專利名稱：在分組交換網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)切換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到分組交換網(wǎng)絡(luò)，并且具體涉及在這種網(wǎng)絡(luò)中(例如在ATM網(wǎng)絡(luò)中)業(yè)務(wù)的保護(hù)切換。
相關(guān)技術(shù)描述為使數(shù)據(jù)傳送更可靠，保護(hù)切換常常被用于確保重要連接不發(fā)生故障。保護(hù)切換意味著將附加的連接分配給每個(gè)重要連接。被保護(hù)的連接被視為工作連接，并且附加連接被視為保護(hù)連接，而不管在任何給定的時(shí)刻連接中的哪一個(gè)在真正承載信息。因此，在這份文件中，術(shù)語(yǔ)“主用連接”和“備用連接”用于表示在給定時(shí)刻哪一個(gè)連接正被使用。
保護(hù)域定義了為之提供保護(hù)功能的一個(gè)或多個(gè)連接。連接可以是網(wǎng)絡(luò)連接和子網(wǎng)連接，也即，它們可能關(guān)系到從終端設(shè)備到終端設(shè)備的整個(gè)連接，或者是該連接的一部分(例如，在兩個(gè)交換機(jī)之間)。
保護(hù)切換中可以使用不同的配置。
1+1保護(hù)切換就是在保護(hù)域的信源點(diǎn)，被保護(hù)業(yè)務(wù)被同時(shí)橋接在工作和保護(hù)連接上。在保護(hù)域的信宿點(diǎn)上的選擇器決定被保護(hù)業(yè)務(wù)應(yīng)從工作連接或保護(hù)連接的哪一個(gè)連接上接收。這種配置的主要缺點(diǎn)在于雙倍的網(wǎng)絡(luò)資源被用于一個(gè)連接。其主要優(yōu)點(diǎn)在于由于保護(hù)切換僅由選擇器執(zhí)行，所以保護(hù)切換能簡(jiǎn)單快速地執(zhí)行。
1∶1保護(hù)切換就是被保護(hù)業(yè)務(wù)僅在信源點(diǎn)的其中一個(gè)連接中傳送，即在工作連接或保護(hù)連接中傳送。在這種情況下，在信宿點(diǎn)，選擇器必須同步于信源點(diǎn)以便了解應(yīng)從哪個(gè)連接中選擇業(yè)務(wù)。在這種配置中保護(hù)切換要求同時(shí)在保護(hù)域中的信源點(diǎn)和信宿點(diǎn)動(dòng)作，從而使得這種配置比1+1配置慢。當(dāng)未執(zhí)行保護(hù)切換時(shí)，保護(hù)連接可用于其它業(yè)務(wù)，因此網(wǎng)絡(luò)資源比1+1配置得到更高效的利用。
m∶n保護(hù)切換就是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，m個(gè)保護(hù)連接可被n個(gè)工作連接使用。如果m＜n，則當(dāng)所有工作連接同時(shí)發(fā)生故障時(shí)不是所有工作連接都可以被保護(hù)。
在ATM中，保護(hù)切換可在虛路徑(VP)或虛通道(VC)級(jí)執(zhí)行。在同級(jí)(VP或VC)的幾個(gè)連接可被分別組合到名為虛路徑組或虛通道組(VPG或VCG)的邏輯組中。將大量連接視做一個(gè)整體來(lái)控制的可能性減少了保護(hù)切換所需要的處理。
由選擇器執(zhí)行的保護(hù)切換可以以多種方式被執(zhí)行。一種方式是，對(duì)每一個(gè)被保護(hù)的連接，確定在連接中收到的信元是否應(yīng)被接收。如果同時(shí)有多個(gè)連接要被切換，則這將耗時(shí)較多。一旦出現(xiàn)VP或VPG故障，則當(dāng)保護(hù)切換VP或VPG網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，大量的VC連接不得不同時(shí)被切換。這樣處理的速度成為關(guān)鍵。也可能很難在備用連接上激活操作和維護(hù)功能。這些功能要求某些功能(如將信元傳送到交換機(jī))被禁止。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是使在分組交換網(wǎng)絡(luò)中信息的傳送更可靠。
發(fā)明概述這個(gè)目的是根據(jù)本發(fā)明通過(guò)在分組交換通信網(wǎng)中執(zhí)行保護(hù)切換的方法來(lái)達(dá)到的，這種切換在至少一個(gè)主用連接和至少一個(gè)備用連接間進(jìn)行，其中信息單元在節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)入端口接收，所述方法包含以下幾個(gè)步驟-比較在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息；-基于這個(gè)比較來(lái)接收或丟棄每個(gè)收到的信元；-當(dāng)保護(hù)切換要被執(zhí)行時(shí)，改變?cè)谌攵丝谥邪l(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息以執(zhí)行保護(hù)切換。
上述目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)在分組交換網(wǎng)絡(luò)中用于接收信息單元的節(jié)點(diǎn)來(lái)達(dá)到，所述節(jié)點(diǎn)包括-用于提取在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息并標(biāo)識(shí)信元所屬的保護(hù)域或保護(hù)域組的裝置；-用于比較提取的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息的裝置；-用于基于所述比較來(lái)確定該信元應(yīng)被接收或是丟棄的裝置；-用于通過(guò)改變所述表中的信息來(lái)執(zhí)行保護(hù)切換的裝置。
這種方法和設(shè)備允許任意數(shù)目的連接的快速保護(hù)切換，即使當(dāng)連接的數(shù)目很大時(shí)也可以進(jìn)行。
在信元中發(fā)現(xiàn)的或者與該信元相關(guān)的信息最好標(biāo)識(shí)信元所屬的域和/或域組。
因此，屬于同一域的連接可被任意選取，例如，可以獨(dú)立于在其上它們被接收的物理連接。
域信息可例如在入端口中被添加到信元上。
使用按照本發(fā)明的方法和設(shè)備，備用連接和主用連接的性能可被監(jiān)控且是否執(zhí)行保護(hù)切換可根據(jù)兩個(gè)連接的性能來(lái)決定。
也公開了一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)，它包含至少一個(gè)ATM節(jié)點(diǎn)，用于接收和交換ATM信元，所述ATM節(jié)點(diǎn)包含-用于提取在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息的裝置；-用于比較提取的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的信息的裝置；-用于基于所述比較來(lái)確定信元應(yīng)該被接收或是丟棄的裝置；-用于通過(guò)改變所述表中的信息來(lái)執(zhí)行保護(hù)切換的裝置。
附圖簡(jiǎn)述將具體參考附圖在下文中詳細(xì)描述本發(fā)明，其中

圖1顯示了保護(hù)切換的基本原理；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的保護(hù)切換原理；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的保護(hù)切換原理；圖4a顯示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的數(shù)據(jù)單元；圖4b和4c顯示了根據(jù)本發(fā)明所用的表的第一、第二優(yōu)選實(shí)施方案。
實(shí)施方案詳述圖1顯示了保護(hù)切換的基本原理。信源1通過(guò)第一5和第二7交換機(jī)(例如ATM交換機(jī))將信息傳送到接收器3。信源1和接收器3可能是例如個(gè)人計(jì)算機(jī)，并且信息當(dāng)然是雙向的，盡管圖中僅顯示了一個(gè)方向。
信息從信源1傳送到第一交換機(jī)，從這里所述信息被作為兩個(gè)相同的信息流通過(guò)第一交換機(jī)5的第一9和第二11出端口傳送到第二交換機(jī)7的第一13和第二15入端口。選擇器17確定哪一個(gè)連接要在第二交換機(jī)7中被接收以及被傳送至接收器3。如圖1中所示，通過(guò)第一出端口9和第一入端口13的上面的連接被選中。如果該連接的質(zhì)量劣化，則選擇器17將改為選擇另一個(gè)信息流，即通過(guò)第二出端口11和第二入端口15的信息流。
正如在本領(lǐng)域中公知的，當(dāng)備用連接不必用于保護(hù)切換時(shí)，該備用連接可用于傳送其它信息，這樣使得網(wǎng)絡(luò)資源能夠被更有效地使用。配置將與圖1所示略有不同。在切換前也必須確保備用連接已經(jīng)開始傳送期望的信息。當(dāng)然，第一和第二出端口9、11可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)單元，第一和第二入端口13、15也一樣。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的保護(hù)切換原理圖。正如圖1所示，信源101通過(guò)第一105和第二107交換機(jī)(可以是例如ATM交換機(jī))傳送信息到接收器103。從信源101發(fā)送的信息在其從第一交換機(jī)105被送出的途中被分成兩個(gè)相同的信息流，所述兩個(gè)相同的信息流分別通過(guò)第一交換機(jī)的第一109和第二111出端口被分別傳送到第二交換機(jī)107的第一113和第二115入端口。
對(duì)被傳送到第二交換機(jī)107和到接收器103上的信息流的選擇在入端口113、115處基于在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息而被執(zhí)行。每個(gè)出端口中的監(jiān)控單元116和每個(gè)入端口中的監(jiān)控單元117執(zhí)行監(jiān)控功能。入監(jiān)控單元117驗(yàn)證所有接收到的信元并只接收在當(dāng)前建立的連接上收到的信元。它也將有關(guān)保護(hù)域的域信息添加給被接收的每個(gè)信元。這個(gè)信息表明信元所屬的域。選擇單元119基于由入監(jiān)控單元117添加的域信息判定那些信元應(yīng)通過(guò)交換端口121傳送到交換機(jī)107和那些信元應(yīng)被丟棄。選擇單元119比較域信息和在表123中找到的關(guān)于哪個(gè)域是主用和哪個(gè)域是備用的信息。
可能有一個(gè)或多個(gè)VP和/或VC屬于同一個(gè)域。在屬于同一個(gè)域的所有連接上的所有信元可由入監(jiān)控單元117給予同樣的域信息和用同樣的方式來(lái)處理。
用于判決信元是被傳送或是被丟棄的信息可以在信元自身中發(fā)現(xiàn)或者與其相關(guān)聯(lián)。按照一個(gè)實(shí)施方案，采用了在每個(gè)信元中的虛路徑指示和虛連接指示(VPI/VCI)信息。在這種情況下，表123應(yīng)包含用于每個(gè)VP/VC的信息，例如該VP/VC是否是激活的。如果該VP/VC是激活的，則信元將傳送給交換機(jī)107，如果沒(méi)有，則它將被丟棄。
按照另一個(gè)實(shí)施方案，信息被添加到信元，或者連同該信元一起傳送，以便表明信元所屬的保護(hù)域。一個(gè)VP或VP組可用同一方式標(biāo)識(shí)。這樣，表123包含指示代碼的信息，該代碼指示信元要被發(fā)送或丟棄。為了改變屬于特定的連接的信元被處理的方式，可以僅僅改變表123中的信息。
如果主用連接和備用連接被不同的單元控制(如圖2所示，其中兩個(gè)連接被不同的出端口和入端口分別控制)，則同樣的代碼可用于主用連接和備用連接。
出端口109、111的監(jiān)控單元116和入端口113、115的監(jiān)控單元117使得同時(shí)連續(xù)監(jiān)控主用和備用連接成為可能，這樣便能確定哪一個(gè)連接有最好的質(zhì)量和保護(hù)切換是否被執(zhí)行。
保護(hù)切換也可以由于諸如在基礎(chǔ)級(jí)的差錯(cuò)的其它原因而執(zhí)行。例如VC可以由于它屬于的VP或物理連接出現(xiàn)故障而被保護(hù)切換。
圖3顯示本發(fā)明的第二實(shí)施方案。如前文一樣，信源201通過(guò)第一205和第二207交換機(jī)將信息傳送到接收器203。數(shù)據(jù)流通過(guò)出端口211，在其中它被分成兩個(gè)數(shù)據(jù)流，在不同的、到第二交換機(jī)207的入端口213的連接上傳送。數(shù)據(jù)流是完全相同的。在入端口213，屬于主用連接的信元被選擇，且屬于備用連接的信元被丟棄。
如圖2所示，入端口213包括監(jiān)控單元117，它執(zhí)行性能監(jiān)控和其它功能，并且添加有關(guān)信元所屬保護(hù)域的信息。信元的選擇在選擇單元219中執(zhí)行。選擇單元219為每個(gè)信元讀取有關(guān)連接的附加信息，和基于在表223中找到的信息確定哪些信元要傳送到交換機(jī)和哪些信元要被丟棄。當(dāng)然，數(shù)據(jù)流在出端口后可被分成兩路。
圖4a顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的信元。正如本領(lǐng)域中公知的，信元有一個(gè)包含例如地址信息的信息的頭標(biāo)301和凈荷字段303。按照本發(fā)明，信元包含標(biāo)識(shí)信元所屬的保護(hù)域或連接組的附加字段305。圖4a中所示的信元中，該附加字段305包含信息A。這個(gè)信息不必依賴于信元所屬的VP/VC。可以有數(shù)目不受限制的VP/VC屬于同一個(gè)域，且可被一起進(jìn)行保護(hù)切換。因此，按照本發(fā)明的解決辦法允許進(jìn)行快速保護(hù)切換，而與要執(zhí)行保護(hù)切換的連接數(shù)目無(wú)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案，圖4b中顯示了一個(gè)表，正如圖2中所示的表123和圖3中所示的表223。所述表有兩列第一列307是在每個(gè)信元(如圖4a所示)的附加字段305中發(fā)現(xiàn)的信息，第二列309是表示如何解釋這個(gè)信息。在此，在其附加字段305中有信息A或D的信元屬于主用連接，因此應(yīng)被允許通過(guò)。在其附加字段305中有信息B或C的信元屬于備用連接，因此應(yīng)被丟棄。
在圖2所示的實(shí)施方案中，需要兩個(gè)表123，分別在各個(gè)入端口113、115。這兩個(gè)表不需保存有同樣的信息。例如，如果主用連接和相應(yīng)的備用連接都用字母A指示，則有關(guān)控制主用連接傳送的入端口的表將指示在附加字段中包含字母A的信元應(yīng)被允許通過(guò)。有關(guān)控制備用連接的入端口的表將指示含有字母A的信元應(yīng)被丟棄。為執(zhí)行保護(hù)切換，在所述表中關(guān)于對(duì)在其附加字段中含有信息A的信元進(jìn)行控制的信息應(yīng)在兩個(gè)表中改變。
在圖3所示的實(shí)施方案中，只有一個(gè)表可被使用。因此主用連接和備用連接必須在附加字段中保存不同的信息。例如，字母A用于主用連接，字母B用于備用連接。保護(hù)切換后，則字母B將指示主用連接。包含信息A的信元將屬于備用連接，并且將被丟棄。
圖4c表明一個(gè)其中域A含有一些子域A1、A2、A3的實(shí)施方案。有時(shí)屬于同一域的子域可被一起控制，而在另外的時(shí)間也可能單獨(dú)控制它們。在這個(gè)實(shí)施方案中，域和子域都可在同一表中找到，列311分別指示域或子域，并且列313為每個(gè)域或者子域指示它是主用還是備用。當(dāng)然，可以對(duì)不同的域或子域級(jí)采用兩個(gè)或更多的表。為了使屬于任一個(gè)子域A1、A2、A3的信元被接收，域A必須是主用的，且有關(guān)子域必須是主用的。為了設(shè)置所有的子域處于備用模式，僅有域A的條目要被改變?yōu)閭溆谩?br> 對(duì)于在沒(méi)有被保護(hù)的連接上傳送的信元，附加字段和表應(yīng)保存表示這些連接是主用的信息。這個(gè)信息不能被改變。
如上所述，在一些實(shí)施方案中，包含在頭標(biāo)字段301中的信息可被使用，在這種情況中，附加字段305將不再需要。那么，圖4b中所示的表將包含每個(gè)被保護(hù)的連接的VPI/VCI而不是字母A、B、C和D。
按照一個(gè)實(shí)施方案，同一個(gè)連接可屬于一個(gè)以上的保護(hù)域。例如，在同一物理鏈路上傳送的所有連接屬于一個(gè)保護(hù)域，而在同一時(shí)間有一個(gè)保護(hù)域被例如用于各個(gè)不同的業(yè)務(wù)等級(jí)(就象恒定比特率-CBR，可用比特率-ABR等)。這樣將允許進(jìn)行對(duì)例如高優(yōu)先級(jí)連接(例如所有的實(shí)時(shí)連接)的保護(hù)，而保護(hù)切換不會(huì)為在同一物理鏈路上的非實(shí)時(shí)連接執(zhí)行。當(dāng)信元屬于一個(gè)以上的保護(hù)域時(shí)，當(dāng)然，標(biāo)識(shí)該連接所屬的所有保護(hù)域的信息必須被添加到每個(gè)信元中。如何根據(jù)每個(gè)域的狀態(tài)來(lái)控制連接可按所期望的進(jìn)行規(guī)定。更適用的解決方案可能是連接僅在所有其所屬的保護(hù)域被激活時(shí)才被激活。
在圖中所示的實(shí)施方案中，已經(jīng)顯示了保護(hù)切換在兩個(gè)相鄰的ATM交換機(jī)間進(jìn)行。這僅僅是為了在描述中更加清晰。當(dāng)然按照本發(fā)明的保護(hù)切換可以在不相鄰的交換機(jī)或兩個(gè)終端間被執(zhí)行。
同樣，僅結(jié)合每張圖討論了一個(gè)單向連接。然而本發(fā)明適用于任何數(shù)目的單向或雙向連接。
權(quán)利要求
1.在分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行保護(hù)切換的方法，該切換在至少一個(gè)主用連接和至少一個(gè)備用連接間進(jìn)行，其中信息單元在節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)入端口被接收，所述方法的特征在于以下步驟-比較在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息；-基于這個(gè)比較來(lái)接收或丟棄每個(gè)收到的信元；-當(dāng)保護(hù)切換要被執(zhí)行時(shí)，改變?cè)谌攵丝谥邪l(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息以便執(zhí)行連接的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在信元中發(fā)現(xiàn)的或者與該信元相關(guān)的信息標(biāo)識(shí)該信元所屬的域和/或域組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在信元中發(fā)現(xiàn)的或者與該信元相關(guān)的信息在入端口中被添加到信元上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中所述節(jié)點(diǎn)是ATM節(jié)點(diǎn)和信元是ATM信元。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中備用連接和主用連接的性能被監(jiān)控，并且是否執(zhí)行保護(hù)切換要根據(jù)兩個(gè)連接的性能來(lái)決定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中如果在基礎(chǔ)級(jí)的資源發(fā)生故障，則保護(hù)切換被執(zhí)行。
7.在分組交換網(wǎng)中用于接收信息單元的節(jié)點(diǎn)，其特征在于它包含-用于提取在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息并標(biāo)識(shí)該信元所屬的域或域組的裝置；-用于比較提取的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息的裝置；-用于基于所述比較來(lái)確定該信元應(yīng)被接收或是丟棄的裝置，；-用于通過(guò)改變所述表中的信息來(lái)執(zhí)行保護(hù)切換的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包含用于添加在信元中發(fā)現(xiàn)的或者與該信元相關(guān)的信息的裝置，所述裝置在入端口中或者與入端口相關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包含-用于監(jiān)控主用連接和備用連接的性能的裝置；-用于根據(jù)主用連接和備用連接的性能來(lái)確定保護(hù)切換是否要在主用連接和備用連接間執(zhí)行的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包括用于在基礎(chǔ)級(jí)的資源發(fā)生故障時(shí)確定保護(hù)切換應(yīng)被執(zhí)行的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)的節(jié)點(diǎn)，其特征在于它適用于接收和交換輸入的信元。
12.一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，它包含至少一個(gè)ATM節(jié)點(diǎn)，用于接收和交換ATM信元，所述ATM節(jié)點(diǎn)包含-用于提取在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息的裝置；-用于比較提取的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息的裝置；-用于基于所述比較來(lái)確定信元應(yīng)被接收或是丟棄的裝置；-用于通過(guò)改變所述表中的信息來(lái)執(zhí)行保護(hù)切換的裝置。
全文摘要
用于在分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行保護(hù)切換的方法和設(shè)備,這種切換在至少一個(gè)主用連接和至少一個(gè)備用連接之間進(jìn)行,其中信息單元在節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)入端口被接收,所述方法包含以下步驟:比較在每個(gè)信元中發(fā)現(xiàn)的或者與每個(gè)信元相關(guān)的信息和在入端口中發(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息;基于這個(gè)比較來(lái)接收或丟棄每個(gè)收到的信元;當(dāng)保護(hù)切換要被執(zhí)行時(shí),改變?cè)谌攵丝谥邪l(fā)現(xiàn)的或者與入端口相關(guān)的狀態(tài)信息以執(zhí)行保護(hù)切換。連接可能屬于保護(hù)域的各級(jí)中的幾個(gè)保護(hù)域,或者屬于同樣等級(jí)的保護(hù)域。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1308801SQ99808339
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期1999年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月8日
發(fā)明者M·N·O·林德斯特倫 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司