CN1433186A - 修复具有sdh接口的链接插板的故障的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了修复具有SDH接口的链接插板的故障的方法和设备，其基本思想是至少提供几个备用插板与不同的插板链关联。通过连接不同的插板链的备用插板，得到一个备用插板的共享池。因此，分析备用插板与各自的链的关联情况至少实际上可以用备用插板修复在不同的链内任何插板的故障。特别是，本发明可以修复一些不取决于故障在这些链内的位置的故障。不同的链内的备用插板的个数确定了共享池内备用插板的个数，从而确定了可以修复的故障的最少个数。为了增大可修复的故障数，可以增多不同的链内的备用插板。此外，本发明还考虑到控制和重新配置至少原来形成不同的链中的一个链的插板、已经用于故障修复的备用插板和链其中之一，使得可以补偿的故障增多而不需要增多备用插板。

Description

修复具有SDH接口的链接 插板的故障的方法和设备

本发明基于在先申请EP02 360 031.5，该申请在此列作参考予以引用。

技术领域

本发明与使数据业务组件在通信环境中工作的方法和设备有关。具体地说，本发明涉及修复和补偿在通信环境中以链式连接工作的数据业务组件的故障。

背景技术

电信范围的扩大，特别是数据业务量的增大和参与系统和设备的增多要求传送数据业务的硬件具有更高的性能。特别是在2G和3G领域，由于预期业务量将显著增加，电信环境的操作员需要对故障和错误不敏感的高效率、高性能设备。

为了满足这个要求，通常用新开发和新设计的具有更高性能和更大容量的硬件接口代替已有的硬件接口。

这种措施对于适应迅速改变的电信环境的要求来说既不经济又费时间，而且也不灵活。例如，为了提高例如在具有同步数字分层结构(SDH)的系统内数据通信的性能，业已提供了诸如PCU之类的包括一些容量更大的插板的数据通信和分配专用设备。

一种解决方案是运行诸如分组控制单元或分组服务器之类的用作数据业务接口的原来按照PDH使用的数据通信设备，使得它的一些性能(例如数据率)较低的组件(例如插板)协同操作，支持所需的较高性能。具体地说，将需高性能实现的高负荷分配给一些不能独自支持这样高负荷的组件。

详细地说，使这样一个数据业务接口设备的一些插板作为一个插板链进行工作，这个链中的插板分担所要求的高数据业务性能所需的数据业务处理负荷。这例如可以使一个PDH分组服务器的原来支持2Mb/s的E1接口的插板作为一个插板链进行工作，提供数据业务率为140Mb/s和更高的SDH接口，例如STM-1。

然而，这样增强的通信环境由于复杂性增大，一些部分特别是其中一些部件容易出现故障和错误。因此，与先前的解决方法相比，这样增强的通信环境的可靠性和稳定性可能较差，而故障和错误例如对于高数据业务率的组件可能影响更大。以链式连接工作的插板的一个特殊问题是一系列随后的各插板的故障。

特别是，不能应用传统的运行措施。例如，一种检测单板或者说不是以链式连接的单板的故障的常规方法是由设备管理器进行硬故障检测。此外，定时对这些插板进行监测，如果在预定时间内没有应答所给出的请求，就认为有故障。而且，由于单个故障而引起多个特别是来自几个插板的接连报警会使人和技术人员受不了。因此，传统的也可以是通过定时器执行的故障检测对于SDH来说时间太长，而且对于高数据业务率的情况，相当占用额外的技术和人力资源。

发明内容

本发明的目的是提供提高在通信环境中使用的链式插板配置的可靠性和稳定性的解决方法。特别是，本发明旨在改善对以链式工作的插板的故障和错误修复。

本发明的基本思想是提供几个备用插板，其中至少有一个与一个不同的插板链关联。通过连接不同的插板链的备用插板，得到一个备用插板共享池(pool)。

因此，分析备用插板与各链的关联情况至少实际上可以用备用插板修复在不同的链内任何插板的故障。特别是，本发明可以修复无论出现在哪些链内、哪些位置上的故障。

不同的链内的备用插板的个数确定了共享池内备用插板的个数，从而确定了可以修复的故障的最少个数。为了增大可修复的故障数，可以增多不同的链内的备用插板。

根据以上基本思想，本发明提供了一种修复作为在一个电信环境内对数据业务进行支持、传送、计算之类的链的至少两个链单元的故障的方法。此外，每个链包括至少一个在正常的链操作中通常不用而可能在有故障的情况下用作备份链单元的备用链单元。在这里，链单元和备用链单元可以包括例如诸如SDH插板之类的数据通信和处理插板、在这些插板之间的通信链路之类。

每个链内的这些链单元由例如一个总线或任何其他适当的连接连接起来，支持数据业务通信和处理。链内的备用插板也接到在各自的链内数据业务通信和处理可能要用的各自总线上。

为了按照本发明修复链和链单元的故障，不同的链的备用链单元还相互连接，形成一个备用链单元共享池。最好，这种连接通过链总线建立，而此外的数据通信线路(例如总线)链接链总线。

对链及其单元进行监视，检测在一个链内的第一个故障，即一个有故障的链，确定与第一个故障关联的第一个有故障的链单元。修复第一个故障通过至少以下措施之一实现：将通过第一个有故障的链的数据业务流的方向反向；将第一个备用链单元纳入第一个有故障的链，使所纳入的第一个备用链单元代替第一个有故障的链单元工作；以及从第一个有故障的链中除去第一个有故障的链单元，将第一个备用链单元纳入第一个的有故障的链，以及使所纳入的第一个备用链单元代替除去的第一个有故障的单元工作，其中所纳入的第一个备用链单元是从备用链单元共享池中选出的。

备用链单元共享池的优点是使一个链内的故障修复不局限于本链的至少一个备用链单元。备用链单元共享池内的所有备用链单元原则上可供任何链内的故障修复使用。

结果，对于一个当前修复的故障来说，一个链的过去故障修复的情况是没有关系的。备用链单元共享池提供了不取决于当前有故障的链是否包括至少一个可供修复它的故障使用的备用链单元的修复能力。此外，备用链单元共享池还可以使故障修复最佳化，因为可以无论在当前有故障的链内是否有备用链单元可用和它们的特性如何可以选择一个对于修复当前的故障较为或最为充分的备用链单元。例如，假设链至少相对于各自的备用链单元是不同的，一个链的一个备用链单元可能对于另一个链的故障修复来说比那个链自己的备用链单元更为有效。

按照本发明，第一个故障修复后发生的故障可以象上面所明确的那样通过检测对于一个链的第二个故障和确定在当前有故障的链内的第二个有故障的链单元来修复。在这里，当前有故障的链可以是发生随后的故障(即第二个故障)的第一个有故障的链，也可以是任何其他的链。

为了修复当前有故障的链使之可以工作，至少执行下列步骤之一：将通过当前有故障的链的数据业务流的方向反向；将第二个备用链单元纳入当前有故障的链，使所纳入的第二个备用链单元代替第二个有故障的链单元工作；以及从当前有故障的链中除去第二个有故障的链单元，将第二个备用链单元纳入当前有故障的链，使所纳入的第二个备用链单元代替除去的第二个有故障的单元工作，其中所纳入的第二个备用链单元是从备用链单元共享池中选出的。

结果，即使在当前有故障的链就是用本链的备用链单元修复的第一个有故障的链(即已没有自己的备用链单元可用来修复自己的故障)的情况下，也可以用备用链单元共享池内的一个备用链单元来修复当前的故障。

对于任何链的第三个、第四个、第五个...第N个故障可以执行所说明的对于第二个故障执行的链故障修复步骤。已经用于修复先前故障的备用链单元的个数确定了修复随后的故障所需的备用链单元的个数。

例如，在先前的故障没有一个是通过将数据业务流方向反向来修复的情况下，就用第三个、第四个、第五个...第N个备用链单元修复。但是，在所有先前的故障可以通过将数据业务流方向反向修复的情况下，一个随后的故障只需要一个备用链单元，如果不是通过将数据业务流方向反向来修复的话。

假设通过将数据业务流方向反向修复故障只是在极个别情况才行，这样，象上面说明的那样可以修复的故障的数目就主要取决于备用链单元共享池内的备用链单元的个数。因此，按照本发明，将在备用链单元共享池内有N个备用链单元定义为N冗余度，意味着用N个备用链单元可以修复至少N个故障。

为了增大可修复的故障数，例如大于所配置的备用链单元的个数，可以执行一种增强的故障修复。在检测到一个随后的故障的情况下，可以用当前有故障的链的一个链单元或已用来修复先前一个故障的一个备用链单元修复这个随后的故障。对于后一种情况，当前有故障的链或任何其他的链可以用这个已用于故障修复的备用链单元修复。

此时，具体地说，根据当前故障，识别相应的有故障的链单元，根据在链内链单元的排列确定一个以前有故障的链单元与所识别的随后有故障的链单元的距离。用于距离测量的以前有故障的链单元可以是一个就在任何其他以前有故障的链单元的所识别的随后有故障的链之前发生故障的有故障的链单元。

可取的是，对随后的故障可以执行增强的修复，如果所确定的距离小于一个预定的距离的话。这样的增强修复可以包括下列步骤：将又一个备用链单元纳入有故障的链，以及使所纳入的备用链单元代替当前有故障的链单元工作；以及从相应的链中除去当前有故障的链单元，将又一个备用链单元纳入这个链，以及使所纳入的备用链单元代替所除去的链单元工作。

特别是，当前的故障可以根据来自相邻链单元的警报确定。

对于链单元的故障检测可以根据所明确的链内故障与链单元产生的警报的相关性。得到来自至少一个链单元的至少一个警报，有可能根据所明确的相关性确定一个链的当前的故障。

通过根据所明确的相关性排除明确与故障不相关的警报确定当前的故障，可以实现较快的故障检测。

在这至少一个警报不足以确定当前的故障时，期待接收来自至少一个链单元的至少又一个警报。可以响应由一个或多个链单元传送的差错信息、遵循传送给链单元的请求或者其他警报通信接收这至少又一个警报。然后，根据所明确的至少一个警报和至少又一个警报的相关性确定当前的故障。

此外，可以将至少一个链单元明确为在至少一个警报之后容易产生至少又一个警报的链单元。对所明确的链单元进行监视，或检验这至少一个警报是否不足以确定当前的故障。接收到来自所明确的链单元的至少又一个警报后，就根据所明确的至少一个警报和至少又一个警报的相关性确定当前的故障。

此外，本发明提供了适合和编程成执行以上步骤和/或具有执行以上步骤的装置的设备和系统。

此外，按照本发明设计的解决方案可以由具有执行以上所述之一的步骤的程序代码部分的计算机程序产品实现。

附图简要说明

在以下对本发明的优选实施例的说明中参考了一些附图，其中：

图1示意性地例示了可以采用本发明的电信环境；

图2示意性地例示了按照本发明设计的一个实施例；

图3示意性地例示了按照本发明设计的一个子机架配置；

图4示意性地例示了一个用于本发明的插板；

图5示意性地例示了按照本发明设计的含有链式连接的插板的子机架；

图6示意性地例示了按照本发明设计的链式连接的插板的故障状况；

图7示意性地例示了按照本发明设计的另一个子机架配置；

图8示意性地例示了安装在一个再分成两个子机架的机架内的一个电信设备的第二实施例；

图9示意性地例示了在第二实施例中的总线扩展情况；

图10示意性地例示了在第二实施例中所用的插板的版面；

图11示意性地例示了在发生一个故障的情况下通过扩展的总线传送业务的情况。

具体实施方式

下面，本发明将以采用同步数字分层结构(SDH)标准的电信环境为例进行说明。由于SDH在该技术领域内为众所周知，因此与SDH有关的详细说明从略。

参见图1，电信环境包括一个与其他网络(例如移动和固定电话网)、终端用户设备(例如电话机、计算机系统)、通信系统(例如互联网服务器)之类进行数据通信的网络。对于数据通信来说，这个电信环境的不同部分通过硬件接口相链接。在SDH的情况下，这样的接口是由提供SDH接口的设备形成的。

图2作为一个例子示出了将移动电话机环境和所关联的终端链接到有线电话环境的这样一个接口装置。移动电话环境由为送至和来自移动电话环境的数据通信提供输入和输出功能的光线路系统接至接口装置。详细地说，光线路系统包括一个光端口，它接至插板的光端口。插板的电端口接至数据通信的有线电话环境的终端。

插板机架的配置和工作情况的一般说明

下面，将概括介绍称为机架的设备及其工作情况。所用的原理也用于修复在“机架内链式连接的子机架插板的故障修复”那节内详细说明的故障。

这个设备或机架包括各有由总线连接的至少两个插板和至少一个备用插板。图3示出了每个子机架有单个备用插板的配置。

下面参考单个子机架和相应的插板所作的说明也适用于包括在设备内的所有子机架。

插板

在机架的子机架内装有一组插板。这些插板由子机架的用数字1对1编码的槽内。如4图所示，每个插板包括一个激光二极管LD，用来通过光(STM-1)链路与外部网络(或任何在这链路上的其他类似的目标设备)通信。

每个插板还包括两个由V0和V1表示的各有两个电端口EP1、EP2和一个光端口OP的帧调节器(framer)(例如为VC-4帧调节器)和一个将帧调节器V0、V1连接到它的电端口EP1、EP2和光端口OP上的数字交叉点开关DXS。通过DXS，插板接到子机架的槽上，而这些槽再通过总线或其他适当的连接连接起来。

子机架

如图5所示，子机架内的插板链包括若干个通过诸如电STM-1链路之类的大容量链路提供所需数据业务处理所需的安装插板B1，...，Bn。必须注意的是，预先假设在这个链内的插板没有次序，而在链接这些插板中也没有规则。此外，子机架还包括至少一个如在下面要看到的在子机架链内有故障和错误时使用的备用插板。备用子机架插板的数量确定了用备用插板修复子机架故障的链冗余度。必须注意的是，如上面所提出的那样，可修复子机架故障数可以大于备用子机架插板数。

至少子机架链的一个末端，即至少配置在子机架链一端的一个插板，例如通过它的高速率数据业务的光端口OP连接到一个外部网络上。

链式连接的插板的初始化

链的初始化和配置可以在提供硬件和软件功能的控制单元(未示出)的控制下执行。对插板在子机架链内的实际次序进行标识，以确定在子机架链内链接或分支差错(例如子机架链内的一个回路、丢失或超额的插板)、初始化子机架链和配置每个插板，使得数据业务可以流过这个子机架链。

这个过程的一个方面是每个插板将表示它所关联的槽的数据传送给链内它前面或后面的插板和从链内它前面或后面的插板接收表示相邻插板的槽的数据。

以上这一个或两个子机架链末端可以由机架的操作员和/或厂家链接到外部网络上。

此外，为控制单元提供表示属于子机架链的插板的子机架槽的信息(槽表)和表示一个或两个表示子机架链末端的API(应用程序接口)的信息。这例如可以直接由操作员/厂家实现，也可以通过电信环境的软件管理程序、来自机架的数据通信之类实现。

控制单元将表内每个插板的DXS配置成使得每个帧调节器V0连接到各自的光端口OP上而每个帧调节器V1连接到各自的电端口EP2上。

为了检测子机架链的一个或两个连接末端，激活表内每个插板的激光二极管LD。根据接收到的有关一个或两个API的信息，检验子机架表内每个插板是否传送来自激光二极管LD的数据信号(例如，对于STM-1情况为JO字节)。这样就可以检测到子机架链的末端。

在这里可以通过接收到的API的数量执行第一检验。例如，在检测一个API的情况下可能存在链接或分支差错，虽然接收到的有关API的信息表示是两个API，而不是三个、四个等。

对于上述确定子机架链的一个或两个末端来说，插板的所有激光二极管LD至少要激活一段短的时间。按照激光二极管LD的功率、光链路对外部网络的技术性能、安全性要求之类，激活所有的激光二极管因此可以认为是不适当的。作为一个备选方案，所关注的是只激活控制单元通过相应的API确定哪个插板实际接至外部网络所必需的一个或两个激光二极管LD。这样有限地激活激光二极管例如可以通过操作员手动执行，或者在操作员的硬件和/或软件部件的控制下执行。此外，这也可以通过例如由厂家或操作员将设备和/或插板配置成使得接至外部的激光二极管LD例如响应机架投入运行或来自控制单元的控制数据激活。

在有限激活激光二极管LD不足以确定子机架链的末端的情况下，链的末端可以如在前面所说明的那样通过激活所有子机架插板的激光二极管LD确定。

确定了子机架链接至外部网络的一个或两个末端后，将子机架表内每个不是链末端(即不接至外部网络)的插板的激光二极管LD去活。

接着，将子机架表内表示不是链的末端的每个插板上的DXS配置成使得每个帧调节器V0接到各自的电端口EP1上而每个帧调节器V1接到各自的电端口EP2上。

控制单元分别从子机架表内的每个插板接收或查询到表示每个插板所关联的子机架槽号的数据(例如，对于STM-1的情况为由每个VC-4帧调节器接收到的STM-1开销内的F1字节)。

根据以上DXS的配置和表示插板与子机架的槽的关联的信息，控制单元得出它的实际子机架链的“抽象图(abstract)”。例如，可以通过一个表内的一些插板-槽对的比较算法建立实际子机架链的抽象图。

也可以是，在象上面那样确定的子机架链的至少一个末端仍然没有与链内另一个插板连接的情况下，重新改建实际子机架链的抽象图。然后，将表示这个有问题的插板的槽上的DXS配置成使它的帧调节器V0接到相应的光端口OP上而它的帧调节器V1接到相应的电端口E1上。

重新根据以上DXS的配置和表示插板与子机架的槽的关联的信息，控制单元得出它的实际子机架链的“抽象图”。

在确定了实际子机架链(即子机架链的用来与外部网络进行数据通信的末端的插板)、链内插板的次序和插板与子机架的槽的关联情况后，控制单元就对在实际子机架链内的插板的部件进行配置。

至于插板及其部件的同步，子机架链内插板的同步源在沿着子机架链靠近链开始的那一侧上，即子机架链末端或连接到外部网络上与外部网络进行通信的相应插板的API上。

子机架链内插板的故障检测

为了检测配置成一个子机架链的插板的故障，分别提供了表征子机架的槽和插板在子机架链内的链接方式或插板的次序的信息。此外，还提供指示哪个插板形成子机架链的开始的信息。在有两个插板接到外部网络上的情况下，提供哪个(些)插板形成子机架链的末端的进一步信息。

这种控制单元为了对链式连接的插板执行故障检测所需的链信息可以通过上述链初始化得到。作为备选方案，这种信息可以由子机架本身或者它的操作员提供。有益的是，控制单元存储子机架链信息或者能访问提供足够的子机架链信息的存储设备。

警报由插板根据故障产生，传送给控制单元。根据例如象为SDH所规定的警报级别、指出是从哪个插板和/或从哪个插板的哪个部件产生警报和链信息，控制单元能够从警报得出是什么故障。

基本思想是明确子机架链的故障类型、每个故障预期有多少警报和警报顺序(如需要的话)以及每个故障哪个插板或哪些插板会产生警报，例如预期随后的警报包括由于先前产生的单个警报例如这个警报超过预定级别时产生的较降级别的警报之类。这种相关性考虑了报警的插板的部件和警报级别，例如如为SDH所定义的那样。

原则上，故障状况可以分为两类，其中一类为单个警报(即由于单个事件产生的警报)足以实际检测和确定潜在故障的，而另一类为单个警报不足以实际检测和确定潜在故障的。

对于足以执行故障检测的单个警报，控制单元不用进一步监视警报就可以将当前的警报与一个相应的故障关联。

在单个警报不足以检测故障的情况下，控制单元要等到产生随后的至少又一个警报，即出现至少又一个事件或故障。

此外，控制单元可以检查在第一个警报之后会产生的警报。

而且，可以利用由以前产生的单个警报引起的一些特定的所选警报或各种警报，例如在单个警报超过一个预定的级别时。根据这些警报，控制单元确定哪些警报对于故障检测是有关系的，从而相应地对相应的事件和插板或插板部件进行监视。为此，可以例如利用从原来的或者说第一警报中获得的部分信息对警报进行过滤。作为一个例子，第一警报提供是否检验在产生第一个警报的插板之前或之后的插板的信息。

此外，应该在第一个警报后发出的警报有可能没有发出或者没有检测到。于是，这种情况的本身可以看作是一个故障，可以明确这个故障与链及其单元的状况的相应相关性。

图5示出了对于一个有故障的内部链路的情况的故障检测的例子。由于在插板B2与插板B3之间的内部链路的故障，即有故障的链路FL，插板B2的帧调节器V1和插板B3的帧调节器V0产生警报LOS。这两个警报与当前的故障即链路FL有故障相关联。因此检测到的故障或指示这故障的信息提供给例如机架操作员，以便进行维修或替换有故障的部件。

一般说来，在一个插板或者它的一个部件内的故障不是局部的，即一个有故障的插板或部件将不会让那里的业务通过，从而在这个子机架链内引起着堵塞。例如，在一个插板的帧调节器V0和V1之一内的故障将导致这个插板完全失效，从而可以通过来自相邻插板的警报检测出这个有故障的插板。因此，以上给出的警报与故障的相关性和道致的故障检测可以基于产生警报的插板没有故障或者不是有故障的部件的假设。

对于以上假设不能完全适用的情况，例如如果一个插板的一个部件的故障不会导致这个插板完全失效，也可以采用这个根据相邻部件产生的警报检测故障的原理。这里，要考虑进一步的警报，以与上述关联类似的方式将这些警报与故障相关联。例如，一个插板的一个部件有故障，这个插板上的相邻部件将产生警报，可以用这警报来检测潜在的故障，确定有故障的部件。

子机架链的插板的故障修复

为了修复配置成链的插板和插板部件的故障，提供分别表征子机架的槽和插板的链接方式或子机架链内插板的次序的信息。此外，还提供指示哪个插板形成子机架链的开始的信息。在有两个插板接到外部网络上的情况下，还提供哪些插板形成子机架链的末端的进一步的信息。

这样的链信息可以由上述链初始化得到。作为另一个可供选择的方案，这样的信息可以由设备或者它的操作员提供。有益的是，控制单元存储链信息或者能访问提供足够链信息的存储装置。

此外，还提供指出存在故障、故障的类型和哪些插板受到影响的信息。这种故障信息可以用上述故障检测或者用设备操作员或者任何其他适当的诸如电信环境的中央单元(例如服务器，中央计算机系统)之类的源提供的信息得出。

出现故障后，根据指出出现的故障的类型和哪个插板有故障或者受故障影响的信息，执行自动“修复”。

按照实际的链状况，故障修复和使子机架链重新能工作的措施至少包括：

●改变通过子机架链的数据流的方向，

●将一个备用插板纳入子机架链，例如代替子机架链内插板之间的有故障的链路或者提供有故障的功能，以及

●通过纳入一个备用插板除去一个有故障的插板。

修复故障可以包括一个使数据业务通过子机架链的方向反向的过程。考虑到所用的SDH，对先前形成原来的子机架链的末端的插板执行APS(按照允许将业务从一个(光)现用链路切换到一个非现用链路的SDH标准的自动保护切换)。如果必需这样改变数据业务的方向，也可以将子机架链内每个插板的同步配置反向，例如如果一个插板从在反向的子机架链内它前面的一个插板取得它的同步的话。同步的反向也可以用如上面对链初始化所说明的相应措施实现。

按照为设备设计的冗余度，即在设备完全损坏前可允许的故障数或有故障的插板数，设置一个、两个、三个或更多个备用插板。为了代替一个有故障的插板，将备用插板与其余起作用的插板连接(在本说明的情况下为电连接)起来，形成预定原来形式的子机架链。例如可以通过将链式连接的插板的每个帧调节器的电端口连接到子机架设备的通常配置在子机架的底板上的总线上实现这样的连接。

如果一个在子机架链内的插板之间的链路有故障，就激活一个备用插板，代替损坏的数据业务线路。特别是，备用插板将提供透明的数据业务转发。在一种可比的方式中，可以将备用插板集成在子机架链内，提供先前可提供的而由于故障当前不支持的功能，这样就不必替换相应的插板。

在其中一个插板内出现故障的情况下，通过用一个在子机架内作为备用措施配置的可工作的备用插板替换有故障的或者包括有故障的部件的插板来“修复”故障。

备用插板与子机架链(实际上不再是链)的其余起作用的插板连接成使原来的子机架链得到恢复。对于连接子机架内的插板的总线的情况来说，通过配置备用插板内的DXS使代替的备用插板接到总线上进行工作。例如，备用插板的帧调节器各预先连接到总线的一个电端口上，对于具有两个电端口的帧调节器，总线包括一个双端口。为了使备用插板与子机架链的其余插板连接起来，必须将有故障的单元周围的插板的DXS重新配置成预先是间接与有故障的单元连接的这些帧调节器现在是通过总线间接与备用插板连接。

为了配置现在代替有故障的插板的备用插板，除了有故障的插板的DXS配置之外，将有故障的插板的配置拷贝给代替插板。代替插板的DXS配置必须按与其他插板和总线的实际连接予以修改。作为一种可供选择的方案，可以象上面对插板的链初始化所作的说明那样实现。

子机架链的插板的增强故障修复

以上故障修复有些局限于修复与子机架内备用插板数相应的那样多的故障。较高的冗余度，也就是子机架内有较多的备用插板，可以补偿较多的故障。然而，所希望的是，在保持备用插板较少的情况下修复较多的故障。这可以用下面要说明的链式连接的插板的增强故障修复来实现。

原理是控制前已纳入子机架链的能代替原来的子机架链的一个有故障的插板的备用插板，看它是否足以修复以后发生的另一个故障。由于以前的备用插板现在是实际链内的一个部件，因此结合在链的一个具体部分，对于这里所用的插板的情况，以前的备用插板一般说来局限于修复相邻的子机架链部分(例如相邻链路或插板)的故障。特别是，这个限制是由于可允许与所假设的插板的连接和链路的数量而引起的。例如，如果一个作为备用插板配置的而现在纳入子机架链的插板提供更广的建立至少与子机架链内的总线和其他插板之一的链路和连接的能力，对任何链部件和部分的故障来说增强的故障修复就是可能的。

假设第一个故障通过纳入一个作为备用插板配置的插板来代替例如一个有故障的链路或者插板修复，而接着发生第二个故障，于是对与现在形成子机架链的一部分的以前的备用插板相邻的链部件或部分检验是否存在第二个故障。

对所纳入的插板的可提供的性能进行故障评估，也就是评估它的不是修复第一个故障所需要的或者可以不影响修复第一个故障的情况下使用的能力和功能。这意味着必须证明所纳入的插板足以修复第一个故障和第二个故障。

在结果肯定的情况下，激活所纳入的插板以补偿第二个故障，例如通过如上面所说明的那样根据与第二个故障关联的有故障的插板进行配置或者通过建立一个在插板之间的链路代替有故障的链路或与总线的连接。

否则，子机架链可以通过纳入又一个备用的子机架插板(如果有的话)修复，或者用包括在一个机架内的子机架的子机架插板的故障修复进行修复，象下面要说明的那样。

确定另一个故障是否为一个相邻故障和确定这又一个故障是否可以由已纳入的插板修复的顺序可以相反。在已纳入的备用子机架插板不能补偿另一个故障或者没有另一个还没有用于故障修复的备用子机架插板可提供的情况下，可以省略确定故障位置，而故障修复将象在下面所说明的那样执行。

以单个备用子机架插板为例，第一个故障是一个在两个插板之间的链路故障，将备用插板纳入子机架链，用作一个链路，也就是提供透明的数据业务转发。如果，作为第二个故障，是一个靠近这个有故障的链路的插板有了故障，以前的备用插板可以通过再激活与以前由现在有故障的插板提供的相同的数据业务处理功能来补偿第二个故障。

作为另一个例子，可以用以前的备用插板控制和处理两个或更多个相邻的有故障的插板的数据业务，如果它的性能足以胜任的话。

对于进行增强的故障修复来说，需为控制单元提供表征当前子机架链的信息也就是它的拓扑结构(例如哪些插板形成这个链，这些插板在这个子机架链内的次序，插板的功能)和表征子机架链当前状态的信息(例如插板、内部链路和外部链路的工作状况)，例如象上面所说明的那样。注意，对于这个过程用的是对子机架链(例如，在初始化、配置、启动、可能的故障和所需的修复后的当前状况)的动态配置。如果没有故障还要修复，就用静态的链配置，例如对于以上对修复的故障检测。

对当前由一个作为备用插板配置的现在纳入子机架链的插板补偿的其他故障进行监视。按照已由以前备用的现在已纳入的插板修复的故障和最近检测到的故障，确定最近的故障是否能用这个插板修复和怎样用它来修复故障。

如果发生一个故障，就检验备用插板是否已经占用。在没有占用的情况下，与故障有关的警报可以由备用插板转发或者由备用插板产生，在故障检测过程中予以考虑。

在备用插板没有纳入子机架链进行故障修复的情况下，可以象上面所说明的那样执行故障修复。

否则，确定有故障的链单元(即现在由备用插板代替的以前有故障的链单元)与最近检测到的当前有故障的链单元是否为相邻单元。在这方面，相邻链单元包括在正常的链处理中是相邻的(例如对于通过链的数据业务流来说是相邻的)有故障的插板、与同一个插板关联的有故障的链路、有故障的插板和它们的有故障的链路及其组合。

对于相邻的有故障的链单元的情况，备用插板配置成至少在可以使子机架链再工作的程度上代替这些有故障的单元及其功能。如果当前需修复的最近的故障是一个插板的第一个故障，就除了DXS配置之外将这个有故障的插板的配置拷贝到备用插板上，象在前面所说明的那样。

对于一个故障是一个插板的又一个故障的情况，按照已经得到补偿的故障和当前需修复的故障，可以激活备用插板来代替所有有故障的插板。如果已经纳入链的备用插板不能代替这些有故障的插板的所有功能，它仍然可能再使链工作。此时，例如根据系统操作员的偏好确定应该维护数据业务控制和处理的哪个部分。然后，将备用插板配置成吸收最近有故障的插板的相应配置。对于这样的配置，将备用插板从一个在出现最近的故障前已经由备用插板代替的以前有故障的插板获得的配置修改成满足数据业务要求是可行的。有益的是，备用插板尽可能吸收有故障的插板的配置。

对于一个链路的第一个故障的情况，将备用插板配置成例如通过它的VC-4帧调节器，以考虑通过总线的数据业务方向的同步配置传送这个有故障的链路的数据业务。在这里，DXS可以这样配置，以便使用总线。

由于故障修复，数据业务流过子机架链，其中数据业务处理可以完全恢复或有所减弱，这取决于故障和备用插板的能力。

机架内链式连接的子机架插板的故障修复

如上所述，所用的设备称为机架，包括至少两个子机架，每个子机架包括至少两个插板。每个子机架的插板例如通过一个总线或任何其他适当的措施连接成一个子机架链，其中每个子机架包括至少一个备用子机架插板。

除以上对子机架详细说明的配置和工作情况(链形成、初始化、故障修复和增强的故障修复)之外，一般来说可以通过将一个子机架内的至少一个备用插板的连接或总线扩展到至少另一个子机架使机架的运行、维护和耐故障性最佳化。特别是，这样的总线扩展通过将备用插板各自的总线扩展到连接所有子机架应该允许利用在所有子机架内所有为故障修复配置的备用插板。

备用插板这样的连接并不是鉴于为不连接的子机架规定的功能和工作情况想形成机架的一些更大的子机架实体或者形成一个只有一个子机架的机架。相反，连接这些子机架保持了与原来为子机架规定的统一的功能，虽然可以将原来不与一个子机架关联的一个或多个插板，特别是备用插板，与这个子机架关联。

子机架备用插板的总线扩展

为了将一个子机架内的一个备用插板的总线扩展到包括在本机架内的另一个子机架，在以上所说明的这些插板的情况下，需要有另一个DXS与一个备用插板配合。例如，这另一个DXS可以设置在各自的子机架的底板上，与所述的备用插板配合。

图7例示了对于两个子机架的两个备用插板的这种备用插板总线扩展情况。注意，这个原理也适用于任何有多个子机架备用插板和多个子机架的情况。

故障检测

总的来说，象上面对单个子机架所说明的那样执行对于“连接的”子机架的故障检测。此外，由一个原来与一个子机架关联的而当前用于另一个子机架的故障修复的备用插板产生的警报由后一个子机架考虑。

故障修复

在如上面所述的在一个有故障的子机架本身内不能执行充分的故障修复(例如通过它的备用插板、改变业务流方向、增强的故障修复….)的情况下或者在下面说明的程序将保证更好的故障修复的情况下，用总线扩展到这个有故障的子机架的另一个子机架的一个备用插板(下面简称为“总线扩展的”备用插板)进行故障修复。

用“总线扩展的”备用插板进行故障修复将与根据一个原来与这个有故障的子机架关联的备用插板的故障修复类似地实现。具体地说，它应用了重新配置需与有故障的子机架关联的备用插板，例如在有故障的子机架内一个插板有故障和一个在插板之间的链路有故障的情况下。

此外，对于“总线扩展的”备用插板也可以用上面所述的增强故障修复，特别是如果在已经占用了“总线扩展的”备用插板的有故障的子机架内发生又一个故障的话。

在配置了多于一个“总线扩展的”备用插板的情况下，这组“总线扩展的”备用插板例如由基于软件的控制措施或操作员的设备管理器监视。一旦发生一个故障，就确定是否需要一个“总线扩展的”备用插板和是否可得到一个“总线扩展的”备用插板。选择一个可得到的“总线扩展的”备用插板，例如一个最接近这个故障的“总线扩展的”备用插板，对所选的“总线扩展的”备用插板进行配置，可能包括如上所述对相邻的插板的重新配置。

结果，将以前有故障的子机架修复成占用所纳入的“总线扩展的”备用插板和使数据业务流和处理象在有这个故障前那样执行。

必须注意的是，以上说明的根据“总线扩展的”备用插板的故障修复还可以用于没有配置成链的子机架插板，例如单子机架插板。然而，选择上述链式连接的子机架插板作为例子是为了介绍在此所揭示的解决方法的复杂性和灵活性。

下面将说明图8至11所示的本发明的另一个实施例。

图8示出了一个安装在机架R内的电信设备。机架R再分成两个子机架SR1、SR2。子机架SR1、SR2各有若干个槽，用来容纳若干个单元插板B1a-Bna、B1b-Bnb和至少一个备用单元插板SP1，SP2。底板BP1、BP2使每个子机架SR1、SR2内的各个插板可以相互连接。在每个插板的正面上，可以手动地插入外接头EXT。在所示的这个例子中，子机架SR1内的插板B1a和B2a具有外部E1连接，而在子机架SR2内的插板B1b至Bnb在正面外部相互连接，形成如上面所说明的一个单元链。一些插板用虚线示出，象征着不必所有的可用槽都带插板。相反地，一些槽可以是空的，例如在设备没有满负荷使用时。

按照本发明的原理，每个子机架还含有一个备用插板。底板形成了一个总线，使得一个插板的内部故障可以用备用插板修复，也就是使一个有故障的插板退出工作，而将现在包括备用插板的其余插板重新配置成接管这个有故障的插板的工作。在有故障的插板与其他插板之间原来的外部互连现在由底板总线代替。这通过使用插板上的交叉点开关实现。

然而，如果在例如子机架SR1内的第一个故障已经用备用插板SP1修复，在同一个子机架内就没有另一个备用插板可用来修复第二个故障。但是，在子机架SR2内的备用插板SP2可能是可用的。因此，本发明的基本思想是将底板总线BP1扩展成包括两个子机架。这种情况如图9所示。

每个与一个备用插板连接的总线由内部总线互连EBUS扩展到所有的子机架。底板上的交叉点开关DXS可以为每个插板选择它将连接的总线。总线BP1现在将备用插板SP1与两个子机架内的所有受保护的插板连接，而总线BP2将备用插板SP2也与两个子机架内的所有受保护的插板连接。如果例如插板B3a有故障，子机架SR1的底板上的交叉点开关DXSa可以切换成使备用插板SP1通过总线BP1或者备用插板SP2通过总线BP2代替有故障的插板。因此，备用插板SP1和SP2形成了一个对于所有子机架的备用插板共享池。

图10示意性地示出了插板的版面。每个插板有在正面上的若干个E1端口，在背面的一个STM-1光端口OP、两个STM-1电端口EP1和EP2，以及一个多路复用器MUX、两个VC-4帧调节器F1和F2和一个板载交叉点开关DXS。DXS使两个帧调节器可以连接到任何STM-1端口上。在插板插入它的子机架的槽时，STM-1电端口EP1和EP2就接到子机架的底板总线上。

现在假设图9中的插板B2b有故障。控制单元(未示出)，即软件驱动的设备管理器，重新配置相邻的插板B1b和B3b，以便用一个备用插板代替这个有故障的插板。再假设备用插板SP2已经占用，不可供修复使用。因此，修复必须用在子机架SR1内的备用插板SP1。这样，DXS1和DXS3就转到总线BP1上。插板B1b重新配置成将输出端91的业务传送到总线92上，而插板B3b重新配置成从总线93而不是从外部输入端94接收业务。备用插板SP1现在装入与有故障的插板B2b以前相同的配置参数，因此接管这个有故障的插板的工作。图11示出了代替有故障的插板B2b重新传送业务的情况。

最好，首先用同一个子机架内的备用插板，只有在同一个子机架内的修复不可能的情况下才用总线扩展的备用插板修复。然而，任何从共享池中选择其他可用的备用插板的方式也是可行的。

本发明特别适合于节点内的数据处理分配给若干由一个内部SDH型总线系统链接或者相互连接的插板的诸如2.5G或3G无线电网(GPRS，EDGE，或者UMTS)的无线电节点控制器或者多BSS快速分组服务器之类的电信设备。

对于理解了以上原理和实施例的熟悉该技术领域的人员来说，显然本发明并不局限于这些具体实施例，各种修改和替换都是可以的。例如，总线扩展可以通过相应的交叉点开关随机地连接两个子机架的备用插板而不是受保护的插板。本发明也不局限于用于只有两个各有五个受保护的插板和只有一个备用插板的子机架的情况。本发明也不局限于SDH型总线系统，而是还可以用于其他总线或其他总线系统，诸如基于以太网的总线之类。

Claims (10)

1.一种配置在一个再分成至少两个子机架的机架内的抗故障电信设备，其中：

所述至少两个子机架各包括两个或更多个用于数据通信的单元插板和至少一个备用单元插板；

在每个子机架内，任何所述单元插板和所述备用单元插板都是可以通过一个总线连接的；

这些子机架中的至少一个子机架的总线扩展到另一个子机架，形成一个备用单元的共享池；

所述电信设备还包括一个控制单元，用来和编程成

●监视至少这些子机架中的一个子机架，以检测故障，

●确定与所述故障关联的故障单元插板，以及

●使同一个子机架的备用单元插板工作或者使另一个子机架的备用单元插板通过扩展总线工作，代替有故障的单元插板。

2.一种按照权利要求1所述的抗故障电信设备，其中每个子机架具有各自专用的底板，所述总线配置在相应子机架的底板内。

3.一种按照权利要求1所述的抗故障电信设备，其中所述插板通过数字式交叉点开关可连接到所述扩展的总线上。

4.一种按照权利要求1所述的抗故障电信设备，其中所述单元插板相互连接成一个单元链。

5.一种在一个抗故障电信设备内的故障修复的方法，所述方法包括下列步骤：

●提供两个或更多个各包括两个或更多个用于数据通信的单元插板和至少一个备用单元插板的子机架；所述单元插板和所述备用单元插板都是可以通过一个总线连接的，且这些子机架中的至少一个子机架的总线扩展到另一个子机架，形成一个备用单元插板的共享池；

●监视至少这些子机架中的一个子机架，以便检测在所述子机架内的故障，

●确定与所述故障关联的有故障的单元插板，以及

●使同一个子机架的备用单元插板工作代替有故障的单元插板或者使另一个子机架的备用单元插板通过扩展总线工作代替有故障的单元插板。

6.一种按照权利要求5所述的方法，所述方法包括根据来自相邻单元插板的警报检测任何单元插板的故障的步骤。

7.一种按照权利要求5所述的方法，所述方法包括下列步骤：

明确单元插板的预定故障类型与单元插板所要产生的警报的相关性，

接收来自这些单元插板中的至少一个单元插板的至少一个警报，以及

根据所明确的这至少一个警报的相关性确定任何单元插板的当前故障。

8.一种按照权利要求7所述的方法，所述方法还包括根据所明确的相关性通过排除与已规定的故障不相关的警报确定当前故障的步骤。

9.一种按照权利要求7所述的方法，所述方法还包括下列步骤：

●如果至少一个警报不足确定当前故障，接收来自至少这些单元插板中的一个单元插板的至少又一个警报，以及

●根据所明确的这至少一个警报和至少又一个警报的相关性确定当前故障。

10.一种按照权利要求7所述的方法，所述方法还包括下列步骤：

●明确这些单元插板中的至少一个单元插板为容易在至少一个警报之后产生至少又一个警报的单元插板，

●如果至少一个警报不足以确定当前故障，监视这些单元插板中的至少一个单元插板，

●接收来自这些单元插板中的所明确的至少一个单元插板的至少又一个警报，以及

●根据所明确的所述至少一个警报和至少又一个警报的相关性确定当前故障。

Images