. Durch diesen Vorgang wird der Pfad vom Kopfeingang B1I zum angegliederten Kopfausgang MB10 und Schutzausgang PBO überbrückt, indem ein "gutes" Signal über Pfad 4_PBA für Netzknoten A bereitgestellt wird. Die von Netzknoten A durchgeführte Entscheidung 33 überprüft Schutzpfad P auf Übergang von einem Leerlaufsignals in ein "gutes" Signal; Netzknoten A ist ferner in der Lage, ein über Pfad P übertragenes Zurückweisungssignal zu erkennen als auch eine Nachricht, die mitteilt, daß ein Leerlaufsignal vom Kopfeingang in Netzknoten B überbrückt wurde. Nachdem die Überbrückung des Kopfeingangs zu Schutzpfad P erfolgt ist, schaltet Netzknoten B seine Übertragungs- und Empfangsfunktionen (an den Schutzanschlüssen PBI und PBO) auf den X-Bit-Kanal, da der C-Bit-Kanal von der über ihn erfolgenden Übertragung besetzt ist (d. h. die DS-3-Daten sind kein Leerlaufsignal mehr). Vorgänge 60 und 61 (dargestellt in 5c) werden anschließend von Netzknoten B durchgeführt, von dem die Überwachung der DLt-Bits im X-Bit-Kanal am Schutzeingang PBI übernommen wird, um festzustellen, ob ein Überbrückungsfreigabesignal empfangen wurde; die Ausgabe eines derartigen Signals und die Reaktion auf ein derartiges Signal wird im folgenden ausführlich beschrieben.
Dieser Systemzustand, die Durchführung der Überbrückung der dritten Stufe an Netzknoten B, wird in 3b dargestellt; die Überbrückung der dritten Stufe wird durch 3SBR an der ersten/dritten Stufe 20₃ angezeigt. 3b zeigt außerdem die Bewegungsrichtung der Überbrückungsaufforderung und der "guten" Signale an, die über Pfad P_AB und P_BA in dieser Reihenfolge übertragen werden.
Nach Eingang des "guten" Signals am Schutzeingang PAI führt Netzknoten A im Rahmen von Vorgang 38 eine Umschaltung der ersten Stufe an der ersten dritten Stufe 20₁ durch, indem die jetzt am Schutzeingang PAI empfangenen Pfaddaten anstelle der bereits vorher am angegliederten Eingang MA1I empfangenen fehlerhaften Pfaddaten auf die mittlere Matrixstufe 22A geschaltet werden. Wie bereits bei der Überbrückung der dritten Stufe in Netzknoten B kann die Umschaltung der ersten Stufe durch einen einzigen Schreibvorgang von IPU 16₁ an die erste/dritte Stufe 20₁ durchgeführt werden, da sich sowohl der Schutzeingang PAI als auch der angegliederte Eingang MA1I (von dem aus die Umschaltung des Datenverkehrs erfolgt) darin befinden. Nach der Umschaltung der ersten Stufe im Rahmen von Vorgang 38 schaltet Netzknoten A während Vorgang 39 sowohl seine Empfangs- als auch seine Übertragungsfunktion an den Schutzanschlüssen PAI und PAO in dieser Reihenfolge vom C-Bit-Kanal auf den X-Bit-Kanal um.
Das Ergebnis dieser Umschaltung der ersten Stufe (1SSW) wird in 3c dargestellt. Wie in 3c zu sehen ist, werden von Netzknoten A gültige Pfaddaten über, Schutzpfad P_BA empfangen und auf dieselbe Art und Weise an Kopfausgang A10 weitergeleitet, wie die Pfaddaten, die bereits beim angegliederten Eingang MA1I eingegangen sind, mit der Ausnahme, daß der Signalausfall SF aufgrund der Umschaltung der ersten Stufe 1 SSW vermieden wird. Dennoch werden die umgeschalteten Pfaddaten weiterhin von Netzknoten B über den Schutzpfad P_BA und den angegliederten Pfad 4_1BA gesendet und ferner am angegliederten Eingang MA1I empfangen. Wie der folgenden Beschreibung zu entnehmen ist, wird die Überwachung der Pfaddaten am angegliederten Eingang MA1I fortgeführt, damit eine Umkehrung zum normalen Zustand zum angemessenen Zeitpunkt möglich ist.
Was 5b anbelangt, fragt Netzknoten A nach Durchführung der Umschaltung der ersten Stufe (Vorgänge 38 und 39) im Verlauf von Entscheidung 51 als nächstes den Kopfeingang ab, der mit dem angegliederten Anschluß verbunden ist, für den die Umschaltung der ersten Stufe durchgeführt wurde, und bewirkt automatisch eine Überbrückung der eigenen dritten Stufe zum Schutzpfad, wenn es sich beim Signal am Kopfeingang um ein fehlerfreies Signal handelt. Dieser Vorgang basiert auf der Annahme, daß die meisten Signalausfälle bidirektional erfolgen; deshalb besteht die große Wahrscheinlichkeit, daß solange am Schutzeingang PAI des Netzknotens A zum Zeitpunkt der Umschaltung der ersten Stufe von Vorgang 38 keine Überbrückungsaufforderung eingegangen ist, in Kürze eine Aufforderung eingeht. Da die Übertragungsrichtung des Schutzpfades P von Netzknoten A nach Netzknoten B bereits belegt ist und außerdem keinem anderen Anschluß als Schutz zugeordnet werden kann, besteht außerdem keine Gefahr bei der Durchführung einer derartigen Überbrückung, selbst dann, wenn diese nicht erforderlich ist.
Die Abfrage von Entscheidung 51 erfolgt durch IPU 16, die mit der ersten Stufe 20 des zugehörigen angegliederten Eingangs verbunden ist. Bei diesem Beispiel fragt IPU 16₀ die erste/dritte Stufe 20₀ ab, um festzustellen, ob der Kopfeingang A1I ein "gutes" Signal empfängt. Ist dem so, findet Vorgang 50 statt, durch den eine Überbrückung der dritten Stufe an der ersten/dritten Stufe 20₀ bewirkt wird, die den Datenverkehr vom Kopfeingang A1I zum angegliederten Ausgang MA10 und zum Schutzausgang PAO überbrückt. Dementsprechend liegt zum Zeitpunkt der Sendung eines Signals zur Überbrückungsaufforderung von Netzknoten B an Netzknoten A für dessen angegliederten Eingang MB1I bereits ein "gutes" Signals an Schutzpfad P_AB vor, das Netzknoten B die sofortige Umschaltung seiner ersten Stufe vom angegliederten Eingang MB1I auf dessen Schutzeingang PBI ermöglicht.
Liegt am Kopfeingang A1I kein positives Signal vor, leitet Netzknoten A Vorgang 52 ein, in dessen Verlauf es den X-Bit-Kanal am Schutzeingang PAI abtastet. Geht am Schutzeingang PAI (Entscheidung 53) keine Überbrückungsaufforderung ein, wird der Abtastvorgang 52 fortgesetzt. Wird jedoch für denselben angegliederten Anschluß oder sogar für einen anderen Anschluß in der Gruppe eine Überbrückungsaufforderung am Schutzeingang PAI von Netzknoten B (Entscheidung 53) empfangen, überprüft Netzknoten A erneut den Status des zugehörigen Kopfeingangs A1I in Entscheidung 55; bleibt der fehlerhafte Zustand weiterhin bestehen, wird die Überbrückung der dritten Stufe nicht durchgeführt, und es wird eine Zurückweisungsantwort an Netzknoten B gesendet (Vorgang 56). Handelt es sich bei dem Signal am Kopfeingang A1I jedoch um ein "gutes" Signal, bewirkt Netzknoten A im Verlaufe des Vorgangs 50 eine Überbrückung der dritten Stufe.
3d zeigt das Ergebnis der Überbrückung der dritten Stufe durch Netzknoten A im Verlaufe dieses Vorgangs, falls am angegliederten Eingang MB1I ein Signalausfall SF' erfolgt. Wie bereits oben erwähnt, hat Netzknoten A eine Überbrückung der dritten Stufe (3SBR') an der ersten dritten Stufe 20₀ bewirkt, entweder als Reaktion darauf, daß Kopfeingang A1I ein gutes Signal empfangen hat, oder aufgrund des Eingangs eines Signals zur Überbrückungsaufforderung auf dem X-Bit-Kanal von Netzknoten B am Schutzeingang PAI. Diese Überbrückung der dritten Stufe 3SBR' wird am Schutzeingang PBI von Netzknoten B als gutes Signal von Schutzpfad P_AB erkannt, worauf Netzknoten B als Reaktion eine Umschaltung seiner ersten Stufe an der ersten/dritten Stufe 20₃ bewirkt, durch die Schutzeingang PBI mit dem Kopfausgang B10 verbunden wird, dem bereits der geschützte angegliederte Eingang MB1I zugeordnet war, an dem Signalausfall SF' festgestellt wurde. Dieser Zustand wird in 3e dargestellt, das ein Beispiel einer Duplex-Datenübertragungsschutzumschaltung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die durch die Signalausfälle SF und SF' verursachten Hardwarefehlerzustände werden auf diese Weise vermieden, denn der Pfaddatenverkehr über Schutzpfade und Anschlüsse bleibt erhalten.
Es ist wünschenswert, daß die für die Überbrückung oder Umschaltung verantwortliche IPU 16 nach jedem Umschalt- oder Überbrückungsvorgang APU 12 über den Vorgang und dessen Ursache informiert. Dadurch erhält der Systemoperator einen Überblick über die Gruppenpfaddatenschutz-Funktionen, und ferner erhält APU 12 die Möglichkeit, die Häufigkeit und Ursachen für derartige Umschaltungen zu protokollieren.
Wie bereits vorher erwähnt, ist es aufgrund der Tatsache, daß das vorliegende System einen 1:n Gruppenpfaddatenschutz bietet, äußerst wünschenswert, daß die Pfaddatenumschaltung möglichst wieder in ihren normalen Zustand versetzt wird, damit der Schutzpfad im Falle eines Signalausfalls an einem anderen angegliederten Anschluß offen und nicht besetzt ist, so daß die Pfaddatenumschaltung in diesem Fall unmittelbar realisiert werden kann. Natürlich ist es des weiteren äußerst erstrebenswert, daß die Umkehrung in den normalen Zustand erst dann wieder durchgeführt wird, wenn der Pfad des angegliederten Anschlusses sich wieder im Grundzustand befindet. Im folgenden wird das Umkehrungsverfahren gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung beginnt jeder Netzknoten, der eine Umschaltung der ersten Stufe durchführt, mit der Überwachung des angegliederten Anschlusses, von dem die Umschaltung der ersten Stufe ausging, um festzustellen, ob die dort eingehenden Pfaddaten zu einem guten Signalzustand zurückgekehrt sind. Das Beispiel in 5a–c zeigt, wie nach Umschaltung der ersten Stufe durch Netzknoten A im Verlauf von Vorgang 38 (und die Übertragung auf den X-Bit-Kanal in Vorgang 39) Netzknoten A den angegliederten Eingang MA1I überwacht, von dem die Umschaltung der ersten Stufe durchgeführt wurde. Entscheidung 57 wird zuerst durchgeführt, was in diesem Beispiel dazu führt, daß IPU 16₁ die eingehenden Pfaddaten am angegliederten Eingang MA1I überwacht; wenn die eingehenden Pfaddaten ein gutes Signal darstellen, wird der Zeitnehmer für die Zeitsperre (der in IPU 16₀ untergebracht ist, das der geschützten Gruppe zugeordnet ist) im Verlauf von Vorgang 58 gestartet. Weist der vorher aktive angegliederte Anschluß noch immer einem Fehlerstatus auf, wird Entscheidung 57 in regelmäßigen Abständen durchgeführt, um den Überwachungszustand beizubehalten; währenddessen bleibt die Umschaltung der ersten Stufe 1SSW bestehen, um die gültigen Pfaddaten über Schutzpfad P zu empfangen.
Wurde erst einmal erkannt, daß der vorher aktive angegliederte Eingang MA1I ein gutes Signal übermittelt, stellt dies für Netzknoten A den Beginn des Mit-Wiederherstellung-Warten-Zeitraums dar. Wie bereits vorher erwähnt, haben die Umschaltung und Überbrückung des Mit-Wiederherstellung-Warten-Status die niedrigste Priorität aller Überbrückungen, und aus diesem Grund hat ein anderer auf einem anderen angegliederten Anschluß erkannter SF-Zustand eine höhere Priorität. Die Mit-Wiederherstellung-Warten-Schleife besteht aus den drei Entscheidungen 59, 71 und 73. Im Verlaufe von Entscheidung 59 wird der vorher aktive angegliederte Anschluß (in diesem Beispiel MA1I) durchsucht, um sicherzustellen, daß er weiterhin ein gutes Signal erhält; befindet sich der vorher aktive angegliederte Anschluß in einem Fehlerstatus, kehrt die Steuerung solange zur Schleife von Entscheidung 57 zurück, bis erneut ein positiver Signalzustand festgestellt wurde. Entscheidung 71 stellt fest, ob der Zeitsperrezeitraum (z. B. fünf Minuten) abgelaufen ist; ist dies der Fall, kehrt die Steuerung zur Umkehrungsroutine zurück, wie im folgenden erklärt wird.
Ist der Zeitsperrezeitraum noch nicht abgelaufen, wird Entscheidung 73 durchgeführt, wodurch die anderen angegliederten Eingänge in der geschützten Gruppe abgefragt werden. Bei diesem Beispiel fragt IPU 16₀ von Netzknoten A die anderen angegliederten Eingänge auf der ersten dritten Stufe 20₀ ab (z. B. den angegliederten Eingang MA2I), um festzustellen, ob an besagten Anschlüssen ein LOS-, LOF- oder AIS-Zustand vorhanden ist. Wird zu diesem Zeitpunkt ein Signalausfall festgestellt, und ist der Zustand des vorher aktiven fehlerhaften angegliederten Anschlusses "gut" (auch wenn er während des Zeitsperrezeitraums nicht stabil ist), so wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine neue Umschaltung der ersten Stufe und Überbrückung der dritten Stufe bewirkt, damit eine Umschaltung des angegliederten Eingangs mit dem jeweiligen Signalausfall auf den Schutzpfad erfolgt. Der Aufbauvorgang der neuen Schaltung wird im Anschluß an die folgende Erklärung des Umkehrungsvorgangs ausführlich beschrieben.
Wird an anderen angegliederten Eingängen kein Signalausfallzustand festgestellt, bleibt die Zeitsperreschleife der Entscheidungen 59, 71 und 73 bestehen, bis der Zeitsperrezeitraum abgelaufen ist. Nach dem Vorgang des Zeitsperrezeitraums, während dessen am vorher aktiven angegliederten Eingang MA1I positive Pfaddaten eingegangen sind, wird Vorgang 72 ausgeführt, in dessen Verlauf die Umschaltung der ersten Stufe innerhalb der ersten dritten Stufe 20₀ ausgelassen wird. 5c stellt gemeinsam mit 5b die anschließende Ausführung von Vorgang 74 dar, wobei Netzknoten A über den X-Bit-Kanal des Schutzausgangs PAO eine Aufforderung zur Auslassung der Überbrückung versendet. Das Signal zur Auslassungsaufforderung der Überbrückung wird in gleichmäßigen Abständen versendet, bis eine Rückmeldung für die Auslassung der Überbrückung erkannt wird (Entscheidung 75). Der Systemstatus, der die Umschaltung der ersten Stufe 1SSW im Auslassungszustand anzeigt, wird in 3f dargestellt.
Was den Netzknoten B in 5c anbelangt, so meldet Entscheidung 61 nach Erhalt des Signals zur Auslassung der Überbrückung über den X-Bit-Kanal ein positives Ergebnis, und Vorgang 62 wird durchgeführt, in dessen Verlauf Netzknoten B die Überbrückung der dritten Stufe an der ersten/dritten Stufe 20₃ ausläßt. Entscheidung 63 legt fest, ob eine neues Signal zur Auslassungsaufforderung eingegangen ist (was im Falle des Vorgangs der Zeitsperre nicht der Fall ist), und wird gefolgt von Vorgang 64, in dessen Verlauf Netzknoten B seine Übertragungs- und Empfangsknoten auf den C-Bit-Kanal umschaltet. Netzknoten B meldet Netzknoten A die Auslassung der Überbrückung über den C-Bit-Kanal von Schutzausgang PBO, und kehrt in den überwachten Status zurück (Vorgang 40). Dieser Systemstatus wird in 3g dargestellt.
Mit Empfang der Rückmeldung für die Beendigung der Überbrückung über Pfad P_BA am Schutzeingang PAI kehrt Netzknoten B auch in den Überwachungsstatus (Vorgang 30) zurück. Der Schutzpfad zwischen Netzknoten B und Netzknoten A wird also freigegeben und steht nun für einen möglichen anderen Ausfall zur Verfügung.
Wie bereits oben besprochen, handelt es sich beim Ausfall in 3e um einen Ausfall in beiden Richtungen (full duplex). In diesem Beispiel erkannte jedoch Netzknoten A den Signalausfall zuerst, und aus diesem Grund lief dessen Zeitsperrezeitraum vor dem von Netzknoten B ab. Da Netzknoten B einen ähnlichen Vorgang durchlaufen hat, indem es zur Überbrückung der dritten Stufe in Netzknoten A aufgefordert und selbst eine Umschaltung der ersten Stufe durchgeführt hat, schaltet Netzknoten B seine Umschaltung der ersten Stufe 1SSW mit Ablauf des Zeitsperrezeitraums von Netzknoten B zurück und fordert Netzknoten A auf, seine Überbrückung der dritten Stufe 3SBR mittels eines C-Bit-Signals zurückzuschalten. Nach Eingang der Aufforderung zur Beendigung der Überbrückung schaltet Netzknoten A die Überbrückung der dritten Stufe 3SBR zurück und gibt über den C-Bit-Kanal von Schutzausgang PAO ein Synchronisiersignal aus. Das System kehrt in seinen normalen Duplex-Zustand zurück, wie in 3h dargestellt wird. Die beiden Netzknoten A und B befinden sich nun wieder in ihren Sende- und Empfangsüberwachungsmodi (Vorgänge 30, 40) in Erwartung der Erkennung des nächsten Ausfalls.
5b und 4 ist zu entnehmen, daß Entscheidungsblock 73 die Kontrolle an Vorgang 76 weiterleitet, um eine neue Überbrückung/Umschaltung zu bewirken, ohne dabei auf den Ablauf des Zeitsperrezeitraums zu warten, sollte IPU 16₀ feststellen, daß ein anderer angegliederter Anschluß der geschützten Gruppe einen Signalausfall empfängt (SF'' am angegliederten Eingang MA2I in 4).
Anschließend wird Vorgang 76 durchgeführt, um die Umschaltung der ersten Stufe von Schutzeingang PAI auf den angegliederten Eingang MA1I zurückzuschalten. Dem folgt Vorgang 78 (dargestellt in 5c), in dessen Verlauf Netzknoten A über den X-Bit-Kanal von Schutzausgang PAO eine Aufforderung zum Aufbau/Abbau einer Überbrückung an Netzknoten versendet, wobei die Identität des angegliederten Eingangs (MA2I) angegeben wird, für welche die neue Überbrückung erstellt werden soll.
Die Aufforderung zum Aufbau/Abbau einer Überbrückung wird von Netzknoten B im Rahmen von Entscheidung 61 auf ähnliche Art und Weise erkannt, wie eine Aufforderung zur Beendigung einer Überbrückung, auf die hin Netzknoten B mit dem Zurückschalten der Überbrückung der dritten Stufe in Vorgang 62 reagiert. Da es sich um eine Aufforderung zum Aufbau/Abbau handelt, wird im Rahmen von Entscheidung 63 die Durchführung von Vorgang 65 durch Netzknoten B ermöglicht, wobei die angeforderte neue Überbrückung der dritten Stufe (3SBR'' in 4) im Verlauf von Vorgang 65 erstellt und vom Schutzausgang PBO über den X-Bit-Kanal dem Schutzeingang PAI von Netzknoten A ein "gutes" Signal gemeldet wird. Mit Erkennung des guten Signals am Schutzeingang PAI (Entscheidung 77) erstellt Netzknoten A die Umschaltung der ersten Stufe (1SSW'' in 4), um Schutzeingang PAI mit der Strecke zu verbinden, die vorher von fehlerhaften Pfaddaten am angegliederten Eingang MA2I verfolgt wurde. Das Ergebnis dieses Vorgangs wird in 4 dargestellt.
Nach Erstellung der neuen Überbrückung und Umschaltung beginnt für Netzknoten A der Zeitsperrezeitraum (Entscheidung 57), und legt Netzknoten A fest, ob er eine neue Überbrückung der dritten Stufe realisieren soll (Entscheidung 51 ff.) wie im vorherigen Fall. Netzknoten B kehrt zum X-Bit-Abtastvorgang (Vorgang 60) auf seiner Antwortseite zurück, ähnlich dem Ablauf im Falle des ursprünglichen Signalausfalls. Wie im vorherigen Fall, bei dem es sich beim neuen Ausfall um einen Duplex-Ausfall handelt, fordert Netzknoten B zur Erstellung einer neuen Überbrückung auf, und Netzknoten B reagiert auf ähnliche Art und Weise, wie in dem Fall, der unmittelbar vorher beschrieben wurde, damit bei einem Signalausfall während des Zeitraums des Mit-Wiederherstellung-Warten-Modus der Duplex-Pfaddatenschutz realisiert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine kostengünstige Möglichkeit für den Schutz von Pfaddaten bereit, wobei ein Schutzpfad mehrere angegliederte Pfade, die derselben ersten/dritten Stufe oder demselben Eingangs-/Ausgang-„Einbauschacht" (von einer einzigen IPU versorgte Schaltungsanordnungen) zugeordnet sind, schützen kann. Anhand der verteilten Steuerung des Schutzes von Gruppenpfaddaten kann eine extrem schnelle Umschaltung der Pfaddaten erzielt werden, im Falle eines Signalausfalls in einem Zeitraum von 100 msec oder weniger. Außerdem ermöglicht die Verwendung der C-Bit- und X-Bit-Kanäle im DS-3-Datenübertragungsblock die erforderliche bidirektionale Übertragung zur Bereitstellung des Schutzes von Gruppenpfaddaten innerhalb der verfügbaren DS-3-Bandbreite. Hierdurch kann die vorliegende Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen 1:1 Schutzkonfigurationen einen hohen Leistungsgrad bei erheblich geringeren Kosten bieten.
Während die Erfindung in dieser Beschreibung anhand ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, wird selbstverständlich davon ausgegangen, daß sich Änderungen dieser Ausführungsform und Alternativen zu dieser Ausführungsform, wobei Änderungen und Alternativen die Vorteile und Vorzüge dieser Erfindung enthalten, dem Durchschnittsfachmann unter Bezugnahme auf diese Beschreibung und Zeichnungen offenbaren. Ferner wird davon ausgegangen, daß derartige Änderungen und Alternativen im Schutzumfang dieser Erfindung liegen, wie er durch die nachfolgenden Patentansprüche geltend gemacht wird.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung eines Pfaddatenschutzes mittels eines Schutzpfades (P), dem eine Vielzahl bidirektionaler, angegliederter Pfade (4) zwischen ersten und zweiten Netzknoten (A, B) in einem Datenübertragungssystem zugeordnet sind, wobei erste und zweite Knoten (A, B) über eine Vielzahl von angegliederten Anschlüssen (MA, MB) zur Übertragung einer Vielzahl von Pfaddaten entlang der angegliederten Pfade (4) und Schutzanschlüsse (PA, PB) zur Übertragung von Pfaddaten entlang des Schutzpfades (P) verfügen, umfassend die Schritte: der Erkennung (30, 31) eines Fehlerzustandes in den Pfaddaten, die am ersten angegliederten Eingang (MA1I) des ersten Netzknoten (A) von einem ersten angegliederten Ausgang (MB10) des zweiten Netzknoten (B) empfangen wurden; der Übertragung (34) einer Überbrückungsaufforderung vom Schutzanschluß (PAO) des ersten Netzknoten (A) an den zweiten Netzknoten (B) als Reaktion auf den Erkennungsschritt (30, 31); der Überbrückung (46) der Pfaddaten vom ersten angegliederten Ausgang (MB10) des zweiten Netzknoten (B) zu einem Schutzausgang (PBO) des zweiten Netzknoten (B), der an den Schutzpfad (P) gekoppelt ist, als Reaktion auf den Übertragungsschritt (34); und der Umschaltung (38) des ersten Netzknoten (A) zwecks Empfang der Pfaddaten von einem Schutzeingang (PAI) des ersten Netzknoten (A), der an den Schutzpfad (P) gekoppelt ist, nach Durchführung des Überbrückungsschrittes (46).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die angegliederten Pfade (4) dem DS-3-Typ entsprechen; und wobei der Übertragungsschritt (34): die Übertragung (34) eines Signals zur Überbrückungsaufforderung mittels C-Bit-Kanal umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: die Überwachung (33) der Pfaddaten am Schutzeingang (PAI) des ersten Netzknoten (A) nach Durchführung des Überbrückungsschrittes (46), um festzustellen, ob die am Schutzeingang empfangenen Pfaddaten fehlerfrei sind; wobei der Umschaltungsschritt (38) als Reaktion auf den Überwachungsschritt (33) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die von einem ersten angegliederten Ausgang (MA10) des ersten Netzknoten (A) zu einem ersten angegliederten Eingang (MB1I) des zweiten Netzknoten (B) übertragenen Pfaddaten einem Signal entsprechen, das am Kopfeingang (A1I) des ersten Netzknoten (A) empfangen wurde; ferner umfassend: die Überwachung (51) des Kopfeingangs (A1I) nach Durchführung von Umschaltungsschritt (38), um festzustellen, ob das am Kopfeingang empfangene Signal fehlerfrei ist; und die Überbrückung (50) der Pfaddaten vom ersten angegliederten Ausgang (MA10) vom ersten Netzknoten (A) zu einem Schutzausgang (PAO) des ersten Netzknoten (A), der an den Schutzpfad (A) gekoppelt ist, als Reaktion auf den Überwachungsschritt (51), der anzeigt, daß das am Kopfeingang (A1I) empfangene Signal fehlerfrei ist;
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: die Überwachung (51, 59, 71) der am ersten angegliederten Eingang (MA1I) des ersten Netzknoten (A) empfangenen Pfaddaten nach Durchführung von Umschaltungsschritt (38), um festzustellen, ob sie über einen ausgewählten Zeitraum fehlerfrei waren; und die erneute Umschaltung (72) des ersten Netzknoten (A) zwecks Empfang der Pfaddaten vom ersten angegliederten Eingang (MA1I) als Reaktion darauf, daß die überwachten Pfaddaten über den ausgewählten Zeitraum fehlerfrei waren.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: die Erkennung (73) eines Fehlerzustandes an einem zweiten angegliederten Eingang (MA2I) des ersten Netzknoten (A) während des Schrittes der Überwachung (51, 59, 71) der am ersten angegliederten Eingang (MA1I) des ersten Netzknoten (A) empfangenen Pfaddaten, um festzustellen, ob sie über einen ausgewählten Zeitraum fehlerfrei waren; die erneute Umschaltung des ersten Netzknotens (A) zwecks Empfang der Pfaddaten vom ersten angegliederten Eingang (MA1I) und Übertragung (78) eines Signals zum Entfernen/Durchführen einer Überbrückung zum zweiten Knoten (B) als Reaktion auf die Erkennung (73) des Fehlerzustandes am zweiten angegliederten Eingang (MA2I); die Überbrückung (65) der Pfaddaten vom zweiten angegliederten Ausgang (MB20) des zweiten Netzknoten (B) zum Schutzausgang (PBO) des zweiten Netzknotens (B) als Reaktion auf den Schritt der Übertragung (78) eines Signals zum Entfernen/Durchführen einer Überbrückung; und die Umschaltung (80) des ersten Netzknoten (A) zwecks Empfang der Pfaddaten vom Schutzeingang (PAI) des ersten Netzknoten (A), die dem Schritt der Überbrückung (65) der Pfaddaten vom zweiten angegliederten Ausgang (MB20) folgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fehlerzustand aus der Gruppe ausgewählt wird, welche die Signale Signalverlust, Rahmenverlust und Alarmanzeigesignal umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Fehlerzustand ferner Zustände mit übermäßigen Fehlerraten umfaßt.
Crossconnect-System (2A) mit Gruppenpfaddatenschutz, umfassend: eine Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20), die paarweise angeordnet sind, so daß jeder angegliederte Eingang (MA1I, MA2I) und ein entsprechender angegliederter Ausgang (MA10, MA20) bidirektional an einen Pfad (41, 42) gekoppelt sind; einen Schutzeingang (PAI) und einen Schutzausgang (PAO), an einen Schutzpfad (P) gekoppelt und der Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20) zugeordnet; eine Zentraleinheit (12), die an einen Bus (BUS) gekoppelt ist; eine Crossconnect-Matrix (20, 22), die an den Bus (BUS) gekoppelt ist; eine Schnittstellenzentraleinheit (16, 18), die an den Bus (BUS), die angegliederten Eingänge und Ausgänge (MA1I, MA10, MA2I, MA20) sowie den Schutzeingang (PAI) und Schutzausgang (PAO) gekoppelt ist, wobei die Schnittstellenzentraleinheit (16, 18): der Überwachung (30) der angegliederten Eingänge (MA1I, MA2I) zwecks Erkennung eines Fehlerzustandes dient; der Aufforderung (34) an das Netzwerk zur Überbrückung als Reaktion auf einen erkannten Fehlerzustand an einem ersten Eingang der angegliederten Eingänge (MA1I) dient; und der Umschaltung (38) zwecks Verbindung des Schutzeingangs (PAI) mit dem ersten angegliederten Eingang (MA1I) dient, um nach Durchführung des Aufforderungsschrittes (34) am ersten angegliederten Eingang die Pfaddaten zu empfangen.
System nach Anspruch 9, wobei die Crossconnect-Matrix (20, 22) eine Matrix des Clos-Typs ist, welche erste (20), mittlere (22) und dritte (20) Stufen aufweist; wobei die Schnittstellenzentraleinheit (16, 18) umfaßt: eine Vielzahl von Schnittstellenprozessoren (16); und eine Vielzahl von Schaltungen der ersten/dritten Stufe (20), von denen jede an einen zugehörigen Schnittstellenprozessor der Vielzahl von Schnittstellenprozessoren (16) gekoppelt ist; und wobei die Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20) sowie der Schutzeingang (PAI) und Schutzausgang (PAO), die ihnen zugeordnet sind, mit derselben Schaltung der ersten dritten Stufe (20₁ ) verbunden sind.
System nach Anspruch 10, wobei die Schnittstellenzentraleinheit (16, 18) durch Übertragung (34) eines Signals zur Überbrückungsaufforderung vom Schutzausgang (PAO) zur Überbrückung auffordert.
System nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20) sowie der Schutzeingang (PAI) und der Schutzausgang (PAO) dem DS-3-Typ entsprechen; und wobei das Signal zur Überbrückungsaufforderung über den C-Bit-Kanal übertragen wird.
Datenübertragungssystem mit: einem ersten Crossconnect (2A), umfassend: eine Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20), die paarweise angeordnet sind, wobei jeder angegliederte Eingang (MA1I, MA2I) einem angegliederten Ausgang (MA10, MA20) entspricht; einen Schutzeingang (PAI) und einen Schutzausgang (PAO), die der Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20) zugeordnet sind; und eine Schnittstellenzentraleinheit (16₁ ), die an die angegliederten Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederten Ausgänge (MA10, MA20) sowie den Schutzeingang (PAI) und den Schutzausgang (PAO) gekoppelt ist, wobei die Schnittstellenzentraleinheit (16₁ ): der Überwachung (30) der angegliederten Eingänge (MA1I, MA2I) zwecks Erkennung eines Fehlerzustandes dient; der Ausgabe (34) eines Signals zur Überbrückungsaufforderung vom Schutzausgang (PAO) als Reaktion auf einen erkannten Fehlerzustand an einem ersten angegliederten Eingang der angegliederten Eingänge (MA1I) dient; und der Umschaltung (38) zwecks Verbindung des Schutzeingangs (PAI) mit dem ersten angegliederten Eingang (MA1I) dient, um an besagtem Eingang nach Durchführung des Ausgabeschrittes (34) die Pfaddaten zu empfangen; und eine Vielzahl von Pfaden (4, P), die eine Vielzahl von angegliederten Übertragungspfaden (4) umfassen, die an die Vielzahl angegliederter Eingänge (MA1I, MA2I) und angegliederter Ausgänge (MA10, MA20) des ersten Crossconnects (2A) gekoppelt sind, und einen Schutzpfad (P), der an den Schutzeingang (PAI) und den Schutzausgang (PAO) des ersten Crossconnects (2A) gekoppelt ist; einem zweiten Crossconnect (2B), umfassend: eine Vielzahl angegliederter Eingänge (MB1I, MB2I) und angegliederter Ausgänge (MB10, MB20), die paarweise angeordnet sind, so daß jeder angegliederte Eingang (MB1I, MB2I) und ein entsprechender angegliederter Ausgang (MA10, MA20) in dieser Reihenfolge bidirektional an einen entsprechenden angegliederten Ausgang (MA10, MA20) und angegliederten Eingang (MA1I, MA2I) des ersten Crossconnects (2A) über einen entsprechenden angegliederten Übertragungspfad der Vielzahl angegliederter Übertragungspfade (4) gekoppelt sind; ein Schutzeingang (PBI) und ein Schutzausgang (PBO), die der Vielzahl angegliederter Eingänge (MB1I, MB2I) und angegliederter Ausgänge (MB10, MB20) zugeordnet sind, und über den Schutzpfad (P) an den Schutzausgang (PBO) und den Schutzeingang (PBI) des ersten Crossconnects (2A) in dieser Reihenfolge gekoppelt sind; eine Schnittstellenzentraleinheit (16₃ ), die an die angegliederten Eingänge (MB1I, MB2I) und angegliederten Ausgänge (MB10, MB20) sowie den Schutzeingang (PAI) und Schutzausgang (PBO) gekoppelt sind, wobei die Schnittstellenzentraleinheit (16₃ ): als Reaktion auf das Signal zur Überbrückungsaufforderung eine Überbrückung (46) der Pfaddaten vom ersten angegliederten Ausgang (MB10) des zweiten Crossconnects (2B) zum Schutzausgang (PBO) des zweiten Crossconnects (2B) durchführt.