通信网络的保护机制的制作方法

专利名称：通信网络的保护机制的制作方法
技术领域：
本发明涉及面向连接的分组交换通信网络，具体来说，涉及这种网络的保护机制。
背景技术：
存在面向连接的分组交换网络中可使用的许多类型的保护机制。这种保护机制目 的在于在网络中的路径、链路或装置的故障的情况下提供对网络的保护，以使通信服务的 中断最小。这类保护机制的另一目的是在网络中的故障的情况下避免业务量(traffic)的 损失。 已知的是在按照标准IETF RFC 4762来操作分级虚拟专用LAN服务(H-VPLS)的 网络中提供保护机制。H-VPLS实现以太网多点对多点第2层虚拟专用网络(VPN)服务。有 助于已知保护机制的H-VPLS的一个特征是网络装置自动发现并且向其它网络装置发信号 通知与特定VPN的关联以使网络装置查询和了解VPN关联的能力。这种自动化行为通过使 用作为以太网内嵌入的操作、管理和维护(0AM)能力的一部分的消息来实现，如标准ITU-T G. 808. 1中所述。 与按照H-VPLS工作的现有保护机制关联的一个问题在于，它们因跟踪VPN关联所 需的大量OAM消息而易于出现配置差错。此外，集中操作机制要求网络装置询问集中服务 器以便了解VPN关联。这些集中操作机制向整个网络添加附加管理功能，这可在网络管理 方面施加沉重负担。因此，要求网络提供商以这种网络管理的形式来'消耗'其网络中的资 源。 H-VPLS中提供的已知保护机制的另一个问题在于，它们没有提供用于提供"载体 (carrier)类"服务的足够可靠性水平。这种载体类服务是下一代网络(NGN)所需的，并且 按照可测量方式来定义，以便确定特定技术是否具有所需的服务质量。通常存在其中特定 技术必须表现良好以便被称作载体类服务的5个类别。这5个类别包括服务要求、网络要 求、安全要求、操作要求和网络设计要求。例如，确定服务要求可包括使用数学公式来计算 作为按照ITU-T G. 107的所谓"R值"的语音质量的量度(measure)。确定其它类别的方式 是众所周知的，且不作进一步描述。 当前可用的保护机制可能没有达到提供载体类服务所需的标准。这种载体类服务 必须能够在网络中的多种故障、如工作(worker)路径和保护路径的一部分同时出故障的 情况下提供保护。这种双重故障可能比较普遍，因为工作和保护路径可在物理上位于地下 的同一管道中，所述管道在都市区域中可能被反复挖掘和覆盖，以便对电、气、水或其它服 务执行维护。其中在工作路径和保护路径主动传送网络中业务量并且接收器负责判定使用 哪个业务量流的常规1+1保护无法用于在双重故障的情况下提供保护。此外，其中仅在工 作(working)路径传送业务量但在发生故障时将保护路径分配并且用于发送业务量的常 规1:1保护也无法用于在双重故障的情况下提供保护。甚至无法使用已知的子网络连接保 护(SNCP)来执行从双重故障的恢复。 所需的是一种向通信网络提供保护机制以便提供载体类服务并减少上述问题的
5改进方式。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供在通信网络(10)中使用经由核心保护路径与工作 集线器(worker hub) (14)通信的保护集线器(12)的路径保护的方法，工作集线器(12)经 由相应工作路径与至少一个提供商边缘装置(A， B， C， D， E)通信，保护集线器(14)经由相 应保护路径与至少一个提供商边缘装置(A， B， C， D， E)通信，该方法包括
检测通信网络(10)中的故障(60，70，80，90， 100， 110， 120， 130， 140， 150， 160， 170，180，190); 向工作集线器(12)、保护集线器(14)和至少一个提供商边缘装置(A， B， C， D， E) 中至少之一指明通信网络(10)中的故障；以及 在工作路径的故障的情况下使用核心保护路径；或者在核心保护路径的故障的情 况下并行使用工作路径和保护路径。 提供路径保护的这种方式的优点在于，业务量可在多个故障、例如在工作路径有 一个故障而在保护路径有另一个故障的提供商边缘装置之间的两个故障或者核心保护路 径的单个故障的情况下受到保护。本发明允许业务量在故障的情况下在工作与保护集线器 之间路由或者使用工作和保护路径。这种布置在网络可靠性方面极为有利。现有技术的保 护方案仅在单个故障的情况下才有恢复力(resilient),由此，如果发生第二故障，则两个 提供商边缘装置之间的连接可能丢失。该解决方案提供一种比现有技术更鲁棒的、提供对 通信网络的保护的方式。 优选地，该方法还包括使用操作和维护(0AM)消息来检测和/或指明故障。 优选地，0AM消息包括下列中至少之一 (也许两个、三个或四个) a)用于检查路径连通性的连续性检查(CC)消息； b)用于在网络中传播故障指示的告警指示信号(AIS)消息； c)用于标识单向链路故障的远程缺陷指示(RDI)消息；以及 d)用于指明工作集线器与保护集线器之间连通性的丢失的缺少对齐指示 (missing alignment indication :MAI)消息。 该方法还可包括复制输入到提供苛边缘装置的业务量流，并将一个副本传递到工 作集线器且将另一个副本传递到保护集线器。该方法还可包括复制输入到工作集线器的业 务量流，并将一个副本传递到保护集线器且传递另一个副本以便在通信网络中向前传送。 这种操作网络的方式可适用于1 + 1保护。 该方法还可包括提供输入到提供商边缘装置的业务量流的副本，并且将一个副本 传递到工作集线器，其中在检测到故障时将另一个副本传递到保护集线器。该方法还可包 括提供输入到工作集线器的业务量流的副本，并且传递一个副本以便在通信网络中向前传 送，其中在检测到故障时将另一个副本传递到保护集线器。这种操作网络的方式可适用于 1:1保护。 该方法还可包括在提供商边缘装置接收来自工作集线器的业务量流以及来自保 护集线器的业务量流的副本，并且选择要使用哪个业务量流。 根据本发明的另一个方面，提供一种用于通信网络的路径保护系统，包括经由核心保护路径与工作集线器(14)通信的保护集线器(12)，工作集线器(12)经由相应工作路径与至少一个提供商边缘装置(A， B， C， D， E)通信，保护集线器(14)经由相应保护路径与至少一个提供商边缘装置(A， B， C， D， E)通信，该系统设置成 检测通信网络(10)中的故障(60，70，80，90， 100， 110， 120， 130， 140， 150， 160，170，180，190); 向工作集线器(12)、保护集线器(14)和至少一个提供商边缘装置(A， B， C， D， E)中至少之一指明通信网络(10)中的故障；以及 在工作路径的故障的情况下使用核心保护路径上的业务量流；或者在核心保护路径的故障的情况下并行使用工作路径和保护路径。 优选地，提供商边缘装置中的每个与工作集线器的相应工作保护装置关联。
优选地，工作保护装置具有工作复制器，可操作成复制输入业务量流，并设置成将业务量流的一个副本传递到保护集线器且传递业务量流的另一个副本以便在通信网络中向前传送。 优选地，工作保护装置具有相应工作选择器，可操作成从向其输入的至少两个业务量流中选择一个业务量流。 优选地，提供商设备装置中的每个与保护集线器的相应备用保护装置关联。
优选地，备用保护装置具有相应保护复制器，可操作成复制输入业务量流，并设置成将业务量流的一个副本传递到工作集线器且传递业务量流的另一个副本以便在通信网络中向前传送。 优选地，备用保护装置具有相应备用选择器，可操作成从向其输入的至少两个业务量流中选择一个业务量流。 优选地，每个提供商边缘装置具有相应提供商复制器，可操作成复制输入到提供商边缘装置的业务量流，并设置成将业务量流的一个副本传递到工作集线器且将业务量流的另一个副本传递到保护集线器。 优选地，每个提供商边缘装置具有相应提供商复制器，可操作成复制输入到提供商边缘装置的业务量流，并设置成将业务量流的一个副本发送到工作集线器且在检测到故障时将业务量流的另一个副本发送到保护集线器。 优选地，路径保护系统还包括工作复制器，复制输入到工作集线器的业务量流，并且发送一个副本以便在通信网络中向前传送，其中在检测到故障时将另一个副本发送到保护集线器。 优选地，每个提供商边缘装置具有相应提供商选择器，可操作成接收来自工作集线器的业务量流以及来自保护集线器的业务量流的副本，其中边缘装置选择器设置成选择要使用哪个业务量流。 工作集线器和/或保护集线器还可提供有以太网交换机。以太网交换机的相应前向(fofward)数据库实时地进行更新。这种实时更新降低了在故障情况下业务量丢失的可能性，因为复制业务量的目的地始终存储在保护集线器或工作集线器的以太网交换机的任一个的前向数据库中。 优选地，路径保护系统使用操作和维护(0AM)消息来检测和/或指明故障。
优选地，0AM消息包括下列中至少之一 (可选地包括两个、三个或四个)
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a)检查路径连通性的连续性检查(CC)消息； b)在网络中传播故障指示的告警指示信号(AIS)消息； c)标识单向链路故障的远程缺陷指示(RDI)消息；以及 d)指明工作集线器与保护集线器之间连通性的丢失的缺少对齐指示(MAI)消息。 根据本发明的另一个方面，提供一种用于通信网络的第一保护装置，具有用于接
受通信业务量的第一和第二输入以及用于输出通信业务量的第一和第二输出；第一复制
器，用于产生从第一输入所接收的第一通信业务量流的第一和第二副本，并且用于将第一
通信业务量流的第一副本发送到第一输出；以及第一选择器，用于接收来自第一复制器的
第一通信业务量流的第二副本以及来自第二输入的第二通信业务量流的第一副本，第一选
择器设置用于将第一通信业务量流或者第二通信业务量流的第一副本发送到第二输出。 优选地，第一保护装置与具有用于接受通信业务量的第三和第四输入以及用于输
出通信业务量的第三和第四输出的第二保护装置通信，第一输出与第四输入通信且第三输
出与第二输入通信，第二保护装置还包括用于从接收自第三输入的第二通信业务量流产
生第二通信业务量流的第一副本以及第二通信业务量流的第二副本的第二复制器，第二复
制器还设置用于将第二通信业务量流的第一副本发送到第三输出；第一选择器，用于接收
来自第二复制器的第二通信业务量流的第二副本以及来自第四输入的第一通信流的第一
副本，第二选择器设置用于将第一通信业务量流的第一副本或者第二通信业务量流的第二
副本发送到第四输出。 根据另一个方面，提供一种通信网络的工作集线器，并且还包括第一保护装置。
根据另一个方面，提供一种通信网络的保护集线器，并且还包括第二保护装置。
根据另一个方面，提供一种使用本发明的方法、路径保护系统或者第一或第二保护装置的通信网络。


通过以下参见附图仅作为示例所示的优选实施例的描述，本发明的其它特征将会显而易见，其中 图1示出面向连接的分组交换网络； 图2根据本发明的一个实施例示出图1所示网络中用于1 + 1保护的部分中的业务量流； 图3-5示出图2所示网络部分中通信路径的故障的图解表示； 图6和图7示出分别在图2所示网络部分中的工作集线器和保护集线器的故障的
图解表示； 图8是表示图2-7所示保护装置的复合功能的简图； 图9根据本发明的一个实施例示出图1所示网络中用于1:1保护的部分中的业务量流； 图10-16示出图9所示网络部分中通信路径的故障的图解表示；
图17示出面向连接的分组交换网络中的多种故障；以及
图18针对1+1保护详细示出图17的多种故障。
具体实施例方式
图1示出一般表示为10的面向连接的分组交换网络，它用作提供本发明的实施例的参考网络。网络10具有工作集线器12和保护集线器14。工作集线器12和保护集线器14分别与5个提供商边缘装置A、 B、 C、 D、 E进行通信。工作集线器12和保护集线器14还相互进行通信。提供商边缘装置A与两个客户边缘装置J、K进行通信。提供商边缘装置B与一个客户边缘装置L进行通信。提供商边缘装置C与两个客户边缘装置M、 N进行通信。提供商边缘装置D与一个客户边缘装置0进行通信。提供商边缘装置E与一个客户边缘装置P进行通信。图1中的通信路径用实线表示。要领会，提供商边缘装置A、B、C、D、E与工作集线器12或者保护集线器14之间的路径可穿过(cross)许多附加网络装置，例如网络节点，为了清楚起见已经将其省略。 将针对1+1和1:1保护提供本文所述的实施例。这些术语采取它们在数据通信领域中的标准含义。图2根据本发明的一个实施例示出图1所示网络中用于1+1保护的一部分中的业务量流。具体来说，图2示出客户边缘装置J和K、提供商边缘装置A以及工作和保护集线器12、 14之间的业务量流。工作集线器12和保护集线器14经由双向核心保护路径相互通信。工作和保护集线器12、14中的每个具有保护装置16、18，它们在图2右手侧的圆圈中以放大图像示出。为了简洁起见，仅示出保护装置16、 18，但是要领会，在现实世界实现中，各提供商边缘装置A、B、C、D、E会与工作集线器12和保护集线器14中的相应保护装置相关联。参照图18进一步说明这个原理。 图2中，各保护装置16、18具有相应的复制器20、22和选择器24、26。提供商边缘装置A还具有复制器28和选择器30。各复制器20、22、28工作以便从一个输入业务量流产生两个相同的业务量流。各选择器24、26、30工作以便从向其输入的两个业务量流中选择一个业务量流。工作和保护集线器12、14中的每个还提供有具有根据已知布置的前向数据库(forward database)的已知以太网交换机32、34。 在图2中，使用了表示客户边缘装置J和K、提供商边缘装置A以及工作和保护集线器12、14之间的业务量流的符号(notation)。例如，符号A H-W表示从提供商边缘装置A到工作集线器12的业务量流。类似地，符号AJ1-W⑧H-P表示从与提供商边缘装置A相关联的工作集线器12到保护集线器14的业务量流。 工作和保护集线器12、 14使用以太网中嵌入的已知操作、管理和维护(0AM)能力
相互通信。在下文提供的实施例中，使用表示以下消息的符号-检验链路或节点的状态以及检查连通性的连续性检查(CC)消息。-传播可以是整个网络通用的或者是特定提供商边缘装置特定的故障指示的告警
指示信号(AIS)消息。-标识单向链路故障的远程缺陷指示(RDI)消息。-声明工作与保护集线器之间的连通性丢失的缺少对齐指示(MAI)消息，它仅应用于l:l保护机制。 虽然在以太网中CC、AIS和RDI消息是从标准0AM消息已知的，但是MAI消息不是已知的并且表示网络10的操作的新命令。 图2中，网络项之间的实线表示工作路径，而虚线表示携带工作路径上的业务量的副本的保护路径。这个图示出在没有存在任何故障的情况下客户边缘装置J和K、提供商
9边缘装置A以及工作和保护集线器12、14的正常操作。在这种正常操作下，业务量从客户 边缘装置K或J传播到提供商边缘装置A。然后，业务量由提供商边缘装置A的复制器28 分为两个相同路径(或者在需要时分为更多相同路径，但是两个相同路径对于当前实施例 的目的就足够)。这些路径中之一是工作路径40，另一个是保护路径42。工作路径40上的 业务量传递到工作集线器12的保护装置16，这由符号A⑧H-W表示。在保护装置16，业务 量再次被保护装置16的复制器20分为两个相同路径(或者在需要时分为更多相同路径， 但是两个相同路径对于当前实施例的目的就足够)。这些路径44中之一上的业务量传递到 保护装置16的选择器24。另一路径46上的业务量传递到保护装置16的输出48，其中它 进一步传递到保护集线器14的保护机器18，这由符号A_H-W H_P表示。在保护机器18 中，业务量传递到选择器26。 保护路径42上的业务量传递到保护集线器14的保护装置18，这由符号A H_P 表示。在保护装置18，业务量再次被保护装置18的复制器22分为两个相同路径(或者在 需要时分为更多相同路径，但是两个相同路径对于当前实施例的目的就足够)。这些路径 50中之一上的业务量传递到保护装置18的选择器26。另一路径52上的业务量传递到保 护装置18的输出54，其中它进一步传递到工作集线器12的保护机器16，这由符号AJ1-P⑧ H-W表示。在保护机器16中，业务量传递到选择器24。 在正常操作时并且在没有存在任何故障的情况下，工作集线器保护装置16的选 择器24从路径44选择被传递到保护装置16的输入56的业务量。然后将业务量传递到以 太网交换机32以便在整个网络10中向前传送。在以太网交换机32所接收的被送往客户 边缘装置J、 K的业务量沿工作路径从以太网交换机32发送到提供商边缘装置A的选择器 30，这由符号H-W⑧A表示。以类似方式，在保护集线器14的以太网交换机34所接收的被 送往客户边缘装置J、 K的业务量沿保护路径从以太网交换机34发送到提供商边缘装置A 的选择器30，这由符号H-P⑧A表示。在正常操作时并且在没有存在任何故障的情况下，选 择器30选择来自以太网交换机32的工作业务量流，并且根据需要将它传递到客户边缘装 置J、K。 图2还示出连续性检查(CC)消息，它们在各个设备项之间发送，以便使用以太网 中嵌入的OAM功能来检查各个路径的连续性。 一个CC消息示出在提供商边缘装置A的复 制器28与工作集线器12的保护装置16之间传递。另一 CC消息示出在工作集线器12的 以太网交换机32与提供商边缘设备A的选择器30之间传递。另一 CC消息示出在工作集 线器12的保护装置16与保护集线器14的保护装置18之间传递。另一 CC消息示出在保 护集线器14的保护装置18与工作集线器12的保护装置16之间传递。另一 CC消息示出 在提供商边缘装置A的复制器28与保护集线器14的保护装置18之间传递。另一 CC消息 示出在保护集线器14的以太网交换机34与提供商边缘设备A的选择器30之间传递。这 些CC消息用于检查连通性，由此检测工作或保护路径的业务量流故障或者工作集线器12 与保护集线器14之间的通信故障。这类CC消息根据预定周期发送。 图3是示出图2实施例的通信路径中的故障的图解表示。具体来说，图3示出在 60示出的提供商边缘设备A与工作集线器12之间路径的故障以及保护机制如何工作以利 用1+1保护。在图3的故障情形中，工作集线器12的保护装置16与提供商边缘装置A的 复制器28之间的路径以及工作集线器12的以太网交换机32与提供商边缘装置A的选择
10器30之间的路径均已经出故障。在这种情形中，从提供商边缘装置A的复制器28到工作 集线器12的保护装置16的CC消息被发送但未被接收到。从工作集线器12的以太网交换 机32到提供商边缘装置A的选择器30的CC消息也被发送但未被接收到。工作集线器12 因为存在连通性的丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息发送给提供商边缘设备A。类似 地，提供商边缘设备A因为存在连通性的丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息发送给工 作集线器12。但是，由于提供商边缘装置A与工作集线器12之间的路径已经出故障，所以 这些RDI消息未被接收到。 在已经检测到故障之后，工作集线器12将AIS消息从保护装置16发送到保护集 线器14的保护装置18。 AIS消息被工作集线器12用于通知保护集线器14关于提供商边 缘装置A与工作集线器12之间连通性的故障。AIS消息传播故障指示，并且通知保护集线 器14工作集线器12这时正使用来自保护集线器14的业务量的副本。实际上，AIS消息激 活来自保护集线器14中保护机器18的复制业务量的使用。 来自客户边缘装置K或J的业务量这时流向提供商边缘装置A，并且继续流向保 护集线器14的保护机器18，其中保护装置18的复制器22将业务量的一个副本发送到保 护集线器14的交换机34以便在网络10中向前传送，并且将业务量的另一个副本发送到工 作集线器12中保护装置16的选择器24。然后，选择器24选择这个业务量流发送到工作集 线器12的交换机32，以便在网络10中向前传送。由于工作集线器12与提供商边缘设备A 之间的路径已经出故障，所以来自工作集线器12中交换机32的业务量没有被发送到提供 商边缘装置A。送往提供商边缘设备A的业务量改为被从保护集线器14的交换机34进行 发送。要领会，如果保护集线器14的交换机34存在故障，则工作集线器12的交换机32仍 然可用于通过网络10向前发送业务量。 参照图3所述的保护机制也可工作在单向故障的情况下，例如当只有从工作集线 器12到提供商边缘装置A的路径出故障时。在这种情形中，只有工作集线器12的以太网交 换机32与选择器30之间的路径已经出故障。从工作集线器12的交换机32到提供商边缘 装置A的选择器30的CC消息被发送，但是没有被提供商边缘装置A的选择器30接收到， 这表示连通性的丢失。作为响应，提供商边缘装置A将RDI消息发送到工作集线器12的保 护装置16。工作集线器12通过接收到这个RDI消息而检测到存在故障，并且将AIS消息 从工作集线器12的保护装置16发送到保护集线器14的保护装置18。 AIS消息传播故障 指示，并且通知保护集线器14工作集线器12这时正使用来自保护集线器14的业务量的副 本。AIS消息激活来自保护集线器14中保护机器18的复制业务量的使用。
以类似方式，如果只有从提供商边缘装置A到工作集线器12的路径出故障，则针 对图3所述的保护机制也起作用。在这种情形中，从提供商边缘装置A的复制器28到工作 集线器12的保护装置16的CC消息被发送但未被接收到，这表示连通性的丢失。作为响应， 工作集线器12的以太网交换机32将RDI消息发送到提供商边缘装置A的选择器30。工作 集线器12检测到存在故障，并且将AIS消息从工作集线器的保护装置16发送到保护集线 器14的保护装置18。 AIS消息传播故障指示，并且通知保护集线器14工作集线器12这时 正使用来自保护集线器14的业务量的副本。AIS消息激活来自保护集线器14中保护机器 18的复制业务量的使用。 图4是示出在70示出的提供商边缘设备A与保护集线器14之间路径的故障以及保护机制在响应时如何工作的图解表示。在图4的故障情形中，保护集线器14的保护装置 18与提供商边缘装置A的复制器28之间的路径以及保护集线器14的以太网交换机34与 提供商边缘装置A的选择器30之间的路径均已经出故障。在这种情形中，从保护集线器14 的保护装置18到提供商边缘装置A的复制器28的CC消息被发送但未被接收到。在保护 集线器14的以太网交换机34与提供商边缘装置A的选择器30之间的CC消息也被发送但 未被接收到。保护集线器14因为存在连通性的丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息发 送到提供商边缘设备A。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性的丢失而检测到存在故 障，并且将RDI消息发送到保护集线器14。但是，由于提供商边缘装置A与保护集线器14 之间的路径已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。 在已经检测到故障之后，保护集线器14将AIS消息从保护装置18发送到工作集 线器12的保护装置16。 AIS消息被工作集线器12用于通知保护集线器14关于提供商边 缘装置A与工作集线器12之间的连通性的故障。AIS消息传播故障指示，并且通知工作集 线器12它无法使用来自保护集线器14的业务量的副本。 来自客户边缘装置K或J的业务量以常规方式流向提供商边缘装置A，并且继续流 向工作集线器12。要领会，如果工作集线器12的交换机32存在故障，则保护集线器14的 交换机34仍然可用于通过网络10向前发送业务量。 参照图4所述的保护机制也可工作在单向故障的情况下，例如当只有从保护集线 器14到提供商边缘装置A的路径出故障时。在这种情形中，只有保护集线器14的交换机 34与选择器30之间的路径已经出故障。从保护集线器14的交换机34到提供商边缘装置 A的选择器30的CC消息被发送，但是被提供商边缘装置A的选择器30接收，这表示连通性 的丢失。作为响应，提供商边缘装置A将RDI消息发送到保护集线器14的保护装置18。保 护集线器14通过接收到这个RDI消息以及从保护集线器14的保护装置18到工作集线器 12的保护装置16的AIS消息而检测到存在故障。AIS消息传播故障指示，并且通知工作集 线器12它无法把来自保护集线器14的业务量发送到提供商边缘装置A。
以类似方式，如果只有提供商边缘装置A与保护集线器14之间的路径出故障，则 针对图4所述的保护机制也起作用。在这种情形中，从提供商边缘装置A的复制器28到保 护集线器14的保护装置18的CC消息被发送但是没有被复制器28接收到，这表示连通性 的丢失。作为响应，保护集线器14将RDI消息发送到提供商边缘装置A的选择器30。保护 集线器14检测到存在故障，并且将AIS消息从保护集线器的保护装置18发送到工作集线 器12的保护装置16。 AIS消息传播故障指示，并且通知工作集线器12它无法使用来自保 护集线器14的业务量的副本。 图5是示出在80示出的工作集线器12与保护集线器14之间的路径的故障以及 保护机制如何工作的图解表示。在图5的故障情形中，保护集线器14的保护装置18与工 作集线器12的保护装置16之间的路径已经出故障。在保护集线器14的保护装置18与工 作集线器12的保护装置16之间的CC消息被发送但未被接收到。工作集线器12和保护集 线器14因为它们之间存在连通性丢失而检测到故障。对所检测故障进行响应，工作集线器 12将RDI消息发送到保护集线器14，并且保护集线器14将RDI消息发送到工作集线器12。 但是，由于工作集线器12与保护集线器14之间的路径已经出故障，所以这些RDI消息未被 接收到。各集线器12、14则进行工作，好像其它集线器12、14没有工作那样，并且提供商边缘装置A进行关于要使用哪个业务量流的判定。 如果提供商边缘装置A判定使用保护集线器14，则来自客户边缘装置K或J的业 务量这时流向提供商边缘装置A，并且继续流向保护集线器14的保护机器18，其中保护装 置18的复制器22将该业务量的副本发送到保护集线器14的交换机34以便在网络10中 向前传送。由于工作集线器12与保护集线器14之间的路径已经出故障，所以来自复制器 22的业务量的副本没有被发送到工作集线器12。被送往提供商边缘设备A的业务量被从 保护集线器14的交换机34进行发送。 如果提供商边缘装置A判定使用工作集线器12，则来自客户边缘装置K或J的业 务量这时流向提供商边缘装置A，并且继续流向工作集线器12的保护机器16，其中保护装 置16的复制器20将该业务量的副本发送到工作集线器12的交换机32以便在网络10中 向前传送。由于工作集线器12与保护集线器14之间的路径已经出故障，所以来自复制器 20的业务量的副本没有被发送到保护集线器14。被送往提供商边缘设备A的业务量被从 工作集线器14的交换机32进行发送。 参照图5所述的保护机制也可工作在单向故障的情况下，例如当只有从工作集线 器12到保护集线器14的路径出故障时。在这种情形中，只有工作集线器12的复制器20 与保护集线器14的选择器26之间的路径已经出故障。从工作集线器12的复制器20到保 护集线器14的选择器26的CC消息被发送，但是没有被选择器26接收到，这表示连通性的 丢失。作为响应，保护装置16将RDI消息发送到保护集线器14的保护装置18，它也未被接 收到。工作集线器12这时知道它无法将业务量复制到保护集线器14，但它可从保护集线器 14接收由提供商边缘装置A复制的业务量。 以类似方式，如果只有从保护集线器14到工作集线器12的路径出故障，则针对图 5所述的保护机制也起作用。在这种情形中，只有保护集线器14的复制器22与工作集线器 12的选择器24之间的路径已经出故障。从保护集线器14的复制器22到工作集线器12的 选择器24的CC消息被发送，但是没有被选择器24接收到，这表示连通性的丢失。作为响 应，保护装置18将RDI消息发送到工作集线器12的保护装置16，它也未被接收到。保护集 线器14这时知道它无法将业务量发送到工作集线器12，但它可从工作集线器12接收由提 供商边缘装置A复制的业务量。 图6示出图2所示网络部分中工作集线器12的故障90以及保护机制如何工作以 利用1+1保护的图解表示。在图6的故障情形中，工作集线器12与提供商边缘装置A之间 的路径以及工作集线器12与保护集线器14之间的路径均已经出故障。在这种情形中，在 工作集线器12的保护装置16与保护集线器14的保护装置18之间的CC消息被发送但未 被接收到。从工作集线器12的以太网交换机32到提供商边缘装置A的选择器30以及从 复制器28到工作集线器12的保护机器16的CC消息也被发送但未被接收到。保护集线器 14因为存在与工作集线器12的连通性的丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息从保护机 器18发送到工作集线器12。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性丢失而检测到存在 故障，并且将RDI消息从复制器28发送到工作集线器12的保护机器16。但是，由于工作集 线器12已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。 在检测到故障之后，保护集线器14接管并且使用业务量在保护集线器14的副本。 实际上，故障激活在保护集线器14的复制业务量的使用。来自客户边缘装置K或J的业务量这时流向提供商边缘装置A，并且继续流向保护集线器14的保护机器18。 保护机器18的选择器26选择来自提供商边缘装置A的业务量的副本以将其继续
传递到保护集线器14的交换机34以供在网络10中向前传送。 图7示出图2所示网络部分中保护集线器的故障100以及保护机制如何工作以利 用l+l保护的图解表示。在图7的故障情形中，保护集线器14与提供商边缘装置A之间的 路径以及工作集线器12与保护集线器14之间的路径均已经出故障。在这种情形中，在工 作集线器12的保护装置16与保护集线器14的保护装置18之间的CC消息被发送但未被 接收到。从保护集线器14的以太网交换机34到提供商边缘装置A的选择器30以及从复 制器28到保护集线器14的保护机器18的CC消息也被发送但未被接收到。工作集线器12 因为存在与保护集线器14的连通性的丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息从保护机器 16发送到保护集线器14。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性丢失而检测到存在故 障，并且将RDI消息从复制器28发送到保护集线器14的保护机器18。但是，由于保护集线 器14已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。 在检测到故障之后，工作集线器12知道它无法使用来自保护集线器14的业务量 的副本。来自客户边缘装置K或J的业务量继续流向提供商边缘装置A，并且继续流向工作 集线器12的保护机器16。保护机器16的选择器24从提供商边缘装置A选择业务量以将 其继续传递到工作集线器12的交换机32以供在网络10中向前传送。
图8是表示图2-7所示的保护装置16和18的复合功能的简图。在图8的右手 侧，保护装置16和18示为在62相互通信。这两个保护装置16和18的复合功能在64示 出。这个复合功能表明，保护装置16、18可在概念上被认为一起工作以便提供对网络10的 保护。虽然每个保护装置16、18例如当只有它们中之一出故障时可单独工作，但是它们也 一起工作。复合功能在保护装置16、 18的两个出口 (egress)点56、58提供在66、68示出 的所选入口 (ingress)业务量流的两个副本。 参照图1-8所述的保护机制还允许公用于如ITU-T G. 808. 1第19小节中所述的 保护机制的已知技术的管理命令，例如"手动"、"强制"、"锁定"和"清除"。 一旦已经发生故 障并且硬件或软件项是固定或者更新的，则这类管理命令被用于维护目的。
要领会，参照图1-8所述的保护机制允许以太网交换机32、34的前向数据库的实 时更新。这种实时更新降低了在故障情况下业务量丢失的可能性，因为复制业务量的目的 地始终存储在以太网交换机32、34中任一个的前向数据库中。 图9根据本发明的一个实施例示出图1所示网络中用于1:1保护的部分中的业务 量流。与图2实施例相似的特征用相似参考标号示出。具体来说，图9示出客户边缘装置J 和K、提供商边缘装置A以及工作和保护集线器12、14之间的业务量流。在这个实施例中， 工作和保护集线器12、 14没有保护装置，但提供有具有根据已知布置的前向数据库的相应 以太网交换机32、34。提供商边缘装置A具有提供商交换机29和选择器30。
图9A中所使用的、提供商边缘装置A与保护集线器14之间的符号A H_P和 H-P A以及工作集线器12与保护集线器14之间的符号H-W H-P和H-P H_W仅表示 0AM消息流，以及在正常工作条件下且在没有任何故障存在的情况下不存在业务量流。
图9中，网络项之间的实线表示工作路径，而虚线表示作为在要求其携带业务量 才这样做的提供路径的保护路径。该图示出在没有存在任何故障的情况下客户边缘装置J和K、提供商边缘装置A以及工作和保护集线器12、14的正常工作。在这种正常工作下，业 务量从客户边缘装置K或J传播到提供商边缘装置A。然后，业务量被提供商交换机29发 送到工作集线器12的以太网交换机32，以供在网络10中向前传送。把从更宽网络10到以 太网交换机32的入局业务量发送到提供商边缘装置A的选择器30，以便向前传送到客户边 缘装置K、J。在正常工作下并且在没有任何故障存在的情况下，来自工作集线器12的业务 量被提供商边缘装置A的选择器30选择。在工作集线器12与保护集线器14之间提供双 向通信路径。也在提供商边缘装置A与保护集线器14之间提供双向通信路径。
图9还示出CC消息，它们在各个设备的之间发送，以便使用以太网中嵌入的OAM 功能来检查各个路径的连续性。 一个CC消息示出在提供商边缘装置A的提供商交换机29 与工作集线器12的以太网交换机32之间传递。另一个CC消息示出在工作集线器12的以 太网交换机32与提供商边缘设备A的选择器30之间传递。另一个CC消息示出在工作集线 器12的以太网交换机32与保护集线器14的以太网交换机34之间传递。另一个CC消息 示出在保护集线器14的以太网交换机34与工作集线器12的以太网交换机32之间传递。 另一个CC消息示出在提供商边缘装置A的提供商交换机29与保护集线器14的以太网交 换机34之间传递。另一个CC消息示出在保护集线器14的以太网交换机34与提供商边缘 设备A的选择器30之间传递。CC消息用于检查连通性，由此检测工作或保护路径中的故 障，并且根据预定周期来发送。 图10是图9的实施例所示网络部分中通信路径的故障的图解表示。具体来说，图 IO示出在IIO示出的提供商边缘设备A与工作集线器12之间的路径的故障以及保护机制 如何工作以利用1:1保护。在图10的故障情形中，工作集线器12的以太网交换机32与提 供商边缘装置A的提供商交换机29之间的路径以及工作集线器12的以太网交换机32与 提供商边缘装置A的选择器30之间的路径均已经出故障。在这种情形中，从提供商边缘装 置A的提供商交换机29到工作集线器12的以太网交换机32的CC消息被发送但未被接收 到。从工作集线器12的以太网交换机32到提供商边缘装置A的选择器30的CC消息也被 发送但未被接收到。工作集线器12因为存在连通性丢失而检测到存在故障，并且将RDI消 息发送到提供商边缘设备A。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性丢失而检测到存在 故障，并且将RDI消息发送到工作集线器12。但是，由于提供商边缘装置A与工作集线器 12之间的路径已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。 在已经检测到故障之后，工作集线器12将AIS消息从以太网交换机32发送到保 护集线器14的以太网交换机34。 AIS消息被工作集线器12用于通知保护集线器14关于 提供商边缘装置A与工作集线器12之间的连通性的故障。AIS消息传播故障指示，并且通 知保护集线器14工作集线器12这时将使用来自提供路径的业务量的副本。实际上，AIS消 息激活从提供商交换机29到保护集线器14的以太网交换机34、到工作集线器12的以太网 交换机32的提供路径的使用。 来自客户边缘装置K或J的业务量这时流向提供商边缘装置A，并且继续流向保护 集线器14的以太网交换机34，以便在网络10中向前传送。由于工作集线器12与提供商边 缘设备A之间的路径已经出故障，所以来自工作集线器12的交换机32的业务量没有被发 送到提供商边缘装置A。被送往提供商边缘设备A的业务量改为从保护集线器14的交换机 34进行发送。要领会，如果保护集线器14的交换机34存在故障，则工作集线器12的交换机32仍然可用于通过网络10向前发送业务量。 参照图10所述的保护机制也可工作在单向故障的情况下，例如当只有从工作集线器12到提供商边缘装置A的路径出故障时。在这种情形中，只有工作集线器12的以太网交换机32与选择器30之间的路径已经出故障。从工作集线器12的交换机32到提供商边缘装置A的选择器30的CC消息被发送，但是没有被提供商边缘装置A的选择器30接收到，这表示连通性的丢失。作为响应，提供商边缘装置A将RDI消息发送到工作集线器12的以太网交换机。工作集线器12通过接收到这个RDI消息而检测到存在故障，并且将AIS消息发送到保护集线器14的以太网交换机34。 AIS消息传播故障指示，并且通知保护集线器14工作集线器12这时将在提供路径上向其发送业务量以便向前传送到提供商边缘装置A。实际上，AIS消息激活从工作集线器12的以太网交换机32到保护集线器14的以太网交换机34的提供路径的使用。 以类似方式，如果只有从提供商边缘装置A的提供商交换机29到工作集线器12的以太网交换机32的路径出故障，则针对图IO所述的保护机制也起作用。在这种情形中，从提供商交换机29到工作集线器12的以太网交换机32的CC消息被发送但未被接收到，这表示连通性的丢失。作为响应，工作集线器12的以太网交换机32将RDI消息发送到提供商边缘装置A的选择器30。工作集线器12检测到存在故障，并且将AIS消息从工作集线器12的以太网交换机32发送到保护集线器14的以太网交换机34。 AIS消息传播故障指示，并且通知保护集线器14工作集线器12这时将在提供路径上从其接收业务量以便向前传送到网络10。实际上，AIS消息激活从提供商交换机29到保护集线器14的以太网交换机34、到工作集线器12的以太网交换机34的提供路径的使用。 图11是示出在120示出的提供商边缘设备A与保护集线器14之间的路径的故障以及保护机制在响应时如何工作的图解表示。在图11的故障情形中，提供商边缘装置A的提供商交换机29与保护集线器14的以太网交换机34之间的路径以及保护集线器14的以太网交换机34与提供商边缘装置A的选择器30之间的路径均已经出故障。在这种情形中，从保护集线器14的以太网交换机34到提供商边缘装置A的复制器30的CC消息被发送但未被接收到。从提供商边缘装置A的提供商交换机29到保护集线器14的以太网交换机34的CC消息被发送但未被接收到。保护集线器14因为存在连通性丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息发送到提供商边缘设备A。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息发送到保护集线器14。但是，由于提供商边缘装置A与保护集线器14之间的路径已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。
在已经检测到故障之后，保护集线器14将AIS消息从以太网交换机34发送到工作集线器12的以太网交换机32。 AIS消息被保护集线器14用于通知工作集线器12关于提供商边缘装置A与提供商集线器14之间的连通性的故障。AIS消息传播故障指示，并且通知保护集线器14工作集线器12无法使用来自提供路径的业务量的副本。
来自客户边缘装置K或J的业务量以常规方式流向提供商边缘装置A并且继续流向工作集线器12。要领会，如果工作集线器12的交换机32存在故障，则保护集线器14的交换机34仍然可用于通过网络10向前发送业务量。 参照图11所述的保护机制也可工作在单向故障的情况下，例如当只有从保护集线器14到提供商边缘装置A的路径出故障时。在这种情形中，只有保护集线器14的以太
16网交换机34与提供商边缘装置A的选择器30之间的路径已经出故障。从保护集线器14的交换机34到提供商边缘装置A的选择器30的CC消息被发送但是被接收到，这表示连通性的丢失。作为响应，提供商边缘装置A将RDI消息发送到保护集线器14的以太网交换机34。保护集线器14通过接收到这个RDI消息而检测到存在故障，并且将AIS消息从以太网交换机34发送到工作集线器12的以太网交换机32。 AIS消息传播故障指示，并且通知工作集线器12它无法把来自保护集线器14的业务量发送到提供商边缘装置A。
以类似方式，如果只有从提供商边缘装置A与保护集线器14之间的路径出故障，则针对图ll所述的保护机制也起作用。在这种情形中，从提供商边缘装置A的提供商交换机29到保护集线器14的以太网交换机34的CC消息被发送但未被接收到，这表示连通性的丢失。作为响应，以太网交换机34将RDI消息发送到提供商边缘装置A的选择器30。保护集线器14检测到存在故障，并且将AIS消息从保护集线器14的以太网交换机34发送到工作集线器12的以太网交换机32。 AIS消息传播故障指示，并且通知工作集线器12它无法使用来自保护集线器14的业务量的副本。 图12是示出在130示出的工作集线器12与保护集线器14之间的路径的故障以及保护机制如何工作的图解表示。在图12的故障情形中，保护集线器14的以太网交换机34与工作集线器12的以太网交换机32之间的路径已经出故障。在保护集线器14的以太网交换机34与工作集线器12的以太网交换机32之间的CC消息被发送但未被接收到。工作集线器12和保护集线器14因为它们之间存在连通性丢失而检测到故障。响应于所检测故障，工作集线器12将RDI消息发送到保护集线器14，并且保护集线器14将RDI消息发送到工作集线器12。但是，由于工作集线器12与保护集线器14之间的路径已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。然后，每个以太网交换机32、34将MAI消息发送到提供商边缘装置A，它通知提供商边缘装置A在工作集线器12与保护集线器14之间存在连通性的丢失。提供商边缘装置A通过将业务量发送到两个集线器12、 14而起反应，使得并行使用工作路径和保护路径。 来自客户边缘装置K或J的业务量这时流向提供商边缘装置A，并且被充当复制器的提供商交换机29复制到工作集线器12和保护集线器14。然后，业务量通过相应以太网交换机32、34传递，以便在网络10中向前传送。 参照图12所述的保护机制也可工作在单向故障的情况下，例如当只有从工作集线器12到保护集线器14的路径出故障时，这在图13中在140示出。在这种情形中，只有工作集线器12的以太网交换机32与保护集线器14的以太网交换机34之间的路径已经出故障。从工作集线器12的以太网交换机32到保护集线器14的以太网交换机34的CC消息被发送但未被接收到，这表示连通性的丢失。作为响应，以太网交换机32将RDI消息发送到保护集线器14的以太网交换机34，它也未被接收到。保护集线器14的以太网交换机34也将RDI消息发送到工作集线器12的以太网交换机32，它被接收到。工作集线器12这时知道它无法将业务量发送到保护集线器14，但它可从保护集线器14接收被提供商边缘装置A复制的业务量。然后，以太网交换机34将MAI消息发送到提供商边缘装置A，它通知提供商边缘装置A在工作集线器12与保护集线器14之间存在连通性的部分丢失。提供商边缘装置A通过将业务量发送到集线器12、 14 二者而起反应，使得并行使用工作路径和保护路径。来自客户边缘装置K或J的业务量这时流向提供商边缘装置A，并且被充当复制器线器12和保护集线器14。然后，业务量通过相应以太网交换机32、34传递，以便在网络10中向前传送。 以类似方式，如果只有从保护集线器14到工作集线器12的路径出故障、如图14中在150示出，则针对图13所述的保护机制也起作用。在这种情形中，只有从保护集线器14的以太网交换机34到工作集线器12的以太网交换机32的路径已经出故障。从保护集线器14的以太网交换机34到工作集线器12的以太网交换机32的CC消息被发送但未被接收到，这表示连通性的丢失。 作为响应，以太网交换机34将RDI消息发送到工作集线器12的保护装置16，它也未被接收到。保护集线器14的以太网交换机34也将RDI消息发送到工作集线器12的以太网交换机32，它被接收到。保护集线器14这时知道它无法将业务量发送到工作集线器12，但它可从工作集线器12接收被提供商边缘装置A复制的业务量。然后，以太网交换机32将MAI消息发送到提供商边缘装置A，它通知提供商边缘装置A在工作集线器12与保护集线器14之间存在连通性的部分丢失。提供商边缘装置A通过将业务量发送到集线器12、14 二者而起反应，使得并行使用工作路径和保护路径。来自客户边缘装置K或J的业务量这时流向提供商边缘装置A，并且被充当复制器的提供商交换机29复制到工作集线器12和保护集线器14。然后，业务量通过相应以太网交换机32、34传递，以便在网络10中向前传送。 图15示出图9网络部分中在160示出的工作集线器12的故障以及保护机制如何工作以利用1:1保护的图解表示。在图15的故障情形中，工作集线器12与提供商边缘装置A之间的路径以及工作集线器12与保护集线器14之间的路径均已经出故障。在这种情形中，在工作集线器12的以太网交换机32与保护集线器14的以太网交换机34之间的CC消息被发送但未被接收到。从工作集线器12的以太网交换机32到提供商边缘装置A的选择器30以及从提供商交换机29到工作集线器12的以太网交换机32的CC消息也被发送但未被接收到。保护集线器14因为存在与工作集线器12的连通性丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息从以太网交换机34发送到工作集线器12。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息从提供商交换机29发送到工作集线器12的以太网交换机32。但是，由于工作集线器12已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。保护集线器14这时知道它无法与工作集线器12进行通信或者向其发送业务量。然后，以太网交换机34将MAI消息发送到提供商边缘装置A，它通知提供商边缘装置A在工作集线器12与保护集线器14之间存在连通性的丢失。提供商边缘装置A通过将业务量发送到保护集线器14起反应，使得使用保护路径。来自客户边缘装置K或J的业务量现在流向提供商边缘装置A，并且被提供商交换机29交换到保护集线器12。然后，业务量通过以太网交换机34传递，以便在网络10中向前传送。 图16示出图9网络部分中在170示出的保护集线器14的故障以及保护机制如何工作以利用l:l保护的图解表示。在图15的故障情形中，保护集线器14与提供商边缘装置A之间的路径以及工作集线器12与保护集线器14之间的路径均已经出故障。在这种情形中，在工作集线器12的以太网交换机32与保护集线器14的以太网交换机34之间的CC消息被发送但未被接收到。从保护集线器14的以太网交换机34到提供商边缘装置A的选择器30以及从提供商交换机29到保护集线器14的以太网交换机34的CC消息也被发送
18但未被接收到。工作集线器12因为存在与保护集线器14的连通性的丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息从以太网交换机32发送到保护集线器14。类似地，提供商边缘设备A因为存在连通性丢失而检测到存在故障，并且将RDI消息从提供商交换机29发送到保护集线器14的以太网交换机34。但是，由于保护集线器14已经出故障，所以这些RDI消息未被接收到。工作集线器12这时知道它无法与保护集线器14进行通信或者向其发送业务量。然后，以太网交换机32将MAI消息发送到提供商边缘装置A，它通知提供商边缘装置A在工作集线器12与保护集线器14之间存在连通性的丢失。提供商边缘装置A通过继续将业务量发送到工作集线器12而起反应。来自客户边缘装置K或J的业务量流向提供商边缘装置A，并且继续被发送到工作集线器12。然后，业务量通过以太网交换机32传递，以便在网络10中向前传送。 上述实施例的优点在于，在如图17所示的多个故障的情况下保护业务量。该图示出提供商边缘装置A与C之间的两个故障。具体来说，从工作集线器12到提供商边缘装置C以及从提供商边缘装置A到保护集线器14的路径均已经出故障。这种双重故障比较常见，因为例如工作和保护路径可在物理上处于地下的同一管道。上述实施例允许业务量被从提供商边缘装置A路由到工作集线器12，并且继续路由到保护集线器14，在哪里可将它发送到提供商边缘装置C。这种布置在网络可靠性方面极为有利。现有技术的保护方案仅在单个故障的情况下才有恢复力，由此，如果发生第二故障，则提供商边缘装置A与C之间的连接丢失。双重故障的情况下的恢复无法按照现有技术使用已知子网络连接保护(SNCP)或者已知的l+l保护来执行。 在图2-8的具有1+1保护的1+1实施例的情况下，提供增加的优点以太网交换机32、34的前向数据库被实时更新。这是因为业务量的副本被提供给保护集线器14，并且具有确保客户端站之间的连通性而没有业务量损失的效果。具有1:1保护的图9-16的实施例没有这种增加的优点，因为没有复制保护路径上的业务量，并且只提供保护路径。与针对1+1保护的图2-8的实施例相比，载体类的等级在针对1:1保护的图9-16的实施例中略低，但是这种等级的实现成本更低，因为较少网络资源永久地处于使用中。
图18相对于图2-8的1+1实施例更详细地示出图17所示的双重故障。图18中，与图2-8的实施例相似的特征用相似的参考标号示出。图18示出与工作集线器12和保护集线器14通信的两个提供商边缘装置A、B。提供商边缘装置B与客户边缘装置L通信。提供商边缘装置A具有工作集线器12和提供商集线器14中每个之间的双向路径，并且与工作集线器12的保护装置16和保护集线器14的保护装置18关联。提供商边缘装置B具有工作集线器12和保护集线器14中每个之间的双向路径，并且与工作集线器12的保护装置182和保护集线器14的保护装置184关联。提供商边缘装置B还具有复制器186和选择器188。 图18示出提供商边缘装置B与保护集线器14之间路径的故障190以及提供商边缘装置A与工作集线器12之间路径的故障200。业务量这时从客户边缘装置K或J流向提供商边缘装置A，并且经由路径40继续流向保护集线器14。然后，业务量在保护集线器14的保护装置18被复制，并且一个副本被传递到工作集线器12的保护装置16且继续传递到工作集线器12的以太网交换机32。然后，将业务量从以太网交换机32发送到提供商边缘装置B的选择器188。业务量的另一个副本传递到保护集线器14的以太网交换机34。业务量还从客户边缘装置L流向提供商边缘装置B，并且继续流向工作集线器12。然后，业务量在工作集线器12的保护装置182被复制，并且一个副本传递到保护装置的保护装置184，并且继续传递到保护集线器14的以太网交换机34。业务量的另一个副本传递到工作集线器12的以太网交换机32。然后，将业务量从以太网交换机34发送到提供商边缘装置A的选择器30。以这种方式，提供商边缘装置A和B能够在故障190、200的情况下仍然保持相互通信。 本领域的技术人员会理解，提供商边缘装置A、 B、 C、 D、 E在提供商边缘网络的边缘，并且客户边缘装置J、K、L、M、N、0、P在客户边缘网络的边缘。提供商和客户网络的这类部分在整个网络10中开始和结束的位置可改变，使得在一些实施例中，提供商边缘装置A、B、C、D、E可能实际上不在提供商网络的边缘，而是稍微在提供商网络中。此外，在一些实施例中，客户边缘装置J、 K、 L、 M、 N、 0、 P可能实际上不在提供商网络的边缘，而是稍微在客户网络中。 本领域技术人员要领会，上述实施例特别但不是排他地与用于提供多点对多点以太网服务的集中星型(Hub and Spoke)网络相关。术语"工作集线器"和"保护集线器"是一般术语，它们涉及可以是日常可操作的(即工作集线器)或者在检测到网络中的故障时可操作的(即保护集线器)的节点的操作设备项。提供商边缘装置A、B、C、D和E、客户边缘装置J、K、L、M、N、0和P、工作集线器12以及保护集线器14之间的路径经由可以是光纤的链路，使得可存在相同链路中包含的来自网络IO或另一网络的许多路径。
权利要求
在通信网络(10)中使用经由核心保护路径与工作集线器(14)通信的保护集线器(12)的路径保护的方法，所述工作集线器(12)经由相应工作路径与至少一个提供商边缘装置(A，B，C，D，E)通信，所述保护集线器(14)经由相应保护路径与所述至少一个提供商边缘装置(A，B，C，D，E)通信，所述方法包括检测所述通信网络(10)中的故障(60，70，80，90，100，110，120，130，140，150，160，170，180，190)；向所述工作集线器(12)、所述保护集线器(14)和所述至少一个提供商边缘装置(A，B，C，D，E)中至少之一指明所述通信网络(10)中的所述故障；以及在工作路径的故障的情况下使用所述核心保护路径；或者在所述核心保护路径的故障的情况下并行使用工作路径和保护路径。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括使用操作和维护(0AM)消息来检测和/或指明所 述故障。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述0AM消息包括下列中至少之一 a) 用于检查路径连通性的连续性检查(CC)消息；b) 用于在所述网络中传播故障指示的告警指示信号(AIS)消息；c) 用于标识单向链路故障的远程缺陷指示(RDI)消息；以及d) 用于指明工作集线器(12)与所述保护集线器(14)之间连通性的丢失的缺少对齐指 示(MAI)消息。
4. 如权利要求1、2或3所述的方法，还包括复制输入到所述提供商边缘装置(A， B， C， D， E)的业务量流，以及将一个副本传递到所述工作集线器(12)并且将另一个副本传递到 所述保护集线器(14)。
5. 如以上权利要求中任一项所述的方法，还包括复制输入到所述工作集线器(12)的 业务量流，以及将一个副本传递到所述保护集线器(14)并且传递另一个副本以便在所述 通信网络中向前传送。
6. 如权利要求1、2或3所述的方法，还包括提供输入到所述提供商边缘装置(A，B，C， D， E)的业务量流的副本，并且将一个副本传递到所述工作集线器(12)，其中在检测到所述 故障时将另一个副本传递到所述保护集线器(14)。
7. 如权利要求1、2、3或6所述的方法，还包括提供输入到所述工作集线器(12)的所述 业务量流的副本，并且传递一个副本以便在所述通信网络中向前传送，其中在检测到所述 故障时将另一个副本传递到所述保护集线器(14)。
8. 如以上权利要求中任一项所述的方法，还包括在所述提供商边缘装置(A，B，C，D，E) 接收来自所述工作集线器(12)的业务量流以及来自所述保护集线器(14)的所述业务量流 的副本，并且选择要使用哪个业务量流。
9. 一种用于通信网络的路径保护系统，包括经由核心保护路径与工作集线器(14)通 信的保护集线器(12)，所述工作集线器(12)经由相应工作路径与至少一个提供商边缘装 置(A， B， C， D， E)通信，所述保护集线器(14)经由相应保护路径与所述至少一个提供商边 缘装置(A， B， C， D， E)通信，所述系统设置成检测所述通信网络(10)中的故障(60，70，80，90， 100， 110， 120， 130， 140， 150， 160， 170，180，190);向所述工作集线器(12)、所述保护集线器(14)和所述至少一个提供商边缘装置(A，B， C，D，E)中至少之一指明所述通信网络(10)中的所述故障；以及在工作路径的故障的情况下使用所述核心保护路径上的业务量流；或者在所述核心保 护路径的故障的情况下并行使用工作路径和保护路径。
10. 如权利要求9所述的路径保护系统，其中，所述提供商边缘装置(A，B，C，D，E)中的 每个提供商边缘装置与所述工作集线器(12)的相应工作保护装置(16)关联。
11. 如权利要求IO所述的路径保护系统，其中，所述工作保护装置(16)具有工作复制 器(20)，所述工作复制器(20)可操作成复制输入业务量流，并设置成将所述业务量流的一 个副本传递到所述保护集线器(14)且传递所述业务量流的另一个副本以便在所述通信网 络中向前传送。
12. 如权利要求10或11所述的路径保护系统，其中，所述工作保护装置(16)具有可操 作成从向其输入的至少两个业务量流中选择一个业务量流的相应工作选择器(24)。
13. 如权利要求9-12中任一项所述的路径保护系统，其中，所述提供商设备装置(A，B， C，D，E)中的每个提供商设备装置与所述保护集线器(14)的相应备用保护装置(18)关联。
14. 如权利要求13所述的路径保护系统，其中，所述备用保护装置(18)具有相应保护 复制器(22)，所述保护复制器(22)可操作成复制输入业务量流，并设置成将所述业务量流 的一个副本传递到所述工作集线器(12)且传递所述业务量流的另一个副本以便在所述通 信网络中向前传送。
15. 如权利要求13或14所述的路径保护系统，其中，所述备用保护装置(18)具有可操 作成从向其输入的至少两个业务量流中选择一个业务量流的相应备用选择器(26)。
16. 如权利要求9-15中任一项所述的路径保护系统，其中，每个提供商边缘装置(A，B， C，D、E)具有相应提供商复制器(28)，所述相应提供商复制器(28)可操作成复制输入到所 述提供商边缘装置(A，B，C、D，E)的业务量流，并设置成将所述业务量流的一个副本传递到 所述工作集线器(12)且将所述业务量流的另一个副本传递到所述保护集线器(14)。
17. 如权利要求9或者直接或间接从属于权利要求9的任何权利要求所述的路径保护 系统，其中，每个提供商边缘装置(A，B，C，D、E)具有相应提供商复制器(28)，所述相应提供 商复制器(28)可操作成复制输入到所述提供商边缘装置(A， B， C、D， E)的业务量流，并设 置成将所述业务量流的一个副本发送到所述工作集线器(12)且在检测到所述故障时将所 述业务量流的另一个副本发送到所述保护集线器(14)。
18. 如权利要求9或17或者直接或间接从属于权利要求9的任何权利要求所述的路径 保护系统，还包括工作复制器(20)，所述工作复制器(20)复制输入到所述工作集线器(12) 的所述业务量流，并且发送一个副本以便在所述通信网络中向前传送，其中在检测到所述 故障时将另一个副本发送到所述保护集线器(14)。
19. 如权利要求9-18中任一项所述的路径保护系统，其中，每个提供商边缘装置(A，B， C，D，E)具有相应提供商选择器(30)，所述相应提供商选择器(30)可操作成接收来自所述 工作集线器(12)的业务量流与来自所述保护集线器(14)的所述业务量流的副本，其中所 述边缘装置选择器(30)设置成选择要使用哪个业务量流。
20. 如权利要求9-19中的任一项所述的路径保护系统，其中，所述工作集线器(12)还 提供有工作以太网交换机(32)。
21. 如权利要求9-20中任一项所述的路径保护系统，其中，所述保护集线器(14)还提 供有保护以太网交换机(34)。
22. 如权利要求20或21所述的路径保护系统，其中，所述以太网交换机(32,34)的相应前向数据库实时更新。
23. 如权利要求9-22中任一项所述的路径保护系统，还包括使用操作和维护(OAM)消 息来检测和/或指明所述故障。
24. 如权利要求23所述的路径保护系统，其中，所述OAM消息包括下列中至少之一 a) 用于检查路径连通性的连续性检查(CC)消息；b) 用于在所述网络中传播故障指示的告警指示信号(AIS)消息；c) 用于标识单向链路故障的远程缺陷指示(RDI)消息；以及d) 用于指明工作集线器(12)与所述保护集线器(14)之间连通性的丢失的缺少对齐指 示(MAI)消息。
25. —种用于通信网络(10)的第一保护装置(16，182)，具有用于接受通信业务量的 第一和第二输入以及用于输出通信业务量的第一和第二输出；第一复制器(20)，用于产生 从所述第一输入所接收的第一通信业务量流的第一和第二副本，并且用于将所述第一通信 业务量流的所述第一副本发送到所述第一输出；以及第一选择器(24)，用于接收来自所述 第一复制器(20)的所述第一通信业务量流的所述第二副本以及来自所述第二输入的第二 通信业务量流的第一副本，所述第一选择器(24)设置用于将所述第一通信业务量流或者 所述第二通信业务量流的所述第一副本发送到所述第二输出。
26. 如权利要求25所述的第一保护装置(16，182)，与具有用于接受通信业务量的第三 和第四输入以及用于输出通信业务量的第三和第四输出的第二保护装置(18,184)通信， 所述第一输出与所述第四输入通信且所述第三输出与所述第二输入通信，所述第二保护装 置(18,184)还包括用于从接收自所述第三输入的所述第二通信业务量流产生所述第二 通信业务量流的所述第一副本以及所述第二通信业务量流的第二副本的第二复制器(22)， 所述第二复制器(22)还设置用于将所述第二通信业务量流的所述第一副本发送到所述第 三输出；用于接收来自所述第二复制器(22)的所述第二通信业务量流的所述第二副本以 及来自所述第四输入的所述第一通信流的所述第一副本的第一选择器(26)，所述第二选择 器(26)设置用于将所述第一通信业务量流的所述第一副本或者所述第二通信业务量流的 所述第二副本发送到所述第四输出。
27. —种通信网络的工作集线器(12)，包括如权利要求25所述的第一保护装置(16， 182)。
28. —种通信网络的保护集线器(14)，包括如权利要求26所述的第二保护装置(18， 184)。
29. —种通信网络，所述通信网络使用如权利要求1-8中任一项所述的方法或者使用 如权利要求9-24中任一项所述的路径保护系统或者使用如权利要求25或26所述的第一 或第二保护装置。
全文摘要
本发明涉及面向连接的分组交换通信网络，具体来说，涉及这种网络的保护机制。描述了在通信网络中使用经由核心保护路径与工作集线器通信的保护集线器的路径保护的方法。工作集线器经由相应工作路径与至少一个提供商边缘装置通信，保护集线器经由相应保护路径与至少一个提供商边缘装置通信。该方法包括检测通信网络中的故障；向至少一个提供商边缘装置、工作集线器和保护集线器指明通信网络中的故障；以及在工作路径的故障情况下使用核心保护路径或者在核心保护路径的故障情况下并行使用工作路径和保护路径。
文档编号H04L12/56GK101785256SQ200780100391
公开日2010年7月21日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者D·卡维利亚, R·马蒂诺蒂 申请人:爱立信电话股份有限公司