CN100578983C - 告警传送方法及广域以太网网络 - Google Patents

Abstract

一种用在广域以太网网络中的告警传送方法，具有以下步骤：从来自客户终端的以太网帧产生多个固定长度帧，产生封装，每个封装包括固定长度帧中的每一个、用于通知故障的类型字段、用于沿前向通知故障的前向中继线路故障通知字段、以及用于沿后向通知所述故障的后向中继线路故障通知，复用所述封装，以产生向以太网网络传送的帧，以及从接收到的帧中解复用封装，以识别每个以太网路径的故障。

Description

告警传送方法及广域以太网网络

技术领域

本发明涉及一种广域以太网网络，利用多类传输网络使不同的以太网网络彼此中继，更具体地，涉及一种告警传送方法，用于向与其进行通信的终端设备传送由线路故障、故障设备等所引起的故障发生信息，以及涉及一种应用了该告警传送方法的广域以太网网络。

背景技术

因特网、内联网和便携式电话的迅速扩张和发展导致了流经网络的语音和数据业务量的逐年增加。在这种环境下，迫切地驱动企业和服务提供商建立以有限成本支持不断增长的业务的广域以太网网络。

例如，通过使用现有的SONET/SDH网络作为互连LAN的中继段，而且由以太网网络按照彼此之间能够进行通信的方式实现每个LAN，来构建广域以太网网络。对于这种结构中的传输，在作为广域以太网网络的入口的入口节点处，依照中继段中所采用的协议，封装在LAN上传送的高级协议数据，并在作为广域以太网网络的出口的出口节点处进行解封装。正如从现有技术已知的那样，针对广域以太网网络中的这种传输的技术已经得到实际使用，其示例可以是SONET上的PPP(IETF RFC 2615标准)、GFP(ITU-T G.7041标准)等。例如，在将SONET/SDH网络用作中继段时，将已封装数据存储在SONET/SDH网络中所定义的帧的净荷中，并通过具有预设带宽的交叉连接通信信道传送。

在SONET/SDH网络中，所使用的帧包括两类开销字段：SOH(段开销)和POH(路径开销)(例如，参见ITU-T建议G.707(2000年10月))。SOH设置用于管理被定义为传输介质的传输系统部分的段，而POH设置用于管理与传输介质无关的路径网络层。按照这种方式，将段和路径组织在分层结构中，并在净荷中复用多个路径，从而可以将传输网络组织在包括传输介质网络层和路径网络层的分层结构中。这形成了按照分层结构对网络的设计、维护和操作进行管理的能力，从而提供高级网络服务。例如，由于传输路径上的每个中继节点独立地监控SOH故障信息和POH故障信息，能够易于发现可能存在的通信故障是发生在中继节点之间的段中还是仅发生在特定的路径上，并识别发生了故障的位置。

但是，由于SONET/SDH网络具有大量要利用SOH和POH进行监控的项目，维护和操作成本日趋增加。为了限制维护和操作成本，以快速以太网(此后缩写为“FE”)和千兆位以太网(此后缩写为“GbE”)为代表的较为便宜的以太网网络越来越多地被应用到广域以太网网络中，以用作中继段。可选地，另一广域以太网网络可以包括通过组合现有的SONET/SDH网络和如GbE网络等以太网网络而实现的中继段，从而在特定的段中采用SONET/SDH网络，而在另外的段中采用GbE网络。

在广域以太网网络中，存在大量请求可保证传输带宽和通信质量的客户。为了满足这种请求，需要保护功能，以便如果发生线路故障，切换到备用线路上。同样，必须向处于没有故障的通信中的客户通知表示发生了故障的告警信息。此外，由于大量数据流经线路，在中继段中需要冗余传输路径并减少发生故障时的切换时间。

在前述GFP中，定义了图1所示的客户管理帧，以传送用于通知如线路故障、故障设备等故障的发生的告警。图1是示出了GFP中所定义的客户管理帧的格式的示意图。

如图1所示，在GFP中，可以使用客户管理帧中的UPI(用户净荷标识符)字段向通信对方通知客户线路上(例如，以太网线路上)所发生的故障。当其取“00000001”时，UPI值表示信号丢失(LOS)，当其取“10000000”时，表示客户线路上的链路断开(link-down)。在没有故障出现的正常状态下，将UPI值设置为除了前述的“00000001”和“10000000”以外的数值。

当检测到信号丢失或链路断开时，以预定的间隔向通信对方传送客户管理帧。在不同的系统中，可以根据需要向通信对方传送客户管理帧，或者在没有故障出现的正常状态下，以预定的间隔传送客户管理帧。

图1所示的核心报头字段包括如源地址、目的地地址和优先级等信息，而PTI(净荷类型标识符)字段示出了如何使用该帧。在图1中，将PTI值设置为“100”，表示该帧被用作客户管理帧。PFI(净荷FCS标识符)字段示出了是否执行FCS(帧校验序列)。FCS用于检测净荷的传输误码。EXI(扩展报头标识符)字段在使用了扩展报头时存储扩展报头的标识符。在图1中，将PFI值设置为“0”，表示未执行FCS，并将EXI值设置为“0000”，表示未使用扩展报头。

接下来，将参照如图2所示的使用了SONET/SDH网络的、作为示例给出的广域以太网网络，对传统的告警传送方法进行描述。图2是示出了传统广域以太网网络的典型结构的方框图。

图2所示的广域以太网网络包括通过构成了SONET/SDH网络的多个中继设备(图2中为两个)连接的多个以太网网络(图2中为两个)。以太网网络通过包含在各个以太网网络中的以太网终端设备202、205与SONET/SDH网络的中继设备203、204相连。每个以太网网络容纳了多个客户终端设备(每个均位于图2中的各个端点。此后称为“客户终端”)。以太网终端设备202、205中的每一个时分复用从各个客户终端传输过来的数据，以产生传向中继设备203、204的SONET/SDH帧。当从中继设备203或204接收到SONET/SDH帧时，将该帧解复用为针对各个客户终端的数据，并向相关的客户终端传输解复用后的数据。

为了从任意的客户终端向相对的客户终端传输数据，将传输数据的方向定义为前向方向，而将与前向相反的方向定义为后向方向。同样，将发起数据的客户终端说成位于上游，而将接收数据的客户终端称为位于下游。

在客户终端之间中继通信的每个设备被统称为“中继节点”，具体地，从客户线路或客户电路接收信号的节点被称为“入口节点”，而向客户线路或客户电路传递信号的节点被称为“出口节点”。在图2的结构中，假设数据源是客户终端201，而数据目的地是客户终端206，以太网终端设备202处于入口节点的位置，而以太网终端设备205处于出口节点的位置。从用作数据源的客户节点通过各个中继节点到达用作数据目的地的客户节点的数据流被称为“以太网路径”。在各个中继节点中已经事先设置了特定的以太网路径所经过的中继节点和它们的端口号。在正常操作期间，以太网路径不会改变而通过与事先设置的不同的中继节点。

在上述结构中，假设发生了故障，例如，在处于数据源位置的客户终端201和以太网终端设备202之间的客户线路上，而导致了信号丢失或链路断开，已经检测到该故障的以太网终端设备202向与设置在以太网路径中的通信对方的客户终端206相连的以太网终端205传输表示信号丢失或链路断开的客户管理帧。在检测到信号丢失或线路故障的同时，以预定的间隔传输表示信号丢失或链路断开的客户管理帧。

当检测到客户管理帧时，以太网终端设备205停止向相关客户终端206传递信号，并将该线路强制设置为信号丢失或链路断开。在以太网终端设备205检测到表示信号丢失或链路断开的客户管理帧时，始终维持此状态。

按照这种方式，当在客户线路上发生故障时，向对方客户线路通信线路故障信息，从而使客户线路表现为彼此直接相连，而使客户终端201、206并不察觉介于其间的SONET/SDH网络的存在。这种使客户终端不察觉介于其间的线路或电路的存在的功能被称为“链路直通”(link-pass-through)。

为了提供SONET/SDH网络中的冗余中继线路，SONET/SDH已经提供了一种用于在故障发生时在50毫秒内实现从故障线路到备用线路的切换的机制。为了运行此机制，SOH字段每个具有一个字节的、与作为通信对方的对方通信设备进行通信的K1字节和K2字节中(例如，参见ITU-T建议G.841(1998年10月))。

在其中在两个通信设备之间设置冗余线路的提供以太网线路冗余的另一示例中，响应主用系统中的故障的检测，将主用传输线路设置为链路断开，以向对方通信设备通知主用传输线路上的故障。当检测到链路断开时，对方通信设备将主用系统切换到冗余系统(例如，参见ITU-T建议G.707(2000年10月))。

应用了前述GFP的传统广域以太网网络存在以下问题：当通过多类传输网络中继以太网路径时，不能实现链路直通，以便向通信对方的客户终端传送与中继线路上的故障有关的信息，如同GbE网络和SONET/SDH网络进行组合的情况。这是因为用在传送设置在由GFP定义的客户管理帧中的告警的字段只能传输与已经发生在客户线路段中的故障有关的信息。

作为示例，当在图2所示的以太网终端设备和SONET/SDH网络的中继设备之间安装了用于构建GbE网络的中继设备，并且例如，在上游以太网终端设备和GbE网络中的中继设备之间发生线路故障时，因为故障信息通知中继线路上的故障，因此，不能利用客户管理帧，向下游传送此故障信息。如果按照与客户线路上的故障相类似的方式，使用客户管理帧中的UPI字段来传送与由中继线路上的故障所引起的信号丢失或链路断开相关的信息，则下游以太网终端设备不能区分客户线路故障和中继线路故障。这将引起识别故障位置上的问题。GbE网络中的中继设备与以太网终端设备的类似之处在于，其时分复用从多个以太网终端设备接收到的数据，以传向SONET/SDH网络，并将从SONET/SDH网络接收到的帧解复用成单独的数据，以传向相关的以太网终端设备。

为了解决上述不便，在利用GbE网络和SONET/SDH网络的广域以太网网络中，可以照原样使用GbE网络和SONET/SDH网络中所定义的内在告警传送系统，以便向下游客户线路顺序传送告警信息。

例如，在如图2所示的只包括SONET/SDH网络的广域以太网网络中，当在SONET/SDH网络内的中继设备之间发生故障时，通过SONET/SDH所定义的路径AIS(告警指示信号)告警向下游以太网终端设备传送故障信息，并且还通过SONET/SDH所定义的路径RDI(远程缺陷指示)告警向上游以太网终端设备传送故障信息。以太网终端设备205通过只针对那些利用检测到路径AIS的路径的客户终端，将以太网线路设置为链路断开，来实现链路直通。类似地，以太网终端设备202通过只针对那些利用检测到路径RDI的路径的客户终端，将以太网线路设置为线路故障，来实现链路直通。

但是，假设照原样使用GbE网络和SONET/SDH网络的内在告警传送系统，向具有用于构建GbE网络的中继设备的广域以太网网络中的下游客户线路顺序传送告警信息，每个用于构建GbE网络的中继设备安装在图2所示的每个以太网终端设备和每个SONET/SDH网络的中继设备之间，GbE段中的故障将不仅引起使故障以太网终端设备与GbE网络的中继设备相连的线路的强制断开，而且还引起其中的每一个使与涉及故障的中继设备复用的GbE网络的正常中继设备连接到SONET/SDH网络的中继设备的线路的强制断开。结果，也将来自通过GbE网络的中继设备的另一以太网终端设备的正常以太网路径强制设置为链路断开。

另一方面，在其中将GFP封装照原样存储在如GbE等MAC帧的数据字段中以进行传送的广域以太网网络中，存在的问题是，不能按照由传输介质网络层和路径网络层构成的分层结构来组织传输网络，以便设计、维护和操作该网络。这是因为在用在以太网网络中的MAC帧中未定义字段来区分传输介质网络层和路径网络层，从而如同与SONET/SDH网络一样，不能按照分层结构来管理段和路径。

MAC帧包括前同步码字段(七个字节)；SFD(起始帧定界符)字段(一个字节)，用于帧识别；目的地MAC地址(此后缩写为“DA”)字段(六个字节)；源MAC地址(此后缩写为“SA”)字段(六个字节)；长度/类型字段(两个字节)，表示帧长度或类型；数据字段(46到1500字节)；以及FCS(帧校验序列)字段(四个字节)，用于CRC操作。通过监控FCS字段，可以检测接收帧中的误码。

但是，MAC帧缺少用于区分段和用于管理的路径的字段，从而即使在利用FCS字段的CRC操作中检测到误码，仍然不能立即识别该误码与传输介质网络层中的故障有关还是与独立于传输介质的单独路径网络层的故障有关。为了识别，必须将所检测到的误码与由在先或随后的中继节点所产生的故障信息进行比较。

此外，在包括由现有SONET/SDH网络和如GbE网络的以太网网络的组合构成的中继段，从而在特定的段中使用SONET/SDH网络，而在剩余的段中使用GbE网络的广域以太网网络中，当用于提供SONET/SDH网络和以太网网络的冗余的以太网网络切换装置涉及使检测到传输路径上存在故障的主用系统进入链路断开，以向用于切换该系统的对方通信设备通知传输路径上的故障时，必须向用作SONET/SDH网络与以太网网络的结点的中继节点提供两个不同种类的切换装置，即，使用SONET/SDH网络的K1字节和K2字节的切换装置，以及使用以太网网络的链路断开的切换装置，从而导致了电路规模、安装面积和切换时间的增加。

发明内容

已经提出了本发明以解决上述现有技术中仍未解决的问题，而且本发明的一个目的是提供一种用在针对中继段利用了如GbE网络、SONET/SDH网络等多类传输网络的广域以太网网络中的告警传送方法，所述方法将中继线路故障信息通知给上游或下游客户线路，而不会引起正常以太网路径的链路断开。

本发明的另一目的是提供一种针对中继段利用了如GbE网络、SONET/SDH网络等多类传输网络、并能够将中继线路故障信息通知给上游或下游客户线路而不会引起正常以太网路径的链路断开的广域以太网网络。

本发明的另一目的是实现一种能够按照分层结构来管理传输介质网络层和路径网络层以提供高级网络服务的广域以太网网络。

按照本发明的第一方面，提供了一种告警传送方法，用于互相通知处于通信中的客户终端在广域以太网网络中发生了故障，所述广域以太网网络具有每一个均用于容纳来自所述客户终端的客户线路的以太网网络以及用于使所述以太网网络彼此相连的多类传输网络。所述方法包括以下步骤：

由设置在发送侧的GBP发生处理电路每隔预定的固定长度的数据帧，分割从所述客户终端之一发送的以太网帧，以产生多个固定长度帧；

由设置在发送侧的GBP发生处理电路产生封装，每个封装包括：所述固定长度帧中的每一个；类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生了故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障，与所述固定长度帧一起；

由设置在发送侧的发送多路复用器电路复用针对设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径中的每一个所产生的封装，以产生适合于所述传输网络的帧，并由设置在发送侧的传输电路向容纳有目的地客户终端的以太网网络传送所述帧；以及

由设置在接收侧的接收多路分解器电路针对所述以太网线路中的每一个，从所接收到的帧中解复用各个封装，并由设置在接收侧的GBP终端处理电路参考所述类型字段、所述前向中继线路故障通知字段、和所述后向中继线路故障通知字段，以识别发生在所述一个客户线路上的故障或发生在所述传输网络中的故障。

在这种情况下，可以向作为容纳所述目的地客户终端的以太网网络的边缘节点的出口节点向下传送所述前向中继线路故障通知，以及可以从所述出口节点向作为容纳源客户终端的以太网网络的边缘节点的入口节点发布与所述前向中继线路故障通知相对应的后向中继线路故障通知。

当检测到所述前向中继线路故障通知时，当即使经过了预定的保护时间之后，仍未清除所述故障通知时，所述入口节点可以将相应以太网路径下游的客户线路设置为链路断开。另一方面，当检测到所述后向中继线路故障通知时，所述入口节点可以将相应以太网路径上游的客户线路设置为链路断开。

在另一方面中，根据本发明的一种广域以太网网络具有每一个均用于容纳来自客户终端的客户线路的以太网网络以及用于互连所述以太网网络的多类传输网络，其中在处于通信中的所述客户终端之间互相通知在所述客户线路之一上或者在所述传输网络中发生了故障。所述广域以太网网络包括用作所述以太网网络的边缘节点的多路复用器。所述多路复用器包括：GBP发生处理电路，当接收到从所述客户终端之一发送出来的以太网帧时，每隔预定的固定长度的数据帧，分割所述以太网帧，以产生多个固定长度帧，产生封装，所述封装包括：所述固定长度帧中的每一个；类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障；多路复用器/多路分解器电路，复用针对设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径中的每一个所产生的封装，以产生适合于所述传输网络的帧；以及传输/接收电路，向容纳有目的地客户终端的以太网网络传送所述帧。所述传输/接收电路还接收来自所述传输网络的帧，以及当接收到来自所述传输网络的帧时，所述多路复用器的所述多路复用器/多路分解器电路针对设置在处于通信中的客户终端之间的以太网路径中的每一个，从所述帧中解复用各个封装；以及所述多路复用器还包括：GBP终端处理电路，参考所述类型字段、所述前向中继线路故障通知字段、和所述后向中继线路故障通知字段，以识别发生在所述一个客户线路上的故障或发生在所述传输网络中的故障。

在这种情况下，当所述多路复用器操作为容纳源客户终端的以太网网络的边缘节点的入口节点时，所述多路复用器可以向作为容纳所述目的地客户终端的以太网网络的边缘节点的出口节点发布所述前向中继线路故障通知。当所述多路复用器操作为所述出口节点时，当检测到所述前向中继线路故障通知时，所述多路复用器可以向所述入口节点发布与所述前向中继线路故障通知相对应的后向中继线路故障通知。

代替地，当所述多路复用器操作为所述出口节点时，当检测到所述前向中继线路故障通知时，当即使经过了预定的保护时间之后，仍未清除所述故障通知时，所述多路复用器可以将相应以太网路径下游的客户线路强制设置为链路断开。另一方面，当所述多路复用器操作为所述入口节点时，当检测到所述后向中继线路故障通知时，所述多路复用器可以立即将相应以太网路径上游的客户线路强制设置为链路断开。

在上述告警传送方法和广域以太网网络中，通过向GBP封装的传送报头提供前向中继线路故障通知字段和后向中继线路故障通知字段，可以沿前向和后向传送与传输网络中发生的故障有关的信息。此外，利用GBP核心数据块中的类型字段，可以向通信对方的客户终端通知客户线路上的故障。从而，按照本发明，所述出口节点能够以以太网路径为单位实现下游客户终端的链路直通，而所述入口节点能够以以太网路径为单位实现上游客户终端的链路直通。

同样，通过向出口节点向下传送前向中继线路故障通知并由其发布后向中继线路故障通知，可以分别向容纳源客户终端和目的地客户终端的各个以太网网络传送与传输网络中出现的故障有关的信息，从而即使在包括多类传输网络的广域以太网网络中，仍然能够实现中继线路故障的链路直通。此外，可以只在出口节点中设置用于对保护时间进行计数的APS计时器电路。通常，由于必须在每个以太网路径中设置APS计时器电路，通过将APS计时器电路设置在单一的出口节点中，而不是将APS计时器电路设置在用于复用以太网路径的更大数量的中继设备中的每一个中，可以限制每个节点的电路规模。

按照本发明的第三方面，一种广域以太网网络，包括：

入口节点，具有：GBP发生处理电路，用于每隔预定的固定长度的数据帧，分割从多个客户终端中的每一个发送的高级协议数据，以产生多个固定长度帧，产生封装，所述封装包括：所述固定长度帧中的每一个；CRC字段，用于检测从所述每个客户终端发送过来的数据是否正常；类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障；多路复用器电路，用于按照预定的顺序复用所述封装，并添加用于检测所述封装中的数据是否正常的FCS字段，以产生复用MAC帧；以及传输电路，用于发送所述复用MAC帧；以及

出口节点，具有：接收电路，用于接收来自所述入口节点的所述复用MAC帧；多路分解器电路，用于从所述复用MAC帧中解复用所述各个封装和所述FCS字段；以及GBP终端处理电路，用于根据检查添加到所述固定长度帧上的所述CRC字段的结果，针对每个以太网路径，检测缺陷数据接收，根据所述类型字段、所述前向中继线路故障通知字段以及所述后向中继线路故障字段中的信息，针对每个以太网路径，沿前向和后向检测中继线路故障，根据所检测到的缺陷数据接收和所述中继线路故障信息，识别路径网络层的告警，根据检查添加到所述复用MAC帧上的所述FCS字段的结果，针对每个线路，检测缺陷数据接收，以及针对每个线路，检测信号丢失和链路断开，以识别传输介质网络层的告警。

所述广域以太网网络还可以包括中继节点，用于通过将SONET/SDH所定义的帧复用成所述复用MAC帧或者将所述复用MAC帧解复用成SONET/SDH所定义的帧，中继在所述入口节点和所述出口节点之间传输/接收的所述复用MAC帧，根据SONET/SDH所定义的POH字节，以逐个路径为基础，识别告警，以及根据SONET/SDH所定义的SOH字节，以逐个段为基础，识别告警。

在上述广域以太网网络中，根据利用所述复用MAC帧中的所述FCS字段的CRC操作的结果，监控所述传输介质网络层的故障，而根据对每个以太网路径的GBP封装中的CRC字段的CRC操作的结果，监控所述路径网络层的故障，从而可以与SONET/SDH网络中一样，彼此独立地对段和路径进行管理，因此，可以在包括传输介质网络层和路径网络层的分层结构中组织传输网络。结果，按照本发明，即使在应用了GBP封装的广域以太网网络中，其中以太网被用作中继段的传输网络，仍然可以按照分层结构对网络的设计、维护和操作进行管理，从而提供高级网络服务，与在中继段中采用了SONET/SDH网络的广域以太网网络的情况相同。

在其中通过以太网网络和SONET/SDH网络的组合来实现中继段中的传输网络从而SONET/SDH网络被用作特定段中的传输网络，而GbE网络被用作另外的段中的传输网络的广域以太网网络中，可以与传输网络的类型无关地对与各个段相对应的传输介质网络层进行管理，而且以端到端为基础，可以使用广域以太网网络的GBP封装来管理从入口节点到出口节点的路径网络层。因此，按照本发明，即使是包括多个传输网络的组合的广域以太网网络，仍然可以对其进行设计、操作和维护，而无需了解传输网络间的不同，从而提供高级网络服务。此外，在这种结构中，能够减少对应于SONET/SDH网络与以太网网络的连接的中继节点的电路规模和安装面积。这是因为各个以太网网络具有与用在SONET/SDH网络中相同的切换装置以共享为SONET/SDH网络所设置的APS(自动保护倒换)处理电路。当对于SONET/SDH和以太网网络可以共享单一的APS处理电路时，中继节点可以在电路规模和安装面积上得以缩减。

此外，在本发明中，通过使用K1字节和K2字节并将与用在SONET/SDH网络中类似的APS处理应用在其中以太网被用作传输网络的段中，可以与SONET/SDH网络中一样快地进行APS处理。

按照本发明的第四方面，一种以太网多路复用器，用于中继在用于容纳来自客户终端的客户线路的以太网网络与用于将所述以太网网络彼此相连的多类传输网络之间传输/接收的信息，所述以太网多路复用器用作所述以太网网络中的每一个的边缘节点，包括：GbE_MAC处理电路，用于向和从所述传输网络传输和接收帧，并用于检测在所述传输网络中的任何一个上发生的故障；TDM_MUX/DEMUX电路，用于以设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径为单位，时分复用或解复用沿前向或后向传输的帧；FE_MAC处理电路，用于检测向/从所述客户线路之一以太网帧的传输/接收，以及检测在所述一个客户线路上发生的故障；以及GBP处理电路，响应从所述客户终端之一发送过来的所接收到的以太网帧，用于每隔预定的固定长度的数据帧，分割所述以太网帧，以产生固定长度帧；产生封装，所述封装包括：核心数据块，由所述固定长度帧中的每一个组成；以及附加在其上的类型字段，用于通知在所述一个客户线路上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障，所述GBP处理单元，在检测到在所述客户线路之一上发生的故障时，将表示所述一个客户线路上的故障的代码添加到所述类型字段中，并利用预定的空闲帧重写净荷，所述GBP处理单元，在接收到来自所述传输网络之一的帧时，分别监控所述核心数据块、所述前向中继线路故障通知字段以及所述后向中继线路故障通知字段，以识别发生在所述一个客户线路上的故障或发生在所述以太网路径中的每一个的所述传输网络中的故障。

按照本发明的第五方面，一种以太网多路复用器，用于中继在每一个都用于容纳来自客户终端的客户线路的以太网网络与用于将所述以太网网络彼此相连的传输网络之间传输/接收的封装，所述封装包括：类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障，所述以太网多路复用器包括：端接器电路，用于向/从所述传输网络传输/接收帧，并检测所述传输网络中的线路故障；TDM_MUX/DEMUX电路，用于以设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径为单位，按照预定的次序，时分复用或解复用沿前向或后向传输的帧；MAC处理电路，用于向/从所述以太网网络传输/接收帧，以及检测所述以太网网络中的故障；以及GBP中继处理电路，用于中继针对所述以太网路径中的每一个的所述封装，并响应由所述端接器电路或所述MAC处理电路检测到的故障，在所述前向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码，在所述后向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码，在所述类型字段中设置表示所述客户线路上无故障的代码，以及在净荷中设置预定的空闲帧。

通过以下参照描述了本发明的示例的附图，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是示出了GFP中所定义的客户管理帧的格式的示意图；

图2是示出了传统扩展以太网网络的典型结构方框图；

图3A到3E是示出了GBP(一般分块过程)所定义的帧的格式的示意图；

图4A到4C是作为示例，示出了如何将GBP所封装的线路数m的以太网帧复用到针对GbE线路的单一帧上的示意图；

图5A到5C是作为示例，示出了如何将图4A到图4C中所示的n个复用MAC帧复用到SONET/SDH线路的单一帧上的示意图；

图6是示出了应用按照本发明的告警传送方法的广域以太网网络的典型结构方框图；

图7是示出了图6所示的FE多路复用器的结构方框图；

图8是示出了图6所示的GbE多路复用器的结构方框图；

图9是示出了当在图6所示的广域以太网网络中的客户线路上发生故障时的告警传送操作的方框图；

图10是示出了当在图6所示的广域以太网网络中的中继GbE线路上发生故障时的告警传送操作的示例的方框图；

图11是示出了当在图6所示的广域以太网网络中的中继GbE线路上发生故障时的告警传送操作的第二示例的方框图；

图12是示出了当在图6所示的广域以太网网络中的中继10GSONET/SDH线路上发生故障时的告警传送操作的方框图；

图13是示出了按照本发明第二实施例的广域以太网网络的结构方框图；

图14是示出了图13所示的FE多路复用器的结构方框图；

图15是示出了包含在图14所示的FE多路复用器中的告警处理电路的操作的典型分类的表格；

图16是示出了按照本发明第三实施例的广域以太网网络的结构方框图；

图17是示出了图16所示的GbE多路复用器的结构方框图；以及

图18是示出了包含在图17所示的GbE多路复用器中的告警处理电路的操作的典型分类的表格。

具体实施方式

第一实施例

本发明采用了用于以太网和SONET/SDH之间的协议转换的GBP(一般分块过程)。在对应于2003年12月23递交的美国序列号10/743,375的、属于本申请的受让人的2002年12月25日递交的日本专利申请No.2002-374791(JP，P2002-374791)中公开了GBP的细节。USSN 10/743,375的公开这里一并作为参考。

图3A到3E示出了GBP所定义的帧的格式。根据GBP，将图3A所示的以太网帧从顶部开始分为每个具有16个字节的固定长度净荷(参见图3B)。以太网帧具有并不总是16个字节的整数倍的可变长度。因此，如果净荷少于16个字节，最后一个固定长度净荷可以包括由预定的一致数据模式组成的额外填充区，以填充剩余的空闲空间。然后，将报头字段等添加到每个固定长度净荷上，以产生18个字节的GBP封装，如图3C所示。

在图3D和3E中示出了GBP封装的结构。具体地，图3D示出了正常操作中的帧格式，而图3E示出了在中继线路上发生故障时的帧格式。如图3D和3E所示，GBP封装具有GBP传送报头、GBP核心数据块和8位CRC(循环冗余校验)字段。对GBP传送报头和GBP核心数据块进行CRC操作。

GBP核心数据块在固定长度净荷之前具有5位的类型字段。针对控制而定义该类型字段，此字段中的数值依赖于通知客户线路上的故障，与前述GFP的情况相同。

GBP传送报头是由2位未定义区域和1位GBP核心数据块指示符字段组成的3位字段。但是，如图3E所示，当在中继线路上发生故障时，以1位前向中继线路故障通知字段和1位后向中继线路故障通知字段代替未定义区域。

GBP核心数据块指示符字段存储表示随后的GBP核心数据块有效或无效的数值，其中“1”表示GBP核心数据块有效，而“0”表示GBP核心数据块无效(空闲)。随后将进行描述，响应前向中继线路故障通知的检测，将核心数据块指示符字段设置为“0”。

前向中继线路故障通知字段用于沿前向通知中继线路上的故障的存在或不存在，而后向中继线路故障通知字段用于沿后向通知中继线路上的故障的存在或不存在。

图4A到4C作为示例，示出了如何将GBP所封装的具有m个线路(m是任意正整数)的以太网路径(客户线路)复用在单一的中继GbE线路上。将复用客户线路假设为m个快速以太网(此后缩写为“FE”)线路。

如图4A和4B所示，将m个线路的GBP封装顺序地时分复用在中继GbE线路上，并重复k次(k是任意正整数)时分复用以产生一个帧。这里，k是由GbE线路上的传输速率和客户线路上的传输速率之间的关系所确定的数值。尽管图4A只描述了在单一的客户线路上(以太网路径#1)传送的以太网帧，实际上在m个客户线路上(以太网路径#1～#m)传送以太网帧，从而为了时分复用在中继GbE线路上，按照从每个以太网帧中的第一个开始顺序地提取GBP封装。

同样，如图4C所示，在复用之后，在第一GBP封装的前面添加复用MAC帧报头。复用MAC帧报头包括：顺序号存储字段(两个字节)；K1字节存储字段(一个字节)；K2字节存储字段(一个字节)；保留字段(八个字节)；和HEC(报头误码控制)字段(两个字节)。

此外，在复用MAC帧报头前添加包括目的地地址、源地址、优先级信息等在内的报头(MAC帧报头)，并在帧的结尾添加FCS字段。所得到的帧被称为“复用MAC帧”。

图5A到5C作为示例，示出了如何将图4A到4C所示的n个复用MAC帧复用在SONET/SDH线路的单一帧上。具体地，图5A到5C示出了其中将复用MAC帧分为m×n个GBP封装，并将所分离的m×n个以太网帧(即GBP封装)复用在单一的SONET/SDH线路上。

如图5A到5C所示，在SONET/SDH网络中，将FE线路上的一个以太网路径分配给作为SONET/SDH所定义的路径的一个VC-4(155.52Mbps)帧，而且VC-4帧将以太网路径上的数据存储在其净荷中。

另一方面，当客户线路是GbE线路时，将一个GbE线路上的以太网路径分配给八个信道的VC-4帧，而且八个信道的VC-4帧将以太网路径上的数据存储在其净荷中。例如，通过应用ITU-T建议G.707(2000年10月)108页上所描述的虚级联，可以将一个GbE线路存储在多个信道的净荷中。尽管前述示例提供了八个信道的VC-4帧，这仅仅是一个示例，而且只要其等于或大于GbE线路所封装的GBP的带宽，可以提供任意数目信道的VC-4帧。可选地，可以代替地使用多个VC-3帧。

在前述FE线路上的以太网路径的传送中也可以使用虚级联，在这种情况下，可以将一个FE线路上的以太网路径分配给多个信道的VC-3帧，而且多个信道的VC-3帧可以将以太网路径上的数据存储在其净荷中。

以每个字节定界沿以太网路径传输的18个字节长的以太网帧(GBP封装，参见图5A)，并以VC-4为单位(针对每个以太网路径)，将其存储在SONET/SDH所定义的OC-192帧的净荷中，如图5C所示。在这种情况下，插入和提取空闲数据块，以补偿VC-4帧的线路速率与GBP封装的线路速率之间的差别。

图5C所示的OC-192帧的段开销存储了如帧同步、误码监控、告警传送等网络管理信息，以及AU指针存储用于指示AC-4帧的报头位置的信息。VC-4帧具有用于存储误码监控告警的POH(路径开销)字段。这些字段均由SONET/SDH定义。

接下来，将对依照第一实施例应用了告警传送方法的广域以太网网络进行描述。图6示出了依照第一实施例应用了告警传送方法的广域以太网的结构。图7示出了图6所示的FE多路复用器的结构，以及图8示出了图6所示的GbE多路复用器的结构。

在第一实施例中，在发生故障时，利用GBP核心数据块中用于传送客户线路上发生的故障的类型字段来传送告警。此外，告警传送采用了设置在GBP传送报头中的前向中继线路故障通知字段和后向中继线路故障通知字段。于是，当检测到在中继节点上游线路上的故障时，向通过其上发生了故障的线路的所有以太网路径发布前向中继线路故障通知。同样，从接收到前向中继线路故障通知的出口节点向上游入口节点，只向那些已经接收到前向中继线路故障通知的以太网路径发布后向中继线路故障通知。在这种情况下，如果即使在经过了由稍后将进行描述的APS计时器电路设置任意的保护时间之后，仍然接收到前向中继线路故障通知，则发布后向中继线路故障通知。当接收到后向中继线路故障通知时，入口节点使与以太网路径相关的客户线路强制进入链路断开。

如图6所示，第一实施例中的广域以太网网络包括多个以太网网络(图6中为两个)，每个以太网网络容纳有多个客户终端，所述多个客户终端通过GbE网络和SONET/SDH网络相连。这里所使用的以太网网络可以是提供了10Mbps或100Mbps的传输能力的FE网络。这里所使用的SONET/SDH网络可以是具有每端口9.953Gbps的传输能力的10G SONET/SDH网络。

容纳在图6所示的一个FE网络中的客户终端1-1-1到1-n-m分别与作为边缘节点的FE多路复用器2-1到2-n相连，而容纳在另一FE网络中的客户终端7-1-1到7-n-m分别与作为边缘节点的FE多路复用器6-1到6-n相连。尽管将其安装在跨过中继线路彼此相对的位置，客户终端1-1-1到1-n-m在结构上与客户终端7-1-1到7-n-m相同。每个客户终端可以是如集线器等的以太网交换机。

GbE多路复用器3是容纳有定向到FE多路复用器2-1到2-n的线路的GbE网络中的中继设备，而GbE多路复用器5是容纳有定向到FE多路复用器6-1到6-n的线路的GbE网络中的中继设备。尽管将其安装在跨过中继线路彼此相对的位置，GbE多路复用器3在结构上与GbE多路复用器5相同。SONET/SDH交叉连接(XC)设备4是用于中继GbE多路复用器3到GbE多路复用器5以及反之亦然的SONET/SDH网络中的中继设备。

在以下的描述中，将图6所示的客户终端连接到FE多路复用器的每个线路或电路被称为“客户线路”，而将FE多路复用器连接到GbE多路复用器的线路或电路被称为“中继GbE线路”。同样，将GbE多路复用器连接到SONET/SDH交叉连接设备的线路或电路被称为“中继SONET/SDH线路”。

这里，以被设置为启用的、由以太网定义的自动协商(AUTONEG)功能来操作客户线路段。在特定的网络结构中，可以将自动协商功能设置为禁用。操作中继GbE线路段，而自动协商功能被设置为禁用。

自动协商功能涉及在通过以太网互连的设备之间相互通信信息，以设置最佳通信模式(传输速率，全双工/半双工)，以及对线路故障信息进行通信，以便当前向线路发生故障时，将后向线路设置为链路断开。可以由FE网络上的FLP(快速链路脉冲)来通信针对自动协商功能的信息。

设置SONET/SDH交叉连接设备4，用于切换用在10GSONET/SDH网络中的帧传输路径。

FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n中的每一个将m个FE帧时分复用到单一的GbE帧上，同样，将一个GbE帧解复用成m个FE帧。例如，FE多路复用器2-1将从客户终端1-1-1到1-1-m传输过来的FE帧转换为GBP封装，并时分复用针对一个GbE线路的GBP封装，以产生复用MAC帧。FE多路复用器2-1还将从一个GbE线路接收到的GbE帧解复用成m个FE帧。

GbE多路复用器3容纳有来自FE多路复用器2-1到2-n的GbE线路，并将从n个GbE线路上接收到的帧时分复用到单一的10GSONET/SDH线路上。GbE多路复用器3也将从10G SONET/SDH线路上接收到的SONET/SDH帧解复用成n个GbE帧。

例如，根据GbE线路的容量与FE帧传送频带之间的关系，将由各个FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n所提供的复用数m设置为等于或小于八的正整数。同样，根据相同的原因，将由各个GbE多路复用器所提供的复用数n设置为等于或小于八的正整数。

为了在图6所示的广域以太网网络中，在跨越中继线路彼此相对的客户终端之间进行通信，当确定了源客户终端和目的地客户终端时，依照互连这些客户终端的传输路径，在相关的FE多路复用器和GbE多路复用器中确定复用/解复用次序，并在SONET/SDH交叉连接设备中确定切换路径。通过依照源客户终端和目的地客户终端这样确定每个节点中的线路设置，只向所确定的客户终端传送从任意客户终端发送过来的以太网帧。由线路设置构建的用于传输以太网帧的固定传输路径被称为“以太网路径”。这里，当客户线路是FE线路时，将这种传输路径称为“FE线路”，当客户线路是GbE路径时，将这种传输路径称为“GbE路径”。

图6示出了其中将FE路径设置在客户终端1-1-1和客户终端7-1-1之间的示例，其中FE路径8是定义了从客户终端1-1-1到客户终端7-1-1的前向方向的以太网路径，而FE路径9是相对于FE路径8的后向方向的以太网路径，而且也是定义了从客户终端7-1-1到客户终端1-1-1的后向方向的以太网路径。

如图7所示，FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n中的每一个均包括：GbE MAC处理单元19，用于执行如传输/接收帧、检测线路故障等针对相关中继GbE线路的MAC处理；TDM MUX/DEMUX电路18，按照预定的次序时分复用或解复用沿前向或后向传输过来的帧；GBP处理电路17-1到17-m，每一个均用于产生和终止每个FE路径的GBP封装，并具有告警传送功能；以及MAC处理电路16-1到16-m，每一个均用于执行如传输/接收帧、检测线路故障等针对相关客户线路的MAC处理。

GbE MAC处理单元19包括：O/E电路36，用于将接收到的光信号转换为电信号；GbE MAC终端处理电路37，用于检测FE帧的接收以及中继GbE线路上的故障；E/O电路38，用于将电信号转换为从其发送出去的光信号；以及GbE MAC发生处理电路39，用于产生GbE帧。

TDM MUX/DEMUX电路18包括：TDM DEMUX处理电路30，用于依照预定的次序，解复用接收到的帧；以及TDM MUX处理电路41，用于依照预定的次序，对帧进行时分复用。

GBP处理电路17-1到17-m中的每一个均包括：GBP终端处理电路42；保持电路51，用于将从GBP终端处理电路42传递过来的客户线路故障通知、前向中继线路故障通知和后向中继线路故障通知保持固定的时间段；OR电路43，用于对前向中继线路故障通知信号和从MAC处理单元19传递过来的GbE线路故障检测信号进行逻辑“或”运算；APS计时器电路45，由OR电路43的输出信号触发，并在输出信号保持在“1”时，开始计数，一直计数到TAPS[ms](大约50毫秒)；保持电路47，用于将OR电路43的输出信号保持在“1”(后向中继线路故障通知的信号的指示发布信号)，直到APS计时器电路45已经计数到TAPS[ms]之后，OR电路43的输出信号转变为“0”为止；OR电路44，用于对保持电路47的输出信号、客户线路故障通知和从保持电路51传递过来的后向中继线路故障通知进行逻辑“或”运算；以及GBP发生处理电路48，用于产生GBP封装和针对客户线路故障的告警。

APS计时器电路45对切换传输线路所需的保护时间进行计数，以便为互连客户终端的中继线路提供冗余。如果即使在经过了由APS计时器电路45所定义的时间TAPS之后，仍未接收到前向中继线路故障通知，则切换中继线路的传输路径。

FE MAC处理电路16-1到16-n中的每一个均包括：FE MAC发生处理电路49，用于产生FE帧；物理设备93，用于传输FE帧；物理设备94，用于接收来自相关FE线路的FE帧；以及FE MAC终端处理电路50，用于接收FE帧并检测客户线路故障。

如图8所示，GbE多路复用器3、5中的每一个均包括：10G SONET发生器/端接器电路23，用于向/从SONET/SDH线路传输/接收帧，并检测SONET/SDH线路上的线路故障；TDM MUX/DEMUX电路22，用于依照预定的次序，时分复用或解复用要沿前向或后向传输的帧；GBP中继处理电路21-1到21-n，每一个均用于执行如每个GbE路径的GBP封装的速率调整等与中继处理有关的操作，并具有告警传送功能；以及GbE MAC处理单元20-1到20-n，每一个均用于执行如向/从GbE线路传输/接收帧、以及检测线路故障等MAC处理。

10G SONET发生器/端接器电路23包括：O/E电路52，用于将接收到的光信号转换为电信号；SONET/SDH接收处理电路53，用于检测SONET/SDH帧的接收和SONET/SDH线路上的故障；E/O电路54，用于将电信号转换为从其发送出去的光信号；以及SONET/SDH传输处理电路55，用于产生SONET/SDH帧。

TDM MUX/DEMUX电路22包括：TDM DEMUX处理电路56，用于依照预定的次序，解复用接收到的帧；以及TDM MUX处理电路57，用于依照预定的次序，对帧进行时分复用。

GBP中继处理电路21-1到21-n中的每一个均包括：P-AIS检测器电路62，用于检测每个FE路径的VC-4帧中的路径AIS；第一GBP中继处理电路58，用于从VC-4中继到GbE以及第二GBP中继处理电路59，用于从GbE中继到VC-4。

GbE MAC处理单元20-1到20-n中的每一个均包括：GbE MAC发生处理电路60，用于产生GbE帧；E/O电路95，用于传输所产生的GbE帧；O/E电路96，用于接收来自GbE线路的帧；以及GbE MAC终端处理电路61，用于接收GbE帧并检测GbE线路上的故障。

应当注意的是，图6所示的FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n中的“MAC”对应于图7所示的FE MAC处理电路16-1到16-n，而“GBP”对应于图7所示的GBP处理电路17-1到17-n。同样，“MUX/DEMUX”对应于图7所示的TDM MUX/DEMUX电路18，而“GbE MAC”对应于图7所示的GbE MAC处理单元19。

图6所示的GbE多路复用器3、5中的“GbE MAC”对应于图8所示的GbE MAC处理单元20-1到20-n，“GBP R”对应于图8所示的GBP中继处理电路21-1到21-n。同样，“MUX/DEMUX”对应于图8所示的TDM MUX/DEMUX电路22，而“SONET”对应于图8所示的10G SONET发生器/端接器电路23。

接下来，将对FE多路复用器和GbE多路复用器在告警传送期间的操作进行描述。

首先，将参照图7，对FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n的操作进行描述。

在FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n中的每一个中，O/E电路36将从中继GbE线路接收到的主信号数据(GbE帧)转换为电信号，以及GbE MAC终端处理电路37执行如去除前同步码、FCS校验等MAC终端处理。

MAC终端处理还包括链路断开的检测。当检测到链路断开时，MAC终端处理电路37以处于“1”的GbE线路故障检测信号，施加给所有GBP处理电路17-1到17-m。在检测到链路断开时，连续传递GbE线路故障检测信号。MAC终端处理电路37在链路连接(link-up)时，传递处于“0”的GbE线路故障检测信号。

从GbE MAC终端处理电路37传递的帧是施加于TDM DEMUX处理电路40的前述复用MAC帧。

TDM DEMUX处理电路40依照预定的次序，针对每个FE路径对帧进行解复用，并将从帧中解复用出来的数据施加到与所定义的FE端口(#1～#m)相关联的GBP处理电路17-1到17-m。

现在，将对GBP处理电路17-1到17-m的操作进行描述。

施加在每个GBP处理电路17-1到17-m中的GBP终端处理电路42上的帧是对应于一个FE路径的FE帧。GBP终端处理电路42终止该帧，以提取GBP封装。然后，GBP终端处理电路42检查GBP核心数据块中的类型字段以及所提取出的GBP封装中的GPB传送报头的内容，以检测要传递给保持电路51的客户线路故障通知、前向中继线路故障通知或后向中继线路故障通知。保持电路51保持每个线路故障通知的值，直到接收到下一GBP传送报头为止。

OR电路43对所保持的前向中继线路故障通知和从GbE MAC终端处理电路37传递过来的GbE线路故障检测信号进行逻辑“或”运算，并传递逻辑“或”运算的结果。当OR电路43传递数值“1”时，表示在位于被定义为从中继GbE线路到客户线路的前向上的FE路径上发生了中继线路故障。

OR电路43的输出值从“0”到“1”的转变触发APS计时器电路45，以开始计数。于是，当OR电路43将数值“1”施加给APS计时器电路45时，APS计时器电路45继续计数，并在其计数到最大值TAPS[ms]之后，将信号“1”施加给保持电路47。当OR电路43将数值“0”施加给APS计时器电路45时，APS计时器电路45将计数值重置为初始值“0”。

当APS计时器电路45传递数值“1”时，保持电路47将输出保持为“1”，直到OR电路43的输出转变为“0”为止。

OR电路44对保持电路47的输出信号和从保持电路51传递过来的客户线路故障通知和后向中继线路故障通知进行逻辑“或”运算，并将“或”运算的结果发送到FE MAC发生处理电路49，作为FE线路强制切断信号。

FE MAC发生处理电路49对从GBP终端处理电路42传递过来的FE帧执行如添加前同步码等MAC处理。从物理设备93将这样产生的FE帧发送到客户线路上。

在检测到从OR电路44传递的处于“1”的FE线路强制切断信号时，FE MAC发生处理单元49停止传递主信号数据，并且强制使客户线路进入链路断开。

按照这种方式，当检测到客户线路故障通知或者后向中继线路故障通知时，按照强制方式将下游客户线路立即设置为链路断开。另一方面，在检测到前向中继线路故障通知时，在经过了设置在APS计时器45中的保护时间TAPS之后，将FE路径下游的客户线路强制设置为链路断开，以便实现针对下游客户线路的线路通过。

另一方面，在FE多路复用器2-1到2-n和6-1到6-n的每一个中，在物理设备94处从相关的客户线路中接收主信号数据(FE帧)，FEMAC终端处理电路50对接收到的数据进行MAC终端处理，例如去除前同步码(preamble)、FCS校验等。FE MAC终端处理单元50还检测客户电路的链路断开，并且在检测到链路断开时，将处于“1”的FE线路故障检测信号连续地传递到GBP发生处理电路48。

GBP发生处理电路48从所施加的FE帧中产生18个字节长的GBP封装。在这种情况下，GBP发生处理电路48参考FE线路故障检测信号以及从保持电路47传递来的后向中继线路故障通知发布指示信号，并且在GBP封装的后向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，并且当FE线路故障检测信号处于“0”而且后向中继线路故障通知发布指示信号处于“0”时，在GBP封装的类型字段中设置表示不存在线路故障的代码。在这种情况下，不重写GBP核心数据块中的固定长度净荷字段，而是照原样通过GBP发生处理电路。

当FE线路故障检测信号处于“0”而且后向检测线路故障通知发布指示信号处于“0”时，GBP发生处理电路48在GBP封装的后向中继线路故障通知字段中设置用于表示不存在线路故障的代码(“0”)，并且在GBP封装的类型字段中，设置用于表示存在客户线路故障的代码。在这种情况下，利用预定的固定模式(完全由“1”构成的模式等)来重写GBP核心数据块中的固定长度净荷字段。

当FE线路故障检测信号处于“0”而且后向中继线路故障通知发布指示信号处于“1”时，GBP发生处理电路48在GBP封装的前向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，在后向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)，以及在类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码。在这种情况下，不重写GBP核心数据块中的固定长度净荷字段，而是照原样通过GBP发生处理电路48。

当FE线路故障检测信号处于“1”而且后向中继线路故障通知发布指示信号处于“1”时，GBP发生处理电路48在GBP封装的前向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，在后向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)，以及在类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码。在这种情况下，利用预定的固定模式(完全由“1”构成的模式等)重写GBP核心数据块中的固定长度净荷字段。

将这样产生的GBP封装施加到TDM MUX处理电路41，该TDMMUX处理电路41将该GBP封装与其他FE路径中的GBP封装进行时分复用，如图4所示。然后，GbE MAC发生处理电路39将前同步码和FCS添加到复用后的GBP封装，并且将所产生的复用MAC帧通过E/O线路38传递到中继GbE线路上。

下面将参考图8来描述GbE多路复用器3和5的操作。

如图8所示，在每一个GbE多路复用器3和5中，O/E电路52将从10G SONET/SDH线路接收到的主信号数据(SONET/SDH帧)转换为电信号，并且SONET/SDH接收处理电路53对段开销(SOH)和路径开销(POH)进行终端处理。在这种情况下，在检测到由SONET/SDH定义的路径告警时，SONET/SDH接收处理电路53向相应的VC-4帧发布AIS告警，并且利用全“1”来重写其净荷字段。在检测到段告警时，SONET/SDH接收处理电路53向通过10GSONET/SDH线路的所有VC-4帧发布路径AIS告警，并且利用全“1”来重写其净荷字段。在检测到路径告警或者段告警的同时，连续地发布路径AIS告警。

从SONET/SDH接收处理电路53传递来的帧是施加到TDMDEMUX处理电路56的VC-4×64(OC-192)。TDM DEMUX处理电路46根据预定的次序，以VC-4(FE路径)为单位，对OC-192帧进行解复用，并针对相应的GbE路径，将得到的数据分别传递到相关的GBP中继处理电路21-2到21-n。

下面将对GBP中继处理电路21-1到21-n的操作进行描述。

在每一个GBP中继处理电路21-1到21-n中，P-AIS检测器电路62以VC-4为单位检查在接收到的帧的净荷字段中是否全部填充了“1”，并且当净荷字段全部填充了“1”时，确定是否已经发布了针对VC-4的路径AIS告警，以及传递处于“1”的前向中继线路故障通知发布指示信号。另一方面，当净荷字段未完全填充“1”时，P-AIS检测器电路62传递处于“0”的前向中继线路故障通知发布指示信号。

第一GBP中继处理单元48从这样接收到的主信号数据(VC-4×m)中提取GBP封装，并且将GbE线路上的速率应用于所提取的GBP封装。在这种情况下，为了调整m个VC-4帧和GbE线路之间在速率上的差别，第一GBP中继处理单元58从VC-4帧中减少空闲帧。

当前向中继线路故障通知发布指示信号处于“1”时，第一GBP中继处理电路58在相关FE路径的GBP传送报头的前向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)。尽管第一GBP中继处理电路58允许GBP核心数据块中的固定长度净荷字段照原样通过，但SONET/SDH接收处理电路53已经利用“1”完全重写了该净荷字段，从而使数据不能沿下游方向传送。换句话说，在FE路径上检测前向中继线路故障的发生，在所述FE路径上，定义了从中继10G SONET/SDH线路到中继GbE线路的前向方向。

当前向中继线路故障通知发布指示信号处于“0”时，第一GBP中继处理电路58允许前向中继线路故障通知字段照原样通过。第一GBP中继处理电路38还允许后向中继线路故障通知字段、GBP核心数据块中的类型字段以及固定长度的净荷照原样通过。

将按照前述方式所产生的主信号数据施加到MAC发生处理电路60，该MAC发生处理电路60产生具有存储在其净荷中的主信号数据的复用MAC帧。将所产生的复用MAC帧从E/O电路95发送到中继GbE线路上。

另一方面，在从GbE线路中接收到主信号时，由O/E电路96将主信号数据转换为电信号，并且在GbE MAC终端电路61中经过MAC终端处理，例如去除前同步码、FCS校验等。在这种情况下，GbE MAC终端电路61响应检测到的中继GbE线路的链路断开，发送处于“1”的GbE线路故障检测信号。

施加到第二GBP中继处理电路59的信号是具有复用在其上的m个FE路径的复用MAC帧。第二GBP中继处理电路59提取针对FE路径的GBP封装，以便存储在与每一个FE路径相关的VC-4帧中。然后，第二GBP中继处理电路59适当地插入空闲帧，以便调整VC-4帧的速率。

当从GbE MAC发生处理电路61接收到的GbE线路故障检测信号处于“1”时，第二GBP中继处理电路59在通过第二GBP中继处理电路59的每个FE路径的GBP传送报头的前向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)。此外，第二GBP中继处理电路59利用表示预定空闲帧的固定模式(全部由“1”构成等)来重写GBP核心数据块中的固定长度净荷。换句话说，在其上将前向方向定义为从中继GbE线路到中继10G SONET/SDH线路的FE路径的中继线上检测故障的发生。

当GbE线路故障检测信号处于“0”时，第二GBP中继处理电路59允许前向中继线路故障通知字段照原样通过。此外，第二GBP中继处理电路59允许后向中继线路故障通知字段、GBP核心数据块中的类型字段以及固定长度净荷照原样通过。

将这样产生的帧施加到TDM MUX处理电路41，该TDM MUX处理电路41将该帧与从其他GbE端口所施加的FE路径进行复用。按照预定次序对其进行复用。然后，SONET/SDH传输处理电路55添加段开销(SOH)和路径开销(POH)，并且将这样产生的复用帧从E/O电路54发送到中继10G SONET/SDH线路。

接下来，将对当在图6所示的广域以太网网络的中继线路上发生故障时的操作进行描述。当在任一客户线路和中继线路上均未发生故障时，GBP中继处理电路21-1和GBP处理电路17-1中的每一个都在GBP封装的GBP传送报头、前向中继线路故障通知字段和后向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码。在这种情况下，还在GBP核心数据块的类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码。

首先，将描述当在如上所述的情况下，在客户线路上发生故障时的告警传送操作。

图9示出了当在图6所示的广域以太网网络中的客户线路上发生故障时的告警传送操作。如图9所示，故障发生在互连客户终端1-1-1和FE多路复用器2-1的客户线路上，并且当由FE多路复用器2-1中的FE MAC处理电路16-1相应地检测到链路断开时，FE多路复用器2-1中的GBP处理电路17-1在通过其上已经发生了故障的FE路径传送的GBP封装的GBP核心数据块的类型字段中，设置表示客户线路故障通知的代码。在这种情况下，对GBP传送报头不做任何改变。利用表示空闲帧的预定代码(全部由“1”构成等)来重写GBP核心数据块中的固定长度净荷，从而没有客户数据沿下游方向传送。

将该GBP封装向下传送到相对的FE多路复用器6-1的GBP处理电路17-1中，从而GBP处理电路17-1在GBP核心数据块中检测客户故障通知。FE多路复用器6-1仅将FE MAC处理电路16-1下游的客户线路强制转变为链路断开，以便实现仅针对已经发生了客户线路故障的FE路径的下游的链路直通。在这种情况下，在该路径的后向方向上不传送任何告警，或者不向其他FE路径传送任何告警。

下面将对当在中继GbE线路上发生故障时的告警传送操作进行描述。

图10示出了当在图6所示的广域以太网网络的中继GbE线路上发生故障时的告警传送操作。由于对中继GbE线路进行操作而如前所述禁用了可能存在的自动协商功能，在前向方向上的线路故障将会沿后向方向造成相同段的链路断开的转变。

如图10所示，故障发生在互连FE多路复用器2-1和GbE多路复用器3的中继GbE线路上，并且当由GbE多路复用器3中的GbE MAC处理单元20-1相应地检测到链路断开时，GbE多路复用器3的GBP中继处理电路21-1在相应GBP封装的GBP传送报头的前向中继线路故障通知字段中，设置表示存在线路故障的代码，在后向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，以及在GBP核心数据块中设置表示不存在客户线路故障的代码。GBP中继处理电路21-1还将固定净荷设置为表示空闲帧的预定模式(完全由“1”构成等)。在沿已经发生了线路故障的中继GbE线路通过的每个FE路径上进行该处理。

将由GbE多路复用器3中的GBP中继处理单元21-2产生的帧向下传送到在相对的FE多路复用器6-1中的GBP处理电路17-1，其中，GBP处理电路17-1在GBP传送报头中检测前向中继线路故障通知。当在经过APS保护时间TAPS之后仍未清除前向中继线路故障通知时，FE多路复用器6-1仅将FE MAC处理电路16-1下游的客户线路强制转变为链路断开，以便实现针对下游的链路直通。在沿着已经发生了线路故障的中继GbE线路通过的每个以太网路径上进行该链路直通处理。然后，GBP处理电路17-1在相应GBP封装的传送报头的前向中继线路故障通知字段中，设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，在后向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)，在GBP核心数据块的类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码，以及允许固定长度净荷照原样通过。将这样产生的复用MAC帧沿后向发送。在将强制链路断开强加到下游客户线路上的每个FE路径上进行该处理。

将从GBP处理电路17-1传递来的帧向下传送到相对的FE多路复用器2-1，该FE多路复用器2-1在GBP传送报头中检测后向中继线路故障通知。在这种情况下，FE多路复用器2-1仅将FE MAC处理电路16-1下游的客户线路强制转变为链路断开。

如上所述，由于在客户线路部分中启用了自动协商功能。还将前向方向上的FE路径转变为链路断开。按照这种方式，还将告警传送到上游客户终端1-1-1，以便实现针对上游客户终端的链路直通。在由于中继GbE线路上的故障所产生的下游方向已经经过了链路直通处理的每个FE路径上进行该处理。

下面将对当在中继GbE线路上发生故障时的告警操作的第二实例进行描述。

图11示出了当在图6所示的广域以太网网络中的中继GbE线路上发生故障时的第二告警传送操作。由于如上所述，在中继线GbE线路上禁用了可能存在的自动协商功能，在前向方向上的线路故障将会导致在后向方向上相同段的链路断开。

如图11所示，故障发生在互连FE多路复用器6-1和GbE多路复用器5的中继GbE线路上，并且当由GbE多路复用器5中的GbE MAC处理单元20-1相应地检测到链路断开时，GbE多路复用器5假定前向方向上的中继线路故障。然后，如果即使在经过了APS保护时间TAPS之后，中继GbE线路还没有从链路断开中恢复，则FE多路复用器6-1中的FE MAC处理电路16-1将故障中继GbE线路下游的客户线路强制转变为链路断开，从而实现针对下游的链路直通。在沿着其上已经发生了链路故障的中继GbE线路而通过的每个FE路径上进行该处理。

然后，GBP处理电路17-1在相应GBP封装的GBP传送报头的前向线路故障通知字段中，设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，在后向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)，在GBP核心数据块的类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码，并且允许固定长度净荷照原样通过。沿后向发送这样产生的复用MAC帧。在使下游客户线路强制链路断开的每个FE路径上进行该处理。

将从FE多路复用器6-1发送过来的复用MAC帧向下传送到相对的FE多路复用器2-1，该FE多路复用器2-1在GBP传送报头中检测后向中继线路故障通知。FE多路复用器2-1按照强制方式，仅将FEMAC处理电路16-1下游的客户线路立即转变为链路断开。

由于如上所述，在客户线路段中启用了自动协商功能，还前向上的FE路径也转变为链路断开。结果，将告警另外传送到上游客户终端1-1-1，以便实现针对上游客户终端的链路直通。在按照由中继GbE线路的故障产生的下游方向经过了链路直通处理的每个FE路径上进行该处理。

下面将对当在中继10G SONET/SDH线路上发生故障时的告警传送操作进行描述。

图12示出了当在图6所示的广域网网络中的中继10GSONET/SDH线路上发生故障时的告警传送操作。具体地，图12示出了当在互连GbE多路复用器3和SONET/SDH交叉连接设备4的中继10G SONET/SDH线路上发生故障时的告警传送操作。

如图12所示，当在中继10G SONET/SDH线路上发生故障时，检测到故障的SONET/SDH交叉连接设备4沿下游方向向相关FE路径发布路径AIS告警24。具体地，SONET/SDH交叉连接设备4将全部SONET/SDH指针值设置为“1”，并且用全“1”完全重写净荷字段。当由可能发生在VC-4单元中的路径故障进行触发时，仅在检测到路径AIS的FE路径上进行该处理，以及当由如光输入的中断等链路故障进行触发时，在沿着10G SONET/SDH线路通过的每个FE路径上进行该处理。

在检测到路径AIS时，在GbE多路复用器5中的10G SONET发生器/端接器电路23还沿下游方向传送路径AIS。然后，GBP中继处理电路21-1在相应GBP封装的GBP传送报头的前向中继线路故障通知字段中，设置表示存在线路故障的代码(“1”)，在后向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，在GBP核心数据块的类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码，并将固定长度净荷设置为表示空闲帧的预定模式(完全由“1”构成等)。

将包括该GBP封装的复用MAC帧向下传送到FE多路复用器6-1中的GBP处理电路17-1，该FE多路复用器6-1在GBP传送报头中检测前向中继线路故障通知。如果在经过了APS保护时间TAPS之后，还没有恢复前向中继线路故障，FE多路复用器6-1仅将FE MAC处理电路16-1下游的客户线路强制转变为链路断开，以便实现针对下游的链路直通。在沿着已经发生了故障的中继10G SONET/SDH线路通过的每个FE路径上进行该处理。

然后，FE多路复用器6-1中的GBP处理电路17-1在相应GBP封装的GBP传送报头的前向中继线路故障通知字段中，设置表示不存在线路故障的代码(“0”)，在后向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码(“1”)，在GBP核心数据块的类型字段中设置表示不存在客户线路故障的代码，并且允许固定长度净荷照原样通过。沿后向发送这样产生的复用MAC帧。

将该复用MAC帧向下传送到相对的多路复用器2-1，该多路复用器2-1在GBP传送报头中检测后向中继线路故障通知。FE多路复用器2-1按照强制方式仅将FE MAC处理电路16-1下游的客户线路立即转变为链路断开。由于在客户线路段中启用了自动协商功能，由此还将前向方向上的FE路径转变为链路断开。因此，将告警另外传送到上游客户终端1-1-1，以便实现链路直通。在按照由中继10GSONET/SDH线路上的故障产生的下游方向经过了链路直通处理的每个FE路径上进行该处理。

在图6所示的结构中，对来自多个客户线路的帧进行复用，以便传送到中继GbE线路，对这些帧再次进行复用，以便传送到中继10GSONET/SDH线路，对通过10G SONET/SDH网络的帧进行解复用，以便传送到中继GbE线路，并且再次对其进行解复用，以便传送到客户线路。可选地，例如，可以再次复用由GbE多路复用器解复用后的帧，以便传送到中继10G SONET/SDH线路，并且可以再次解复用复用后的帧，以便传送到中继GbE线路，以及再次对其进行解复用，以便传送到客户线路。还可选的是，可以仅通过中继10G SONET/SDH线路，传送来自多个客户线路的帧。这样，第一实施例还可以应用于其他网络结构。

此外，图6示出了其中由FE网络提供客户线路，而中继线路由GbE网络和10G SONET/SDH网络提供的结构。可选地，第一实施例还可以应用于由GbE网络提供客户线路的网络结构，对这些客户线路进行复用，以便传送到10吉比特的以太网(10GbE)线路，再次对这些客户线路进行复用，以便传送到40G SONET/SDH线路，对已经通过40G SONET/SDH网络的帧进行解复用，以便传送到10吉比特以太网(10GbE)线路，并且再次对其进行解复用，以便传送到由GbE网络所提供的客户线路。

根据本发明的告警传送方法和广域以太网网络，GBP封装的GBP传送报头具有前向线路故障通知字段和后向中继线路故障通知字段，从而可以分别沿前向和后向上传送在中继线路上发生了故障的通知。此外，由于可以利用GBP核心数据块中的类型字段来通知客户线路上的故障，由此，可以针对在出口节点处的以太网路径单元中的下游客户终端来实现链路直通，同时可以针对入口节点处的以太网路径单元中的上游客户终端来实现链路直通。

另外，当前向中继线路故障通知向下传送到出口节点时，并且将后向中继线路故障通知从出口节点传送到入口节点时，可以将中继GbE线路、中继10G SONET/SDH线路等上发生的故障信息传送到通信对方的终端，从而甚至能够在利用了多类传输网络的广域以太网网络结构中，实现中继线路故障的链路直通。

此外，将前向中继故障通知向下传送到出口节点，从该出口节点中发布后向中继线路故障通知，而不是如后向中继线路故障通知那样从介于其间的中继设备中返回，从而不需要在中继设备中设置APS计时器电路，而只需要在出口节点中设置该计时器电路。APS计时器电路对前面所述的从一个传输路径切换到另一个传输路径所需要的保护时间进行计数，并且当甚至在经过了由APS计时器电路定义的时间TAPS之后，仍然连续地接收到前向中继线路故障通知时，切换中继线路的传输路径。通常，在每一个以太网路径上必须设置APS计时器电路，从而为了在每一个GbE多路复用器中设置APS计时器，例如，在图6所示的网络结构中需要m×n个APS计时器电路。另一方面，由于在第一实施例中，APS计时器电路设置在每个FE多路复用器中，所需的APS计时器的数量仅为m，这等于在图6所示的网络结构中所安装的FE多路复用器的数量。结果，能够限制每个节点的电路规模。

第二实施例

根据第二实施例的广域以太网网络提供了针对中继段的冗余。出于这个目的，第二实例提出了一种机制，该机制依赖于由第一实施例所示的告警传送方法所传送的故障通知等，以便将中继线路从通常使用的主用路由切换到备用路由，反之亦然。

图13示出了根据第二实施例的广域以太网网络的结构，而图14示出了图13所示的FE多路复用器的结构。图15示出了对包含在图14所示的FE多路复用器中的告警处理电路的操作的典型分类。

在第二实施例的广域以太网网络中，由包括作为冗余的中继线路或者GbE线路的GBE网络对多个以太网网络进行中继，多个以太网网络中的每一个都容纳了多个客户终端。容纳客户终端的以太网网络由提供了10Mbps(兆比特每秒)或100Mbps的传输能力的FE网络实现。应该注意，利用GBP(一般分块过程)对从客户终端传递来的如MAC帧等的高级协议数据进行封装，如同第一实施例中的情况一样。由于GBP的帧格式与第一实施例中的帧格式相似，这里省略了该描述。

如图13所示，第二实施例的广域以太网网络包括通过两个冗余GbE线路#1和#2互连的作为边缘节点的FE多路复用器2和3。客户终端101-1到101-m与作为边缘节点之一的FE多路复用器2相连，同时相对的客户终端104-1到104-m与作为另一边缘节点的FE多路复用器3相连。GbE线路#1和GbE线路#2之一被分配为主用路由，而另一个被分配为备用路由。尽管将其安装在跨过中继线路彼此相对的位置，客户终端101-1到101-m在结构上与客户终端104-1到104-m相同。客户终端可以是如集线器等的以太网交换机。

在下文中，图13所示的用于互连客户终端和FE多路复用器的每一个线路被称为“客户线路”，而用于互连FE多路复用器的线路被称为“中继GbE线路”。例如，根据GbE线路和FE帧传送频带之间的关系，将由各个FE多路复用器102和103所提供的复用数m设置为等于或小于8的正整数。换句话说，将等于或小于8的数量为m的FE路径容纳在通过中继GbE线路在FE多路复用器102和103之间传送的复用MAC帧中(见图4A到4C)。

为了在图13所示的广域以太网网络中，在跨过中继GbE线路彼此相对的客户终端之间进行通信，当确定了源客户终端和目的地客户终端时，根据互连这些客户终端的传输路径，在相关的FE多路复用器中确定复用/解复用次序。通过根据源客户终端和目的地客户终端从而确定每个节点中的线路设置，将从任意客户终端发送的高级协议数据只传送到所确定的客户终端。由线路设置构建的、用于传输以太网帧的固定传输路径被称为“以太网路径”。这里，当客户线路是FE线路时，将这种传输路径称为“FE线路”，当客户线路是GbE路径时，将这种传输路径称为“GbE路径”。在图13中假定针对从客户终端101-1到客户终端104-1的传输路径，设置FE路径，并且同样地，FE路径分别设置在客户终端101-2和104-2之间；客户终端101-3和104-3之间；……；客户终端101-m和104-m之间。FE路径可以设置在任意客户终端之间。

接下来，将参考图14详细描述在第二实施例中的FE多路复用器。如图14所示，FE多路复用器102包括：FE PHY处理电路105-1到105-m，每一个用于向/从相关客户线路中传输/接收FE帧；FE MAC处理电路106-1到106-m，每一个用于对FE帧进行MAC层处理；GBP发生器/端接器电路107-1到107-m，每一个用于将从每一个FE线路中接收到的FE帧封装为GBP封装，并且将GBP封装解封为FE帧，以便传输到每一个FE线路上；多路复用器电路108，用于按照预定次序来复用/解复用每个FE路径的GBP封装；切换单元109，用于将作为冗余中继GbE线路的GbE线路#1和GbE线路#2从一个切换到另一个，作为主用路由和备用路由；复用MAC帧报头发生器/端接器电路110-1和110-2，每一个用于产生和终止针对每一个GbE线路的复用MAC帧报头；GbE MAC处理电路111-1和111-2，每一个用于将通常GbE MAC报头和FCS添加到其上已经加上了复用MAC帧报头的数据中；GbE PHY处理电路112-1和112-2，每一个用于向/从中继GbE线路中传输/接收GbE帧；告警处理电路114，用于产生用于切换GbE线路#1和#2的SD(信号恶化)信号和SF(信号失败)信号；以及APS(自动保护倒换)处理电路113，用于确定中继GbE线路的主用路由和备用路由上的线路状况，以便选择主用路由或备用路由。FE多路复用器104与上述结构中的FE多路复用器102相似。

FE PHY处理电路105-1到105-m中的每一个都分别包括用于传输FE帧的物理设备和用于接收FE帧的物理设备，用于向/从相关客户线路中传输/接收FE帧。FE PHY处理电路105-1到105-m还具有检测FE输入的中断的功能。

FE MAC处理电路106-1到106-m中的每一个都对FE帧进行MAC层处理，并且具有检测FE链路断开的功能。

GBP发生器/端接器电路107-1到107-m中的每一个将从每一条FE线路中接收到的FE帧封装为GBP封装，以及将GBP封装解封为FE帧，并且具有针对GBP封装的CRC误码检测功能以及告警传送功能。

多路复用器电路108按照预定次序对每一个FE路径的GBP封装进行复用或者解复用。

切换单元109响应来自APS处理电路113的切换信号，将作为冗余中继GbE线路的GbE线路#1和GbE线路#2切换到主用路由或备用路由。

复用MAC帧报头发生器/端接器电路110-1、110-2中的每一个都产生和终止每一个GbE线路的复用MAC帧报头。具体地，每一个复用MAC帧报头发生器/端接器电路产生序列号，K1字节和K2字节，并且对传输方进行HEC操作处理，并且检查顺序号的连续性，提取K1字节和K2字节，并且检查在接收方上的HEC操作。每一个复用MAC帧报头发生器/端接器电路还具有APS字节缺陷检测功能。

GbE MAC处理电路111-1和111-2中的每一个将通常GbE的MAC报头和FCS添加到其上已经加上了复用MAC帧报头的数据中。GbE MAC处理电路111-1和111-2还具有检测GbE线路上的链路断开的功能以及在接收方上的FCS误码检测功能。

GbE PHY处理电路112-1和112-2中的每一个包括用于传输GbE帧的物理设备和用于接收GbE帧的物理设备，并且向/从中继GbE线路中传输/接收GbE帧。GbE PHY处理电路112-1和112-2另外具有检测GbE光输入的中断的功能。

告警处理电路114从上面所提到的各个电路中收集多种检测到的误码信号，以便产生用于切换GbE线路#1和#2的SD信号和SF信号，并且向APS处理电路113施加针对每一个GbE线路#1和#2的SD信号和SF信号。

APS校正电路113使用分别从告警处理电路114提供的针对每一个GbE线路#1和#2的SD信号和SF信号、以及从复用MAC帧报头发生器/端接器电路110-1和110-2提供的接收相关的K1字节和接收相关的K2字节，以便确定主用路由和备用路由的线路状况，从而选择主用路由和备用路由。将表示选择结果的选择信号传送到切换单元109。APS处理电路113还产生传输相关的K1字节和传输相关的K2字节，这些字节被传递到复用MAC帧报头发生器/端接器电路110-1和110-2。主用路由或备用路由的选择以及K1字节和K2字节的产生都根据ITU-T建议G.841(1998年10月)来进行。在其中未提供冗余中继GbE线路的结构中，无论由针对每一个GbE线路的SD信号和SF信号以及接收相关的K1字节和接收相关的K2字节取何值，中继GbE线路切换信号仍然不会被改变。

图15示出了由第二实施例中的告警处理电路114执行的针对每个误码检测信号的告警识别方法。如图15所示，将由告警处理电路114检测到的告警分类为针对每个FE路径检测到的告警以及针对每个GbE线路(每个段)检测到的告警。可以将这些检测到的告警传递到OpS(网络操作系统)。此外，在从已检测的告警中检测到分类为SD的告警和分类为SF的告警时，告警处理电路114以GbE线路(段)为单位，向APS处理电路13施加表示SD或SF的信号。

虽然图15在假定将告警识别应用于设置有冗余中继GbE线路的网络结构中的情况下示出了该告警识别，但是甚至在其中未设置冗余中继GbE线路的网络结构中，告警处理电路114也可以根据图13所示的各个电路的误码检测结果来进行图15所示的告警识别。

下面将对从冗余中继GbE线路中选择一个线路的操作进行描述。将针对在图13所示的广域以太网网络的操作中，将GbE线路#1分配为主用路由而将GbE线路#2分配为备用路由的示例，来进行以下描述。

在这些设置中，传输方的FE多路复用器102根据从客户终端101-1到101-m中接收到的数据来产生复用MAC帧，并且将复用MAC帧分别施加到GbE线路#1和GbE线路#2。接收方的FE多路复用器103同时从主用和备用中继线路中接收复用MAC帧。然后，FE多路复用器103从作为主用路由的GbE线路#1中提取主信号数据，从作为备用路由的GbE线路#2中提取K1字节和K2字节，并且在APS处理电路113中，根据提取的接收相关的K1字节和K2字节来确定是否应该进行切换。

在这种情况下，如果在作为主用路由的GbE线路#1上发生了线路故障，则通过监控在FE多路复用器102和103之间进行通信的K1字节和K2字节，立即进行系统切换操作，从而将GbE线路#2切换为主用路由，而将GbE线路#1切换为备用路由。当最初将主用路由分配给GbE线路#2而将备用路由分配给GbE线路#1时，可以类似地进行这些操作。

在图13所示的广域以太网网络中，作为示例，由FE终端实现了客户终端。可选地，第二实施例的广域以太网网络还可以应用于如光纤信道等其他任何高级协议。

根据第二实施例的广域以太网网络，利用对复用MAC帧的FCS字段的操作结果，针对故障来监控传输介质网络层，以及利用对每个以太网路径的GBP封装中的CRC字段的操作结果，针对故障来监控路径网络层。结果，如同在SONET/SDH网络中那样，可以相互独立地对段和路径进行管理，从而能够识别按照由传输介质网络层和网络层构成的分层结构来构造传输网络。

因此，甚至在利用以太网网络作为中间段来应用GBP封装的广域以太网网络中，如同在利用SONET/SDH网络作为中间段的广域以太网网络中一样，可以按照分层结构来管理网络的设计、维护和操作，以便提供高级网络服务。

第三实施例

根据第三实施例的广域以太网网络提供了针对中继段的冗余。出于这个目的，第三实施例提出了一种机制，该机制依赖于由第一实施例所示的告警传送方法传送的故障通知等，以便将中继线路从通常使用的主用路由切换到备用路由，反之亦然。

图16示出了根据第三实施例的广域以太网网络的结构。图17示出了图16所示的GbE多路复用器的结构，而图18示出了包含在图17所示的GbE多路复用器中的告警处理电路的操作的典型分类。

如图16所示，根据第三实例的广域网络包括多个以太网网络，每个以太网网络容纳了多个客户终端。以太网网络容纳在构成GbE网络的中继线路中，而GbE线路还被复用和容纳在具有9.953Gbps(吉比特每秒)的传输速率的10G SONET/SDH线路中。其中容纳了客户终端的以太网网络由提供10Mbps(兆比特每秒)或100Mbps的传输能力的FE网络来实现。应该注意，利用GBP(一般分块过程)对如MAC帧等从客户终端传递来的高级协议数据进行封装，如同第一实施例的情况一样。由于用于GBP的帧格式与第一实施例中的格式相似，这里省略对其的描述。

如图16所示，第三实施例的广域以太网网络包括作为边缘节点的FE多路复用器116-1到116-n，这些多路复用器分别通过两个冗余GbE线路#16-k-1和#16-k-2(k是满足1≤k≤n的正整数)进行连接。同样，作为边缘节点的FE多路复用器121-1到121-n分别通过两个冗余GbE线路#21-k-1和#21-k-2(k是满足1≤k≤n的正整数)进行连接。

将GbE线路#16-k-1和#16-k-2之一分配为主用路由，而将另一个分配为备用路由。同样，将GbE线路#21-k-1和#21-k-2之一分配为主用路由，而将另一个分配为备用路由。

客户终端115-1-1到115-n-m分别与作为边缘节点的FE多路复用器116-1到116-n连接，同时，相对的客户终端122-1-1到122-n-m分别与作为边缘节点的FE多路复用器121-1到121-n连接。尽管将其安装在跨过中继线路彼此相对的位置，客户终端115-1-1到115-n-m在结构上与客户终端122-1-1到122-n-m相同。客户终端可以是如集线器等的以太网交换机。

在第三实施例的广域以太网网络中，每一个都容纳了多个GbE线路的GbE多路复用器117和GbE多路复用器120通过SONET/SDH交叉连接设备118利用冗余10G SONET/SDH线路(此后还被称为“中继SONET/SDH线路”)#17-1、#17-2、#20-1和#20-2来相互连接。

SONET/SDH交叉连接设备118具有产生/终止SONET/SDH线路的SOH的功能，以及根据K1字节和K2字节来切换冗余系统的功能。虽然SONET/SDH交叉连接设备118还与其他线路进行连接，以便提供支持各个线路的适当的交叉连接处理，在这里假定了对SONET/SDH进行设置，从而将10G SONET/SDH线路#17-1上的帧照原样传递到10G SONET/SDH线路#20-1，以及将SONET/SDH线路#17-2上的帧照原样传递到10G SONET/SDH线路#20-2。

FE多路复用器116-1到116-n和121-1到121-n中的每一个都具有与图13和14所示的第二实施例相同的功能和结构。例如，根据GbE线路容量和FE帧传送频带之间的关系，将由各个FE多路复用器116-1到116-n和121-1到121-n所提供的复用数量m设置为等于或小于8的正整数。换句话说，在通过中继GbE线路段传送的复用MAC帧(见图4A到4C)上复用等于或小于8的数量m个FE路径。

同样，例如，根据10G SONET/SDH线路和在其中传送复用MAC帧中的数据字段的频带之间的关系，将由各个GbE多路复用器117和120所提供的复用数量m设置为等于或小于8的正整数。当以对FE路径的复用数量来表示时，数量m被转换为等于或小于64的正整数。换句话说，在中继SONET/SDH线路段(见图5A到5C)的10GSONET/SDH帧中，一个FE路径由VC-4传送，并且在10GSONET/SDH帧上复用等于或小于64的数量m个FE路径。

为了在图16所示的广域以太网网络中，在跨过中继GbE线路和中继SONET/SDH线路而彼此相对的客户终端之间进行通信，确定源客户终端和目的地客户终端，根据连接这些客户终端的传输路径，在相关的FE多路复用器中确定复用/解复用次序，之后确定SONET/SDH交叉连接设备118的输出端口。通过根据源客户终端和目的地客户终端从而确定在每一个节点中的线路设置，从任意客户终端发送的高级协议数据仅被传送到所确定的客户终端。由线路设置构建的、用于传输以太网帧的固定传输路径被称为“以太网路径”。这里，当客户线路是FE线路时，将这种传输路径称为“FE线路”，当客户线路是GbE路径时，将这种传输路径称为“GbE路径”。在图16中假定针对从客户终端115-1-1到客户终端122-1-1的传输路径设置了FE路径，同样，将FE路径分别设置在客户终端115-1-2和客户终端122-1-2之间；客户终端115-1-3和客户终端122-1-3之间；……；客户终端115-n-m和客户终端122-n-m之间。FE路径可以设置在任意客户终端之间。

接下来，将参考图17来描述第三实施例中的GbE多路复用器。如图17所示，GbE多路复用器117包括：GbE PHY处理电路123-1-1到123-n-1、123-1-2到123-n-2，每一个都用于向/从相关中继GbE线路中传输/接收复用MAC帧；复用MAC帧报头发生器/端接器电路125-1-1到125-n-1、125-1-2到125-n-2，每一个都用于产生和终止针对每一个GbE线路的复用MAC帧报头；GBP中继处理电路126-1-1到126-n-1、126-1-2到126-n-2，每一个都用于检测GBP封装中的CRC误码并传送告警；多路复用器电路127-1和127-2，每一个够用于按照预定次序对从复用MAC帧中提取的每一个FE路径的GBP封装进行复用/解复用；切换电路128，用于切换冗余中继GbE线路和中继SONET/SDH线路；10G PHY处理电路129-1和129-2，每一个用于向/从相关的SONET/SDH线路中传输/接收10G SONET/SDH帧；SONET/SDH传输/接收处理电路130-1和130-2，每一个用于产生针对传输方SONET/SDH线路格式的信号的SOH字段和POH字段中的各个字节的值，并且从接收方的SOH字段和POH字段中检测由SONET/SDH定义的每个段告警和每个路径告警；告警处理单元131用于产生SD(信号恶化)信号和SF(信号失败)信号，用于切换GbE线路或10G SONET/SDH线路；以及APS(自动保护倒换)处理电路132，用于确定中继GbE线路上的主用路由和备用路由上的线路状况，以便选择主用路由和备用路由。GbE多路复用器120在结构上与上述GbE多路复用器117相似。

GbE PHY处理电路123-1-1到123-n-1、123-1-2到123-n-2中的每一个都包括用于传输GbE帧的物理设备以及用于接收GbE帧的物理设备，并且向/从相关的中继GbE线路中传输/接收复用MAC帧。GbE PHY处理电路123-1-1到123-n-1、123-1-2到123-n-2还具有检测GbE输入的中断的功能。

GbE MAC处理电路124-1-1到124-n-1、124-1-2到124-n-2中的每一个对FE帧进行MAC层处理，并且具有检测FE链路断开的功能。

复用MAC帧报头发生器/端接器电路125-1-1到125-n-1、125-1-2到125-n-2中的每一个都产生和终止针对每个GbE线路的复用MAC帧报头。具体地，每个复用MAC帧报头发生器/端接器电路产生顺序号，K1字节和K2字节，并且在传输方上进行HEC操作处理，以及检查顺序号的连续性，提取K1字节和K2字节，并且在接收方检查HEC操作。复用MAC帧报头发生器/端接器电路125-1-1到125-n-1、125-1-2到125-n-2还具有APS字节缺陷检测功能。

GBP中继处理电路126-1-1到126-n-1、126-1-2到126-n-2中的每一个都监控通过每个GbE线路传送的复用MAC帧中的GBP封装，以便检测GBP封装中的CRC误码并传送告警。此外，GBP中继处理电路126-1-1到126-n-1、126-1-2到126-n-2具有插入由传输方的GBP封装所定义的空闲帧的功能，以及提取由传输方的GBP封装所定义的空闲帧的功能，以便当由多路复用器电路127-1、127-2将数据存储在VC-4帧的净荷中时，对FE帧的速率上的差别进行调整。

多路复用器电路127-1和127-2中的每一个按照预定顺序，对从复用MAC帧中提取的每一个FE路径的GBP封装进行复用/解复用。从多路复用器电路127-1、127-2传递到切换单元128的信号由图5C所示的格式来定义，并且将一个FE路径上的数据存储在一个VC-4帧中。然而，图5C所示的格式仅预留了针对POH和SOH信号的字段，这些字段的值由SONET/SDH传输接收处理电路130-1、130-2产生。

切换电路128响应来自APS处理电路132的切换信号，将冗余中继GbE线路在主用路由和备用路由之间进行切换。中继GbE线路由GbE线路#16-k-1和GbE线路#16-k-2冗余构造而成，对这些GbE线路进行设置，以便从主用GbE线路向10G SONET/SDH线路传送FE路径中的GBP数据块。同样，对中继SONET/SDH线路进行冗余构造，并且对其进行设置，以便从主用10G SONET/SDH向GbE线路传送FE路径中的GBP数据块。

10G PHY处理电路129-1和129-2中的每一个包括用于传输10GSONET/SDH帧的物理设备以及用于接收10G SONET/SDH帧的物理设备，并且向/从中继SONET/SDH线路中传输/接收10G SONET/SDH帧。10G PHY处理电路129-1和129-2还具有检测10G SONET/SDH光输入的中断的功能。

SONET/SDH传输/接收处理电路130-1和130-2中的每一个都产生针对从切换单元128传送的10G SONET/SDH线路格式中的复用信号的SOH字段和POH字段中的每一个字节的值，并且在传输方，将所产生的值插入适当的字段。在接收方，SONET/SDH传输/接收处理电路130-1和130-2中的每一个从每一个接收到的帧的SOH字段和POH字段中，分别检测由SONET/SDH所定义的每个段告警和每个路径告警。逐个线路地将检测到的段告警通知给告警处理电路131，同时针对每个线路的每个路径来通知路径告警。

告警处理单元131收集由上面所提到的各个电路所检测到的多种误码信号，以产生用于切换GbE线路或10G SONET/SDH线路的SD信号和SF信号；并且向APS处理电路132施加针对每个GbE线路或针对每个10G SONET/SDH线路的SD信号和SF信号。

APS处理电路132使用从告警处理电路131提供的每一个GbE线路的SD信号和SF信号、以及从复用MAC帧报头发生器/端接器电路125-1-1到125-n-1、125-1-2到125-n-2提供的接收相关的K1字节和接收相关的K2字节，以分别确定针对中继GbE线路的主用路由和备用路由的线路状况，从而选择主用路由或备用路由。将选择信号传送到切换单元128。同样地，APS处理电路132根据从告警处理电路131提供的每个10G SONET/SDH线路的SD信号和SF信号、以及从SONET/SDH传输/接收处理电路130-1、130-2提供的接收相关的K1字节和接收相关的K2字节，分别确定针对中继SONET/SDH线路的主用路由和备用路由的线路状况，从而选择主用路由或备用路由。将选择信号传送到切换单元128。

APS处理电路132还产生传输相关的K1字节和传输相关的K2字节，这些字节被传递到复用MAC帧报头发生器/端接器电路125-1-1到125-n-1、125-1-2到125-n-2。主用路由或备用路由的选择以及K1字节和K2字节的产生都根据ITU-T建议G.841(1998年10月)来进行。

在其中未提供冗余中继GbE线路的结构中，无论每个GbE线路的SD信号和SF信号以及接收相关的K1字节和接收相关的K2字节取何值，都不应该改变中继GbE线路切换信号。同样，在其中未提供冗余SONET/SDH线路的结构中，无论每个SONET/SDH线路的SD信号和SF信号以及接收相关的K1字节和接收相关的K2字节取何值，都不应该改变中继SONET/SDH线路切换信号。

图18示出了由第三实施例的告警处理电路所执行的针对每个误码检测信号的告警识别方法。如图18所示，将由告警处理电路131检测到的告警分类为针对每个FE路径所检测的告警、针对每个GbE线路(每个段)所检测的告警、针对每个VC-4路径所检测的告警、以及针对每个10G SONET/SDH线路(每个段)所检测的告警。将这些检测告警传递到OpS(网络操作系统)。此外，在从已检测的告警中检测到分类为SD的告警和分类为SF的告警时，告警处理电路131向APS处理电路132以GbE线路(段)为单位或以10G SONET/SDH线路(段)为单位，应用表示SD或SF的信号。

虽然图18在假定将告警识别应用于设置有冗余中继GbE线路和冗余中继SONET/SDH线路的网络结构中的情况下示出了该告警识别，但是甚至在其中未设置冗余中继GbE线路或冗余中继SONET/SDH线路的网络结构中，告警处理电路131也可以根据图16所示的各个电路的误码检测结果来进行图18所示的告警识别。

接下来，对从冗余中继GbE线路中选择一个中继GbE线路以及从冗余中继SONET/SDH线路中选择一个中继SONET/SDH线路的操作进行描述。

将针对在图16所示的广域以太网网络的操作中，将GbE线路#16-1-1分配为主用路由而将GbE线路#16-1-2分配为备用路由的示例，来进行以下描述。

在这些设置中，传输方的FE多路复用器116-1根据从客户终端115-1-1到115-1-m接收到的数据来产生复用MAC帧，并且将复用MAC帧分别施加到GbE线路#16-1-1和GbE线路#16-1-2。

FE多路复用器117同时从主用和备用中继线路中接收复用MAC帧。然后，FE多路复用器117从作为主用路由的GbE线路#16-1-1中提取主信号数据，从作为备用路由的GbE线路#16-1-2中提取K1字节和K2字节，并且在APS处理电路113中，根据提取的接收相关的K1字节和K2字节来确定是否应该进行切换。

在这种情况下，如果在作为主用路由的GbE线路#16-1-1上发生了线路故障，则通过监控在FE多路复用器116-1和和GbE多路复用器117之间进行通信的K1字节和K2字节，立即进行系统切换操作，从而将GbE线路#16-1-2切换为主用路由，而将GbE线路#16-1-1切换为备用路由。当最初将主用路由分配给GbE线路#16-1-2而将备用路由分配给GbE线路#16-1-1时，可以类似地进行这些操作。此外，可以在FE多路复用器116-i(i是满足2≤i≤n的正整数)和GbE多路复用器117之间的中继GbE线路的另一冗余系统中类似地进行这些操作。另外，可以在FE多路复用器121-j(j是满足2≤j≤n的正整数)和GbE多路复用器120之间的中继GbE线路的另一冗余系统中类似地进行这些操作。

下面，将针对在广域以太网网络中，将10G SONET/SDH线路#17-1分配为主用路由而将10G SONET/SDH线路#17-2分配为备用路由的操作，来进行以下描述。

在这些设置中，GbE多路复用器117将帧分别传递到10GSONET/SDH线路#17-1和10G SONET/SDH线路#17-2。

SONET/SDH交叉连接设备118同时从主用和备用路由中对帧进行接收。然后，SONET/SDH交叉连接设备118从作为主用路由的10GSONET/SDH线路#17-1中提取主信号数据，从作为备用路由的10GSONET/SDH线路#17-1中提取K1字节和K2字节，并且根据提取的接收相关的K1字节和K2字节来确定是否应该进行切换。

在这种情况下，如果在作为主用路由的10G SONET/SDH线路#17-1上发生了线路故障，则通过监控在GbE多路复用器117和SONET/SDH交叉连接设备118之间进行通信的K1字节和K2字节，立即进行系统切换操作，从而将10G SONET/SDH线路#17-2切换为主用路由，而将10G SONET/SDH线路#17-1切换为备用路由。当最初将主用路由分配给10G SONET/SDH线路#17-2而将备用路由分配给10G SONET/SDH线路#17-1时，可以类似地进行这些操作。此外，可以针对GbE多路复用器20和SONET/SDH交叉连接设备118之间的线路#20-1和#20-2，类似地进行这些操作。

在图16所示的广域以太网网络中，作为示例，客户终端由FE终端来实现。可选地，第三实施例的广域以太网网络还可以应用于如光纤信道等其他任何高级协议。

根据第三实施例的广域以太网，即使当中继段中的传输网络由以太网(GbE)网络和SONET/SDH网络的组合来实现，从而利用SONET/SDH网络作为特定段中的传输网络，而利用GbE网络作为另外段中的传输网络，可以对与各个段相对应的传输介质网络层进行管理，而与传输网络的类型无关。由于可以使用GBP封装来端对端地管理从入口节点到出口节点的路径网络层，可以对网络进行设计、操作和维护，而无需知道传输网络之间的差别，从而提供高级网络服务。此外，在这样的结构中，能够减小电路规模和对应于SONET/SDH网络与以太网网络的连接的中继节点的安装区域。这是由于各个以太网网络配置有与在SONET/SDH网络中所使用的相同的切换装置，以便共享为SONET/SDH网络所提供的APS处理电路。当针对SONET/SDH和以太网网络，可以共享单一的APS处理电路时，可以减小中继节点的电路规模和安装区域。

此外，通过使用K1字节和K2字节，并将相似的APS处理应用于在位于其中将以太网用作传输网络的段中的SONET/SDH网络中所使用的APS处理，可以与SONET/SDH网络同样快地进行自动保护倒换(APS)。

虽然已经利用特定术语对本发明的优选实施例进行了描述，这样的描述仅出于说明的目的，应该理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和变更。

Claims (16)

1、一种广域以太网网络中的告警传送方法，所述广域以太网网络具有每一个均用于容纳来自所述客户终端的客户线路的以太网网络以及用于使所述以太网网络彼此相连的多类传输网络，所述告警传送方法用于互相通知处于通信中的所述客户终端在所述广域以太网网络中发生了故障，所述告警传送方法包括以下步骤：

由设置在发送侧的GBP发生处理电路每隔预定的固定长度的数据帧，分割从所述客户终端之一发送的以太网帧，以产生多个固定长度帧；

由设置在发送侧的GBP发生处理电路产生封装，所述封装包括：所述固定长度帧中的每一个；类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生了故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障；

由设置在发送侧的发送多路复用器电路复用针对设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径中的每一个所产生的封装，以产生适合于所述传输网络的帧，并由设置在发送侧的传输电路向容纳有目的地客户终端的以太网网络传送所述帧；以及

由设置在接收侧的接收多路分解器电路针对所述以太网路径中的每一个，从所接收到的帧中解复用所述各个封装，并由设置在接收侧的GBP终端处理电路参考所述类型字段、所述前向中继线路故障通知字段、和所述后向中继线路故障通知字段，以识别发生在所述一个客户线路上的故障或发生在所述传输网络中的故障。

2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：

向作为容纳所述目的地客户终端的以太网网络的边缘节点的出口节点向下传送所述前向中继线路故障通知；以及

从所述出口节点向作为容纳源客户终端的以太网网络的边缘节点的入口节点发布与所述前向中继线路故障通知相对应的后向中继线路故障通知。

3、按照权利要求2所述的方法，其特征在于：

当检测到所述前向中继线路故障通知时，当即使经过了预定的保护时间之后，仍未清除所述故障通知时，所述入口节点将相应以太网路径下游的客户线路设置为链路断开，以及

当检测到所述后向中继线路故障通知时，所述入口节点将相应以太网路径上游的客户线路设置为链路断开。

4、一种广域以太网网络，具有每一个均用于容纳来自客户终端的客户线路的以太网网络以及用于互连所述以太网网络的多类传输网络，其中在处于通信中的所述客户终端之间互相通知在所述客户线路之一上或者在所述传输网络中发生了故障，所述广域以太网网络包括：

用作所述以太网网络的边缘节点的多路复用器，其中：

所述多路复用器包括：GBP发生处理电路，当接收到从所述客户终端之一发送出来的以太网帧时，每隔预定的固定长度的数据帧，分割所述以太网帧，以产生多个固定长度帧，产生封装，所述封装包括：所述固定长度帧中的每一个；类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障；多路复用器/多路分解器电路，复用针对设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径中的每一个所产生的封装，以产生适合于所述传输网络的帧；以及传输/接收电路，向容纳有目的地客户终端的以太网网络传送所述帧；以及

所述传输/接收电路还接收来自所述传输网络的帧，以及当接收到来自所述传输网络的帧时，所述多路复用器的所述多路复用器/多路分解器电路针对设置在处于通信中的客户终端之间的以太网路径中的每一个，从所述帧中解复用所述各个封装；以及

所述多路复用器还包括：GBP终端处理电路，参考所述类型字段、所述前向中继线路故障通知字段、和所述后向中继线路故障通知字段，以识别发生在所述一个客户线路上的故障或发生在所述以太网路径中的每一个的所述传输网络中的故障。

5、按照权利要求4所述的广域以太网网络，其特征在于：

当所述多路复用器作为容纳源客户终端的以太网网络的边缘节点的入口节点操作时，所述多路复用器向作为容纳所述目的地客户终端的以太网网络的边缘节点的出口节点发布所述前向中继线路故障通知；以及

当所述多路复用器作为所述出口节点操作时，当检测到所述前向中继线路故障通知时，所述多路复用器向所述入口节点发布与所述前向中继线路故障通知相对应的后向中继线路故障通知。

6、按照权利要求5所述的广域以太网网络，其特征在于：

当所述多路复用器作为所述出口节点操作时，当检测到所述前向中继线路故障通知时，当即使经过了预定的保护时间之后，仍未清除所述故障通知时，所述多路复用器将相应以太网路径下游的客户线路强制设置为链路断开，以及

当所述多路复用器作为所述入口节点操作时，当检测到所述后向中继线路故障通知时，所述多路复用器立即将相应以太网路径上游的客户线路强制设置为链路断开。

7、一种广域以太网网络，包括：

入口节点，具有：GBP发生处理电路，用于每隔预定的固定长度的数据帧，分割从多个客户终端中的每一个发送的高级协议数据，以产生多个固定长度帧，产生封装，所述封装包括：所述固定长度帧中的每一个；CRC字段，用于检测从所述每个客户终端发送过来的数据是否正常；类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障；多路复用器电路，用于按照预定的顺序复用所述封装，并添加用于检测所述封装中的数据是否正常的FCS字段，以产生复用MAC帧；以及传输电路，用于发送所述复用MAC帧；以及

出口节点，具有：接收电路，用于接收来自所述入口节点的所述复用MAC帧；多路分解器电路，用于从所述复用MAC帧中解复用所述各个封装和所述FCS字段；以及GBP终端处理电路，用于根据检查添加到所述固定长度帧上的所述CRC字段的结果，针对每个以太网路径，检测缺陷数据接收，根据所述类型字段、所述前向中继线路故障通知字段以及所述后向中继线路故障字段中的信息，针对每个以太网路径，沿前向和后向检测中继线路故障，根据所检测到的缺陷数据接收和所述中继线路故障信息，识别路径网络层的告警，根据检查添加到所述复用MAC帧上的所述FCS字段的结果，针对每个线路，检测缺陷数据接收，以及针对每个线路，检测信号丢失和链路断开，以识别传输介质网络层的告警。

8、按照权利要求7所述的广域以太网网络，其特征在于还包括：

中继节点，用于通过将SONET/SDH所定义的帧复用成所述复用MAC帧或者将所述复用MAC帧解复用成SONET/SDH所定义的帧，中继在所述入口节点和所述出口节点之间传输/接收的所述复用MAC帧，根据SONET/SDH所定义的POH字节，以逐个路径为基础，识别告警，以及根据SONET/SDH所定义的SOH字节，以逐个段为基础，识别告警。

9、按照权利要求7所述的广域以太网网络，其特征在于所述复用MAC帧包括位于所述复用封装顶部的复用MAC帧报头，所述报头包括顺序号、K1字节、K2字节和HEC字段。

10、按照权利要求9所述的广域以太网网络，其特征在于：

所述入口节点和所述出口节点通过主用线路和备用线路相连，而且每一个均根据针对每个线路而进行检测的所述缺陷数据接收、所述信号丢失检测和所述链路断开检测的结果，产生SD信号和SF信号；以及

所述入口节点和所述出口节点中的每一个均根据从而接收到的K1字节和K2字节以及针对每个线路的SD信号和SF信号，产生要传输的K1字节和K2字节，将所述传输相关的K1字节和K2字节存储在用于传输的所述复用MAC帧报头中，并在所述主用线路和所述备用线路之间确定切换向其传递所述复用MAC帧的线路，并根据所述确定的结果，切换向其传递所述复用MAC帧的线路。

11、按照权利要求8所述的广域以太网网络，其特征在于：

所述复用MAC帧包括位于所述复用封装顶部的复用MAC帧报头，所述报头包括顺序号、K1字节、K2字节和HEC字段。

12、按照权利要求11所述的广域以太网网络，其特征在于：

所述入口节点和所述出口节点通过主用线路和备用线路相连；

所述入口节点和所述中继节点通过主用线路和备用线路相连；

所述出口节点和所述中继节点通过主用线路和备用线路相连；

所述入口节点、所述出口节点和所述中继节点中的每一个均根据针对每个线路而进行检测的所述缺陷数据接收、所述信号丢失和所述链路断开的结果，产生SD信号和SF信号；以及

所述入口节点、所述出口节点和所述中继节点中的每一个均根据从而接收到的K1字节和K2字节以及针对每个线路的SD信号和SF信号，产生要传输的K1字节和K2字节，将所述传输相关的K1字节和K2字节存储在用于传输的所述复用MAC帧报头中，并在所述主用线路和所述备用线路之间确定切换向其传递所述复用MAC帧的线路，并根据所述确定的结果，切换向其传递所述复用MAC帧的线路。

13、一种以太网多路复用器，用于中继在用于容纳来自客户终端的客户线路的以太网网络与用于将所述以太网网络彼此相连的多类传输网络之间传输/接收的信息，所述以太网多路复用器用作所述以太网网络中的每一个的边缘节点，包括：

GbE_MAC处理电路，用于向和从所述传输网络传输和接收帧，并用于检测在所述传输网络中的任何一个上发生的故障；

TDM_MUX/DEMUX电路，用于以设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径为单位，时分复用或解复用沿前向或后向传输的帧；

FE_MAC处理电路，用于检测向/从所述客户线路之一以太网帧的传输/接收，以及检测在所述一个客户线路上发生的故障；以及

GBP处理电路，响应从所述客户终端之一发送过来的所接收到的以太网帧，用于每隔预定的固定长度的数据帧，分割所述以太网帧，以产生固定长度帧；产生封装，所述封装包括：核心数据块，由所述固定长度帧中的每一个组成；以及附加在其上的类型字段，用于通知在所述一个客户线路上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障，所述GBP处理单元，在检测到在所述客户线路之一上发生的故障时，将表示所述一个客户线路上的故障的代码添加到所述类型字段中，并利用预定的空闲帧重写净荷，所述GBP处理单元，在接收到来自所述传输网络之一的帧时，分别监控所述核心数据块、所述前向中继线路故障通知字段以及所述后向中继线路故障通知字段，以识别发生在所述一个客户线路上的故障或发生在所述以太网路径中的每一个的所述传输网络中的故障。

14、按照权利要求13所述的以太网多路复用器，其特征在于：

当所述GBP处理电路作为容纳源客户终端的以太网的边缘节点的入口节点操作时，所述GBP处理电路向作为容纳目的地客户终端的以太网网络的边缘节点的出口节点发布所述前向中继线路故障通知；以及

当所述GBP处理电路作为所述出口节点操作时，当检测到所述前向中继线路故障通知时，所述GBP处理电路向所述入口节点发布与所述前向中继线路故障通知相对应的后向中继线路故障通知。

15、按照权利要求14所述的以太网多路复用器，其特征在于：

当所述GBP多路复用器作为所述出口节点操作时，在检测到所述前向中继线路故障通知时，当即使经过了预定的保护时间之后，仍未清除所述故障通知时，所述GBP处理电路将相应以太网路径下游的客户线路强制设置为链路断开，以及

当所述GBP多路复用器作为所述入口节点操作时，在检测到所述后向中继线路故障通知时，所述GBP多路复用器立即将相应以太网路径上游的客户线路强制设置为链路断开。

16、一种以太网多路复用器，用于中继在每一个都用于容纳来自客户终端的客户线路的以太网网络与用于将所述以太网网络彼此相连的传输网络之间传输/接收的封装，所述封装包括：类型字段，用于通知在所述客户线路之一上发生的故障；前向中继线路故障通知字段，用于沿前向通知在所述传输网络中发生的故障；以及后向中继线路故障通知字段，用于沿后向通知所述故障，所述以太网多路复用器包括：

端接器电路，用于向/从所述传输网络传输/接收帧，并检测所述传输网络中的线路故障；

TDM_MUX/DEMUX电路，用于以设置在处于通信中的客户终端之间的多个以太网路径为单位，按照预定的次序，时分复用或解复用沿前向或后向传输的帧；

MAC处理电路，用于向/从所述以太网网络传输/接收帧，以及检测所述以太网网络中的故障；以及

GBP中继处理电路，用于中继针对所述以太网路径中的每一个的所述封装，并响应由所述端接器电路或所述MAC处理电路检测到的故障，在所述前向中继线路故障通知字段中设置表示存在线路故障的代码，在所述后向中继线路故障通知字段中设置表示不存在线路故障的代码，在所述类型字段中设置表示所述客户线路上无故障的代码，以及在净荷中设置预定的空闲帧。

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