CN1418025A - 用于sdh线路板的链接运行的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明所依据的基本思路就是去运行用作数据业务接口(诸如分组控制单元或分组服务器，例如原先根据PDH而使用的装置)，使得它的部件，例如，具有较低性能(例如数据速率)的板共同地参与运行，以支持所需的高性能。特别是，由于希望获得较高性能而导致的较高的负载被分配到本来靠它们本身不能支持较高负载的各部件上。详细地说，本发明讲述如同各链接板那样，去运行这样一种数据业务接口装置的板，其中，链中的各板共同分担为所需的较高数据业务性能所需的数据业务处理负载。

Description

用于SDH线路板的链接运行的方法与装置

技术领域

本发明涉及用于数据业务通信的通信环境部件。特别是，本发明涉及在通信环境中，作为用于数据业务链而运行的通信环境部件，例如线路板。

背景技术

日益增长的通信范围，特别是日益增长的数据业务量以及日益增长的加入进来的系统和装置的数目需要一种改进的硬件接口的性能，以便连接不同的系统和装置，并用于进行数据业务通信。特别是在第二代(2G)和第三代(3G)移动通信领域中，由于人们期待着以一种惊人的方式来增加业务量，所以通信环境的运营商需要有效的高性能设备。

为了满足这种要求，人们通常已经用具有改进了的性能和能力的新研发和设计的硬件接口来取代现有的硬件接口。

就适应快速变化的通信环境的要求而言，这种方案是昂贵的，耗时的和不灵活的。例如，在使用根据准同步数字系列(PDH)的标准的移动通信环境中，基站系统(BSS)使用分组控制单元(PCU)来提供具有2Mb/s的数据业务速率的E1接口。这样的分组控制单元的一个实例就是由Alcatel公司提供的所谓的多基站系统快速分组服务器(MFS)，用于处理数据流以及交换语音流。

为了改进用于数据通信的性能，例如，支持较高的数据速率(诸如根据同步数字系列(SDH)而使用的数据速率)，已经提供了用于数据通信和分布的特殊装置，诸如含有较高能力板的PCU。

一般来说，这种方案具有若干缺点，在这样一种装置(例如PSUs)被指望保持对较低的数据业务速率的支持，并且附加地支持较高的数据业务速率的情况下，这些缺点就变得更加明显。例如，就数据通信环境的一部分(例如，该装置以外的一个外部网络)而言，它支持高的数据业务速率，而在该装置的内部，或者就通信环境的另一部分而言，它也支持较低的数据业务速率。

作为这种方案的一个结果，虽然可以通过具有相对较低能力的各自的先前的装置来实现对较低数据速率的支持，但可以通过高能力装置来提供对较高和较低的数据业务速率这两部分的支持。这样一来，先前使用的较低能力装置的部件也被较高能力装置的各自的部件所替换。

发明内容

因此，存在对这样一种解决方案的需求，即，避免用较高能力的装置来完全取代较低能力装置，并允许进一步地使用较低能力装置的至少某些部件来支持较高的数据业务速率。此项要求包括各自的装置的需求，以及为运行这样的装置所需的解决方案。

根据本发明的解决方案

本发明所依据的基本思路就是去运行用作数据业务接口(诸如分组控制单元或分组服务器，例如原先根据PDH而使用的装置)，使得它的部件，例如，具有较低性能(例如数据速率)的板共同地参与运行，以支持所需的高性能。特别是，由于希望获得较高性能而导致的较高的负载被分配到本来靠它们本身不能支持较高负载的各部件上。

详细地说，本发明讲述如同各链接板那样，去运行这样一种数据业务接口装置的板，其中，链中的各板共同分担为较高数据业务性能所需的数据业务处理负载。

作为一个实例，本发明允许运行本来支持2Mb/s的E1接口的PDH分组服务器的各块板，作为提供SDH接口(例如STM-1，其数据业务速率在140Mb/s以上)的板链接板。

根据本发明，这样的板和部件被配置和初始化为一条链，使得具有较高数据速率的数据业务从链中流过，并且受到这条链的处理。特别是，不需要事先设定各块板在链中的顺序以及各块板的链接规则。

还有，由于不能应用常规的运行措施，所以本发明包括运行这些已链接的板的解决方案。

例如，检测单板或不是根据本发明被配置的单板，即链的失效的常规方法，是由设备管理员进行的一种主动的失效检测。此外，这些板将受到定期的监测，并且在一段预定时间内，若存在请求没有得到回答，被认为发生故障。

在单板的情况下，一次失效仅影响一块板，而在链中的一次失效将很可能影响到在所涉及的链中所有的板。在SDH的情况下，这肯定会对整个业务带来极大的影响，甚至可能由于一次单独的故障，而使高达155Mb/s的负载消失。

为单板而进行的常规故障检测通过定时器来进行，而这对SDH来说，就显得太长。例如，在光学链路失效的情况下，G783ITU-T标准要求在50ms以内结束APS处理过程。

已知的解决方案的又一个问题就是，一般地说，响应于一次单独的失效，来自好几块板的多次报警，特别是报警的级联将使系统操作员(包括人员和技术操作员)处于过负载状态。

在这个意义上，本发明讲述根据介于来自链的报警以及链的失效之间的相关性，来检测形成一条链的各块板的故障。

为了在对链进行故障检测时保持已链接的各块板的可操作性，本发明讲述借助于至少N+1的冗余度来使失效得以修复。根据本发明，通过下列各项其中之一，就能获得N+1的冗余度：修改通过该链的数据业务，以及一块被纳入到链之中用以补偿已失效的链部件的备份板。对于较高的冗余度来说，就要考虑使用更多的备份板。

本发明的简要说明

基于上述的基本思路，本发明提供用于在通信环境中支持不同的数据速率的方法，包括下列各步骤：

—提供至少两个单元，每一个单元都能够经由低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得由至少两个单元共同地提供支持内部数据业务的高数据速率所需的能力(capacity)。

为了接收高数据速率的数据业务，向至少两个单元中的至少一个提供一个支持高数据速率的接口，其中，运行至少一个高数据速率接口，用以接收具有高数据速率的外部数据业务，因此，该至少一个高数据速率接口形成链的起点。

为了输出高数据速率的数据业务，向至少两个单元中的至少一个提供一个支持高数据速率的接口，其中，运行至少一个高数据速率接口，用以输出具有高数据速率的内部数据业务，该至少一个高数据速率接口形成链的终点。

还有，有可能这样来运行至少一个低数据速率接口，使得下列各项中至少其中之一被执行：输出具有从具有高数据速率的内部数据业务中获得的低数据速率的数据业务，以及接收具有低数据速率的外部数据业务。因此，通过该链的数据业务可以被认为是用于高数据速率业务的一条总线。

例如，根据为了共同地支持内部数据业务的高数据速率所需的能力，通过对至少两个单元进行初始化，就能获得该至少两个单元的自动链接。通过检测形成该链的起点和终点其中之一的至少一个高数据速率接口，就能实现这一步。

对已链接的板的失效检测可以根据针对链的失效以及由至少两个单元产生的报警而定义的相关关系。响应于来自至少两个单元的至少一次报警，就有可能根据已定义的相关关系来确定该链的一次当前的失效。

通过排除尚未定义与各种失效之间的相关关系的报警，就能根据已定义的相关关系来确定当前的失效，从而完成更快的失效检测。

当至少一次报警不足以确定当前的失效时，可考虑从至少两个单元中接收至少一次进一步的报警。至少一次进一步的报警的接收可以响应于来自至少两个单元其中之一的出错信息，该出错信息跟随在发往该至少两个单元的一项请求或者其他报警通信之后。随后，根据为至少一次报警以及至少一次进一步的报警而定义的相关关系，来确定当前的失效所在。

还有，可以将至少两个单元中的至少其中之一定义为易于在至少一次报警之后，产生至少一次进一步的报警。若至少一次报警不足以确定当前的失效，则对所定义的至少两个单元进行监测或检查。响应于来自已定义的至少两个单元的至少一次进一步的报警的接收，根据已定义的针对至少一次报警以及至少一次进一步的报警的相关关系，就能说明当前失效的所在。

根据本发明，通过检测该链的一次当前的失效，确定与当前失效有关的已失效的链部件，并通过执行下列各项其中之一，就能修复当前的失效：倒置流过链的数据业务的方向；将一个附加的单元纳入到链之中，并操作已纳入的附加单元以置换失效的链部件，并从链中去除至少两个单元的其中之一，被去除的单元就是已失效的链，将一个附加的单元纳入到链之中，并操作该已纳入的附加单元，以置换被去除的单元。

以类似的方式，通过确定一个进一步的失效的链部件，将另一个附加的单元纳入到链之中，并操作已纳入的附加单元，以置换进一步的失效的链部件，和/或从链中去除至少两个单元中的另一个，另一个被去除的单元就是进一步的失效的链部件，将另一个附加的单元纳入到链之中，并操作已纳入的另一个附加单元，以置换另一个被去除的单元，就能修复继已修复的当前失效之后的该链的进一步的当前失效。

一种改进了的失效修复包括，借助于当前用于已修复的失效的各单元，来修补继已修复的失效之后的进一步的失效。在链中出现一次后继的失效时，各自的已失效的链部件就被确定。这里，根据在链中至少两个单元的排列情况，就能确定先前失效的链部件以及后继的失效的链部件之间的距离。

若已确定的距离小于一个预定的尺度，则可以进行后继的失效的修复。这样一种修复可能包括将另一个附加单元纳入到链之中，并操作该已纳入的另一个附加单元，以置换进一步的失效的链部件；并从链中去除至少两个单元中的另一个，另一个已去除的单元就是进一步的失效的链部件，将另一个附加单元纳入到链之中，并操作该已纳入的另一个附加单元，以置换另一个被去除的单元。

特别是，可以根据来自相邻的各链部件的各次报警，来确定当前的各次失效。

还有，本发明提供这样的装置，其中，至少两个单元的至少其中之一包括一个支持高数据速率的接口，并且至少一个高数据速率的接口被安排用于接收具有高数据的外部数据业务，至少一个高数据速率的接口形成链的起点，并且系统被调适以及被编程，和/或具有执行上述各步骤的装置。

还有，本发明提供一种接口装置，用以在通信环境中支持不同的数据速率，该接口装置被编程和被调适

—提供至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接该至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力由该至少两个单元来共同地提供。

还有，本发明提供一种使用低数据速率和高数据速率的通信环境，该通信环境被编程和被调适，以便执行下列各步骤

—提供至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接该至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得由至少两个单元共同地提供为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力。

还有，本发明提供一种计算机程序产品，包括：

—程序代码部分，用于执行下列各步骤：提供至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，链接该至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力由该至少两个单元共同地提供。

而且，根据本发明的解决方案可以通过一种计算机程序产品来实现，上述产品具有程序代码部分，用于执行上述各种方法其中之一的各步骤。

附图说明

下面将参照诸附图对本发明的各优选实施例进行说明：

图1示意性地说明用于本发明的通信环境，

图2示意性地说明根据本发明的一个实施例，

图3示意性地说明用于图2的实施例的一块线路板，

图4通过图3的线路板的一条链示意性地说明根据本发明的数据业务流，

图5示意性地说明如图2至4所示的本发明的实施例的一种失效状态。

具体实施方式

下面，将参照使用同步数字系列(SDH)的各项标准的通信环境，对本发明进行说明。由于SDH在业界中是众所周知的，所以涉及SDH的详细说明在此从略。

参看图1，通信环境包括一个跟其他网络进行数据通信的网络(例如移动和固定电话网络)，终端用户装置(例如电话、计算机系统)，通信系统(例如因特网服务器)，等等。对数据通信来说，经由硬件接口，将通信环境的各个不同部分链接在一起。在SDH的情况下，由提供SDH接口的装置来形成这样的接口。

图2作为一个实例，表示用于将一个移动电话环境跟一个与有线电话环境有关的一个终端链接在一起的这样的接口装置。通过一个能向移动电话环境提供双向数据通信的输入和输出功能的光线路系统，将移动电话环境连接到接口装置。详细地说，光线路系统包括一个光学口，它被连接到线路板的一个光学口。该线路板的一个电气口被连接到用于数据通信的有线电话环境的一个终端。

链式线路板

一组线路板被安装到含有机架或一组子机架的被称为设备的装置之中。各线路板被定位于机架(或子机架)的插槽之上，这些插槽用数字进行一一对应的编号。每一块单独的线路板，或者形成一组的几块板(视同一块单独的板)都能支持一个预定的低数据速率，但是不能支持所期望的高数据速率。

如图3所示，每一块板都包括一个用以在光学链路(STM-1)上跟外部网络(或者以这样的链接为目标的任何其他类似的设备)进行通信的激光二极管LD。为此目的，通过将这些板排列成如下所述的链状，就能指望这些板去支持高数据速率的数据业务。

每一块板还包括两个成帧器(framer)(例如VC-4成帧器)，它们被表示为V0和V1，其中的每一个都具有两个电气口EP1和EP2以及一个光学口OP，还有一个数字跨点开关DXS，它将两个成帧器V0和V1连接到电气口EP1和EP2以及光学口OP。此外，每一块板都包括一些被连接到例如经由总线连接在一起的设备的各插槽的端口。由于它们的上述的低数据速率特性，所以这些板适于支持低数据速率的数据业务。

为了形成各线路板的链，定义了为提供所期望的数据业务处理的所需的许多块已安装的板，例如，包括该设备的所有的板，或者其中至少两块。借助于支持高数据速率的高能力链接(例如电气的STM-1链接)，将指定的板链接起来。应当注意的是，用不着事先设定各块板的顺序以及各块板的链接规则。

为了将两块板链接起来，使用一种链接，它将一块板的一个口连接到另一块板的一个口。因此，链接两块板可能有4种方法。链接可以受到例如由设备操作员所规定的步骤、由设备制造商所提供的链接方案等的限制，或者它可以完全不受限制。

该链的至少一端，即，被安排在该链的一端的至少一块板，经由用于高数据速率的数据业务的光学口OP，被连接到外部网络。与外部网络的连接形成各链接板的高数据速率接口，与此同时，借助于设备插槽与例如一总线的连接则构成了各链接板的低数据速率接口。

其结果是，所有的板都互相链接在一起，使得它们形成一条链，它经由高数据速率接口与外部网络连接。高数据速率数据业务流过该链，使得负载，特别是数据业务处理负载被分配到该链的各块板上。这样一来，就能控制和处理高负载量，虽然这些板单个来说本来不支持高数据速率。至于低数据速率接口，通过该链，也能从高数据速率数据业务中“产生”各自的数据业务，或者将各自的数据业务“融合”到高数据速率数据业务之中，如图4所示。例如，通过该链的数据业务可以是STM-1数据流，而经由低速率接口传送的数据业务则可以是E1数据流。

链接板的初始化

下面将说明如何完成这些板的链接初始化以及每一块板的元件配置，使得高数据速率数据业务流能通过该链。可以在提供硬件和软件功能的一个控制单元(未示出)的控制下实现初始化和配置。

借助于自动处理，包括反复试验以及从中间结果进行推演，就有可能识别各块板在链中的实际顺序，确定在链中的链接或分支错误(例如链中的环路，板的缺失或超过)，对链进行初始化并配置每一块板，使得数据业务能流过该链。

这种处理的一个方面就是，每一块板都跟在该链中处于前面或后面的其他板进行通信，以交换表示与它有关的插槽的数据，并将从在该链中处于前面或后面的其他板那里接收表示相邻的板的插槽的数据。

如上所述，各板跟设备的各插槽相连接，通过互相链接来形成一条链(用不着为该链事先设定顺序)，其中该链的一端或两端被链接到外部网络。这可以由操作员和/或设备制造商来进行。

再有，向控制单元提供表示被期望纳入到链之中的各插槽的信息(插槽列表)，以及表示链末端的一个或两个应用程序接口(API)的信息。这可以通过，例如直接地由设备操作员/制造商来完成，通过用于该通信环境的软件设备管理员来完成，通过来自该设备的数据通信来完成，等等。

控制单元对列表中的每一块板的DXS进行配置，使得每一个成帧器V0都被连接到各自的光学口OP，以及每一个成帧器V1都被连接到各自的电气口EP2。

为了检测链中的一个或两个已连接的末端，对列表中的每一块板上的激光二极管LD进行激活。根据有关一个或两个API的已接收的信息，检查列表中的每一块板是否来自激光二极管LD的数据信号正被传送(例如在STM-1实例中，是否已接收J0个字节)。这就使得能够检测该链的两端。

这里有可能通过已接收的各API的数目来进行第一次检查。例如，虽然已接收的API相关信息指示两个API，两个而非3个，等等，但是，在只检测到一个API的情况下，可能存在链接或分支错误。

对于上述的确定该链的一端或两端的情况来说，各块板的所有激光二极管LD至少被激活一段不长的时间。根据各激光二极管LD的功率，通往外部网络的光学链路的技术特性，安全要求等，所有激光二极管的激活可能被认为是不适当的。作为一种替代，人们打算经由各自的API(它所在的板实际上被连接到外部网络)，通过控制单元，仅激活测定需要的一个或两个激光二极管LD。可以例如通过设备操作员的手工操作，或者在设备操作员的硬件和/或软件部件的控制下，来进行有限的激光二极管的激活。还有，通过例如由制造商或设备操作员以这样一种方式来进行设备和/或各块板的配置，使得被连接到外部的激光二极管例如响应于该设备投入运行或来自控制单元的控制数据而被激活。

在激光二极管LD的有限激活不足以确定链的两端的情况下，如前所述，可以通过激活所有板的激光二极管LD来确定链的两端。

已经确定了被连接到外部网络的链的一端或两端之后，不是处于链末端的(即，不是被连接到外部网络的)、在列表中的每一块板的激光二极管LD都将被停用。

在列表中表明不是链两端的每一块板上的各DXS被这样配置，使得每一个成帧器V0都被连接到各自的电气口EP1，以及每一个成帧器V1都被连接到各自的电气口EP2。

控制单元分别从在列表中的每一块板接收或轮询表示相关的板的每一个插槽号码的数据(例如，对STM-1的情况来说，通过每一个VC-4成帧器所接收的STM-1开销中的F1字节)。

基于各DXS的上述配置以及表示设备中各板与各槽的联系的信息，控制单元就能获得各板的实际链的“摘要视图”。例如，通过在列表中的板-槽-结合的比较算法，就能进行实际链的摘要视图的建立。

可选地，在如上所述的链的至少一端仍然没有被连接到链中的另一块板的情况下，可以进行实际链的摘要视图的重新建立。然后，在用于表示所讨论的末端的板的插槽上的DXS被这样配置，使得它的成帧器V0被连接到各自的光学口OP，以及它的成帧器V1被连接到各自的电气口E1。

再次，基于各DXS的上述配置以及表示设备中各板与各槽的联系的信息，控制单元就能建立各板的实际链的“摘要视图”。

在已经确定实际链，即，确定了用作跟外部网络进行数据通信的链的末端的板，在链中板的顺序，以及在设备中各板与各槽的关联之后，控制单元就对出现在实际链中的各板的各部件进行配置。

就各板以及它的各部件的同步而言，在链中的一块板的同步源处于沿着链最靠近链的起点的一侧，即，链末端的API或者被连接到外部网络用于从中输入通信的各块板。

这里所定义的处理过程对例如设备操作员以及软件设备管理员来说是透明的。特别是，各板在链中的链接不需要有什么规则，因此，链的配置变为一种自动的过程。根据通信环境的运营要求，以及为运行这些设备而选择的各选项等，在链中出现一块不需要的板的情况下，例如，当链中的不需要的板不影响链的性能时，该处理过程可以自动地停止或不停止。虽然链接规则不是这个处理过程的先决条件，但是也可以对它进行预先定义，并且例如由控制单元加以存储。随后，当违反链接规则可能导致一项不希望的操作或者导致失效时，链初始化和配置过程可能会被自动地停止。即使链接规则被违反，处理过程也可以继续进行，使得该设备自行“修复”。

其结果是，如图4所示，传送到和来自外部网络的高数据速率数据业务流过链的各块板，其中，根据初始化和配置，负载被分配到各链接板。就低数据速率接口而言，低数据速率数据业务是从高数据速率数据业务中“诞生”出来的。类似地，低数据速率数据业务被“融合”到高数据速率数据业务之中。特别是，一块板将处理来自较低速率口的较低速率数据业务，或者从来自较高速率口之一的较高速率数据业务中抽取较低速率数据业务。然后，这个已处理的数据业务将在该板上结束，或者被传送到一个较低速率口(同一个或另一个)，或者被插入到一个较高速率帧，以便通过较高速率口其中之一进行传送。较高速率数据业务可以被视为一个总线，它实际上可以将较低速率数据业务从一块板传送到另一块板。这是链接原理的另一种其次的应用。

链接板的故障检测

为了检测被排列为一条链的各块板以及板部件的故障或失效，信息被提供，这些信息分别地表征跟属于该链的各块板相关联的设备的各插槽，以及用于在链中的各块板的链接方案，或者各块板在链中的顺序。还有，提供关于哪一块板形成链的起点的信息。在两块板被连接到外部网络的情况下，还提供关于哪一块或哪一些板形成链的终点的信息。

通过上述的链初始化，就能获得控制单元进行各链接板的故障检测所需的链信息。作为一种可供选择的方案，也可以从该设备或者它的操作员那里提供这样的信息。有利的是，控制单元存储链信息，或者对能提供充分的链信息的存储装置进行访问。

在出现故障时由各块板发出报警，并将其送往控制单元。根据报警的等级，例如如SDH所定义的，即，根据表明从哪一块板和/或从其中的哪一个部件发出的报警的信息，控制单元就能在各种报警以及各种故障之间建立相关关系。

基本的思路是针对每一种故障所预期的报警的次数，以及可选地，报警序列，以及针对每一种故障，哪一块板或哪些板将发出报警，例如，所预期的随后的报警包括任何种类的侧面报警，较低等级的报警等，它们是作为先前发出的单次报警的结果而发出的，例如，当单次报警超过预定的等级时，定义链中各种故障的类型。在建立相关关系时，考虑到发出报警的板上的各部件以及报警等级，例如如SDH所定义的。

从原理上来说，故障状态可以分为两类：一种是其中只有一次单独的报警，即，由于一次单独的事件而发出的一次报警，足以实际上检出和确认主要的故障，另一种是其中一次单独的报警是不够的。

对于足以进行故障检测的单次报警来说，控制单元将当前的报警跟一次各自的故障关联起来，其中，它预期停止各种报警的进一步的监测。

在单次报警不足以检测故障的情况下，控制单元至少再等待发出一次后继的报警，即，至少一次进一步的事件或故障的出现。

还有，控制单元可以检查在第一次报警之后预期将要发出的报警。

而且，有可能使用特定的、选定的或者从先前发出的单次报警所导致的所有种类的报警，例如，当该单次报警超过预定的等级时。根据这些报警，控制单元确定哪些报警对于故障检测是有益的以及分别地监测各自的事件和各板或其各部件。为此目的，通过使用从主要的或者第一次报警所获得的部分信息，就有可能对各种报警进行过滤。作为一个实例，第一次报警提供关于是否去检查发出第一次报警的板的前一块或后一块板的信息。

再有，有可能预期跟随第一次报警的各次报警不被报告或检出。这样一来，这种情况本身可以被认为是故障，可以按照链及其部件的情况来定义各种相关关系。

作为实例，下面的表格列出了用以建立相关关系的各种故障和各种报警以及有关于的主要事件和配置的说明：

                                   [表1]

故障	用以跟该故障建立相关关系的事件	说明
			链起点的外部链接失败(例如有源光学链接失效)	由链中的第一块板检出的LOS，LOF或AU-LOP(例如经由被连接到光学口的成帧器)。	仅需一个事件。
外部网络失效	由链中的第一块板检出的MS-AIS或AU-AIS(例如经由被连接到光学口的成帧器)。	仅需一个事件。
			链终点的外部链接失效(例如无源光学链接失效)	由链中的最后一块板检出的LOS，LOF或AU-LOP(例如经由被连接到光学口的成帧器)。	仅需一个事件。若链中的最后一块板被连接到外部网络并且被配置，则是可能的。
第一块板失效	由链中的第二块板检出的LOS，LOF或AU-LOP(经由通过其电气口被连接到第一块板的成帧器)。经由最后一块板所接收的K1/K2字节的APS请求(经由被连接到光学口的成帧器)。	仅需一个事件。若链中的最后一块板被连接到外部网络并且被配置，则APS请求的接收是可能的。
			最后一块板失效	由链中位于前面的检出的LOS，LOF或AU-LOP(经由通过一个电气口被连接到失效板的成帧器)；控制单元监视最后一块板并发现它没有应答。	需要两个事件。
“在中间的”板失效	由环绕失效板的两块板检出的LOS，LOF或AU-LOP(经由通过其电气口与之连接的成帧器)。	需要两个事件。各报警事件的时间顺序并不重要。
			内部链接失效(例如电气链接失效)	由环绕失效链接的两块板检出的LOS，LOF或AU-LOP(经由通过其电气口与之连接的成帧器)。	需要两个事件。各报警事件的时间顺序并不重要。

图5表示在失效的内部链接的情况下，故障检测的一个实例。由于在板B2和板B3之间的内部链接的失效，即，失效的链接FL，板B2的成帧器V1和板B3的成帧器V0发出报警LOS。这些报警跟当前的故障(即，链路FL的失效)相关。这就向例如设备操作员提供了关于已检出的故障或表示故障的信息，用于维护或修理目的，或者用于失效的部件的置换。

一般来说，一块板或在该板的一个部件上的失效不是部分的，即，一块失效的板或部件将不会让业务从那里通过，并且在链中起到一个障碍物的作用。例如，在一块板的成帧器V0和V1其中之一的失效将导致该板的完全失效，并且可以借助于报警从相邻的各块板中检出已失效的板。因此，上面给出的各种报警与各种故障之间的相关关系以及所得到的故障检测可以根据这样的假设，即，发出报警的一块板不是有故障的或失效的部件。

对于不能充分地应用上述假设的情况来说，例如，若一块板的一个部件不会导致该板的完全失效，则还可以使用根据相邻的部件所发出的报警来检测故障的原理，这里，以相似于上述的与故障相关的方式来考虑进一步的报警，并建立相关关系。例如，一块板的一个部件失效，该板的相邻的各部件将发出报警，它将被用来检出潜在的故障，并且确定已失效的部件。

链接板的失效修复

为修复排列为一条链的各块板以及板上的各部件的失效，提供了信息，这些信息分别地表征跟属于该链的各块板相关联的设备的各插槽，以及用于在链中的各块板的链接方案，或者各块板在链中的顺序。还有，提供关于哪一块板形成链的起点的信息。在两块板被连接到外部网络的情况下，还提供关于哪块板形成链的终点的信息。

通过上述的链初始化，就能获得这样的链信息。作为一种可供选择的方案，也可以从该设备或者它的操作员那里提供这样的信息。有利的是，控制单元存储链信息，或者对能提供充分的链信息的存储装置进行访问。

还有，提供表示存在一种故障、故障的类型以及哪一块板受到影响的信息。可以由上述的故障检测或者通过由设备操作员或诸如用于通信环境的一个中央单元(例如服务器、中心计算机系统)此类的任何其他适当的来源提供的信息，来获得故障信息。

在出现故障时，并且根据关于出现何种类型的故障以及哪块板失效或受到失效的影响的信息，进行自动“修复”。

跟实际的链接状况无关，用于链的失效修复以及重建其可操作性的措施至少包括：

—改变通过链的数据流的方向，

—在链中纳入一块备份板，例如用以替换链中各块板之间的一处失效的链接或者用以提供已失效的功能，以及

—通过纳入一块备份板来排除一块失效的板。

故障修复可以包括这样的处理过程，其中，通过该链的数据业务的方向被倒置。考虑到使用SDH这一事实，对原先形成原始的链终点的板进行APS(自动保护切换，根据SDH标准，允许将业务从一条(光学)有源链路切换到一条无源链路)。对这样一种数据业务的方向的改变来说如果有必要的话，也可以令链中的每一块板中的同步配置发生倒置，例如，若一块板从倒置的链中一块前面的板得到它的同步时。也可以通过利用如前面针对链初始化而说明的措施，来完成同步的倒置。

根据该设备预期的冗余性，即，在整个设备失效之前，可能允许的故障或失效的板的数目，来提供1块、2块、3块或更多的备份板。为了替换一块已失效的板，在建立电气连接的意义上将该备份板连接到剩余的起作用的各块板，使得按照预期的原始的形式来形成链。可以通过将链接板上的每一个成帧器的电气口连接到被纳入该设备的总线上，来获得这样的连接，上述总线通常形成于设备机架的背板上。

若在链中介于各板之间的一处链接失效，则备份板或各备份板其中之一被激活，以取代已失效的数据业务线路。特别是，备份板将提供透明的数据业务传送。在一种可比较的方式中，备份板或各备份板其中之一可以被集成到链之中，以提供原先具备但当前由于失效而不支持的功能，其中，不一定要置换各自的板。

在各块板其中之一出现失效的情况下，通过用被安排作为设备中的一种备份装置的可操作的备份板来置换已失效的板或含有一个失效部件的板，就能使故障得以“修复”。

备份板或各备份板其中之一与链中剩余的起作用的各块板(它们事实上已经不再是链了)连接，使原始的链得以恢复。对于在设备中用总线来连接各块板的情况来说，用以置换的备份板被连接到总线，并且通过在备份板中的DXS的配置来使其投入运行。例如，备份板的各成帧器中的每一个事先都被连接到总线的一个电气口，对于具有两个电气口的成帧器来说，该总线含有一个双口。为了将各备份板连接到链中剩余的各块板，必须对环绕已失效部件的各块板中的DXS进行重新配置，使得先前被间接地连接到失效部件的成帧器现在经由总线被间接地连接到备份板。

为了配置现在用来置换失效板的(备份)板，将失效板的配置拷贝到置换板，但失效板的DXS配置除外。必须根据与其他板以及总线的实际连接情况，来设置置换板的DXS配置。作为一种可供选择的方案，可以按照前面关于板的链初始化的说明，来完成置换板的配置。

下面的表格表示，作为一个N+1冗余度的实例，包括各种故障以及用于链修复而相应地采取的动作，以及有关结果状态的说明的列表：

                                  [表2 ]

故障	动作	观察
			用作链起点的外部链接失效(例如有源光学链接失效)	倒置链的方向。	最后一块板被连接或必须被连接到外部网络。
第一块板失效并且最后一块板被连接到外部网络	倒置链的方向。将备份板重新配置为“第一块”板。将现在是链中的最后一块板连接到备份板(例如经由总线)。
			第一块板失效并且最后一块板没有被连接到外部网络。	不做任何事情	链完全失效。
外部网络失效。	不做任何事情	链完全失效。
			用作链终点的外部链接失效(例如无源光学链接失效)。	不做任何事情	(必要时，)滤除相关的报警。
最后一块板失效。	将备份板重新配置为最后一块板。将链中位于失效板前面的板连接到备份板(例如经由总线)。
			“在中间的”板失效	将备份板重新配置为失效板。将链中位于失效板前面和后面的各块板连接到备份板(例如经由总线)。
介于两块板之间的链接失效(例如电气链接失效)。	将备份板重新配置成透明的。将链中位于失效板前面和后面的各块板连接到备份板(例如经由总线)。

针对各链接板的改进的失效修复方法

在提供N+1冗余度的单一备份板的情况下，上面的失效修复在一定程度上局限于单项失效。通过使用1块以上的备份板的更高的冗余度，就能修补一项以上的失效。实际上，人们希望在不增加备份板的数目的同时，最好是仅使用一块单一的备份板，就能对付一项以上的失效。通过下面所说明的针对各链接板的改进的失效修复方法，就能完成这一步。

其原理就是控制一块原先已经纳入链之中的备份板，以及置换原来的链中的一块失效的板可能足以修复其后发生的一次进一步的失效。由于先前的备份板现在是实际链中的一个部件，因此，对这里所使用的板的情况来说，被集成在链中的一个特定部分，先前的备份板一般地局限于修复相邻的链环节的各种失效，例如，相邻的链接或板。特别是，这种限制是来自可能通往和来自所采用的板的连接和链接的数目。例如，一块被提供作为备份板并且现在被纳入到链之中的板向总线和链中的其他板至少其中之一提供了建立链接和连接的更宽广的可能性，改进了的失效修复方法可能适用于任何链部分和环节的失效。

假定通过纳入一块作为备份板而被提供的板，由此置换了例如一处失效的链接或一块板，已经修复了第一项失效，并且随后出现第二项失效，这时应对靠近前一块备份板、现在形成链的一部分的链部件或环节进行检查，看是否存在第二项失效。

对已纳入的板的可得到的性能进行评估，即，修复第一项失效所不需要的能力和功能或在不影响第一项失效的修复的条件下可以使用的能力和功能。这意味着必须保证所纳入的板足以修复第一项失效以及第二项失效。

在正确结果的情况下，例如，通过如上所述的配置，根据与第二项失效有关的已失效的板，或者通过建立介于各板之间或连接到总线的一处失效的链接，已纳入的板被激活，以补偿第二项失效。

否则，在不采取进一步的措施的条件下，就不能修复该链。对具有N+1冗余度的情况来说，需要例如通过置换失效的链部件，来对链进行维修。对于更高阶次的冗余度来说，借助于纳入如上所述的另一块备份板，就能获得失效的修复，或者在当前链含有一块以上备份板的情况下，可以确定失效的位置，以便检查进一步的失效是否与先前的备份板相邻。

确定进一步的失效是否是相邻的失效以及通过已纳入的板能否修复进一步的失效的顺序可以颠倒。接着，在已纳入的板不能补偿进一步的失效的情况下，对具有N+1冗余度的情况来说，失效位置的确定可以被省略。对于更高阶次的冗余度来说，可以在确定失效位置之后，就当前被纳入到链之中的一块进一步的先前的备份板进行性能评估。

作为具有N+1冗余度的一个实例，第一项失效是介于两块板之间的一处失效的链接，备份板被纳入到链中，以便起到链接的作用，即，提供透明的数据业务传送。作为第二项失效，若相邻于失效链路的一块板失效，则通过进一步地激活跟现在失效的板原先所提供的功能相同的数据业务处理功能，前一块备份板就能补偿第二项失效。

作为一个进一步的实例，若前一块备份板的性能是足够的话，就能由它来控制和处理两块或更多块相邻的失效板的数据业务。

为了实施改进的失效修复方法，向控制单元提供表征当前链，即，它的拓扑结构(例如，哪些板形成链，各块板在链中的顺序，板的各项功能)的信息，以及如上所述的表征链的当前状态的信息(例如，各板的工作状态，内部链接和外部链接)。要注意的是，这个处理过程使用了链的动态配置(例如，在初始化以后它的当前状态、配置、起动、可能的失效以及所需的修复)。使用静态链配置指的是尚未对失效进行修复，例如，上述的修复的失效检测。

当前通过一块已经作为备份板而提供的、并且现在被纳入到链中的一块板进行补偿的进一步的失效被监测。根据由前一块备份板已经修复的失效、现在被纳入的板以及最后检测的失效，来确定是否可以通过相关的板来修复最后的失效，以及如何将它用于失效修复。

若出现失效，就检查备份板是否已经投入工作。在后一种情况下，由备份板传送与失效相关的报警，或者从备份板发出报警，并且在故障检测过程中予以考虑。

在备份板没有被纳入到链之中以供失效修复之用的情况下，可以按照如上所述的方式来进行失效修复。

否则，对已失效的链部件进行评估，即，先前失效的、现在被备份板所置换的各链部件以及最后检测到的当前失效的链部件是否相邻的部件。在这个意义上，相邻的各链部件包括已失效的各块板，后者是在正常的链处理过程中的相邻板(例如，就通过该链的数据业务流而言相邻)，跟同一块板相关的已失效的链接，失效板以及通往失效板的失效链路，以及它们的组合。

若失效的部件彼此不相邻，则针对具有N+1冗余度的情况确定该链完全失效。如上所述，较高的冗余度将带来进一步的失效修复能力。

对相邻的失效的各链部件来说，备份板被配置去取代失效的部件及其功能，至少达到该链可以进一步地运行的程度。若当前要修复的最后的失效是一块板的第一项失效，则如上所述，将失效板的配置拷贝到备份板，但DXS配置除外。

对于一块板再次出现失效的情况来说，根据该失效已经被补偿以及该失效有待于当前进行修复，可以对备份板进行激活，以置换所有的失效板。若已经被纳入到链之中的备份板不能替换各失效板的所有功能，则仍有可能使该链继续运行。这里，例如，根据系统操作员的优先等级，来确定在数据业务控制和处理中，哪一部分应当保持。然后，相应地对备份板进行配置，以吸收最后的失效板的各自的配置。对这样一种配置来说，有可能在最后失效的出现前就从已经被备份板置换的一块先前的失效板中获得的备份板的配置，以满足数据业务需求。有利的是，备份板能吸收失效板的尽可能多的配置。

对于一处链接的第一次失效的情况来说，采用考虑到通过总线的数据业务方向的同步配置，备份板被这样配置，例如，通过它的VC-4成帧器，传送已失效的链路的数据业务。这里，DXS配置可以适于使用总线。

作为失效修复的结果，数据业务从链中流过，其中，根据失效情况以及备份板的能力，数据业务处理可以被完全恢复或者有所减少。

Claims (19)

1.一种用于在通信环境中支持不同的数据速率的方法，包括下列各步骤：

—提供至少两个单元，每一个单元都能够经由低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得由至少两个单元共同地提供为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力。

2.根据权利要求1所述的方法，包括下列各步骤：

—向至少两个单元中的至少其中之一提供一个支持高数据速率的接口，以及

—运行至少一个高数据速率接口，用以接收具有高数据速率的外部数据业务，该至少一个高数据速率接口形成链的起点。

3.根据权利要求1所述的方法，包括下列各步骤：

—向至少两个单元中的至少其中之一提供一个支持高数据速率的接口，以及

—运行至少一个高数据速率接口，用以输出具有高数据速率的内部数据业务，该至少一个高数据速率接口形成链的终点。

4.根据权利要求1所述的方法，包括下列各步骤：

—运行至少一个低数据速率接口，用于下列至少其中之一：输出为从具有高数据速率的内部数据业务中获得的低数据速率的数据业务，以及接收具有低数据速率的外部数据业务。

5.根据权利要求1所述的方法，包括下列各步骤：

—根据高数据速率所需的能力，对至少两个单元进行初始化，以便由至少两个单元来共同支持内部数据业务。

6.根据权利要求2所述的方法，包括下列各步骤：

—对形成链的起点和终点至少其中之一的至少一个高数据速率接口进行检测。

7.根据权利要求1所述的方法，包括下列各步骤：

—定义该链的预定的各种失效跟由至少两个单元所产生的报警之间的相关关系，

—从至少两个单元接收至少一次报警，以及

—根据为至少一种报警而定义的相关关系，来确定该链的一次当前失效。

8.一种用于在通信环境中支持不同的数据速率的装置，包括至少两个单元，每一个单元都能够经由低数据速率接口来支持预定的低数据速率，其中，该至少两个单元被链接，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得由至少两个单元共同地提供为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，至少两个单元中的至少其中之一包括一个支持高数据速率的接口，并且至少一个高数据速率的接口被安排用于接收具有高数据的外部数据业务，该至少一个高数据速率接口形成链的起点。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，至少两个单元中的至少其中之一包括一个支持高数据速率的接口，并且至少一个高数据速率的接口被安排用于输出具有高数据的内部数据业务，该至少一个高数据速率接口形成链的终点。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，至少一个低数据速率的接口被安排用于下列各项至少其中之一：输出具有从具有高数据速率的内部数据业务中获得的低数据速率的数据业务，以及接收具有低数据速率的外部数据业务。

12.根据权利要求8所述的装置，其中，根据高数据速率所需的能力对至少两个单元进行初始化，以便由该至少两个单元共同地支持内部数据业务。

13.根据权利要求8所述的装置，包括至少一个附加的单元，其被提供用于置换与链中一次当前失效有关的链中的部件。

14.一种在通信环境中用于支持不同的数据速率的接口装置，该接口装置被编程，并适于执行下列各步骤

—提供至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接该至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力由该至少两个单元来共同地提供。

15.在通信环境中用于支持不同的数据速率的接口装置，该接口装置包括一个在通信环境中用于支持不同的数据速率的装置，其包括至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，其中，该至少两个单元被链接，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得由至少两个单元共同地提供为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力。

16.一种使用低数据速率和高数据速率的数据业务的通信环境，该通信环境被编程，并适于执行下列各步骤

—提供至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接该至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力由该至少两个单元共同地提供。

17.一种使用低数据速率和高数据速率的数据业务的通信环境，该通信环境包括一个装置，在通信环境中用于支持不同的数据速率，其包括至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，其中，该至少两个单元被链接以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力由该至少两个单元共同地提供。

18.一种计算机程序产品，包括：

—程序代码部分，用于执行下列各步骤

—提供至少两个单元，每一个单元都能经由一个低数据速率接口来支持预定的低数据速率，

—链接该至少两个单元，以形成一条链，通过它来传送高数据速率的数据业务，使得为支持用于内部数据业务的高数据速率所需的能力由该至少两个单元共同地提供。

19.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其被存储在一种计算机可读记录介质之中。

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