專利名稱：用于在網(wǎng)狀網(wǎng)中發(fā)出路徑恢復(fù)信息信號(hào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在網(wǎng)絡(luò)的鏈路或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)。本發(fā)明尤其涉及利用預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑發(fā)出路徑恢復(fù)信號(hào)的技術(shù)。
網(wǎng)狀網(wǎng)由通過鏈路互連的節(jié)點(diǎn)組成。網(wǎng)狀網(wǎng)已長(zhǎng)時(shí)間用于各種通信應(yīng)用，而且提供這種應(yīng)用的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年。當(dāng)今用于通信應(yīng)用的大部分大規(guī)模網(wǎng)狀網(wǎng)是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。換句話說，傳輸?shù)男畔⒈痪幋a為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能訪問的比特流。使用同步光纖網(wǎng)(SONET)/同步數(shù)字系列(SDH)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)就是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例。工作于給定傳輸(比特)速率的SONET線路可傳輸多個(gè)復(fù)用的低速SONET路徑。網(wǎng)狀網(wǎng)也可是光纖的。在一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)中，每根光纜傳輸多種波長(zhǎng)的通信。近來光纖技術(shù)的進(jìn)展使得能部署大規(guī)模的光纖網(wǎng)狀網(wǎng)。
在一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)內(nèi)，端到端的路徑通過一系列的鏈路和節(jié)點(diǎn)將用戶信息從一個(gè)用戶位置傳輸?shù)搅硪挥脩粑恢谩９?jié)點(diǎn)通常提供交叉連接功能，根據(jù)存儲(chǔ)在該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的映射將路徑從一條線路路由到另一線路。節(jié)點(diǎn)也可復(fù)用多個(gè)路徑為一個(gè)更高速率的信號(hào)，以便路徑能通過網(wǎng)絡(luò)在單個(gè)鏈路上有效傳輸。在下一個(gè)相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，更高速率的信號(hào)可被解復(fù)用，而且分路徑獨(dú)立交叉連接，從而確保每個(gè)獨(dú)立路徑被正確路由。
在SONET網(wǎng)狀網(wǎng)，例如，SONET數(shù)字交叉連接系統(tǒng)(DCS)中執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功能。在兩個(gè)相鄰DCS之間延伸的光纖上傳輸?shù)腟ONET線路提供網(wǎng)絡(luò)鏈路。SONET線路也連接用戶的SONET設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)。因此，如

圖1所示，在用戶設(shè)備始發(fā)和終止的SONET路徑經(jīng)由互連SONET DCS的一系列SONET線路，通過SONET網(wǎng)狀網(wǎng)傳輸。圖1示意了在兩個(gè)用戶設(shè)備(CE)120和130之間的一個(gè)示例性SONET網(wǎng)絡(luò)100中的路徑110。如圖1所示，SONET路徑1從用戶設(shè)備E始發(fā)，并在此被格式化，在DCS A進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，并在DCS A、B和C被交叉連接(即，被路由)。該路徑在節(jié)點(diǎn)C離開網(wǎng)絡(luò)，并終止于用戶設(shè)備F。在通過該網(wǎng)絡(luò)時(shí)，SONET路徑1經(jīng)4條不同SONET線路(即，節(jié)點(diǎn)E和A之間、A和B之間、B和C之間，以及C和F之間)傳輸。當(dāng)該路徑為雙向路徑時(shí)，這兩個(gè)方向的傳輸通常將通過同一組線路和節(jié)點(diǎn)路由。
在一個(gè)SONET網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備始發(fā)路徑和線路向用戶的有效載荷(即端用戶正在發(fā)送或接收的信息)中添加開銷比特。開銷有多種用途，例如包括性能監(jiān)控。在格式化路徑1時(shí)，用戶設(shè)備E根據(jù)SONET標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，添加SONET路徑開銷到路徑有效載荷。當(dāng)該路徑接著在用戶設(shè)備F終止時(shí)，清除并處理該路徑開銷。位于該路徑中間點(diǎn)的SONET DCSs通常不會(huì)讀或?qū)懧窂介_銷。相反，它們透明地傳遞路徑有效載荷和開銷到下一節(jié)點(diǎn)。
應(yīng)該注意的是，發(fā)端和終端SONET線路可將多個(gè)低速SONET路徑(包括有效載荷和開銷)一起復(fù)用到一個(gè)更高速的SONET線路上，這樣，路徑可從一個(gè)節(jié)點(diǎn)高效傳輸?shù)揭桓饫w上的另一節(jié)點(diǎn)。通過該線路的始發(fā)節(jié)點(diǎn)，可添加SONET線路開銷到被復(fù)用的信號(hào)。當(dāng)該線路接下來在下游相鄰線路終端節(jié)點(diǎn)終止時(shí)，清除并處理該線路開銷，信號(hào)被解復(fù)用，而且SONET路徑的組成部分獨(dú)立地交叉連接。交叉連接的結(jié)果是，來自單個(gè)輸入線路的分路徑可被路由并復(fù)用到不同的輸出線路。
在設(shè)計(jì)大規(guī)模網(wǎng)狀網(wǎng)時(shí)的許多重要問題涉及在鏈路或節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)的業(yè)務(wù)恢復(fù)。在網(wǎng)狀網(wǎng)中恢復(fù)的一個(gè)簡(jiǎn)單途徑是提供完全的路徑冗余，以便網(wǎng)絡(luò)對(duì)其每個(gè)主路徑包括一個(gè)專用復(fù)制或輔助路徑。圖2a和2b分別示意了在雙向路徑210的一部分發(fā)生一個(gè)鏈路故障和一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障。當(dāng)沿主路徑210出現(xiàn)故障時(shí)，如圖2a和圖2b示意，用戶業(yè)務(wù)接著可在附屬連接上傳輸(未示出)。完全路徑冗余是圖3示意的SONET 1+1路徑交換的基礎(chǔ)。利用SONET路徑交換，用戶業(yè)務(wù)分流到節(jié)點(diǎn)320的主路徑310-1和輔助路徑310-2上，用戶業(yè)務(wù)由此節(jié)點(diǎn)進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)300，生成一個(gè)復(fù)制信號(hào)。主路徑310-1和輔助路徑310-2使節(jié)點(diǎn)和鏈路分離，且通過網(wǎng)絡(luò)300的不同路徑路由，但在節(jié)點(diǎn)330匯合，用戶業(yè)務(wù)在節(jié)點(diǎn)330離開網(wǎng)絡(luò)300。位于出口(egress)節(jié)點(diǎn)330的選擇器功能340同時(shí)監(jiān)視來自主路徑310-1和輔助路徑310-2的輸入，并選擇其中一個(gè)更好的復(fù)制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到用戶位置350。當(dāng)一個(gè)鏈路或節(jié)點(diǎn)發(fā)生的故障影響一條路徑時(shí)，選擇器340從另一個(gè)較好路徑中自動(dòng)選擇要轉(zhuǎn)發(fā)到用戶的信號(hào)。為詳細(xì)描述SONET路徑交換應(yīng)用，參見例如”SONET Dual-Fed Unidirectional Path Switch Ring(UPSR)Equipment Generic Criteria”,Telcordia GR-1400-CORE Issue2,January,1999，其在此作為參考。
然而不幸的是，提供專用的冗余路徑需要使用大量的恢復(fù)帶寬，使得1+1路徑選擇成本很高，這是許多網(wǎng)絡(luò)所不希望承受的。路徑恢復(fù)的更為復(fù)雜的算法方案能使多個(gè)路徑隨時(shí)共用同一恢復(fù)帶寬的部分或全部。當(dāng)一條主業(yè)務(wù)路徑出現(xiàn)故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在軟件控制下作用以進(jìn)行交叉連接，從而在恢復(fù)帶寬中建立一條附屬路徑，并路由用戶業(yè)務(wù)到該附屬路徑。如果與第一路徑共用恢復(fù)帶寬的第二主路徑在第一路徑得到修復(fù)之前接著發(fā)生故障，那么第二故障路徑就無法利用該帶寬得以恢復(fù)。
產(chǎn)生共用恢復(fù)帶寬的算法方案分屬兩個(gè)大類，即，分布式、基于發(fā)現(xiàn)的技術(shù)，以及利用預(yù)先計(jì)算路徑的技術(shù)。分布式、基于發(fā)現(xiàn)的技術(shù)在一個(gè)實(shí)時(shí)搜索期間識(shí)別和激活恢復(fù)路徑，該實(shí)時(shí)搜索是在檢測(cè)到一個(gè)對(duì)面(subtended)鏈路故障后由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)的。本質(zhì)上，當(dāng)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)鏈路故障時(shí)，它聯(lián)絡(luò)其它節(jié)點(diǎn)以識(shí)別可作為候選路由的其他未發(fā)生故障鏈路的空閑容量?？衫玫目臻e容量根據(jù)先到先服務(wù)的原則按鏈路逐個(gè)分配。由于正是故障鏈路末端的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)用于恢復(fù)容量的搜索，因此分布式、基于發(fā)現(xiàn)的技術(shù)本質(zhì)上用于在故障鏈路可由終端節(jié)點(diǎn)識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)中，從單個(gè)鏈路故障恢復(fù)。在SONET網(wǎng)絡(luò)中，線路終端節(jié)點(diǎn)能分離線路故障；因此，分布式、基于發(fā)現(xiàn)的技術(shù)可用于從一些故障恢復(fù)。然而，分布式、基于發(fā)現(xiàn)的技術(shù)在出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)無法完全恢復(fù)，而且一般無法為多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用。為詳細(xì)描述這種分布式基于發(fā)現(xiàn)的計(jì)算方案，參見例如，W.D.Grover,“TheSelf-Healing Network:A Fast Distributed Restoration Techique forNetworks using Digital Cross Connect Machines,”IEEE Globecom1987，和U.S.Patent No.4,956,835,issued to W.D.Grover onSeptember 11,1990，其在此均作為參考。
利用預(yù)先計(jì)算路徑的技術(shù)能在預(yù)期到網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)識(shí)別(或預(yù)先計(jì)算)恢復(fù)路徑。然而，預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑僅在被一個(gè)實(shí)際故障事件觸發(fā)時(shí)才能激活。利用預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑相對(duì)于基于發(fā)現(xiàn)的技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，因?yàn)闆]有實(shí)時(shí)選擇恢復(fù)路徑的壓力，恢復(fù)算法可花費(fèi)更多的時(shí)間用于優(yōu)化恢復(fù)帶寬的使用。因此，對(duì)任何給定的網(wǎng)絡(luò)故障，這種技術(shù)可能恢復(fù)更多的路徑并且更有效地使用帶寬。另外，在發(fā)生故障的情況下，由于無需搜索恢復(fù)路徑網(wǎng)絡(luò)，恢復(fù)可更快完成。
在利用預(yù)先計(jì)算的技術(shù)中，預(yù)先計(jì)算可以是集中式，也可是分布式。在集中式計(jì)算中，網(wǎng)絡(luò)的中央控制器/數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，這些信息包括網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路空閑容量。利用這些信息作為輸入，中央控制器/數(shù)據(jù)庫執(zhí)行一個(gè)算法，目的是為網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主業(yè)務(wù)路徑計(jì)算恢復(fù)路徑?？刂破魃梢粋€(gè)路由表作為輸出，該路由表指定在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行哪個(gè)交叉連接(或等效信息)，以在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)恢復(fù)用戶業(yè)務(wù)。路由表可存儲(chǔ)在控制器/數(shù)據(jù)庫內(nèi)，或可分成多個(gè)路由表，每個(gè)路由表僅包括在一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行的交叉連接。在后一種情況中，分表接著被下載到存儲(chǔ)分表的各個(gè)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，直到需要用來故障恢復(fù)時(shí)。
激活/控制恢復(fù)要求不同策略，這取決于路由表是存儲(chǔ)在控制器還是存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中。在前一情況下，檢測(cè)到故障的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通知該控制器?？刂破饕唤邮盏竭@個(gè)信息就訪問其路由表，并根據(jù)從檢測(cè)節(jié)點(diǎn)接收的該信息，向必需采取恢復(fù)業(yè)務(wù)動(dòng)作的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出交叉連接命令。該方法稱為帶有集中式恢復(fù)激活/控制的集中式計(jì)算。在后一情況下，當(dāng)路由表存儲(chǔ)在本地的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)到故障的節(jié)點(diǎn)直接通知必須采取恢復(fù)業(yè)務(wù)動(dòng)作的節(jié)點(diǎn)，或該通知從網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)中繼。一旦接收到故障通知，每個(gè)節(jié)點(diǎn)訪問其本地路由表，并根據(jù)通知中接收的信息，執(zhí)行本地所需的適當(dāng)?shù)慕徊孢B接以恢復(fù)業(yè)務(wù)，這種方法稱為帶有分布式恢復(fù)激活/控制的集中式計(jì)算。為詳細(xì)討論集中式預(yù)先計(jì)算技術(shù)，例如參見，J.Anderson,B.T.Doshi,S.Dravida and P.Harshavardhana,“Fast Restoration of ATM Networks,”JSAC 1991，其在此作為參考。
在分布式預(yù)先計(jì)算中，恢復(fù)路由的計(jì)算分布到網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均有涉及其所連接鏈路的容量信息。在計(jì)算期間，每個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)路由表，該路由表在本地顯示出路徑故障時(shí)應(yīng)使用的恢復(fù)路徑。該路由表存儲(chǔ)在各自的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時(shí)，節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)動(dòng)作類似于上述的分布式恢復(fù)控制/激活。然而，由于恢復(fù)路徑的計(jì)算分布到網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中，因此這個(gè)方法稱為帶有分布式恢復(fù)控制/激活的分布式計(jì)算。
1997年10月29日申請(qǐng)的美國專利序列號(hào)08/960,462“DistributedPre-computation of Signal Paths In an Optical Network，”公開了下文中稱為“預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)”的改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)技術(shù)，其在此作為參考。這種公開的預(yù)先計(jì)算恢復(fù)技術(shù)利用分布式預(yù)先計(jì)算，在出現(xiàn)鏈路、跨距(span)或節(jié)點(diǎn)故障后提供大規(guī)模光纖網(wǎng)狀網(wǎng)的路徑恢復(fù)，同時(shí)允許多個(gè)路徑共用恢復(fù)帶寬。每個(gè)恢復(fù)路徑被預(yù)先計(jì)算以便物理分離，并從相關(guān)主路徑沿不同路由傳輸，除了提供網(wǎng)絡(luò)的接入和出口的端節(jié)點(diǎn)之外。這種預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)使得單個(gè)恢復(fù)路徑能保護(hù)一個(gè)給定的主業(yè)務(wù)路徑。因此，無論是哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)或鏈路引起路徑故障，路徑總能以相同方式恢復(fù)。一旦在一個(gè)或多個(gè)主業(yè)務(wù)路徑檢測(cè)到故障，預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑可以實(shí)時(shí)方式激活。
這種公開的預(yù)先計(jì)算恢復(fù)技術(shù)提供分布式預(yù)先計(jì)算端到端的恢復(fù)路徑方法，并允許在光纖網(wǎng)狀網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)分布式實(shí)時(shí)恢復(fù)。對(duì)SONET/SDH網(wǎng)狀網(wǎng)，其應(yīng)用也無需修改預(yù)先計(jì)算的端到端恢復(fù)路徑。然而，當(dāng)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)已用于計(jì)算恢復(fù)路徑時(shí)，這種技術(shù)不提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在故障后必須使用的信令，以便在光纖或SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)中激活和控制一個(gè)分布式實(shí)時(shí)恢復(fù)。
信令方法可用于利用其鏈路和節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)狀網(wǎng)中的鏈路和節(jié)點(diǎn)物理分隔的信令網(wǎng)絡(luò)，除了在該信令網(wǎng)絡(luò)中，鏈路物理連接網(wǎng)狀網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)請(qǐng)求網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)時(shí)，這種物理分隔限制了網(wǎng)狀網(wǎng)故障對(duì)信號(hào)能力的影響。這種物理分隔經(jīng)常用于在同時(shí)集中預(yù)先計(jì)算和激活/控制時(shí)恢復(fù)信令。這種網(wǎng)絡(luò)通常全雙工，以提供高可靠性。
獨(dú)立、可靠的信令網(wǎng)絡(luò)還可用于分布式恢復(fù)中的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)通信。然而，構(gòu)成、提供和維持一個(gè)獨(dú)立的信令網(wǎng)絡(luò)的操作復(fù)雜性使得許多恢復(fù)應(yīng)用不希望采用一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于這種應(yīng)用，最好通過網(wǎng)狀網(wǎng)本身傳輸信令，如果這樣做可靠而且成本有效?？煽康膫鬏斠馕吨糜诨謴?fù)信令的網(wǎng)狀網(wǎng)的特定鏈路和節(jié)點(diǎn)在需要時(shí)必須可利用。換句話說，它們不能受必須首先恢復(fù)信令的網(wǎng)狀網(wǎng)故障影響。在網(wǎng)狀網(wǎng)中，信令路徑的可靠性可通過完全路徑冗余提供。然而，如同前面提到的，提供不管用于可靠性還是恢復(fù)的專用冗余路徑將使用大量的帶寬，這樣的成本太高。因此需要一種能共用或重新使用信令帶寬的方法，同時(shí)提供信令的可靠性。
將網(wǎng)狀網(wǎng)本身用于信令的另一考慮是，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，例如在已廣泛部署的SONET網(wǎng)絡(luò)中，有許多復(fù)合網(wǎng)絡(luò)元素，諸如具有不同監(jiān)視、信令和交叉連接功能及數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)元素。例如，網(wǎng)絡(luò)可包括一種給定制造商的老一代網(wǎng)絡(luò)元素，或由多個(gè)制造商提供的各自具有不同恢復(fù)能力的網(wǎng)絡(luò)元素。因此，需要一種即使存在這種不相容網(wǎng)絡(luò)元素的情況下，也能提供故障主業(yè)務(wù)路徑恢復(fù)的方法和裝置。
通常，本發(fā)明公開的方法和裝置在諸如SONET網(wǎng)狀網(wǎng)的任何網(wǎng)狀網(wǎng)中的鏈路或節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，利用預(yù)先計(jì)算恢復(fù)路徑來監(jiān)視主路徑故障以及發(fā)出路徑恢復(fù)信號(hào)，在網(wǎng)狀網(wǎng)中恢復(fù)節(jié)點(diǎn)能(ⅰ)始發(fā)和終止路徑；以及(ⅱ)從前述的路徑開銷或有效載荷中讀取有關(guān)恢復(fù)的信息，以及將有關(guān)恢復(fù)的信息寫入路徑開銷或有效載荷。例如，根據(jù)前述的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)，可得到適用于所公開方法的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)將稱為“可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)”，可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)相容(confirming)節(jié)點(diǎn)稱為恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，且具有必要的監(jiān)視、信令和交叉連接功能以及根據(jù)本發(fā)明主動(dòng)參與實(shí)時(shí)恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫。另外，不相容的網(wǎng)絡(luò)元素，諸如不具備必要的功能和數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)元素,可位于恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間，而且根據(jù)本發(fā)明不阻礙恢復(fù)。
在一個(gè)可恢復(fù)的SONET網(wǎng)絡(luò)中，假定主路徑與SONET路徑相一致。然而，端到端的SONET路徑可延伸出可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的邊界。例如，延伸到其它機(jī)制的SONET網(wǎng)絡(luò)(在此可應(yīng)用或不應(yīng)用恢復(fù)技術(shù))，或延伸到不屬于該網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備。由可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)邊界內(nèi)或外引起的節(jié)點(diǎn)或鏈路故障可導(dǎo)致SONET路徑發(fā)生故障。然而，本發(fā)明僅在引起路徑故障的故障發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別邊界內(nèi)時(shí)，才觸發(fā)路徑恢復(fù)信令。這種故障稱為“網(wǎng)絡(luò)內(nèi)”故障。因此，根據(jù)所公開的本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種機(jī)制用于監(jiān)視通過可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)路徑的路徑故障，而且當(dāng)這種故障被識(shí)別時(shí)，確定該故障是否由可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還是網(wǎng)絡(luò)外發(fā)生的故障引起的。在所公開的發(fā)明中，在此稱為“端節(jié)點(diǎn)”的SONET路徑進(jìn)出可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)監(jiān)視著路徑故障，接著在需要時(shí)觸發(fā)恢復(fù)信令。當(dāng)最初提供業(yè)務(wù)路徑時(shí)，每個(gè)業(yè)務(wù)路徑的端節(jié)點(diǎn)被標(biāo)識(shí)。
在一個(gè)示意性實(shí)現(xiàn)中，根據(jù)眾所周知的ANSI匯接連接標(biāo)準(zhǔn)確定一個(gè)故障是發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還是發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)外。因此，本發(fā)明能工作在路徑終端位于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外的環(huán)境下，例如在多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中或用戶路徑終端設(shè)備不屬于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，而且本發(fā)明僅在引起路徑故障的故障位于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)才觸發(fā)恢復(fù)信令。
在預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)中，多個(gè)主業(yè)務(wù)路徑可能共用同一恢復(fù)帶寬的全部或部分。由于無法同時(shí)在同一帶寬內(nèi)提供兩個(gè)路徑，因此在故障發(fā)生前無法提供恢復(fù)路徑，而且必須在檢測(cè)到“網(wǎng)絡(luò)內(nèi)”故障后才建立恢復(fù)路徑。因此要求一種快速、健壯和可靠的信令方法將有關(guān)路徑故障的信息從檢測(cè)到故障的端節(jié)點(diǎn)發(fā)送到必須執(zhí)行交叉連接的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，以恢復(fù)業(yè)務(wù)。本發(fā)明提供節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的信令以便能夠分布式恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)信令目的是在大型載波級(jí)網(wǎng)絡(luò)中能進(jìn)行子次級(jí)(sub-second)恢復(fù)(對(duì)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的交叉連接率以及在一個(gè)典型的恢復(fù)期間必須由每個(gè)節(jié)點(diǎn)處理的交叉連接命令數(shù)給出一個(gè)合理假設(shè))，即使在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間存在不相容的SONET網(wǎng)絡(luò)元素時(shí)也能高效使用帶寬，并可靠操作。
本發(fā)明使用多個(gè)可替代路徑的結(jié)構(gòu)用于節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)信令。利用所公開的多個(gè)可替代路徑的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)能在它們之間的恢復(fù)(或“空閑”)帶寬內(nèi)生成用于恢復(fù)信令的SONET路徑?；謴?fù)節(jié)點(diǎn)始發(fā)和終止這些SONET路徑。這些路徑在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間延伸，并透明地通過任何中介的不相容SONET網(wǎng)絡(luò)元素，因?yàn)椴幌嗳莸木W(wǎng)絡(luò)元素不會(huì)終止路徑。接下來，當(dāng)主路徑中的一個(gè)端節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)內(nèi)”路徑故障時(shí)，端節(jié)點(diǎn)確定一條能唯一識(shí)別出故障路徑并請(qǐng)求建立恢復(fù)路徑的信令消息。之后利用信令路徑的開銷或有效載荷，將該恢復(fù)信令消息從一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中繼到另一恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，該信令路徑占據(jù)恢復(fù)路徑接下來將使用的同一帶寬。
當(dāng)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑通過至少三個(gè)包括端節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)時(shí)，在匯接中將使用幾條信令路徑以發(fā)出一個(gè)恢復(fù)信號(hào)。在這種情況下，中間恢復(fù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)存儲(chǔ)在其路由表的預(yù)先計(jì)算信息作出信令路由判定。一旦利用一個(gè)特定信令路徑的開銷或有效載荷來傳輸信令消息到一個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)時(shí)，傳輸該消息的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交叉連接，用傳輸信令消息所要求建立的一段恢復(fù)路徑來替代該信令路徑。當(dāng)信令消息通過恢復(fù)路徑的所有中間節(jié)點(diǎn)并到達(dá)遠(yuǎn)端端節(jié)點(diǎn)，而且遠(yuǎn)端端節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證端到端連接并進(jìn)行其最后一次交叉連接時(shí)，故障路徑得以恢復(fù)。
本發(fā)明能提供下面的優(yōu)點(diǎn)由于信令路徑與(一段)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑一樣沿相同路由傳輸并占據(jù)同一帶寬，如果可利用一條預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑，那么也可利用發(fā)出其路徑建立信號(hào)的路徑。因此，該方法是可靠的。另外，由于信令消息在恢復(fù)帶寬中傳輸，因此不需要專用于信令的附加帶寬。由此本發(fā)明可有效使用帶寬。而且，由于信令路徑在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間延伸并透明地通過任何中介的不相容SONET網(wǎng)絡(luò)元素，因此在這些路徑中傳輸?shù)男帕钕⒁餐该鞯赝ㄟ^中介的不相容網(wǎng)絡(luò)元素。因此，該信令方法即使在存在這種不相容網(wǎng)絡(luò)元素時(shí)也能工作。
通過參考下面的詳細(xì)描述和附圖，將更好的理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1示意了在一個(gè)本發(fā)明能工作的示例性網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)客戶設(shè)備(CE)之間的SONET路徑；圖2a示出了一個(gè)雙向路徑的一部分出現(xiàn)一個(gè)鏈路故障；圖2b示出了一個(gè)雙向路徑的一部分出現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障；圖3示意了SONET網(wǎng)絡(luò)中的1+1路徑保護(hù)；圖4示意了本發(fā)明能工作的一個(gè)示例性SONET網(wǎng)絡(luò)；圖5示意了圖4網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；圖6示意了響應(yīng)一個(gè)同時(shí)影響沿一個(gè)給定路徑傳輸?shù)膬蓚€(gè)方向的故障后，網(wǎng)絡(luò)元素發(fā)出的維護(hù)信號(hào)以及；圖7示意了根據(jù)本發(fā)明利用路徑開銷或有效載荷，沿信令路徑發(fā)出預(yù)先計(jì)算的路徑信息的信號(hào)。
圖4示意了本發(fā)明能工作的示例性網(wǎng)絡(luò)400，該網(wǎng)絡(luò)諸如一個(gè)SONET網(wǎng)絡(luò)。通常，網(wǎng)絡(luò)400包括至少三個(gè)相容節(jié)點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)A、B和D，每個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)400還有嚴(yán)格定義的端到端路徑，如路徑1和路徑2。注意圖4所示的每個(gè)節(jié)點(diǎn)為相容節(jié)點(diǎn)。另外，如不具備必要功能和數(shù)據(jù)庫的不相容網(wǎng)絡(luò)元素(未示出)可位于恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間，而且根據(jù)本發(fā)明不妨礙恢復(fù)。本發(fā)明可應(yīng)用于任何網(wǎng)狀網(wǎng)，在網(wǎng)狀網(wǎng)中恢復(fù)節(jié)點(diǎn)能(ⅰ)始發(fā)和終止路徑；以及(ⅱ)從本文中描述的路徑開銷或有效載荷中讀取有關(guān)恢復(fù)的信息，以及將有關(guān)恢復(fù)的信息寫入該路徑開銷或有效載荷。
通常，當(dāng)節(jié)點(diǎn)不終止SONET網(wǎng)絡(luò)中的路徑時(shí)，傳輸?shù)男畔?有效載荷和開銷)透明地通過該節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)在路徑開銷通過一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)能訪問該路徑開銷。除了該示意性的SONET網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)方法可應(yīng)用于例如同步數(shù)字系列(SDH)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，或可能應(yīng)用于路徑具有相關(guān)數(shù)字信息的光纖網(wǎng)絡(luò)，如數(shù)字波封裝器(wave-wrapper)，因?yàn)椴ǚ庋b器技術(shù)將每個(gè)光纖波長(zhǎng)/路徑封入一個(gè)可被該路徑上的中間節(jié)點(diǎn)訪問的數(shù)字“封裝器”。
本發(fā)明能提供監(jiān)視和信令能力，以利用預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑在示例性SONET網(wǎng)絡(luò)400中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分布式路徑恢復(fù)。該預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑例如可根據(jù)上面參考的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)得到。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑響應(yīng)于檢測(cè)到主業(yè)務(wù)路徑上的一個(gè)故障而激活，從而在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障時(shí)恢復(fù)用戶業(yè)務(wù)。在本發(fā)明的多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，確定故障是否發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)400的可恢復(fù)部分內(nèi)(稱為“網(wǎng)絡(luò)內(nèi)”故障)很重要。否則，就可能激活不會(huì)導(dǎo)致故障業(yè)務(wù)恢復(fù)的交叉連接，因?yàn)楫a(chǎn)生該問題的故障發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外。最后，如果與第一故障路徑共用恢復(fù)帶寬的另一路徑由于“網(wǎng)絡(luò)內(nèi)”故障也發(fā)生故障，那么該路徑將無法恢復(fù)，因?yàn)槠浠謴?fù)帶寬已聲稱為無法恢復(fù)的第一路徑所用。
因此，根據(jù)本發(fā)明的另一特征，提供一種機(jī)制用于確定一個(gè)故障是發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還是可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外，以及用于僅在引起路徑故障的故障位于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)才激活路徑恢復(fù)信令。在下面將要進(jìn)一步討論的一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，將根據(jù)ANSI匯接連接標(biāo)準(zhǔn)確定一個(gè)故障是發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還是在網(wǎng)絡(luò)外，該標(biāo)準(zhǔn)在”Synchronous Opticalnetwork(SONET)-Tandem Connection Maintenance,”ANSIT1.105.05中描述，其在此作為參考。
通常，在一個(gè)SONET網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)輸入SONET線路上檢測(cè)到信號(hào)損耗(LOS)時(shí)識(shí)別一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障。LOS可由線路本身的故障引起，或由線路另一端的節(jié)點(diǎn)故障引起。該檢測(cè)節(jié)點(diǎn)在傳輸所有受影響路徑的線路的離開該故障方向上，發(fā)送一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)SONET維持信號(hào)，告警指示信號(hào)路徑(AIS-P)。當(dāng)該故障為雙向故障時(shí)，AIS-P信號(hào)從毗鄰該故障的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)方向上傳播到相應(yīng)SONET路徑的終端。在一個(gè)SONET網(wǎng)絡(luò)中，AIS-P為在路徑有效載荷、路徑開銷和路徑指針上傳輸?shù)囊粋€(gè)全1信號(hào)。為檢測(cè)路徑故障，通常單獨(dú)監(jiān)視路徑指針就足夠了。
在ANSI匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中，可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障與通常的網(wǎng)絡(luò)故障區(qū)別在于，沿給定路徑的端節(jié)點(diǎn)。當(dāng)端節(jié)點(diǎn)從外部檢測(cè)到進(jìn)入可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的SONET路徑出現(xiàn)故障，該端節(jié)點(diǎn)重建SONET路徑指針以便能訪問路徑開銷。端節(jié)點(diǎn)接著在路徑開銷上放置一個(gè)標(biāo)志以指示在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)已經(jīng)檢測(cè)到路徑上的一個(gè)故障。利用重建的路徑指針，網(wǎng)絡(luò)外的故障變得對(duì)所有給定路徑上的后續(xù)節(jié)點(diǎn)透明。后續(xù)節(jié)點(diǎn)看見了有效指針，并將該SONET路徑視為好象正在傳輸有效用戶業(yè)務(wù)，而不是AIS-P特有的全1信號(hào)。因此，這些后續(xù)節(jié)點(diǎn)不會(huì)試圖啟動(dòng)路徑恢復(fù)。然而，路徑開銷中出現(xiàn)的標(biāo)志將觸發(fā)出口端節(jié)點(diǎn)(路徑離開網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn))以在出站路徑上重新插入AIS-P，由此確保位于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外的下游SONET路徑終端設(shè)備了解到初始故障。另一方面，當(dāng)出口端節(jié)點(diǎn)在境外路徑上發(fā)現(xiàn)由一個(gè)有效路徑指針指示的AIS-P時(shí)，那么該故障引起可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生路徑故障。該節(jié)點(diǎn)響應(yīng)這個(gè)消息并接著觸發(fā)恢復(fù)信令。
本發(fā)明另一方面提供所要求的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)信令，以分布式恢復(fù)示例性網(wǎng)絡(luò)400。通常，節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的信令目的是使大型載波級(jí)網(wǎng)絡(luò)的子次級(jí)能夠恢復(fù)，有效使用帶寬，可靠操作以及適應(yīng)不相容的網(wǎng)絡(luò)元素。下面將要討論在本發(fā)明的信令結(jié)構(gòu)中，可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的故障路徑上的一個(gè)或兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)確定一條請(qǐng)求恢復(fù)的信令消息。該恢復(fù)-信令消息此后在信令路徑的開銷或有效載荷中，從一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中繼到另一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，該信令路徑占據(jù)恢復(fù)路徑接下來將使用的同一帶寬，由于不相容節(jié)點(diǎn)不終止信令路徑，因此恢復(fù)信令消息透明地通過這些節(jié)點(diǎn)。下面將要描述的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，提供恢復(fù)路徑建立、路徑清除以及誤連接處理和優(yōu)先。
圖4示意了可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的恢復(fù)技術(shù)的示例性SONET網(wǎng)絡(luò)400。如圖4所示，SONET網(wǎng)絡(luò)400包括將SONET網(wǎng)絡(luò)400分隔為可恢復(fù)部分和不可恢復(fù)部分的邊界410。SONET網(wǎng)絡(luò)400在其可恢復(fù)部分包括許多節(jié)點(diǎn)420-428，而在其不可恢復(fù)部分包括許多節(jié)點(diǎn)430-433。下文中稱為恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)400可恢復(fù)部分中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)420-428，可表現(xiàn)為下面將連同圖5討論的SONET數(shù)字交叉連接系統(tǒng)(DCS)，在此被修改以提供本發(fā)明的特征和功能。每個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)420-428具有必要的監(jiān)視、信令和交叉連接功能，以及根據(jù)本發(fā)明主動(dòng)參與實(shí)時(shí)恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫。為更詳細(xì)地討論SONET DCSs以及SONET信號(hào)的結(jié)構(gòu)，包括線路和路徑開銷以及對(duì)SONET信號(hào)的一般監(jiān)視，參見例如，GenericCriteria for SONET Digital Cross-Connect Systems(DCS),TelcordiaGR-2996-CORE,Issue 1,January,1996；和Synchronous OpticalNetwork(SONET)Transport Systems:Common Generic Criteria,Telcordia GR-253-CORE,Issue 2,Revision 2,1999，其在此均作為參考。
應(yīng)該注意的是，在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)420-428之間可能存在其它的不相容網(wǎng)絡(luò)元素(未示出)。不相容的網(wǎng)絡(luò)元素例如可以是，指定制造商的老一代網(wǎng)絡(luò)元素，或許多制造商提供的網(wǎng)絡(luò)元素。不相容的網(wǎng)絡(luò)元素不能提供必要的監(jiān)視、信令和交叉連接功能以及根據(jù)本發(fā)明主動(dòng)參與實(shí)時(shí)恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫。然而，根據(jù)下面要進(jìn)一步討論的本發(fā)明的一個(gè)特征，本發(fā)明的恢復(fù)技術(shù)即使在存在這種不相容網(wǎng)絡(luò)元素時(shí)也能工作。
還應(yīng)注意，在本發(fā)明的多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，給定路徑能通過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因此導(dǎo)致給定路徑故障的一個(gè)故障可發(fā)生在任何網(wǎng)絡(luò)中。然而，只有在引起路徑故障的故障發(fā)生在“可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)”的邊界410內(nèi)時(shí)，本發(fā)明的恢復(fù)技術(shù)才能恢復(fù)業(yè)務(wù)，而且在故障位于網(wǎng)絡(luò)外時(shí)避免使用不必要的信令或交叉連接。因此如同前面指出的，本發(fā)明利用的檢測(cè)路徑故障和激活恢復(fù)的機(jī)制，能區(qū)分故障是發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還是發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外。
圖4示意了兩條分離路徑440和450。路徑440在節(jié)點(diǎn)A進(jìn)入可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的邊界，并在由節(jié)點(diǎn)D離開網(wǎng)絡(luò)前通過節(jié)點(diǎn)B和C。節(jié)點(diǎn)A和D稱為端節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儤?biāo)記可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路徑端點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)B和C稱為中間節(jié)點(diǎn)。類似地，路徑450在端節(jié)點(diǎn)E進(jìn)入可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，通過中間節(jié)點(diǎn)F并在端節(jié)點(diǎn)G離開。在該可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，路徑440和450是分離的且通過不同路由傳輸。因此，除非網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多個(gè)故障，它們是不會(huì)同時(shí)發(fā)生故障的。在這種情況下，本發(fā)明的預(yù)先計(jì)算算法使得路徑440和450能共用同一帶寬的全部或部分，觀察兩個(gè)主路徑是否同時(shí)發(fā)生故障，只確保一個(gè)路徑可恢復(fù)。在這個(gè)例子中，路徑440的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑通過節(jié)點(diǎn)A、H、I和D延伸。路徑450的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑通過E、H、I和G延伸。這些路徑共用的恢復(fù)帶寬介于節(jié)點(diǎn)H和I之間。
共用恢復(fù)帶寬使得與環(huán)路或1+1路徑保護(hù)方案相比，能更有效地使用網(wǎng)絡(luò)容量以及節(jié)省成本。然而當(dāng)共用恢復(fù)帶寬時(shí)，在發(fā)生故障前無法提供恢復(fù)路徑。因此，恢復(fù)路徑必須在已發(fā)生故障后建立(即，必須在沿恢復(fù)路徑的節(jié)點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)慕徊孢B接)。因此要求一種快速、健壯和可靠的信令結(jié)構(gòu)，以將有關(guān)故障的信息從故障發(fā)生并被檢測(cè)到的位置傳輸?shù)奖仨毑扇?dòng)作來恢復(fù)業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)。
應(yīng)該注意的是，路徑終端設(shè)備(PTE)之間的端到端路徑可穿過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而且一個(gè)或多個(gè)這種網(wǎng)絡(luò)可恢復(fù)。在此使用的可恢復(fù)路徑在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從端節(jié)點(diǎn)延伸到端節(jié)點(diǎn)。因此，通過一個(gè)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)端到端路徑的一部分/一段是可以恢復(fù)。
示意性網(wǎng)絡(luò)400的節(jié)點(diǎn)420-428和430-433通過光纖互連(這個(gè)連接可直接從恢復(fù)節(jié)點(diǎn)到恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，或通過不提供本發(fā)明所討論的恢復(fù)能力的中介、不相容網(wǎng)絡(luò)元素連接)。應(yīng)注意的是，圖4的網(wǎng)絡(luò)400為示意起見進(jìn)行了簡(jiǎn)化。本發(fā)明非常適用于大規(guī)模區(qū)域級(jí)、國家級(jí)和國際級(jí)網(wǎng)絡(luò)，它們可包括許多子網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)又可包括成百上千個(gè)節(jié)點(diǎn)。在一個(gè)SONET網(wǎng)絡(luò)中，例如一個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)可與網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)本地交換載波(LEC)和網(wǎng)間交換載波(IXC)相關(guān)。
圖5詳細(xì)示意了網(wǎng)絡(luò)400中的一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)420。節(jié)點(diǎn)420包括交叉連接光纖58-i，并且通過雙向鏈路64和66以及接口70-1、70-2、70-3、72-1、72-1和72-3連接到網(wǎng)絡(luò)400的其它節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)420通過雙向鏈路64和66為網(wǎng)絡(luò)400中的其它節(jié)點(diǎn)提供SONET信號(hào)。接口70-1、70-2、70-3、72-1、72-1和72-3為雙向鏈路64和66中的信號(hào)提供光電轉(zhuǎn)換。接口70-1、70-2、70-3、72-1、72-1和72-3還提供SONET線路終端功能、用于信令路徑的SONET路徑終端功能，以及讀/寫訪問SONET路徑開銷或有效載荷，以用于信令、業(yè)務(wù)和恢復(fù)路徑，這在以后將描述。節(jié)點(diǎn)420還包括可在節(jié)點(diǎn)的一個(gè)中央處理器或多個(gè)分布式處理器提供的控制和存儲(chǔ)功能77。光纖的當(dāng)前狀態(tài)的映射包含在控制和存儲(chǔ)功能77中。控制和存儲(chǔ)功能77還包括指定實(shí)現(xiàn)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑所需的映射或交叉連接變化的路由表。也可訪問這些表格以路由這些信令消息，這將在以后描述。為示意起見，節(jié)點(diǎn)420進(jìn)行了簡(jiǎn)化，而且如同上面提到的，可包括給定應(yīng)用中所要求的更多數(shù)量的輸入和輸出鏈路。
實(shí)時(shí)恢復(fù)本發(fā)明最好利用上面參考的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)，來為通過可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)諸如路徑400的主路徑，預(yù)先計(jì)算一條從諸如節(jié)點(diǎn)420的端節(jié)點(diǎn)到諸如節(jié)點(diǎn)423的端節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)路徑。該預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)在B.T.Doshi et al.,”O(jiān)ptical Network Design and Restoration,”Belllabs Technical Journal(April-June 1999)中有描述，其在此作為參考。利用預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)技術(shù)可為網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主業(yè)務(wù)路徑預(yù)先計(jì)算一條恢復(fù)路徑。該恢復(fù)路徑通過相關(guān)主業(yè)務(wù)路徑的兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)，但與主業(yè)務(wù)路徑分離且沿不同路由傳輸。因此單個(gè)故障，而非單個(gè)端節(jié)點(diǎn)故障，不會(huì)引起主路徑和預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑同時(shí)發(fā)生故障。另外，無論當(dāng)給定主路徑發(fā)生故障時(shí)造成路徑故障的原因是什么(例如，電纜切斷、節(jié)點(diǎn)故障、設(shè)備故障)，利用同一恢復(fù)路徑總能恢復(fù)。本發(fā)明提供實(shí)時(shí)確定哪個(gè)主路徑發(fā)生故障的能力，這樣故障路徑就能得到恢復(fù)。
描述對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)主業(yè)務(wù)路徑預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，直到在發(fā)生一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)內(nèi)”故障后需要用來恢復(fù)業(yè)務(wù)時(shí)。如同前面提到的，這個(gè)信息既可存儲(chǔ)在該網(wǎng)絡(luò)的中央控制器/數(shù)據(jù)庫中，也可分開存儲(chǔ)在本地的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。在后一種情況下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)包含恢復(fù)路徑的本地?cái)?shù)據(jù)庫。在這兩種情況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的后續(xù)節(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障時(shí)，必須識(shí)別受故障影響的路徑，以及必須激活相關(guān)的恢復(fù)路徑。識(shí)別故障路徑和激活恢復(fù)路徑的方法取決于恢復(fù)路徑信息是存儲(chǔ)在中央控制器/數(shù)據(jù)庫，還是存儲(chǔ)在本地的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)可應(yīng)用本發(fā)明。該過程稱為分布式恢復(fù)激活/控制。因此，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，來自預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)必須預(yù)先存儲(chǔ)在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)428-428。不管預(yù)先計(jì)算是集中進(jìn)行還是分布到各節(jié)點(diǎn)中完成，存儲(chǔ)在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)都相同。
所公開的本發(fā)明的一種方面在于，恢復(fù)節(jié)點(diǎn)420-428將結(jié)合使能節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)故障通信的信令功能。由于諸如節(jié)點(diǎn)420和423的端節(jié)點(diǎn)都在主路徑和恢復(fù)路徑上，因此端節(jié)點(diǎn)在必要時(shí)可被選擇用于監(jiān)視主業(yè)務(wù)路徑故障和發(fā)出節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)信令。所公開的本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，恢復(fù)信令將沿恢復(fù)路徑的路由傳輸。這種恢復(fù)信令的方案稱為恢復(fù)路徑信令。
選擇沿恢復(fù)路徑路由的信令是有意義的。因?yàn)榛謴?fù)路徑與主業(yè)務(wù)路徑分離且沿不同路由傳輸，除了端節(jié)點(diǎn)，單個(gè)故障(除了端節(jié)點(diǎn)故障)不會(huì)同時(shí)影響主業(yè)務(wù)路徑和恢復(fù)路徑。因此，如果恢復(fù)信令從端節(jié)點(diǎn)沿預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑的路由通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，那么該信令將送至必須執(zhí)行交叉連接以恢復(fù)業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)，除非同時(shí)存在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障。相反，如果無法利用沿恢復(fù)路由的帶寬，例如由于第二網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，那么業(yè)務(wù)將無法恢復(fù)，即使使用另一種信令方法而且恢復(fù)消息通過另一路由到達(dá)適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)。
實(shí)時(shí)恢復(fù)路徑信令要求(ⅰ)在端節(jié)點(diǎn)監(jiān)視和檢測(cè)主路徑故障以及發(fā)出恢復(fù)信令的能力；(ⅱ)在中間節(jié)點(diǎn)接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)信令消息到恢復(fù)所涉及的下一節(jié)點(diǎn)的能力；(ⅲ)沿恢復(fù)路由傳輸信令的可用路徑；(ⅳ)在端節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證已正確執(zhí)行恢復(fù)連接，以及在誤連接或其它異常情況下發(fā)出放棄(backout)信令的能力；以及(ⅴ)本地存儲(chǔ)(每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi))執(zhí)行上述功能所需的預(yù)先計(jì)算的信息/數(shù)據(jù)。
可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的邊界網(wǎng)絡(luò)外故障與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障圖6示意了SONET網(wǎng)絡(luò)元素420-428如何發(fā)出維護(hù)信號(hào)，以響應(yīng)影響沿給定路徑1、2傳輸?shù)膬蓚€(gè)方向的故障。在這個(gè)例子中，路徑1在節(jié)點(diǎn)B和C之間延伸的SONET線路610上傳輸。如圖6示意，線路610發(fā)生故障(例如，由于電纜切斷)。因此在線路610上傳輸?shù)乃新窂揭舶l(fā)生故障。節(jié)點(diǎn)B和C在線路610上檢測(cè)到一個(gè)信號(hào)損耗(LOS)，并在包括路徑1的所有受影響的SONET路徑上向外發(fā)送一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)信號(hào)，告警指示信號(hào)路徑(AIS-P)。AIS-P信號(hào)在兩個(gè)方向上傳播到SONET路徑的終端。AIS-P為重寫(over-write)路徑指針、路徑開銷和路徑有效載荷的一個(gè)全1信號(hào)。路徑AIS通常通過監(jiān)視一個(gè)全1指針來檢測(cè)。
AIS-P從毗鄰故障的節(jié)點(diǎn)通過端節(jié)點(diǎn)穿過SONET路徑長(zhǎng)度。并到達(dá)網(wǎng)絡(luò)外的SONET路徑終端設(shè)備。因此，AIS-P可以潛在地用作主路徑故障的指示器，故可用于觸發(fā)恢復(fù)。然而為此目的而單獨(dú)利用AIS-P將存在問題。如圖6示意，檢測(cè)到一個(gè)輸入AIS-P的節(jié)點(diǎn)無法區(qū)分SONET路徑故障是發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還是發(fā)生在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外。在圖6所示的例子中，路徑1有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障，而路徑2有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)外故障。然而從端節(jié)點(diǎn)D和G的角度看，這些故障都是一樣的。然而本發(fā)明的恢復(fù)技術(shù)應(yīng)僅觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障。如同前面指出的，該示意性實(shí)施例利用在ANSI匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的功能，來確定一個(gè)給定故障是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障還是網(wǎng)絡(luò)外故障。
網(wǎng)絡(luò)外信號(hào)降質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信號(hào)降質(zhì)如果除了硬故障條件(也稱為信號(hào)故障條件)，信號(hào)降級(jí)(特征在于錯(cuò)誤過多)也用作激活恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)，那么匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)也可提供這樣的功能，即該功能用于確定可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)與可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外發(fā)生的單位時(shí)間內(nèi)的比特錯(cuò)誤數(shù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)錯(cuò)誤數(shù)的數(shù)據(jù)可用作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信號(hào)降質(zhì)計(jì)算的基礎(chǔ)。
識(shí)別故障路徑的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)能力上面參考的識(shí)別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)外信號(hào)故障以及降質(zhì)的能力包括，在匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)ANSI T1.105.05-1994中描述的能力子集，其在此作為參考。為提供這些功能，恢復(fù)節(jié)點(diǎn)420-428必須具有讀和寫接入H1、H2和H3路徑指針、B3奇偶校驗(yàn)字節(jié)以及Z5 SONET匯接連接開銷字節(jié)。
恢復(fù)節(jié)點(diǎn)420-428還必須提供允許用戶識(shí)別SONET路徑出入可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)的能力。提供路徑端節(jié)點(diǎn)對(duì)清楚地描繪包含于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的SONET路徑部分，以及激活上述的特殊路徑監(jiān)視能力是必需的。當(dāng)這些相同的端節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)路徑故障時(shí)，它們也必須發(fā)出恢復(fù)信令。
恢復(fù)的模塊性本發(fā)明可在具有各種交叉連接速率信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，該信號(hào)諸如STS-1,STS-3c,STS-12c和STS-48c速率的信號(hào)。大部分路徑為STS-48cs或STS-12cs的網(wǎng)絡(luò)通?；謴?fù)得比同樣規(guī)模的路徑為STS-3cs或STS-1s網(wǎng)絡(luò)快。這是因?yàn)榛謴?fù)一條STS-48c路徑所進(jìn)行的交叉連接數(shù)與恢復(fù)一條STS-1路徑的相同，但恢復(fù)STS-48c路徑要恢復(fù)較STS-1 48倍的帶寬。因此為保護(hù)低速率路徑和加快恢復(fù)過程，本發(fā)明提供組合具有相同端節(jié)點(diǎn)的STS-1和STS-3c速率路徑，以及將通過可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的同一路由合為更大的恢復(fù)“束”的能力。為了預(yù)先計(jì)算，一個(gè)“束”將視為單個(gè)STS-12c或STS-48c速率的路徑。在實(shí)時(shí)恢復(fù)期間，這個(gè)束將恢復(fù)為一個(gè)單位。
另外，上述的監(jiān)視技術(shù)現(xiàn)在將應(yīng)用于該束內(nèi)的分路徑。由此根據(jù)一個(gè)、一些或全部構(gòu)成信號(hào)的故障或降質(zhì)可激活恢復(fù)。應(yīng)注意的是，ANSI匯接連接能力使得能打包通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路徑。如果任何一個(gè)分路徑出現(xiàn)故障，則宣布發(fā)生一個(gè)匯接連接故障。
實(shí)時(shí)恢復(fù)激活信令如同前面指出的，當(dāng)多個(gè)主業(yè)務(wù)路徑共用同一恢復(fù)帶寬時(shí)，在發(fā)生故障前無法提供恢復(fù)路徑。必須在檢測(cè)到故障后才建立恢復(fù)路徑(即在沿該路徑的節(jié)點(diǎn)上必須建立適當(dāng)?shù)慕徊孢B接)，使快速、健壯和可靠的信令結(jié)構(gòu)成為必需。然而，當(dāng)前在基于SONET的網(wǎng)狀網(wǎng)中，還沒有能分布式激活和建立恢復(fù)路徑的信令標(biāo)準(zhǔn)。
在對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模(大型、載波級(jí)網(wǎng)絡(luò))、恢復(fù)期間一個(gè)典型節(jié)點(diǎn)所預(yù)期的交叉連接數(shù)以及一個(gè)節(jié)點(diǎn)可執(zhí)行的交叉連接速率作出合理假設(shè)的情況下，本發(fā)明的信令方法可以根據(jù)單個(gè)故障來使能子次級(jí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的信令方法適用于不相容的網(wǎng)絡(luò)元素。另外，本發(fā)明的信令方法能有效使用帶寬，因?yàn)樵诨謴?fù)路徑所要求的帶寬外不要求附加帶寬。最后，該信令方法是可靠的。
信令結(jié)構(gòu)-多個(gè)可替代路徑如同前面指出的，本發(fā)明利用一種多個(gè)替代路徑的方案，其中用于恢復(fù)故障路徑的信令消息由端節(jié)點(diǎn)確定，并在由預(yù)先計(jì)算分配給恢復(fù)路徑的帶寬內(nèi)，從恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中繼到恢復(fù)節(jié)點(diǎn)。該信令消息確切來說沿預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑路由。例如，如果預(yù)先計(jì)算指示，一個(gè)給定主路徑的恢復(fù)路徑將使用一個(gè)給定的SONET線路，而且為復(fù)用到該線路的第二路徑，那么用于恢復(fù)該路徑的信令消息必須經(jīng)過該線路內(nèi)復(fù)用的第二信令路徑在該線路上路由。然而，如同前面指出的，由于恢復(fù)路徑還未建立(交叉連接還未執(zhí)行)，所以恢復(fù)路徑本身不能用于傳輸信令。
因此，多個(gè)可替代路徑的結(jié)構(gòu)可用于圖7所示的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)信令。利用所公開的多個(gè)可替代的路徑結(jié)構(gòu)，任何兩個(gè)相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，例如節(jié)點(diǎn)H和I，生成SONET路徑70-I，用于在介于兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的恢復(fù)(或“空閑”)帶寬內(nèi)恢復(fù)信令。(在圖7中示出了4個(gè)路徑，標(biāo)記為1,2,3和4。)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)始發(fā)和終止這些SONET路徑。該路徑在成對(duì)的相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間延伸，且透明地通過任何中間的不相容SONET網(wǎng)絡(luò)元素，因?yàn)椴幌嗳菥W(wǎng)絡(luò)元素不會(huì)終止路徑。
接下來，當(dāng)主路徑的一個(gè)端節(jié)點(diǎn)如前所述檢測(cè)到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路徑故障時(shí)，它確定一條唯一能識(shí)別出該故障路徑并請(qǐng)求建立恢復(fù)路徑的信令消息。該恢復(fù)信令消息此后在信令路徑的開銷或有效載荷中，從一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中繼到另一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，該信令路徑占據(jù)恢復(fù)路徑接著將使用的同一帶寬。多個(gè)信令路徑可在匯接中用于發(fā)出一個(gè)信號(hào)路徑故障的信號(hào)；在這種情況下，中間恢復(fù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)存儲(chǔ)在路由表中的預(yù)先計(jì)算的信息作出信令路由判決。(它們能這樣做是因?yàn)樾帕钕⑴c恢復(fù)路徑采用同一路由通過網(wǎng)絡(luò)。)一旦請(qǐng)求路徑恢復(fù)的信令消息利用一個(gè)特定信令路徑中的開銷或有效載荷傳輸?shù)揭粋€(gè)相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)，傳輸該消息的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交叉連接，以將信令路徑替換為傳輸信令消息時(shí)請(qǐng)求建立的一段恢復(fù)路徑。此時(shí)，恢復(fù)路徑被鎖定在該鏈路上，而且信令路徑無法再用于傳輸消息。如果請(qǐng)求使用同一信令路徑的另一恢復(fù)路徑建立消息接下來在該節(jié)點(diǎn)被接收(例如，如果網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在多個(gè)故障)，那么無法傳輸該消息。當(dāng)信令消息已通過所有中間節(jié)點(diǎn)在恢復(fù)路徑上中繼，并到達(dá)遠(yuǎn)端端節(jié)點(diǎn)，而且端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行最后一次交叉連接和驗(yàn)證端到端連接時(shí)，該故障路徑得以恢復(fù)。
例如在圖7中，主路徑ABCD的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑將通過節(jié)點(diǎn)A、H、I和D。然而，除非存在一個(gè)ABCD故障才能建立這個(gè)恢復(fù)路徑。相反，三條信令路徑占據(jù)ABCD在節(jié)點(diǎn)A和H、H和I、以及I和D之間的鏈路上的恢復(fù)帶寬。這些路徑的開銷或有效載荷用于傳輸發(fā)出路徑ABCD故障信號(hào)的消息，如果該路徑應(yīng)該發(fā)生故障的話。例如，信令路徑2暫時(shí)占據(jù)ABCD在H和I之間鏈路上的恢復(fù)帶寬。因此，信令路徑2被指定用于傳輸主路徑ABCD在恢復(fù)節(jié)點(diǎn)H和I之間的故障消息。一旦這些消息被發(fā)送，ABCD的恢復(fù)路徑將替代節(jié)點(diǎn)H和I之間的信令路徑2。換句話說，如果恢復(fù)信令已從節(jié)點(diǎn)A開始發(fā)出，一旦節(jié)點(diǎn)H發(fā)出節(jié)點(diǎn)I利用信令路徑2的信號(hào)，那么，節(jié)點(diǎn)H將A和H之間的恢復(fù)路徑段連接到H和I之間的恢復(fù)路徑段。節(jié)點(diǎn)H和I包含將消息從輸入信令路徑路由到輸出信令路徑的功能。
本發(fā)明的預(yù)先計(jì)算能整體上確定一個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)使用哪個(gè)輸出信令路徑來路由有關(guān)一個(gè)特定主路徑的故障消息。這個(gè)信息存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制和存儲(chǔ)77(圖5)的路由表中，而且每完成一個(gè)新的預(yù)先計(jì)算時(shí)被刷新。
因此，在本發(fā)明的多個(gè)可替代路徑的結(jié)構(gòu)中，載波無須計(jì)劃和管理獨(dú)立的信令網(wǎng)絡(luò)。信令能力被嵌入到存在的恢復(fù)帶寬中，直到該帶寬被用來恢復(fù)一個(gè)故障業(yè)務(wù)路徑?；謴?fù)路徑與其信令路徑沿同一路由并占據(jù)同一帶寬，由此提供可靠性。如果可利用恢復(fù)路徑，那么也可利用信令路徑。
信令消息如同前面指出的，當(dāng)端節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)路徑故障并沿恢復(fù)路由從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)中繼時(shí)，信令消息由路徑端節(jié)點(diǎn)確定。信令消息很簡(jiǎn)單，例如只指示已發(fā)生一個(gè)故障，同時(shí)提供故障路徑的識(shí)別，如SF-Path#N(即N號(hào)路徑上信號(hào)故障)。可使用簡(jiǎn)單的消息是因?yàn)?，為根?jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)恢復(fù)，每個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)必須能做兩件事情。第一，節(jié)點(diǎn)必須能控制其自身的交叉連接映射一一即，它必須知道進(jìn)行哪個(gè)交叉連接以建立一條通過其光纖的恢復(fù)路徑。第二，節(jié)點(diǎn)必須能確定它從其它節(jié)點(diǎn)接收的信令消息路由到何處，即應(yīng)使用哪個(gè)信令路徑轉(zhuǎn)發(fā)消息到下一節(jié)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)這兩種功能，每個(gè)所要求的數(shù)據(jù)可從預(yù)先計(jì)算中得到。預(yù)先計(jì)算能完全確定任何給定主路徑的恢復(fù)路徑。這個(gè)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑總是相同的，無論故障是什么類型或故障發(fā)生在主路徑的哪個(gè)部位。因此，請(qǐng)求建立恢復(fù)路徑隱含在指示哪個(gè)路徑發(fā)生故障的消息中。
哪個(gè)路徑發(fā)生故障能完全識(shí)別出任何給定節(jié)點(diǎn)必須采取的恢復(fù)動(dòng)作，因此每個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)預(yù)先計(jì)算輸出結(jié)果就是一個(gè)使每個(gè)唯一路徑識(shí)別與交叉連接相關(guān)的路由表，必須在該特定的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行該交叉連接，以在特定路徑發(fā)生故障時(shí)恢復(fù)業(yè)務(wù)。每當(dāng)完成一個(gè)新的預(yù)先計(jì)算時(shí)必須填充這個(gè)表格，并存儲(chǔ)到自身節(jié)點(diǎn)的控制和存儲(chǔ)，以便在每次啟動(dòng)恢復(fù)時(shí)能訪問該表格。存儲(chǔ)在路由表中的信息也可用于確定從另一節(jié)點(diǎn)接收的信令消息將被路由到何處。這個(gè)信息可這樣使用是因?yàn)?，交叉連接使一個(gè)SONET線路上的一條路徑段(即傳輸輸入路徑故障消息的信令路徑)與另一SONET線路上的一條路徑段(即傳輸輸出路徑故障消息的信令路徑)相關(guān)，而且恢復(fù)路徑與信令路徑使用同一帶寬。
接收的信令消息的精確度可通過幾種方式驗(yàn)證。例如可在該消息中附加CRC碼，或該消息可重復(fù)至少三次，而接收機(jī)僅在兩次接收到同一消息后才進(jìn)行指定的交叉連接。應(yīng)注意的是，即使利用CRC，仍希望發(fā)射機(jī)發(fā)送該消息至少兩次，以允許第一次傳輸?shù)男帕钕⑹〉那闆r。
由于SONET路徑開銷中的可用帶寬有限，恢復(fù)信令消息仍應(yīng)很短。利用本發(fā)明的多個(gè)可替代路徑的信令，能在大約5個(gè)字節(jié)中傳輸單個(gè)恢復(fù)消息和其相關(guān)開銷(例如用于成幀和可能的CRC)，如果路徑如下所述識(shí)別的話。利用一種簡(jiǎn)單的系列編號(hào)方案(1)為網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)唯一號(hào)，和(2)利用其中一個(gè)端節(jié)點(diǎn)號(hào)(例如編碼大的端節(jié)點(diǎn))加上該端節(jié)點(diǎn)內(nèi)的唯一恢復(fù)路徑號(hào)標(biāo)識(shí)一個(gè)恢復(fù)路徑，可為網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主路徑分配一個(gè)唯一的路徑號(hào)。
應(yīng)注意的是，SONET路徑開銷的F2字節(jié)或路徑用戶信道，在SONET標(biāo)準(zhǔn)中已被分配用于SONET STS路徑終端網(wǎng)絡(luò)元素之間的端用戶通信。本發(fā)明所使用的信令路徑僅存在于恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間，而且本發(fā)明的恢復(fù)處理設(shè)備實(shí)際上是這些路徑的端用戶。因此，可以支持將信令消息置于SONET路徑開銷的F2字節(jié)。應(yīng)注意的是，本發(fā)明的普通技術(shù)人員都知道，存在其它傳輸信令消息的可選方案。
應(yīng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明建議的信令路徑僅存在于提供恢復(fù)功能的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間，而且從恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)外看不見。因此，這些信令路徑開銷中的任何字節(jié)都可用于傳輸信令消息，假定在其它用途中其應(yīng)用不是必須的。如同前面指出的，信令路徑有效載荷也可用于傳輸信令消息。
實(shí)例再次考慮圖4的網(wǎng)絡(luò)。路徑1和路徑2為主業(yè)務(wù)路徑。路徑1為端到端的SONET路徑1的一段。SONET路徑1從可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外始發(fā)/終止，而且最初通過可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)A、B、C和D交叉連接。節(jié)點(diǎn)A和D為主路徑1提供的恢復(fù)端節(jié)點(diǎn)。路徑2為端到端的SONET路徑2的一段。SONET路徑2從可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)外始發(fā)/終止，而且最初通過節(jié)點(diǎn)E、F和G交叉連接。節(jié)點(diǎn)E和G為主路徑2提供的恢復(fù)端節(jié)點(diǎn)。路徑1的恢復(fù)路徑從節(jié)點(diǎn)A通過節(jié)點(diǎn)H、I和D延伸。路徑2的恢復(fù)路徑從節(jié)點(diǎn)E通過節(jié)點(diǎn)H、I和G延伸。路徑1和路徑2共用路徑H和I之間的恢復(fù)帶寬。
端節(jié)點(diǎn)動(dòng)作作為例子，假定傳輸節(jié)點(diǎn)B和C之間的路徑1被切斷。發(fā)生切斷時(shí)，節(jié)點(diǎn)B和C同時(shí)檢測(cè)到LOS，并沿該線路上的所有路徑向外發(fā)送AIS-P。因此節(jié)點(diǎn)B沿SONET路徑1向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送AIS-P，而節(jié)點(diǎn)C沿SONET路徑1向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送AIS-P。節(jié)點(diǎn)A和D是為路徑1提供的恢復(fù)端節(jié)點(diǎn)。因此它們連續(xù)監(jiān)視以指示路徑中的故障。當(dāng)端節(jié)點(diǎn)在可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)路徑上檢測(cè)到AIS-P時(shí)，該端節(jié)點(diǎn)等待給定一段時(shí)間以使本地保護(hù)機(jī)制，例如線性自動(dòng)保護(hù)交換(APS)，在就位時(shí)產(chǎn)生作用。如果本地保護(hù)機(jī)制無法糾正該問題或如果沒有本地保護(hù)機(jī)制，那么該問題繼續(xù)存在，根據(jù)本發(fā)明端節(jié)點(diǎn)將啟動(dòng)恢復(fù)信令。
為啟動(dòng)恢復(fù)信令，端節(jié)點(diǎn)(ⅰ)生成一條識(shí)別故障路徑，例如SF-Path#1的信令消息，(ⅱ)查詢路由表以確定使用哪個(gè)輸出線路和信令路徑來傳輸信令消息到該恢復(fù)路徑上的下一節(jié)點(diǎn)。以及(ⅲ)將該消息寫入信令路徑的開銷或有效載荷至少3次。應(yīng)注意的是，如果在路徑1的兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)上接收到AIS-P，那么可啟動(dòng)恢復(fù)信令，并繼續(xù)從兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)同時(shí)向恢復(fù)路徑的中點(diǎn)傳輸。通過省去信令時(shí)間使恢復(fù)以這種方式繼續(xù)能使總網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間減小一半。
端節(jié)點(diǎn)傳輸SF-Path#1消息至少3次后，該端節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)內(nèi)部命令，指示其處理器從主路徑切斷SONET路徑1，以及生成一個(gè)后續(xù)命令，交叉連接SONET路徑1到恢復(fù)路徑。如下面將進(jìn)一步討論的，交叉連接恢復(fù)路徑最初是單向的，提供從可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)邊緣到可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中心的傳輸，而不是從可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)外部的傳輸。這個(gè)交叉連接的執(zhí)行使得恢復(fù)路徑替代了從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)H的信令路徑。節(jié)點(diǎn)A接著在位于控制和存儲(chǔ)77(圖5)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)標(biāo)記該交叉連接，以指示已使用該相關(guān)恢復(fù)帶寬，而且無法再次用于恢復(fù)另一故障路徑(例如共用同一恢復(fù)帶寬的路徑)，而不必首先記錄下已進(jìn)行的交叉連接。
指出為快速建立恢復(fù)路徑，在執(zhí)行恢復(fù)交叉連接之前，端節(jié)點(diǎn)必須沿恢復(fù)路徑發(fā)出信令到下一節(jié)點(diǎn)是很重要的。執(zhí)行恢復(fù)交叉連接使信號(hào)路徑失效。另外，信令應(yīng)盡快通過網(wǎng)絡(luò)，使得在沿恢復(fù)路由的節(jié)點(diǎn)處理的某些交叉連接繼續(xù)并行進(jìn)行。
中間節(jié)點(diǎn)動(dòng)作當(dāng)上述的交叉連接命令排隊(duì)并在節(jié)點(diǎn)A處理時(shí)，恢復(fù)路徑上的下一節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)H)接收SF-Path#1消息。接收證實(shí)第一消息的第二個(gè)相同消息將觸發(fā)路由表查詢，以確定用于轉(zhuǎn)發(fā)消息到恢復(fù)路徑的下一節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)I)的輸出線路和信令路徑?；謴?fù)信令和交叉連接可如在端節(jié)點(diǎn)那樣繼續(xù)進(jìn)行，但有兩個(gè)明顯的例外。第一，沒有可清除的主路徑交叉連接；第二，在中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的交叉連接為雙向交叉連接，即它們恢復(fù)兩個(gè)方向的傳輸。然而，為有助于在實(shí)時(shí)恢復(fù)期間防止端用戶業(yè)務(wù)誤連接，端節(jié)點(diǎn)的交叉連接必須最初為單向交叉連接，以便傳輸從網(wǎng)絡(luò)邊緣指向可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的中心，而不是從可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部指向網(wǎng)絡(luò)外部。一個(gè)端節(jié)點(diǎn)執(zhí)行第二單向交叉連接使得，僅在證實(shí)傳輸?shù)娇苫謴?fù)網(wǎng)絡(luò)的路徑識(shí)別與從可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)接收的路徑識(shí)別相同后，才能在兩個(gè)方向上傳輸。這可通過比較SONET路徑痕跡(J1-字節(jié))實(shí)現(xiàn)，這將在下面描述。
應(yīng)注意的是，不要求端用戶SONET路徑終端設(shè)備將識(shí)別信息放入路徑痕跡字節(jié)。而端用戶可插入0字符到路徑痕跡字節(jié)。因此為能在恢復(fù)路徑上提供上述的路徑痕跡比較，在實(shí)時(shí)恢復(fù)期間，恢復(fù)端節(jié)點(diǎn)必須插入信息到恢復(fù)路徑的J1-字節(jié)以識(shí)別要恢復(fù)的主路徑。該識(shí)別將與信令消息中使用的識(shí)別相同，這對(duì)每個(gè)路徑是唯一的。端節(jié)點(diǎn)繼續(xù)插入主路徑識(shí)別到J1，直到(ⅰ)它證實(shí)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的路徑與從網(wǎng)絡(luò)中接收的路徑具有相同的識(shí)別或(ⅱ)超時(shí)。在情況(ⅰ)，端節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)內(nèi)部命令以執(zhí)行第二方向的端節(jié)點(diǎn)交叉連接，從而使端用戶業(yè)務(wù)能雙向傳輸。在情況(ⅱ)，該節(jié)點(diǎn)具有下面的“處理誤連接”章節(jié)中所描述的功能。
如同前面指出的，本發(fā)明要求的某些能力也是ANSI匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)TI.105.02-1994所要求的。但不必實(shí)現(xiàn)ANSI匯接連接所要求的所有能力來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。然而，如果可得到包括數(shù)據(jù)鏈的完全適合ANSI匯接連接的能力，那么將可能改變某些提出的本發(fā)明的能力。特別是，從端節(jié)點(diǎn)到端節(jié)點(diǎn)的主路徑將識(shí)別為匯接連接，而比較上述的路徑痕跡將用比較匯接痕跡連接替代。
處理誤連接如果在預(yù)定時(shí)間，如啟動(dòng)路徑恢復(fù)后的2秒內(nèi)，一個(gè)端節(jié)點(diǎn)確定接收路徑的痕跡仍不等于發(fā)送路徑的痕跡，那么假定沒有發(fā)生恢復(fù)。實(shí)際上，可能出現(xiàn)恢復(fù)路徑的誤連接。大部分誤連接可能是由于共用同一恢復(fù)帶寬的路徑同時(shí)發(fā)生多個(gè)故障造成的。誤連接對(duì)端用戶是不可見的，因?yàn)樵谕瓿善浠謴?fù)交叉連接和允許業(yè)務(wù)傳輸之前，恢復(fù)路徑上的端節(jié)點(diǎn)證實(shí)接收路徑和發(fā)送路徑痕跡相同。然而，當(dāng)確實(shí)發(fā)生誤連接時(shí)，它們以一種未知狀態(tài)離開網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供商來講是不希望看到的。因此，必須清除誤連接而且網(wǎng)絡(luò)必須恢復(fù)到已知狀態(tài)。
當(dāng)存在誤連接時(shí)，可能涉及到3個(gè)或多個(gè)端節(jié)點(diǎn)。為清除誤連接，受影響的端節(jié)點(diǎn)發(fā)送信令消息以記錄(誤連接)恢復(fù)路徑的哪個(gè)部分/段已建立。由于在實(shí)時(shí)恢復(fù)期間預(yù)期誤連接很少發(fā)生，因此從誤連接恢復(fù)不像建立恢復(fù)路徑那樣時(shí)間緊迫。因此發(fā)信號(hào)記錄誤連接的路徑段可使用從SONET分段數(shù)據(jù)通信信道(DCC)上轉(zhuǎn)發(fā)的OSI消息。希望采用SONET分段DCC是因?yàn)椋畛跤脕斫?誤連接)恢復(fù)路徑的SONET信令路徑不再位于整個(gè)恢復(fù)路由的長(zhǎng)度上。它們已被傳輸端用戶路徑有效載荷和開銷的實(shí)際恢復(fù)路徑段所取代。因此，端用戶能不受限制地訪問這些恢復(fù)路徑和開銷，而且由此從安全角度看，不希望將其用于恢復(fù)信令。
為利用從SONET分段DCC上轉(zhuǎn)發(fā)的OSI消息來記錄誤連接路徑段，每個(gè)受影響的端節(jié)點(diǎn)(ⅰ)識(shí)別要清除的恢復(fù)路徑(例如ResPath#5),(ⅱ)確定此路徑上的下一節(jié)點(diǎn)，以及(ⅲ)發(fā)送一個(gè)清除路徑消息，例如RM-ResPath#5到利用OSI消息以及在SONET DCC上路由的節(jié)點(diǎn)。應(yīng)注意的是，這個(gè)路徑上的下一節(jié)點(diǎn)是有兩個(gè)來源。第一個(gè)是使該節(jié)點(diǎn)的所有鏈路與這些鏈路連接的相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)識(shí)別相關(guān)的表格。這個(gè)表格應(yīng)從控制和存儲(chǔ)器中得到，因?yàn)橐筝斎肫湫畔⒂糜陬A(yù)先計(jì)算。第二個(gè)是前述的路由表77，它是預(yù)先計(jì)算的輸出。
發(fā)送清除消息后，端節(jié)點(diǎn)查詢恢復(fù)表以確定必須清除(即斷開)哪個(gè)本地交叉連接來記錄ResPath#5。端節(jié)點(diǎn)接著生成并執(zhí)行清除被識(shí)別的交叉連接的命令。如果該交叉連接沒有就位(例如，它被來自另一信號(hào)源的前一命令記錄)，那么拒絕該清除命令。在這兩種情況下，ResPath#5不再通過該節(jié)點(diǎn)傳輸。恢復(fù)路徑交叉連接被清除后，該端節(jié)點(diǎn)在恢復(fù)帶寬內(nèi)重建信令路徑。
接下來接收清除路徑消息的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)確定恢復(fù)路徑上的下一節(jié)點(diǎn)，并通過DCC轉(zhuǎn)發(fā)清除消息到該節(jié)點(diǎn)。轉(zhuǎn)發(fā)該消息后，該節(jié)點(diǎn)詢問其自己的恢復(fù)表以確定要清除哪個(gè)本地交叉連接，生成和執(zhí)行一個(gè)命令來清除該交叉連接，以及發(fā)送一個(gè)確認(rèn)到接收該清除消息的節(jié)點(diǎn)。(如果該節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)要清除的交叉連接沒有就位，它僅僅是拒絕該清除命令。)該節(jié)點(diǎn)接著在以前被(誤連接)恢復(fù)路徑所占據(jù)的恢復(fù)帶寬內(nèi)重建信令路徑。當(dāng)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)最后接收到該清除路徑消息時(shí)，它詢問其表格并記錄下該本地交叉連接。當(dāng)清除消息已在所有受影響的恢復(fù)路徑上的所有節(jié)點(diǎn)處理，以及對(duì)應(yīng)的信號(hào)路徑已重建時(shí)，該誤連接被有效清除。
清除誤連接后，端節(jié)點(diǎn)能重新發(fā)出信令以恢復(fù)受影響的故障路徑。為有助于防止同一誤連接再次發(fā)生，每個(gè)端節(jié)點(diǎn)在試圖再次建立一個(gè)恢復(fù)路徑之前等待一段長(zhǎng)度可隨機(jī)選擇的時(shí)間。
優(yōu)先處理路徑在一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的處理器中，恢復(fù)交叉連接命令通常被排隊(duì)，并按它們的生成順序處理。一旦已為一個(gè)故障路徑建立一個(gè)恢復(fù)路徑，就不可能使該路徑“彈出”(bump)恢復(fù)帶寬并用具有更高優(yōu)先權(quán)的其它路徑替換(例如，如同在模擬1XN線性APS中一樣)。然而，在恢復(fù)處理中能提供具有某種優(yōu)先程度的優(yōu)先程度高的路徑。這可通過在每個(gè)節(jié)點(diǎn)生成兩個(gè)排隊(duì)來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)排隊(duì)用于優(yōu)先程度高的交叉連接(即與發(fā)生故障的優(yōu)先程度高的路徑相關(guān))，以及另一個(gè)排隊(duì)用于標(biāo)準(zhǔn)交叉連接(即與優(yōu)先程度高的路徑無關(guān))。只要在優(yōu)先程度高的排隊(duì)中出現(xiàn)交叉連接命令，處理器就首先執(zhí)行這個(gè)命令。當(dāng)優(yōu)先程度高的排隊(duì)變空時(shí)，處理器處理標(biāo)準(zhǔn)交叉連接命令。盡管這個(gè)過程不能確保優(yōu)先程度高的路徑在標(biāo)準(zhǔn)路徑之前恢復(fù)，但它提高了在任何給定節(jié)點(diǎn)優(yōu)先程度高的路徑先于優(yōu)先程度低的路徑得到恢復(fù)帶寬的概率，由此增加了優(yōu)先程度高的路徑首先被恢復(fù)的總概率。
還應(yīng)注意的是，如果一個(gè)主路徑在發(fā)生故障時(shí)必須被絕對(duì)恢復(fù)，那么在預(yù)先計(jì)算期間它可分配到一個(gè)專用恢復(fù)路徑。由于該恢復(fù)路徑是專用的，那么可在提供主路徑的同時(shí)提供該專用路徑。而且業(yè)務(wù)可永久地連接到該恢復(fù)路徑。利用路徑一端的永久橋路以及另一端的選擇器功能，可實(shí)現(xiàn)類似環(huán)路的恢復(fù)速率(即50毫秒)。
切斷可恢復(fù)路徑有時(shí)候必須清除無故障或性能降級(jí)的可恢復(fù)主路徑，例如當(dāng)用戶業(yè)務(wù)斷開時(shí)。然而，試圖通過清除沿主路徑的各個(gè)交叉連接來記錄一個(gè)可恢復(fù)路徑，將可能導(dǎo)致端節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)建立恢復(fù)路徑的信令。因此，如果交叉連接為部分恢復(fù)路徑時(shí)，恢復(fù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)拒絕由技術(shù)人員發(fā)出用于清除一個(gè)節(jié)點(diǎn)處各個(gè)交叉連接的命令。
相反，之前討論的用于清除誤連接的信令技術(shù)應(yīng)能用于清除可恢復(fù)路徑。然而在這種情況下，該信令被技術(shù)人員發(fā)出的信令觸發(fā)以清除在一個(gè)路徑端節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的路徑，例如RM-Path#7。該端節(jié)點(diǎn)在該路徑上放置一個(gè)標(biāo)志以禁止恢復(fù)信令被觸發(fā)，接著通過查詢表格確定該路徑的下一節(jié)點(diǎn)來開始Path#7的清除處理?？梢杂们宄`連接所述的相同方式繼續(xù)發(fā)出信號(hào)和清除交叉連接。
恢復(fù)節(jié)點(diǎn)上的多個(gè)可替代路徑能力為利用多個(gè)可替代路徑的信令結(jié)構(gòu)為實(shí)施節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)信令提供上述功能，恢復(fù)節(jié)點(diǎn)的能力必須包括下述能力(ⅰ)如前所述，監(jiān)視端節(jié)點(diǎn)的路徑故障；(ⅱ)始發(fā)和終止SONET路徑用于兩個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)之間的恢復(fù)帶寬內(nèi)的信令，包括建立/定位SONET路徑指針和開銷字節(jié)。當(dāng)沒有恢復(fù)路徑占據(jù)恢復(fù)(或空閑)帶寬時(shí)，這些SONET路徑應(yīng)主動(dòng)占據(jù)該帶寬；(ⅲ)提供讀和寫訪問路徑用戶信道(F2)或某些其它可接受的路徑開銷字節(jié)，或路徑有效載荷，目的是在上述的信令路徑上傳輸實(shí)時(shí)恢復(fù)信令消息；(ⅳ)利用從集中計(jì)算的預(yù)先計(jì)算下載的數(shù)據(jù)或從分布式預(yù)先計(jì)算下載的數(shù)據(jù)，組合并填充信令路由表和其它恢復(fù)表；(ⅴ)根據(jù)接收的消息內(nèi)容和后續(xù)路由表查詢，路由實(shí)時(shí)路徑建立消息；(ⅵ)格式化消息以清除路徑并確認(rèn)其清除，以及利用SONET分段DCC上的OSI路由這些消息；(ⅶ)根據(jù)從接收的信令消息內(nèi)容和后續(xù)恢復(fù)表查詢中得到的信息，內(nèi)部生成一個(gè)交叉連接或斷開命令；(ⅷ)如果是端節(jié)點(diǎn)，發(fā)送被恢復(fù)的主路徑識(shí)別到恢復(fù)路徑的路徑痕跡(J1-字節(jié))；(ⅸ)如果是端節(jié)點(diǎn)，監(jiān)視接收方向上的恢復(fù)路徑痕跡，并與發(fā)送路徑相比較，用于誤連接和其它異常情況以及成功恢復(fù)發(fā)生故障或降級(jí)的路徑；(ⅹ)如果是端節(jié)點(diǎn)，在誤連接情況下啟動(dòng)放棄過程；(ⅹⅰ)如果是端節(jié)點(diǎn)，在來自用戶接口的命令下啟動(dòng)路徑清除，以及；(ⅹⅱ)如同本文中前面描述的，提供優(yōu)先處理。
應(yīng)理解的是，在此示意和描述的實(shí)施例和變型僅僅是為了示意本發(fā)明的原理，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)而不會(huì)偏離本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1．一種用于恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)路徑的方法，所述業(yè)務(wù)路徑具有一個(gè)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑，所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑至少具有一段，所述方法包括步驟檢測(cè)沿所述業(yè)務(wù)路徑的可恢復(fù)故障；以及利用與所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑占據(jù)同一帶寬的至少一個(gè)信令路徑，發(fā)出恢復(fù)所述故障的信號(hào)，每個(gè)所述至少一個(gè)信令路徑在完成信令后被一段所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑所取代。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為SONET網(wǎng)絡(luò)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為SDH網(wǎng)絡(luò)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為光纖網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)能訪問所述路徑上的數(shù)字開銷。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述信令步驟是由沿所述業(yè)務(wù)路徑的一個(gè)端節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括區(qū)別是一個(gè)可恢復(fù)故障還是一個(gè)不可恢復(fù)故障，以確定是否激活所述恢復(fù)的步驟。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中信令消息在所述至少一個(gè)信令路徑的開銷部分中傳輸。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中信令消息在所述至少一個(gè)信令路徑的有效載荷部分中傳輸。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中信令消息識(shí)別具有所述故障的所述業(yè)務(wù)路徑，并請(qǐng)求建立所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中根據(jù)在所述信令消息中識(shí)別的一個(gè)故障業(yè)務(wù)路徑的識(shí)別，所述信令消息在所述至少一個(gè)信令路徑的開銷或有效載荷中，從一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中繼到另一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括建立一個(gè)交叉連接，它利用信令消息中請(qǐng)求的一段預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑來替代所述至少一個(gè)信令路徑，所述建立步驟在中繼所述信令消息到后續(xù)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)后執(zhí)行。
12．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述信令路徑通過不相容的網(wǎng)絡(luò)元素。
13．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中利用路徑開銷字段中的一個(gè)標(biāo)志指示一個(gè)不可恢復(fù)故障。
14．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括利用來自ANSI匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)范確定所述故障是否為可恢復(fù)故障的步驟。
15．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為大型多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，其中所述信令步驟僅在引起所述故障的故障位于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)才啟動(dòng)。
16．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用戶路徑終端設(shè)備不是可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的一部分，而且其中所述信令步驟僅在引起所述故障的故障位于所述可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)才啟動(dòng)。
17．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)發(fā)出和終止用于空閑網(wǎng)絡(luò)帶寬的信令的路徑，其中所述信令路徑保持用于信令，直到被用于恢復(fù)業(yè)務(wù)的所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑所取代。
18．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)最初提供所述業(yè)務(wù)路徑時(shí)，為所述業(yè)務(wù)路徑識(shí)別端節(jié)點(diǎn)。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述端節(jié)點(diǎn)監(jiān)視所述路徑故障，并僅在所述路徑故障是由端節(jié)點(diǎn)之間的故障引起時(shí)才啟動(dòng)恢復(fù)信令。
20．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述端節(jié)點(diǎn)(ⅰ)確定一條唯一識(shí)別所述故障業(yè)務(wù)路徑以及請(qǐng)求建立所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑的恢復(fù)消息，以及(ⅱ)路由所述消息到后續(xù)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)。
21．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述端節(jié)點(diǎn)僅在驗(yàn)證端節(jié)點(diǎn)到端節(jié)點(diǎn)連接以及恢復(fù)路徑的識(shí)別后，才允許業(yè)務(wù)從恢復(fù)路徑輸出網(wǎng)絡(luò)。
22．一種用于恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)路徑的方法，所述業(yè)務(wù)路徑具有一個(gè)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑，所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑至少具有一段，所述方法包括步驟沿所述業(yè)務(wù)路徑檢測(cè)故障；確定所述故障是否是可恢復(fù)故障；利用沿所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑的至少一條信令路徑，發(fā)出恢復(fù)所述可恢復(fù)故障的信號(hào)，所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑段在完成所述信令后替代所述至少一條信號(hào)路徑；連接所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑。
23．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為SONET網(wǎng)絡(luò)。
24．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為SDH網(wǎng)絡(luò)。
25．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)為光纖網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)能訪問所述路徑的數(shù)字開銷。
26．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其所述信令步驟由沿所述業(yè)務(wù)路徑的端節(jié)點(diǎn)所啟動(dòng)。
27．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，還包括區(qū)分是一個(gè)可恢復(fù)故障還是一個(gè)不可恢復(fù)故障，以確定是否激活所述恢復(fù)的步驟。
28．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中信令消息在所述至少一條信號(hào)路徑的開銷部分中傳輸。
29．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中信令消息在所述至少一條信號(hào)路徑的有效載荷部分中傳輸。
30．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中信令消息識(shí)別具有所述故障的業(yè)務(wù)路徑，并請(qǐng)求建立所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑。
31．根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中根據(jù)在所述信令消息中識(shí)別的故障業(yè)務(wù)路徑的識(shí)別，所述信令消息在所述至少一條信令路徑的開銷或有效載荷中，從一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中繼到另一個(gè)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)。
32．根據(jù)權(quán)利要求31的方法，還包括建立交叉連接的步驟，它利用在信令消息中請(qǐng)求的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑來替代所述至少一條信令路徑，所述建立步驟在中繼所述信令消息到后續(xù)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)后執(zhí)行。
33．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述信令路徑通過不相容的網(wǎng)絡(luò)元素。
34．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中利用路徑開銷字段中的一個(gè)標(biāo)志來指示不可恢復(fù)故障。
35．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，還包括利用來自ANSI匯接連接維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)范確定所述故障是否為可恢復(fù)故障的步驟。
36．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中網(wǎng)絡(luò)為大型多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，而且其中所述信令步驟僅在引起所述路徑故障的故障位于可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)才啟動(dòng)。
37．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中用戶路徑終端設(shè)備不是可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的一部分，而且其中所述信令步驟僅在引起所述路徑故障的故障位于所述可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)才啟動(dòng)。
38．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的相鄰恢復(fù)節(jié)點(diǎn)發(fā)出和終止用于空閑網(wǎng)絡(luò)帶寬中的信令的路徑，其中所述信令路徑保持用于信令，直到被用于恢復(fù)業(yè)務(wù)的預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑所取代。
39．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中在最初提供所述業(yè)務(wù)路徑時(shí)，端節(jié)點(diǎn)被識(shí)別，以用于所述業(yè)務(wù)路徑。
40．根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中所述端節(jié)點(diǎn)監(jiān)視所述路徑故障，并僅在所述路徑故障是由端節(jié)點(diǎn)之間的故障引起時(shí)才啟動(dòng)恢復(fù)信令。
41．根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中所述端節(jié)點(diǎn)(ⅰ)確定一條唯一識(shí)別所述故障業(yè)務(wù)路徑并請(qǐng)求建立所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑的恢復(fù)消息，以及(ⅱ)路由所述消息到后續(xù)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)。
42．根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中所述端節(jié)點(diǎn)僅在驗(yàn)證端節(jié)點(diǎn)到端節(jié)點(diǎn)連接以及恢復(fù)路徑的識(shí)別后，才允許業(yè)務(wù)從恢復(fù)路徑輸出網(wǎng)絡(luò)。
43．一種用于恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)路徑的系統(tǒng)，所述業(yè)務(wù)路徑具有一個(gè)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑，所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑至少具有一段，所述系統(tǒng)包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀代碼；以及與所述存儲(chǔ)器耦合的一個(gè)處理器，所述處理器用于沿所述業(yè)務(wù)路徑檢測(cè)可恢復(fù)故障；以及利用與所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑占據(jù)同一帶寬的至少一條信令路徑，發(fā)出恢復(fù)所述故障的信號(hào)，每個(gè)所述至少一條信令路徑在信令完成后被一段所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑所取代。
44．一種用于恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)路徑的系統(tǒng)，所述業(yè)務(wù)路徑具有一個(gè)預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑，所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑至少具有一段，所述系統(tǒng)包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀代碼；以及與所述存儲(chǔ)器耦合的一個(gè)處理器，所述處理器用于沿所述業(yè)務(wù)路徑檢測(cè)故障；以及確定所述故障是否是可恢復(fù)故障；利用沿所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑的至少一條信令路徑，發(fā)出恢復(fù)所述可恢復(fù)故障的信號(hào)，所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑段在完成信令后取代所述至少一條信令路徑；以及連接所述預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑。
全文摘要
本發(fā)明公開的方法和裝置,利用預(yù)先計(jì)算的恢復(fù)路徑監(jiān)視和發(fā)出路徑恢復(fù)的信號(hào)。當(dāng)端節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)故障引起的路徑故障時(shí),它確定一條用于恢復(fù)故障路徑的信令消息。該恢復(fù)信令消息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)中繼到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。一旦信令消息在一條特定信令路徑的開銷或有效載荷中被傳輸?shù)揭粋€(gè)相鄰節(jié)點(diǎn),那么傳輸該消息的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交叉連接,利用傳輸?shù)男帕钕⒅姓?qǐng)求建立的一段恢復(fù)路徑替代信令路徑。
文檔編號(hào)H04L12/26GK1314749SQ01111608
公開日2001年9月26日 申請(qǐng)日期2001年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月17日
發(fā)明者王宇飛, 奧德·豪瑟, 帕拉瑪斯維·哈什瓦拉德哈納, 弗蘭克·N·胡伯, 倫道夫·R·庫茲, 凱茜·H·茲瑪 申請(qǐng)人:朗迅科技公司