專利名稱：用于在通信網(wǎng)絡(luò)中檢測故障和重新路由連接的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，特別涉及能夠把異步傳輸模式(ATM)業(yè)務(wù)提供到多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
MPLS在作為許多通信網(wǎng)絡(luò)的高速核心的通信工業(yè)中得到迅速的支持。用于把ATM網(wǎng)絡(luò)與MPLS網(wǎng)絡(luò)相連接的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被開發(fā)和設(shè)置。
當(dāng)MPLS網(wǎng)絡(luò)被用作為ATM網(wǎng)絡(luò)的一部分時(shí)，需要一種系統(tǒng)能夠在ATM網(wǎng)絡(luò)中利用MPLS OAM。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，提供一種用于重新建立通信鏈路的連接的方法。該通信鏈路具有在第一通信網(wǎng)絡(luò)中的第一部分、在第二通信網(wǎng)絡(luò)中的第二部分以及把第一部分連接到該部分的接口。第一通信網(wǎng)絡(luò)具有第一通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控第一部分的完整性的第一OAM協(xié)議；第二通信網(wǎng)絡(luò)具有第二通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控第二部分的完整性的第二OAM協(xié)議。該方法利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障。在檢測到故障之后，該方法在第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于第二部分的替換路徑，該替換路徑能夠完成來自該接口的通信鏈路的第二部分。對于該通信鏈路，在該接口中，該方法用替換鏈路來取代第二部分。
該方法可以具有作為ATM網(wǎng)絡(luò)的第一通信網(wǎng)絡(luò)，作為PNNI和ATMOAM中的一種的第一OAM協(xié)議，作為MPLS網(wǎng)絡(luò)的第二通信網(wǎng)絡(luò)，以及作為MPLS OAM的第二OAM協(xié)議。
該方法可以在該接口處在第二通信網(wǎng)絡(luò)中為該第二部分識(shí)別替換路徑。
該方法通過監(jiān)控用于接收包含MPLS OAM信息的幀的第二部分并且對該幀消除抖動(dòng)(debouncing)而可以利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障。
該方法可以通過保持并訪問為該第二部分保持的一個(gè)替換路徑的列表而在第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于該第二部分的替換路徑。
該方法可以具有適用于檢測在第二部分中的故障的第一OAM協(xié)議。
該方法可以利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障的清除情況。在檢測到故障清除之后，該方法用在該接口中的第二部分來代替該替換路徑。
在第二方面中，提供一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)與第一通信網(wǎng)絡(luò)和第二通信網(wǎng)絡(luò)相連。該節(jié)點(diǎn)處理用于通信鏈路的通信。該通信鏈路具有在第一通信網(wǎng)絡(luò)中的第一部分、在第二通信網(wǎng)絡(luò)中的第二部分以及在該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處在第一部分和第二部分之間的接口。第一通信網(wǎng)絡(luò)具有第一通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控第一部分的完整性的第一OAM協(xié)議；第二通信網(wǎng)絡(luò)具有第二通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控第二部分的完整性的第二OAM協(xié)議。該節(jié)點(diǎn)具有第一模塊，利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障；第二模塊，在接收到故障之后適用于接收故障指示，以在第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于第二部分的替換路徑，該替換路徑能夠完成來自該接口的通信鏈路的第二部分；第三模塊，適用于接收替換路徑的指示，為該通信鏈路，用替換路徑來代替該第二部分。
該節(jié)點(diǎn)可以具有作為ATM網(wǎng)絡(luò)的第一通信網(wǎng)絡(luò)，作為PNNI和ATMOAM中的一種的第一OAM協(xié)議，作為MPLS網(wǎng)絡(luò)的第二通信網(wǎng)絡(luò)，以及作為MPLS OAM的第二OAM協(xié)議。
該節(jié)點(diǎn)可以具有第一模塊，通過監(jiān)控用于接收包含MPLS OAM信息利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障，并且該第二模塊對該幀消除抖動(dòng)。
該節(jié)點(diǎn)可以具有第二模塊，其中進(jìn)一步包括用于第二部分的一個(gè)替換路徑的列表，以識(shí)別該替換路徑。
該節(jié)點(diǎn)可以具有適用于使用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障的清除情況的第一模塊，以及適用于在檢測到故障清除之后通過用于通信鏈路的第二部分來取代該替換路徑的第三模塊。
在其它方面中，本發(fā)明提供上述各個(gè)方面的各種組合和子集。
附圖簡述從下文的具體實(shí)施例的描述以及通過舉例示出本發(fā)明的原理的附圖中，本發(fā)明的上述和其它方面將變得更加清楚。在附圖中，相同的元件采用相同的參考標(biāo)號(hào)，該標(biāo)號(hào)可以具有唯一的字母后綴，以識(shí)別相同元件的具體實(shí)例

圖1為在本領(lǐng)域所公知的在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中具有一條故障鏈路的現(xiàn)有ATM通信網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在MPLS網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)MPLS節(jié)點(diǎn)之間具有一條故障通道鏈路的包含有MPLS網(wǎng)絡(luò)的ATM網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖3為由體現(xiàn)本發(fā)明的圖2中的節(jié)點(diǎn)所采用的兩個(gè)ATM單元以及一個(gè)等價(jià)MPLS幀的方框圖；圖4為在圖2的MPLS網(wǎng)絡(luò)中連接兩個(gè)MPLS節(jié)點(diǎn)的通道鏈路的方框圖；圖5為用于建立圖3的通道鏈路的算法的流程圖；圖6為與圖4的通道鏈路相關(guān)的OAM幀被發(fā)送和監(jiān)控的各種情況的示意圖；圖7為體現(xiàn)本發(fā)明的把ATM網(wǎng)絡(luò)與圖2的MPLS網(wǎng)絡(luò)相接的節(jié)點(diǎn)的元件方框圖；以及圖8為在圖7的節(jié)點(diǎn)中的MPLS OAM狀態(tài)機(jī)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下文的描述和實(shí)施例通過舉例說明本發(fā)明的原理。這些實(shí)施例被提供用于說明這些原理的目的，而非用于限制。在下文的描述中，相同的元件在說明書和附圖中由相同的參考標(biāo)號(hào)所表示。
參見圖1，所示的現(xiàn)有系統(tǒng)100包括本領(lǐng)域所公知的一般結(jié)構(gòu)的ATM網(wǎng)絡(luò)。其中，網(wǎng)絡(luò)102包括由可以承載ATM業(yè)務(wù)的通信鏈路106所連接的一個(gè)互聯(lián)的多個(gè)ATM交換機(jī)104。在網(wǎng)絡(luò)102的邊緣，ATM邊緣交換機(jī)108提供用于把客戶住所設(shè)備(CPE)110連接到網(wǎng)絡(luò)102的連接。類似地，在網(wǎng)絡(luò)102的另一個(gè)邊緣處，ATM邊緣交換機(jī)112提供用于把CPE114連接到網(wǎng)絡(luò)云102的鏈路。應(yīng)當(dāng)知道，該ATM邊緣交換機(jī)108還可以具有連接到另一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)116的連接。ATM邊緣交換機(jī)108被通過鏈路118連接到網(wǎng)絡(luò)102中的元件。類似地，ATM邊緣交換機(jī)112通過鏈路120連接到網(wǎng)絡(luò)102中的元件。
ATM邊緣交換機(jī)具有檢測和回避在網(wǎng)絡(luò)云102中的故障的功能，使用已知的PNNI信令或者ATM OAM協(xié)議。當(dāng)示例通信被從CPE110至CPE114發(fā)送時(shí)，首先建立從ATM邊緣交換機(jī)108通過ATM交換機(jī)104到達(dá)ATM邊緣交換機(jī)112的一個(gè)PNNI信令路徑。例如，最初建立通過ATM開關(guān)104A、104B和104C的路由路徑122。當(dāng)路徑122可用并且其中出現(xiàn)元件故障時(shí)，例如在把ATM交換機(jī)104B連接到ATM交換機(jī)104C的鏈路106中的故障，PNNI可以被用于沿著一條替換路徑重新建立連接。
同時(shí)，該實(shí)施例提供一種用于具有到達(dá)ATM網(wǎng)絡(luò)的連接和到達(dá)MPLS網(wǎng)絡(luò)的連接的節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)和方法，以利用MPLS OAM檢測和繞開在MPLS網(wǎng)絡(luò)中被檢測的所建立路徑中的故障。另外提供關(guān)于利用MPLS網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的詳細(xì)描述。
參見圖2，其中示出系統(tǒng)200，包括構(gòu)成一個(gè)實(shí)施例的交換機(jī)。在此，MPLS網(wǎng)絡(luò)202包括通過通信鏈路206連接的MPLS交換機(jī)204。在網(wǎng)絡(luò)202的一個(gè)邊緣處，ATM/MPLS交換機(jī)208用于使例如CPE210這樣的ATM設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)202。在網(wǎng)絡(luò)202的一個(gè)邊緣處，ATM/MPLS交換機(jī)212提供用于例如CPE214這樣的ATM設(shè)備的一個(gè)接口點(diǎn)。ATM/MPLS交換機(jī)208具有連接到另一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)216的鏈路。ATM/MPLS交換機(jī)208通過通信鏈路218與網(wǎng)絡(luò)202中的MPLS交換機(jī)進(jìn)行通信。類似地，ATM/MPLS交換機(jī)212通過通信鏈路220與MPLS交換機(jī)204C進(jìn)行通信。應(yīng)當(dāng)指出網(wǎng)絡(luò)202可以具有到達(dá)其它網(wǎng)絡(luò)的其它連接。
為了提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)標(biāo)準(zhǔn)，例如類似于ATM網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)，對于通過MPLS網(wǎng)絡(luò)202處理的通信，MPLS交換機(jī)204利用MPLS信令來建立用于在MPLS網(wǎng)絡(luò)202中承載的業(yè)務(wù)的專用和預(yù)設(shè)的路由路徑。該路由路徑是在網(wǎng)絡(luò)202中的所有元件已知的。例如，如果CPE210與CPE214進(jìn)行通信，在數(shù)據(jù)被從CPE210發(fā)送到ATM/MPLS交換機(jī)208之后，使用標(biāo)簽交換路徑(“LSP”)222，通過MPLS網(wǎng)絡(luò)202，把該數(shù)據(jù)在ATM/MPLS交換機(jī)208與ATM/MPLS交換機(jī)212之間發(fā)送。LSP222還可以承載從交換機(jī)212至交換機(jī)208的數(shù)據(jù)。LSP還被稱為路由路徑。
用于QoS標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)要求是必須提供冗余MPLS路由路徑。在MPLS中幣路徑222中的部件發(fā)生故障的情況下，例如在連接MPLS交換機(jī)204B至MPLS交換機(jī)204C的通信鏈路206中的故障，該故障已經(jīng)被檢測，并且業(yè)務(wù)量被重新路由到一個(gè)替換MPLS路由路徑，例如替換MPLS路由路徑224。關(guān)于用于監(jiān)控和路由MPLS路由路徑的機(jī)制的詳細(xì)描述在下文中提供。
相應(yīng)地，交換機(jī)208是提供在ATM和MPLS網(wǎng)絡(luò)之間的接續(xù)點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例，允許在剩余的通信網(wǎng)絡(luò)中路由來自要被提供的每種網(wǎng)絡(luò)并且要由其它網(wǎng)絡(luò)所使用的路由信息。應(yīng)當(dāng)知道，交換機(jī)208還被稱為節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)元件、路由開關(guān)或者其它本領(lǐng)域中已知的術(shù)語。
參見圖3，其中示出把由ATM/MPLS交換機(jī)208從CPE210接收的ATM信元與MPLS幀之間相互轉(zhuǎn)換的方面。應(yīng)當(dāng)知道，當(dāng)ATM/MPLS開關(guān)208在ATM網(wǎng)絡(luò)和MPLS網(wǎng)絡(luò)的邊緣上，ATM/MPLS208必須把ATM信元與MPLS幀之間相互轉(zhuǎn)換。ATM數(shù)據(jù)被封裝到信元或幀中。示例的ATM信元300把包括在數(shù)據(jù)字段302中的48字節(jié)和在標(biāo)頭字段304的五個(gè)字節(jié)。該標(biāo)頭字段包括與誤差檢測目標(biāo)信息相關(guān)的數(shù)據(jù)。通常，ATM信元300被用于通過AAL 1/2/5信令參數(shù)來編碼語音呼叫。ATM幀被用于發(fā)送較大量的數(shù)據(jù)。示例的ATM幀306包括可能具有65K字節(jié)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段。標(biāo)頭字段312可與用于ATM信元304的標(biāo)頭字段304相比較。MPLS幀包括數(shù)據(jù)字段314、標(biāo)頭字段316、第一標(biāo)簽字段318和第二標(biāo)簽字段320。
當(dāng)把ATM信元或幀轉(zhuǎn)換為MPLS幀時(shí)，各個(gè)ATM數(shù)據(jù)字段(數(shù)據(jù)字段302或308)被插入到MPLS數(shù)據(jù)字段314。類似地，各個(gè)ATM信元或幀標(biāo)頭字段的內(nèi)容(標(biāo)頭字段304或標(biāo)頭字段310)被插入到MPLS標(biāo)頭字段316。第一標(biāo)簽字段318和第二標(biāo)簽字段320被用于標(biāo)識(shí)用于MPLS幀312至MPLS網(wǎng)絡(luò)202的路由信息。第一標(biāo)簽字段318包含與用于MPLS幀的MPLS路由路徑相關(guān)的標(biāo)識(shí)信息。例如，該第一標(biāo)簽字段318可以包含與關(guān)于MPLS路由路徑222的路由路徑相關(guān)的信息。第二標(biāo)簽字段320包含與可以由節(jié)點(diǎn)208和212用于路由ATM路徑的特定內(nèi)部ATM連接相關(guān)的連接信息。由于該通道是已知的，在網(wǎng)絡(luò)202中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以檢驗(yàn)第一標(biāo)簽字段318的內(nèi)容，并且把該幀轉(zhuǎn)到該網(wǎng)絡(luò)202中的適當(dāng)節(jié)點(diǎn)。
參見圖4和5，提供對MPLS路由路徑206、218和220的建立和內(nèi)容的描述。在該實(shí)施例中，MPLS路由路徑206、220和218被實(shí)際體現(xiàn)在分離光纜中，每個(gè)路徑承載到達(dá)或來自MPLS交換機(jī)204或ATM/MPLS交換機(jī)208的單向數(shù)據(jù)。使用MPLS路由路徑218的例子，從ATM/MPLS交換機(jī)208到MPLS交換機(jī)204A的下行通信在被標(biāo)識(shí)為標(biāo)簽交換路徑(LSP)400的一個(gè)分離光纖連接上執(zhí)行。類似地，從MPLS交換機(jī)204A到ATM/MPLS交換機(jī)208的通信由LSP402所承載。應(yīng)當(dāng)知道，LSP400和LSP402可以連接到被集中歸組到構(gòu)成MPLS路由路徑218的一個(gè)MPLS通道的交換機(jī)208上的相同物理端口。應(yīng)當(dāng)知道，術(shù)語“通道”可以替換為術(shù)語“MPLS”路由路徑。PNNI干線組被創(chuàng)建以連接LSP400和LSP402。PNNI干線組可以是與在連接到MPLS網(wǎng)絡(luò)202的交換機(jī)208上的一個(gè)物理端口相連的多個(gè)干線組中的一個(gè)。該干線組還允許使用PNNI信令協(xié)議在通道上進(jìn)行連接許可控制(CAC)以及ATM連接的ATM信號(hào)傳輸。
參見圖5，其中示出算法500，用于建立、構(gòu)造和監(jiān)控一個(gè)通道，例如MPLS路由路徑222和224。首先，在步驟502，在來源和目標(biāo)MPLS交換節(jié)點(diǎn)之間，在每個(gè)方向上創(chuàng)建一個(gè)LSP。在該實(shí)施例中，來源MPLS節(jié)點(diǎn)可以是ATM/MPLS交換機(jī)208，以及目標(biāo)MPLS交換機(jī)可以是ATM/MPLS交換機(jī)212。接著在步驟504，兩個(gè)LSP被組合以創(chuàng)建一個(gè)通道。對于圖2中所示的網(wǎng)絡(luò)，該通道可以是MPLS路由路徑222。接著在步驟506，與ATM數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的PNNI信令鏈路被連接到該通道。接著在步驟508，與ATM數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的PNNI信令鏈路被連接到該通道。最后，在步驟510，啟動(dòng)通道監(jiān)控。在這一點(diǎn)，通道222提供ATM/MPLS交換機(jī)208到ATM/MPLS交換機(jī)212之間的通信鏈路。在該通道中的PNNI信令和路由鏈路使得該實(shí)施例使用PNNI信令協(xié)議來檢測和對通道222中的任何信令故障作出反應(yīng)。但是，如下文所述，該實(shí)施例利用MPLSOAM信令協(xié)議來取代PNNI協(xié)議作為MPLS信令協(xié)議，提供改善的響應(yīng)時(shí)間。
應(yīng)當(dāng)知道，對于替換通道224，算法500可以重復(fù)執(zhí)行，以建立用于ATM/MPLS交換機(jī)208到ATM/MPLS交換機(jī)212的替換路由路徑。
參見圖4，LSP400和402可以分別承載PNNI信令鏈路數(shù)據(jù)包、PNNI路由鏈路數(shù)據(jù)包以及專用的MPLS操作、管理和維護(hù)(OAM)幀。MPLSOAM幀按照ITU Y.17 MPLS標(biāo)準(zhǔn)，其被包含于此以供參考。存在有三種由本實(shí)施例所使用的MPLS OAM幀1)連接性確認(rèn)(CV)幀；2)向后缺陷標(biāo)識(shí)符(BDI)幀；以及3)向前缺陷標(biāo)識(shí)符(FDI)幀。
在一個(gè)LSP中發(fā)送的MPLS OAM幀的類型通過在MPLS幀中的標(biāo)頭信息和第二標(biāo)簽字段320而標(biāo)識(shí)。第二標(biāo)簽字段318包含與OAM目標(biāo)相關(guān)的通道標(biāo)識(shí)信息。目前，在本實(shí)施例中，MPLS OAM幀由MPLS標(biāo)準(zhǔn)體所定義的數(shù)值來標(biāo)識(shí)。當(dāng)前，該數(shù)值為“5”。該數(shù)值被置于第二標(biāo)簽字段320中。該數(shù)值字段的內(nèi)容標(biāo)識(shí)MPLS OAM幀的類型。
參見圖6，通過參照ATM/MPLS交換機(jī)208和ATM/MPLS交換機(jī)212之間的通道222而提供在本實(shí)施例中所用的ITU Y.17 OAM信令協(xié)議的描述。OAM信令協(xié)議通常操作如下在一個(gè)上游交換機(jī)，產(chǎn)生一個(gè)OAM幀，并且在其相關(guān)的LSP中發(fā)送到下游交換機(jī)。在下游交換機(jī)處，OAM幀被接收和分析。根據(jù)分析結(jié)果，下游交換機(jī)產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)OAM幀，其被沿著相關(guān)的LSP向上發(fā)送到發(fā)信交換機(jī)。在該發(fā)信交換機(jī)處，該響應(yīng)OAM幀被接收和分析。根據(jù)LSP或交換機(jī)的狀態(tài)，最終響應(yīng)信息將把整個(gè)通道的狀態(tài)指示給該發(fā)信交換機(jī)。
在此有根據(jù)LSP400、LSP402、交換機(jī)212和交換機(jī)212之外的下游部件的狀態(tài)而產(chǎn)生的四種信令OAM情況。為了說明在本實(shí)施例中的這些信令方面，上游交換機(jī)為ATM/MPLS交換機(jī)208，下游交換機(jī)為ATM/MPLS交換機(jī)212，發(fā)信幀模塊為發(fā)送模塊602，接收模塊為監(jiān)控模塊604，回復(fù)發(fā)送模塊為模塊606，以及接收回復(fù)模塊為監(jiān)視器模塊608。
在600處的情況A示出在所關(guān)注的元件中沒有發(fā)送問題的通道。在交換機(jī)208中，在步驟1，發(fā)送模塊602產(chǎn)生一個(gè)CV幀，并且在LSP400上發(fā)送。在步驟2，在交換機(jī)212處，由監(jiān)控模塊604接收該CV幀。在步驟3，該監(jiān)控模塊確認(rèn)CV幀的接收。在步驟4，在交換機(jī)208處的模塊608接收該響應(yīng)CV幀。通過接收該響應(yīng)CV幀，交換機(jī)208可以確定通道222完全可用。CV幀由CV發(fā)送模塊602和模塊608在每秒中根據(jù)ITU Y.17標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生。相應(yīng)地，在接收特定的發(fā)送和幀處理延遲之后，當(dāng)通道222和影響通道222的其下游的組件完全可用時(shí)，由208所接收的響應(yīng)CV幀應(yīng)當(dāng)大約每秒鐘到來一次。應(yīng)當(dāng)知道，其它時(shí)間間隔可以被用于發(fā)送CV幀。
在612處的情況B中，假設(shè)在LSP400中存在一個(gè)故障。在步驟1，CV發(fā)送器模塊602產(chǎn)生并且發(fā)送其CV幀到LSP400。在步驟2，由于在LSP400中的故障，它將不被在交換機(jī)212處的監(jiān)視器604所接收。相應(yīng)地，在步驟3，CV響應(yīng)發(fā)送器產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)BDI幀，其表示由于交換機(jī)212沒有接收到該CV幀，因此在交換機(jī)212的反向發(fā)送鏈路中已經(jīng)出現(xiàn)一個(gè)故障。該BDI幀在LDP402上發(fā)送，并且在步驟4它在交換機(jī)208處被CV/BDI/FDI監(jiān)視器模塊608所接收。交換機(jī)208然后可以確定通道222不完全可用，并且可以使一個(gè)業(yè)務(wù)切換到替換通道。
在612處的情況C，假設(shè)在LDP400和LDP402中出現(xiàn)故障。相應(yīng)地，對于情況B，步驟1、2和3是相同。但是在步驟4，交換機(jī)208將不接收BDI幀。相應(yīng)地，交換機(jī)208將認(rèn)識(shí)到?jīng)]有對于原始發(fā)送的CV幀的響應(yīng)，并且將再次從當(dāng)前的活動(dòng)通道222切換到一個(gè)替換通道。
情況D(未在圖6中示出)是一種變形的情況A。在正常狀態(tài)下，如果通道222完全可用，則交換機(jī)208和交換機(jī)212將能夠在它們之間發(fā)送和接收CV幀。但是，如果交換機(jī)212具有一個(gè)指示，即在它下游存在響應(yīng)通道222的另一個(gè)故障，則CV/BDI/FDI響應(yīng)模塊606產(chǎn)生一個(gè)FDI幀，其表示在交換機(jī)212的下游存在與通道222相關(guān)的一個(gè)完整性問題。FDI幀被從交換機(jī)212通過LDP401發(fā)送到交換機(jī)208。FDI幀由CV/BDI/FDI幀監(jiān)視器608所接收。交換機(jī)208然后識(shí)別通道222的故障，并且可以根據(jù)需要切換到一個(gè)替換通道。
另外，提供一個(gè)信號(hào)消除抖動(dòng)機(jī)制。如上文所述，交換機(jī)208在一秒鐘的時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生和插入CV幀。在該實(shí)施例中，僅僅在沒有接收或表明該鏈路存在問題(通過BDI或FDI指示)的三個(gè)連續(xù)幀之后，由任何接收模塊記錄一個(gè)故障，以消除隨機(jī)寄生信號(hào)。
參見圖7，其中示出在MPLS OAM模塊和PNNI信令模塊之間的接續(xù)的交換機(jī)208的細(xì)節(jié)。交換機(jī)208包括ATM處理部分700和MPLS處理部分702。ATM部分700包括連接維護(hù)模塊704和PNNI信令模塊706。ATM部分700可以駐留在交換機(jī)108的中央控制模塊中。MPLS處理部分702包括CV幀產(chǎn)生器和發(fā)送器103以及CV/BDI/FDI監(jiān)視器608、MPLS連接控制模塊708以及MPLS OAM狀態(tài)機(jī)710。CV發(fā)送器模塊602和CV/BDI/FDI監(jiān)視器608連接到物理端口712，其連接到通道218，并且如上文所述那樣工作。LSP管理模塊714提供用于在ATM處理部分700和MPLS處理部分702中的模塊的接口。MPLS處理部分702可以駐留在交換機(jī)208的一個(gè)線路卡中。在具有MPLS處理部分702的交換機(jī)108中可以具有幾個(gè)線路卡。
對于MPLS的功能，由CV發(fā)送器模塊602產(chǎn)生MPLS OAM幀，并且在通道218上發(fā)送。MPLS響應(yīng)幀由CV/BDI/FDI監(jiān)視器608從通道218接收。然后，模塊608把OAM幀通知給OAM狀態(tài)機(jī)710。OAM狀態(tài)機(jī)710接收OAM幀，并且確定相關(guān)的LSP通道是否處于CV、BDI或FDI狀態(tài)。
參見圖7和8，OAM狀態(tài)機(jī)710具有三個(gè)狀態(tài)未知狀態(tài)802、良好狀態(tài)804和缺陷狀態(tài)806。在初始化之后，OAM狀態(tài)機(jī)710開始處于未知狀態(tài)802。
如果通道的連接性確認(rèn)成功，則OAM狀態(tài)機(jī)710將從未知狀態(tài)802切換到良好狀態(tài)804。可以在接收連續(xù)多個(gè)CV數(shù)據(jù)包之后確認(rèn)連接成功。如果連接性確認(rèn)失敗或者BDI或FDI數(shù)據(jù)包被接收，則狀態(tài)機(jī)710將從未知狀態(tài)802切換到缺陷狀態(tài)806。在執(zhí)行連接性確認(rèn)中，CV數(shù)據(jù)包將由OAM狀態(tài)機(jī)710定期接收，大約每秒一次。但是，在一段時(shí)間過后而沒有接收一個(gè)CV數(shù)據(jù)包時(shí)，OAM狀態(tài)機(jī)710轉(zhuǎn)到缺陷狀態(tài)806。在本實(shí)施例中，如果在大約3秒的時(shí)間窗內(nèi)沒有接收到CV數(shù)據(jù)包，則LSP通道處于CV故障狀態(tài)。當(dāng)最初在未知狀態(tài)802并且狀態(tài)機(jī)710接收BDI數(shù)據(jù)包或FDI，則狀態(tài)機(jī)710轉(zhuǎn)移到缺陷狀態(tài)806。
盡管在缺陷狀態(tài)806中，可以清除缺陷。如果由于缺少CV數(shù)據(jù)包而造成缺陷，然后如果狀態(tài)機(jī)710接收一系列連續(xù)的CV數(shù)據(jù)包，則該缺陷被清除。數(shù)據(jù)包的數(shù)目可以配置。如果缺陷由于BDI或FDI數(shù)據(jù)包的接收所造成的，則如果狀態(tài)機(jī)在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)沒有接收另外的BDI(或FDI)數(shù)據(jù)包，則該缺陷被清除。該確定時(shí)間段可以由狀態(tài)機(jī)710所改變。在清除缺陷之后，狀態(tài)機(jī)710轉(zhuǎn)移到良好狀態(tài)804。
在良好狀態(tài)804中，如上文所述，在沒有接收多個(gè)CV數(shù)據(jù)包或接收到BDI或BDI數(shù)據(jù)包之后，切換到缺陷狀態(tài)806。
參見圖7，當(dāng)缺陷沒有被清除時(shí)，通過產(chǎn)生和查詢改變FIFO718的狀態(tài)項(xiàng)目716的改變，OAM狀態(tài)機(jī)710把通道218的狀態(tài)發(fā)送到LSP管理模塊714。項(xiàng)目716包含關(guān)于目標(biāo)LSP和MPLS OAM狀態(tài)信息的信息，即與CV、BDI和FDI幀的狀態(tài)相關(guān)的信息。LSP管理模塊714定期地監(jiān)視FIFO718的新項(xiàng)目。在檢測到存在一個(gè)新項(xiàng)目之后，LSP管理模塊714識(shí)別哪一個(gè)LSP發(fā)生故障，并且用表示對于該LSP存在“鏈路不運(yùn)行(line down)”情況的消息發(fā)送給模塊706。
ATM信令模塊706管理ATM信號(hào)連接，并且處理表示包含ATM連接的通道的可用性的消息，例如來自LSP管理模塊714的任何“鏈路不運(yùn)行”消息。
信令模塊706與PNNI路由模塊706A和PNNI信令模塊706B相關(guān)。PNNI路由模塊706A訪問表格和數(shù)據(jù)庫，以獲得交換機(jī)108已知的所有路由路徑，包括網(wǎng)絡(luò)202的路徑，例如包括路徑222和224。PNNI信令模塊706B管理建立和清除連接的消息。當(dāng)接收到“鏈路不運(yùn)行”消息時(shí)，路由模塊706A確定對于故障鏈路的一個(gè)替換鏈路。一旦路由模塊706A確定該替換路徑，它把新的路由改變通知給信令模塊706B。信令模塊706B把具有新的信令消息的一個(gè)消息發(fā)送到連接維護(hù)模塊704。當(dāng)路由來自CPE210的ATM業(yè)務(wù)時(shí)，可以使用該新的信令信息。信令模塊706B還把新的PNNI消息通知給MPLS連接控制模塊708。相應(yīng)地，信令模塊706B可以使用ATM信令協(xié)議(例如PNNI)把來自節(jié)點(diǎn)208的呼叫發(fā)送到節(jié)點(diǎn)212。在該交換過程中，使用PNNI來傳遞用于第二標(biāo)簽320的數(shù)值。
由連接控制模塊708所接收的信號(hào)通知該模塊來斷開用于故障通道的連接，并且在替換通道上建立新的MPLS路由。例如，參見圖2，在路徑222發(fā)生故障之后，可以選擇替換路徑224。關(guān)于新路徑的路由信息還可以被PNNI路由模塊706A提供到MPLS連接控制模塊704。路由模塊706A已經(jīng)得知所有路徑，包括所有通道和所有通道的狀態(tài)。當(dāng)在連接218上發(fā)送出適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)和CV幀時(shí)，MPLS連接控制模塊708然后為第一標(biāo)簽318和第二標(biāo)簽320確定新的標(biāo)簽信息。在連接控制模塊708中，包括第二標(biāo)簽字段的項(xiàng)目722的堆棧720被用于跟蹤主要和替換的MPLS路由路徑。該堆棧提供預(yù)先形成的標(biāo)簽列表，其由連接控制模塊704所使用，以便于一旦確定當(dāng)前MPLS路徑不再可用時(shí)，有效地識(shí)別用于替換路徑的新標(biāo)簽。
應(yīng)當(dāng)知道，MPLS CV OAM幀的使用提供一個(gè)信號(hào)的故障分辨率，該信號(hào)應(yīng)當(dāng)由交換機(jī)208中的MPLS模塊在每秒鐘接收。這與每30秒一次的故障分辨率的典型PNNI信令方案以及僅僅提供60秒一次的信息分辨率的ATM信令方案相比較具有優(yōu)勢。
下文是在LSP400中出現(xiàn)故障的情況下圖7中所示的交換機(jī)208的模塊的示意交互作用的描述。在圖6的情況C中，交換機(jī)208停止接收CV幀。相應(yīng)地，OAM狀態(tài)機(jī)710不接收CV幀。在連續(xù)失幀之后，即3秒鐘，狀態(tài)機(jī)710確定LSP通道發(fā)生故障。相應(yīng)地，狀態(tài)機(jī)710把一個(gè)MPLS OAM CV故障檢測消息發(fā)送到LSP管理模塊714。
LSP管理模塊714接收故障檢測消息，并且產(chǎn)生和發(fā)送一個(gè)“鏈路不運(yùn)行”消息到該ATM信令系統(tǒng)708。
ATM信令模塊708接收“鏈路不運(yùn)行”消息。相應(yīng)地，以前使用故障鏈路的每個(gè)ATM連接現(xiàn)在不能夠通過數(shù)據(jù)。該ATM信令模塊708把一個(gè)“除去連接”發(fā)送到MPLS連接控制模塊704，以除去MPLS連接。ATM信令模塊708把當(dāng)前發(fā)生故障的LSP通道400標(biāo)記為不可用于新的ATM連接。
MPLS連接控制模塊704接收“除去連接”消息。它對CV發(fā)送器602進(jìn)行編程，以通過改變在第一標(biāo)簽字段318中的目標(biāo)消息，而停止把幀轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)生故障的LSP通道400(圖3)。
如果存在一個(gè)替換通道，例如通道224，則ATM信令模塊重新把ATM連接路由通過其它操作LSP通道。當(dāng)重新路由完成時(shí)，ATM信令模塊708B把“添加連接”消息發(fā)送到MPLS連接控制模塊704，以允許該替換通道224與ATM業(yè)務(wù)相關(guān)連。
下文描述當(dāng)原始故障被清除并且OAM狀態(tài)機(jī)710開始接收CV幀時(shí)由交換機(jī)208可能采取的動(dòng)作。通過在FIFO718中查詢適當(dāng)?shù)南ⅲ谝籓AM狀態(tài)機(jī)710把“CV故障被清除”消息發(fā)送到LSP管理模塊714。接著，LSP管理模塊714接收“CV故障被清除”消息，并且確定以前發(fā)生故障的LSP現(xiàn)在可工作。相應(yīng)地，把“鏈路運(yùn)行(line up)”消息發(fā)送到ATM信令模塊706B。最后，ATM信令模塊706B接收該“鏈路運(yùn)行”消息。當(dāng)把以前發(fā)生故障的鏈路標(biāo)記為現(xiàn)在可以用于新的ATM連接。另一個(gè)信號(hào)可以被提供到連接控制模塊708以重新使用以前發(fā)生故障的通道。
從現(xiàn)有技術(shù)可知，不能夠在MPLS OAM中使用ATM OAM數(shù)據(jù)包。另外，如果MPLS通道變?yōu)椴贿\(yùn)行，則沒有ATM信令可以獲得關(guān)于該故障的通知。
為了說明的目的已經(jīng)在一定的詳細(xì)程度上對上述實(shí)施例進(jìn)行描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道可以對所述實(shí)施例做出各種變型和改變而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于重新建立通信鏈路的連接的方法，所述通信鏈路具有在第一通信網(wǎng)絡(luò)中的第一部分、在第二通信網(wǎng)絡(luò)中的第二部分以及把所述第一部分連接到所述部分的接口，所述第一通信網(wǎng)絡(luò)具有第一通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控所述第一部分的完整性的第一OAM協(xié)議，所述第二通信網(wǎng)絡(luò)具有第二通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控第所述二部分的完整性的第二OAM協(xié)議，所述方法包括利用所述第二OAM協(xié)議來檢測在所述第二部分中的故障；在檢測到所述故障之后，在第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于所述第二部分的替換路徑，所述替換路徑能夠完成來自所述接口的所述通信鏈路的所述第二部分；以及對于所述通信鏈路，在所述接口中，用所述替換鏈路來取代所述第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重新建立通信鏈路的連接的方法，其中所述第一通信網(wǎng)絡(luò)為ATM網(wǎng)絡(luò)；所述第一OAM協(xié)議為PNNI和ATM OAM中的一種；所述第二通信網(wǎng)絡(luò)為MPLS網(wǎng)絡(luò)；以及所述第二OAM協(xié)議為MPLS OAM。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于重新建立通信鏈路的連接的方法，其中在所述接口處在所述第二通信網(wǎng)絡(luò)中為所述第二部分識(shí)別替換路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于重新建立通信鏈路的連接的方法，其中利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障包括監(jiān)控用于接收包含MPLS OAM信息的幀的所述第二部分并且對所述幀消除抖動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于重新建立通信鏈路的連接的方法，其中通過保持并訪問用于所述第二部分的一個(gè)替換路徑的列表而在所述第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于所述第二部分的替換路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于重新建立通信鏈路的連接的方法，其中所述第一OAM協(xié)議適用于檢測在所述第二部分中的故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于重新建立通信鏈路的連接的方法，其中進(jìn)一步包括利用所述第二OAM協(xié)議來檢測在所述第二部分中的所述故障的清除情況；在檢測到所述故障的清除之后，為所述通信鏈路，用在該接口中的第二部分來代替該替換路徑。
8.一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)與第一通信網(wǎng)絡(luò)和第二通信網(wǎng)絡(luò)相連，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處理用于通信鏈路的通信，該通信鏈路具有在所述第一通信網(wǎng)絡(luò)中的第一部分、在所述第二通信網(wǎng)絡(luò)中的第二部分以及在所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處在第一部分和第二部分之間的接口，所述第一通信網(wǎng)絡(luò)具有第一通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控所述第一部分的完整性的第一OAM協(xié)議，所述第二通信網(wǎng)絡(luò)具有第二通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控所述第二部分的完整性的第二OAM協(xié)議，所述節(jié)點(diǎn)包括利用第二OAM協(xié)議來檢測在第二部分中的故障；第二模塊，在接收到故障之后適用于接收所述故障的指示，以在所述第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于是第二部分的替換路徑，所述替換路徑能夠完成來自所述接口的所述通信鏈路的所述第二部分；以及第三模塊，適用于接收所述替換路徑的指示，為該通信鏈路，用替換路徑來代替該第二部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述第一通信網(wǎng)絡(luò)為ATM網(wǎng)絡(luò)；所述第一OAM協(xié)議為PNNI和ATM OAM中的一種；所述第二通信網(wǎng)絡(luò)為MPLS網(wǎng)絡(luò)；以及所述第二OAM協(xié)議為MPLS OAM。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的節(jié)點(diǎn)，其中所述第一模塊通過監(jiān)控用于接收包含MPLS OAM信息的幀的所述第二部分并且對所述幀消除抖動(dòng)而利用所述第二OAM協(xié)議來檢測在所述第二部分中的所述故障。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述第二模塊，其中進(jìn)一步包括用于所述第二部分的一個(gè)替換路徑的列表，以識(shí)別所述替換路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述第一模塊適用于使用所述第二OAM協(xié)議來檢測在所述第二部分中的所述故障的清除情況；以及所述第三模塊適用于在檢測到所述故障清除之后通過用于通信鏈路的第二部分來取代該替換路徑。
全文摘要
提供一種用于重新建立通信鏈路的連接的方法。該鏈路具有第一和第二部分，具有在第一通信網(wǎng)絡(luò)中的第一部分、在第二通信網(wǎng)絡(luò)中的第二部分以及把所述第一部分連接到所述部分的接口。該第一通信網(wǎng)絡(luò)具有第一通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控所述第一部分的完整性的第一OAM協(xié)議。類似地，所述第二通信網(wǎng)絡(luò)具有第二通信協(xié)議以及適用于監(jiān)控所述第二部分的完整性的第二OAM協(xié)議。該方法包括利用所述第二OAM協(xié)議來檢測在所述第二部分中的故障。在檢測到所述故障之后，在第二通信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別用于所述第二部分的替換路徑，其中該替換路徑能夠完成來自所述接口的所述通信鏈路的所述第二部分。對于該通信鏈路，在所述接口中，用該替換鏈路來取代所述第二部分。
文檔編號(hào)H04L12/24GK1427581SQ0215714
公開日2003年7月2日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者加利·J·普帕, 肯·杜布克, 戴維·J·馬克斯韋爾, 羅賓·杰弗里·帕克 申請人:阿爾卡塔爾加拿大公司