Método, dispositivo y red de telecomunicación para analizar rutas de protección en trayectos de capa inferior sobre una red de SDH.

El método comprende:

- analizar una o más trayectorias de capa de orden inferior considerando sus rutas de funcionamiento y protección;

- obtener, a partir de dicho análisis, segmentos de ruta de funcionamiento protegidos y no protegidos, definiéndose dichos segmentos no protegidos como los que no tienen protección en su ruta de protección o en trayectos de capa de orden superior que soportan la ruta de funcionamiento;

- proteger, en dicha capa de orden bajo, dichos segmentos de ruta de funcionamiento no protegidos; y

- generar una nueva ruta de protección que incluye los segmentos de ruta de funcionamiento protegidos encontrados a partir de dicho análisis y los protegidos tras haber sido encontrados como no protegidos a partir de dicho análisis.

El dispositivo comprende los medios para realizar el método.

La red de telecomunicación comprende el dispositivo. La invención se refiere a un método para maximizar segmentos protegidos en la capa de trayecto de orden inferior en redes de jerarquía digital síncrona (SDH), minimizando el número de recursos de red necesarios.

Método, dispositivo y red de telecomunicación para analizar rutas de protección en trayectos de capa inferior sobre una red de SDH.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere, en un primer aspecto, a un método para analizar rutas que se asignan a un circuito en capa de trayecto inferior en redes de SDH (Synchronous Digital Hierarchy, jerarquía digital síncrona) . La invención se refiere a un método para maximizar segmentos protegidos en la capa de trayecto de orden inferior en redes de jerarquía digital síncrona (SDH) , minimizando el número de recursos de red necesarios. La invención se basa en el análisis de la ruta de un circuito en capa de trayecto de orden inferior teniendo en cuenta la protección en una capa de trayecto de orden superior con el fin de evitar la redundancia. Este análisis obtiene una nueva ruta de protección en la red de capa de trayecto de orden inferior para cada segmento no protegido usando los mínimos recursos. También obtiene una nueva ruta de protección para segmentos protegidos en la capa de LO que implica menos recursos que la inicial.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un dispositivo para analizar rutas de protección en trayectos de capa inferior sobre una red de SDH que comprende los medios para realizar el método del primer aspecto.

Un tercer aspecto de la invención se refiere a una red de telecomunicación que comprende el dispositivo del segundo aspecto.

La invención pertenece al área de red de telecomunicación, específicamente al área de gestión, provisión y planificación de circuitos sobre redes de SDH.

Estado de la técnica anterior

El requisito de servicios de telecomunicación más eficaces y de mayores capacidades llevaron a los operadores de red y de estandarización a buscar una solución para crear sistemas de transmisión síncronos que permitieran desarrollar redes más económicas y flexibles. El resultado se presentó en un conjunto de recomendaciones ITU-T [1, 2, 3, 4 y 5] que establecieron una norma para multiplexación y transmisión de señales denominada jerarquía digital síncrona (SDH) .

Las recomendaciones d ITU-T usan dos conceptos básicos para describir redes de transporte: estratificación y división. Una red de transporte puede dividirse en un conjunto de capas independientes. Una capa ofrece una relación de servicio a la capa inmediatamente adyacente, que puede dividirse para reflejar su estructura interna y el modo de gestionarla. Desde un punto de vista arquitectónico, una red de transporte se compone de componentes topológicos (red de capa, subred, enlace y grupos de acceso) , funciones de procesamiento de transporte genérico (adaptación, terminación) , entidades de transporte (conexión de enlace, conexión de subred, conexión de red, trayectoria) y puntos de referencia.

Una red de capa se define por un conjunto de componentes topológicos del mismo tipo, que pueden asociarse para transferir información. La información transferida es típica de la red de capa. Pueden distinguirse tres redes de capa diferentes: red de capa de circuito, redes de capa de trayecto y red de capa de medios de transmisión. Una red de capa de circuito proporciona servicios de conmutación de circuito y paquetes y servicios de línea arrendada. Una red de capa de trayecto soporta diferentes tipos de redes de circuito. Una red de capa de medios de transmisión soporta una o más redes de capa de trayecto y depende de los medios que finalmente transfieren la señal. SDH define dos redes de capa de trayecto: red de capa de trayecto de orden inferior (LO) y red de capa de trayecto de orden superior (HO) que difieren en la estructura de información (contenedor virtual) usada para soportar conexiones en la red de capa. Una red de capa de trayecto de orden inferior soporta señales de 2 Mbit/s y 34/45 Mbit/s en contenedores virtuales VC-12 y VC-3. Una capa de trayecto de orden superior soporta redes de capa de trayecto de orden inferior y redes de circuito de 140 Mbit/s. La topología de una red de capa se describe mediante subredes, enlaces y grupos de acceso. En cada capa, una subred se define como un conjunto de puntos de acceso que transfieren información característica entre ellos. Cada subred puede dividirse en otras más pequeñas. Una matriz en equipo de red es la subred más pequeña en redes de SDH. Un enlace representa una relación que transfiere información entre subredes o grupos de acceso. Un grupo de acceso se define como un conjunto de funciones de terminación que se conectan a la misma subred o enlace. La arquitectura de una red distingue dos funciones de procesamiento genéricas: la función de adaptación y la función de terminación. Una función de adaptación transforma información característica de una red de capa en una forma adecuada para transportarse sobre una red de capa adyacente. Una función de terminación añade nuevas características a la información transferida que permiten monitorizar la señal en la red de capa.

Una entidad de transporte proporciona transferencia de información entre puntos de referencia de una red de capa. Un punto de referencia es la vinculación entre entradas y salidas de funciones de procesamiento de transporte y/o entidades de transporte. Una trayectoria es una entidad de transporte que transfiere información monitorizada entre puntos de referencia que soportan funciones de terminación. Puede transferir información simultáneamente en sentidos opuestos entre puntos de referencia. Una conexión de enlace es una entidad de transporte que transfiere información a través de un enlace. Representa un par de funciones de adaptación y una trayectoria en una red de capa de servidor. Una conexión de subred es una entidad de transporte que transfiere información a través de una subred. La delimitan puntos de referencia de terminación de trayectoria y puntos de terminación de conexión de enlace. Una conexión de subred puede describirse como una concatenación de conexiones de subred y conexiones de enlace más pequeñas. Una conexión de matriz es un caso especial de una única conexión de subred. Una conexión de red es una entidad de transporte que transfiere información a través de una red.

Una característica principal de las redes de transporte es establecer instrumentos que puedan usarse para mejorar su disponibilidad. Esta mejora consiste en la detección y la sustitución de entidades de transporte fallidas y degradadas. Existen dos estrategias básicas para mejorar la disponibilidad de una red. La primera es generar protección. Utiliza capacidad preasignada, de modo que, en caso de fallo o degradación, la señal se conmuta y transfiere a través de estas entidades preasignadas. Existen dos tipos de protección: protección de trayectoria de SDH y protección de conexión de subred de SDH. La segunda estrategia es definir procedimientos de restauración. Estos procedimientos utilizan cualquier capacidad disponible en el momento en que se detecta un fallo o degradación para reencaminar la señal. Es necesario que existan recursos no usados y reservados, que puedan usarse para el reencaminamiento en caso de fallo o degradación.

En las protecciones de trayectoria de SDH, una señal transferida a través de una trayectoria de funcionamiento se sustituye por la señal a través de la trayectoria de protección cuando se detecta un fallo o degradación en la trayectoria de funcionamiento. La protección se aplica en la red de capa cuando se detecta un fallo o degradación en la misma red de capa. Para los fines de esta invención, puede aplicarse protección de trayectoria en sección de multiplexación de SDH. Existen dos esquemas de protección básicos en capa de sección de multiplexación de SDH: MSP (Multiplex Section Protection, Protección de sección de multiplexación) y MS-SPRing (MS Shared Protection Rings, Anillos de protección compartidos de MS) .

Las protecciones MSP pueden ser una protección dedicada o compartida dependiendo del número de secciones de multiplexación de SDH de funcionamiento que se protegen. Una protección 1+1 MSP establece una protección dedicada de una sección de multiplexación de SDH de funcionamiento mediante otra sección de multiplexación de SDH de protección. Una protección 1:n MSP establece una protección compartida. Una sección de multiplexación de SDH de protección protege n diferentes secciones de multiplexación de SDH de funcionamiento. Una protección MSP no puede proteger frente a fallos de nodo.

Las protecciones MS-SPRing se establecen a través de estructuras de anillo. Un anillo es un conjunto de nodos de red que...

1. Método para analizar rutas de protección en trayectos de capa inferior sobre una red de SDH, que comprende obtener al menos una trayectoria de capa de orden inferior y encontrar una ruta de protección en la misma, caracterizado porque comprende:

- analizar dicha al menos una trayectoria de capa de orden inferior considerando sus rutas de funcionamiento y protección;

- obtener, a partir de dicho análisis, segmentos de ruta de funcionamiento protegidos y no protegidos, definiéndose dichos segmentos no protegidos como los que no tienen protección en su ruta de protección o en trayectos de capa de orden superior que soportan la ruta de funcionamiento;

- proteger, en dicha capa de orden bajo, dichos segmentos de ruta de funcionamiento no protegidos; y

- generar una nueva ruta de protección que incluye los segmentos de ruta de funcionamiento protegidos encontrados a partir de dicho análisis y los protegidos tras haber sido encontrados como no protegidos a partir de dicho análisis.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende las etapas de: (i) introducir datos (100) ; (ii) descubrir la trayectoria de orden bajo (200) ; (iii) análisis de la protección (300) ; (iv) selección de la ruta (400) ; y (v) extraer los datos (500) , en el que:

la primera etapa (100) de introducir datos define la entrada de datos necesaria incluyendo una estructura de red de SDH topológica, el circuito que va a analizarse y las relaciones servidor/cliente entre capas;

la segunda etapa (200) de descubrir la trayectoria de orden bajo define grupos en cuanto al recurso de ruta de circuito, y se dispone para obtener las diferentes trayectorias de orden bajo incluidas implícitamente en la ruta inicial y los segmentos protegidos en cada trayectoria y el conjunto de equipos de red incluidos en ellos;

la tercera etapa (300) de análisis de protección que se dispone para analizar cada trayectoria de orden bajo para obtener las conexiones de enlace soportadas por trayectos protegidos de extremo a extremo, segmentos no protegidos y protecciones redundantes; y en el que el resultado final de estas operaciones es un conjunto de conexiones de enlace en ruta de protección que van a liberarse, porque son redundantes y un conjunto de segmentos no protegidos;

la cuarta etapa (400) de selección de ruta que toma la información anterior como entrada de datos y se dispone para buscar una ruta de protección de longitud mínima para cada segmento no protegido en una trayectoria de orden bajo, estando la búsqueda restringida por un conjunto de condiciones frontera que establecen qué recursos pueden usarse o no con el fin de obtener una ruta de protección inconexa; y en el que los segmentos obtienen su propia ruta, el método empieza a encontrar una ruta, o un conjunto mínimo de ellas, que protegen el número máximo de equipos de red asignados en la ruta inicial de funcionamiento con el mínimo uso de recursos en la nueva ruta de protección; y cuando se encuentra una ruta, recopila las conexiones de enlace para establecer la ruta de protección en la red y las conexiones de enlace para su liberación en la ruta inicial de protección; y la quinta etapa (500) finalmente compone la salida de datos para obtener un conjunto de conexiones de enlace que va a añadirse y un conjunto de conexiones de enlace que va a liberarse en la ruta de circuito.

3. Método según la reivindicación 2, en el que en la tercera etapa (300) para la búsqueda de los diferentes segmentos no protegidos, se considera la protección en la capa de servidor con el fin de evitar incluirla como un segmento no protegido, y también se considera proteger la ruta asignada a una trayectoria de orden bajo en la ruta inicial.

4. Método según la reivindicación 2, en el que en la cuarta etapa (400) para la selección de ruta pueden usarse trayectos de orden alto que ofrecen capacidades libres y no terminan en ningún equipo de red incluido en la ruta inicial de funcionamiento, excepto los equipos fuente y objetivo en el segmento; y también tiene que evitar trayectos de orden alto incluidos en la ruta de funcionamiento y los soportados por los mismos recursos que los trayectos de orden alto incluidos en la ruta de funcionamiento.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que en la segunda etapa (200) el descubrimiento de la trayectoria de orden bajo comienza procesando los puertos en la ruta inicial de funcionamiento y, en primer lugar, obtiene el primer puerto en la ruta que implementa la función de terminación de trayectoria de LO; en segundo lugar, busca una conexión de enlace en la ruta de funcionamiento que termina en el equipo de red en el que está ubicado el puerto; en el que si no hay ninguno, obtiene el siguiente puerto asignado a la ruta inicial que implementa la función de terminación de trayectoria de LO y repite la búsqueda usándola.

6. Método según la reivindicación 5, en el que si se encuentra una conexión de enlace, se crea una nueva trayectoria de LO; y en el que el puerto asignado como puerto fuente de trayectoria de LO y la conexión de enlace se incluye como un recurso en la ruta de trayectoria de LO; tras esto, repite la búsqueda de conexión de enlace, pero ahora el extremo de la conexión de enlace está en el equipo de red en el que termina la conexión de enlace anterior.

7. Método según la reivindicación 5, en el que si no se encuentra una nueva conexión de enlace, obtiene un puerto en la ruta inicial que está ubicado en el equipo de red e implementa la función de terminación de trayectoria de LO, en el que tal puerto se incluye como objetivo de puerto de trayectoria de LO.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que tras el procedimiento en el que se han obtenido trayectorias de LO, si hay una ruta de protección asignada a una ruta inicial de circuito, el procedimiento la asignará a una trayectoria de LO según las siguientes etapas: en primer lugar, obtiene la primera conexión (213) de enlace que termina en un equipo de red incluido en una ruta de funcionamiento de trayectoria de LO; entonces crea un nuevo segmento (214) de protección y establece el equipo de red como el equipo de red fuente en el nuevo segmento; en segundo lugar, la conexión de enlace se incluye en el conjunto (215) de LC y obtiene el otro equipo de red de LC donde termina el LC:

- si el equipo de red se incluye en la ruta (216) de funcionamiento, establece este equipo como el objetivo en nuevos segmentos y añade (217) el segmento al conjunto de segmentos de protección de trayectoria de LO; y los equipos de red entre los fuente y objetivo se incluyen en el conjunto (218) de equipos protegidos; o

- si el equipo de red no se incluye en la ruta (219) de funcionamiento, busca una conexión de enlace que termina en ese equipo y añade (215) la conexión de enlace al conjunto de LC;

y en el que estas etapas se repiten hasta que encuentra el equipo objetivo de segmento o procesa todas las conexiones de enlace.

9. Método según la reivindicación 2, en el que la tercera etapa (300) de análisis de protección comprende las etapas de: (i) comprobar si los trayectos de HO (orden alto) que soportan las conexiones de enlace incluidas en la ruta de funcionamiento están protegidos de extremo a extremo; (ii) definir los segmentos de trayectoria de LO no protegidos según las protecciones existentes; (iii) si no hay protección de capa de servidor, genera un segmento no protegido entre equipos fuente y objetivo en la trayectoria de LO, tratando de obtener una protección de extremo a extremo; (iv) si no se incluye ningún segmento de protección en la trayectoria de LO, genera segmentos no protegidos para todas las combinaciones distintas entre los equipos incluidos en la ruta de funcionamiento, manteniendo el orden relativo entre ellos; (v) si algún segmento de protección se incluye en la trayectoria de LO, fija el equipo fuente de trayectoria y calcula el equipo adyacente hasta obtener un equipo que se incluye en el conjunto de equipos de protección con el fin de añadir un nuevo segmento no protegido entre el equipo fuente y el equipo obtenido, se detiene cuando se llega al equipo objetivo; y (vi) si hay protección de capa de servidor, elige el primer equipo en la ruta en el que no termina ninguna conexión de enlace incluida en el conjunto de protección de capa de servidor y genera segmentos no protegidos que implican equipos no incluidos en la protección de capa de servidor; y en el que el número total de segmentos no protegidos generados depende de dónde están ubicadas las protecciones de capa de servidor dentro de la ruta de funcionamiento.

10. Método según la reivindicación 2, en el que la cuarta etapa (400) de selección de ruta, para cada trayectoria de LO, comprende las siguientes etapas:

(i) para cada segmento no protegido que se encontró en la trayectoria de LO y para cada conexión de enlace en la ruta de funcionamiento de circuito, el procedimiento añade el trayecto de HO que soporta la conexión de enlace al conjunto de trayecto no autorizado, y también añade trayectos de HO soportados por los mismos recursos que el trayecto de HO que soportan la conexión de enlace; y

(ii) si el conjunto de rutas no está vacío, el procedimiento continúa con el tratamiento de rutas en el que si existe alguna ruta que termina en los mismos equipos fuente y objetivo que la trayectoria de LO, el procedimiento obtiene las conexiones de enlace soportadas por los trayectos incluidos en la ruta y los añade al conjunto de conexiones de enlace añadidas, y si no hay conexión de enlace redundante, el procedimiento continúa con el tratamiento de los segmentos; o si hay alguna conexión de enlace redundante, el procedimiento continúa con el tratamiento de segmentos con redundancia.

11. Dispositivo para analizar rutas de protección en trayectos de capa inferior sobre una red de SDH que comprende los medios para realizar el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Red de telecomunicación que comprende el dispositivo para analizar rutas de protección en trayectos de capa inferior según la reivindicación 11.