专利名称：为多播通信会话提供oam支持的网络管理系统和方法
技术领域：
本发明涉及在分组交换通信基础设施上提供对通信会话的监控，特别涉及适于为多播通信会话提供操作、维护和管理(OAM，Operation，Administration，and Management)支持的网络管理系统和方法。
背景技术：
已经提出了操作、维护和管理(OAM)消息以针对各种诊断目的在通信网络上提供通信会话。所提出的OAM功能性包括OAM连续性检查，其用于确定被传输的内容是否穿过某个连接的传输路径；也包括OAM性能监控，其规定了关于所监控的连接的特定传输路径的统计信息的采集和维护。根据实现，OAM连续性检查功能性通过OAM-CC(OAM Conneetivity Checking)消息的交换而被启动，并且OAM性能监控功能性通过OAM-PM(OAM PerformanceMonitoring)消息的交换而被启动。根据通信基础设施底层传输技术，OAM消息被封装成分组、信元、帧等。例如，OAM-CC和OAM-PM信元应用于在异步传输模式(ATM)通信网络基础设施上提供OAM功能性。
OAM功能性已经由例如ATM论坛的标准实体关于例如ATM的内容传输技术而被提出和整理。还提供了OAM功能性用于多协议标记交换(MPLS)、帧中继(RF)等的内容传输技术。OAM消息与沿着所监控的连接的传输路径被传输的业务内容一起，被带内传输。
OAM功能性的当前实现包括兼容(compliant)OAM通信的网络节点和/或可以被配置以提供OAM功能性的接口卡。现有技术的实现在个体基础上包括每个通信网络节点的必需的、冗长的、普通的以及错误倾向的手动配置，以及与其关联的每个相关接口卡的手动配置，从而在每连接的基础上提供OAM消息产生和诊断信息采集。手动配置包括配置特定的兼容OAM功能性的接口卡以作为OAM消息源，也包括配置相应的兼容OAM功能性的接口卡以作为OAM消息接收器。OAM消息源产生并插入OAM消息到内容流中，该内容流在通信内容传输基础设施上关于所监控的连接而被输送。OAM消息接收器检查指定被监控的连接的内容流以提取其中输送的OAM消息。
标准的OAM功能性规范假定其全部兼容采纳。因此在现有技术实现中，OAM功能性仅仅在传输路径的两个端点都是兼容OAM功能性的接口卡时才能被支持。根据实现，与端点接口卡相关联的网络节点也许同样必须支持OAM功能性。此外，为了使这种现有技术解决方案提供OAM功能性，输送OAM消息的整个路径应当是同类的(homogenous)，也就是说，由于载波间接口(ICI，Inter-Carrier Interface)终止OAM消息，因此传输路径所穿过的通信网络基础设施不能包含ICI。
图1示出了示例性的现有技术同类基础设施100，在该同类基础设施上关于在网络节点104A的端点接口卡102A和网络节点104B的端点接口卡102B之间的单播双向被监控的连接，提供了双向OAM-CC/PM功能性。所述被监控的连接的传输路径穿过中间网络节点104i1、104i2和104i3。每个中间接口卡102i都是沿着传输路径转发OAM消息的交互工作服务接口(ISSI，Interworking ServiceInterface)。作为OAM消息源的接口卡102配置被描述成正方形，并带有指离该正方形的箭头；作为OAM消息接收器的接口卡102配置被描述成正方形，并带有指向该正方形的箭头；而在OAM消息源和OAM消息接收器之间转发OAM消息的接口卡102被描述成斜线以及指向OAM消息接收器的箭头。为了为双向连接提供双向OAM功能性，端点接口卡102A被配置成OAM消息源用来监控在A到B方向上输送的内容，并且被配置成OAM消息接收器用来监控在B到A方向上输送的内容。而端点接口卡102B具有相反的配置。典型地，依照现有技术的实现，可以分别从末端网络节点104A和104B手动下载OAM报告。
尽管OAM功能性被标准化，但是并不是所有被部署的通信网络节点和接口卡设备都支持OAM功能性。此处引入作为参考的由Nijemcevic等人于2000年7月24日提交的共同未决的美国专利申请09/624,756，名称为“NetworkManagement Support for OAM Functionality and Method Therefor”，描述了一种网络管理器和一种方法，用于为非同类的基础设施上所提供的单播双向连接提供OAM功能性。
参照图2，网络管理系统210从网络管理系统储存库(repository)214检索212，例如被保存在连接记录中的OAM配置信息根据路径点(path point)的顺序指定了所建立的传输路径，该路径点顺序为源接口，至少一个中间接口，以及目的接口。所述网络管理系统210分析216所检索的OAM配置信息。对于每个路径点，网络管理系统210基于通信网络200的配置来确定该路径点关于所监控的连接是用作OAM消息源还是接收器。网络管理系统210为所选择的用作OAM消息源和接收器的路径点产生OAM配置命令，并且该OAM配置命令被发布218给适当的OAM消息源和接收器点以执行。中间路径点202iB和202iA代表段端点，OAM配置命令在监控所述连接期间被发布给该段端点以启动或关闭OAM功能性。
集中的OAM功能性提供减少了对接口卡的冗长的、普通的和错误倾向的手动配置，还规定了OAM报告的集中收集，所述接口卡是在所提供的监控中的连接的传输路径中的。如果所述网络管理系统210确定在通信网络200中出现了错误或其它危险的情况，该情况能够导致影响所监控的连接的传输路径的重新路由，则该网络管理系统210就自主地针对传输路径重新配置OAM消息源和接收器，以确保用于所监控的连接的OAM功能性得以维持。此外，所述网络管理系统210还能够产生附加OAM消息源和接收器点配置命令，该命令被发布以通过使用OAM连续性检查来隔离特定的错误。所述网络管理系统210将OAM配置信息和OAM报告与存储在网络管理系统储存库212中的通信网络基础设施信息合并，以显示给与其进行交互的操作管理人员。
在所管理的通信网络200内的OAM建立和配置的网络管理系统控制，为基于OAM消息交换的监控提供了最大覆盖，当在非同类的基础设施上提供所监控的连接时达到所述监控。所述网络管理系统210使操作管理人员能够将传输路径分割成连续的兼容OAM的段，其支持OAM消息的输送，而不兼容OAM的段却不支持OAM消息的输送。OAM配置消息218仅被发布到支持输送OAM消息的兼容OAM的路径段端点。
对于所述网络管理系统210没有管理的、在通信网络设备上具有终端的被监控的连接而言，仅向被管理的通信网络设备上的路径段端点发布OAM配置命令以分别作为OAM消息源或接收器来操作，这至少在被管理的通信基础设施上所提供的被监控的连接部分上提供了OAM覆盖。
虽然上面参考的美国专利申请对现有技术提供了实质性的改进，但是其仅支持单播连接OAM监控。
确保参与多播连接的终端之间的可靠的内容流对提供通信服务来说是很重要的。因此有必要解决这个问题。
发明内容
依照本发明的一个方面，提供了一种方法，其在通信网络管理环境中通过交换操作、维护和管理(OAM)或类似的消息来激活多播、点对多点等连接的监控。响应于连通性被延伸到新的终端的指令，从网络管理储存库检素连接记录。确定多播连接的传输路径中的公共路径点。与新终端相关联的传输路径的非公共部分被可选地分段。识别至少一个非公共兼容OAM的被管理路径段；并且将OAM配置命令仅发布给与所述新终端唯一关联的非公共兼容OAM的路径段端点来激活OAM功能。
在本说明书中，多播连接可以是单向的点到多点(P2MP)连接，使用许多单向P2MP连接来在(多重)N个终端之间建立N路(N-way)连通性。
依照本发明的另一方面，在非公共被管理兼容OAM的路径段端点激活OAM功能性，所述方法还包括如果相对于相应的段来说路径段端点在上游，则将每个非公共被管理兼容OAM的路径段端点配置为OAM消息源。
依照本发明的另一方面，在非公共被管理兼容OAM的路径段端点激活OAM功能，该方法还包括如果相对于相应的段来说路径段端点在下游，则将每个非公共被管理兼容OAM的路径段端点配置为OAM消息接收器。
依照本发明的另一方面，该方法包括一在先步骤，即接收影响所监控的连接的传输路径的网络事件的通知。
依照本发明的另一方面，在分割与新终端相关联的传输路径的非公共部分期间，该方法还包括如果该传输路径的非公共部分在不兼容OAM功能性的基础设施上被提供，则分割该非公共部分。
依照本发明的另一方面，在分割与新终端相关联的传输路径的非公共部分期间，该方法还包括如果该传输路径的非公共部分通过至少一个载波间接口(ICI)被提供，则分割该非公共部分。
依照本发明的另一方面，在分割与新终端相关联的传输路径的非公共部分期间，该方法还包括如果该传输路径的非公共部分在未管理通信基础设施上被提供，则分割该非公共部分。
依照本发明的另一方面，激活OAM功能性包括在OAM消息源和OAM消息接收器之间交换OAM连通性检查(OAM-CC)消息和OAM性能监控(OAM-PM)消息中的一个。
依照本发明的另一方面，提供了一种在通信网络管理环境中通过交换OAM消息来撤消对单向多播连接的监控的方法。响应于从除根终端之外的终端撤消连通性的指令，从网络管理储存库中检索连接记录。确定该连接的传输路径中的公共传输路径点。从所述连接记录提取至少涉及与所述终端相关联的传输路径的非公共部分的分割信息。识别至少一个非公共兼容OAM的被管理路径段，并且将OAM配置命令仅发布给与所述终端唯一关联的非公共兼容OAM的路径段端点，以撤消OAM功能性。
依照本发明的另一方面，如果所述根终端信号通知断开，则如前所述，OAM功能性关于除根终端之外的每个终端被周期性地撤消，直到包括所述根在内的仅仅两个终端保持被连接。
依照本发明的另一方面，提供了一种包括在针对被管理的多播连接来激活OAM功能性的期间执行上述方法步骤的逻辑的网络管理系统。
依照本发明的另一方面，提供了一种包括在针对被管理的多播连接来撤销OAM功能性的期间执行上述方法步骤的逻辑的网络管理系统。
依照本发明的另一方面，提供了一种跟踪关于单向多播连接的信息的连接记录。该连接记录包括存储关于至少一个被管理的连接路径点的OAM兼容性信息的字段。
依照本发明的另一方面，该字段存储OAM连通性检查(OAM-CC)兼容性和OAM性能监控(OAM-PM)兼容性中的一个。
依照本发明的另一方面，该连接记录针对公共路径点仅存储一次OAM功能性激活指令，而与参与多播连接的终端的数目无关，所述多播连接被监控以确保存储的紧密度。
依照本发明的另一方面，提供了一种存储至少一个连接记录的网络管理储存库。
优点源自实时可配置的集中多播连接监控以及所减少的信令开销，所述信令开销的减小是由于在需要时将OAM配置命令仅发送给相关的非公共被管理路径段端点。其它优点源自紧密的连接记录，该紧密的连接记录即使当OAM消息被输送到多重路径分支端点终端时，针对公共路径点也仅存储一次OAM功能性的可操作状态。
参考附图，根据下面对示例性实施例的详细描述，本发明的特点和优点将变得更加明显，其中图1是示出了针对点到点单播内容传输，在同类的标准兼容通信基础设施上提供双向的操作、维护和管理(OAM)功能性的通信网络基础设施单元的示意图；图2是示出了针对点到点单播内容传输，在非同类的通信基础设施上根据观有改进提供双向的OAM功能性的通信网络基础设施单元的示意图；图3是示出了针对点到多点(P2MP)内容传输，在非同类的通信基础设施上提供单向OAM功能性的通信网络基础设施单元的示意图；图4是示出了依照本发明的示例性实施例，针对加入到多播组的终端开启内容输送监控的过程步骤的流程图；以及图5是示出了依照本发明的示例性实施例，针对离开多播组的终端关闭内容输送监控的过程步骤的流程图。
应该注意，上图中类似的部件具有相似的标签。
具体实施例方式
针对本说明书的目的，假设已经建立了点到多点多播连接，并且该单向点到多点连接的传输路径被理解为形成树形结构。参与该点到多点连接的终端被理解为某个多播组的一部分。N路连通性被理解为包括(多重)N个单向点到多点多播连接的提供，其定义了单个(N个)多方会话。
图3在终端根网络节点104A与终端分支端点网络节点104B1、104B2、104B3和104B4之间，示出了这种异步传输模式(ATM)单向点到多点多播连接的例子。在网络节点104A发起的所述内容流，通过中间网络节点104i1被输送到中间网络节点104i2，并在此被复制用于输送到中间网络节点104i3和104i5。越过中间网络节点104i3，该内容(在未管理的基础设施上)被输送到被管理的中间网络节点104i4。该中间网络节点104i4复制该被输送的内容用于传输到分支端点网络节点104B1和104B2。越过中间网络节点104i5，该内容被输送到中间网络节点104i6，并在此被复制用于以下传输经由中间网络节点104i7到分支端点网络节点104B3，以及经由中间网络节点104i8到分支端点网络节点104B4。应当知道，该连接仅仅是示例性的，试图将各种不同的使用事例情景包括在内以用于说明。
用于提供上述示例性连接的示例性基础设施是非同类的，即所述连接穿过不兼容OAM功能的设备。由于在中间网络节点104i1-104i2、104i6-104i7以及104i8-104B4之间的被管理的链路不支持转发OAM消息，因此分别的链路两端的接口卡对202iB1/202iAl、202iB4/202iA4以及202iB5/202iA5都是载波间接口(ICI)。
如上所述，内容经由未管理的基础设施在中间网络节点104i3和104i4之间被输送，并且如果在中间网络节点104i7和分支端点104B3之间的未管理基础设施是兼容OAM功能性的，则分支端点104B3是未管理的。每个被管理的分支端点接口卡102B1、102B2以及102B4都被连接到代表用户至网络接口(UNI)的用户端设备，而被管理的接口卡302i代表网络至网络接口(NNI)。
应当理解，连通性被提供给加入到多播组的终端，或从离开多播组的终端撤销。依照本发明的示例性实施例，对于多播组的每个终端来说，开启或关闭连接监控的OAM配置命令仅被发送给指定的加入或离开多播组的终端，在所述每个终端之间建立了单向点到多点连接。如果所述通信网络基础设施关于OAM功能性支持是非同类的，则其被部分地管理和/或包括载波间接口(ICI)；考虑传输路径的段并且将OAM配置命令仅发送给非公共被管理段路径端点。如果根节点离开了所述多播组，则将关闭连接监控的OAM配置命令发送给其它路径分支端点，并且如果所述通信网络基础设施是非同类的，则其被部分地管理和/或包括载波间接口，将关闭连接监控的OAM配置命令发送给所有兼容被管理的路径段端点。
参照图3，网络管理系统310被用来管理通信网络300上所提供的点到多点(P2MP)单向多播连接。上面提到的连通性信息被存储在网络管理系统的数据库314中，例如，被存储在这样的连接记录中只要通信网络事件影响到被监控的连接的传输路径，就由网络管理系统310检索212该连接记录用于分析316。该网络管理系统310包含用于执行路径分析316的逻辑。
依照本发明的示例性实施例，图4和图5示出了由网络管理系统310在通过交换OAM消息来提供点到多点单向多播连接监控期间所执行的示例性方法步骤。
依照本发明的示例性实施例，如图3所示例的，所述传输路径的树形结构可以被分割成兼容OAM功能性的路径段。以下段被描述-线性路径段从路径点102A延伸到路径点202iB1；-在中间网络节点104i2分支的分支路径段从路径点202iA1延伸到路径点202iB2，并在中间网络节点104i6再次分支，到路径点202iB4，并进一步经由中间网络节点104i8，继续到路径点202iB5；-越过路径点202iB4，线性路径段朝向分支端点网络节点104B3从中间网络节点104i7延伸到未管理兼容基础设施；-越过路径点202iB5，线性路径段延伸到分支端点网络节点104B4；以及-越过路径点202iB2，两条线性路径段在路径点202iA2和102B1之间，以及在路径点202iA3和202iB3之间分别延伸。
应该注意，本发明的示例性实施例所提供的优点之一是OAM连接监控最大可能地覆盖了多播连接，但是应该记住，OAM连接监控不能在被管理的或未管理的非兼容基础设施上被提供。假设通过别处描述的其它装置建立了合作，则OAM连接监控可以经由兼容未管理基础设施来被延伸(例如，延伸到路径分支端点104B3)。
在前面提到的共同未决的美国专利申请中所描述的方法被用于通过在根终端和第一分支端点终端之间交换OAM消息来提供连接监控，以在其间建立连通性之后加入所述多播组。
依照本发明的示例性实施例，在连通性被延伸到加入所述多播组的随后的分支端点终端之后，(参见图4)在从网络管理系统储存库314检索了212多播连接的连接记录之后，该传输路径分析方法316包括-确定402在所述根和新的路径分支端点之间的公共路径点；-如果需要，分割404指定给新终端的传输路径的非公共部分，；以及-识别406非公共兼容OAM的被管理路径段。
将开启OAM功能性的OAM配置命令仅发布318给非公共兼容OAM的路径段端点，如果该路径段端点相对于相应的段在上游则将其配置为OAM消息源，如果其相对于相应的段在下游则将其配置为OAM接收器。如果所述通信网络基础设施在非公共传输路径部分是兼容的和同类的，则将单个OAM配置命令发布给与新的终端关联的路径分支端点来将其配置为OAM消息接收器。
参照附图5，在除所述根之外的终端信号通知离开所述多播组之后，经由OAM消息交换来关闭内容输送监控包括，在从所述网络管理系统储存库314检索312所述连接记录之后的分析316步骤
-确定502在所述根和与终端关联的路径分支端点之间的公共路径点；-从所述连接记录提取504关于指定给所述终端的传输路径的非公共部分的任何路径分割信息；以及-识别506非公共兼容OAM的被管理路径段。
将关闭OAM功能性的OAM配置命令仅发布318给非公共兼容OAM的路径段端点。如果所述通信网络基础设施在非公共传输路径部分上是兼容的和同类的，则单个OAM配置命令被发布给与离开所述多播组的终端关联的路径分支端点来关闭其OAM功能性。一旦所述连接被减小到单播点到点连接，所述多播组将仅包括两个终端，撤消OAM连接监控的方法在前面提到的共同未决的美国专利申请中被描述。
如果离开所述多播组的终端与所述根路径点关联，则在所述多播组中的每个分支端点终端遵循图5所示的过程，直到该多播组中仅剩下两个终端，然后，所述撤消OAM连接监控的方法遵循上述共同未决的美国专利申请中所描述的步骤。因此，仅当最后两个终端断开时，OAM功能性才在公共路径点被撤消。有利地，OAM功能性的提供状态针对公共被管理的和兼容的路径点，在所述连接记录中仅被存储一次，这形成了紧密的存储记录。
多播连接监控可以包括OAM连通性检查(OAM-CC)消息和/或OAM性能监控(OAM-PM)消息的交换而不限制本发明。所述根终端可以关联于非兼容基础设施而不限制本发明；尽管没有示出，但是应当理解，连接监控覆盖从其上游开始。
优点源自实时可配置的集中多播连接监控和减少的信令开销，信令开销的减少是由于在需要时将OAM配置命令仅发送给相关的非公共被管理路径段端点。其它优点源自紧密的连接记录，这是因为即使当OAM消息被输送到多重路径分支端点终端时，针对公共路径点也仅存储一次OAM功能性可操作状态。
这里描述的方法提供了一种针对多播连接的OAM功能性的简化提供。
所说明的实施例仅是示例性的，本领域的技术人员将了解，可以实现上述实施例的变化而不脱离本发明的精神。本发明的范围仅由所附的权利要求来定义。
权利要求
1.一种在通信网络管理环境中，通过交换操作、维护和管理(OAM)消息来激活对单向多播连接的监控的方法，该方法包括下列步骤a.响应于连通性被延伸到新终端的指令，从网络管理储存库中检索连接记录；b.确定所述多播连接的传输路径中的公共路径点；c.可选地分割与新终端关联的传输路径的非公共部分；d.识别至少一个非公共兼容OAM的被管理路径段；以及e.将OAM配置命令仅发布给与所述新终端唯一关联的非公共兼容OAM的路径段端点，以激活OAM功能性。
2.根据权利要求1的方法，其中，在非公共被管理兼容OAM的路径段端点激活OAM功能性，该方法还包括这样的步骤如果路径段端点相对于相应的段在上游，则将每个非公共被管理兼容OAM的路径段端点配置为OAM消息源。
3.根据权利要求1的方法，其中，在非公共被管理兼容OAM的路径段端点激活OAM功能性，该方法还包括这样的步骤如果路径段端点相对于相应的段在下游，则将每个非公共被管理兼容OAM的路径段端点配置为OAM消息接收器。
4.根据权利要求1的方法，还包括这样的在先步骤接收影响了所监控的多播连接的传输路径的网络事件的通知。
5.根据权利要求1的方法，其中，分割与所述新终端关联的传输路径的非公共部分，如果该传输路径的非公共部分是在不兼容OAM功能性的基础设施上被提供的，则该方法还包括分割该非公共部分的步骤。
6.根据权利要求1的方法，其中，分割与所述新终端关联的传输路径的非公共部分，如果该传输路径的非公共部分通过至少一个载波间接口(ICI)被提供，则该方法还包括分割该非公共部分的步骤。
7.根据权利要求1的方法，其中，分割与所述新终端关联的传输路径的非公共部分，如果该传输路径的非公共部分是在未管理的通信基础设施上被提供的，则该方法还包括分割该非公共部分的步骤。
8.根据权利要求1的方法，其中，激活OAM功能性包括在OAM消息源和OAM消息接收器之间，交换OAM连通性检查(OAM-CC)消息和OAM性能监控(OAM-PM)消息之一。
9.一种在通信网络管理环境中，通过交换OAM消息来撤消对单向多播连接的监控的方法，该方法包括下列步骤a.响应于从除根终端之外的终端撤消连通性的指令，从网络管理储存库检索连接记录；b.确定该连接的传输路径中的公共传输路径点；c.从所述连接记录提取至少涉及与所述终端关联的传输路径的非公共部分的分割信息；d.识别至少一个非公共兼容OAM的被管理路径段；以及e.将OAM配置命令仅发布给与所述终端唯一关联的非公共兼容OAM的路径段端点，以撤消OAM功能性。
10.根据权利要求9的方法，其中，如果所述根终端信号通知断开，则所述方法步骤针对除该根终端之外的每个终端被周期性地执行，直到包括所述根在内的仅仅两个终端保持持被连接。
11.根据权要求9的方法，还包括这样的在先步骤接收影响了所监控的多播连接的传输路径的网络事件的通知。
12.一种网络管理系统，其包在针对被管理的多播连接来激活OAM功能性的期间，执行根据权利要求1的方法步骤的逻辑。
13.一种网络管理系统，其包括在针对被管理的多播连接来撤消OAM功能性的期间，执根据权利要求9的方法步骤的逻辑。
14.一种跟踪关于单向多播连接的信息的连接记录，该连接记录包括存储关于至少一个被管理的连接路径点的OAM兼容性信息的字段。
15.根据权利要求14的连接记录，其中，所述字段存储OAM连通性检查(OAM-CC)兼容性和OAM性能监控(OAM-PM)兼容性之一。
16.根据权利要求14的连接记录，还针对公共路径点仅存储一次OAM功能性激活指令，而与参与所监控的多播连接的终端数目无关，以确保存储紧密性。
17.一种网络管理储存库，其存储至少一个根据权利要求14的连接记录。
全文摘要
说明了一种通过交换OAM消息来监控点到多点单向多播连接的方法。该方法包括从网络管理系统储存库检索多播连接的连接记录，确定在根和所选的路径分支端点之间的公共原始路径点。在针对除所述根之外的终端开启内容输送监控的期间，如果需要，则分割终端指定的传输路径的非公共部分，识别兼容OAM的被管理路径段，并且将开启OAM功能性的OAM配置命令仅发布给非公共路径段端点。在针对除所述根之外的终端关闭内容输送监控的期间，将关闭OAM功能性的单个OAM配置命令仅发布给路径分支端点，或者如果关联于不再参与的终端的传输路径的非公共部分被分割，则将关闭OAM功能性的OAM配置命令仅发布给非公共路径段端点。
文档编号H04L12/18GK1703013SQ20051007883
公开日2005年11月30日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者B·W·巩特尔, D·雷诺, M·N·托菲纳提, M·法鲁克 申请人:阿尔卡特公司