CN104067577B - 用于网络路由的技术 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在电信回程网络(110)中对一个或更多个服务隧道进行路由的技术。电信回程网络具有第一路由路径(132)和第二路由路径(134)。针对本技术的方法方面，在第一路由路径(132)上传输一个或更多个服务隧道的数据。通过第一路由路径条件的方式在第一路由路径(134)上检测传输容量的降低。第一路由路径条件指示第一路由路径(132)的状态。响应于所检测的第一路由路径(132)上传输容量的降低，确定指示第二路由路径(134)的状态的第二路由路径条件。基于第一路由路径条件和第二路由路径条件两者，决定将服务隧道中的一个或更多个服务隧道从第一路由路径(132)重新路由到第二路由路径(132)。

Description

用于网络路由的技术
技术领域
本公开涉及在网络中用于对数据分组进行路由的技术。
具体地且非限制地，本公开涉及用于在电信网络中对服务隧道进行重新路由的技术。
背景技术
在网络中，在当前使用的路由路径的传输容量对服务隧道而言变得不足时，可以通过将服务隧道从当前使用的路由路径重新路由到备选路由路径来保护在一对端点之间路由的服务隧道。这种重新路由也被称为动态负荷分担或保护切换。
在沿着路由路径的一些网络链路处具有变化的传输容量的网络可呈现出容量退化或甚至链路故障。具有自适应调制(AM)的微波网络是有意设计用于链路容量变化的网络的示例。AM是例如电信回程网络中大量部署的解决方案，因为如果可以容许较高调制等级的可用性降低，AM是通过自适应地切换到该较高调制等级来增加链路容量的高效工具。对链路进行控制，以只要链路的信噪比(SNR)足够高便抑制该较高调制等级，并在SNR下降时适配调制等级。例如，如果微波链路计划通过使用具有4个星座点的正交幅度调制(4-QAM)来以99.999％的可用性提供大约100Mbps链路容量，则在良好无线条件的情况下，链路应用256-QAM来实现大约450Mbps的链路容量。
如以上示例所述，容量降低可能是相当显著的，潜在地影响经由链路传输的服务隧道的数据，使得不再能够满足严格的服务质量要求(例如关于服务隧道的数据分组的延迟、抖动和丢失)。
在双连接网络的情况下，使用保护切换机制来保护受影响的服务隧道是可能的。例如，国际电信联盟(ITU)已经在其2011年6月的推荐ITU-T G.8031/Y.1342中定义了以太网自动保护切换(ETH-APS)。当由于AM导致链路已经发生故障或其传输容量的降低时，连续性检查消息(CCM)的丢失触发受影响的服务隧道的重新路由。然后，服务隧道的端点将服务隧道重新路由到不包含故障链路的备用路径。在具有严格QoS要求的服务的情况下，重新路由应当在规定的最小时间内完成。作为示例，特定的电信应用要求在50ms内恢复。
然而，较低的调制等级不是必然伴随着CCM的丢失，使得传统保护切换未被激活。此外，传统保护切换不始终导致满足规定的QoS要求。在一些情况下，在两个端点之间存在连接，则传统保护切换不被激活，但存在容量退化，这导致服务退化。在其他一些情况下，激活的保护切换甚至使服务性能更差。在大雨的情况下，以及更一般地，当多个链路以关联方式受影响时，可以在微波网络中观察到这些情况。
发明内容
因此，需要至少在一些场景中避免对服务隧道的路由中有害的改变的路由技术。
根据一个方面，提供了一种在电信回程网络中对一个或更多个服务隧道进行路由的方法。所述电信回程网络包括第一路由路径和第二路由路径。所述方法包括以下步骤：在所述第一路由路径上发送一个或更多个服务隧道的数据，通过对所述第一路由路径的状态进行指示的第一路由路径条件的方式，检测所述第一路由路径上的传输容量的降低，响应于检测到的所述第一路由路径上的传输容量的降低，确定指示所述第二路由路径的状态的第二路由路径条件，以及基于所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件，决定将所述服务隧道中的一个或更多个服务隧道从所述第一路由路径重新路由到所述第二路由路径。
所述重新路由决定不需要取决于所述第一路由路径和所述第二路由路径中的仅一个的条件。可以应用将所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件的影响组合到所述决定上的任意决定度量。例如，可以逻辑地组合或添加所述条件，可选地，包括所述条件的数值加权。
考虑所述第一路由条件和所述第二路由条件的组合，当重新路由不会改善传输性能或甚至使传输性能变坏时，可以防止从所述第一路由路径到所述第二路由路径的重新路由。传输性能通常可以由服务隧道的一个或更多个传输速率确定。可以基于所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件，针对在所述重新路由之后预期的性能来估计传输速率。服务隧道中的每个服务隧道的传输速率的总和可以确定所述传输性能。备选地或附加地，可以由所述服务隧道的最低传输速率来确定所述传输性能。
可以在决定阶段和/或在决定之前的阶段中专门使用所述第一路由路径来传输服务隧道的数据。所述第一路由路径可以是当前使用的路径和/或主路径。第二路由路径可以是当前未使用的路径和/或备用路径。所述第二路由路径可以是所述第一路由路径的备选路由路径。电信回程网络的组件可以在技术上排除对服务隧道进行部分重新路由(例如针对一个服务隧道使用所述第一路由路径和所述第二路由路径)。
所述路由路径中的每个路由路径可以对应于电信回程网络中的物理路径。所述服务隧道中的每个服务隧道可以包括数据流或一系列数据分组。虚拟局域网(VLAN)可以是服务隧道的示例(例如通过VLAN标识符的方式使用层2切换)。因特网协议(IP)可以是服务隧道的另一示例(例如通过路由表的方式使用层3路由)。备选地或附加地，VLAN可以用于标识服务隧道。在IP/MPLS网络中，服务隧道可以是LSP(标签交换路径)。
所述电信回程网络可以包括多个第二路由路径。可以确定对应的多个第二路由路径条件。可以针对所述两个路由路径之一确定所述多个第二路由路径条件中的每个第二路由路径条件。所述决定可以基于第一路由路径条件和第二路由路径条件的组合。
所述第一路由路径和所述第二路由路径可以包括多个节点(也被称为“点”)和/或所述节点之间的链路。所述第一路由路径和所述第二路由路径中的每个可以包括至少三个节点和/或至少两个链路。检测到的传输容量的降低可以对应于所述第一路由路径条件的下降。检测到的传输容量的降低可能由所述第一路由路径的一个或更多个链路的链路容量降低而造成。所述第一路由路径的传输容量可以对应于所述第一路由路径中的最低链路容量。所述电信回程网络可以包括一个或更多个无线链路。所述链路可以包括一个或更多个微波链路。
所述第一路由路径可以定义一对端点。所述第一路由路径的端点还可以是所述第二路由路径或所述多个第二路由路径中的每个第二路由路径的端点。该一对端点可以是所述第一路由路径和所述第二路由路径的分叉点。所述第二路由路径或所述多个第二路由路径中的每个第二路由路径可以与所述第一路由路径不同。所述第一路由路径和所述第二路由路径可能在所有或至少一个中间点上不同和/或可能在所有或至少一个链路上不同。
与路由路径和/或服务隧道的端点相关联的节点可以被称为维护端点(MEP)或通常被称为边缘节点。不是路由路径和/或服务隧道中的边缘节点的中间节点可以被称为维护中间点(MIP)或通常被称为中间节点。所述第二路由路径或所述多个第二路由路径中的每个第二路由路径可以具有与所述第一路由路径的节点不同的至少一个中间节点和/或与所述第一路由路径的链路不同的至少一个链路。
服务隧道中的每个服务隧道可以被定义为所述第一路由路径的端点之间的逻辑连接。可以定义和/或标识服务隧道中的每个服务隧道，而与其传输中涉及的中间节点无关。
所述决定可以确定以下备选之一：维持所述第一路由路径上所有服务隧道的路由、将所述服务隧道中的一些服务隧道重新路由到所述第二路由路径、以及将所有服务隧道重新路由到所述第二路由路径。此外，如果第二路由路径的第二路由路径条件所指示的第二传输容量低于检测到的所述第一路由路径的第一路由路径条件所指示的路由容量，则所述决定可以确定维持所述第一路由路径上的所述路由。
所述方法还包括以下步骤：根据所述决定对所述一个或更多个服务隧道进行重新路由。检测到的所述第一路由路径的传输容量的降低可以限制所述第一路由路径上的所述一个或更多个服务隧道的传输速率。所路由的一个或更多个服务隧道可以包括受传输容量的降低影响的服务隧道。所述重新路由可以由所述服务隧道的所述端点中的一个或两者执行。
所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件中的至少一个可以区分相应路由路径的退化和故障。所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件中的至少一个可以指示正常操作、退化或故障的状态。所述决定可以基于所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件的相应状态的逻辑组合。所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件中的至少一个还可以指示不同的退化等级。
可以通过在相应路由路径上发送连接故障检测消息(CFDM)来确定所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件中的至少一个。CDFM可以是例如根据IEEE802.1ag或ITU-T推荐Y.1731的连续性检查消息(CCM)。CDFM可以备选地是例如根据针对多协议标记交换(MPLS)业务工程(MPLS-TE)的MPLS传输简档(TP)的连续性检查(CC)消息。
所传输的CFDM的周期可以是3.3ms或更少。执行检测步骤和确定步骤之一所需的时间可以是10ms或更少。执行检测步骤、确定步骤和决定步骤所需的总时间可以是50ms或更少。
在所述第一路由路径和所述第二路由路径中的一个或每个上，可以通过预定义的模式主动地丢弃多个CFDM。数量和/或模式可以与相应路由路径的状态相关联和/或确定相应的路由路径条件。
可以在所述第一路由路径和所述第二路由路径中的一个或每个上传输一系列CFDM。如果在所述第二路由路径上丢失CFDM之一或多个CFDM(例如三个连续CFDM的三元组)，则可以维持所述第一路由路径上的服务隧道的路由。
可以在所述第一路由路径和所述第二路由路径中的一个或每个上传输两个或更多个系列的CFDM。例如可以由MEP和MIP中的至少一个来区分不同系列的CFDM。可以通过与CFDM中的每个CFDM一起传输的系列标识符的方式区分CFDM。所述路由路径之一上的所有CFDM可以使用相同的服务隧道。备选地，在相同路由路径上传输的并且属于不同系列的CFDM可以使用可区分的不同服务隧道。例如，相同路由路径上的属于不同系列的CFDM可以属于不同服务隧道。属于不同系列的CFDM可以与在链路中的一个或更多个链路处应用的不同调制等级相关联。可以由MIP检测不同调制等级。可以由MEP解释关联。
备选地或组合地，属于不同系列的CFDM可以包括与不同路由路径条件相关联的不同优先级比特。在所述第一路由路径和所述第二路由路径中的每个上主动地丢弃那些包括与相应路由路径条件相关联的优先级比特的CFDM。备选地，主动地丢弃不包括与相应路由路径条件相关联的优先级比特的那些CFDM。
根据另一方面，提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品包括：当在一个或更多个计算设备上执行所述计算机程序产品时，用于执行本文所描述的方法方面的步骤中的一个或更多个步骤的程序代码部分。所述计算机程序产品可以存储在诸如永久存储器或可重写存储器等的计算机可读记录介质上。还可以提供计算机程序产品用于经由一个或更多个计算机网络(例如，因特网、电信网或无线局域网(LAN)或有线局域网)进行下载。
对于硬件方面，提供了一种用于在电信回程网络中对一个或更多个服务隧道进行路由的设备。所述电信回程网络包括第一路由路径和第二路由路径。所述设备包括：发送单元，适于在所述第一路由路径上发送所述一个或更多个服务隧道的数据；检测单元，适于通过对所述第一路由路径的状态进行指示的第一路由路径条件的方式，检测所述第一路由路径上的传输容量的降低；确定单元，适于响应于检测到的所述第一路由路径上的传输容量的降低，确定指示所述第二路由路径的状态的第二路由路径条件；以及，决定单元，适于基于所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件，决定将所述服务隧道中的一个或更多个服务隧道从所述第一路由路径重新路由到所述第二路由路径。
上述单元或所述设备的附加单元还可以适于执行在本文方法方面的上下文中提及的步骤中的一个或更多个步骤。
还提供了一种包括所述设备以及第一路由路径和第二路由路径的电信回程网络。
附图说明
在下文中，参考附图中所阐述的示例性实施例描述本公开的其他细节和优点，其中
图1示意性地示出了用于在包括第一路由路径和第二路由路径的电信回程网络中对一个或更多个服务隧道进行路由的设备的实施例的示例性电信网络环境；
图2示出了图1的电信回程网络中对一个或更多个服务隧道进行路由的方法的实施例的流程图；
图3示意性地示出了传输容量的降低的第一场景；
图4示意性地示出了传输容量的降低的第二场景；
图5示意性地示出了传输容量的降低的第三场景；
图6A和6B示意性地示出了确定路由路径条件的第一示例；
图7B、7B和7C示意性地示出了确定路由路径条件的第二示例；
图8A、8B和8C示意性地示出了确定路由路径条件的第三示例；以及
图9A、9B和9C示意性地示出了确定路由路径条件的第四示例。
具体实施方式
在下文中，为了解释而不是限制的目的，阐述了诸如特定顺序的步骤、组件和配置等的具体细节，以提供对本发明的透彻理解。对本领域技术人员将是显然的是，可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实现本公开。例如，尽管参考示例性电信回程网络描述了实施例，对技术人员将是显然的是，还可以在其他这样的网络的上下文中实现本公开。此外，尽管主要关于虚拟局域网(VLAN)或OSI层2上的重新路由决定来描述本公开，本公开可以部分地或全部地在其他层(例如OSI层3或更高层)上和/或使用提供其他重新路由技术的传输协议(例如基于以太网的网络协议)来实现。
此外，本领域技术人员将理解，本文中解释的服务、功能、逻辑组件和步骤可以使用连同编程的微处理器的软件功能，或使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或通用计算机来实现。还应当理解的是，尽管在方法和设备的上下文中描述以下实施例，本文所述的技术还可以在计算机程序产品中以及包括计算机处理器和与处理器耦合的存储器的系统中实现，其中，存储器被利用用于执行本文公开的服务、功能、逻辑组件和步骤的一个或更多个程序进行编码。
图1示意性地示出了电信网络100的实施例，电信网络100包括网关102和多个基站中的基站104，多个基站中的每个基站与相应的多个用户设备(UE)108进行无线通信。网关102和基站104通过回程网络110的方式相互连接。网关102提供到核心网或公共数据网的连接106。
回程网络110包括多个网络节点112至120和多个链路122至130，多个链路122至130被配置用于在拓扑上相邻的网络节点对112至120之间的双向通信。从网络拓扑的视角可以进一步区分网络节点112至120。两个网络节点112和116是经由第一路由路径132和经由在物理上与第一路由路径132不同的第二路由路径134，在通信回程网络110中连接两次的边缘节点。剩余的网络节点114、118和120与边缘节点112和116不同，因为它们是沿着路由路径132或134之一的中间点。中间节点114、118和120中的每个和链路122至130中的每个是第一路由路径132或第二路由路径134的一部分。
尽管图1中所示的电信回程网络110包括双连接边缘节点112和116，将理解的是，回程网络110可以具有多于两个不同路由路径，该多于两个不同路由路径中的每个路由路径连接边缘节点112和116。此外，电信回程网络110可以包括附加的中间节点和链路。附加的网络组件可以创建例如包括一个或更多个网格或环路的更复杂网络拓扑。
电信回程网络110中的链路122至130以及甚至路由路径132和134之一中的链路可以使用物理层上的不同有线连接技术和无线连接技术来实现。在图1的示例中，链路122是微波链路，并且链路124是第一路由路径132的光纤链路。第二路由路径134包括微波链路128和有线链路126和130。例如由于影响链路122和128的信噪比的大范围事件(例如雾或雨)，技术上分离的微波链路122和128中的每个微波链路的链路容量可以呈现出关联性。
首先沿着第一路由路径132对边缘节点112和116之间的数据业务进行路由。可以检测到传输容量的降低，传输容量的降低包括连接的故障(即降低至零)或退化(例如由于响应于在微波链路122处降低的无线条件的自适应调制AM)。传统上，边缘节点112和116通过将受降低影响的服务隧道从第一路由路径132重新路由到第二路由路径134来对传输容量的降低进行反应。然而，如果例如由于第一路由路径132中微波链路122和第二路由路径134中微波链路128两者的相关干扰，导致第二路由路径134还包括故障链路或退化链路，则当针对沿着第二路由路径134路由的一个或更多个服务隧道，在第二路由路径134上不存在或不存在足够传输容量时，情况甚至可能更坏。因此，重新路由的数据分组可能丢失，并且用于在边缘节点112和116之间重建立服务隧道连接(例如通过重新路由到第三路由路径或避免任何重新路由)的时间已经浪费。
检测传输容量的降低的传统技术已经聚焦于“有效”第一路由路径132。本公开例如通过在“备用”第二路由路径134上使用类似技术或其增强来扩展传统的重新路由机制。
在容量降低检测的第一实现中，对第一路由路径132的传输容量或沿着第一路由路径132的链路122、124中一个或更多个链路的链路容量的主动测量或被动测量允许通过观察数据吞吐量和业务丢失两者来检测链路故障和(可选地)链路的退化。
执行这种测量在时间跨度和精度方面的可能具有缺点。在服务隧道与必须在规定中断时间TQoS(例如50ms)内完成的服务质量(QoS)要求相关联的情况下，重新路由决定必须在甚至更少的时间内完成。测量通常不能确定第一路由路径条件，该第一路由路径条件准确到足以作为在短时间TQoS内决定重新路由的基础。因此，通过在第一路由路径132上执行测量来正确检测传输容量的降低(并且具体地，故障和退化之间的区分)是不可能的。
在容量降低检测的第二实现中，从与使得传输容量降低的链路122相邻的中间节点114向边缘节点112和116发送消息。消息包括当前链路容量值。
尽管这种带宽信息可能足够用于检测传输容量的降低和/或用于区分链路退化和链路故障，与发信号通知链路容量值相关联的延迟通常违反所规定的最大中断时间TQoS。如果在中间节点114和边缘节点112之间没有可用的备选消息信令路径(不包括故障链路122)，发信号通知甚至可能是不可能的。
容量降低检测的第三实现使用连接故障检测消息(CFDM)。CDFM可以对应于或可以基于例如由国际电信联盟(ITU)在ITU-T推荐Y.1731中所规定的连续性检查消息(CCM)。作为另一示例，CDFM可以对应于或可以基于例如根据针对多协议标记交换(MPLS)业务工程(MPLS-TE)的MPLS传输简档(TP)的连续性检查消息(CCM)。遵从标准的CFDM使用允许边缘节点112和116验证沿着第一路由路径132的连接(即检测链路故障)。
然而，在第一路由路径132上检测故障可被延迟，因为当服务隧道的数据已受到未检测到的链路退化的影响时，通常以高优先级发送CFDM来指示连接。
在容量降低检测的第四实现中，中间节点114主动丢弃CFDM，以间接地向边缘节点112和116发信号通知不仅链路122的故障，还有链路退化。针对此CFDM的非传统使用，中间节点114主动地丢弃与特定服务隧道相关联的那些CFDM以符合其QoS要求，该特定服务隧道需要比链路122提供的链路容量更多的链路容量。
CFDM的主动丢弃向边缘节点112和116通知对应服务隧道受容量退化的影响。区分链路退化和链路故障的第一路由路径条件对边缘节点112和116而言仍不可得到。即使当对边缘节点112和116进行配置以针对主动丢弃的不同原因(包括受影响的服务隧道的退化和故障)使用不同CFDM来扩展主动丢弃时，这仍然为真。特别地，当沿着第一路由路径132的链路容量是不同的时，如果低容量链路退化或高容量链路发生故障，则特定隧道可能受影响。因此，主动丢弃的CFDM不能提供区分故障和退化的信息。
已经变得显然的是，通过检测第一路由路径132上传输容量的降低的以上实现方式来向边缘节点112和116提供的信息有时不足以决定对受影响的服务隧道进行重新路由。
图1示出了用于在包括第一路由路径132和第二路由路径134的电信回程网络110中对一个或更多个服务隧道进行路由的设备150的实施例。设备150包括发送单元152、检测单元154、确定单元156和决定单元158。在图1中所示的设备150的实施例中，设备150与边缘节点112处于同一位置。在设备150的另一实施例中，设备150的不同功能单元分布在电信回程网络110中。例如，设备150的不同功能单元与沿着第一路由路径132的不同组件处于同一位置。备选地，设备150的不同功能单元被布置在节点112和116处。
图2示意性地示出了用于在包括第一路由路径和第二路由路径的电信回程网络中对一个或更多个服务隧道进行路由的方法200的实施例的流程图。图1的设备150或任意另一设备可以适于执行方法200。
方法200包括在第一路由路径132上发送一个或更多个服务隧道的数据的步骤210。方法200还包括通过对第一路由路径132的状态进行指示的第一路由路径条件的方式检测第一路由路径132上传输容量的降低的步骤220。例如，上述四个实现之一可以用于检测传输容量的降低的步骤220。
方法200还包括：响应于检测到的第一路由路径132上的传输容量的降低，确定指示第二路由路径134的状态的第二路由路径条件的步骤230。例如，四个检测实现之一可应用于第二路由路径134以进行确定230。方法200还包括：基于第一路由路径条件和第二路由路径条件，决定将服务隧道中的一个或更多个服务隧道从第一路由路径132重新路由到第二路由路径134的步骤240。单元152至158中的每个单元适于执行方法200的步骤210至240中的对应步骤。
图3示意性地示出了第一条件场景300。这里，路由路径132还被称为主路径，并且第二路由路径134还被称为备用路径。指示第一路由路径132的状态162的第一路由路径条件160是通过垂直条来指示的。垂直的延伸指示传输容量。类似地，在图3的左侧上示出了指示第二路由路径134的状态的第二路由路径条件170。在第一条件场景300中，第二路由路径134中的链路故障导致第二路由路径134的状态是“故障”。
根据步骤210，在第一路由路径132上发送三个服务隧道的数据。在图3的右侧指示所有服务隧道的总业务量要求180。在图3中还指示了针对三个服务隧道中的每个服务隧道的个体业务量要求182、184和186。
在图3中所示的条件场景300中，第一路由路径132的传输容量起初足以符合业务量要求180。在第一路由路径132上已发生传输容量的降低，导致与当前在第一路由路径132上路由的服务隧道的业务量要求180相冲突。仅基于第一路由路径条件160的传统重新路由决定会将一个服务隧道(由图3中的椭圆形所指示)重新路由到第二路由路径134。因此，传统重新路由决定会导致被重新路由的服务隧道的崩溃。
通过根据步骤230来确定第二路由路径条件170并根据步骤240基于条件160和170两者来决定对三个服务隧道之一进行重新路由，通过否定的重新路由决定避免三个服务隧道之一的崩溃。
图4示出了第二条件场景400，其中，由针对第一路由路径132的第一路由路径条件160指示的状态是“故障”，并且第二路由路径条件170指示第二路由路径134的退化状态172。决定240导致将两个高优先级服务隧道(需要相应的业务量182和184)从第一路由路径132重新路由到第二路由路径134。这允许在重新路由决定240之后，维持第二路由路径134上的业务量要求182和184(由总业务量190中的附图标记192和194所指示)。在重新路由决定240之前在第二路由路径134上发送的低优先级业务196被降低到业务量198(在第二路由路径134的状态172的情况下作为剩余容量)。终止在第一路由路径132产生故障之前具有传输量186的第三服务隧道。
图5示出了在第一路由路径132和第二路由路径134两者上均具有退化的第三条件场景500。最初根据步骤210在具有总业务量要求180的第一路由路径132上发送数据，总业务量要求180包括在第一路由路径132上的传输容量的降低之前来自沿着第一路由路径132路由的三个服务隧道中的每个服务隧道的贡献182、184和186。根据步骤220对传输容量的降低的检测揭示了第一路由路径上三个服务隧道中的至少一个服务隧道受降低的影响。鉴于根据步骤230确定的第二路由路径条件170，对具有业务量182的高优先级服务隧道进行重新路由。以在重新路由决定240之前在第二路由路径134上传输的低优先级业务196为代价，在重新路由决定240之后维持第二路由路径134上重新路由的高优先级服务隧道的业务量192，低优先级业务196被降低到在第二路由路径134的状态172的情况下的剩余业务量198。在重新路由之后在第一路由路径132上缺失高优先级服务隧道182时，维持了固定业务量184，并且可变业务量186增加到在第一路由路径132的状态162的情况下的剩余业务量188。
通过条件场景300、400和500的方式举例说明，当在步骤240中决定进行重新路由时附加地考虑第二路由路径条件170可以提高通过电信回程网络110的方式提供的服务的可用性。针对有益的重新路由决定240，应当至少检测第一路由路径132上的故障(例如条件场景400)或第二路由路径134上的故障(例如条件场景300)。
条件场景500中的重新路由决定240还区分在第一路由路径132上和/或在第二路由路径134上发生的退化和故障。针对在第一路由路径132的状态162从“正常操作”变为“退化”或“故障”时通过对降低进行指示的第一路由路径条件160的方式进行的检测220，并且针对通过区分第二路由路径134的“正常操作”、“退化”和“故障”来指示状态172的第二路由路径条件170的确定，根据以下重新路由矩阵实现对受第一路由路径132上传输容量的降低影响的服务隧道进行重新路由的决定240：
第一路由路径条件160确定重新路由矩阵的列，并且第二路由路径条件170确定重新路由矩阵的行。可以通过上述检测的四个实现的任意组合导出第一路由路径条件160和第二路由路径条件170。例如，可以通过CFDM的丢失来检测状态“故障”。可以通过将中间节点配置为在与中间节点相邻的链路处发生退化的情况下主动地丢弃CFDM来检测状态“退化”。
此外，例如通过在第二路由路径134上周期性地发送CFDM以使得能够容易地响应于检测到的传输容量的降低来确定第二路由路径条件170，决定240满足最大中断时间TQoS要求。
以下参考图6至9描述确定第二路由路径条件170的步骤230的四个实现的其他细节。作为用于阐述确定230的所有四个实现的电信回程网络110的示例性建立，三个中间节点113、114和115被布置为逐对(pairwise)通信并定义第一路由路径132。其他三个中间节点118、119和120被布置为逐对通信，并定义边缘节点112和边缘节点116之间的第二路由路径134。
图6A示出了在第二路由路径134上使用单个CFDM系列的确定230的第一实现。图6A和6B中所示的第一实现是最保守的实现，提供以下优点：针对非传统CFDM传输，不是必须重新配置沿着第二路由路径的中间节点(例如中间节点118和119)，并且也不是必须配置边缘节点112和116。边缘节点112和116针对第一路由路径132和第二路由路径134中的每个路由路径定义OAM关联(其中OAM是操作、管理和维护的缩写)。例如根据标准文件IEEE802.1ag(2007年9月27日核准并在2007年12月17日公布)中定义的IEEE标准连接故障管理或根据MPLS-TE，传统地传输CFDM。以最高优先级沿着第二路由路径134运送CFDM帧602和604，使得CFDM帧602和604仅在故障的情况下丢失。
图6B示意性地示出了在链路故障的情况下在链路128处的CFDM帧602和604的传统丢失。在中间节点118、119和120处不是必须实现CFDM帧的主动丢弃。
为了容易阐述，图6A仅示出了一个服务隧道610，根据步骤210在传输容量的降低之前传输服务隧道610的数据。边缘节点112和116可以基于其隧道标识符“VLAN_1”识别OSI层2上的服务隧道。第二路由路径134上的CFDM帧602和604关联到通过OSI层2标识符“VLAN_11”设计的备用隧道612。
第二路由路径条件170指示链路故障的存在或不存在(图6A中针对链路128所示)，因此根据以上重新路由矩阵的第一行和第三行来预先确定路由决定240。
在保守的备选中，第二路由路径条件170不是必须指示第二路由路径134上的退化。如果第二路由路径条件170不指示故障(即使第二路由路径134退化)，响应于所检测的传输容量的降低，将隧道610从第一路由路径132重新路由到第二路由路径134。如果第二路由路径条件170指示故障，则隧道610维持在第一路由路径132上。可选地，重新路由服从于附加的容量要求。例如，边缘节点112和116可以假定：在第二路由路径条件170指示没有故障时，第二路由路径134处于正常操作中，并且可用容量被计算为第二路由路径134的最大传输容量和在重新路由决定之前已经沿着第二路由路径134路由的业务量之间的差值。
在第一路由路径132和第二路由路径134两者上均检测到CFDM丢失时，决定单元158将隧道610维持在第一路由路径132上。重新路由矩阵的对应配置的原因是：第一路由路径132上的CFDM丢失暗示了退化或故障，并且第二路由路径134上的CFDM丢失始终暗示故障(由于CFDM帧602和604的高优先级)。因此，传统重新路由被抑制，并且情况没有变坏(如果第一路由路径132仅退化)。
图7B、7B和7C示意性地示出了确定230的第二实现。第二实现可以被认为是对参考图6A和6B所描述的第一实现的扩展。在传输容量的降低之前，根据步骤210在第一路由路径132上传输服务隧道710的数据。通过边缘节点112和116读取标识符“VLAN_1”来识别服务隧道710的数据分组。在第二路由路径134上(或在多于一个备用路径的情况下在第二路由路径中的每个路由路径上)传输两个或更多个CFDM系列。
第一CFDM系列用于指示第二路由路径134中的链路是否已经发生故障。中间节点118、119和120不对第一CFDM系列的CFDM帧702进行处理。因此，通过仅检测链路故障，第一CFDM系列对根据步骤230确定第二路由路径条件170的贡献与确定230的第一实现相类似。如先前已经指出，第一CFDM系列的CFDM帧702应当具有最高优先级。
包括CFDM帧704的第二CFDM系列向边缘节点112和116提供退化信息。沿着第二路由路径134的中间节点118、119和120被配置为：在与中间节点相关联的链路发生退化的情况下，主动地丢弃第二CFDM系列的所有CFDM帧704。针对此目的，中间节点118、119和120可以访问对每个服务隧道的链路容量下限进行指示的丢弃表格。因此，确定与特定服务隧道有关的退化。第一CFDM系列和第二CFDM系列的CFDM帧702和704的丢失或接收允许边缘节点112和116中的每个边缘节点确定对正常操作、退化或故障进行指示的第二路由路径条件170。
还可以实现多于两个CFDM系列来进一步区分不同退化等级。必须在中间节点118、119和120中的每个中间节点中实现多个CFDM系列与对应的退化等级(例如不同调制等级)之间的关联。边缘节点112和116根据步骤230中的关联来解释CFDM的丢失。因此，确定的第二实现还允许应用以上重新路由矩阵的第二行。
多个CFDM系列中的每个CFDM系列关联到不同隧道，如针对两个CFDM系列的情况的的隧道712和714所示。沿着第二路由路径134的节点中的每个节点(包括边缘节点112和116和中间节点118-120)可以基于其OSI层2标识符“VLAN_11”或“VLAN_12”，分别将CFDM帧602和604中的每个CFDM帧识别为属于第一CFDM系列或第二CFDM系列。
图7B将第一CFDM系列的CFDM帧702之间的关联示出为针对故障的指示符。图7C将第二CFDM系列的主动丢弃的CFDM帧704之间的关联示出为针对发生退化的指示符。实现该两个关联以用于在节点112和116处的确定230。
尽管已经针对第二路由路径134描述了确定230的第二实现，通过第一路由路径条件160方式的检测220还基于在变型中应用于第一路由路径132的多个CFDM系列，其允许实现完整的重新路由矩阵。
图8B、8B和8C示意性地示出了确定230的第三实现。在传输容量的降低之前，根据步骤210在第一路由路径132上传输服务隧道810的数据。第三实现可以被认为是第二实现的、避免使用第二路由路径134上的第二隧道的变型。该两个CFDM系列属于相同的备用隧道812。
因为CFDM帧802、804、806和808中的每个由相同隧道812运送，不可能基于指定备用隧道812的OSI层2标识符VLAN_11来区分第一CFDM系列的CFDM帧802和806以及第二CFDM系列的CFDM帧804和808。使用不同优先级比特对两个CFDM系列进行区分。例如，以太网首部包括指示帧的优先级的3比特字段。第一CFDM系列的CFDM帧802和806具有最高优先级7，用于指示“故障”。第二CFDM系列的CFDM帧804和808具有优先级6，用于指示“退化”。
边缘节点112和116被配置为生成具有不同优先级值的两个不同CFDM系列(而不是如ITU-T推荐Y.1731“OAM functions and mechanisms for Ethernet based networks”中规定的一个CCM系列)。边缘节点112和116还被配置为：根据优先级和状态之间的关联(例如退化或故障)，将CFDM帧的丢失解释为对第二路由路径134的条件的指示符。
中间节点118、119和120适于：对属于受链路退化影响的隧道的CFDM帧的首部进行解析(例如根据丢弃表格)，以检查退化等级是否对应于首部中的优先级，并丢弃具有匹配优先级值的CFDM帧。
确定230的第三实现提供对故障和退化的区分，而不增加第二路由路径134上需要的隧道的数量。另一方面，第三实现要求非标准化的CFDM处理，使得边缘节点112和116以及中间节点118至120必须支持上述特征。
可以通过使用多于两个CFDM系列对不同退化等级进行区分，通过不同优先级值对每个CFDM系列进行区分。在合适规格的网络中，针对除了链路退化之外的原因，很少丢弃具有低优先级的CFDM帧，使得故障指示的情况很少。
在所有实现备选中，每个CFDM系列的CFDM帧的传输周期应当对应于3.3ms的标准传输周期，使得可以通过在10ms以内检测对应状态来确定第二路由路径条件170，10ms足以检测对应CFDM系列的3个连续CFDM帧的丢失。因此，考虑所有CFDM帧的传输周期是不遵从标准的(因为标准规定CFDM帧传输之间的最小中间时间是3.3ms)。平均而言，所有CFDM帧的传输周期是与不同CFDM系列的数量相对应的标准传输周期的一小部分。
针对区分正常操作、退化和故障(并可选地还包括退化等级)的第一路由路径条件160，还可以将第三实现应用于第一路由路径132。
图9A、9B和9C示意性地示出了确定230的第四实现。CFDM帧902和904在单个备用隧道912上作为单个CFDM系列传输。沿着第二路由路径134的链路的退化与丢弃单个CFDM系列的CFDM帧902和904的特定模式相关联。在CFDM二元组的情况下，链路退化可以对应于丢弃CFDM二元组的两个CFDM帧902和904中的一个，这与通过丢失CFDM二元组的所有CFDM帧902和904来向边缘节点112和116指示故障的情况不同。
在第四实现的变型中，边缘节点112和116周期性地传输CFDM三元组，并且CFDM三元组中两个CFDM帧的丢失指示链路退化，这与通过丢失CFDM三元组中的所有CFDM帧来向边缘节点112和116指示故障的情况不同。
边缘节点112和116被配置为检测与退化(或甚至不同的退化等级)相关联的CFDM帧902和904的丢失模式。根据标准化操作，丢失CFDM三元组中的两个连续CFDM帧不在边缘节点112和116处生成任何重新路由，而第四实现中的边缘节点112和116将两个连续CFDM帧的丢失解释为对退化进行指示的第二路由路径条件170，并相应地应用重新路由矩阵。
中间节点118-120被配置为：通过关联到由相应的中间节点检测到的链路退化的模式，丢弃CFDM帧902和904。图9B和9C分别示意性地示出了与故障和退化相关联的丢弃模式。
确定230的第四实现具有更高风险的不确定性，因为第二路由路径条件170是在边缘节点112和116处基于三元组中的第三CFDM帧的接收和丢失来确定的，第二路由路径条件170确定了退化(三元组中丢失两个CFDM帧)和故障(当第三CFDM帧也丢失)之间的差异。因此，第三实现提供的不是与基于整个三元组的接收或丢失来确定状态中的每个状态相关联的高确定性等级，如图8B和8C分别针对故障和退化的状态所示。
尽管已经针对第二路由路径134描述了第四实现，基于规定的丢弃模式的CFDM丢弃还可以应用于第一路由路径132。
从示例性实施例的以上描述已经变得显然的是，实施例中的至少一些实施例防止通过传统重新路由机制使服务性能变坏。实施例中的至少一些实施例保证例如在50ms内的快速重新路由操作。相同或一些其他实施例允许区分第一路由路径上和/或被用作备用路径的一个或更多个第二路由路径上的故障和退化。
可以取决于规定的服务质量要求和/或实施例的复杂度，选择重新路由矩阵的粒度。实施例中的至少一些实施例是可伸缩的(例如就网络大小而言)。
本领域技术人员将认识到，可以在较广的应用范围上对本文所描述的特征进行修改和改变。因此，申请保护的主题的范围不应当限于以上所讨论的特定实施例教导中的任意一个，而是由以下权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种在电信回程网络(110)中对一个或更多个服务隧道(610；710；810；910)进行路由的方法(200)，所述电信回程网络(110)包括第一路由路径(132)和第二路由路径(134)，所述方法包括：
-在所述第一路由路径(132)上发送(210)所述一个或更多个服务隧道(610；710；810；910)的数据；
-通过对所述第一路由路径(132)的状态(162)进行指示的第一路由路径条件(160)的方式，检测(220)所述第一路由路径(132)上的传输容量的降低；
-响应于检测到的所述第一路由路径(132)上的传输容量的降低，确定(230)指示所述第二路由路径(134)的状态(172)的第二路由路径条件(170)；以及
-基于所述第一路由路径条件(160)和所述第二路由路径条件(170)，决定(240)将所述服务隧道中的一个或更多个服务隧道从所述第一路由路径(132)重新路由到所述第二路由路径(134)，其中，当所述重新路由将不提高针对所述服务隧道的一个或更多个传输速率时，防止所述从所述第一路由路径到所述第二路由路径的重新路由，所述传输速率是基于所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件，针对所述重新路由之后所期望的性能来估计的，
其中，所述第一路由路径条件(160)和所述第二路由路径条件(170)中的至少一个是通过在相应路由路径(132；134)上发送连接故障检测消息“CFDM”来确定的，
其中，在所述第一路由路径(132)和所述第二路由路径中的每个路由路径上主动地丢弃多个连接故障检测消息，丢弃的数量取决于相应路由路径条件(160；170)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述决定确定以下备选之一：维持所述第一路由路径(132)上所有服务隧道(610；710；810；910)的路由、将所述服务隧道(610；710；810；910)中的一些服务隧道重新路由到所述第二路由路径(134)、以及将所有服务隧道(610；710；810；910)重新路由到所述第二路由路径(134)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一路由路径条件(160)和所述第二路由路径条件(170)中的至少一个能够区分相应路由路径的退化和故障。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一路由路径条件(160)和所述第二路由路径条件(170)中的每个区分正常操作状态、退化状态和故障状态，并且所述决定基于所述第一路由路径的状态和所述第二路由路径的状态的组合。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测到的所述第一路由路径上的传输容量的降低限制所述第一路由路径(132)上的所述一个或更多个服务隧道(610；710；810；910)的传输速率。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，执行所述检测步骤、确定步骤和决定步骤(220、230、240)所需的总时间是50ms或更少。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二路由路径(134)上发送一系列连接故障检测消息，如果所述连接故障检测消息中的一个或更多个连接故障检测消息在所述第二路由路径(134)上丢失，则维持所述第一路由路径(132)上的一个或更多个服务隧道的路由。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一路由路径(132)和所述第二路由路径(134)中的一个或每个路由路径上发送两个或更多个系列的连接故障检测消息，不同系列的连接故障检测消息是可区分的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将不同的调制关联到属于不同系列的连接故障检测消息。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，属于不同系列的连接故障检测消息包括与不同路由路径条件相关联的不同优先级比特，以及在所述第一路由路径(132)和所述第二路由路径(134)中的一个或每个路由路径上主动地丢弃包括与相应路由路径条件相关联的优先级比特的连接故障检测消息。
11.一种在电信回程网络(110)中对一个或更多个服务隧道(610；710；810；910)进行路由的设备(150)，所述电信回程网络(110)包括第一路由路径(132)和第二路由路径(134)，所述设备包括；
-发送单元(152)，适于在所述第一路由路径(132)上发送所述一个或更多个服务隧道的数据；
-检测单元(154)，适于通过对所述第一路由路径(132)的状态(162)进行指示的第一路由路径条件(160)的方式，检测所述第一路由路径(132)上的传输容量的降低；
-确定单元(156)，适于响应于检测到的所述第一路由路径(132)上的传输容量的降低，确定指示所述第二路由路径(134)的状态(172)的第二路由路径条件(170)；以及
-决定单元(158)，适于基于所述第一路由路径条件(160)和所述第二路由路径条件(170)，决定将所述服务隧道中的一个或更多个服务隧道从所述第一路由路径(132)重新路由到所述第二路由路径(134)，其中，所述决定单元(158)还适于：当所述重新路由将不提高针对所述服务隧道的一个或更多个传输速率时，防止所述从所述第一路由路径到所述第二路由路径的重新路由，所述决定单元(158)适于：基于所述第一路由路径条件和所述第二路由路径条件，估计针对所述重新路由之后所期望的性能的所述传输速率，
其中，所述第一路由路径条件(160)和所述第二路由路径条件(170)中的至少一个是通过在相应路由路径(132；134)上发送连接故障检测消息“CFDM”来确定的，
其中，在所述第一路由路径(132)和所述第二路由路径中的每个路由路径上主动地丢弃多个连接故障检测消息，丢弃的数量取决于相应路由路径条件(160；170)。
12.一种电信回程网络(110)，包括权利要求11所述的设备(150)、第一路由路径(132)和第二路由路径(134)。
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