CN1225528A - 多路复用传输的方法及其有关设备 - Google Patents

Abstract

一种传输网络,具有多个多路复用传输机构A,F,G,D和E,当从机构A至机构F方向上的OC－12传输路径上发生断路时,机构F检测OC－12路径输入来的表示断路的信号,将机构A输入来的APS字节插入OC－192传送开销留作直通传送APS位组用的未确定区中,并将其传送给机构G。机构G在收到直通传送APS组时将其原封不动地插入OC－12传送开销中APS位组的未确定区中,并将其发送给机构D,从而进行了机构A与D之间的保护性切换。

Description

多路复用传输的方法及其有关设备

本发明涉及同步数字系列中适用的一种多路复用传输的方法及其有关设备。预先提出的本专利申请与日本1998年未经审查的特公平9-321729号专利申请公报和相应的美国专利申请08/863675有关，这里把该申请的公开内容包括进来以供参考。

同步技术在现代数字传输网中已进步到通信网与传输速度更快、采用光传输的传输设备同步的程度。在数字传输网和传输设备的功能和结构方面，目前已制定了全球通用的标准，从而可以根据这些标准引进传输设备和/或通信网，给世界地提供优质的信息传输。这些特定标准的实例有1998年制定的关于国际电信联盟电信部门(ITU-T)在G.707建议等中规定的叫做SDH(同步数字系列)的传输系统的标准和1991年制定的关于美国国家标准学会(ANSI)T1.105标准中规定的叫做SONET(同步光学网络)的传输系统的标准，此两标准都规定了光学同步通信系统的结构和传输设备的功能。

SDH和SONET标准是供处理(供传输或多路复用/多路分解)作为加上叫做“传送额外开销”，供操作、管理、维护(OAM)传输设备和通信网络并对其提供(&P)必需品的信号的叫做“有效负载”的数字化多路复用信号的主信号部分的同步多路复用信号(帧)的。传送额外开销信号有一个指针，用于整体控制相位调节和频率调整过程。根据这种方案设计，就可以提供不太容易受传输延迟的影响、OAM&P能力优异的传输系统。

以这种传送额外开销为基础的传输技术在例如日本1993年未经审查的特公平4-79628号专利申请和美国专利5,682,257中有介绍。至于旨在扩大以SDH或SONET为基础的网络构成范围的传输方案设计，周知的有例如写给ANSI的T1×1.5/96-085建议性的文章。

这种同步数字传输网采用例如作为OC-12传输路径的环向线路的双向线路交换环(BLSR)。这些传输路径的保护切换做得使其符合ANSI建议T1·IOS·O1中所述双向线路切换环协议和ITU-TG.841建议中所述的MS共用保护环的协议。具体地说，保护切换操作是在多个构成环形网络的多路复用机构之间，采用R1放在同步多路复用信号的传送额外开销中叫做“自动保护切换(APS)字节”的K1字节和K2字节进行的。

要给传输网升级时，用传输能力更大的OC-192路径代替环向连接的OC-12路径。在此情况下，上述K1和K2字节为保护切换操作所需要的事务处理在位于OC-12路径与OC-192路径之间的多路复用传输机构中不再进行，从而使OC-12环形网络不能维持其保护切换操作。原因如SONET和SDH标准中所述的那样在于，沿OC-12路径发送的APS字节为接OC-12路径一端的多路复用机构所终止，没有传播到另一端的相应部分。沿OC-192路径发送的APS字节只供OC-192路径进行保护切换操作用。因此，要实现OC-M BLSR网(双向线路切换环)的一部分多路复用成传输能力更大的OC-N(N大于M)网络通常并不容易。

要做到这一点唯一可行的办法是，通过直通传送包括从OC-12路径进来的APS字节在内的OAM&P信息通过OC-192部分发送。举例说，假设多路复用机构A,F,G,D和E形成BLSR网络AFGDEA，其中FG为高速OC-192路径部分而其余是低速OC-12路径部分。如果，OC-12路径部分EA中发生故障，多路复用机构A和E就检测故障，并通过OC-192路径部分EG传送，从而处理按BLSR协议在路径AFGDE上编码的APS字节事务，从而进行保护切换。这种方案设计使OC-12环形网络，即使含OC-192路径也能保持保护切换操作，且使网络可以在较高的范围内构成。

但若故障发生在传输路径的特殊位置，则上述方案设计有可能进行不了所需要的保护切换。举例说，若故障发生在上述BLSR网络的传输路径部分AF中，根据上述方案设计，预期包括来自OC-12路径的APS字节在内的OAM&P信息应通过OC-192路径部分直通传送发送，而且应进行保护性切换。但这时并没有发生这种情况。此故障与上述情况不同之处在于，出故障的OC-12路径，其一端接与OC-192路径相连接的多路复用机构F。在这种情况下，即使上游路径的故障通知给下游的多路复用机构D,BLSR切换(BLSR的跨越切换或环切换)也不会在多路复用机构D中进行。下面详细说明其原因。

SONET和SDH标准是这样说的：根据多路复用机构检测出诸如信号丢失、帧丢失或AIS-L(或SDH中的MS-AIS)、AIS-P(或SDH中的AU-AIS)之类的传输路径故障，给下游机构传送作为STS路径层警报的AIS-L(或SDH中的AU-AIS)、AIS-P的作用是将STS同步有效负载包络和STS指针(H1,H2和H3字节)设为由“1”组成的比特位串。机构F的OC-12收信机检测信号的丢失并将AIS-P传送给下游机构G。收到ASI-P时，机构G将AIS-P再传送给下游机构D。但在SONET和SDH标准中，收到AIS-P并不能使OC-12路径进行BLSR切换。

这样，无论是传送额外开销或有效负载的，任何导致BLSR切换的警报信息都不会根据故障部分传送，因而不会进行例如机构D所需要的OC-12路径BLSR切换。于是，OC-12网络恢复不了正常。这表明，例如通过机构F和G在多路复用机构A和D之间取道的路径仍然处于故障状态，从而使OC-12网络不能工作。

预防这种不正常情况的可能作法是，在多路复用机构F和G装设OC-12网络的保护切换功能，即BLSR切换功能，从而将机构F和G与A和其它多路复用机构一样作为OC-12网络的节点看待。这样，机构F和G就根据OC-12传输帧的APS字节进行OC-12路径的BLSR切换。这时，OC-12路径的BSLR切换的APS字节通过插入OC-192传输帧线路额外开销的未确定区，从而通过机构F与G之间的OCR-192路径部分发送出去。BLSR切换不是由机构F而是由机构G进行，这是因为OC-192路径的部分区段不能在OC-12BLSR下工作的缘故。但这种方法要求BLSR切换在最高16的低速OC-12路径下起作用，而这无论从系统规模和造价的角度看都是不现实的。

上面说的是故障按从机构A至机构F的方向在OC-12路径发生的例子，它还和按从机构D至机构G的方向在OC-12路径发生的故障有关。此外，如果在机构F与G之间的OC-192路径上发生保护切换(例如工作线路和保护线路同时发生切换故障)所不能恢复正常的故障(这是机构A和D要求BLSR切换的情况)，切换也出于上述同样的原因而不能进行。

现在技术涉及到的上述问题是，OC-M传输路径在即将多路复用到高速OC-N信号(N大于M)之前发生故障时，或发生因OC-12路径上保护切换而不能恢复正常的故障时，不能进行OC-M网络本来总需要进行的保护切换，而且系统一直处在OC-M信号被视为正常的状态。

因此，本发明的目的是提供一种能可靠进行传输路径的保护切换的多路复用传输方法及其有关设备。

上述目的是这样达到的：在低速传输路径即将多路复用成高速传输路径之前发生故障时，在高速路径多路复用信号传送额外开销的某一位置，通过直通传送发送警告到高速路径。传送额外开销的插入位置是预定的未定义区，警报则为低三位为“111”的信号。

在高速传输路径即将多路分解成低速传输路径之前发生故障时，警报通过插入低速路径多路复用信号传送额外开销的某一位置传送到低速路径。在位于两高速路径之间的多路复用传输机构的高速传输路径发生故障时，警报通过插入高速路径多路复用信号传送额外开销的某一位置通过直通传送被发送到高速路径。

这种配置方式确保传输网络结构的变化和传输路径保护切换的操作。本发明的方法和设备能使多路复用传输装置和多路复用传输网络即使传输网络变化也总是能进行保护切换操作。

应该指出的是，在本专利的整个说明书中，“低速路径”一词表示传送低速信号的传输路径，“高速路径”一词表示传送高速信号的传输路径。低速信号是比特速率较低的多路复用信号，而高速信号是比特速率较高的多路复用信号，较高和较低是相对而言的。

现在结合附图说明本发明的一些最佳实施例，附图中：

图1是正常状态下多路复用网络的方框图；

图2是应用本发明传输方法的多路复用网络的状态方框图；

图3是应用本发明传输方法的多路复用网络的状态方框图；

图4是多路复用信号传送额外开销的功能一览表；

图5A、5B和5C分别为低速多路复用信号(OC-12)的帧、传送额外开销和STS路径额外开销的格式图；

图6A、6B和6C分别为高速多路复用信号(OC-192)的帧、传送额外开销和STS路径额外开销的格式图；

图7是说明传送额外开销直通传送的示意图；

图8是详细说明传送额外开销直通传送的示意图；

图9是详细说明传送额外开销直通传送的示意图；

图10是详细说明传送额外开销直通传送的示意图；

图11是正常情况下多路复用网络的方框图；

图12是应用本发明传输方法的多路复用网络的状态方框图；

图13是应用本发明传输方法的多路复用网络的状态方框图；

图14是应用本发明传输方法的多路复用网络的状态方框图；

图15是LTE型多路复用传输设备的方框图；

图16是ADM型多路复用设备的方框图。

现在参看附图说明本发明的一些优选实施例。虽然下面的一些实施例说的是以SONET为基础的传输，但本发明同样可应用于以SDH为基础的传输。

本发明的方法和设备设计使得，在各节点终止传输帧的传送额外开销，并将特定的传送额外开销传送出去。就是说，本发明旨在给传输网络各预定节点之间的路径部分传送会使传输路径进行保护切换的警报，从而在发生故障时保持传输系统的操作、管理、维护和提供必需品的能力(OAM&P)，特别是传输路径保护切换的能力。

图1示出了环形多路复用网络。网络中，各多路复用机构由OC-12传输路径连接，但机构F和G例外，由OC-192传输路径连接。图中示出的是网络的正常状态，各机构A,F,G,D,E之间的所有路径部分都没有故障。机构A和D产生的APS字节通过机构F和G之间的路径部分，分别到达机构D和A。

OC-192是四纤型路径，其保护切换机制为线性1+1，这在SONET标准的T1·105·01/ANSI建议或SDH标准G·783 ITU-T建议中有说明。

虽然构成高速OC-192网络各节点的多路复用机构F和G在下面的说明中为LTE型的，但这些多路复用机构也可以是ADM型的。另一方面，构成低速OC-12网络各节点的多路复用机构A,D和E为通常的ADM型，这些机构可以不具备附加的直通传送功能。稍后将说明这两种多路复用机构的配置方式。

多路复用机构F用工作路径或工作和保护OC-192路径，通过OC-12路径传送来自机构A具工作带宽的完整信号和具保护带宽的信号。同样，机构G用工作路径或工作和保护OC-192路径，通过工作和保护OC-12路径传送来自机构D的完整信号。图1中示出的是用工作OC-192路径的情况，保护OC-192路径取消了。OC-12 BLSR网络在下面的说明中为双纤型的，但也可以是四纤型的。

图1还用虚线示出了STS-3型的路径，在多路复用机构A和D之间通过机构F和G之间的OC-192路径取道。ST3型的路径在机构A和D处分支到OC-3路径(155.2兆赫)。

下面说明此多路复用网络中多路复用信号的帧格式。图5A,5B和5C示出了SONET标准中所述的OC-12路径(622.08兆赫)上多路复用信号的帧格式。在此帧格式中，图5A中前36个八位位组信号为传送额外开销，其余则为多路复用主信号的有效负载。图5B示出了传送额外开销的细节，图5C示出了1八位位组STS路径额外开销(POH)的内容。图6A,6B和6C示出了SONET标准中所述的OC-192路径(9953.28兆赫)上多路复用信号的帧格式。在此帧格式中，图6A中由576个主要八位位组组成的信号为传送额外开销，其余则为多路复用主信号的有效负载。图6B和6C分别示出了传送额外开销的细节和POH的内容。

在图5B和6B中所示的传送额外开销中，第1,2,3列叫做“分段额外开销”。分段开销用于各传输机构或中继机构之间的各种路径段(以“部分”表示)的OAM&P。一个传输机构(或中继机构)产生的分段额外开销在传输路径上发送给毗邻的机构，由该机构加以终止。传送额外开销的第5至第9列叫做“线路额外开销”，线路额外开销用于处理多路复用主信号的各传输机构之间的各路径段(以“线路”表示)的OAM&P。一个传输机构产生的线路额外开销经传输路径和中继机构发送给毗邻的机构，由该机构加以终止。传送额外开销第四行上的字节为指针。用“X”表示是未使用的字节(未定义区)。就这个来定义区，写给ANSI的建议性的文章T1×1.5/96-085提到了将OC-M网络来的APS字节插入OC-N(N大于M)传输帧线路额外开销的未确定区的概念。

传送额外开销各部分的功能如图4中所示。在分段开销的诸项目中，A1和A2供成帧用，B1供在分段层内监视误差用，D1-D3供OAM，特别是数据通信用，E1供话音通信用，ZO供分段跟踪用，ZO则是备用，供将来使用。在线路额外开销的诸项目中，H1和H2供表示STS同步有效负载包络的第一位字节，H3供调整频率用，B2和M1供在线路层内监视误差用，K1和K2供保护开关自动发出信号和传送警报用，D4-D12供OAM用，E2供话音通信用，S1为同步状态，Z1和Z2则备用，供将来使用。这些帧格式和功能在上述各标准中都有说明。

下面说明多路复用机构A和D发出的各种OAM&P信息如何放入OC-192未确定区的哪一个位置或由机构F和G通过直通传送发出去。

图7示出了OC-192传输帧，其中粗线所包围的部位为分派给直通字节(有待直通传送的字节)的位置1000,1100和1200。若拟多路复用的低速信号为OC-12，则图7中以(a),(b)和(c)表示的各部位，其详细的格式分别如图8,9,10中所示。在这些图中，粗线所包围的部位为分派给直通字节的位置1001～1004,1101～1107和1201～1208。

多路复用机构F和G将来自机构A和D的OC-12传输帧(即K1和K2字节)插入图7中以“Tcb·K1”和“Tcb·K2”表示的位置。更详细的插入位置如图9中的“K1Tr#i”和图10中的“K2Tr#1”1204所示(其中I是大于0小于16的整数)。供直通传送APS字节以外的OAM&P信息(例如字节D4-D12)在图7中以“Trb·D4”至“Trb·D12”表示，图8,9和10中更详细地示出了这些部位。OAM&P信息可以放入线路额外开销的任何未确定的部位，不一定非要如图8,9和10中所示的上述例子不可。

下面谈谈图1中所示的多路复用网络的传输路径上在传输具上述帧格式的多路复用信号的过程中出现故障时的处理方法。

图2示出了从机构A至机构F的方向的OC-12路径上出现断路的情况。机构F检测出来自OC-12路径的输入信号出现信号丢失(LOS)的情况，接着就暂停APS字节从机构A至机构G的直通传送。具体地说，机构F往图9中以“K1Tr#i”表示的位置和图10中以“K2Tr#i”表示的位置(其中I为大于0小于16的整数)，至少为“K2Tr#i”插入“111”3位低次序的信号。此信号可以例如是“11111111”即以16进制表示为“FF”。机构F一直往各帧中插入信号，直到传输路径排除故障恢复原状为止。

机构G将收到的直通传送来的APS字节(即图9中“K1Tr#i”的内容和图10中“K2Tr#i”的内容)原封不动地插入OC-12传送额外开销中APS字节的确定部位(即图5B中的位置K1和K2)，并将得出的APS字节发送给机构D。于是，机构D接收机构G来的APS字节“11111111”。

SONET标准中是这样说的：收到五个或以上连续帧具“111”3位低次序的K2字节表明，传送作为线路层警报的AIS-L。标准中还说，AIS-L为引起BLSR切换的警报之一。因此，机构D确定传送来自机构G的线路层警报AIS-L。就是说，引起BLSR切换的警报一直传送到多路复用机构D。

由于上述发生图2所示故障之后情况的发生，为机构A和B之间的路径部分进行BLSR切换，同时解除虚线所示在机构A和D之间的STS-3型路径。具体地说，APS字节借助于机构E在机构A和D之间经过事务处理，同时通过直通传送不断以图1所示情况同样的方式将APS字节从机构D经OC-192路径发送给机构A。

警报从机构A经OC-192路径至机构D的传送，即使在BLSR切换完毕之后也继续进行，直到传输路径故障排除恢复原状为止。故障排除路径恢复原状之后，机构F通过直通传送以图1所示同样的方式将来自机构A的APS字节原封不动地发送给机构G。这时，机构D再也检测不出任何警报，OC-12网络从BLSR切换状态恢复列图1中所示的正常操作状态。

按照这种传输方案设计，传输路径上在即将多路复用到OC-192信号之前发生故障时，无论OC-192路径部分中是否有诸如中继器之类的分段终端设备，都能传送OC-12网络中传输路径保护切换所需要的警报，从而不难实现与网络结构的变化无关且具优异OAM&P功能的多路复用传输设备和多路复用传输网络。

图3示出了从机构F至机构G方向的OC-192路径的工作线路和保护线路上同时发生断路的情况。由于断路，因而OC-192路径没有进行保护切换。

机构G检测OC-192路径输入来的信号的LOS，然后往OC-12传输额外开销APS字节(K1和K2)的某些位置起码给K2字节插入“111”三位低次序的信号。此信号可以例如是“11111111”的三位低次序信号，即十六进制的“FF”。机构G一直往各帧中插入信号，并将得出的APS字节发送给机构D，直到传输路径故障排除恢复正常为止。

收到信号时，机构D确定来自机构G的线路层的警报AIS-L的传送。这就是说，引起BLSR切换的警报一直传送到机构D。于是，对机构A和D之间的路径部分进行BLSR切换，同时解除虚线所示机构A和D之间STS-3型路径，如图3中所示。

这样，OC-192路径上发生用保护切换所不能恢复正常的故障时，无论高速OC-192路径部分中是否有中继器之类的部分终止设备，都能在OC-12网络中传送传输路径保护切换所需要的警报，从而不难实现与网络结构变化无关且具优异OAM&P功能的多路复用传输设备和多路复用传输网络。

虽然图2和图3中所示的实施例说的是传输路径发生断路的情况，但只要接收发生故障信号的多路复用机构能检测出与传输路径误码率的变坏有关的LOF和AIS-L和SD，这些方案设计也可应用于其它因传输路径变坏而引起的故障。

具体地说，这类故障在即将多路复用到如图2中所示的OC-N高速路径之前(N大于M)在低速OC-M路径上发生时，上述警报就插入OC-N帧传送额外开销未确定部位的某位置中，并通过直通传送通过高速OC-N路径发送，从而引发出低速OC-M路径的保护性切换操作。这类故障在即将多路分解到图3中所示的低速OC-路径之前在高速OC-N路径上发生时，上述警报就直接插入OC-M帧的APS字节中，并发送给低速OC-M路径，从而引发出低速路径的保护切换操作。

这种警报传送方案设计也可应用于，通过直通传送用三节点通过高速网络发送低速网络的OAM&P信息的情况，这在下面的实施例中即将说明。这里“节点”一词表示至少有分段终止功能和线路终止功能的多路复用机构。

图11示出了一种多路复用网络，其中的OC-192网络包括三个OC-192多路复用机构F,H,G连接的串联体。图中示出了网络在各机构A,F,H,G,D和E之间的所有路径部分中都没有故障的正常状态。这个网络结构完全与图1中所示的一样，只是多了一个机构H。OC-192路径是四纤型的，其保护切换方案设计为线性1+1的。低速网络的OAM&P信息和前一实施例的情况一样，放在OC-192传送额外开销的同一个未确定部位中。

多路复用机构H是ADM型的，这稍后即将说明。BLSR网络的OC-12路径没有在机构H多路分解，而只用来直通传送OC-192的一个方向的高速信号和OC-192另一个方向的高速信号。具体地说，从机构A出来由机构F多路复用的STS-12型路径完全由机构G多路分解后，经OC-12路径到达机构D。另一个从机构D出来由机构G多路复用的STS-12型路径完全由机构F多路分解后，经OC-12路径到达机构A。

多路复用机构H将OC-192传送额外开销中未定义部位(为在收自机构F的OC-192传输帧中直通传送APS字节而保留)的内容(例如图9中的“K1Tr#i”和图10中的“K2Tr#i”)，原封不动地插入OC-192传送额外开销中为在准备发送给机构G的OC-192传输帧中直通传送APS字节而保留下来的未确定部位(例如图9中的“K1Tr#j”和图中的“K2Tr#j”)中。自变量i和j可以是大于0且小于16的相同或不同的整数。举例说，若分派给来自OC-192帧的OC-12 BLSR的STS-12型路径的时隙位置在机构H的前端和末端没有转变，则自变量i和j取相同值。否则，在时隙位置转变的情况下，转变后时隙位置相应的值就取自变量j。在任何情况下，在机构F和G进行多路分解时，“K1Tr#i”和“K2Tt#i”相应的“K1Tr#j”和“K2Tr#j”都经过多路分解。为简化下面的说明起见，自变量i和j取时隙位置不转变情况下的相同值。

图12示出了象从机构A至机构F的方向的OC-12路径上发生断路之类的故障的情况。机构F和G的操作与图2上一情况的相同，机构H的操作与图11上一情况的相同。具体地说，机构F检测来自OC-12路径的入信号的LOS，并从机构A到机构G直通传送ABS字节时，将起码“K2Tr#i”的“111”三位低次序信号插入OC-192传送额外开销中，留作直通传送APS字节的未确定区(例如图9中的“K1Tr#i”和图10中的“K2Tr#i”)。此信号可以是例如“11111111”，即十六进制的“FF”。机构F一直往各帧插入信号直到传输路径故障排除，恢复正常状态为止。

机构G将收到的APS字节已直通传送的内容(即图9中的“K1Tr#i”和图10中的“K2Tr#i”)原封不动地插入OC-12传送额外开销中APS字节(K1和K2)的确定区中，并按图11同样的操作将得出的APS字节发送给机构D。

机构D确定来自机构G的线路层警报AIS-L的传送。这就是说，引起BLSR交换的警报一直传送到机构D。于是，对OC-12网络中机构A和D之间的路径部分进行BSLR交换，机构A和D之间虚线所示的STS-3型路径部分则解除掉。

这样，OC-12路径上在即将多路复用到高速OC-192信号之前发生故障时，无论高速OC-192路径部分中象中继器之类的分段终止设备存在与否，都能传送OC-12网络中传输路径进行保护切换所需要的警报，从而不难实现与网络结构的变化无关且OAM&P功能优异的多路复用传输设备和多路复用传输网络。

图13示出了诸如在从机构H至机构G的方向的OC-192路径的工作线路和保护电路上同时发生断路之类的故障情况。由于断路，OC-192路径没有进行保护切换。

机构F和G的操作与图3的上一情况相同，机构H与图11的前一情况相同。具体地说，机构G检测OC-192路径来的输入信号的LOS，然后将起码K2字节的“111”三位低次序信号插入OC-12传送额外开销K1和K2的位置。此信号可以是例如“11111111”，即十六进制的“FF”。机构G一直往各帧插入信号并将得出的APS字节发送给机构D，直到传输路径故障排除，恢复正常情况为止。

机构D和图2的情况一样，确定来自机构G的线路层警报AIS-L的传送。这就是说，引起BLSR切换的警报一直传送到机构D。于是，对机构A和D之间的路径部分进行BLSR交换，机构A和D之间虚线所示的STS-3型路径则被释放。

这样，高速OC-192路径上发生保护切换所不能恢复正常的故障时，无论高速OC-192路径上是否有象中继器之类的分段终止设备，都能传送OC-12网络中传输路径进行保护切换所需要的警报，从而不难实现与网络结构的变化无关且OAM&P功能优异的多路复用传输设备和多路复用传输网络。

图14示出了象从机构F至机构H的方向的OC-192路径的工作线路和保护线路上同时发生断路之类的故障的情况。由于断路，没有进行OC-192路径的保护性切换。机构F和G的操作与图11的前一情况相同，只有机构H的操作与图11的情况不同，这下面即将说明。

机构H检测来自OC-192路径的输入信号的LOS，然后起码给发送给机构G的“K1Tr#i”和“K2Tr#i”中的“K2Tr#i’插入“111”三位低次序的信号。此信号可以是例如“11111111”，即十六进制的“FF”。机构H一直往各帧插入信号，并将得出的APS字节发送给机构G，直到传输路径故障排除，恢复正常状态为止。

机构G将收到的APS字节已直通传送的内容(即图9中的“K1Tr#i”和图10中的“K2Tr#i”)原封不动地插入OC-12传送额外开销中APS字节(K1和K2)的确定区，并将得出的APS字节以图11操作同样的方式发送给机构D。

机构D与图2的情况一样，确定来自机构G的线路层警报AIS-L的传送。这就是说，引起BSR切换的警报一直传送到机构D。于是，在OC-12网络中机构A和D之间的路径部分进行BSSR切换，机构A和D之间虚线所示的STS-3型路径则被释放。

这样，高速OC-192路径上发生保护切换不能使其恢复正常的故障时，无论高速OC-192路径部分中有无象中继器之类的分段终止设备，都能传送OC-12网络中传输路径进行保护性例换所需要的警报，从而不难实现与网络结构的变化无关且OAM&P功能优异的多路复用传输设备和多路复用传输网络。

虽然图11至图14所示的实施例说的都是传输路径发生断路的情况，但只要接收故障发生信号的多路复用机构能检测出与传输路径误码率的恶化有关的LOF和AIS-L和SF和SD，这些方案设计也可应用于其它因传输路径变坏引起的故障。

具体地说，在低速OC-M路径上在即将多路复用到图12所示的OC-N高速路径(N大于M)之前发生任何上述故障时，上述警报就插入OC-N帧传送额外开销未确定区的某一位置，并通过直通传送通过高速OC-N路径发送，从而引发出低速OC-M路径的保护性切换操作。在高速OC-N通路上在即将多路分解到图13中所示的低速OC-M路径之前发生任何上述故障时，上述警报就直接插入OC-M帧的APS字节中，并发送给低速路径，从而引发出低速路径的保护切换操作。在如图14中所示路径的中间节点跟前的高速OC-N路径上发生任何这些故障时，上述警报就插入OC-N帧传送额外开销的未确定区中，并通过直通传送通过高速路径的其余部分发送，从而引发出低速路径的保护切换操作。

虽然图11至图14所示的上述诸实施例说的是具三个节点的高速网络传送警报的情况，但节点的数目可以是三个以上。若想通过高速网络的分段馈送低速网络的维护信息，高速网络两端各节点执行的程序与多路复用机构F和G所执行的相同，该分段所有节点的程序与上述机构H的相同。

虽然图1至图3和图11至图14中所示的上述诸实施例说的是高速OC-192路径及其四纤型线性1+1的保护切换机制的情况，但它们也可以是线性1∶N(N为大于0的整数)、四纤型BLSR或两纤型BLSR。线性1∶N的切换机制在SONET标准的ANSI建议T1·105.01和SDH标准的ITU-T建议G·783中都谈到。在任何交换方案中，低速网络在OC-12通路上在即将多路复用到高速OC-192信号之前发生故障时或发生高速OC-192通路上的保护切换所不能使其恢复正常的故障时检测AIS-L警报。按照这个机制，可以可靠地在OC-12网络中进行传输路径的保护切换。

虽然上述诸实施例说的是低速OC-12网络为BLSR的情况，但低速OC-12网络也可以是保护切换方案设计为线性1+1或线性1∶N(N为大于0的整数)的所谓线性型网络。在任何切换机制中，交换的起因包括AIS-L警报，因而在OC-12路径上在即将多路复用到高速OC-192信号之前发生故障时，或在高速OC-192路径上发生保护切换所不能使其恢复正常的故障时，可以可靠地在OC-12网络中进行传输路径的保护切换。

虽然在上述诸实施例中，低速网络和高速网络(前者多路复周到后者)的传输速度分别为OC-12和OC-192，但低速和高速网络的速度从种属上说为OC-M和OC-N，其中N为M的倍数。虽然图11至图14的上述实施例中，多路复用机构F和H之间和H和G之间的高速路径，它们的传输速度都一样，都为OC-192，但这些部分的速度也可以不同。举例说，机构F和H之间路径的速度为OC-N′，机构H和G之间路径的速度为OC-N，其中N和N′都是M的倍数。

虽然上述诸实施例中，OC-N帧线路额外开销未确定区中所述的“K1Tr#i”和“K2Tr#i”是用来通过高速OC-N路径部分传送警报的，但另一个可供选择的方案设计是根据待多路复用的多路复用低速信号规定警报传送专用的多个字节(称之为“TTALS”字节)的。举例说，多路复用机构F在多路复用到高速路径之前检测到低速OC-M路径上发生故障，于是往相应的TTAIS字节插入表示警报的某一代码，例如十六进制的“F0”，并将得出的字节发送给高速路径OC-N(N大于M)。多路复用机构G，检测出高速路径OC-N来的警报代码的TTAIS字节(例如十六进制的“F0”)时或检测出高速路径上即将多路分解到低速路径之前发生故障时，将上述警报[即起码K2字节例如“11111111”(十六进制的“FF”)的“111”三位低次序信号]插入相应OC-M帧的APS字节(即K1字节和K2字节)中，并将得出的APS字节发送给低速路径。变为中间节点的多路复用机构H检测出高速OC-N路径上的故障时，将警报的某代码(例如十六进制的“F0”)插入TTAIS字节中，并将得出的字节发送给高速OC-N路径。

虽然在上述诸实施例中，通过高速OC-N路径部分传送的警报信息，是通过插入低速OC-M帧传送额外开销的APS字节中发送给低速路径的，但也可以采用低速信号传送额外开销的成帧字节发送给低速路径，不然也可以根据某代码值表示警报的直通传送警报信息停止传送低速信号。

举例说，多路复用机构G收到“K1Tr#i”和“K2Tr#I”或其“TTAIS”字节为表示警报的某代码值(例如十六进制的“FF”)的高速信号时，为各帧往低速信号传送额外开销的成帧字节(即A1字节和A2字节)中插入不包括作为成帧模型(例如“FF”)的十六进制“F6”和“28”的值，并将得出的字节发送给低速OC-12路径。于是低速侧的机构D检测出帧损失(LOF)。由于LOF是造成线性1+1和线性1∶N BLSR切换机制为基础的切换的原因，因而可以引入低速路径的保护切换操作。

再举另一个例子，多路复用机构G收到“K1Tr#i”和“K2Tr#i”或其TTAIS字节为表示警报的某代码值(例如十六进制的“FF”)的高速信号时，停止传送相应的低速信号。于是低速侧的机构D检测信号丢失(LOS)。由于LOS是造成以线性1+1和线性1∶N的BLSR切换机制为基础的切换的原因，因而可以引发低速路径的保护切换操作。

上述诸实施例采用OC-N帧线路额外开销的未确定区，通过高速OC-N路径部分传送警报。警报代码在这些字节位置的插入或检测显然是在SONET和SDH标准中所述的所谓线路终止功能或多路复用部分终止功能下进行的。举例说，若警报代码插入帧的“Trb·K1”或“Trb·K2”中，则待插入下一个帧的B2字节的工作区中含有这些字节。

接下去，说明一下本发明中所使用的多路复用设备，此设备为例如线路终止设备(LTE)型或插入/引出多路复用(APM)型。

图15示出了LTE型多路复用设备的配置方式。LTE型多路复用设备的功能是低速信号(OC-M)多路复用成高速信号(OC-N)和将高速信号(OC-N)多路分解成低速信号(OC-M)。更具体地说，这种多路复用设备采用包括多个传送额外开销和多个多路复用主信号的低速多路复用信号，和包括一个传送额外开销和多路复用主信号的高速多路复用信号，来覆行这些多路复用信号的传送额外开销的终止和替换程序，并在低速多路复用主信号与高速多路复用主信号之间进行多路复用和多路分解。

举例说，多路复用设备采用16个OC-12低速多路复用信号，按SONET标准对其主信号进行与OC-192高速多路复用信号有关的多路复用/多路分解处理，而且还为其它多路复用设备直通传送输入的多路复用信号的传送额外开销。

多路复用设备，对这些信号进行多路复用/多路分解和额外开销处理，包括：低速信号发送/接收机构10-1至10-M，供接收和发送M组低速多路复用信号和处理这些信号的传送额外开销和主信号；高速信号发送/接收机构11，供接收和发送高速多路复用信号和处理其传送额外开销和主信号；主信号多路复用/多路分解机构100，供在低速主信号与高速主信号之间进行多路复用和多路分解；和控制机构400，供控制整个设备用。

低速信号发送/接收机构10-1至10-M包括：部分额外开销(SOH)终端机构20-1至20-M，接收低速信号并对收到的分段额外开销进行终止处理；线路额外开销(LOH)终止机构30-1至30-M，对收到的线路额外开销进行终止处理；LOH插入机构80-1至80-M，将发送线路额外开销字节放到输出的信号上，和SOH插入机构90-1至90-M，将发送分段额外开销字节放到输出的信号上。同样，高速信号发送/接收机构11包括：SOH终止机构60、LOH终止机构70、LOH插入机构40和高速信号的SOH插入机构50。

直通传送OAM&P信息，表示将低速机构10-i(1≤i≤M)收到的低速信号，通过插入拟从高速机构11发送的高速信号传送额外开销的未确定区中通过直通传送通过高速路径发送出去，并将高速机构11收到的高速信号中传送的额外开销未确定区的内容，通过原封不动地插入拟从低速机构10-i发送出去的低速信号传送额外开销的确定区发送到低速路径上。

OAM&P信息通过设备传送可能有的方法有如下三种：

方法1：来自低速路径的信息由低速机构10-i从主信号分离出来，通过绕过主信号多路复用/多路分解机构100的专用信号路径传送给高速机构11，再插入主信号中。来自高速路径的信息由高速机构11从主信号分离出来后，通过绕过主信号多路复用/多路分解机构100的专用信号路径传送给低速机构10-i，再插入主信号中。

方法2：来自低速路径的信息由低速机构10-i插入主信号额外开销的未确定区相应的时隙位置后，经主信号多路复用/多路分解机构100传送，由高速机构11通过直通传送发送出去。来自高速路径的信息由高速机构11经主信号额外开销未确定区相应的时隙位置传送，通过主信号多路复用/多路分解单元100传送，再由低速机构10-i插入某信号位置。

方法3：低速机构10-i从低速路径输入来的信息中提取的信息暂时写入存储器或寄存器中，存储器或寄存器的内容在以CPU为基础的固件的控制下被读取并装入高速机构11的存储器或寄存器中，放入存储器或寄存器的内容由高速机构11读出并插入主信号额外开销的未确定区中。高速机构11从高速路径输入来的信息提取的信息暂时写入存储器或寄存器中，存储器或寄存器的内容在以CPU为基础的固件的控制下被读取并装入低速机构10-i的存储器和寄存器中，放入存储器或寄存器的内容由低速机构10-i读出并插入主信号额外开销的未确定区中。

在上述配置方式的基础上，多路复用设备用低速和高速多路复用信号多路复用和多路分解主信号，并馈送或终止预定供使用设备的网络使用的额外开销。

图16示出了ADM型多路复用设备的结构。ADM型多路复用设备，与多路复用低速路径(OC-M)(M小于或等于N)连接且其两端接高速路径(OC-N)，其作用是将低速信号(OC-M)多路复用成高速信号(OC-N)和将高速信号(OC-N)多路分解成低速信号(OC-M)，而且还能将STS路径的各时隙放回高速信号(OC-N)之间的原位，并经过各时隙传送。更具体地说，这种多路复用设备采用由多个传送额外开销和多路复用主信号组成的低速多路复用信号和由两个传送额外开销和多路复用主信号组成的两个高速多路复用信号，进行对这些多路复用信号传送额外开销的终止和替换处理，并将低速多路复用主信号加到高速多路复用主信号上，将低速多路复用主信号从高速多路复用主信号中除去，并将高速多路复用主信号交叉连接和直通传送。

举例说，这种多路复用设备对OC-12低速多路复用信号和OC-192高速多路复用信号进行SONET标准中所述的上述主信号处理和额外开销务处理，同时通过直通传送将输入的多路复用信号的传送额外开销发送出去，供其它设备使用。上述高速和低速信号可以是同速度的信号。

ADM型设备的配置实际上与上述LTE型设备完全相同，其相同的功能方框在图15和图16中用同样的符号表示。ADM型设备在功能方框的配置和数量方面是从LTE型设备演变来的，在装备上还增设了主信号插入/引出机构105，供对主信号进行插入、引出、交叉连接和直通传送处理。下面只说明与LTE型设备不同的部分。

ADM型设备有两个高速信号发送/接收机构，即西侧机构11-1，和东侧机构11-2，两者用以将ADM型设备两端接高速路径。为根据高速机构11-1和11-2与低速机构10-2至10-M的连接或高速机构11-1和11-2之间的连接进行上述对主信号的处理，在高速机构11-1和11-2与主信号多路复用/多路分解机构100之间增设了主信号插入/引出机构100。

这种设备是为根据就LTE型设备说明的上述任何机制计1,2,3直通传送高速多路复用信号的传送额外开销而设计的。

配备有这些多路复用设备的传输网络，工作时在低速路径在即将多路复用到高速网络之前发生故障或在高速路径部分发生故障时传送警报，供引发低速网络的保护切换操作，从而不难实现与网络结构的变化无关且OAM&P功能特别是保护切换操作优异的多路复用传输设备和多路复用传输网络。

按照本发明，就可以获得能可靠地传输路径进行保护切换的多路复用传输方法及其有关设备。

Claims (20)

1．一种由位于低速传输路径与高速传输路径之间的多路复用传输机构进行多路复用传输的方法，其特征在于，在所述低速路径上发生故障时它包括下列步骤：

往所述高速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置插入警报；和

通过直通传送将得到的多路复用信号发送给所述高速路径。

2．如权利要求1所述的多路复用传输方法，其特征在于，所述传送额外开销的插入位置是个预定的未定义区。

3．如权利要求1所述的多路复用传输方法，其特征在于，所述警报包括“111”三位低次序的信号。

4．一种在具高速传输路径和低速传输路径的传输网络中进行多路复用传输的方法，其特征在于，在第一低速路径上发生故障时它包括下列步骤：

由位于所述第一低速路径与所述高速路径之间的第一多路复用传输机构往所述高速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置插入警报信息；

由位于所述高速路径与第二低速路径之间的第二多路复用传输机构接收所述警报信息；和

由所述第二多路复用传输机构将第二警报信息插入所述第二低速路径的多路复用信号传送额外开销的预定位置。

5．如权利要求4所述的多路复用传输方法，其特征在于，所述第二低速路径的多路复用信号传送额外开销的所述插入位置为成帧分段，且所述第二警报信息包括引起不成帧的信号。

6．如权利要求4所述的多路复用传输方法，其特征在于，所述第二警报信息使多路复用信号停止往所述第二低速路径的传输。

7．一种由位于高速传输路径与低速传输路径之间的多路复用传输机构进行多路复用传输的方法，其特征在于，在所述高速路径发生故障时它包括下列步骤：

将报警信号扦入所述低速路径多路复用信号的传送额外开销中；

将得出的多路复用信号传送给所述低速路径。

8．如权利要求7所述的多路复用传输方法，其特征在于，所述警报包括“111”三位低次序的信号。

9．一种由位于高速传输路径与低速传输路径之间的多路复用传输机构进行的多路复用传输的方法，其特征在于，所述高速路径发生故障时停止所述低速路径多路复用信号的传输的步骤。

10．一种由位于两高速路径之间的多路复用传输机构进行多路复用传输的方法，其特征在于，在所述高速路径发生故障时它包括下列步骤：

往所述高速路径多路复用信号传送额外开销的特定位置插入警报；和

通过直通传送将得出的多路复用信号发送到所述高速路径上。

11．如权利要求10所述的多路复用传输方法，其特征在于，传送额外开销的所述插入位置为预定的未定义区。

12．如权利要求10所述的多路复用传输方法，其特征在于，所述警报包括“111”三位低次序的信号。

13．一种位于低速传输路径与高速传输路径之间的多路复用传输设备，其特征在于，它包括：

检测装置，供检测所述低速路径上发生的故障；和

警报插入装置，供根据故障检测往所述高速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置插入警报，并将得出的多路复用信号发送到所述高速路径上。

14．如权利要求13所述的多路复用传输设备，其特征在于，它还包括：

警报插入装置，在所述高速路径发生故障时，往所述低速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置插入警报，并将得出的多路复用信号传送到所述低速路径上。

15．如权利要求3所述的多路复用传输设备，其特征在于，它还包括：

故障检测装置，供检测所述高速路径上故障的发生；

传输停止装置，供根据故障检测停止所述低速路径中多路复用信号的传输。

16．一种位于高速传输路径与低速传输路径之间的多路复用传输设备，其特征在于，它包括：

故障检测装置，供检测所述高速路径上故障的发生；

警报插入装置，供根据故障检测往所述低速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置插入警报，并将得出的多路复用信号传送到所述低速路径上。

17．一种位于两个高速传输路径之间的多路复用传输设备，其特征在于，它包括：

故障检测装置，供检测高速路径上故障的发生；和

警报插入装置，供根据故障检测往所述高速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置插入警报，并将得出的多路复用信号传送到所述高速路径上。

18．一种多路复用网络，包括多个低速传输路径和高速传输路径，和多个位于所述诸传输路径之间的多路复用传输设备，其特征在于，至少其中一个所述传输设备包括：

警报插入装置，供在低速路径即将多路复用成高速路径之前发生故障时，将警报插入所述高速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置中，并将得出的多路复用信号传送到所述高速路径上。

19．如权利要求18所述的多路复用传输网络，其特征在于，至少其中之一所述传输设备包括：

警报插入装置，供在高速路径即将多路分解成所述低速路径之前发生故障时，将警报插入所述低速路径多路复用信号传送额外开销的预定位置，并将得出的多路复用信号传送到所述低速路径上。

20．如权利要求18所述的多路复用传输网络，其特征在于，至少其中之一所述传输设备包括：

警报插入装置，供在经由所述高速路径收到另一低速路径来的警报时，将警报插入另一低速路径多路复用信号传送开销的预定位置。

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