专利名称：通信网络连接故障保护方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信，并且特别涉及保护通信网络连接免于无提示的故障。
背景技术：
许多通信网络都多少支持连接连续性监控功能。操作管理维护连续性检查(OAM-CC)是针对异步传输模式(ATM)网络连接的一个上述功能的例子。针对多协议标记交换(MPLS)连接也存在OAM-CC的一个版本。
根据OAM-CC，信元发送自位于通信网络连接一端或两端的网络单元，并且当没有收到连接的另一端所期望收到的信元时，检测到连接故障或出错，通常称作连续性丢失或LOC。信元发送和接收典型地通过在位于连接一端的网络单元处配置OAM-CC源以及在位于连接另一端的网络单元配置OAM-CC宿(sink)来完成。OAM-CC源将OAM-CC信元注入连接上的数据流，而OAM-CC宿从所述数据流中提取这些信元用于分析。通过在连接的每一端配置OAM-CC源和宿来提供双向连续性检查。
当例如由于交换结构故障或线路卡部件故障而发生了引起连接中的连续性丢失(LOC)的故障时，应当尽快重建连接以使该连接上的用户服务尽可能保持连续。检测并在LOC之后尽快重建连接的动作在这里称为关于LOC的连接重路由。
传统的关于LOC的重路由的一个问题是沿着连接路径的发生故障的特定位置是未知的。所知道的是在沿着路径的某处发生了故障。根据一个当前已知的关于LOC的重路由技术，基于利用专用网对网接口(PNNI)协议所计算的最佳路径来重路由发生故障的连接，该专用网对网接口协议说明性地是2002年4月的PNNI规范版本1.1，af-pnni-0055.002。然而，所述最佳路径典型地不改变，并且被重路由的连接因而经常尝试相同的路径，穿过首先经历了故障的那些相同的网络节点和链路。尽管当在网络中的相同节点和链路上重建连接时能够恢复一些LOC故障，然而通常最好完全避开网络的故障部分，以避免相同故障的重复发生。避开出故障的网络单元增加了在发现LOC时关于LOC的连接重路由能够重建用户服务的可能性。
已知仅有的用于解决所述问题的机制，是知道源节点上的初始路径，并且然后在故障发生时找出完全不同的路径，由此在重路由期间避开所有的初始网络单元并相应地避开任何可能发生故障的单元。然而，即使是这种解决方案，故障的位置仍然是未知的。另外，也许不可能建立避开了初始路径中所有网络单元的替代的不同路径。此外，由于避开许多网络单元成本较高，因此所述替代的不同路径本质上是低效且非最佳的，并且很可能不是故障后的最佳路径。
因此，仍需要改进的故障检测和保护技术，其能够定位连接故障的来源并且仅在实际故障位置附近重路由连接。
发明内容
本发明的实施例解决了关于检测和修复通信网络中的故障连接的问题，所述连接例如是ATM和MPLS连接。根据一个可能的实现，创建了一系列OAM-CC段，其共同覆盖整个连接。每个段用来监控被连接穿过的相应链路或节点的连续性。一旦在这些段之一中检测到LOC条件，检测LOC的节点就向该连接的源发送标识了故障位置的连接释放消息，由此使所述源能够在修复连接时避开该故障。
根据本发明的实施例，提供了一种用于控制通信网络中的网络连接的连接控制器。配置所述连接控制器以在通信网络中传送控制信息，所述控制信息致使所述通信网络的网络单元针对网络连接的各个段建立连接监控。
在一些实施例中，配置所述连接控制器以通过发送控制信息、接收控制信息，或通过发送并接收控制信息，来传送控制信息。
所述控制信息可以包含于控制信令的信息元素(IE)中。
可以进一步配置所述连接控制器以针对所述网络连接的段建立连接监控。
所述网络连接的段可以共同覆盖整个网络连接。
如果所述网络连接是所述通信网络的端点网络单元之间的连接，则可以进一步配置所述连接控制器以接收该网络连接段上的故障的指示，并且在所述端点网络单元之间建立新的网络连接，所述新的网络连接避开了其上检测到故障的网络连接段。
可以在也包括网络单元的通信网络中提供所述连接控制器，配置该网络单元以通过通信网络建立所述网络连接。多个网络单元中的至少一个子集优选地能够响应于所述控制信息而针对所述网络连接的段建立连接监控。在这种情况下，可以在所述通信网络的网络管理系统中、在所述网络单元一个或多个中，或同时在所述网络管理系统和所述网络单元的一个或多个中，提供所述连接控制器。
也提供了用于监控通信网络中的网络连接的装置，并且该装置包括连接监控模块，和用于配置该监控模块以通过所述网络连接的多个段之一与另一监控模块传送连接监控信息的装置。
可以配置所述监控模块以通过以下操作来传送连接监控信息向另一监控模块发送连接监控信息、接收来自另一监控模块的连接监控信息，或向另一监控模块发送连接监控信息并接收来自该另一监控模块的连接监控信息。
在一些实施例中，可以配置所述监控模块以通过所述网络连接的多个段中的各个段与多个其它监控模块传送连接监控信息。
所述连接监控信息可以是例如OAM-CC信元。
还可以配置所述监控模块来基于所述连接监控信息而检测所述网络连接段上的故障。
根据一个实施例，所述用于配置的装置包括连接控制器。可以进一步配置所述连接控制器来向所述网络连接的源发送被检测故障的指示，该指示包括标识该网络连接段的信息。所述网络连接的源响应于所述指示而在被检测故障附近重路由所述网络连接。
所述指示可以是连接释放消息，而所述标识网络连接段的信息可以是以下内容中的一个或多个通信网络中网络单元的标识符，以及该通信网络的网络单元之间的通信链路的标识符。
所述用于配置的装置可以接收控制信息并且响应于所述控制信息来配置所述监控模块。
在通信网络中，被配置用来通过所述通信网络建立网络连接的网络单元的至少一个子集，可以包括用于监控网络连接的装置。然而，所述子集的网络单元之间的被监控网络连接段，可能包括在该子集的网络单元与一个或多个其它网络单元之间的通信链路。
所述网络单元可以包括所述网络连接的源网络单元和目的网络单元。在这种情况下，通过其建立网络连接的网络单元子集的每个网络单元的监控模块，被配置用来基于所述连接监控信息检测所述网络连接的各个段上的故障。通过其建立所述网络连接的网络单元子集的每个网络单元，可以被进一步配置用来向源网络单元发送被检测故障的指示，该指示包括标识所述网络连接段的信息，并且所述源网络单元可以被进一步配置用来接收该指示并且响应于该指示而在所述被检测故障附近重路由所述网络连接。
本发明的另一个方面提供了一种连接控制器，配置该连接控制器用来接收多个网络连接段之一上的故障的指示、识别其上发生故障的段，并且响应于该指示而在所述段附近重路由所述网络连接。
本发明还提供了一种通信网络连接故障保护方法，所述方法包括针对通信网络中的多个网络连接段建立连接监控、针对连续性丢失条件而监控所述多个段，并且响应于在所述多个段之一上检测到连续性丢失条件而信号发送关于所述网络连接段上的故障的指示。
如果所述网络连接是双向连接，则所述建立可能涉及为每个段的每个方向建立单向连接监控，以实现所述段的双向监控。
所述网络连接可能包括通过所述通信网络的网络单元被建立的网络连接。响应于可能被发送到所述网络单元的控制信息，可以针对网络单元的至少一个子集之间的段建立连接监控。
信号发送可能涉及例如发送连接释放消息，该连接释放消息包括故障位置的指示。
在一些实施例中，所述方法还包括响应于所述连接释放消息而在故障位置附近重路由所述网络连接。
通过检查下面对本发明的特定说明性实施例的描述，本发明实施例的其它方面和特征对于本领域的技术人员将变得显而易见。
现在将参考附图更详细地描述本发明实施例的例子，其中-图1是其中可实现本发明实施例的示例性通信系统的框图；-图2是其中监控整个连接的通信网络的框图；-图3是其中监控单向连接段的通信网络的框图；-图4是其中监控双向连接段的通信网络的框图；-图5是根据本发明实施例的网络单元的框图；以及-图6是根据本发明实施例的方法的流程图。
具体实施例方式
图1是其中可实现本发明实施例的示例性通信系统10的框图。通信系统10包括通信网络12和网络管理系统(NMS)24。通信网络12包括网络单元14、16、18、20、22，可在这些网络单元之间建立通过网络12的通信网络连接。通信网络12中的网络单元包括边界或边缘网络单元14、22，以及互连的核心网络单元16、18、20，其中该边界或边缘网络单元可以连接到例如终端用户设备、其它通信网络和/或其它外部设备的接入设备。
为了避免拥塞，没有在图1中明确示出可以在通信网络中提供或结合通信网络操作的其它设备，例如终端用户设备以及其它用户、管理或控制设备。因此应当认识到，图1的系统以及其它图的内容仅旨在说明的目的。本发明的实施例决不限于任何特定类型的网络、设备以及互连或通信。
网络单元14、16、18、20、22可以是交换机、路由器或基本上任何通信设备，其中通信网络连接可以通过这些通信设备而被建立。通信网络连接实际上可以是在其上交换通信信号的任何类型的连接。如本领域的技术人员将认识到的，连接可以包括有线连接、无线连接或其一些组合。可以针对例如电话呼叫和数据通信会话而建立连接。通信网络中可用的特定类型的通信连接可能取决于例如网络单元14、16、18、20、22的类型、网络中使用的协议、使用网络的服务提供商所提供的服务、针对其建立连接的终端用户设备的类型，以及可能地其它因素。
在操作中，网络单元14、16、18、20、22可以产生、接收并处理配置控制消息或命令，从而建立或设立、可能地维护并释放或拆除通信网络连接。几种不同的机制可以被用于通信网络连接管理。例如，ATM交换永久虚连接(SPVC，ATM Switched Permanent Virtual Connection)可以在NMS 24的控制下被建立。利用从源节点到目的节点的ATM信令和路由(典型地是PNNI)，可以穿过网络12建立SPVC。在这种情况下，例如，NMS 24可以配置网络单元14上的源以及可选地网络单元22上的目的地，并且PNNI被用来建立它们之间的连接。
本领域的技术人员所熟悉的这种连接类型，代表了一种可以与其结合地实现本发明实施例的一种连接类型的说明性例子。应当认识到，本发明决不限于SPVC。也设想了可能涉及或不涉及NMS 24的其它类型的连接。ATM网络连接还包括例如永久虚连接(PVC)和/或交换虚连接(SVC)。在其它实施例中，例如MPLS标记交换路径(LSP)的非ATM网络和连接被监控。
在系统10中，网络单元14，22之间的网络连接可以经由不同的路由、通过通信网络12而被建立。这些路由包括网络单元16、20、网络单元18、网络单元18、20、或全部三个核心网络单元16、18、20。该示例性网络连接的一个路由基于路由标准而被选择，并且该网络连接因而通过所选路由中的网络单元而被建立。本领域的技术人员熟悉许多可能的路由选择和连接建立技术(例如PNNI)。
一种在通信网络12中防止故障的保护措施可以通过针对连续性监控网络连接而被提供。典型地利用OAM-CC信元来监控ATM和MPLS连接的端到端连续性。对于例如ATM SVC或SPVC的双向连接，这通过在连接的每一端为信元建立OAM-CC源和OAM-CC宿来实现。在例如MPLS LSP的单向连接的情况下，OAM-CC源在所述连接的源被建立，而OAM-CC宿在所述连接的目的地被建立。
针对连续性的连接监控涉及从OAM-CC源经由所述连接向OAM-CC宿发送OAM-CC信元。如果OAM-CC宿在其接收的OAM-CC信元流中检测到中断，则该OAM-CC宿通知信令平面，其中该信令平面向所述连接的源信号发送释放消息。一旦接收到所述释放消息，所述连接源就释放该连接并且尝试针对整个连接的关于LOC的重路由。
图2是其中监控整个连接的通信网络的框图。在图2的系统30中，端点网络单元34、40经由通过通信网络32的网络连接进行通信。所述网络连接穿过网络单元36、38。
端点网络单元34、40中的每个都包括用于连接到接入设备(未示出)的接入接口42、52，交换结构44、54，网络接口46、56，以及连接监控器48、58。本领域的技术人员熟悉如图2所示的端点网络单元34、40的部件，以及其操作。
连接监控器48、58合作以监控端点网络单元34、40之间的整个网络连接。尽管所述网络连接包括多个段网络单元34、36之间、网络单元36、38之间以及网络单元38、40之间，然而连接监控器48、58仅实现从接入接口42到接入接口52的整个网络连接的监控。
考虑利用OAM-CC监控从网络单元34到网络单元40的单向连接的例子。端点网络单元34、40之间的任何通信链路或部件的故障，中断到连接监控器58中的OAM-CC宿的OAM-CC信元流，并且被连接监控器58作为LOC条件而检测到。不论是可能能在重路由连接时所避开的特定通信链路的故障还是特定网络单元的故障，连接监控器58都不能确定故障的位置。
当被通告检测到的LOC条件时，可能是上述例子中的网络单元334的连接源尝试重路由完全不同路径上的连接，这避开了先前使用的所有通信链路和网络单元36、38。
根据本发明的一个方面，网络连接的段被监控。在一个实施例中，OAM-CC段是沿着要被监控的连接的整个路径而被建立的。每个OAM-CC段可以被用来例如监控网络单元之间或被连接穿过的网络单元内的链路上的连接连续性，由此单独地监控每个网络单元和链路以确保网络连接的连续操作。
沿网络连接的路由建立一系列OAM-CC段允许整个路径被监控，同时也监控每个网络单元的故障。在利用OAM-CC监控双向连接的情况下，通过在OAM-CC段的每一端建立OAM-CC源和OAM-CC宿、以双向方式实现逐段监控。对于单向连接，根据连接上的业务流方向，在OAM-CC段的每一端建立OAM-CC源或OAM-CC宿。下面分别参考图3和图4更详细地描述根据本发明实施例的单向和双向连接段监控的建立和操作。
图3是其中监控单向连接的段的通信网络的框图。图3的系统60包括网络单元64、66、68，它们在通信网络62中有效耦合到一起。网络单元64、68之间的网络连接穿过网络单元66。
边界网络单元64、68中的每个都包括接入设备通过其而获得到通信网络62的接入的接入接口72、92，有效耦合到接入接口72、92的交换结构74、94，以及有效耦合到交换结构74和例如通信网络62中的网络单元66的其它设备的网络接口76、96。监控模块71、91和79、99分别有效耦合到接口72、92和76、96。
核心网络单元66类似地包括有效耦合到其它设备、交换结构84和监控模块81、89的接口82、86。然而，核心网络单元内的接口82、86通常是相同类型的接口，如所示的那样，与在通信网络的其它设备中所提供的网络接口相兼容。
应当认识到，图3所示的网络单元64、66、68的特定内部结构仅旨在说明的目的。通信网络的网络单元可以包括比明确示出的那些更多、更少或不同的部件和/或具有不同的互连。本发明决不限于任何特定类型或结构的通信网络或网络单元。
本领域的技术人员熟悉图3所示的网络单元部件的许多可能的实现。每个接入接口72、92和网络接口76、82、86、96例如可以是各种不同类型中的任一种，这取决于例如与其通信的设备和通信协议以及所支持的介质。接入接口72、92与接入设备、协议和介质相兼容，并且网络接口76、82、86、96与其它设备、协议和通信网络62中使用的一个或多个通信介质相兼容。
接口72、76、82、86、92、96和交换结构74、84、94代表这样的部件的例子可以在通信网络设备中被实现并且构成网络连接的一部分。业务被交换结构74、84、94在网络单元接口之间交换，和/或可能被插入通信路径或从通信路径中提取。可以构成通信网络连接的一部分的其它部件对本领域的技术人员也是显而易见的。
根据本发明的实施例，配置监控模块71、79、81、89、91、99以针对网络单元64、68之间的网络连接段建立连接监控。这些模块可以主要在软件、硬件或其组合中被实现。在一个可能的实现中，监控模块71、79、81、89、91、99作为由处理部件执行的软件而被存储在存储器(未示出)中，所述处理部件例如是微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
被监控的网络连接段可以包括内部设备段和外部网络段中任一个或二者。内部段实现了对在网络单元内的一部分连接的监控以及因此的对通过网络单元的数据路径的监控。网络单元64、66、68内的段102、106、110是内部段。例如段104、108的外部段规定了网络单元之间通信链路的监控。
显而易见，如图3所示的被监控段实现了对网络单元64、68之间整个网络连接的监控。然而，应当认识到，被监控段在所有实施例中都不必跨越全部网络连接。如果期望的话，这里公开的技术可以被用来仅监控网络连接的一部分。
可以针对网络连接段建立监控的一个方式，是通过在网络单元64、66、68配置OAM-CC源和宿来建立OAM-CC监控。如上面指出的，在系统60中实现单向监控，并且相应地配置OAM-CC源以从监控模块71向监控模块79发送OAM-CC信元，从而允许监控在102所示的方向中穿过交换结构74的内部段。在监控模块79，配置OAM-CC宿来接收OAM-CC信元，并且基于OAM-CC信元或更具体地在期望时刻OAM-CC信元的缺乏，来确定被监控的内部段是否已发生故障。
OAM-CC源和宿的实际配置可能涉及实现或调用监控模块71、79处的OAM-CC源和宿软件。该软件可能已被预安装到网络单元64中，或者从通信网络62的NMS或其它源下载到网络单元64。
可以以基本类似的方式建立针对网络单元64、68之间的其它网络连接段的单向监控。在监控模块79、81处分别进行的OAM-CC源和OAM-CC宿的配置，建立了对网络单元64、66之间的链路的监控，如104所示。另外，监控模块81、89、91处的OAM-CC源和监控模块89、91、99处的OAM-CC宿，类似地在106、108、110所示的方向中建立针对其它段的监控。
可以在已经通过配置监控模块来与其它监控模块通信(即发送和/或接收例如OAM-CC信元的连接监控信息)而建立了网络连接之后，来建立被监控的段。
根据另一实施例，基于段的监控在连接被创建时被建立。这可以通过连接监控控制信息来完成，该连接监控控制信息在连接建立消息或其它控制信令中、在网络中被传送。连接监控控制信息可以指示例如在连接上需要“增强的连接监控”。这个指示可以在初始建立消息中针对连接而被提供。在ATM连接的情况下，例如，可以通过新的或被修改的信息元素(IE)来提供所述指示，所述信息元素通知连接所穿过的每个网络单元应当创建OAM-CC源和OAM-CC宿。
所述连接监控控制信息可能来自NMS或网络单元，这取决于连接的类型。对于NMS控制的连接，NMS优选地将连接监控控制信息发送到路由中的至少第一网络单元。NMS还可以将连接监控控制信息发送到路由中的所有其它网络单元。可选地，该第一网络单元，以及类似地路由中的每个其它网络单元，将连接监控控制信息传递给路由中的下一个网络单元。要被监控的连接所穿过的网络单元响应于所述连接监控控制信息而针对连接的各个段建立监控。
这些传输机制中的任一种都可用来分配连接监控控制信息，所述信息来自网络单元而不是来自NMS。例如，确定网络连接的整个路由的网络单元，可以将连接监控控制信息发送到路由中的每个网络单元。然而，可以预期更经常地配置产生连接监控控制信息的源网络单元来将该控制信息发送到路由中的下一个网络单元，同时路由中的每个网络单元沿该路由传递所述连接监控控制信息。
通信网络可以包括支持和不支持连接监控的网络单元。在这种情况下，网络连接可以穿过两种类型的网络单元，而仅那些支持连接监控的网络单元才建立对连接段的监控。假设网络单元64、66之间的外部段穿过不支持连接监控的中间网络单元(未示出)。所述中间网络单元不能配置OAM-CC源和宿，并且因此不能建立对网络单元64、66之间的连接段的监控。然而，网络单元64、66仍能够建立对它们之间的连接的监控。在这种情况下，包括网络单元64、66和另一网络单元之间的通信链路的被监控段被建立。
被监控网络连接段可以因此具有可变的“长度”。在图3的系统60中，每个外部段都包括网络连接的路由中的连续网络单元64、66和66、68之间的通信链路，尽管在上面的例子中，网络单元64、66之间的被监控段穿过中间网络单元。
通信网络还可以包括支持不同类型监控的网络单元。尽管一些网络单元支持内部和外部段，然而其它的可能不支持内部段。如果网络单元68例如利用有效耦合到接入接口92的连接监控器而仅支持连接端点监控，则网络单元66、68之间的被监控段同时包括外部通信链路和网络单元68内的内部路径。
一旦针对网络连接段的监控已被建立，连接故障就可以被检测到。OAM-CC宿例如可以检测其接收的OAM-CC信元流中的中断。OAM-CC宿通过通知控制器或其它信令控制平面部件(未示出)而提供被检测故障的指示。所述控制器例如在连接释放消息中将被检测故障的指示发送到连接的源，例如始发网络单元或NMS。所述故障指示也可以或替代地被发送到其它设备或部件，说明性地被发送到目的网络单元。
所述故障指示优选地还包括以节点或链路标识符的形式标识了其上检测到故障的网络单元或段的信息，该标识符指示了被检测故障的位置。这个信息允许仅在指定故障附近重路由连接。
可参考图1进一步说明这里公开的基于段的网络连接监控的优点。考虑从网络单元14通过网络单元18到网络单元22的网络连接。根据传统的技术，网络单元14、22仅监控整个连接。响应于连接上的故障检测，网络单元14或NMS 24尝试通过网络单元16、20重路由该连接，这完全避开了网络单元18和先前路由的所有部分，即使故障可能仅发生在这些链路之一上。如果所述故障例如是在网络单元18、22之间的链路上，则下一个最佳路由可能通过网络单元18、20，尽管由于传统监控技术不确定故障的位置并因此在重路由期间避开了整个先前的路由而不会选择所述下一个最佳路由。在这个例子中，通过网络单元16、20的连接的新路由是次最佳的。
然而，根据本发明的实施例，可以针对网络单元14、18、22中的每一个以及它们之间的链路而建立监控。在网络单元18、22之间的链路上检测到的故障被报告给网络连接的源，所述源因而能够仅在所述链路附近重路由该连接。在上面的例子中，由于仅网络单元18、22之间的链路发生了故障并且应当被避开，因此通过网络单元16、20的次最佳路由不需要在重路由期间被使用。通过网络单元18、20的下一个最佳路由被选择，并且网络单元14、22之间的通信可以恢复。
本发明的实施例也可以用来建立对双向连接的监控。图4是其中监控双向连接的段的通信网络的框图。
图4的系统120包括三个网络单元122、126、128。每个网络单元包括监控模块171/179、181/189、191/199。
在监控模块内作为功能部件的说明性例子而示出了源和宿，其可以被配置用来在监控模块之间传送连接监控信息。监控模块171/179、181/189、191/199因而代表图3的监控模块71/79、81/89、91/99的说明性实施例。
为了避免图4中的拥塞，没有明确示出网络单元的其它部件以及通信网络。然而应当认识到，网络单元122、126、128可以包括其它部件，例如图3所示的接口和交换结构。在这种情况下，每个网络单元122、126、128的监控模块之间的内部段穿过接口和交换结构，即使这些段在图4中作为直接连接而被示出。
OAM-CC源和宿代表了图4所示的源和宿的例子，并且这里被用来说明系统120的操作。
对于双向监控，针对每个被监控段在每个监控模块171、179、181、189、191、199处配置一个源和一个宿。可以基本如上所述地那样通过在每个监控模块配置源和宿来完成对段的监控的建立。在一个实施例中，用于双向连接的源和宿同时被配置。源138和宿136例如可以响应于连接建立消息而在监控模块171处被配置，所述连接建立消息指示要实现增强的监控。每个其它监控模块179、181、189、191、199然后类似地在建立连接时建立所有需要的源和宿。
有可能替代地在每个方向中分离地建立监控。在这种情况下，可以在监控模块171处配置源138，并且然后在监控模块179处配置相应的宿135。单向监控建立可以通过配置源137和宿152等而针对一个方向中的连接的每个段来进行，并且然后针对反方向来进行。当针对反方向在监控模块171配置宿136时，完成了双向监控建立。
中间的方法可能从而包括针对每个段配置双向监控。如上所述地配置源138和宿135。针对网络单元122中内部段的反方向中的监控，通过配置源131和宿136而被建立。针对网络单元122、126之间的外部段、通过配置源137、宿152、源148和宿133来重复上述过程。在另一个实施例中，监控模块可以在基本相同的时刻配置多个源，从而更迅速地建立对段的监控。例如，在已配置宿135之后，源137、131二者可以在监控模块179处被配置。
在操作中，监控模块171中的源138向宿135发送OAM-CC信元，用于在所示方向中监控网络单元122、128之间的内部网络连接段。对所述内部段的反方向中的监控，由源131和宿136来提供。监控模块171因而发送例如以OAM-CC信元形式的连接监控信息给另一个监控模块179，用于由监控模块179在监控所述内部段时使用，并且还基于接收自监控模块179的连接监控信息来监控所述内部段的故障。
监控模块179、181彼此结合地操作，以监控网络单元122、126之间的外部段。利用监控模块181所进行的故障检测，源137和宿152实现了在一个方向中对外部段的监控，并且利用监控模块179所进行的故障检测，源148和宿133实现了在另一方向中对该外部段的监控。监控模块171、179的源/宿对150/147、143/146、监控模块189、191的源/宿对149/161、167/145以及监控模块191、199的源/宿对163/164、166/165，类似地规定了对各个内部和外部段的双向监控。如上所述，特定方向中段的故障被监控模块检测到，该监控模块包括所述方向中的OAM-CC信元流的宿。
通过重路由故障点附近的连接，双向连接段上一个方向中的故障基本上可以如上所述地针对单向连接而被处理。即使故障影响了双向连接上仅一个方向中的通信，也通常期望重路由该连接以重建两个方向中的通信。
应当认识到，图4所示的源和宿不限于仅OAM-CC源和宿。也设想了传送不同于OAM-CC信元的连接监控信息的不同类型的源和宿。
如果使用其它类型的连接监控信息和监控方案，则可以实现双向连接监控而不必针对每个被监控段配置分离的源。例如，可以配置单个源来在多个段上发送连接监控信息。可以类似地配置监控模块中的宿来接收来自多个被监控段的连接监控信息。在这种情况下，监控模块134中的源131、137和宿133、135例如可以分别被并入单个源和单个宿。
图5是网络单元的框图，并且提供了对功能部件的更详细说明，该功能部件可以被用来实现根据本发明实施例的分段网络连接监控。
图5的网络单元170包括收发信机176内的发送器172和接收器174、有效耦合到发送器172和接收器174的连接控制器，以及有效耦合到连接控制器178的监控模块180。监控模块180包括一个或多个OAM-CC源182、一个或多个OAM-CC宿184、有效耦合到OAM-CC源182的定时器186，以及有效耦合到定时器186和OAM-CC宿184的LOC检测器188。
收发信机176中的发送器172和接收器174实现了与例如其它网络单元或接入通信设备的设备的通信，并且可以在硬件、软件或其组合中被实现。在具有如图3所示结构的网络单元中，收发信机176代表这样的部件网络单元的内部部件通过其与交换结构进行交互以将业务插入数据和/或控制通信路径并从该路径提取业务。为了连接控制器178，特别关注控制平面通信以及因此的控制路径，尽管监控模块180优选地用于监控数据路径。
连接控制器178以及监控模块180也可以主要在硬件中、由处理部件执行的软件中或利用硬件和软件的组合来被实现。
根据用于建立对穿过网络单元170的通信网络连接段的监控的机制，连接控制器178可以以不同的方式被配置用来在网络中传送连接监控控制信息。例如，源网络单元处的连接控制器178通过发送器172将连接监控控制信息发送到通信网络的其它网络单元。监控控制信息致使支持连接监控的其它网络单元建立针对各个网络连接段的连接监控。如果网络单元例如在连接建立期间将连接监控控制信息中继到其它网络单元，则每个网络单元中的连接控制器178也被配置用来发送连接监控控制信息。
连接控制器也可以或替代地接收连接监控控制信息。例如，目的网络单元可能在连接建立期间接收连接监控控制信息，但不必也发送这种类型的控制信息。对于从NMS或其它远程系统建立和/或控制的连接，每个网络单元中的连接控制器178也可以被配置用来接收但不必发送连接监控控制信息。如果连接控制信息在沿连接的路由的网络单元之间被传递，则至少在源和目的网络单元之间的中间网络单元中的连接控制器178优选地被配置用来接收并发送连接监控控制信息。
如上面所指出的，可以在控制信令中提供所述连接监控控制信息，所述信令说明性地作为由连接控制器发送并接收的建立消息中的“增强的连接监控”IE。
尽管通信网络中的网络单元通常包括某种形式的连接控制器以允许建立网络连接，然而通信网络内的一些网络单元可能不支持连接监控。在例如支持连接监控的网络单元170的网络单元中，进一步配置连接控制器178来建立对网络连接段的连接监控。在网络单元170中，这通过配置监控模块180以与一个或多个其它监控模块传送连接监控信息来实现。
尽管在图5中为了说明而分离地示出了连接控制器178和监控模块180，然而应当认识到，在监控模块180中配置一个或多个源和/或一个或多个宿的功能，实际上可以作为连接控制器178的一部分或被并入监控模块来被实现。这里对配置监控模块的连接控制器的参考应当被相应地解释。连接控制器的监控配置功能性可以由监控模块本身或分离地来提供。
配置监控模块180以发送、接收或发送并接收连接监控信息。在图5所示的实施例中，连接监控信息采用OAM-CC信元的形式。一个或多个OAM-CC源182和一个或多个OAM-CC宿184被配置用来发送并接收信元。上面已经详细描述了配置源和宿以建立对一个或多个段的单向或双向段监控。每个OAM-CC源182将OAM-CC信元发送到相应的宿，该宿对于内部段可以是相同网络单元的一部分，或不同网络单元的一部分。每个OAM-CC宿184接收来自本地或远程OAM-CC源的OAM-CC信元。根据网络单元的结构和被监控段的类型，一个或多个OAM-CC源182和一个或多个宿中的一些或全部可以有效耦合到发送器172和接收器174，用于传送OAM-CC信元。
定时器186协调由一个或多个OAM-CC源182发送的OAM-CC信元的定时，并且还提供用于LOC检测器188的定时源。如果OAM-CC宿184没有在预定时间间隔内在被监控段上接收到OAM-CC信元，则该LOC检测器188检测到LOC条件。尽管作为监控模块180的一部分被示出，然而定时器186可以是外部定时源，例如网络单元中的时钟源。还应当认识到，LOC检测功能可以被并入每个OAM-CC宿184。
因此配置监控模块180来基于连接监控信息检测网络连接段上的故障，所述连接监控信息如图5中的OAM-CC信元。被检测故障的指示优选地由监控模块180提供，作为来自网络单元170中的LOC检测器188的告警输出。所述故障指示可以被网络单元170本地处理，例如在该网络单元是连接的源网络单元的情况下。所述故障指示也可以或替代地被发送到连接的源，该源可能是另一网络单元或对于一些连接可能是例如NMS的远程系统。
根据本发明的实施例，所述故障指示包括标识了其上检测到故障的段的信息。可以例如通过节点或网络单元标识符或通过通信链路标识符或通过二者，来标识故障的位置。如果故障指示是通过信号发送连接释放消息而被发送的，则故障位置信息可以包含于连接释放消息的信息元素中。可以替代地使用其它故障检测和位置报告机制，其例子对本领域的技术人员来说是显而易见的。
向网络连接的源报告故障位置，允许响应于故障指示而在被检测故障附近重路由连接。这有效地在这样的路由上建立新的网络连接该路由避开了其上检测到故障的先前路由的段。
实现连接修复或重路由功能的具体设备可以是网络单元，例如连接的源网络单元。在这种情况下，进一步配置连接控制器178以接收故障指示，并且响应于该指示而在被检测故障附近重路由网络连接。
对重路由的连接的分段监控可以基本如上所述地那样被建立。在重路由的连接的段上发生故障的情况下，另一个路由可以被选择并被用来修复该连接。在一些实施例中，其上先前检测到故障的网络单元或链路的故障状态被监控。这允许一旦已清除先前检测到的故障就将先前的路由用在重建连接中，该先前的路由可能是如上指出的连接的最佳路由。
对于NMS控制的连接，在NMS处的连接控制器中实现重路由功能。即使NMS可能没有参与连接的实际监控并且因而不包括监控模块，其也可以响应于被检测故障来重路由连接。因此，在一些实施例中，配置连接控制器来接收在多个网络连接段中的任一个上检测到的故障的指示，以及在其上检测到故障的段位置的指示，并且响应于所述指示而在被检测故障的位置附近重路由网络连接。
尽管上面主要就系统或装置进行了描述，然而可以作为方法来体现本发明的方面。图6是一个这种方法的例子的流程图。
图6的通信网络连接故障保护方法190开始于建立连接的操作192。在示例性方法190中，在192的操作还包括在建立连接时建立对连接段的监控。然而，如上面指出的，不必在建立连接时建立对连接的监控。在一个实施例中，被监控段共同实现了对在192建立的整个连接的监控。
在194监控段，直到在195在段上检测到故障，或直到释放或终止了连接。如在196所示，对其上检测到故障的段的确定，可以基于节点标识符、链路标识符或包含于故障指示中的其它信息来进行，其中所述故障指示被报告给说明性地是源网络单元或NMS的连接的源。由此标识了其上已发生故障的段。
在被监控段穿过不支持连接监控的网络单元的情况下，在196确定被检测故障的位置，可能包括附加的处理。网络单元A例如可能不知道连接的当前路由中的下一个网络单元B不支持连接监控，并且其监控的段实际上延伸到随后的网络单元C。网络单元A可以因而检测并报告A-B通信链路上的故障，该故障可能是由网络单元B的内部故障所引起的。
尽管网络单元A报告A-B链路上的故障，然而向其报告故障的连接的源可能能够通过查询网络设备信息而更好地估计(assess)故障。所述信息可以指示网络单元A、B和C的能力，并被用来确定网络单元B不支持连接监控，并且因此被监控且发生故障的段从A延伸到C。因此，可以在重路由期间避开整个被监控且发生故障的段，其包括网络单元B和B-C链路并且不只是A-B通信链路。
在198，通过重路由所述位置附近的连接，如上所述地修复连接，所述位置即被检测故障的段。
通过前面对系统和装置的描述，实现方法190的操作的各种可能方式以及本发明的其它实施例将变得显而易见，其中所述其它实施例可能包括比图6所示的操作更多、更少、或不同的操作和/或不同的排顺。这里未具体公开的其它变型对本领域的技术人员是显而易见的。
通过避开引起LOC的故障而经由更成功的关于LOC的连接重路由，本发明的实施例可以提供改进的网络可用性。为提供较高级别的网络可用性，连续性故障检测和连续性故障附近的连接重路由被迅速地完成。网络可用性对通信网络提供商和客户是至关重要的。
通过避开仅那些引起故障的网络资源，网络资源利用也可以通过发生故障的连接的路径选择而得到改进，所述网络资源例如是网络单元和链路。
通过标识故障涉及哪些网络资源来报告故障的位置，可以提供改进的网络诊断能力的另一个优点。
所进行的描述的只是本发明原理应用的说明。其它安排和方法可以由本领域的技术人员在不脱离本发明范围的情况下来实现。
例如，可以利用比图中明确示出且这里公开的更多、更少或不同部件和操作、不同的互连方式，来实现本发明的实施例。可以结合不同于例如图中明确示出的点到点连接的连接来实现本发明的实施例。包括组播和广播连接的点到多点连接是可以为其建立分段监控的其它类型连接的例子。
此外，尽管主要就系统和方法进行了描述，然而也设想了本发明的其它实现，例如作为存储在计算机可读介质上的指令。
权利要求
1.一种用于控制通信网络中的网络连接的连接控制器，配置所述连接控制器以在所述通信网络中传送控制信息，所述控制信息致使所述通信网络的网络单元针对所述网络连接的各个段建立连接监控。
2.根据权利要求1的连接控制器，其中，配置所述连接控制器以通过发送控制信息、接收控制信息或发送并接收控制信息来传送控制信息。
3.根据权利要求1的连接控制器，其中，所述控制信息包括控制信令中的信息元素。
4.根据权利要求1到3中任一个的连接控制器，其中，进一步配置所述连接控制器以针对所述网络连接的段建立连接监控。
5.根据权利要求1到3中任一个的连接控制器，其中，所述网络连接的各个段共同构成整个网络连接。
6.根据权利要求1到3中任一个的连接控制器，其中，所述网络连接包括所述通信网络的端点网络单元之间的连接，并且其中，进一步配置所述连接控制器以接收所述网络连接的段上的故障的指示，并且建立所述端点网络单元之间的新网络连接，该新网络连接避开了其上检测到故障的网络连接的段。
7.一种通信网络，其包括根据权利要求1到3中任一个的连接控制器；以及被配置用来建立通过所述通信网络的网络连接的的多个网络单元，所述多个网络单元的至少一个子集能够响应于所述控制信息而针对所述网络连接的段建立连接监控。
8.根据权利要求7的通信网络，其中，所述连接控制器包括所述通信网络的网络管理系统、所述网络单元中的一个或多个，或所述网络管理系统和所述网络单元中的一个或多个。
9.用于监控通信网络中的网络连接的装置，所述装置包括连接监控模块；以及用于配置所述监控模块以通过所述网络连接的多个段之一来与另一监控模块传送连接监控信息的装置。
10.根据权利要求9的装置，其中，配置所述监控模块以通过下列操作来传送所述连接监控信息向另一监控模块发送连接监控信息、接收来自该另一监控模块的连接监控信息，或向该另一监控模块发送连接监控信息并接收来自该另一监控模块的连接监控信息。
11.根据权利要求9的装置，其中，配置所述监控模块以通过所述网络连接的多个段中的各个段来与多个其它监控模块传送连接监控信息。
12.根据权利要求9到11中任一个的装置，其中，所述连接监控信息包括操作管理维护连续性检查信元。
13.根据权利要求9到11中任一个的装置，其中，配置所述监控模块以基于所述连接监控信息来检测所述网络连接的段上的故障。
14.根据权利要求13的装置，其中，所述用于配置的装置包括连接控制器，进一步配置该连接控制器以向所述网络连接的源发送所述被检测故障的指示，该指示包括标识所述网络连接的段的信息，所述网络连接的源响应于该指示而在被检测故障附近重路由所述网络连接。
15.根据权利要求14的装置，其中，所述指示包括连接释放消息，并且其中，所述标识网络连接的段的信息包括以下内容中的一个或多个所述通信网络中网络单元的标识符，以及所述通信网络的网络单元之间的通信链路的标识符。
16.根据权利要求9到11中任一个的装置，其中，所述用于配置的装置接收控制信息，并且响应于所述控制信息来配置所述监控模块。
17.一种通信网络，其包括多个网络单元，其被配置用来建立通过所述通信网络的网络连接，所述多个网络单元的至少一个子集包括根据权利要求9到11中任一个的装置。
18.根据权利要求17的通信网络，其中，所述子集的网络单元之间的网络连接的被监控段，包括该子集的网络单元和一个或多个其它网络单元之间的通信链路。
19.根据权利要求17的通信网络，其中所述多个网络单元包括所述网络连接的源网络单元和目的网络单元；通过其建立所述网络的网络单元的子集的每个网络单元的监控模块，被配置用来基于所述连接监控信息而检测所述网络连接的各个段上的故障；通过其建立所述网络连接的网络单元的子集的每个网络单元，被进一步配置用来向所述源网络单元发送被检测故障的指示，该指示包括标识所述网络连接的段的信息；以及所述源网络单元被进一步配置用来接收所述指示并且响应于该指示而在所述被检测故障附近重路由所述网络连接。
20.一种连接控制器，其被配置用来接收网络连接的多个段之一上的故障的指示、识别其上发生故障的段，并且响应于该指示而在所述段附近重路由所述网络连接。
21.一种通信网络连接故障保护方法，其包括针对通信网络中网络连接的多个段建立连接监控；监控所述多个段的连续性丢失条件；以及响应于所述多个段之一上的连续性丢失条件的检测，信号发送所述网络连接的段上的故障的指示。
22.根据权利要求21的方法，其中，所述网络连接包括双向连接，并且其中，所述建立包括针对所述多个段中每个段的每个方向建立单向连接监控，以实现所述段的双向监控。
23.根据权利要求21的方法，其中，所述网络连接包括通过所述通信网络的网络单元而被建立的网络连接，所述方法还包括向所述网络单元发送控制信息，其中，所述建立包括响应于所述控制信息而针对所述网络单元的至少一个子集之间的段建立连接监控。
24.根据权利要求21到23中任一个的方法，其中，所述信号发送包括发送连接释放消息，该连接释放消息包括所述故障的位置的指示。
25.根据权利要求24的方法，其还包括响应于所述连接释放消息而在所述故障的位置附近重路由所述网络连接。
全文摘要
公开了通信网络连接故障保护方法和系统。控制信息在通信网络中被传送，并且致使所述通信网络的网络单元针对所述网络连接的各个段建立连接监控。在所述段上被传送的连接监控信息允许例如连续性丢失的故障被检测并被报告。响应于段上故障的指示，其上发生故障的段被识别，并且所述网络连接在该段附近被重路由。
文档编号H04L12/46GK1870549SQ20061008275
公开日2006年11月29日 申请日期2006年5月25日 优先权日2005年5月25日
发明者P·罗伯茨, C·拉杰什克 申请人:阿尔卡特公司