專利名稱：通過傳送網絡的用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信網絡領域，具體地涉及通過傳送網絡的用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo。
背景技術：
已知通信網絡包括互連的多個網元以用于傳送與各種通信服務相關聯(lián)的數(shù)據(jù)。通信網絡可以是電路交換網絡或者分組交換網絡。在電路交換網絡中，數(shù)據(jù)通常以布置在數(shù)據(jù)容器中的連續(xù)數(shù)據(jù)流的形式沿著預定路徑傳送。示例性電路交換網絡為SDH(同步數(shù)字體系)網絡、SONET(同步光學網絡)以及0ΤΝ(光學傳送網絡)。在SDH/S0NET網絡與OTN網絡中，提供了根據(jù)體系結構布置的不同類型的數(shù)據(jù)容器。例如，在SDH/S0NET網絡中，低階虛容器和高階虛容器是不同類型的數(shù)據(jù)容器。另一方面，在OTN網絡中，光學信道載荷單元(OPU)和光學數(shù)據(jù)單元(ODU)為不同類型的數(shù)據(jù)容器。在電路交換網絡中，路徑通常由運營商通過適當?shù)嘏渲镁W元而手動地建立。修改路徑需要手動地改變網元的配置。然而，近來，已經開發(fā)出具有自動建立和修改路徑能力的電路交換網絡(稱為ASTN，即自動交換傳送網絡)。在網絡中發(fā)生改變(例如，添加網元或者從網絡中移除網元，或者在網絡中出現(xiàn)故障)的情況中，這種電路交換網絡能夠考慮到這種改變而自動修改路徑，而不需要運營商的任何手動干預。在分組交換網絡中，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通常被劃分成分組，并且每個分組通過網元從源到目的地獨立地路由。示例性分組交換網絡為以太網、IP(因特網協(xié)議)網絡以及ATM(異步傳輸模式)網絡。通信系統(tǒng)可以包括實現(xiàn)為電路交換網絡的傳送網絡和連接到該傳送網絡的用戶網絡，每個用戶網絡被實現(xiàn)為分組交換網絡。在該示例性通信系統(tǒng)中，傳送網絡借助于相應的用戶網絡接口(簡稱為“UNI”)連接到每個用戶網絡。為了允許用戶數(shù)據(jù)以分組形式跨傳送網絡傳輸，在每個rai處，從相關聯(lián)的用戶網絡接收的用戶數(shù)據(jù)可以被適當?shù)胤庋b，然后被映射到傳送網絡所支持的多個數(shù)據(jù)容器中，該數(shù)據(jù)容器然后被傳輸給傳送網絡。類似地，從傳送網絡接收數(shù)據(jù)容器的每個UNI提取映射到數(shù)據(jù)容器中的用戶數(shù)據(jù)，然后將該用戶數(shù)據(jù)傳輸給相關聯(lián)的用戶網絡。例如，在用戶網絡是以太網并且傳送網絡是SDH/S0NET網絡的情況中，通過這種以太網與其他以太網交換的以太網分組可以借助于GFP (通用成幀規(guī)程)技術來封裝，然后被映射在多個高階虛容器或者低階虛容器中。例如，在用戶網絡是以太網并且傳送網絡是OTN網絡的情況中，通過這種以太網與其他以太網交換的以太網分組可以被映射在多個OPU或者ODU中。傳送網絡的運營商通常為給定用戶分配為傳送由這種用戶交換的用戶數(shù)據(jù)而保留的多個數(shù)據(jù)容器。數(shù)據(jù)容器可以根據(jù)不同的標準來分配。例如，在SDH/S0NET網絡中以及在OTN網絡中，已知兩種技術連續(xù)級聯(lián)和虛級聯(lián)(簡稱為“VCAT”)。通過參照SDH/S0NET 網絡，根據(jù)連續(xù)級聯(lián)技術，同一管理單元的所有高階虛容器和低階虛容器被分配給同一用戶。根據(jù)VCAT技術，每個用戶已經分配了形成單個虛級聯(lián)群組但是不是必須屬于同一管理單元的多個高階虛容器或低階虛容器。根據(jù)VCAT技術，虛級聯(lián)群組的高階虛容器和低階虛容器的數(shù)目可以借助于已知的鏈路容量調整方案(簡稱為“LCAS”)根據(jù)用戶業(yè)務特性和傳送網絡狀況而動態(tài)改變。

發(fā)明內容
在具有傳送網絡、借助于傳送網絡連接的第一用戶網絡和第二用戶網絡的通信系統(tǒng)中，通常以如下方式保護在該第一用戶網絡與該第二用戶網絡之間交換的用戶數(shù)據(jù)免受在該傳送網絡中發(fā)生的故障的影響。第一用戶網絡具有借助于相應的rai連接到該傳送網絡的一對邊緣網元。類似地，第二用戶網絡具有借助于相應的UNI連接到該傳送網絡的一對邊緣網元?？鐐魉途W絡的一對路徑連接第一用戶網絡的一對邊緣網元與第二用戶網絡的一對邊緣網元。通常，該一對路徑中的每個路徑具有等于交換的用戶數(shù)據(jù)的最大傳輸速率的容量。例如，在以上提到的通過SDH/S0NET網絡傳輸以太網分組的情況中，如果以太網分組的最大傳輸速率為8. 96G比特/秒，則在SDH/S0NET網絡中分配有兩個路徑，每個路徑具有 8. 96G比特/秒的容量。這例如可以通過在第一路徑上分配64個高階虛容器VC-4以及在第二路徑上分配64個高階虛容器VC-4來實現(xiàn)，單個高階虛容器VC-4的傳輸速率為140M比特 /秒。在正常操作期間，僅使用64個高階虛容器VC-4。例如，第一路徑可以完全使用，而第二路徑可以不使用。備選地，可以使用ECMP( “等價多路徑路由”)，從而允許在兩個路徑之間共享以太網業(yè)務的傳輸。例如，以太網分組可以由第一路徑的32個高階虛容器VC-4(而其余32個高階虛容器VC-4未使用)和第二路徑的32個高階虛容器VC-4 (而其余32個高階虛容器VC-4未使用)來傳送。當在傳送網絡中發(fā)生故障，從而使得所使用的資源的至少一部分不可用時，用戶數(shù)據(jù)被重新路由到未使用的資源。例如，在以上提到的其中以太網分組由第一路徑的32個高階虛容器VC-4和第二路徑的32個高階虛容器VC-4傳送的情況中，如果第一路徑發(fā)生故障，則以太網分組如以上提到的被重新路由到已經分配有64個高階虛容器VC-4的第二路徑，并且因此可以支持所有以太網分組的傳輸。申請人:已經意識到，用于保護用戶數(shù)據(jù)在傳送網絡中的傳輸?shù)囊陨辖鉀Q方案具有某些缺點。事實上，這種解決方案不利地暗示了在傳輸網絡中的資源的非有效使用，這是由于其要求分配使用戶數(shù)據(jù)的最大傳輸速率加倍的資源總量，在沒有故障時，僅使用這些分配的資源中的一半來傳輸用戶數(shù)據(jù)。換言之，在沒有故障時，分配的資源的50%不利地未使用。因此，本發(fā)明的目標是提供一種用于保護用戶數(shù)據(jù)通過傳送網絡的傳輸?shù)姆椒ǎ?該方法克服了以上缺點，即允許以更加有效的方式使用傳送網絡的資源。根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種用于保護通過傳送網絡從第一用戶網絡傳輸?shù)降诙脩艟W絡的用戶數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆椒?，用戶?shù)據(jù)具有最大傳輸速率，該方法包括a)在傳送網絡中，在無故障狀態(tài)中，提供連接第一用戶網絡與第二用戶網絡的第一路徑和第二路徑，第一路徑和第二路徑具有等于最大傳輸速率的總容量；b)沿著第一路徑傳輸用戶數(shù)據(jù)的第一部分，并且沿著第二路徑傳輸用戶數(shù)據(jù)的第二部分；
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c)在與傳送網絡協(xié)作的網絡管理服務器處，檢測影響第二部分的傳輸?shù)墓收?；d)在網絡管理服務器處，通過操作傳送網絡從無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)以便使第一路徑的容量增加到最大傳輸速率；以及e)在第一用戶網絡處，僅沿著第一路徑傳輸用戶數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，步驟a)包括借助于通過傳送網絡實現(xiàn)的虛級聯(lián)技術，而將第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器分配在第一路徑上，并且將第二數(shù)目的數(shù)據(jù)容器分配在第二路徑上。優(yōu)選地，步驟d)包括通過操作由傳送網絡實現(xiàn)的鏈路容量調整方案，來增加第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器。優(yōu)選地，步驟c)包括在網絡管理服務器處從傳送網絡接收管理消息，管理消息指示故障。優(yōu)選地，在步驟C)之后，該方法還包括，在傳送網絡是自動切換傳送網絡時，如果故障在第二路徑上發(fā)生，則使用傳送網絡的自動切換功能來分配繞過故障的路徑部分。優(yōu)選地，步驟b)包括在第一用戶網絡中實現(xiàn)等價多路徑路由功能，使得第一部分通過第一用戶網絡的第一邊緣網元傳輸?shù)降谝宦窂?，并且第二部分通過第一用戶網絡的第二邊緣網元傳輸?shù)降诙窂?。?yōu)選地，第一用戶網絡響應于步驟d)借助于等價多路徑路由功能自動執(zhí)行步驟
e) ο根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種傳送系統(tǒng)，其包括傳送網絡和與傳送網絡協(xié)作的網絡管理服務器，傳送網絡被配置成連接第一用戶網絡與第二用戶網絡，其中傳送網絡具有被配置成連接第一用戶網絡與第二用戶網絡的第一路徑和第二路徑，其中，在無故障狀態(tài)中，第一路徑適于支持用戶數(shù)據(jù)的第一部分的傳輸，并且第二路徑適于支持用戶數(shù)據(jù)的第二部分的傳輸，述第一路徑和第二路徑具有等于用戶數(shù)據(jù)的最大傳輸速率的總容量，以及其中網絡管理服務器被配置成檢測影響第二部分的傳輸?shù)墓收?，響應于該檢測， 通過操作傳送網絡從無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)以便將第一路徑的容量增加到最大傳輸速率，借此允許第一路徑支持全部用戶數(shù)據(jù)的傳輸。優(yōu)選地，傳送網絡被配置成實現(xiàn)虛級聯(lián)技術，并且將虛級聯(lián)技術用于將第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器分配在第一路徑上，并且將第二數(shù)目的數(shù)據(jù)容器分配在第二路徑上。優(yōu)選地，傳送網絡被配置成實現(xiàn)鏈路容量調整方案，并且網絡管理服務器被配置成操作鏈路容量調整方案以通過增加第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器來增加第一路徑的容量。優(yōu)選地，網絡管理服務器被配置成通過從傳送網絡接收指示故障的管理消息而檢測故障。優(yōu)選地，傳送網絡是自動切換傳送網絡，其被配置成如果故障在第二路徑上發(fā)生， 則使用自動切換功能來分配繞過故障的路徑部分。根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供了一種通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括第一用戶網絡、第二用戶網絡和傳送系統(tǒng)，傳送系統(tǒng)包括傳送網絡和與傳送網絡協(xié)作的網絡管理服務器，傳送網絡連接第一用戶網絡與第二用戶網絡，其中傳送網絡如以上闡述的。優(yōu)選地，第一用戶網絡被配置成實現(xiàn)等價多路徑路由功能，使得第一部分通過第
6一用戶網絡的第一邊緣網元傳輸?shù)降谝宦窂?，并且第二部分通過第一用戶網絡的第二邊緣網元傳輸?shù)降诙窂?。?yōu)選地，第一用戶網絡被配置成響應于增加的第一路徑的容量，借助于等價多路徑路由功能，自動開始僅沿著第一路徑傳輸用戶數(shù)據(jù)。


通過參照附圖來閱讀通過示例方式而不是限制方式給出的以下詳細描述，本發(fā)明的實施方式將更好理解，在附圖中圖Ia至圖Id示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的應用于示例性通信系統(tǒng)的方法的各個步驟；圖2a至圖2d示出了在第一故障情境中，根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的應用于示例性通信系統(tǒng)的方法的各個步驟；以及圖3a至圖3d示出了在第二故障情境中，根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的應用于示例性通信系統(tǒng)的方法的各個步驟。
具體實施例方式圖Ia至圖Id示出了其中可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的用于保護用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǖ耐ㄐ畔到y(tǒng)Cs。通信系統(tǒng)CS包括傳送系統(tǒng)TS、第一用戶網絡UNl以及第二用戶網絡UN2。傳送系統(tǒng)TS包括傳送網絡TN和與傳送網絡TN協(xié)作的網絡管理服務器MGR。第一用戶網絡UNl借助于傳送網絡TN連接到第二用戶網絡UN2。傳送網絡TN優(yōu)選地是電路交換網絡，諸如SDH網絡、SONET網絡、OTN網絡等。第一用戶網絡UNl和第二用戶網絡UN2優(yōu)選地是相同類型的分組交換網絡，諸如以太網、IP、 ATM 等。第一用戶網絡rai優(yōu)選地包括多個網元。為簡單起見，在圖Ia至圖Id中僅描繪了三個網元，即網元ΝΕ1-1、ΝΕ1-2和NE1-3。優(yōu)選地，網元NE1-3連接到網元NEl-I和網元 NE1-2兩者。網元NEl-I和網元NE1-2借助于相應的UNI (為簡單起見在附圖中未示出)連接到傳送網絡TN。網元NEl-I和網元NE1-2然后是第一用戶網絡UNl的邊緣網元。類似地，第二用戶網絡UN2優(yōu)選地包括多個網元。為簡單起見，在圖Ia至圖Id中僅描繪了三個網元，即網元NE2-1、NE2-2和NE2-3。優(yōu)選地，網元NE2-3連接到網元NE2-1 和網元NE2-2兩者。網元NE2-1和網元NE2-2借助于UNI (為簡單起見在附圖中未示出) 連接到傳送網絡TN。網元NE2-1和網元NE2-2然后是第二用戶網絡UN2的邊緣網元。傳送網絡TN優(yōu)選地包括多個網元以及在網元之間的鏈路。然而，在附圖中未示出傳送網絡TN的詳細結構。在傳送網絡TN是SDH/S0NET網絡或者OTN網絡的情況中，傳送網絡TN的邊緣網元(在附圖中未示出)優(yōu)選地被配置成與以上提到的LCAS機制一起實現(xiàn)以上提到的VCAT技術。此后，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的應用于通信系統(tǒng)CS的用于保護用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。為這一目的，假定具有最大傳輸速率C的用戶數(shù)據(jù)UD在第一用戶網絡UNl內生成，并且需要以受保護的方式通過傳送網絡TN傳輸?shù)降诙脩艟W絡UN2。
根據(jù)該第一實施方式，在無故障狀態(tài)中，在傳送網絡TN中分配第一路徑Pl和第二路徑P2用于傳送用戶數(shù)據(jù)UD0第一路徑Pl和第二路徑P2可以由網絡管理服務器MGR來計算。備選地，如果傳送網絡是ASTN網絡，則第一路徑Pl和第二路徑P2可以由在傳送網絡TN的所有網元處實現(xiàn)的適當?shù)腉MPLS( “通用多協(xié)議標記交換”)機制來計算。第一路徑Pl連接第一用戶網絡UNl的邊緣網元NEl-I和第二用戶網絡UN2的邊緣網元NE2-1，而第二路徑P2連接第一用戶網絡UNl的邊緣網元NE1-2和第二用戶網絡UN2 的邊緣網元NE2-2。第一路徑Pl和第二路徑P2包括傳送網路TN的網元和鏈路。然而，為了附圖的清晰起見，未示出第一路徑Pl和第二路徑P2的詳細結構。優(yōu)選地，在第一路徑Pl上，分配了多個數(shù)據(jù)容器DC1，具有等于用戶數(shù)據(jù)UD的最大傳輸速率C 一半的總容量C/2。類似地，在第二路徑P2上，分配了多個數(shù)據(jù)容器DC2，具有等于用戶數(shù)據(jù)UD的最大傳輸速率C 一半的總容量C/2。在傳送網絡TN是SDH/S0NET網絡(如以上提到的，數(shù)據(jù)容器是高階虛容器或者低階虛容器)或者OTN網絡(數(shù)據(jù)容器是 OPU或者0DU)的情況中，在每個路徑上，數(shù)據(jù)容器優(yōu)選地通過使用以上提到的VCAT技術來分配。換言之，分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器是同一虛級聯(lián)群組的一部分，并且分配在第二路徑P2上的數(shù)據(jù)容器是同一虛級聯(lián)群組的一部分。例如，在傳送網絡TN是SDH/S0NET網絡并且最大傳輸速率C為8. 96G比特/秒時， 在第一路徑Pl和第二路徑P2兩者上均可以分配有32個高階虛容器VC-4，從而在路徑Pl、 P2的每個上提供4. 48G比特/秒的容量C/2。在分配了第一路徑Pl和第二路徑P2之后，在無故障狀態(tài)中，用戶數(shù)據(jù)UD通過使用第一路徑Pl和第二路徑P2而從第一用戶網絡UNl傳輸?shù)降诙脩艟W絡UN2。更具體地， 通過參照圖la，用戶數(shù)據(jù)UD由網元NE1-3在第一用戶網絡UNl內收集。網元NE1-3優(yōu)選地實現(xiàn)以上提到的ECMP機制，從而將用戶數(shù)據(jù)UD劃分成第一數(shù)據(jù)部分UDl和第二數(shù)據(jù)部分 UD2。第一數(shù)據(jù)部分UDl和第二數(shù)據(jù)部分UD2兩者優(yōu)選地均具有等于C/2 (即，為用戶數(shù)據(jù) UD的最大傳輸速率C的一半)的最大傳輸速率。然后，如圖Ia中所示，網元NE1-3將第一數(shù)據(jù)部分UDl傳輸?shù)竭吘壘W元NE1-1，并且將第二數(shù)據(jù)部分UD2傳輸?shù)竭吘壘W元NE1-2。邊緣網元NEl-I將第一數(shù)據(jù)部分UDl轉發(fā)給它的UNI (未在圖Ia中示出)，該UNI 將第一數(shù)據(jù)部分UDl進行封裝并且將其映射到分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl。應當注意到，所分配的數(shù)據(jù)容器DCl可以僅用第一數(shù)據(jù)部分UDl的數(shù)據(jù)部分填充。事實上，當用戶數(shù)據(jù)UD的實際傳輸速率低于最大傳輸速率C時，也推定第一數(shù)據(jù)部分UDl的實際傳輸速率低于第一路徑Pl的容量C/2。在將第一數(shù)據(jù)部分UDl映射到所分配的數(shù)據(jù)容器DCl中之后，如圖Ia中所示，邊緣網元NEl-I通過傳送網絡TN沿著第一路徑Pl向第二用戶網絡UN2傳輸(具體地是向其邊緣網元N2-1)數(shù)據(jù)容器DCl。當邊緣網元NE1-2從網元NE1-3接收第二數(shù)據(jù)部分UD2時，其優(yōu)選地向其UNI (在圖Ia中未示出)轉發(fā)第二數(shù)據(jù)部分UD2,該UNI將第二數(shù)據(jù)部分UD2進行封裝并且將其映射到分配在第二路徑P2上的數(shù)據(jù)容器DC2中。在將第二數(shù)據(jù)部分UD2映射到所分配的數(shù)據(jù)容器DC2中之后，如圖Ia中所示，邊緣網元NE1-2通過傳送網絡TN沿著第二路徑P2向第二用戶網絡UN2 (具體地是向其邊緣網元N2-2)傳輸數(shù)據(jù)容器DC2。
在第二用戶網絡UN2處，邊緣網元NE2-1借助于其UNI (在圖Ia中未示出)從第一路徑Pl接收數(shù)據(jù)容器DCl，從其中提取第一數(shù)據(jù)部分UDl，并且向網元NE2-3轉發(fā)該第一數(shù)據(jù)部分UD1。類似地，邊緣網元NE2-2借助于其UNI (在圖Ia中未示出)從第二路徑P2 接收數(shù)據(jù)容器DC2，從其中提取第二數(shù)據(jù)部分UD2，并且向網元NE2-3轉發(fā)該第二數(shù)據(jù)部分 UD2。網元NE2-3然后將第一數(shù)據(jù)部分UDl與第二數(shù)據(jù)部分UD2合并，借此恢復用戶數(shù)據(jù)UD0 網元NE2-3然后根據(jù)它們的目的地向第二用戶網絡UN2的其他網元(在附圖中未示出)轉發(fā)用戶數(shù)據(jù)UD0現(xiàn)在假定在通信系統(tǒng)CS中發(fā)生故障。例如，這種故障可能影響第一路徑Pl和第二路徑P2中的一個，或者第一用戶網絡UNl的邊緣網元ΝΕ1-1、ΝΕ1-2中的一個，或者第二用戶網絡UN2的邊緣網元NE2-1、NE2-2中的一個，或者將網元NE1-3連接到第一用戶網絡 UNl的邊緣網元ΝΕ1-1、ΝΕ1-2的鏈路中的一個，或者將網元NE2-3連接到第二用戶網絡UN2 的邊緣網元ΝΕ2-1、ΝΕ2-2的鏈路中的一個。此后，通過示例的方式，假定在第二路徑P2上發(fā)生故障F。例如，傳送網絡TN的形成第二路徑P2的鏈路中的一個出現(xiàn)故障。該示例性情況在圖Ib中示出。由于故障F，數(shù)據(jù)容器DC2沿第二路徑P2的傳輸在故障F上游被中斷。當在傳送網絡TN內檢測到故障F時(通常，通過沿著第二路徑P2的、在故障F下游的網元)，傳送網絡TN優(yōu)選地向網絡管理服務器MGR通知該故障。為了這一目的，如圖 Ib所示，檢測故障F的網元優(yōu)選地向網絡管理服務器MGR傳輸警告消息AM。警告消息AM 優(yōu)選地根據(jù)管理協(xié)議(諸如SNMP (簡單網絡管理協(xié)議)/QB3)來格式化。在從傳送網絡TN接收到警告消息AM之后，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過操作傳送網絡TN從無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)，以便將第一路徑Pl的容量從其當前的容量C/2 增加到用戶數(shù)據(jù)UD的最大傳輸速率C，也就是通過使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl 的數(shù)目加倍。優(yōu)選地，如果傳送網絡TN是SDH/S0NET網絡或者OTN網絡，并且第一路徑Pl 上的數(shù)據(jù)容器DCl已經借助于以上提到的VCAT技術(也實現(xiàn)LCAS機制)分配，則網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過適當?shù)夭僮饔蓚魉途W絡TN的邊緣網元執(zhí)行的LCAS機制來促使傳送網絡TN使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl的數(shù)目加倍。因此，例如，如果最大傳輸速率C是8. 96G比特/秒，并且在第一路徑Pl和第二路徑P2兩者上均分配了 32個高階虛容器VC-4 (從而在每個路徑上提供4. 48G比特/秒的容量C/2)，則網絡管理服務器MGR操作LCAS機制以用于將分配在第一路徑Pl上的高階虛容器VC-4的數(shù)目從32增加到64。這允許為第一路徑Pl提供加倍的容量C，即8. 96G比特/秒。然后，在第一路徑Pl的容量被增加之后，在故障狀態(tài)中，在第一用戶網絡UNl的網元NE1-3處實現(xiàn)的ECMP機制促使網元NE1-3向邊緣網元NEl-I (即連接到未受故障F影響的路徑的邊緣網元)轉發(fā)從第一用戶網絡UNl的其他網元收集的所有用戶業(yè)務UD。因此，有利地，在網絡管理服務器MGR的干預之后，在故障狀態(tài)中，如圖Ic所示， 在第一用戶網絡UNl的網元NE1-3處收集的用戶數(shù)據(jù)UD全部被轉發(fā)到網元NE1-1，該網元 NEl-I將該用戶數(shù)據(jù)UD沿著第一路徑Pl傳輸。即使當用戶數(shù)據(jù)UD的實際傳輸速率等于最大傳輸速率C時，第一路徑Pl現(xiàn)在也能夠支持整個用戶數(shù)據(jù)UD的傳輸。因此，在第二路徑P2上的故障F被修復的同時，用戶數(shù)據(jù)UD的傳輸由現(xiàn)在具有加倍容量的第一路徑Pl保護。
因此，有利地，根據(jù)本發(fā)明的該第一實施方式，傳送網絡TN的資源以比根據(jù)用于保護用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)有技術解決方案更有效的方式使用。事實上，根據(jù)現(xiàn)有技術解決方案，用于保護用戶數(shù)據(jù)在兩個路徑上的傳輸?shù)母郊淤Y源先驗地(priori)分配在傳送網絡中，并且因此一直不使用直到故障發(fā)生，而根據(jù)該第一實施方式，用于保護用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)母郊淤Y源僅在檢測到故障之后被分配在未受故障影響的路徑上。事實上，盡管通信系統(tǒng)正常操作(即，在無故障狀態(tài))，但是在傳送網絡中，為用戶數(shù)據(jù)在兩個路徑上的傳輸保留了一定量的資源，其針對允許用戶數(shù)據(jù)以它們的最大傳輸速率(即C)傳輸而定制。當在兩個路徑之一上發(fā)生故障時，響應于檢測到故障，將附加資源分配在不受該故障影響的路徑上。 然后，如果不發(fā)生故障，則不需要未使用的附加資源。當故障F被修復時，優(yōu)選地恢復通信系統(tǒng)的初始配置。更具體地，當故障F被修復時，如圖Id所示，網絡管理服務器MGR從傳送網絡TN接收通知消息匪。通知消息匪優(yōu)選地根據(jù)管理協(xié)議(諸如以上引用的SNMP/QB3)來格式化。在接收到這種通知消息匪后，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過操作傳送網絡TN 從故障狀態(tài)切換到無故障狀態(tài)，以便將第一路徑Pi的容量從其當前容量C(等于用戶數(shù)據(jù) UD的最大傳輸速率C)降低到其初始值C/2，也就是通過使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl的數(shù)目減半。優(yōu)選地，在傳送網絡TN是SDH/S0NET網絡或者OTN網絡，并且在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl已經借助于以上提到的也實現(xiàn)LCAS機制的VCAT技術進行分配的情況中，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過適當?shù)夭僮髟趥魉途W絡TN的邊緣網元處執(zhí)行的 LCAS機制而促使傳送網絡TN使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl的數(shù)目減半。因此， 例如，如果當?shù)诙窂絇2出現(xiàn)故障時，最大傳輸速率C為8. 96G比特/秒，并且64個高階虛容器VC-4被分配在第一路徑Pl上(從而提供8. 96G比特/秒的容量C)，則網絡管理服務器MGR操作LCAS機制以用于將分配在第一路徑Pl上的高階虛容器VC-4的數(shù)目從64降低到32。這允許向第一路徑Pl提供其初始的容量C/2，即4. 48G比特/秒。然后，優(yōu)選地，在第一路徑Pl上的容量已經被降低之后，在第一用戶網絡UNl的網元NE1-3處實現(xiàn)的ECMP機制促使網元NE1-3再次將從第一用戶網絡UNl的其他網元收集的用戶業(yè)務UD劃分為待向邊緣網元NEl-I轉發(fā)的第一數(shù)據(jù)部分UDl和待向邊緣網元NE1-2 轉發(fā)的第二數(shù)據(jù)部分UN2。在網絡管理服務器MGR的干預之后，通信系統(tǒng)CS的操作因此與在故障F發(fā)生之前的相同(參見圖la)。圖2a至圖2d示出了其中根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的用于保護用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒梢詫崿F(xiàn)的通信系統(tǒng)CS'。通信系統(tǒng)CS'的結構基本上與在圖Ia至圖Id中示出的通信系統(tǒng)CS的結構類似。 因此，將不重復詳細描述。差別僅在于傳送網絡TN'是以上提到的ASTN類型的電路交換網絡，即其具有當在網絡中發(fā)生改變時允許傳送網絡TN'自動修改路徑的GMPLS(“通用多協(xié)議標記切換”)機制。當通信系統(tǒng)CS'在無故障狀態(tài)中正常操作時(參見圖2a)，它的操作類似于如以上關于圖Ia描述的通信系統(tǒng)CS'的操作。因此，將不重復詳細描述。當在傳送網絡TN'中例如在傳送用戶數(shù)據(jù)UD的第二數(shù)據(jù)部分UD2的第二路徑P2 上(如圖2b所示)發(fā)生故障F時，根據(jù)該第二實施方式，傳送網絡TN'優(yōu)選地通過使用 GMPLS機制來修改第二路徑P2，而不需要網絡管理服務器MGR的任何干預。例如，如圖2c中
10所示，傳送網絡TN'可以分配繞過故障F的路徑的一部分，即，使第二路徑P2在位于故障F 上游的網元處分叉，并且在位于故障F下游的網元處使第二路徑P2再次接合，以便形成經修改的第二路徑P2 ‘。GMPLS機制也優(yōu)選地改變在繞過故障F的路徑的一部分使第二路徑 P2分叉并且再次接合處的網元的配置，從而使得其中第二數(shù)據(jù)部分UD2被映射的數(shù)據(jù)容器 DC2現(xiàn)在沿經修改的第二路徑P2'傳輸。在繞過故障F的路徑的該部分上，分配了多個數(shù)據(jù)容器，從而使得該部分的容量等于第二路徑P2的容量，即C/2。該經修改的第二路徑P2因此能夠繼續(xù)支持第二數(shù)據(jù)部分 UD2的傳輸。當故障F被修復時(參見圖2d)，第二數(shù)據(jù)部分UD2可以繼續(xù)沿著經修改的第二路徑P2'傳輸。備選地，在故障F被修復之后，傳送網絡TN'的GMPLS機制可以自動地再次改變在繞過經修復的故障F的路徑的一部分使第二路徑P2分叉并且再次接合處的網元的配置，以用于恢復數(shù)據(jù)容器DC2向原始分配的路徑P2的傳輸。參照圖3a至圖3d，現(xiàn)在假定故障F在傳送網絡TN'外發(fā)生，例如，在第一用戶網絡UNl的邊緣網元之一處，例如，邊緣網元NE1-2處，如圖3b所示。通信系統(tǒng)CS'在無故障狀態(tài)中的操作(參見圖3a)類似于以上關于圖Ia描述的通信系統(tǒng)CS的操作。因此將不重復詳細描述。當故障F在第一用戶網絡UNl的邊緣網元NE1-2處發(fā)生時，GMPLS機制不能夠保護用戶數(shù)據(jù)UD的傳輸，這是由于故障F在傳送網絡TN'外。根據(jù)該第二實施方式，當檢測故障F時(通常，通過沿著第二路徑P2的、故障F下游的、傳送網絡TN'的網元)，傳送網絡TN'優(yōu)選地向網絡管理服務器MGR通知該故障。為了這一目的，如圖3b所示，檢測故障 F的網元優(yōu)選地向網絡管理服務器MGR傳輸警告消息AM。同樣在該第二實施方式中，警告消息AM優(yōu)選地根據(jù)管理協(xié)議(諸如例如以上提到的SNMP/QB3)來格式化。在從傳送網絡TN'接收到警告消息AM之后，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過操作傳送網絡TN從無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)，以便使第一路徑Pl的容量從其當前容量C/2 增加到用戶數(shù)據(jù)UD的最大傳輸速率C，也就是通過使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl 的數(shù)目加倍。優(yōu)選地，同樣根據(jù)該第二實施方式，在傳送網絡TN'是SDH/S0NET網絡或者 OTN網絡，并且在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl已經借助于以上提到的VCAT技術(同樣實現(xiàn)LCAS機制)進行分配的情況中，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過適當?shù)夭僮饔蓚魉途W絡TN'的邊緣網元執(zhí)行的LCAS機制促使傳送網絡TN'使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl的數(shù)目加倍。然后，在第一路徑Pl的容量增加之后，在故障狀態(tài)中，在第一用戶網絡UNl的網元 NE1-3處實現(xiàn)的ECMP機制促使網元NE1-3向邊緣網元NEl-I (即，連接到未受故障F影響的路徑的邊緣網元)轉發(fā)從第一用戶網絡UNl的其他網元收集的所有用戶業(yè)務UD。因此，有利地，在網絡管理服務器MGR的干預之后，同樣根據(jù)該第二實施方式，在故障狀態(tài)中，如圖3c所示，在第一用戶網絡UNl的網元NE1-3處收集的用戶數(shù)據(jù)UD全部被轉發(fā)給網元NE1-1，該網元NEl-I將用戶數(shù)據(jù)UD沿著第一路徑Pl傳輸。即使當用戶數(shù)據(jù) UD的實際傳輸速率等于最大傳輸速率C時，第一路徑Pl現(xiàn)在也能夠支持整個用戶數(shù)據(jù)UD 的傳輸。因此，同樣根據(jù)該第二實施方式，在第二路徑P2上的故障F正被修復的同時，用戶數(shù)據(jù)UD的傳輸由現(xiàn)在具有加倍容量的第一路徑Pl保護。
當故障F被修復時，優(yōu)選地恢復通信系統(tǒng)CS'的初始配置。更具體而言，當故障 F被修復時，如圖3d中所示，網絡管理服務器MGR從傳送網絡TN'接收通知消息匪。優(yōu)選地，通知消息匪根據(jù)管理協(xié)議(諸如以上引用的SNMP/QB3)來格式化。在接收到這種通知消息匪之后，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過操作傳送網絡 TN從故障狀態(tài)切換到無故障狀態(tài)，以便通過使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl的數(shù)目減半，將第一路徑Pl的容量從其當前容量C(等于用戶數(shù)據(jù)UD的最大傳輸速率C)降低到其初始值C/2。優(yōu)選地，在傳送網絡TN'是SDH/S0NET網絡或者OTN網絡，并且在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl已經借助于以上提到的也實現(xiàn)LCAS機制的VCAT技術進行分配的情況中，網絡管理服務器MGR優(yōu)選地通過適當?shù)夭僮髟趥魉途W絡TN'的邊緣網元處執(zhí)行的 LCAS機制而使分配在第一路徑Pl上的數(shù)據(jù)容器DCl的數(shù)目減半。然后，優(yōu)選地，在第一路徑Pl上的容量被降低之后，在第一用戶網絡UNl的網元 NE1-3處實現(xiàn)的ECMP機制促使網元NE1-3再次將從第一用戶網絡UNl的其他網元收集的用戶業(yè)務UD劃分為待向邊緣網元NEl-I轉發(fā)的第一數(shù)據(jù)部分UDl和待向邊緣網元NE1-2轉發(fā)的第二數(shù)據(jù)部分UN2。因此，有利地，根據(jù)該第二實施方式，用于保護用戶數(shù)據(jù)在傳送網絡中的傳輸?shù)臋C制補充了 ATSN類型傳送網絡TN'的GMPLS機制。事實上，當故障F在傳送網絡TN'內發(fā)生時，GMPLS機制采取動作以用于保護用戶業(yè)務的傳輸，而不需要網絡管理服務器MGR的任何干預。在另一方面，有利地，當故障在傳送網絡TN'外發(fā)生時，網絡管理服務器MGR適當?shù)夭僮鱾魉途W絡TN'，以用于增加無故障路徑的容量，從而允許其保護傳輸用戶數(shù)據(jù)的傳輸。本領域技術人員將容易認識到，以上描述的方法的步驟可以由編程的計算機來執(zhí)行。在本文中，某些實施方式旨在覆蓋程序存儲設備(例如數(shù)字數(shù)據(jù)存儲介質)，它們是指令的機器或者計算機可讀和編碼機器可執(zhí)行或者計算機可執(zhí)行程序，其中所述指令執(zhí)行本文中描述的方法的某些步驟或者所有步驟。程序存儲設備可以是例如數(shù)字存儲器、磁存儲介質(諸如磁盤或者磁帶)、硬盤驅動或者光學可讀數(shù)字數(shù)據(jù)存儲介質。這些實施方式也旨在覆蓋被編程為執(zhí)行本文描述的方法的所述步驟的計算機。
1權利要求
1.一種用于保護通過傳送網絡(TN，TN')從第一用戶網絡(UNl)傳輸?shù)降诙脩艟W絡(UN2)的用戶數(shù)據(jù)(UD)的傳輸?shù)姆椒ǎ鲇脩魯?shù)據(jù)(UD)具有最大傳輸速率(C)，所述方法包括a)在所述傳送網絡(TN，TN')中，在無故障狀態(tài)中，提供連接所述第一用戶網絡(UNl) 與所述第二用戶網絡(UN2)的第一路徑(Pl)和第二路徑(P2)，所述第一路徑(Pl)和所述第二路徑(P2)具有等于所述最大傳輸速率(C)的總容量；b)沿著所述第一路徑(Pl)傳輸所述用戶數(shù)據(jù)(UD)的第一部分(UDl)，并且沿著所述第二路徑(P》傳輸所述用戶數(shù)據(jù)(UD)的第二部分(UD2)；c)在與所述傳送網絡(TN，TN')協(xié)作的網絡管理服務器(MGR)處，檢測影響所述第二部分(UD2)的傳輸?shù)墓收?F)；d)在所述網絡管理服務器(MGI )處，響應于所述檢測所述故障(F)，通過操作所述傳送網絡(TN，TN')從所述無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)，以便使所述第一路徑(Pl)的容量增加到所述最大傳輸速率(C)；以及e)在所述第一用戶網絡(UNl)處，僅沿著所述第一路徑(Pl)傳輸所述用戶數(shù)據(jù)(UD)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述步驟a)包括借助于通過所述傳送網絡(TN， TN')實現(xiàn)的虛級聯(lián)技術，將第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器(DCl)分配在所述第一路徑(Pl)上，并且將第二數(shù)目的數(shù)據(jù)容器①以)分配在所述第二路徑(P》上。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述步驟d)包括通過操作由所述傳送網絡(TN， TN')實現(xiàn)的鏈路容量調整方案，增加所述第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器(DCl)。
4.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的方法，其中所述步驟c)包括在所述網絡管理服務器(MGR)處從所述傳送網絡(TN，TN')接收管理消息(AM)，所述管理消息(AM)指示所述故障(F)。
5.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的方法，其中在所述步驟c)之后，其還包括，在所述傳送網絡(TN')是自動切換傳送網絡時，如果所述故障(F)在所述第二路徑(P2)上發(fā)生，則使用所述傳送網絡(TN')的自動切換功能來分配繞過所述故障(F)的路徑部分。
6.根據(jù)前述任何一項權利要求所述的方法，其中所述步驟b)包括在所述第一用戶網絡(UNl)中實現(xiàn)等價多路徑路由功能，使得所述第一部分(UDl)通過所述第一用戶網絡 (UNl)的第一邊緣網元(NEl-I)傳輸?shù)剿龅谝宦窂?Pl)，并且所述第二部分(UD2)通過所述第一用戶網絡(UNl)的第二邊緣網元(NE1-2)傳輸?shù)剿龅诙窂?P2)。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述第一用戶網絡(UNl)響應于所述步驟d)借助于所述等價多路徑路由功能，自動執(zhí)行所述步驟e)。
8.—種傳送系統(tǒng)(TS，TS')，包括傳送網絡(TN，TN')和與所述傳送網絡(TN，TN') 協(xié)作的網絡管理服務器(MGR)，所述傳送網絡(TN，TN')適于連接第一用戶網絡(UNl)與第二用戶網絡(UN2)，其中所述傳送網絡(TN，TN')具有被配置成連接所述第一用戶網絡(UNl)與所述第二用戶網絡(UN2)的第一路徑(Pl)和第二路徑(P2)，其中在無故障狀態(tài)中，所述第一路徑(Pl)適于支持所述用戶數(shù)據(jù)(UD)的第一部分 (UDl)的傳輸，并且所述第二路徑(P》適于支持所述用戶數(shù)據(jù)(UD)的第二部分(UM)的傳輸，所述第一路徑(Pl)和所述第二路徑(P》具有等于所述用戶數(shù)據(jù)(UD)的最大傳輸速率(C)的總容量，以及其中所述網絡管理服務器(MGR)被配置成檢測影響所述第二部分(UD2)的傳輸?shù)墓收?(F)，以及響應于所述檢測，通過操作所述傳送網絡(TN，TN')從所述無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)，以便將所述第一路徑(Pl)的容量增加到所述最大傳輸速率(C)，借此允許所述第一路徑(Pl)支持全部所述用戶數(shù)據(jù)(UD)的傳輸。
9.根據(jù)權利要求8所述的傳送系統(tǒng)(TS，TS')，其中所述傳送網絡(TN，TN')被配置成實現(xiàn)虛級聯(lián)技術，并且將所述虛級聯(lián)技術用于將第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器(DCl)分配在所述第一路徑(Pl)上，并且將第二數(shù)目的數(shù)據(jù)容器(DC2)分配在所述第二路徑(P2)上。
10.根據(jù)權利要求9所述的傳送系統(tǒng)(TS，TS')，其中所述傳送網絡(TN，TN')被配置成實現(xiàn)鏈路容量調整方案，并且所述網絡管理服務器(MGR)被配置成操作所述鏈路容量調整方案，以通過增加所述第一數(shù)目的數(shù)據(jù)容器(DCl)來增加所述第一路徑(Pl)的容量。
11.根據(jù)權利要求8至10中任何一項所述的傳送系統(tǒng)(TS，TS')，其中所述網絡管理服務器(MGR)被配置成通過從所述傳送網絡(TN，TN')接收指示所述故障(F)的管理消息(AM)而檢測所述故障(F)。
12.根據(jù)權利要求8至11中任何一項所述的傳送系統(tǒng)(TS，TS')，其中所述傳送網絡 (ΤΝ,ΤΝ')是自動切換傳送網絡，其被配置成如果所述故障(F)在所述第二路徑(Ρ2)上發(fā)生，則使用自動切換功能來分配繞過所述故障(F)的路徑部分。
13.一種通信系統(tǒng)(CS，CS')，包括第一用戶網絡(UNl)、第二用戶網絡(UN2)和傳送系統(tǒng)(TS，TS')，所述傳送系統(tǒng)(TS，TS')包括傳送網絡(TN，TN')和與所述傳送網絡 (TN, TN')協(xié)作的網絡管理服務器(匪S)，所述傳送網絡(TN，TN')連接所述第一用戶網絡(UNl)與所述第二用戶網絡(UN2)，其中所述傳送系統(tǒng)(TS，TS')是根據(jù)權利要求8至 12中任一項所述的傳送系統(tǒng)(TS，TS')。
14.根據(jù)權利要求13所述的通信系統(tǒng)(CS，CS')，其中所述第一用戶網絡(UNl)被配置成實現(xiàn)等價多路徑路由功能，使得所述第一部分(UDl)通過所述第一用戶網絡(UNl)的第一邊緣網元(NEl-I)傳輸?shù)剿龅谝宦窂?Pl)，并且所述第二部分(UD2)通過所述第一用戶網絡(UNl)的第二邊緣網元(NE1-2)傳輸?shù)剿龅诙窂?P2)。
15.根據(jù)權利要求14所述的通信系統(tǒng)(CS，CS')，其中所述第一用戶網絡(UNl)被配置成響應于所述增加的所述第一路徑(Pl)的容量，借助于所述等價多路徑路由功能，自動開始僅沿著所述第一路徑(Pl)傳輸所述用戶數(shù)據(jù)(UD)。
全文摘要
公開了一種用于保護用戶數(shù)據(jù)通過傳送網絡從第一用戶網絡到第二用戶網絡的傳輸?shù)姆椒āＳ脩魯?shù)據(jù)具有最大傳輸速率。該方法包括在傳送網絡中，在無故障狀態(tài)中，提供具有等于最大傳輸速率的總容量的第一路徑和第二路徑；沿著第一路徑傳輸用戶數(shù)據(jù)的第一部分，并且沿著第二路徑傳輸所述用戶數(shù)據(jù)的第二部分；在與傳送網絡協(xié)作的網絡管理服務器處，檢測影響第二部分的傳輸?shù)墓收?；在網絡管理服務器處，通過操作傳送網絡從無故障狀態(tài)切換到故障狀態(tài)，以便將第一路徑容量增加到最大傳輸速率；以及在第一用戶網絡處，僅沿著第一路徑傳輸用戶數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L12/56GK102422603SQ201080019973
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權日2009年5月6日
發(fā)明者C·科爾托 申請人:阿爾卡特朗訊