CN1126425C - 用于检测和定位电信网中的故障的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
在电信网中，通过下一个跳跃环回技术可以检测和定位断开的连接。下一个跳跃环回技术包括产生、发送、和分析试图一个节点一个节点地经历电信连接的特定的数据分组。然后可根据数据分组不能正确地通过链路的事实来确定连接是否被断开，把关于被打断的连接的位置通知网络管理系统，以及确定是否批准适当的行动从而让网络操作员可以使数据重新路由以便绕过网络的该部分。此外，下一个跳跃环回技术可由最终用户以“按需要”的原则而不是以周期性的原则来发起，由此节省网络时间和资源。
Description
技术领域
本发明涉及电信网中的数据传输。更具体地，但不限于此，本发明涉及用于检测和定位电信网中的故障的方法和设备。
背景技术
异步传输模式(ATM)是用于电信网上传输电信数据的标准协议。它是基于以固定大小的数据分组(被称为ATM信元)的数据传输的，其中每个ATM信元具有一个48个八比特组的有用负载部分和一个5个八比特组头标部分。ATM在技术上是熟知的。
ATM常常被使用来输送在电信网中的低比特速率数据，例如，低比特速率话音数据。然而，标准的ATM不能有效地输送低比特速率数据。更具体地，标准ATM势必会把很大的延时附加到低比特速率数据传输上。不幸地，低比特速率数据，例如低比特速率话音数据，对于传输延时是很敏感的。因此，已经开发了几种不同的ATM自适应层(AAL)，以便在输送低比特速率数据时提高ATM的效率，正如技术上所熟知的。
被开发来使得ATM对于低比特速率数据时更有效的AAL之一是AAL2。AAL2在技术上也是熟知的，它在B-ISDN ATM Adaptation layerType 2 Specification，ITU Recommendation I.363.2(B-ISDN ATM自适应层类型2技术规范，ITU建议I.363.2)(这里称为“AAL2规范”)中更全面地被描述。通过把来自任何数目的不同源的低比特速率数据插入到AAL2数据分组，然后把AAL2数据分组复接到单个ATM连接上，AAL2使得ATM成为更有效的用于输送低比特速率数据的工具。
按照AAL2规范，AAL2数据分组的标准格式类似于标准ATM信元的格式。例如，AAL2数据分组也具有头标部分和有用负载部分。然而，AAL2数据分组的头标部分是3个八比特组长，以及AAL2数据分组的有用负载部分可以从1个八比特组变化到64八比特组。
AAL2数据分组的头标部分更具体地包括：8比特的连接识别符(CID)区、6比特的长度指示符(LI)区、5比特的用户到用户信息(UUI)区、和5比特的头标错误控制(HEC)码。CID区规定AAL2分组所属于的AAL2信道。按照AAL2规范，AAL2分组可以与248个不同的AAL2信道中的一个信道相联系。因此，来自多到248个不同的数据源的AAL2数据分组可被复接到单个ATM连接上。LI区，正如其名称指出的，规定了AAL2数据分组的有用负载部分的长度(例如，有用负载中的八比特组的数目)。HEC码特别地被使用来检测在AAL2分组中的头标部分中的错误。
UUI区的用途是输送有关在源节点(即，产生AAL2分组的网络节点)、目的地节点(即，AAL2数据分组被发送到的网络节点)、与可能的多个中间节点之间的相应的AAL2分组的信息。正如所述的，在UUI区中有5个比特。所以，有可能有32种不同的二进制码组合(即，码点)。按照AAL2规范，这些二进制码组合中的两种组合特别地被保留用来把相应的AAL2数据分组鉴别为运行和维护(OAM)数据分组。
标准ATM信元头标包括被称为有用负载类型的指示符(PTI)区的3比特区。ATM信元头标中的PTI区的功能类似于AAL2分组头标中的UUI区的功能。例如，8个可能的PTI区码点中的两个被用来把相应的AAL2信元鉴别为OAM信元，具体地，被用来执行环回(loopback)测试的OAM信元。环回测试是用来检测网络中的被打断的连接的OAM功能。这两个码点中的一个特别地把ATM信元鉴别为末端到末端环回分组。另一个码点把ATM信元鉴别为段环回分组。末端到末端环回分组被用来确定被打断的连接是否出现在源节点和目的地节点之间的某个地方，其中有一个或多个中间节点存在于源节点与目的地节点之间。然而，不能确定断点的精确位置。段环回分组总是从源节点转发到相邻的节点然后回到源节点，它只被用来确定被打断的连接是否出现在源节点与相邻的目的地节点之间。
实际上，ATM环回程序是非常复杂的。例如，末端到末端环回分组程序不能精确地定位在源节点与非相邻的目的地节点之间的被打断的连接。此外，段环回程序既不检测也不能精确地定位在源节点与目的地节点之间的被打断的连接，除非断点特别地出现在源节点与由段环回分组规定的相邻的目的地节点之间。为了使用ATM精确地定位被打断的连接，操作员必须单独地周期性地测试每个网络链路和/或连接。典型地，这是作为基础任务来完成的。因此，大量的网络时间和网络资源(例如，带宽)被不必要地扩展。所以，需要更简化的和有效的程序来检测网络内被打断的连接的位置，以及以“按需要”的原则而不是以周期性的原则来进行这种检测。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供用于检测电信网中的断开的连接的简化的程序。
本发明的另一个目的是提供用于检测电信网中的断开的连接的简化的程序，它是由最终用户以“按需要”的原则发起的，而不是由网络操作员以周期性的原则发起的。
本发明的又一个目的是提供用于定位电信网内的断开的连接的更有效的程序，这样网络可正确地重新路由数据分组绕过被打断的连接。
本发明的再一个目的是提供用于检测和定位断开的连接的简化的和更有效的程序，从而节省了关键的网络资源。
按照本发明的一个方面，以上的和其它的目的是由用于检测网中的故障的方法和/或设备来完成的，该方法和/或设备涉及把第一通信分组以沿着通信路径的第一方向从第一节点转发到相邻于第一节点的第二节点；把第一通信分组以沿着通信路径的第一方向从第二节点转发到相邻于第二节点的第三节点；以及把第二通信分组从第二节点发送到第一节点。该方法和/或设备也涉及产生一个表示在第一节点与第二节点之间的故障的故障信号，如果第二通信分组在预定的时间间隔内没有被第一节点接收到的话。
按照本发明的另一个方面，以上的和其它的目的是由用于检测网中的故障的方法和/或设备来完成的，该方法和/或设备涉及把第一通信分组以目的地节点方向从第一节点转发到相邻于第一节点的第二节点，其中第二节点位于在第一节点与目的地节点之间的通信路径上；当第一节点转发第一通信分组到第二节点时，在第一节点处设定一个定时计数器；把第一通信分组沿着通信路径以目的地节点方向从第二节点转发到相邻于第二节点的下一个节点；以及把第二通信分组从第二节点发送到第一节点。该方法和/或设备也涉及产生一个故障信号，如果第二通信分组在由定时计数器测量的预定的时间间隔内没有被第一节点接收到的话。
按照本发明的又一个方面，以上的和其它的目的是由用于检测和定位在包括源节点、目的地节点、与至少一个位于源节点与目的地节点之间的通信路径上的中间节点的电信网中的断开的连接的方法和/或设备来完成的，其中该方法和/或设备涉及在源节点处产生前向环回分组；把前向环回分组从源节点沿着通信路径一个节点一个节点地转发到目的地节点；以及如果至少一个中间节点和目的地节点接收到前向环回分组，则在每个所述的至少一个中间节点和目的地节点处，向着源节点将后向环回分组发送到位于通信路径上的相邻节点。该方法和/或设备也涉及在源节点处和至少一个中间节点中的每个节点处产生一个故障消息，如果后向环回分组在预定的时间间隔内没有被接收到的话。
本发明的具体技术方案包括：
<一>用于检测电信网中的故障的方法，包括以下步骤：
把第一通信分组从第一节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第一节点相邻的第二节点；
把第一通信分组从第二节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第二节点相邻的第三节点；
把第二通信分组从第二节点发送到第一节点；以及
如果在预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个表示第一节点与第二节点之间的故障的故障信号，所述产生步骤包括把第三通信分组从第一节点发送到源节点，其中第三通信分组通知源节点：已经检测到故障。
<二>用于检测电信网中的故障的方法，包括以下步骤：
把第一通信分组在目的地节点方向上从第一节点转发到与第一节点相邻的第二节点，其中第二节点位于第一节点与第二节点之间的通信路径上；
当第一节点把第一通信分组转发到第二节点时，设置第一节点处的定时计数器；
把第一通信分组沿着通信路径在目的地节点方向上从第二节点转发到与第二节点相邻的下一个节点；
把第二通信分组从第二节点发送到第一节点；以及
如果在由定时计数器测量的预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个故障消息，所述产生步骤包括把第三通信分组从第一节点发送到源节点，其中第三通信分组通知源节点：已经在第一和第二节点之间检测到故障。
<三>用于检测和定位在包括源节点、目的地节点、和位于沿源节点与目的地节点之间的通信路径上的至少一个中间节点的电信网中的断开的连接的方法，所述方法包括以下步骤：
在源节点处产生前向环回分组；
把前向环回分组沿着通信路径一个节点一个节点地从源节点转发到目的地节点；
如果该至少一个中间节点接收到前向环回分组，则在至少一个中间节点中的每个节点处把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；
如果目的地节点接收到前向环回分组，则在目的地节点处把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；以及
如果在预定的时间间隔内没有接收到后向环回分组，则在源节点和至少一个中间节点的每个节点处产生一个故障信号。
<四>用于检测电信网中的故障的设备，包括：
用于把第一通信分组从第一节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第一节点相邻的第二节点的装置；
用于把第一通信分组从第二节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第二节点相邻的第三节点的装置；
用于把第二通信分组从第二节点发送到第一节点的装置；
第一逻辑装置，用于如果在预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个表示第一节点与第二节点之间的故障的故障信号，和
用于如果第一节点没有接收到第二通信分组则把第三通信分组从第一节点发送到源节点的装置，其中第三通信分组通知源节点：已经检测到故障。
<五>用于检测电信网中的故障的设备，包括：
用于把第一通信分组在目的地节点方向上从第一节点转发到与第一节点相邻的第二节点的装置，其中第二节点位于第一节点与第二节点之间的通信路径上；
第一逻辑装置，用于当第一节点把第一通信分组转发到第二节点时，设置第一节点处的定时计数器；
用于把第一通信分组沿着通信路径在目的地节点方向上从第二节点转发到与第二节点相邻的下一个节点的装置；
用于把第二通信分组从第二节点发送到第一节点的装置；
第二逻辑装置，用于如果在由定时计数器测量的预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个故障消息；和
用于如果第一节点在预定的时间间隔内没有接收到第二通信分组则把第三通信分组从第一节点发送到源节点的装置，其中第三通信分组通知源节点：已经在第一和第二节点之间检测到故障。
<六>用于检测和定位在包括源节点、目的地节点、和位于源节点与目的地节点之间的通信路径上的至少一个中间节点的电信网中的断开的连接的设备，所述设备包括：
第一逻辑装置，用于在源节点处产生前向环回分组；
用于把前向环回分组沿着通信路径一个节点一个节点地从源节点转发到目的地节点的装置；
在至少一个中间节点中的每个节点处的用于发送的装置，如果该至少一个中间节点接收到前向环回分组，则把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；
在目的地节点处的用于发送的装置，如果目的地节点接收到前向环回分组，则把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；以及
在源节点和至少一个中间节点中的每个节点处的用于产生的装置，如果在预定的时间间隔内没有接收到后向环回分组，则产生一个故障信号。
附图说明
通过结合附图阅读以下的详细说明，将了解本发明的目的和优点，其中：
图1显示按照现有技术的AAL2连接；
图2显示按照现有技术的末端到末端环回测试；
图3显示按照本发明的下一个跳跃环回测试；
图4显示对于OAM AAL2环回分组的一个示例性协议；
图5显示对于源节点的示例性硬件实施例；
图6显示对于中间节点的示例性硬件实施例；
图7显示对于中间节点的另一个示例性硬件实施例；以及
图8显示对于目的地节点的示例性硬件实施例。
具体实施方式
本发明鉴别和定位在电信连接中的交换节点处或在交换节点之间被打断的连接。虽然描述本发明的以下的讨论集中在使用异步传输模式自适应层2号(AAL2)的设施上，但本领域技术人员将认识到，本发明可通过使用异步传输模式(ATM)层，或其它的在技术上是熟知的ATM自适应层而被应用。
图1表示在源节点105与目的地节点110之间的AAL2连接100。AAL2连接100包括在源节点105与目的地节点110之间的三个中间节点115。中间节点115的用途是执行对于路由AAL2数据分组交换功能。此外，AAL2连接100包括多个级联的AAL2信道120，其中每个AAL2信道120构成相邻节点之间的AAL2链路的一部分。虽然很难在图1上显示出，但每个AAL2信道120与其它的AAL2信道(未示出)相复接，以便完成在每对相邻节点之间的链路。在每个节点处，AAL2信道120与不同的AAL2信道相复接。如上所述，使用AAL2把数据路由通过电信网，在技术上是熟知的。
偶尔地，在两个相邻节点之间的连接将失效。图2显示用于通过末端到末端环回技术来检测断开的连接205的示例性程序。按照这个技术，源节点210和目的地节点215被网络操作员规定为终点。源节点210然后周期地产生一个ATM信元，它的有用负载类型指示符(PTI)区鉴别ATM信元是末端到末端环回分组。该分组然后从源节点210被传送通过每个中间节点(例如中间节点220)，直到该分组到达目的地节点215为止。在中间节点处不进行处理。目的地节点215然后把分组重新发送到源节点210，在其中分组会遇到断开的连接205。在预定的时间间隔满时以后(在该时间间隔期间分组没有能返回源节点210)，源节点210提供关于断开的连接出现在源节点210与目的地节点215之间某个地方的指示。图2所示的技术当前通过利用ATM来实现，并且它在技术上是熟知的。
按照本发明的优选实施例，响应于在图2所示的末端到末端环回测试期间由源节点355对断开的连接的检测，通过使用AAL2连接执行下一个跳跃环回测试，如图3所示。下一个跳跃环回测试能够以巧妙的系统性的方式精确地定位断开的连接，从而网络操作员可通过重新路由网络数据绕过断开的连接而对断开作出有效的反应。
如图3所示，源节点355产生段前向环回分组305。然后通过每个中间节点，例如中间节点365，把段前向环回分组305转发到目的地节点360。在接收到段前向环回分组305后，每个中间节点产生一个后向环回分组(例如后向环回分组310)，其方法是：为段前向环回分组305制作一个复制品，而不是为该分组标识为后向环回分组的有用负载中的环回指示符制作复制品。每个中间节点把后向环回分组转发到前面的节点，而同时把原先的段前向环回分组305转发到下一个节点。最终，段前向环回分组305到达目的地节点360。目的地节点360类似地产生后向环回分组315，后者被转发到前面的中间节点365。
然后，后向环回分组被使用来精确地定位断开的连接350。一旦源节点355和每个中间节点转发段前向环回分组305，每个节点就开始测量时间。如果在预定的时间间隔后源节点355和/或任何中间节点不能从下一个节点接收到后向环回分组，则由未能接收后向环回分组的那些节点把一个或多个故障消息(例如故障消息330)发送到网络管理系统320。在图3上，断开的连接位于中间节点365与中间节点325之间。按照上述的下一个跳跃环回技术，只有中间节点325不能接收后向环回分组。所以，中间节点325发送故障消息330到网络管理系统320，由此通知网络：已经检测到断开的连接350以及该断开的连接位于中间节点365与325之间。
按照本发明的优选实施例，中间节点325除了发送故障消息330以外，在不能从中间节点365接收后向环回分组后，也发送应答环回分组335到源节点。应答环回分组335包含AAL2分组头标中的UUI区，它将该分组鉴别为末端到末端分组，而不是段分组。应答环回分组335的用途是对源节点355确认：已检测到了断开的连接350以及已把故障消息330发送到网络管理系统320。
按照本发明的另一个方面，下一个跳跃环回测试以相反方向重复进行。换句话说，节点360变成为源节点以及节点355变成为目的地节点。然后，节点360产生朝向节点355的段前向环回分组。由于断开的连接350位于中间节点365与中间节点325之间，所以节点360从中间节点365接收后向环回分组，而中间节点365不从中间节点325接收后向环回分组。因此，中间节点365为网络管理系统320产生故障消息，确认在中间节点365与325之间的断开的连接350。
图4显示按照本发明的优选实施例的对于OAM AAL2分组400的示例性格式。OAM 400包括AAL2分组头标部分405(正如以上描述的和如AAL2规范中规定的)，以及OAM有用负载410。AAL2分组头标405包括一个5比特的UUI区，也正如以上描述的那样，以及UUI二进制码组合中的两个组合特别地把OAM AAL2分组400鉴别为OAM AAL2分组。而且，这两个UUI二进制码组合中的第一个组合，例如二进制码组合11110(即，十进制的30)，表示段OAM AAL2分组。后向环回分组和段前向环回分组是段OAM AAL2分组。两个UUI二进制码组合中的第二个组合，例如二进制码组合11111(即，十进制的31)，表示末端到末端OAM AAL2分组。应答环回分组是末端到末端OAM AAL2分组。
按照本发明的优选实施例，图4显示OAM有用负载410包括1个八比特组的OAM头标415、1个八比特组的环回区420、和1个八比特组的循环冗余码(CRC)425。此外，环回区420包括2比特的环回指示符(LBI)区430、环回相关区435、和环回消息区440。本领域技术人员将认识到，OAM有用负载410中的每个区的位置和长度可以变化，而不变例本发明的预期的范围。
OAM头标425的特定的格式类似于如在ITU建议I.363.2，“B-ISDN运行和维护原理和功能”节4.2、6、和7中规定的、结合ATM所一起使用的OAM头标格式。更具体地，OAM头标425反映多个可能的二进制码组合之一，它规定相应于OAM AAL2分组400的OAM功能类型。至少一个这些二进制码组合被分配用于环回的用途。
LBI 430是一个2比特区。它规定环回分组类型。例如，LBI二进制码组合00可表示OAM AAL2分组是前向环回分组，二进制码01可表示OAM AAL2分组是后向环回分组，二进制码10可表示分组是应答环回分组，以及二进制码11可表示OAM AAL2分组是中间环回分组。LBI区也鉴别OAM AAL2分组事实上是否已被环回。例如，后向和应答环回分组是进行环回的分组，而前向环回分组并不环回。一旦进行环回的分组到达它们预期的目的地，就丢弃这些分组，而不环回的分组可被转发到下一个节点。
环回相关区435是3比特的码，它被用来与那些在一个给定的节点涉及给定的时间上的一个以上的待决环回分组集的情况下互相对应的环回分组进行相关。在本发明的优选实施例中，环回相关区435是3比特的环形计数器。计数器的数值仅仅由源节点控制。虽然源节点典型地一次不产生一个以上的前向环回分组，但节点可以同时是两个或多个AAL2连接的一部分。所以，节点必须具有在不同的环回分组集之间进行区分的能力。
环回消息区440也是3比特的码。正如该名称提出的，环回消息区440被用来输送不同的环回消息或模式。虽然环回消息区可产生多到8个不同的消息码，但由给定的代码反映的实际的消息或模式取决于由LBI区430所规定的环回分组类型。表I包含几个示例性环回消息的列表。然而，本领域技术人员将看到，这个可能的环回消息的列表并不限于表I中所示的那些。
CRC区425被用来保护OAM有用负载410中的其它区。如上所述，CRC的使用在技术上是熟知的。
表I
| 环回分组类型 | 消息码 | 消息 |
| 前向环回分组 | 001 | 基本模式。作为后向环回分组被传播和复制的分组。在故障点处由节点产生的应答环回分组。 |
| 002 | 基本模式。见消息码001。不产生应答环回分组 | |
| 003 | 基本模式。见消息码001。由每个节点产生应答环回分组 | |
| 004 | 不传播下一个跳跃分组。不产生应答环回分组。仅仅用来检验与相邻节点的连接。 | |
| 应答环回分组 | 001 | 检测到的故障。在这时不能通知网络管理系统。可能被混合的故障。 |
| 002 | 检测到的故障。被通知的网络管理系统。继续产生环回分组直到故障修复为止。 | |
| 003 | 故障被检测和修复。释放连接和建立。 | |
| 004 | 没有检测到故障。 | |
| 005 | 目的地应答。由目的地节点响应于前向环回分组消息码001和003产生的。用来表示由所有的中间节点接收到前向环回分组。 | |
| 后向环回分组 | 001 | 结束分组。 |
| 中间的环回分组 | 001 | 结束分组。 |
图5显示对于源节点500的示例性硬件，其中源节点500通过AAL2链路505被连接到相邻的节点(未示出)。源节点500包括AAL2链路复接器510、环回复接器515、环回逻辑520、AAL2链路分接器525、以及环回分接器530。
如上所述，每个AAL2信道，例如AAL2信道535，组成AAL2链路的一部分。AAL2链路实际地包含被复接在一起的多个AAL2信道。在本发明的优选实施例中，各个AAL2信道被AAL2链路复接器510复接。通过复接各个不同的AAL2信道，AAL2数据分组，OAM和非OAM分组通过AAL2链路505被转发到相邻的节点，其中相邻的节点可以是对于某些AAL2信道的目的地节点和对于其它的AAL2信道的中间节点。
环回复接器515把前向环回分组(例如前向环回分组540)与和同一个AAL2信道有关的其它的AAL2分组545复接。其它的AAL2分组可以是或可以不是OAM AAL2分组。
环回逻辑520负责为源节点500接收和产生环回分组。正如本领域技术人员将看到的，环回逻辑520可以用硬件实现，或它可以按照标准编程技术以软件实现。一旦AAL2连接被建立，按照图1所示的末端到末端环回技术，环回逻辑520就通过周期性地产生末端到末端前向环回分组来检验连接的质量。如果在预定的时间间隔内环回逻辑520没有接收到末端到末端环回分组，则环回逻辑520按照图3所示的下一个跳跃环回技术产生段前向环回分组。在正常环境下，段前向环回分组中的环回消息区440将表示一个下一个跳跃环回基本模式001(见表I)。因此，环回逻辑520可预期接收一个或多个应答环回分组(例如应答环回分组555)以表示连接故障的出现和位置(如果存在故障的话)，以及在可能情况下为避免和或清除故障所采取的行动。
AAL2复接器525可以分离开由源节点500接收的不同的AAL2信道，例如AAL2信道560。对于源节点500是终点的AAL2连接，环回分接器530把环回OAM AAL2分组从其它的AAL2分组565(即，从非环回OAM AAL2)中分离出。OAM有用负载然后被打开，以及CRC425被用来检验错误。接着，检验LBI区430以便确定该分组是否为应答环回分组(例如应答环回分组555)，或后向环回分组(例如后向环回分组550)。如果分组是应答环回分组或后向环回分组，则把它传递到环回逻辑520，如图5所示。
图6显示对于中间节点600的示例性硬件实施例，其中中间节点600通过AAL2链路605被连接到源节点或在源节点方向上的相邻的中间节点。中间节点600也通过AAL2链路610被连接到目的地节点或在目的地节点方向上的相邻的中间节点。
如图6所示，中间节点600包括第一AAL2链路分接器615和第一环回分接器620。中间节点600也包括第二AAL2链路分接器645和第二环回分接器650。第一和第二链路分接器615和645被用来分离开AAL2信道，而第一和第二环回分接器620和650被用来分离开AAL2分组。中间节点600也包括第一AAL2链路复接器625和第一环回复接器630。此外，中间节点600包括第二AAL2链路复接器635和第二环回复接器640。第一和第二环回复接器630和640被用来把AAL2分组复接到单个AAL2信道，然后，第一和第二链路分接器625和635被用来把AAL2信道复接到AAL2链路605或AAL2链路610上。
中间节点600的责任是把与不同的AAL2信道有关的AAL2分组中继到下一个节点。AAL2链路复接器625和635以及AAL2链路分接器615和645以与上述的源节点500中的AAL2链路复接器510和AAL2链路分接器525相同的方式运行。这些链路复接器和链路分接器操纵AAL2分组从中间节点600到下一个节点的中继。正如本领域技术人员将看到的，从AAL2链路605进入中间节点600的AAL2信道，例如AAL2信道655，可被传递到AAL2链路复接器635和在AAL2链路610上被发送，或AAL2信道655可在另一个方向上通过除了链路复接器635以外的AAL2链路复接器(未示出)以及在除了AAL2链路610以外的AAL2链路上(未示出)被路由。
图6显示中间节点600从源节点方向(例如从AAL2链路605)接收前向环回分组，例如前向环回分组660，以及从目的地节点方向(例如从AAL2链路610)接收后向环回分组，例如后向环回分组665。而且，图6显示应答环回分组670被产生，然后在源节点方向上被路由。然而，如上所述，下一个跳跃环回测试可以典型地被执行两次，在沿着两个终端节点之间的相应的AAL2连接的每个方向上执行一次。因此，中间节点600实际上可以从AAL2链路610和AAL2链路605接收前向环回分组。中间节点600也能够从AAL2链路605以及AAL2链路610接收后向环回分组。并且，最后，中间节点600能够产生和通过AAL2链路605和AAL2链路610路由应答环回分组。
如上所述，中间节点600也包含第一和第二环回复接器630和640以及第一和第二环回分接器620和650。环回复接器和分接器的功能分别与如图5的源节点500中所显示的环回复接器和分接器515和530的功能相同。
中间节点还包括环回逻辑670。环回逻辑670负责分析从相邻节点接收的前向和后向环回分组，以及按照相应的消息区，采取适当的行动(见表I)。例如，如果在前向环回分组660中的消息区表示下一个跳跃环回基本模式，则环回逻辑670使得前向环回分组660被转发到在目的地节点方向上的下一个节点。环回逻辑670也使得具有与前向环回分组660相同的相关区代码的后向环回分组(未示出)被转发到在源节点方向上的前一个节点。此外，环回逻辑670设置定时计数器(未示出)，它被用来测量用于从目的地节点方向上的下一个节点(不管以什麽方式)接收后向环回分组665所花费的时间量。如果在定时计数器表示经历了某个预定的时间间隔以前环回逻辑670接收到后向环回分组665，则环回逻辑670将直接丢弃后向环回分组665。然而，如果在经历了预定的时间间隔以前环回逻辑670没有接收到后向环回分组，则环回逻辑670产生应答环回分组675，它表示断开的连接的可能性、以及要采取的行动(如果有的话)。
正如所述的，存在着四种与下一个跳跃环回测试有关的基本环回分组类型：前向环回分组、后向环回分组、应答环回分组、和中间环回分组。中间环回分组被特别地用来确定中间节点的内部AAL2连接的整体性。
图7显示了按照本发明的另一个硬件实施例的中间节点700的一部分，其中中间节点700的内部AAL2连接由中间环回分组保护。中间节点700的结构基本上与图6所示的中间节点600的结构相同，除了中间节点700还包括在每个AAL2链路复接器(未示出)与每个环回复接器(例如环回复接器710)之间的中间环回复接器(例如，中间环回复接器705)。中间节点700也包括在每个AAL2链路分接器(未示出)与每个环回分接器(例如环回分接器720)之间的中间环回分接器(例如，中间环回分接器715)。图7也显示环回逻辑725，它产生中间环回分组730，并把该分组只在沿着AAL2连接的一个方向上(例如在目的地节点的方向上)传播。然而，将会看到，环回逻辑725也能产生中间环回分组，并把该分组在沿着AAL2连接的相反的方向上传播。
按照图7所示的这另一个实施例，无论何时接收到前向环回分组735时，环回分组725产生一个内部环回分组，例如中间环回分组730。替换地，环回逻辑725会按周期性的方式产生中间环回分组，在产生中间环回分组730后，环回逻辑725启动定时计数器(未示出)。然后，环回分组730连同与该AAL2信道有关的其它AAL2分组一起被中间环回复接器705复接到相应的AAL2信道。假定在中间环回复接器705与中间环回分接器715之间的AAL2连接上没有断开点，则由中间环回分接器715从AAL2信道提取中间环回分组730，并把它送回到环回逻辑725。然而，如果正如由定时计数器所测量到的那样，已经经历了预定的时间间隔，则环回逻辑725为网络管理系统产生一个故障消息(未示出)以及为源节点产生一个适当的应答环回分组(未示出)。
图8表示按照本发明的对于目的地节点800的示例性硬件实施例。目的地节点包括AAL2链路分接器805、AAL2链路复接器810、环回分接器815、和环回复接器820。这些链路和环回复接器和分接器以与上面对于源节点500和中间节点600与700所描述的那些链路和环回复接器和分接器相同的方式运行。
目的地节点800也包括环回逻辑825。环回逻辑825分析进入的前向环回分组(例如前向环回分组830)。如果前向环回分组830是末端到末端分组，则环回逻辑825为源节点产生末端到末端后向环回分组。如果前向环回分组830是段前向环回分组，则环回逻辑825为前面的中间节点(未示出)产生段后向环回分组。环回逻辑825也为源节点产生应答环回分组840，它向源节点表示段前向环回分组830成功地经历所有的中间节点。
与上述的下一个跳跃环回测试有关的技术和硬件实施提供了定位电信网中的断开的连接的简单而有效的和精确的方式。因此，本发明与现有的技术相比较，保留了宝贵的网络时间和网络资源。
已经参照几个示例性实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员很容易看到，有可能以不同于上述的示例性实施例的形式的特定形式来实施本发明。可以做到这一点而不背离本发明的精神。这些示例性实施例仅仅是说明性的，而无论如何不应当被认为是限制性的。本发明的范围由附属权利要求给出，而不是由前面的描述给出，以及属于权利要求范围内的所有变例和等价物都预期被包括在其中。
Claims (48)
1.用于检测电信网中的故障的方法，包括以下步骤：
把第一通信分组从第一节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第一节点相邻的第二节点；
把第一通信分组从第二节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第二节点相邻的第三节点；
把第二通信分组从第二节点发送到第一节点；以及
如果在预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个表示第一节点与第二节点之间的故障的故障信号，所述产生步骤包括把第三通信分组从第一节点发送到源节点，其中第三通信分组通知源节点：已经检测到故障。
2.权利要求1的方法，其特征在于，其中第三通信分组是在与第一方向相反的第二方向上沿着通信路径发送的。
3.权利要求1的方法，其特征在于，其中预定的时间间隔是从当把第一通信分组从第一节点转发到第二节点时测量的。
4.权利要求3的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当把第一通信分组从第一节点转发到第二节点时，设置定时计数器。
5.用于检测电信网中的故障的方法，包括以下步骤：
把第一通信分组在目的地节点方向上从第一节点转发到与第一节点相邻的第二节点，其中第二节点位于第一节点与第二节点之间的通信路径上；
当第一节点把第一通信分组转发到第二节点时，设置第一节点处的定时计数器；
把第一通信分组沿着通信路径在目的地节点方向上从第二节点转发到与第二节点相邻的下一个节点；
把第二通信分组从第二节点发送到第一节点；以及
如果在由定时计数器测量的预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个故障消息，所述产生步骤包括把第三通信分组从第一节点发送到源节点，其中第三通信分组通知源节点：已经在第一和第二节点之间检测到故障。
6.权利要求5的方法，其特征在于，其中第一节点是源节点。
7.权利要求5的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
把故障消息从第一节点转发到网络管理者。
8.权利要求5的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
把第一通信分组沿着通信路径一个节点一个节点地从下一个节点转发到目的地节点；
响应于接收到第一通信分组，在下一个节点、目的地节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处发送第二通信分组到位于在指向源节点的通信路径上的相邻的节点；以及
如果在预定的时间间隔内没有接收到第二通信分组，在第二节点、下一个节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处则产生故障消息。
9.权利要求8的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
如果在预定的时间间隔内没有接收到第二通信分组，则在第二节点、下一个节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处发送第三通信分组到源节点，其中第三通信分组通知源节点：已经检测到故障。
10.权利要求9的方法，其特征在于，其中第一节点是源节点。
11.权利要求8的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
如果产生了一个故障消息，则在第二节点、下一个节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处发送故障消息给网络管理者。
12.用于检测和定位在包括源节点、目的地节点、和位于沿源节点与目的地节点之间的通信路径上的至少一个中间节点的电信网中的断开的连接的方法，所述方法包括以下步骤：
在源节点处产生前向环回分组；
把前向环回分组沿着通信路径一个节点一个节点地从源节点转发到目的地节点；
如果该至少一个中间节点接收到前向环回分组，则在至少一个中间节点中的每个节点处把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；
如果目的地节点接收到前向环回分组，则在目的地节点处把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；以及
如果在预定的时间间隔内没有接收到后向环回分组，则在源节点和至少一个中间节点的每个节点处产生一个故障信号。
13.权利要求12的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当把前向环回分组向着目的地节点转发到在通信路径上的下一个节点时，在源节点和至少一个中间节点中的每个节点处设置定时计数器。
14.权利要求13的方法，其特征在于，其中预定的时间间隔由定时计数器来测量。
15.权利要求12的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
如果在预定的时间间隔内没有接收到后向环回分组，则在至少一个中间节点的每个节点处产生应答环回分组；以及
把应答环回分组发送到源节点，其中应答环回分组通知源节点：已经检测到断开的连接。
16.权利要求15的方法，其特征在于，其中应答环回分组是末端到末端分组。
17.权利要求12的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在目的地节点处，产生应答环回分组；以及
把应答环回分组发送到源节点，其中应答环回分组通知源节点：目的地节点接收到前向环回分组。
18.权利要求12的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在中间节点的输入部分处，在接收到前向环回分组后产生中间环回分组；
把中间环回分组复接到由接收到前向环回分组共享的通信信道上；
在通信信道上向着中间节点的输出部分转发中间环回分组；
如果中间环回分组到达中间节点的输出部分，则分接来自通信信道的环回分组；以及
如果在第二预定时间间隔内中间环回分组没有到达中间节点的输出部分，则产生应答环回分组。
19.权利要求18的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当产生中间环回分组时，启动在至少一个节点中的第二定时计数器；以及
确定在作为第二定时计数器的函数的第二时间间隔内中间环回分组是否到达中间节点的输出部分。
20.权利要求18的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
发送应答环回分组到源节点，其中应答环回分组通知源节点：已经检测到至少一个中间节点的内部的断开连接。
21.权利要求12的方法，其特征在于，其中电信网采用异步传输模式。
22.权利要求21的方法，其特征在于，其中环回分组是异步传输模式自适应层2号的运行和维护分组。
23.权利要求12的方法，其特征在于，其中前向环回分组是段环回分组。
24.权利要求12的方法，其特征在于，其中后向环回分组是段环回分组。
25.用于检测电信网中的故障的设备，包括：
用于把第一通信分组从第一节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第一节点相邻的第二节点的装置；
用于把第一通信分组从第二节点转发到在沿着通信路径的第一方向上与第二节点相邻的第三节点的装置；
用于把第二通信分组从第二节点发送到第一节点的装置；
第一逻辑装置，用于如果在预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个表示第一节点与第二节点之间的故障的故障信号，和
用于如果第一节点没有接收到第二通信分组则把第三通信分组从第一节点发送到源节点的装置，其中第三通信分组通知源节点：已经检测到故障。
26.权利要求25的设备，其特征在于，其中第三通信分组是在与第一方向相反的第二方向上沿着通信路径发送的。
27.权利要求25的设备，其特征在于，其中预定的时间间隔是从当把第一通信分组从第一节点转发到第二节点时测量的。
28.权利要求27的设备，其特征在于，还包括：
第二逻辑装置，用于当把第一通信分组从第一节点转发到第二节点时，设置定时计数器。
29.用于检测电信网中的故障的设备，包括：
用于把第一通信分组在目的地节点方向上从第一节点转发到与第一节点相邻的第二节点的装置，其中第二节点位于第一节点与第二节点之间的通信路径上；
第一逻辑装置，用于当第一节点把第一通信分组转发到第二节点时，设置第一节点处的定时计数器；
用于把第一通信分组沿着通信路径在目的地节点方向上从第二节点转发到与第二节点相邻的下一个节点的装置；
用于把第二通信分组从第二节点发送到第一节点的装置；
第二逻辑装置，用于如果在由定时计数器测量的预定的时间间隔内第一节点没有接收到第二通信分组，则产生一个故障消息；和
用于如果第一节点在预定的时间间隔内没有接收到第二通信分组则把第三通信分组从第一节点发送到源节点的装置，其中第三通信分组通知源节点：已经在第一和第二节点之间检测到故障。
30.权利要求29的设备，其特征在于，其中第一节点是源节点。
31.权利要求29的设备，其特征在于，还包括：
用于把故障消息从第一节点转发到网络管理者的装置。
32.权利要求29的设备，其特征在于，还包括：
用于把第一通信分组沿着通信路径一个节点一个节点地从下一个节点转发到目的地节点的装置；
在下一个节点、目的地节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处的用于发送的装置，响应于接收到第一通信分组，发送第二通信分组到位于在指向源节点的通信路径上的相邻的节点；以及
在第二节点、下一个节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处的第三逻辑装置，用于如果在预定的时间间隔内没有接收到第二通信分组，则产生故障消息。
33.权利要求32的设备，其特征在于，还包括：
在第二节点、下一个节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处的用于发送的装置，如果在预定的时间间隔内没有接收到第二通信分组，则发送第三通信分组到源节点，其中第三通信分组通知源节点：已经检测到故障。
34.权利要求33的设备，其特征在于，其中第一节点是源节点。
35.权利要求32的设备，其特征在于，还包括：
在第二节点、下一个节点、和位于下一个节点与目的地节点之间的每个节点处的用于发送的装置，如果产生了一个故障消息，则发送故障消息给网络管理者。
36.用于检测和定位在包括源节点、目的地节点、和位于源节点与目的地节点之间的通信路径上的至少一个中间节点的电信网中的断开的连接的设备，所述设备包括：
第一逻辑装置，用于在源节点处产生前向环回分组；
用于把前向环回分组沿着通信路径一个节点一个节点地从源节点转发到目的地节点的装置；
在至少一个中间节点中的每个节点处的用于发送的装置，如果该至少一个中间节点接收到前向环回分组，则把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；
在目的地节点处的用于发送的装置，如果目的地节点接收到前向环回分组，则把后向环回分组向着源节点发送到位于通信路径上的相邻的节点；以及
在源节点和至少一个中间节点中的每个节点处的用于产生的装置，如果在预定的时间间隔内没有接收到后向环回分组，则产生一个故障信号。
37.权利要求36的设备，其特征在于，还包括：
在源节点和至少一个中间节点中的每个节点处的第三逻辑装置，当把前向环回分组向着目的地节点转发到在通信路径上的下一个节点时，用于设置定时计数器。
38.权利要求37的设备，其特征在于，其中预定的时间间隔由定时计数器来测量。
39.权利要求36的方法，其特征在于，还包括：
在至少一个中间节点中的每个节点处的第三逻辑装置，用于如果在预定的时间间隔内没有接收到后向环回分组，则产生应答环回分组；以及
用于发送的装置，把应答环回分组发送到源节点，其中应答环回分组通知源节点：已经检测到断开的连接。
40.权利要求39的设备，其特征在于，其中应答环回分组是末端到末端分组。
41.权利要求36的设备，其特征在于，还包括：
在目的地节点处的第三逻辑装置，用于产生应答环回分组；以及
用于把应答环回分组发送到源节点的装置，其中应答环回分组通知源节点：目的地节点接收到前向环回分组。
42.权利要求36的设备，其特征在于，还包括：
在中间节点的输入部分处的第三逻辑装置，用于在接收到前向环回分组后产生中间环回分组；
中间环回复接器，用于把中间环回分组复接到由接收到的前向环回分组共享的通信信道上；
用于在通信信道上向着中间节点的输出部分转发中间环回分组的装置；
中间环回分接器，用于如果中间环回分组到达中间节点的输出部分，分接来自通信信道的环回分组；以及
第四逻辑装置，用于如果在第二预定时间间隔内中间环回分组没有到达中间节点的输出部分，则产生应答环回分组。
43.权利要求42的设备，其特征在于，还包括：
第五逻辑装置，用于当产生中间环回分组时，启动在至少一个节点中的第二定时计数器；以及
第六逻辑装置，用于确定在作为第二定时计数器的函数的第二时间间隔内中间环回分组是否到达中间节点的输出部分。
44.权利要求42的设备，其特征在于，还包括：
用于发送应答环回分组到源节点的装置，其中应答环回分组通知源节点：已经检测到至少一个中间节点的内部的断开连接。
45.权利要求36的设备，其特征在于，其中电信网采用异步传输模式。
46.权利要求45的设备，其特征在于，其中环回分组是异步传输模式自适应层2号的运行和维护分组。
47.权利要求36的设备，其特征在于，其中前向环回分组是段环回分组。
48.权利要求36的设备，其特征在于，其中后向环回分组是段环回分组。
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