CN105684366A - 提供改进的故障恢复的数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本文涉及一种用于传输数据的传输系统(100)，传输系统(100)包括以太网网络部分(110)、传送网络部分(120)和切换部件(130)，切换部件(130)将所述以太网网络部分(110)与所述传送网络部分(120)耦合；以太网网络部分(110)包括至少两个以太网线路卡(111、112)，每个以太网线路卡(111，112)具有至少一个以太网接口(111a、112a)，以用于在以太网网络部分(110)内提供冗余通信链路；以太网线路卡(111，112)被配置为向切换部件(130)传输与以太网线路卡(111，112)的至少一个以太网接口(111b、112a)的状态有关的信息；并且切换部件(130)被配置为接收和分析与以太网线路卡(111，112)的以太网接口(111a、112a)的状态有关的信息并且基于接收的所述信息将数据路由到传送网络部分(120)。

Description

提供改进的故障恢复的数据传输系统

技术领域

本文涉及数据传输系统。特别地，本文涉及提供改进的故障恢复的数据传输系统。

背景技术

通常，使用数据传输系统在多个终端用户之间传输数据。例如，数据传输系统可以被配置为在多个终端用户之间传输与多个以太网服务有关的数据。为了避免由于发生的故障情形所致的数据丢失，数据传输系统提供用于对数据进行重路由的保护机制。例如，数据传输系统可以包括至少一个备用传输路径，在活动传输路径被毁坏的情况下，能够使用该备用传输路径用于数据传输。当前可用的保护机制被配置为处置某些故障情形，但是不能解决数据传输系统内的更复杂的故障停机。

因此，需要提供一种具有改进的故障恢复的改进的传输系统，以便避免数据的丢失。类似地，期望得到一种用于通过具有改进的故障恢复的传输系统来传输数据的方法。

发明内容

根据第一方面，描述了一种用于传输数据的传输系统。该传输系统包括以太网网络部分、传送网络部分和切换部件，该切换部件将所述以太网网络部分与所述传送网络部分耦合。以太网网络部分包括至少两个以太网线路卡，每个以太网线线路卡具有至少一个以太网接口，由此在以太网网络部分内提供冗余通信链路。以太网线路卡可以被适配为与外部设备(例如，路由器、交换机或基站)交换以太网数据分组。在链路聚合配置中，至少两个以太网接口被连接到相同的外部设备，以提供冗余和故障转移(failover)。通常，所述以太网数据分组作为异步数据分组被传输。借助于以太网线路卡，例如，使用通用成帧过程(GFP)，以太网数据分组可以被转换成较高层级帧结构中所布置的数据单元的同步流。切换部件形成接口模块，该接口模块包括多个端口，其中第一端口集合被连接到以太网网络部分并且第二端口组被连接到传送网络部分。切换部件被适配为在第一集合中的某些端口与第二集合中的某些端口之间布置连接，以便提供数据从以太网网络部分到传送网络部分所期望的路由，并且反之亦然，从传送网络部分到以太网网络部分也是这样。

以太网线路卡被配置为向切换部件传输与以太网线路卡的至少一个以太网接口的链路状态有关的信息。与以太网接口链路状态有关的信息可以指示所述以太网接口的当前物理链路状态，例如，活动、备用、或损坏/故障。切换部件被配置为接收和分析与以太网线路卡的以太网接口的链路状态有关的所述信息，并且基于接收的所述信息将数据路由到传送网络部分。换句话说，切换部件被适配为根据所接收的与以太网线路卡的以太网接口的链路状态有关的信息，来设置连接到以太网网络部分的第一端口集合与连接到传送网络部分的第二端口集合之间的切换状态。

根据各实施例，以太网线路卡可以包括链路监测部件，该链路监测部件被适配为监测至少一个以太网接口的链路状态，例如，附接到以太网接口的以太网链路的物理状态。链路监测部件可以被配置为确定以太网接口状态，以及被配置为如果有必要则决定以太网接口应当转移到哪种状态。链路监测部件可以被配置为处理例如链路聚合组(LAG)协议消息(根据用于IEEE802.1ax或者之前的IEEE802.3ad(两者通过引用被并入)中所定义的以太网的链路聚合控制协议(LACP))，以便协调至少一个以太网接口与其他实体的状态，以便选取以太网接口的适当状态，其他实体例如是其他以太网线路卡或外部设备，外部设备例如是路由器、交换机或基站等。因此，链路监测部件可以被适配为与至少一个另外的以太网线路卡交换与至少一个以太网接口的链路状态有关的信息。通常，第一以太网线路卡的链路监测部件可以与第二以太网线路卡的链路监测部件交换信息，以便交换以太网接口的链路状态信息。另外，以太网线路卡的链路监测部件可以被适配为与另一以太网线路卡的链路监测部件(例如，使用上文所提到的LACP)协商以太网接口的链路状态，以便协调不同以太网线路卡之间的以太网接口的状态。

根据进一步的实施例，以太网线路卡可以包括映射器部件，该映射器部件被适配为将以太网数据映射到同步数据单元。优选地，以太网数据形成异步数据流。在上游方向(从以太网网络部分到传送网络部分)上，所述异步数据流可以通过映射器部件被封装并且被映射到较高层级成帧结构中，例如，在SDH/SONET传送网络的情况下是虚拟容器(VCn)或者在WDM传送网络的情况下是光信道数据单元(ODU)。生成的所述同步数据单元可以被提供给切换部件以用于切换到传送网络部分的端口，并且用于进一步的传输。在下游方向(从传送网络部分到以太网网络部分)上，映射器可以被适配为通过适当的映射和解封装，把在较高层级帧结构(例如，虚拟容器(VCn)或者光信道数据单元(ODU))中所接收的同步数据单元转换到以太网分组中。

根据进一步的实施例，映射器部件可以被配置为从链路监测部件接收与至少一个以太网接口的链路状态有关的信息，并且可以将所述信息嵌入到将被传输给切换部件的数据单元的开销段中。换句话说，使用带内通信向切换部件提供链路状态信息。替换地，其他通信机制可以有可能将链路状态信息提供给切换部件。切换部件可以被适配为从数据单元的开销中提取与至少一个以太网接口的状态有关的所述信息，并且基于提取的所述信息将数据单元路由到传送网络部分。具体地，切换部件可以基于提取的所述信息来选取与传送网络的传输路径耦合的端口。

根据进一步的实施例，传送网络部分可以包括至少两个冗余传输路径。传送网络部分可以包括提供与传输路径的状态有关的信息的路径保护机制。传送网络部分可以包括线路卡，具体地是SDH(同步数字体系)/OTH(光传送体系)线路卡。所述线路卡能够被配置为支持像SNCP(子网络连接保护)之类的SDH/OTH路径保护机制。所述路径保护机制可以被适配为在传送网络侧的故障情形的情况下通过冗余传输路径来路由数据。为了进行重路由，生成与传输路径的状态相关的状态信息。

根据进一步的实施例，传送网络部分的路径保护机制可以被适配为向切换部件提供与传输路径的状态有关的信息，以便选择用于路由数据的适当传输路径。可以使用带内通信将状态信息传输给切换部件，即把状态信息作为数据开销添加到在传送网络部分与切换部件之间正被传输的有效载荷数据。由此，切换部件被通知传输路径的状态。可以基于接收的所述状态信息来执行数据从以太网网络部分到传送网络部分的切换。

根据进一步的实施例，切换部件可以被适配为评估与传输路径的状态有关的信息和/或与至少一个以太网接口的状态有关的信息，以便选取切换部件的适当切换状态，例如选择用于切换矩阵的状态。换句话说，切换部件可以基于与传输路径的状态有关的信息以及与至少一个以太网接口的链路状态有关的信息，来选择切换矩阵的切换状态。因此，在与以太网接口有关的链路状态信息以及与传输路径有关的状态信息已经被传输到切换部件之后，所述切换部件具有分别与以太网接口的状态、传输路径的状态有关的知识。使用所述信息，切换部件能够分别在正确进行工作(活动)的以太网接口、正确进行工作(活动)的传输路径上在以太网网络部分与传送网络部分之间路由数据，由此即使在多重故障场景中也增加了故障恢复力。换句话说，基于以太网接口的链路状态和传输路径的状态来定义切换部件的切换状态，切换部件的切换状态定义了与以太网网络部分连接的端口和与传输网络部分连接的端口之间的耦合。

根据进一步的实施例，与以太网网络部分的以太网接口的链路状态有关的信息可以被提供给传送网络部分的路径保护部件，以便影响对用于路由数据的适当传输路径的选择。路径保护部件可以被适配为在传送网络部分内执行路径保护机制。通过向传送网络部分提供与以太网接口的链路状态有关的信息，传送网络部分的路径保护机制在对通过传送网络部分的适当路由进行确定时，可以将以太网接口状态纳入考虑。可以使用带内通信将所述状态信息传送给路径保护部件，即把所述状态信息作为数据开销添加到在以太网网络部分与传送网络部分之间正被传输的有效载荷数据。替换地，对状态信息的独立的分离的传输可以是可能的。例如，基于以太网接口的链路状态信息，传送网络部分的路径保护机制可以被触发来使用某个传输路径，以便避免数据的丢失。换句话说，路径保护机制可以与以太网网络部分的链路保护机制耦合，以便确保改进的故障恢复。

类似地，与传送网络部分的传输路径的状态有关的信息可以被提供给以太网线路卡的链路保护部件，以便影响以太网线路卡的切换状态。通过向传送网络部分提供与传输链路的状态有关的信息，以太网网络部分的链路保护组件、链路保护机制可以分别在对通过以太网网络部分的适当路由进行确定时，将传输路径状态纳入考虑。可以使用带内通信将所述状态信息传送给链路保护组件，即把所述状态信息作为数据开销添加在传送网络部分与以太网网络部分之间正被传输的有效载荷数据。替换地，对状态信息的独立的分离的传输可以是可能的。例如，基于传输路径的状态信息，以太网网络部分的链路保护机制可以被触发来使用某个以太网接口，以便避免数据的丢失。换句话说，以太网网络部分的链路保护机制可以与传送网络部分的路径保护机制耦合，以便确保改进的故障恢复。优选地，执行以太网网络部分的链路保护机制与传送网络部分的路径保护机制之间的双向耦合。

根据进一步的方面，描述了一种使用传输系统来传输数据的方法。该传输系统包括以太网网络部分、传送网络部分和切换部件，该切换部件将所述以太网网络部分与所述传送网络部分耦合。以太网网络部分包括至少两个以太网线路卡，每个以太网线路卡具有至少一个以太网接口，以用于在以太网网络部分内提供冗余通信路径。根据方法步骤，与至少一个以太网接口的链路状态有关的信息(指示例如链路和对应的接口是活动的、备用的、还是有故障)从以太网线路卡被传输给切换部件。随后，与至少一个以太网接口的链路状态有关的信息通过切换部件被接收和分析，并且有效载荷数据通过切换部件基于接收的所述信息被路由到传送网络部分。

根据进一步的实施例，以太网线路卡可以使用例如链路监测部件来监测至少一个以太网接口的状态，并且该至少两个以太网线路卡可以交换与它们的至少一个以太网接口的链路状态有关的信息。链路监测部件可以确定以太网接口状态，并且决定以太网接口应当被转移到哪种状态。链路监测部件可以处理链路聚合控制协议(LACP)消息，以便协调至少一个以太网接口与其他实体的状态，以便选取以太网接口的适当状态，其他实体例如是其他以太网线路卡或外部设备，外部设备例如是路由器、交换机或基站等。

根据进一步的实施例，以太网线路卡可以包括映射器部件以将以太网数据映射到同步数据单元，并且映射器部件从链路监测部件接收与至少一个以太网接口的状态有关的信息，并且将接收的所述信息嵌入到数据单元的开销中。借助于映射器，形成异步数据流的以太网数据在上游方向上可以通过映射器部件被封装，并且被映射到较高层级成帧结构中，例如虚拟容器(VCn)或者光信道数据单元(ODU)。在下游方向上，映射器可以通过适当的映射和解封装把在较高层级帧结构中接收的同步数据单元转换到以太网分组中。可以使用带内通信将以太网接口的状态信息提供给切换部件。

根据进一步的实施例，切换部件从数据单元的开销中提取所接收的与至少一个以太网接口的状态有关的信息，并且基于提取的所述信息将数据单元路由到传送网络部分。例如，切换部件基于接收的所述信息来执行在切换部件的与活动以太网接口相关的端口处所接收的数据向切换部件的与如下的传输路径相关的相应端口的切换，该数据应当在该传输路径上通过传输网络部分被传输。

传送网络部分包括用于提供冗余传输路径的至少两个冗余传送网络接口。该方法可以进一步包括：确定与传送网络接口的状态有关的信息，以及通过切换部件基于与传送网络接口的状态有关的信息来选择用于路由数据的传输路径。

此外，切换部件可以评估与传送网络接口的状态有关的信息以及与至少一个以太网接口的链路状态有关的信息，以便选取适当的切换状态。

该方法可以进一步包括：将与以太网网络部分的至少一个以太网接口的链路状态有关的信息转发给传送网络部分的路径保护部件，并且基于与以太网接口的链路状态有关的信息来选择适当的传输路径。

应当注意，如本专利申请中所概述的包括其优选实施例的方法和系统可以独立地或者与本文中所公开的其他方法和系统组合地被使用。此外，本专利申请中所概述的方法和系统的所有方面可以任意地被组合。特别地，权利要求的特征可以与彼此以任意方式被组合。进一步地，如果没有明确地另外被指示，本发明的实施例能够与彼此自由地被组合。

附图说明

下文参考附图以示例性的方式来解释本发明，其中：

图1图示了一种数据传输系统的示例示意性表示；

图2图示了一种以太网线路卡的示例示意性表示；

图3图示了一种示例传输系统的以太网网络部分和切换部件的示例示意性表示；

图4图示了一种传输系统的切换部件和传送网络部分的示例示意性表示；

图5图示了数据传输系统中对状态信息的交换的示例示意性表示；

图6图示了根据图1的数据传输系统的进一步的实施例；

图7示出了数据传输系统中所包括的切换装置(means)的示意性图示；以及

图8示出了包括数据传输系统的网络场景的示例示意性表示。

具体实施方式

本发明对于MSSP(多服务切换平台)设备是特别有用的，MSSP设备是ADM(分插复用)概念的演进。MSSP被构想作为对SDH/Sonet或OTH的升级以允许各种类型的层-2客户端的传送：ATM、光纤信道、DVB、以及以太网。通常，层-2(L2)和SDH/OTH功能只是松散地被耦合。常规的实施方式向具有以太网接口的片体(线路卡)提供一些L2功能(性能监测、过滤、聚合、桥接协议……)。然而，这些功能没有与其他类似的片体(blade)共享并且没有与SDH/OTH数据平面和管理相集成。利用用于带宽优化(例如，虚拟级联)和用于帧定界(例如，GFP)的不同技术，L2业务被封装在SDH/OTH容器中。利用由常规SDH/OTH片体所使用的相同方法，由以太网接口耦合的业务被连接到MSSP矩阵。对于L2交换机而言，链路聚合组(LAG)是允许增加带宽并且处置发生故障的服务接口的最常见的协议。在SDH/OTH中，存在像SNCP之类的机制以保护接口和路径。然而，这些机制完全是分离的并且没有被连接。

根据宽泛的方面，以太网线路保护(诸如LAG1+1)与传输网络路径保护相组合以实现多重故障恢复，包括硬件故障。这对于MSSP设备是特别有用的，MSSP设备一般包括以太网线路卡(nxFE、nxGBE、10GBE)，这些以太网线路卡通常实施用于连接到终端客户(ADSL、FTH……)的通向外部路由器或交换机或基站或其他设备的物理连接、层-2功能、GFP映射、以及业务在虚拟级联VC组上的的映射或者在ODUn(n＝flex,0,1,2)上的映射。一旦被映射在VC/ODUn上，业务就被转发给矩阵交换机以进一步被路由到OTH/SDH线路卡。为了保护二者，建议了以太网连接和对抗设备故障，即LAG1+1(其被实施在两个以太网线路卡上)与OTH/SDH路径保护机制(例如，SNCP)的组合。这两个以太网线路卡将以太网帧例如映射在如下的VC组上，这些VC组的成员跨过这两个线路卡而1对1地被保护。在OTH的情况下，ODUn路径也跨过OTH线路卡而1对1地被保护。

在各实施例中，LAG1+1机制在任何给定的时刻可能只允许一个接口对于业务是活动的。对应的VC组使得它的所有成员处于“活动”状态中，而另一冗余组使得所有成员处于“备用”状态中。如果活动的以太网接口发生故障，则LAG机制将活动业务切换到另一接口上，并且VC组成员/ODUn的保护状态也被切换。在活动的线路卡发生故障的情况下，相同的机制被应用：LAG和VC组/ODUn被切换以将工作的以太网线路卡连接到矩阵。该机制对于实施了若干以太网接口的线路卡是非常高效的：通过在不同线路卡的对应接口上实施LAG1+1(或者还有2+2或n+n)，有可能保护连接而不影响其他活性(live)业务。在不影响为了连接所使用的所有接口的多重故障的情况下，恢复业务总是可能的。

图1示出了数据传输系统100的示意性结构。传输系统100包括以太网网络部分110、传送网络部分120和切换部件130。切换部件130提供用于与以太网网络部分110耦合的第一接口、以及用于与传送网络部分120耦合的第二接口。切换部件130被适配为在以太网网络部分110与传送网络部分120之间建立连接。所述切换部件130可以是切换矩阵，具体地是被适配为切换多个服务的多服务切换平台(MSSP)。

以太网网络部分110包括至少两个以太网线路卡111、112，每个以太网线路卡111、112被适配为处置至少一个以太网链路。每个以太网线路卡111、112至少包括与某个以太网链路相关的第一接口111a、112a。借助于所述第一接口111a、112a，通向外部设备的物理连接被建立，该外部设备实现了通向终端客户的连接，例如外部路由器、外部交换机或基站。经由所述第一接口111a、112a传送的数据是以太网数据，即异步的以太网分组。每个以太网线路卡111、112进一步包括用于与切换部件130耦合的至少一个第二接口111b、112b。

传送网络部分120包括用于提供冗余的至少两个传输路径120a、120b。每个传输路径可以包括线路卡121、122，取决于传送网络和传送数据的介质(电链路或光链路)，例如是STMn线路卡(STM：同步传送模式)或者OTH线路卡(OTH：光传送体系)。每个线路卡121、122包括第一和第二接口121a、121b、122a、122b。借助于第一接口121a、122a，线路卡与切换部件130的端口耦合。线路卡121、122可以从切换部件130接收数据单元，并且将所接收的数据单元转换成适合用于通过传送网络的进一步传输的格式。

图1的系统能够经由冗余以太网接口111a、112a接收客户端数据，并且经由冗余传送网络接口121b、122b将客户端数据转发给传送网络，并且反之亦然，由此提供了故障安全(failsafe)的传输系统。通过将关于以太网接口111a、112a的状态的信息与关于传送网络接口121b、122b的状态的信息进行组合，切换部件130能够智能地对业务进行路由，以便适应于设备和链路故障。

一般来说，通过切换矩阵来选择良好的/活动的SDH/OTH路径，并且相应的信息被发送给以太网端口。优选地，以太网端口状态被以太网链路状态和以太网线路卡状态所影响。

图2示出了示例以太网线路卡200的示意图。以太网网络部分110内所包括的所有以太网线路卡可以包括与下文中所描述的相同的基本结构。以太网线路卡200可以包括物理层部件210，物理层部件210提供第一接口200a作为以太网接口，即通向外部设备的物理连接，该外部设备实现与终端用户的耦合。所述外部设备可以由路由器、交换机、基站等形成。换句话说，物理层部件可以接收数据，具体地是在上游方向上的来自终端用户的以太网分组数据，并且在下游方向上将以太网分组数据传输给终端用户。

以太网线路卡200进一步包括链路监测部件220。链路监测部件220与物理层部件210耦合以用于数据的双向交换。链路监测部件220被适配为分别监测由以太网接口卡200所提供的至少一个以太网接口、借助于以太网线路卡200建立的以太网链路。链路监测部件220可以被适配为分别确定由以太网线路卡200提供的以太网接口的链路状态、以太网链路的链路状态，例如，确定状态是活动的、备用的、还是故障的。取决于通过分析经过以太网线路卡200传送的数据所导出的信息、或者取决于以太网线路卡200所接收的外部信息，链路监测部件220还可以提供用于切换所述接口状态的装置(means)。

链路监测部件220可以实施链路聚合组(LAG)机制。如下文关于图3所描述的，LAG机制使得能够确定以太网接口的状态并且在不同的以太网线路卡200与对等LAG层部件之间交换状态信息。一般来说，N个物理接口可以被附加以用于LAG组，在给定的时间，其中的M<＝N个可以是活动的。链路监测部件220可以遵守如在IEEE802.1ax或IEEE802.3ad中所定义的链路聚合控制协议(LACP)。

为了实施入站方向(从以太网到电信传送网络)上的组合的保护机制，以太网线路卡中的映射功能被LAG层通知以太网接口状态。在接口状态是备用或关闭(例如，线路不活动)的情况下，映射功能将利用专有带内指示(如VCG-AIS)来标记容器结构(例如，VCG)，该专有带内指示在本地被用来触发对将朝向传送网络被发送的信号的选择。在出站方向，未被故障影响的传送信道被转发给这两个以太网接口。

在具有LAG1+1(两条附加的线路，一条活动，一条备用)的2个以太网线路卡的示例中，备用接口的指示被嵌入在VCG/ODU控制层中。切换矩阵为通过传送网络的传输选择活动接口。在这个示例中，来自传送网络的业务通过这两个以太网线路卡被双播(bi-casted)。在更复杂的网络场景中，该矩阵能够用信号通知业务是有效的(OK)还是无效的(KO)以驱动LAG状态机。

更详细地，以太网线路卡可以包括与链路监测部件220耦合的映射器部件230。映射器部件230可以被适配为封装将在上游方向上被传输的数据，并且将封装的所述数据映射到帧结构中，具体地是映射到较高层级的帧结构中，例如虚拟容器(VC)、虚拟级联组(VCG)、或者光传送网络(OTN)的光信道数据单元(ODU)。由此，异步以太网数据被转换为形成同步数据流的数据单元。在下游方向上，在较高层级帧结构中所接收的数据单元可以由映射器部件230转换成以太网分组数据。另外，映射器部件230可以接收由以太网线路卡200提供的与至少一个接口的状态有关的信息(如由虚线箭头所指示的)，并且将接收的所述信息添加到将在第二接口200b处被输出的数据流中。所接收的信息可以被包括在由映射器部件230生成的数据单元的开销部分中。如上文已经提到的，在上游方向上的输出数据流可以是同步数据单元，例如是包括根据VCG或ODU帧结构的数据单元的数据流。借助于所接收的与以太网接口的链路状态有关的信息，映射器部件可以例如使用附加到VCG或ODU帧结构的带内指示符，根据所述状态来标记包含相应以太网接口的数据的帧结构，以便向切换部件130通知接口状态，并且由此使得切换部件130能够基于所述链路状态信息来触发对将朝向传送网络部分120被转发的数据的选择。

图3示出了一种示例以太网网络部分310的示意图，以太网网络部分310具有耦合至切换部件330的两个以太网线路卡311、312。如上文结合图2所描述的，每个以太网线路卡311、312包括物理层部件340、链路监测部件350和映射器部件360。链路监测部件350可以支持或实施链路聚合组(LAG)机制，以便监测以太网接口的物理状态。以太网线路卡311、312可以被耦合，以便交换由相应的以太网线路卡311、312提供的与以太网接口的状态有关的信息。另外，链路保护部件350可以与彼此并且与外部部件(例如路由器、交换机或基站)进行交互，以便定义(冗余可用的)以太网接口的状态。所述交互可以通过使用LACP来执行。在所有的以太网接口正确进行工作的情况下，链路保护部件350确定哪个接口进入备用模式以及哪个接口是活动的。在以太网线路卡311、312的接口发生故障或者以太网线路卡311、312之一被损坏/发生故障的情况下，链路保护部件350可以使用更新的以太网接口配置而通过(多个)替换的以太网接口来路由数据。

图4示出了一种示例传送网络部分410的示意图，传送网络部分410具有耦合到切换部件430的两个传送网络线路卡411、412。每个线路卡411、412可以被使用用于提供通过传送网络部分410的独立传输路径410a、410b，并且被连接到传送网络的相应链路。所述多个传输路径410a、410b可以在故障情形的情况下提供用于确保替换性传输路径410a、410b的冗余。为了保护传送网络部分410免于由于故障情形所致的崩溃(breakdown)，可以是SDH或OTH线路卡的线路卡411、412可以提供保护机制，例如子网连接保护(SNCP)机制。所述保护机制可以提供1+1的保护方案，即一条工作中的传输路径410a由另外的在备用模式中被驱动的传输路径410b所保护。换句话说，传送网络部分410的保护机制可以提供路径保护作为端到端的保护。

传送网络部分410的保护机制可以被适配为提供与传输路径410a、410b的当前状态有关的信息(例如，活动、备用、损坏/故障)。所述状态信息可以从线路卡411、412被传输给切换部件430。由此，切换部件430接收到与相应的传输路径410a、410b的状态有关的信息(活动、备用、损坏)，该信息能够被使用在故障情形的情况下，以便恰当地把从以太网网络部分接收的业务切换到正确进行工作的传输路径410a、410b。

图5示出了一种示例数据传送系统500的示意图，数据传送系统500包括：具有两个以太网线路卡511、512的以太网网络部分510；具有两个传送网络线路卡521、522的传送网络部分520；以及切换部件530。

以太网线路卡511、512被适配为向切换部件530报告它们的以太网接口或以太网链路的状态信息(如由虚线所指示的)。如上文已经提到的，可以使用带内通信将状态信息提供给切换部件530，即将所述状态信息嵌入在从以太网网络部分被传输给切换部件530的数据的数据开销中。另外，传送网络部分520的传送网络线路卡521、522可以也向切换部件530提供与相应线路卡521、522所提供的传输路径的状态有关的信息(如由虚线所指示的)。

切换部件530可以包括控制机制，以便根据以太网接口的状态和传输路径的状态，把从以太网网络部分510接收的数据路由到传送网络部分520，并且反之亦然，从传送网络部分520到以太网网络部分510也是这样。切换部件530可以被配置为分析以太网接口的状态信息以及传输路径的状态信息。基于所述状态信息，切换部件530可以导出切换命令。所述切换命令可以被提供给切换部件530的切换单元，该切换单元执行将业务路由到如下的相应端口，这些相应端口分别被连接到以太网网络部分的活动的正确进行工作的以太网链路或者活动的正确进行工作的传送网络传输路径。通过协调以太网接口的状态信息和传输路径的状态，即使在多重故障的情况下，对数据的适当切换是可能的，即增加了传输系统的恢复力。

替换地或另外地，也许还有可能的是，在以太网网络部分510与传送网络部分520之间交换状态信息，以便向传送网络部分520的路径保护机制通知以太网网络部分510的以太网接口的状态。通过耦合或协调以太网网络部分510的链路保护机制的控制信息与传送网络部分520的路径保护机制的控制信息，有可能在作出与传送网络部分520的端口有关的切换决定时，考虑到以太网网络部分510的以太网接口的状态。例如，有可能基于以太网接口的状态来切换传送网络部分520的某个传输路径上的业务。

图6示出了数据传输系统600的进一步实施例的示意图。与根据上文所描述的图5的实施例相类似地，传输系统600包括以太网网络部分610、传送网络部分620和切换部件630，切换部件630耦合所述以太网网络部分610和所述传送网络部分620。以太网网络部分610包括两个以太网线路卡611、612，它们以并联连接而被连接到切换部件630以便提供冗余。与上文所描述的实施例相对照，每个以太网线路卡611、612包括多个以太网接口。例如，每个以太网线路卡提供连接到不同客户端或服务的两个以太网接口，这些不同的客户端或服务能够由相应的以太网线路卡同时地进行处置。当然，每个以太网线路卡611、612也能够提供多于两个的以太网接口，一般来说是n个以太网接口，其中n∈N。以太网线路卡611、612的集合可以接收多个以太网服务。取决于以太网线路卡和传输路径的状态，该多个以太网服务可以被分布在由以太网线路卡611、612提供的多个以太网接口上。例如，两个以太网服务可以被分布在由一对以太网线路卡611、612提供的四个以太网接口之中。根据一种实施例，每个以太网线路卡611、612可以提供活动的以太网接口和备用的以太网接口，即这两个以太网服务经由相异的以太网线路卡611、612被传输。在接口故障的情况下，服务能够被切换到相同以太网线路卡611、612的备用以太网接口。根据图6中所示出的进一步实施例，链路保护机制使用以太网线路卡611、612上所实施的两个链路聚合组LAG-A和LAG-B，由此实施LAG1+1机制。活动的以太网接口(A、B)可以由提供活动的虚拟级联组(VCG-A、VCG-B)或光信道数据单元(ODU-A、ODU-B)的单个以太网线路卡611来实施，而进一步的以太网线路卡612提供备用的以太网接口(A’、B’)以及备用的虚拟级联组(VCG-A’、VCG-B’)或光信道数据单元(ODU-A’、ODU-B’)。因此，即使整个以太网线路卡611、612发生损坏和故障，这两个以太网服务能够由另一以太网线路卡611、612进行处置。

以太网网络部分610的链路保护机制和传送网络部分620的路径保护机制、以及协调所述链路保护机制和所述路径保护机制的机制能够被实施在软件中。替换地，所述机制可以被实现在硬件中以便增强在故障发生之后切换服务的反应时间。

图7示意性地图示了将由传输系统700执行的路由或切换。如上文已经描述的，以太网网络部分710和传送网络部分720被适配为与切换部件交换信息，分别具体地是以太网接口的状态信息、传输路径的状态信息，以便执行对数据的适当路由。该路由可以由选择器装置(means)S1-S4来执行。分别取决于以太网链路A(ETH)和A’(ETH)的状态信息(活动；备用)、传送网络传输路径A(TP)和A’(TP)的状态信息(正确进行工作：ok；故障：ko)，选择器装置S1-S4执行以下的示例切换/路由动作：

所提议的在切换部件中对组合式状态信息的使用提供了故障安全操作，考虑到了多重故障。例如，如果以太网接口A(ETH)和传送网络接口A’(TP)在上面的示例中发生故障，则切换部件仍然能够在以太网接口A’(ETH)与传送网络接口A(TP)之间路由业务，由此确保了数据传输系统的安全操作。

图8示出了将根据图1或5的数据传输系统嵌入到网络场景中。第一外部设备800A(例如，路由器、交换机或基站)可以与第二外部设备800B耦合，所述外部设备例如由路由器、交换机或基站构成。以太网网络部分810A、传送网络部分820A和切换部件830A提供第一外部设备800A(以及因此连接到外部设备800A的客户端)与传送网络850的耦合。类似地，以太网网络部分810B、传送网络部分820B和切换部件830B提供第二外部设备800B(以及因此连接到第二外部设备800B的客户端)与传送网络850的耦合。以太网网络部分810A、传送网络部分820A和切换部件830A，以太网网络部分810B、传送网络部分820B和切换部件830B分别如上文所描述地进行交互，以便提供增强的故障恢复，具体地，是对抗传送网络850分别在以太网网络部分和传送网络部分中的故障(例如，线路切断或光纤切断)的多重故障恢复。

总而言之，提出了一种用于改进数据传输系统的故障恢复的系统和方法，其合并了各保护机制以拓宽故障覆盖率，但是基本上没有增加成本。通过协调各保护机制，有可能应对以太网侧的双接口故障、以及应对传送网络故障。在简化的形式中，协调机制存在于向以太网网络部分中的LAG状态机“通知”传送网络部分中的路径保护机制的状态，以便将活动业务切换到正确的接口上，并且反之亦然，向路径保护机制通知LAG状态，以便允许根据LAG状态来使用正确的路径。这种协议能够被实施在已有设备中的软件中，而具有非实时的保护速度，或者利用适合的硬件增强来加以实施，而具有快得多的反应时间。

应当注意，说明书和附图仅说明了所提出的方法和系统的原理。将因此意识到，本领域的技术人员将能够设计出尽管本文没有明确地描述或示出但是体现了本发明的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，本文所记载的所有示例主要明确地仅意图用于教学目的，以帮助读者理解所提出的方法和系统的原理以及由发明人为了促进本领域所贡献的概念，并且将被解释为不限制于这种具体记载的示例和条件。而且，本文中记载了本发明的原理、方面，以及实施例的所有陈述，以及它们的具体示例，意图为涵盖它们的等价物。

最后，应当注意，本文的任何框图表示体现了本发明的原理的说明性电路的概念性视图。类似地，将意识到，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示各种过程，这些过程可以由实质性地被表示在计算机可读的介质中，并且因此由计算机或处理器执行，而不论这样的计算机或处理器是否被明确地被示出。

附图中所示出的各种元件的功能可以通过使用专用硬件、以及联合适当软件的能够执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个的专用处理器提供、由单个的共享处理器提供、或者由多个个体的处理器(其中一些可能被共享)提供。此外，对术语“处理器”或“计算机”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以不带限制地隐含地包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及非易失性存贮器。还可以包括常规的和/或自定义的其他硬件。

Claims (15)

1.一种用于传输数据的传输系统(100)，包括以太网网络部分(110)、传送网络部分(120)和切换部件(130)，所述切换部件(130)将所述以太网网络部分(110)与所述传送网络部分(120)耦合；

所述以太网网络部分(110)包括至少两个以太网线路卡(111、112)，每个以太网线路卡具有至少一个以太网接口(111a、112a)，以用于在所述以太网网络部分(110)内提供冗余通信链路；

所述以太网线路卡(111、112)被配置为向所述切换部件(130)传输与所述以太网线路卡(111、112)的至少一个以太网接口(111a、112a)的链路状态有关的信息；并且

所述切换部件(130)被配置为接收和分析与所述以太网线路卡(111、112)的所述以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的信息，并且基于接收的所述信息将数据路由到所述传送网络部分(120)。

2.根据权利要求1所述的传输系统，其中所述以太网线路卡(111、112)每个都包括链路监测部件(220)，所述链路监测部件(220)被适配为监测所述至少一个以太网接口的所述链路状态。

3.根据权利要求2所述的传输系统，其中所述链路监测部件(220)被适配为与至少一个另外的以太网线路卡交换与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的信息。

4.根据前述权利要求中任一项所述的传输系统，其中每个以太网线路卡(111、112)包括映射器部件(230)，所述映射器部件(230)被适配为将所接收的以太网有效载荷数据映射到同步数据单元中。

5.根据权利要求4所述的传输系统，其中所述映射器部件(230)被配置为：从所述链路监测部件(220)接收与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的信息，并且将所述信息嵌入到将被传输的所述数据单元的开销段中。

6.根据权利要求5所述的传输系统，其中所述切换部件(230)被适配为：从所述数据单元的所述开销段提取与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的所述信息，并且基于提取的所述信息将所述数据单元路由到所述传送网络部分(120)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的传输系统，其中所述传送网络部分(120)包括至少两个冗余传输路径(120a、120b)，并且所述传送网络部分(120)包括路径保护部件，所述路径保护部件提供路径保护机制，所述路径保护机制提供与所述传输路径(120a、120b)的状态有关的信息。

8.根据权利要求7所述的传输系统，其中所述传送网络部分(120)的所述路径保护机制被适配为：向所述切换部件(130)提供与所述传输路径(120a、120b)的所述状态有关的信息，以便选择用于路由所述数据的适当的所述传输路径(120a、120b)。

9.根据权利要求8所述的传输系统，其中所述切换部件(130)被适配为：基于与所述传输路径(120a、120b)的所述状态有关的所述信息以及与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的所述信息，来选择切换矩阵的切换状态。

10.根据前述权利要求7至9中任一项所述的传输系统，其中与所述以太网网络部分(110)的以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的信息被提供给所述传送网络部分(120)的所述路径保护部件，以便影响对用于路由所述数据的适当传输路径(120a、120b)的选择。

11.一种用于使用传输系统(100)来传输数据的方法，所述传输系统(100)包括以太网网络部分(110)、传送网络部分(120)和切换部件(130)，所述切换部件(130)将所述以太网网络部分(110)与所述传送网络部分(120)耦合，其中所述以太网网络部分(110)包括至少两个以太网线路卡(111、112)，每个以太网线路卡具有用于在所述以太网网络部分(110)内提供冗余通信链路的至少一个以太网接口(111a、112a)，所述方法包括步骤：

-从所述以太网线路卡(111、112)向所述切换部件(130)传输与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的链路状态有关的信息；以及

-通过所述切换部件(130)接收和分析与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的所述信息，并且基于接收的所述信息将所述数据路由到所述传送网络部分(120)。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：通过所述以太网线路卡(111、112)将与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的信息嵌入到同步数据单元的开销段中；通过所述切换部件(130)从所述同步数据单元的所述开销段提取与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的所述信息；以及基于提取的所述信息将所述数据单元路由到所述传送网络部分(120)的传送网络接口(121b、122b)。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述传送网络部分(120)包括用于提供冗余传输路径(120a、120b)的至少两个冗余传送网络接口(121b、122b)，所述方法进一步包括：确定与所述传送网络接口(121b、122b)的状态有关的信息，并且通过所述切换部件(130)基于与所述传送网络接口(121b、122b)的所述状态有关的信息来选择用于路由数据的传输路径(120a、120b)。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述切换部件(130)评估与所述传送网络接口(121b、122b)的所述状态有关的所述信息、以及与所述至少一个以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的所述信息，以便选取适当的切换状态。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，包括：向所述传送网路部分(120)的路径保护部件转发与所述以太网网络部分(110)的以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的信息，并且基于与以太网接口(111a、112a)的所述链路状态有关的所述信息来选择适当的传输路径(120a、120b)。