DE60217279T2

DE60217279T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung im Fehlerfall von OAM paketen zwischen ATM und geschalteten Netzwerken

Info

Publication number: DE60217279T2
Application number: DE60217279T
Authority: DE
Inventors: Gary J. Orleans Puppa; Robin Jeffrey Kanata Park; Brett Graham Ottawa Cameron; Gatot Kanata Susilo
Original assignee: Alcatel Canada Inc
Current assignee: Nokia Canada Inc
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: US20060203717A1; US20030112760A1; EP1320219A3; DE60217279D1; CN1430386A; EP1320219A2; US7092361B2; US7596094B2; CN100442746C; EP1320219B1

Description

Die Erfindung betrifft digitale Kommunikationssysteme und insbesondere einen Netzmodus, der in der Lage ist, Verkehr im asynchronen Übertragungsmodus für eine Verbindung mit Kennsatzschaltung für mehrere Protokolle (MPLS) bereitzustellen.
Die MPLS gewinnt schnell Unterstützung in der Kommunikationsindustrie als Hochgeschwindigkeitskern vieler Kommunikationsnetze. Es werden Netze entwickelt und eingesetzt, die ATM-Netze mit MPLS-Netzen koppeln. Es werden neue Netzsysteme entwickelt, die sowohl MPLS- als auch ATM-Netztopologien integrieren.
Für jede Topologie gibt es ein separates Protokoll für Betrieb, Verwaltung und Wartung (OAM) zum Erzeugen und Übertragen von OAM-Nachrichten, ob in Zellen, Paketen, Frames oder einem anderen Format.
Ein ATM-MPLS-Mediatisierungssystem ist in der Druckschrift von Alcatel mit dem Titel "ATM in the next generation network – ATM-MPLS mediation" umrissen, die im Alcatel Technical White Paper, XX, XX, 31. August 2001 (2001-08-31), Seiten 1-16, XP002236633, veröffentlicht wurde. Diese Druckschrift erörtert Standards für die Weiterleitungsinteroperabilität und nennt eine ATM/MPLS-Mediatisierungsfunktion, die in der Lage ist, den Status eines LSP-Tunnels anzukündigen. Jeder nicht behebarer Fehler im MPLS-Kern wird dem ATM-Netz gemeldet, so dass ein alternativer Weg verwendet werden kann.
Die ATM-MPLS-Vernetzung wird auch in den Papier "ATM-MPLS network internetworking version 1.0 AF-AIC-0178.000", Technisches Komitee des ATM-Forums, XX, XX, Bd. af-aic- 178.0000, August 2001 (2001-08), Seiten 1-23, XP002236635, erörtert. Dieses Papier erörtert Aspekte der Vernetzung auf Verwaltungsebene für ATM-MPLS-ATM mit einer Vernetzungsfunktion, die fähig ist, ATM-OAM-Information über das MPLS-Netz durch Einkapselung von ATM-OAM-Zellen in MPLS-Frames zu übertragen.
Aspekte, die die QoS-Bereitstellung über heterogene Domänen betreffen, werden in einem Papier der Autoren Krasnodembski K et. al. mit dem Titel "End-to-end QoS provisioning across heterogeneous domains" erörtert, das in Proceedings of the IEEE conference 2000 on high performance switching and routing, Heidelberg, Deutschland, 26.-29. Juni 2000, Proceedings of the IEEE conference on high performance switching and routing, New York, NY: IEEE, US, 26. Juni 2000 (2000-06-26), Seiten 333-341, XP001075719 ISBN: 0-7803-5884-8 veröffentlich wurde. Das Papier erörtert einen QoS-Router zwischen Domänen im Kontext von auf RSVP basierenden Domänen und ATM-Domänen.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Melden einer Dienstunterbrechung an Netzknoten nach Anspruch 1.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Rand-Umschalter für asynchronen Übertragungsmodus/Kennsatzumschaltung für mehrere Protokolle (ATM/MPLS) nach Anspruch 8.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Übertragung von OAM-Pakete betreffender Information zwischen ATM- und Umschaltnetzen, wie MPLS-Netzen, wie sie erzeugt und übertragen werden, bereitzustellen.
Eine Ausführungsform stellt ein Verfahren zum Melden eines ein zweites Kommunikationsnetz betreffenden Fehlers an ein erstes Kommunikationsnetz, wobei das erste Kommunikationsnetz mit dem zweiten Kommunikationsnetz verbunden ist, wobei das erste Kommunikationsnetz ein erstes OAM-Protokoll aufweist, das so ausgelegt ist, dass es die Integrität des ersten Kommunikationsnetzes überwacht, wobei das zweite Kommunikationsnetz ein zweites OAM-Protokoll aufweist, das so ausgelegt ist, dass es die Integrität des zweiten Kommunikationsnetzes überwacht, wobei das Verfahren umfasst:
Erfassen des das zweite Kommunikationsnetz betreffenden Fehlers;
Erzeugen einer ersten OAM-Zelle des ersten OAM-Protokolls, die die Erfassung des Fehlers angibt;
Übertragen der ersten OAM-Zelle zum ersten Kommunikationsnetz, um dem ersten Kommunikationsnetz den Fehler anzuzeigen.
Somit stellt ein Netzelement, wie ein Rand-Umschalter, einen Anschlusspunkt für ein erstes Netz, wie ein ATM-Netz, an ein zweites Netz, wie ein MPLS-Netz, bereit, überwacht die Integrität eines Leitweges in dem zweiten Netz, das an den Rand-Umschalter angeschlossen ist, und überträgt Fehlerinformation, die zum dem Leitweg des zweiten Netzes gehört, an das erste Netz.
Das erste Kommunikationsnetz kann an einem Netzelement an das zweite Kommunikationsnetz angeschlossen sein.
Das erste Kommunikationsnetz kann ein ATM-Netz sein, das erste OAM-Protokoll kann ein ATM-OAM-Protokoll sein, das zweite Kommunikationsnetz kann ein MPLS-Netz und das zweite OAM-Protokoll kann ein MPLS-OAM-Protokoll sein.
Die Erfassung des Fehlers kann am Netzelement auftreten.
Da Netzelement kann so ausgelegt sein, dass es Konnektivitätsverifikationszellen aus dem zweiten Kommunikationsnetz empfängt.
Der mit dem zweiten Kommunikationsnetz zusammenhängende Fehler kann am Netzelement durch Erkennung des Ablaufs eines Zeitintervalls erfasst werden, in dem eine Anzahl von Konnektivitätsverifikationszellen nicht empfangen wurde.
Die Anzahl von Konnektivitätsverifikationszellen kann wenigstens drei betragen.
Die erste OAM-Zelle kann eine ATM-AIS-Zelle sein.
In einer Ausführungsform wird ein Netzelement zum Anschließen eines ersten Kommunikatoinsnetzes an ein zweites Kommunikationsnetz bereitgestellt. Das erste Kommunikationsnetz weist ein erstes Kommunikationsprotokoll und ein erstes OAM-Protokoll zur Verwendung bei der Überwachung der Integrität des ersten Kommunikationsnetzes auf. Das zweite Kommunikationsnetz weist ein zweites Kommunikationsprotokoll und ein zweites OAM-Protokoll zur Verwendung bei der Überwachung der Integrität des zweiten Kommunikationsnetzes auf. Das Netzelement beinhaltet einen ersten Abschnitt, der dafür ausgelegt ist, Kommunikationen für das erste Netzelement mit dem ersten Kommunikationsnetz bereitzustellen und dem Netzelement Fehler im ersten Kommunikationsnetz zu melden. Der erste Abschnitt erfasst die Fehler, die mit dem ersten Kommunikationsnetz zusammenhängen. Das Netzelement beinhaltet auch einen zweiten Abschnitt, der dafür ausgelegt ist, Kommunikationen für das Netzelement mit dem zweiten Kommunikationsnetz bereitzustellen, zu erfassen, dass der erste Abschnitt dem Netzelement den Fehler gemeldet hat und dem zweiten Kommunikationsnetz den Fehler zu melden.
In weiteren Aspekten der Erfindung werden verschiedene Kombinationen und Untermengen der obigen Aspekte bereitgestellt.
Das vorhergehende und weitere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen davon und den beigefügten Zeichnungen deutlicher, die nur als Beispiel die Prinzipien der Erfindung darstellen. In den Zeichnungen, in denen gleiche Elemente gleiche Bezugszahlen aufweisen (und in denen einzelne Elemente eindeutige alphabetische Beifügungen tragen), sind:
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzes, das zwei Rand-Umschalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst, die jeweils ein ATM-Netz mit einem Netz mit Kennsatzschaltung für mehrere Protokolle (MPLS) verbinden;
2 zeigt ein Blockdiagramm des Tunnels im MPLS-Netz, der die ATM/MPLS-Rand-Umschalter von 1 verbindet;
3 zeigt ein Blockdiagramm einer ATM-Zelle und eines ATM-Rahmens und ihres äquivalenten MPLS-Rahmens, der von einem Rand-Umschalter von 1 erzeugt und gehandhabt wird;
4 zeigt ein Blockdiagramm, das die Fehlerpunkte im ATM-Netz, dem ATM/MPLS-Rand-Umschalter und dem MPLS-Netz von 1 darstellt;
5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Beziehung zwischen ATM-OAM-Zellen und MPLS-OAM-Rahmen im Netz von 1 darstellt;
6 zeigt ein Blockdiagramm, das die Zusammenarbeit von MPLS-Fehlerangaben mit der ATM-Verbindungssteuerung im ATM/MPLS-Rand-Umschalter von 1 zeigt; und
7 zeigt ein Zustandsdiagramm eines MPLS-OAM-Automaten, der im ATM/MPLS-Rand-Umschalter von 6 vorhanden ist.
Die nachfolgende Beschreibung und die darin beschriebenen Ausführungsformen sind nur als Darstellung eines Beispiels oder von Beispielen besonderer Ausführungsformen der Prinzipien der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Diese Beispiele sind zu Zwecken der Erläuterung und nicht der Einschränkung jener Prinzipien der Erfindung bereitgestellt. In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Teile in der gesamten Beschreibung und den Zeichnungen mit den gleichen jeweiligen Bezugszahlen markiert.
1.0 Grundlegende Merkmale des Systems
Kurz: die Ausführungsform stellt ein System und ein Verfahren zum Übertragen von Information in OAM-Nachrichten aus einem Nicht-ATM-Netz bereit.
In der Ausführungsform stellt ein ATM/MPLS-Rand-Umschalter einen Anschlusspunkt für ein ATM-Netz an ein MPLS-Netz bereit, überwacht die Integrität des Leitweges in dem an den Rand-Umschalter angeschlossenen MPLS-Netz und überträgt in MPLS-OAM-Rahmen empfangene Fehlerinformation, die zum MPLS-Leitweg gehört, an die angeschlossenen ATM-Netze.
Zuerst wird eine Beschreibung einer Netzkonfiguration mit einem zu der Ausführungsform gehörigen Netzelement bereitgestellt, gefolgt von einer Beschreibung der Komponenten der Elemente. Als Nächstes werden Fehler-OAM-Protokolle beschrieben, die von dem Netzelement empfangen und für zwei verschiedene Netzprotokolle verarbeitet werden, und schließlich wird ein Schnittstellensystem für die verschiedenen OAM-Schemata für die beiden verschiedenen Netze beschrieben.
2.0 Systemkonfiguration
Es folgt eine Beschreibung eines Netzes mit einem zur Ausführungsform gehörigen Umschalter. Unter Bezugnahme auf 1 ist das Kommunikationsnetz 100 gezeigt, das ein erstes ATM-Netz 102(1), ein zweites ATM-Netz 102(2) und ein Netz 104 mit Kennsatzschaltung für mehrere Protokolle (MPLS) umfasst. Die ATM-Netze 102 umfassen eine Anzahl von miteinander verbundenen ATM-Umschaltern 106, die durch Kommunikationsverbindungen 108 verbunden sind, die jeweils ATM-Verkehr darauf tragen können.
Am Rand des ATM-Netzes 102(1), stellt ein ATM-Rand-Umschalter 110(1) einen Anschluss für eine Teilnehmerausrüstung (CPE) 112(1) an das ATM-Netz 102(1) über die Verbindung 116(1) bereit. Ebenso stellt an einem Rand des ATM-Netzes 102(2) der ATM-Rand-Umschalter 110(2) eine Verbindung für eine CPE 112(2) mit einem ATm-Netz 102(2) über die Verbindung 116(2) bereit. Der ATM-Rand-Umschalter 110(1) ist so gezeigt, dass er eine Verbindung mit einem weiteren ATM-Netz 114 aufweist. Der ATM-Rand-Umschalter 110(1) ist an Elemente im ATM-Netz 102(1) angeschlossen. Ebenso ist der ATM-Rand-Umschalter 110(2) an Elemente im ATM-Netz 102(2) angeschlossen.
Das MPLS-Netz 104 umfasst MPLS-Umschalter 118, die über Kommunikationsverbindungen 120 miteinander verbunden sind. An einem Rand des MPLS-Netzes 104 stellt ein ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) eine Schnittstelle zwischen dem ATM-Netz 102(1) und dem MPLS-Netz 104 bereit. An einem weiteren Rand des MPLS-Netzes 104 stellt ein ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) eine Schnittstelle zwischen dem ATM-Netz 102(2) und dem MPLS-Netz 104 bereit.
Unter Bezugnahme auf 2 kommunizierten die ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 mit den MPLS-Umschaltern 118 im MPLS-Netz 104 über Kommunikationsverbindungen 124. Die Kommunkationsverbindungen 124 sind zwei Glasfaserkabel, die unidirektionale Daten zwischen einem MPLS-Umschalter 118 und einem ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 tragen. Die Kommunikationsverbindungen 120 sind zwei Glasfaserkabel, die unidirektionale Daten zwischen zwei MPLS-Umschaltern 118 tragen. Bei der Kommunikationsverbindung 124(1) werden vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) zum MPLS-Umschalter 118A in Richtung des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122(2) getragene Kommunikationen auf einem Kabel 210 getragen; Kommunikationen in die andere Richtung werden auf einem Kabel 212 getragen. Ebenso weisen die Kommunikationsverbindungen 120 und 124(2) Kabel 210 in Richtung des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122(2) und Kabel 212 in Richtung des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122(1) auf.
Die MPLS-Umschalter 118 nutzen reservierte und vorher vereinbarte MPLS-Leitwege, um Verkehr im MPLS-Netz 104 zu tragen. Diese reservierten und vorher vereinbarten MPLS-Leitwege oder Tunnel bestehen aus zwei kennsatzgeschalteten Pfaden (LPS) 200 und 202 zwischen den ATM/MPLS-Rand-Umschaltern 122(1) und 122(2). Es ist einzusehen, dass der Begriff "Tunnel" mit dem Begriff "MPLS-Leitweg" austauschbar ist. Beim Tunnel 204 trägt der LSP 200 Verkehr vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2). Ebenso trägt beim Tunnel 204 der LSP 202 Verkehr vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1).
2.1 ATM- und MPLS-Format-Umwandlung
Da die ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 sich am Rand eines ATM-Netzes und eines MPLS-Netzes befinden, muss jeder ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) für zwischen ATM-Netz 102 und MPLS-Netz 104 gesendeten Verkehr ATM-Zellen und -Rahmen in MPLS-Rahmen übersetzen und umgekehrt. Unter Bezugnahme auf 3 sind Aspekte der Umwandlung von ATM-Zellen und -Rahmen, die vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) von der CPE 110(1) her empfangen werden, in MPLS-Rahmen und umgekehrt gezeigt.
Wie in der Technik bekannt ist, können ATM-Daten entweder zu Zellen oder Rahmen verkapselt sein. Zelle 300 umfasst 48 Bytes Daten in Datenfeld 302 und fünf Bytes Kopfdaten in Kopffeld 304. Das Kopffeld 304 umfasst Daten in Zusammenhang mit Fehlerprüfungen und Adressinformation. Häufig werden ATM-Zellen 300 dazu verwendet, Sprachanrufe in AAL 1/2/5-Signalisierungsparametern zu codieren. ATM-Rahmen werden verwendet, um größere Datengrößen zu tragen. Ein beispielhafter ATM-Rahmen 306 umfasst ein Datenfeld 308, das 65 kBytes an Daten aufweisen kann. Das Kopffeld 310 ist mit dem bei der ATM-Zelle 300 verwendeten Kopffeld 304 vergleichbar. Wenn ein ATM-Verkehr das ATM-Netz 102 verlässt und für MPLS 104 bereitgestellt wird, müssen für jede der ATM-Zellen 300 und der ATM-Rahmen 306 die Daten und die Kopfinformation in einen MPLS-Rahmen 312 übertragen werden.
Der MPLS-Rahmen 312 umfasst ein Datenfeld 314, ein Kopffeld 316, ein erstes Kennsatzfeld 318 und ein zweites Kennsatzfeld 320. Wenn Daten einer ATM-Zelle 300 oder eines -Rahmens 306 in einen MPLS-Rahmen 312 übertragen werden, wird das jeweilige ATM-Datenfeld (entweder Datenfeld 302 oder 308) in das MPLS-Datenfeld 314 eingefügt. Ebenso wird der Inhalt der jeweiligen Kopffelder der ATM-Zelle oder des -Rahmens (entweder Kopffeld 304 oder Kopffeld 310) in das MPLS-Kopffeld 316 eingefügt. Das Kopffeld 316 kann ein Bestandteil des Datenfeldes 314 sein.
Der Inhalt des ersten Kennsatzes 318 und des zweiten Kennsatzes 320 stellen Routinginformation für den MPLS-Rahmen 312 durch das MPLS-Netz 104 bereit. Das erste Kennsatzfeld 318 enthält Identifikationsinformation im Zusammenhang mit dem MPLS-Leitweg für den MPLS-Rahmen 306. Das zweite Kennsatzfeld 320 enthält Verbindungsinformation im Zusammenhang mit der bestimmten internen ATM-Verbindung, die vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 am Ende des Leitweges für eine Verbindung zum stromabwärtigen ATM-Netz 102 zu verwenden ist.
2.2 Beschreibung des Umschalters
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 eine ATM-Karte 400, eine Strukturkarte d402, eine MLPS-Karte 404, wenigstens einen ATM-Anschluss 406, wenigstens einen MPLS-Anschluss 408, zwei Strukturanschlüsse 410 und 412, eine Steuerungskarte (in dieser Figur nicht gezeigt) und zwei I/O-Karten (nicht gezeigt).
Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 koppelt das ATM-Netz 102 an das MPLS-Netz 104. Daher weist er eine ATM-(Leitungs)Karte 400 zum Koppeln an eine Verbindung zum ATM-Netz und eine MPLS-(Leitungs)Karte 404 zum Koppeln an eine Verbindung zum MPLS-Netz 104 auf. Das ATM-Netz 102 verbindet sich mit der ATM-Karte 400 des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122 über die Verbindung 108(1) über den ATM-Anschluss 406 und eine Eingangs/Ausgangs(I/O)-Karte (nicht gezeigt). Das MPLS-Netz 104 verbindet sich mit der MPLS-Karte 404 über die Verbindung 124(1) über den MPLS-Anschluss 408 und eine I/O-Karte (nicht gezeigt). In dem ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122, kann die ATM-Karte 400 Verkehr für die Strukturkarte 402 über den Strukturanschluss 410 bereitstellen, und die Strukturkarte 402 kann sich über den Strukturanschluss 412 mit der MPLS-Karte 404 verbinden.
In der Richtung 440 empfängt die ATM-Karte 400 Zellen 300 und Rahmen 306, die von einem ATM-Netz 102 übertragen werden, und wandelt sie in ein internes Format zur Verarbeitung durch die Strukturkarte 402 um. Für Verkehr, der für das MPLS-Netz 104 bestimmt ist, gibt die Strukturkarte 402 den Verkehr an die geeignete MPLS-Karte 404 weiter. Die MPLS-Karte 404 wandelt ihren empfangenen Verkehr wie früher beschrieben in MPLS-Rahmen 312 um und überträgt die MPLS-Rahmen 312 über Verbindung 124(1) zum MPLS-Netz.
In der Richtung 442 empfängt die MPLS-Karte 404 Rahmen 312, die von einem MPLS-Netz 104 über die Verbindung 124(1) übertragen werden, und wandelt sie in ein internes Format zur Verarbeitung durch die Strukturkarte 402 um. Die MPLS-Karte 404 gibt die internen Daten an die Strukturkarte 402 weiter. Für Verkehr, der für das ATM-Netz 102 bestimmt ist, gibt die Strukturkarte 402 ihre Ausgabe an die geeignete ATM-Karte 400 weiter. Die ATM-Karte 400 wandelt den Verkehr wie in 3 gezeigt in Zellen 300 oder Rahmen 306 um und überträgt sie über Verbindung 108(1) in das ATM-netz 102.
Außer zum Bereitstellen einer Verkehrsschnittstelle für ATM/MPLS-Verkehr ist der ATM/MPLS-Rand-Umschalter in der Lage, einen Fehler im MPLS-Netz 104 dem ATM-Netz 102 anzugeben, indem er den Tunnel 204 überwacht und die Ankunft von MPLS-OAM-Rahmen dem ATM-Netz 102 mitteilt.
3.0 ATM- und MPLS-OAM
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird, wenn Kommunikationen von der CPE (112(1) über ein ATM-Netz 102(1) zur CPE 112(3) gesendet werden, ein Leitweg von der CPE 112(1) über den ATM-Rand-Umschalter 110(1), die Umschalter 106 im ATM-Netz 102(1), den ATM-Rand-Umschalter 110(3) aufgebaut und an der CPE 112(3) empfangen. Bei einer Störung eines Elements auf diesem Leitweg, beispielsweise die Kommunikationsverbindung 108, wird eine ATM-OAM-Zelle erzeugt und über das ATM-Netz 102(1) übertragen, um die ATM-Rand-Umschalter 110(1) und 110(3) über die Störung zu informieren. Es wird insbesondere eine ATM-OAM-Alarmangabesignal(AIS)-Zelle erzeugt und in stromabwärtiger Richtung zur CPE 112(3) hin übertragen. An Stelle der Datenzellen wird vom ATM-Umschalter 106A eine ATM-AIS-Zelle übertragen, um die Übertragungskontinuität aufrechtzuerhalten und dem ATM-Rand-Umschalter 110(3) anzugeben, dass es eine Übertragungsunterbrechung gibt, die sich entweder bei der Ausrüstung, von der die ATM-AIS-Zelle stammt, oder stromaufwärts dieser Ausrüstung befindet. Wenn der ATM-Rand-Umschalter 110(3) die ATM-AIS-Zelle empfängt, erzeugt und überträgt er eine ATM-OAM-Fernfehleranzeiger(RDI)-Zelle über denselben Leitweg zur CPE 112(1) hin, die am ATM-Rand-Umschalter 110(1) ankommt. Dies informiert beide ATM-Rand-Umschalter 110(1) und 110(3) über die Störung auf dem Leitweg. Die ATM-Rand-Umschalter 110(1) und 110(3) können dann die CPEs 112(1) und 112(3) über die Störung informieren.
Unter Bezugnahme auf 2 können im MPLS-Netz 104 die LSPs 200 und 202 jeweils spezialisierte MPLS-Rahmen für Betrieb, Verwaltung und Wartung (OAM) tragen. Die MPLS-OAM-Rahmen folgen den MPLS-Standards ITU Y.17. Es gibt drei Arten von MPLS-OAM-Rahmen, die von der Ausführungsform verwendet werden:

1) Rahmen für die Konnektivitätsverifikation (CV);
2) Rahmen für Rückwärtsfehleranzeiger (BDI); und
3) Rahmen für Vorwärtsfehleranzeiger (FDI).

Die Art von MPLS-OAM-Rahmen, die auf einem LSP 200 oder 202 übertragen wird, wird über die Kopfinformation und das zweite Kennsatzfeld 320 in einem MPLS-Rahmen 312 identifiziert. Das erste Kennsatzfeld 318 enthält die Tunnelidentifikationsinformation im Zusammenhang mit dem OAM-Ziel. Gegenwärtig wird bei der Ausführungsform ein MPLS-OAM-Rahmen mit einem Wert identifiziert, der von den Gremien für MPLS-Standards definiert sind. Gegenwärtig ist der Wert "5". Dieser Wert wird in das zweite Kennsatzfeld 320 gesetzt. Der Inhalt des Datenfeldes 314 identifiziert die Art des MPLS-OAM-Rahmens.
In der Ausführungsform werden für einen gegebenen MPLS-Runnel 204 MPLS-OAM-Rahmen darauf gesendet, um den Zustand des Tunnels 204 zu überwachen.
Um die Integrität des Tunnels 204 zu überwachen und zu prüfen, werden von dem ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 an einem Ende des Tunnels 204 zum Umschaolter am anderen Ende reservierte CV-Rahmen übertragen. Am stromabwärtigen Umschalter werden der (die) MPLS-OAM-Rahmen empfangen und analysiert. Abhängig von den Ergebnissen der Analyse kann der stromabwärtige Umschalter eine Art von Antwort-MPLS-OAM-Rahmen erzeugen, der stromaufwärts zum hervorbringenden Umschalter entlang seines zugehörigen LSP übertragen wird. Am hervorbringenden Umschalter werden der (die) MPLS-OAM-Rahmen empfangen und analysiert. Der (Die) am hervorbringenden Umschalter 122 empfangene(n) MPLS-OAM-Rahmen geben den Status des gesamten Tunnels 204 an. Zu Beispielzwecken ist für den Tunnel 204 der stromaufwärtige Umschalter der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) und ist der stromabwärtige Umschalter der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2).
Es gibt vier Fälle von Bedingungen auf den LSPs 200, 202 oder dem empfangenden ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) und weiterer stromabwärtiger Komponenten jenseits des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122(2). Im Fall A weist der Tunnel 204 darauf keine Übertragungsprobleme auf. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) erzeugt und überträgt CV-Rahmen auf dem LSP 200. Die CV-Rahmen werden vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) empfangen, der weitere CV-Rahmen erzeugt, die über den LSP 202 übertragen werden. Diese weiteren CV-Rahmen werden am ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) empfangen, und der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) kann durch den Empfang der CV-Rahmen ohne weitere MPLS-OAM-Rahmen ermitteln, dass der Tunnel 204 vollständig betriebsfähig ist.
CV-Rahmen werden von ATM/MPLS-Rand-Umschaltern 122 jede Sekunde gemäß den Standards ITU Y.17 erzeugt. Folglich sollten nach einer gewissen Übertragungs- und Rahmenverarbeitungsverzögerung, die vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 empfangenen CV-Rahmen annähernd einmal pro Sekunde ankommen, wenn der Tunnel 204 und seine stromabwärtigen Komponenten, die den Tunnel 204 beeinflussen, völlig betriebsfähig sind. Es ist einzusehen, dass für die Übertragung von CV-Rahmen andere Zeitintervalle verwendet werden könnten.
Im Fall B wird angenommen, dass es einen Fehler auf LSP 200 gibt. Wenn der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) einen CV-Rahmen erzeugt und auf den LSP 200 überträgt, empfängt folglich der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) es nicht. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) erzeugt einen Antwort-MPLS-BDI-Rahmen, der angibt, dass auf LSP 200 rückwärts ein Fehler aufgetreten ist. Der MPLS-BDI-Rahmen wird auf LSP 202 übertragen und am ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) empfangen. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) kann dann ermitteln, dass der Tunnel 204 nicht vollständig betriebsfähig ist.
Im Fall C wird angenommen, dass es einen Fehler sowohl auf LSP 200 als auch LSP 202 gibt. Wie im Fall B wird der CV-Rahmen vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) nicht empfangen. Als Antwort erzeugt und überträgt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) einen MPLS-BDI-Rahmen zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1). Ferner empfängt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) den MPLS-BDI-Rahmen nicht. Folglich erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) das Nichtvorhandensein jeglicher Antwort auf den ursprünglich übertragenen CV-Rahmen und ermittelt, dass der Tunnel 204 nicht völlig betriebsfähig ist.
Fall D ist eine Variation von Fall A. In einer normalen Situation, wenn der Tunnel 204 völlig betriebsfähig ist, sind der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) und der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) in der Lage, dazwischen CV-Rahmen zu übertragen und zu empfangen. Wenn jedoch der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) eine Angabe hat, dass es stromabwärts von ihm eine Störung gibt, die den Tunnel 204 beeinträchtigt, erzeugt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) einen MPLS-FDI-RAhmen, der angibt, dass es vor dem ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) ein weiteres zum Tunnel 204 gehöriges Integritätsproblem gibt. Der MPLS-FDI-Rahmen wird über den LSP 202 vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) übertragen. Der MPLS-FDI-Rahmen wird vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) empfangen. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) kann dann den Fehler stromabwärts des Tunnels 204 erkennen. Dieser Fall kann auch eine Erweiterung des Falls B sein, wenn ein Fehler im Tunnel 204 bewirkt, dass der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) keine CV-Rahmen vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) empfängt. In diesem Fall werden über den LSP 202 sowohl ein MPLS-FDI-Rahmen als auch ein BDI-Rahmen vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) übertragen.
Die Fälle sind in der folgenden Tabelle A zusammengefasst:
Es ist einzusehen, dass die MPLS-Umschalter 118 so konfiguriert sein können, dass sie MPLS-OAM-Rahmen erzeugen und übertragen, so dass die Verwendung von CV-Rahmen nicht notwendig ist, um Störungen im Tunnel 204 zu ermitteln. Wenn die MPLS-Umschalter 118 eine Störung im LSP 200 ermitteln können, kann ein MPLS-Umschalter 118 einen MPLS-FDI-Rahmen erzeugen und stromabwärts entlang dem LSP 200 zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) hin übertragen. Bei Empfang des MPLS-FDI-Rahmens erzeugt und überträgt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) einen MPLS-BDI-Rahmen über den LSP 202 zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1).
3.1 Störungen die zur Erzeugung und Übertragung von OAM-Zellen oder -Rahmen führen
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird die Ausbreitung von Fehlerinformation in einem Tunnel in dem MPLS-Netz 104 zum ATM-Netz 102 durch Umschalter 122 gezeigt.
Wenn der Tunnel 204 in Fällen C, Fall D1 und Fall D2 ausfällt, die einen Fehler im Tunnel 204 in Richtung 442 angeben (beispielsweise auf Grund einer Störung um Punkt 436 in einem Kabel, das zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 hin führt), empfängt und interpretiert die MPLS-Karte 404 den entsprechenden Fehlerzustand. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 verarbeitet die Fehlerzustandsinformation und erzeugt ferner eine ATM-AIS-Zelle, die von der ATM-Karte 400 (Punkt 424) zum ATM-Netz 102 hin in Richtung 442 auf Verbindungen übertragen wird, die zum Tunnel 204 gehörten.
Wenn der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 MPLS-BDI-Rahmen in Fällen C und Fall D2 empfängt, die einen Fehler im Tunnel 204 in Richtung 440 angeben (beispielsweise auf Grund einer Störung am Punkt 436 in einem Kabel, das vom ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 weg führt), werden keine ATM-AIS-Zellen erzeugt und zum ATM-Netz 102 übertragen. Statt dessen gehen ATM-RDI-Zellen durch den LSP 202 hindurch zum ATM-Netz 102, wie unten beschrieben.
Wenn es einen Fehler im MPLS-Anschluss 408 oder seiner I/O-Karte gibt (d.h. eine Störung am Punkt 434), erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle, die von der ATM-Karte 400 (Punkt 424) zum ATM-Netz 102 hin in Richtung 442 auf ATM-Verbindungen übertragen wird, die mit der MPLS-Karte 404 und dem MPLS-Anschluss 408 verbunden sind.
Wenn die MPLS-Karte 404 ausfällt und es keine redundante MPLS-Karte 404 gibt (d.h. eine Störung am Punkt 432), erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle, die von der ATM-Karte 400 (Punkt 424) zum ATM-Netz 102 hin in Richtung 442 auf jenen ATM-Verbindungen übertragen wird, die mit der MPLS-Karte 404 verbunden sind.
Wenn der Strukturanschluss 412 ausfällt (d.h. eine Störung am Punkt 430), erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle, die von der ATM-Karte 400 (Punkt 424) zum ATM-Netz 102 hin in Richtung 442 auf ATM- Verbindungen übertragen wird, die mit dem Strukturanschluss 412 verbunden sind. Auch wird ein MPLS-FDI-Rahmen erzeugt und von der MPLS-Karte 404, die eine Verbindung mit dem Strukturanschluss 412 aufweist, in Richtung 440 zu allen angeschlossenen Tunneln 204 übertragen.
Wenn die Strukturkarte 402 ausfällt oder entfernt wird und es keine redundante Strukturkarte 402 gibt (d.h. eine Störung am Punkt 428), erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle, die von der ATM-Karte 400 zum ATM-Netz 102 hin in Richtung 442 auf allen zur Strukturkarte 402 gehörigen Verbindungen übertragen wird. Auch wird ein MPLS-FDI-Rahmen erzeugt und von der MPLS-Karte d404 (Punkt 432) in Richtung 440 auf allen Tunneln 204 übertragen, um eine Tunnelüberwachung ermöglicht zu haben.
Wenn der Strukturanschluss 410 ausfällt (d.h. eine Störung am Punkt 426), erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle, die von der ATM-Karte 400 zum ATM-Netz 102 hin in Richtung 442 auf zum Strukturanschluss 410 gehörigen ATM-Verbindungen übertragen wird. Eine ATM-AIS-Zelle wird erzeugt und von der MPLS-Karte 404 (Punkt 432) zum MPLS-Netz 104 in Richtung 440 auf jenen Verbindungen von der ATM-Karte 400 mit dem ausgefallenen Strukturanschluss 410 übertragen. Im MPLS-Netz 104 werden ATM-OAM-Zellen unter Verwendung der Zellenmodusverkapselung unterstützt, indem ATM-OAM-Zellen transparent durch das MPLS-Netz 104 weitergegeben werden. Die MPLS-Karte 404 gibt einfach ATM-OAM-Zellen aus dem ATM-Netz 102 mit Datenzellen über den MPLS-Tunnel 204 weiter, wenn die Verbindung so konfiguriert ist, dass sie Zellenmodusverkapselung verwendet. Es werden keine ATM-AIS-Zellen für Verbindungen übertragen, die unter Verwendung der Rahmenmodusverkapselung konfiguriert sind. Diese ATM-AIS-Zellen werden dann transparent über ihren entsprechenden MPLS-Tunnel 204 zum ATM-Netz 102 am fernen Ende getragen.
Wenn die ATM-Karte 400 des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122 ausfällt und es keine redundante ATM-Karte 400 gibt (d.h. eine Störung am Punkt 424), erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle, die von der MPLS-Karte 404 (Punkt 432) zum MPLS-Netz 104 hin in Richtung 440 übertragen wird. Dies wird für alle die Zellenmodusverkapselung verwendenden Verbindungen in Richtung 440 vorgenommen, die mit der fehlerhaften ATM-Karte 400 verbunden sind. Diese ATM-AIS-Zellen werden dann transparent über ihren entsprechenden MPLS-Tunnel 204 zum ATM-Netz 102 am fernen Ende getragen.
Wenn es einen Fehler im ATM-Anschluss 406 oder seiner I/O-Karte gibt (eine Störung am Punkt 422), dann erkennt der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 den Fehler und erzeugt eine ATM-AIS-Zelle aus der ATM-Karte 400. Der ATM-MPLS-Rand-Umschalter 122 überträgt die ATM-AIS-Zelle in Richtung 440 in den ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 für zum ausgefallenen ATM-Anschluss 406 gehörige Verbindungen, die so konfiguriert sind, dass sie Zellenmodusverkapselung verwenden. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 gibt diese ATM-OAM-Zellen über den MPLS-Tunnel 204 weiter. Wenn die Verbindung so konfiguriert ist, dass sie Rahmenmodusverkapselung verwendet, dann werden keine ATM-AIS-Zellen erzeugt und übertragen.
Im Falle einer Störung im ATM-Netz 102 (beispielsweise eine Störung in der Kommunikationsverbindung 108 an Punkt 420), dann wird von einem Umschalter im ATM-Netz 102 eine ATM-AIS-OAM-Zelle erzeugt und in Richtung 440 zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 hin auf allen ATM-Verbindungen übertragen. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 gibt diese ATM-OAM-Zelle transparent über den MPLS-Tunnel 204 als typische Zelle weiter, wenn die Verbindung die Zellenmodusverkapselung verwendet. Wenn die Verbindung so konfiguriert ist, dass sie Rahmenmodusverkapselung verwendet, dann wird die ATM-OAM-Zelle an der ATM-Karte 400 des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122 unterbrochen.
4.0 Zusammenarbeit von MPLS und ATM-OAM
Unter Bezugnahme auf 5 wird die Korrelation zwischen ATM-OAM-Zellen und MPLS-OAM-Rahmen ausführlicher dargestellt. Im Netz 100 überträgt die CPE 112(1) Zellen oder Rahmen zur CPE 112(2), wie vorher beschrieben. Wenn im MPLS-Netz 104 ein Fehler 500 auftritt, erfasst der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) den Fehler, indem er entweder MPLS-FDI-Rahmen vom MPLS-Umschalter 118 am Punkt 502 empfängt oder indem er keine CV-Rahmen empfängt. Die Übertragung von MPLS-FDI-Rahmen, wenn überhaupt, ist durch den Pfeil 510 angegeben, der sich zwischen Punkt 502 und 504 erstreckt.
Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(2) überträgt MPLS-BDI-Rahmen von der MPLS-Karte 404(2) (Punkt 504) zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) hin. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 112(2) überträgt auch ATM-AIS-Zellen von der ATM-Karte 400(2) (Punkt 506) zur CPE 112(2) hin. Die Übertragung von ATM-AIS-Zellen ist durch den Pfeil 512 angegeben, der sich zwischen Punkt 506 und 520 erstreckt.
Wenn die ATM-AIS-Zellen am ATM-Rand-Umschalter 110(2) ankommen, teilt der ATM-Rand-Umschalter 110(2) es der CPE 112(2) mit und überträgt ATM-RDI-Zellen zur CPE 112(1) hin. Diese zur CPE 112(1) hin übertragenen ATM-RDI-Zellen werden transparent durch das MPLS-Netz 104 hindurch über den Tunnel 204 weitergegeben. Die ATM-RDI-Zellen kommen am ATM-Rand-Umschalter 110(1) an, der die CPE 112(1) über den Fehler informiert. Die Übertragung von ATM-RDI-Zellen ist durch den Pfeil 514 angegeben, der sich zwischen Punkt 520 und 522 erstreckt.
Wenn die MPLS-BDI-Rahmen am ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122(1) ankommen, entfernt die MPLS-Karte 404(1) die MPLS-BDI-Rahmen am Punkt 508 aus dem Datenstrom. Die MPLS-BDI-Rahmen gehen nicht zum ATM-Rand-Umschalter 110(2) weiter, da zum ATM-Rand-Umschalter 110(2) ATM-RDI-Zellen übertragen werden. Die Übertragung von MPLS-BDI-Rahmen ist durch den Pfeil 516 angegeben, der sich zwischen Punkt 504 und 508 erstreckt. Daher werden MPLS-OAM-Rahmen nur auf dem MPLS-Netz 104 übertragen.
4.1 Tunnelstatus und ATM-Verbindungssteuerung
Unter Bezugnahme auf 6 werden weitere Einzelheiten des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122 geliefert. Der ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122 weist ein LSP-Verwaltungssystem 600 auf, das auf einer Steuerungskarte 602 untergebracht ist. Die ATM-Karte 400 ist so dargestellt, dass sie eine ATM-Verbindungssteuerung 614 aufweist. Die MPLS-Karte 404 des ATM/MPLS-Rand-Umschalters 122 ist auch so dargestellt, dass sie einen MPLS-OAM-Automat 604, einen OAM-Auftrag 624 und FIFO ändern 620 aufweist. FIFO ändern 620 besteht aus Zustandsänderungseinträgen 630.
Kurz: der OAM-Auftrag 624 kommuniziert mit dem LSP-Verwaltungssystem 600, um es über Zustandsänderungen des MPLS-OAM-Automaten 604 zu informieren. Aus dieser Information ermittelt das LSP-Verwaltungssystem 600, ob der Tunnel 204 für ATM-Verbindungen verfügbar ist und ob in das ATM-Netz 102 ATM-AIS-Zellen übertragen werden sollten, die diese zur ATM-Verbindungssteuerung 614 kommunizieren. Folglich stellt die Ausführungsform eine Schnittstelle bereit, die gestattet, dass Zustandsinformation über den MPLS-Tunnel für ATM-Knoten zur Verfügung gestellt werden.
Wie früher bemerkt überträgt das MPLS-Netz 104 MPLS-OAM-Rahmen, entweder CV, FDI oder BDI-Rahmen, zum ATM/MPLS-Rand-Umschalter 122. Die MPLS-OAM-Rahmen kommen am OAM-Automat 604 in der MPLS-Karte 404 an, durch Pfeil 606 gezeigt. Es gibt für jeden Tunnel 204 und jeden Störungszustand, entweder CV-, FDI- oder BDI-Störung, einen MPLS-OAM-Automat 604.
Unter Bezugnahme auf 7 ist der MPLS-OAM-Automat 604 für einen Tunnel 204 und einen Störungszustand gezeigt. Ein MPLS-OAM-Automat 604 geht für CV-Störungen vom unbekannten Zustand 702 zum OK-Zustand 704 über, wenn die Konnektivitätsverifikation für den Tunnel erfolgreich ist. Die Konnektivitätsverifikation kann bei Empfang einer aufeinanderfolgenden Zahl von CV-Rahmen erfolgreich sein. Der MPLS-OAM-Automat 604 geht für CV-Störungen vom unbekannten Zustand 702 zum Defekt-Zustand 706 über, wenn die Konnektivitätsverifikation versagt.
Beim Durchführen der Konnektivitätsverifikation sollten für CV-Störungen vom MPLS-OAM-Automat 604 periodisch, etwa einmal pro Sekunde, CV-Rahmen empfangen werden. Jedoch nachdem eine Zeitdauer ohne Empfang eines CV-Rahmens vergangen ist, geht der MPLS-OAM-Automat 604 für CV-Störungen zum Defekt-Zustand 706. Diese Zeitdauer kann konfigurierbar sein. Für CV-Rahmen ist ein Entprellmechanismus bereitgestellt, indem die Zeitdauer, nach der eine CV-Störung erklärt wird, auf eine Zeit eingestellt wird, die länger als eine Sekunde ist. In der Ausführungsform beträgt die Zeitdauer drei Sekunden.
Wenn sich der MPLS-OAM-Automat 604 für BDI-Störungen im unbekannten Zustand 702 oder OK-Zustand 704 befindet und einen BDI-Rahmen empfaängt, geht der MPLS-OAM-Automat 604 in den Defekt-Zustand 706. Dasselbe gilt für den MPLS-OAM-Automat 604 für FDI-Störungen, der aus dem unbekannten Zustand 702 zum Defekt-Zustand 706 geht, wenn er einen FDI-Rahmen empfängt.
Während er sich im Defekt-Zustand 706 befindet, kann der Defekt beseitigt werden. Für den MPLS-OAM-Automat 604 für CV-Störungen ist der Defekt beseitigt, wenn der MPLS-OAM-Automat 604 eine Reihe aufeinanderfolgender CV-Rahmen empfängt. Die Anzahl von CV-Rahmen kann konfigurierbar sein. In der Ausführungsform ist die vorgegebene Zahl von CV-Rahmen, die zum Beseitigen einer CV-Störung benötigt werden, 3. Für den MPLS-OAM-Automat 604 für BDI-Störungen ist der Defekt beseitigt, wenn der MPLS-OAM-Automat 604 in einer definierten Zeitdauer keinen weiteren BDI-Rahmen empfängt. Die definierte Zeitdauer kann vom MPLS-OAM-Automat 604 variiert werden. In der Ausführungsform beträgt die vorgegebene definierte Zeitdauer drei Sekunden. Ein Defekt wird im MPLS-OAM-Automat 604 für FDI-Störungen ebenso beseitigt. Nach dem Beseitigen eines Defekts geht der MPLS-OAM-Automat 604 zum OK-Zustand 704.
Im OK-Zustand 704 werden bei Abwesenheit des Empfangs einer Anzahl von CV-Rahmen oder bei Empfang entweder eines BDI- oder eines FDI-Rahmens Übergänge zum Defekt-Zustand 706 vorgenommen, wie oben beschrieben.
Unter erneuter Bezugnahme auf 6 erzeugt ein MPLS-OAM-Automat 604 für den Tunnel 204, wenn er eine Zustandsänderung zum Defekt-Zustand 706 angibt, einen Zustandsänderungseintrag 630 und reiht ihn auf FIFO ändern 620 ein, angegeben durch Pfeil 622. Der Eintrag 630 enthält Information über den Ziel-LSP und MPLS-OAM-Zustandsinformation. Der OAM-Auftrag 624 überwacht periodisch das FIFO 620 auf neue Einträge. Bei Erfassung eines neuen Eintrags darin, überträgt der OAM-Auftrag 624 eine Angebe des Störungszustandes von einem oder beiden LSPs 200 und 202 in Tunnel 204 zum LSP-Verwaltungssystem 600, durch Pfeil 608 angegeben.
Wenn sich der Tunnel 204 in einem Zustand befindet, der angibt, dass der LSP 200 "aus" ist (siehe Tabelle A), verbreitet das LSP-Verwaltungssystem 600 dies an die ATM-Verbindungssteuerung 614 in den ATM-Karten 400, und der LSP 200 kann nicht verwendet werden. Diese Verbreitung ist durch die Pfeile 610 und 612 angegeben. Die ATM-Verbindungssteuerung 614 in jeder ATM-Karte 400 empfängt diese Nachricht und stoppt die Übertragung von Daten über einen ausgefallenen LSP 200.
Wenn ein MPLS-OAM-Automat 604 durch Ankunft von MPLS-OAM-Rahmen oder das Fehlen davon darüber informiert wird, dass der LSP 200, der "aus" war, nun "auf" ist, geht er zum OK-Zustand 704 über und schreibt einen Zustandsänderungseintrag 630 an das FIFO ändern 620, durch Pfeil 622 angegeben. Der OAM-Auftrag 624 liest diese Zustandsänderung aus dem FIFO ändern 620, durch Pfeil 626 angegeben, und gibt die Änderung dem LSP-Verwaltungssystem 600 an, durch Pfeil 608 gezeigt. Das LSP-Verwaltungssystem 600 verbreitet dies an die ATM-Verbindungssteuerung 614 in den ATM-Karten 400 und der LSP 200 kann nun verwendet werden, um Daten zu übertragen. Diese Verbreitung ist durch die Pfeile 610 und 612 angegeben. Die ATM-Verbindungssteuerung 614 in jeder ATM-Karte 400 empfängt diese Nachricht und kann wieder Daten über den LSP 200 übertragen.
Wenn die Information aus dem Zustandsänderungseintrag 630, die dem LSP-Verwaltungssystem 600 geliefert wird, angibt, dass der LSP 202 "aus" ist, verbreitet dies das LSP-Verwaltungssystem 600 an die ATM-Verbindungssteuerung 614 in den ATM-Karten 400. Diese Verbreitung ist durch die Pfeile 610 und 612 angegeben. Für jede ATM-Verbindung, die über einen ausgefallenen LSP 202 angeschlossen ist, beginnt die ATM-Verbindungssteuerung 614 ATM-AIS-Zellen in das ATM-Netz 102 einzufügen, durch Pfeil 606 angegeben. Die ATM-AIS-Zelle enthält einen Code, der sie als ATM-AIS-Zelle identifiziert. Der ATM-Zellenkopf enthält einen Bezeichner (VPI) für den virtuellen Pfad und einen Bezeichner (VCI) für die virtuelle Verbindung, der eindeutig die einzelne ATM-Verbindung spezifiziert.
Wenn ein MPLS-OAM-Automat 604 durch Ankunft von MPLS-OAM-Rahmen oder das Fehlen davon darüber informiert wird, dass der LSP 202, der "aus" war, nun "auf" ist, geht er zum OK-Zustand 704 über und schreibt einen Zustandsänderungseintrag 630 an das FIFO ändern 620, durch Pfeil 622 angegeben. Der OAM-Auftrag 624 liest diese Zustandsänderung aus dem FIFO ändern 620, durch Pfeil 626 angegeben, und gibt die Änderung dem LSP-Verwaltungssystem 600 an, durch Pfeil 608 gezeigt. Das LSP-Verwaltungssystem 600 verbreitet dies an die ATM-Verbindungssteuerung 614 in den ATM-Karten 400. Diese Verbreitung ist durch die Pfeile 610 und 612 angegeben. Für jede ATM-Verbindung, die über einen wiederhergestellten LSP 202 angeschlossen ist, stoppt die ATM-Verbindungssteuerung 614 das Einfügen von ATM-AIS-Zellen in das ATM-Netz 102 und überträgt die empfangenen normalen Datenzellen, durch Pfeil 616 angegeben.
Das System und das Verfahren für die Zusammenarbeit von MPLS-OAM-Rahmen mit ATM-OAM-Zellen informiert ATM-Netze 102 über Störungen im MPLS-Netz 104, wobei Information bereitgestellt wird, die verwendet werden kann, um Störungen in einem Netz 100 herum zu leiten. ATM-Netze 102 können vom LSP-Verwaltungssystem 600 angewiesen werden, eine Übertragung von Daten auf ausgefallenen Tunneln 204 zu vermeiden, wie oben beschrieben, was ein zuverlässigeres Netz 100 bereitstellt.
Es wird bemerkt, dass Fachleute auf dem Gebiet einsehen werden, dass verschiedene Modifikationen im Detail an der vorliegenden Ausführungsform vorgenommen werden können, die alle im Umfang der Erfindung liegen würden.

Claims

Verfahren zum Melden einer Dienstunterbrechung an Knoten für ein Netz (102) mit asynchronem Übertragungsmodus, ATM, das eine ATM-Verbindung in einem kennsatzgeschalteten Pfad, LSP (200) über ein Netz (104) mit Kennsatzschaltung für mehrere Protokolle, MPLS, im Kern, das die Schritte umfasst: (i) Bereitstellen eines ATM/MPLS-Rand-Umschalters (122(1)) an der Schnittstelle zwischen dem ATM-Netz und dem MPLS-Netz; (ii) Aufbauen eines Leitweges, der ein erstes Segment (102(1)) des ATM-Netzes durchquert, über den Randschalter zum MPLS-Netz und zu einem zweiten Segment (102(2)) des ATM-Netzes; (iii) Überwachen des Leitweges am Rand-Umschalter und Erzeugen eines Alarmsignals bei Erfassung eines Fehlers, der den LSP beeinträchtigt; und (iv) Übertragen des Alarmsignals zum ATM-Netz, wodurch der Schritt (iii) umfasst: Bereitstellen einer Fehlerzustandsangabe an dem Rand-Umschalter für einen erfassten Fehler durch das Überwachen des Leitweges beim ATM-Netz, beim MPLS-Netz und zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des ATM/MPLS-Rand-Umschalters; und, basierend auf der Fehlerzustandsangabe, Erezeugen des Alarmsignals, wobei das Alarmsignal ein Paket für ein ATM-OAM-Alarmangabesignal, AIS, ist, und wodurch der Schritt (iv) das Rundsenden des Alarmsignals zu den Knoten des ATM-Netzes, die von dem erfassten Fehler betroffen sind, direkt zu dem ersten Segment und/oder zu dem zweiten Segment über den kennsatzgeschalteten Pfad, abhängig davon, ob der erfasste Fehler auf dem Leitweg beim ATM-Netz, beim MPLS-Netz oder zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Rand-Umschalters aufgetreten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (iii) umfasst: – Überwachen des Status des LSP unter Verwendung von MPLS-OAM-Paketen, die vom MPLS-Netz (104) her empfangen wurden, von einer MPLS-Netz-Schnittstelle (404) am Rand-Umschalter (122) aus; und – Erfassen des Fehlers (436) und Erzeugen der Fehlerzustandsangabe an der MPLS-Netz-Schnittstelle (404), wobei die Fehlerzustandsangabe einen Fehler in dem LSP über das MPLS-Netz angibt, und wobei in Schritt (iv) das Alarmsignal zu betroffenen Knoten zum ersten Segment hin rundgesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (iii) umfasst: – Überwachen des Betriebs des Ausgangsanschlusses (408) unter Verwendung einer physikalischen Schnittstellenschaltung von einer MPLS-Netz-Schnittstelle (404) am Rand-Umschalter (122) aus; und – Erfassen des Fehlers (434) und Erzeugen der Fehlerzustandsangabe an der MPLS-Netz-Schnittstelle (404), wobei die Fehlerzustandsangabe einen Fehler an dem Ausgangsanschluss des Rand-Umschalters angibt, und wobei in Schritt (iv) das Alarmsignal zu betroffenen Knoten zum ersten Segment hin rundgesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem Schritt (iii) umfasst: Überwachen des Betriebs einer MPLS-Netz-Schnittstelle (404) unter Verwendung einer auf dem Rand-Umschalter bereitgestellten Steuerung vom Rand-Umschalter (122) aus; Erfassen des Fehlers (432) an der MPLS-Netz-Schnittstelle und Erzeugen der Fehlerzustandsangabe, die einen Fehler an der MPLS-Netz-Schnittstelle zeigt, und Übertragen der Fehlerzustandsangabe zu einer ATM-Netz-Schnittstelle (400) auf dem Rand-Umschalter; und Erzeugen des Alarmsignals an der ATM-Netz-Schnittstelle, und wobei in Schritt (iv) das Alarmsignal zu betroffenen Knoten zum ersten Segment hin rundgesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Schritt (iii) umfasst: – Überwachen des Leitweges zwischen einer MPLS-Netz-Schnittstelle (404) und einer ATM-Netz-Schnittstelle (400) am Rand-Umschalter unter Verwendung einer auf dem Rand-Umschalter bereitgestellten Steuerung; – Erfassen des Fehlers (426, 428, 430) im Rand-Umschalter und Erzeugen einer Fehlerangabe, die einen Fehler auf dem Leitweg zwischen der ATM-Netz-Schnittstelle und der MPLS-Netz-Schnittstelle zeigt; wobei in Schritt (iv) das Alarmsignal zu betroffenen Knoten zum ersten Segment hin rundgesendet wird, und wobei – auf Basis der Fehlerzustandsangabe das Verfahren ferner einen Schritt des Erzeugens eines Pakets für eine MPLS-OAM-Weiterleitungsfehlerangabe, FDI, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem Schritt (iii) umfasst: Überwachen des Betriebs einer ATM-Schnittstelle am Rand-Umschalter von einer Steuerung auf dem Rand-Umschalter aus; Erfassen des Fehlers (424) an der ATM-Netz-Schnittstelle und Erzeugen einer Fehlerzustandsangabe, die einen Fehler auf dem Leitweg an der ATM-Netz-Schnittstelle zeigt; und Erzeugen des Alarmsignals an der MPLS-Netz-Schnittstelle, und wobei in Schritt (iv) das Alarmsignal zu betroffenen Knoten zum zweiten Segment hin rundgesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem Schritt (iii) umfasst: Überwachen des Betriebs des Leitweges am Eingangsanschluss (406) auf dem Rand-Umschalter von einer ATM-Netz-Schnittstelle aus; Erfassen des Fehlers (422) am Eingangsanschluss und Erzeugen einer Fehlerzustandsangabe, die einen Fehler auf dem Eingangsanschluss zeigt; Übertragen der Fehlerzustandsangabe zu einer MPLS-Netz-Schnittstelle (404) auf dem Rand-Umschalter; und Erzeugen des Alarmsignals an der MPLS-Netz-Schnittstelle, und wobei in Schritt (iv) das Alarmsignal zu betroffenen Knoten zum zweiten Segment hin rundgesendet wird.
Rand-Umschalter (122) für asynchronen Übertragungsmodus/Kennsatzumschaltung für mehrere Protokolle, ATM/MPLS, zum Melden einer Unterbrechung des Dienstes an Netzknoten für ein Netz (102) mit asynchronem Übertragungsmodus, ATM, das eine ATM-Verbindung in einem Pfad mit Kennsatzumschaltung, ISP, (200) über ein Netz (104) mit Kennsatzumschaltung für mehrere Protokolle, MPLS, im Kern trägt, wobei der ATM/MPLS-Rand-Umschalter (122(1) an der Schnittstelle zwischen dem ATM-Netz und dem MPLS-Netz bereitgestellt und so konfiguriert ist, dass er einen schwächer werdenden Pfad, der ein erstes Segment (102(1)) des ATM-Netzes durchquert, über den Rand-Umschalter zum MPLS- Netz und zu einem zweiten Segment (102(2)) des ATM-Netzes hin überwacht, so dass bei Erfassung eines Fehlers, das den LSP betrifft, ein Alarmsignal erzeugt und zum ATM-Netz übertragen werden kann, wobei der ATM/MPLS-Rand-Umschalter umfasst: eine Einrichtung zum Überwachen des Leitwegs beim ATM-Netz, beim MPLS-Netz und zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des ATM/MPLS-Rand-Umschalters und zum Bereitstellen einer Fehlerzustandsangabe für einen erfassten Fehler; und eine Einrichtung zum Rundsenden des Alarmsignals, basierend auf der Fehlerzustandsanzeige, wobei das Alarmsignal ein Paket für ein ATM-OAM-Alarmanzeigesignal, AIS, ist, zu Knoten des ATM-Netzes, die von dem erfassten Fehler betroffen sind, direkt zu dem ersten Segment und/oder zu dem zweiten Segment über den kennsatzgeschalteten Pfad, abhängig davon, ob der erfasste Fehler auf dem Leitweg beim ATM-Netz, beim MPLS-Netz oder zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Rand-Umschalters aufgetreten ist.
Rand-Umschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand-Umschalter umfasst: eine MPLS-Schnittstelle (404) zum Überwachen des Betriebs des LSP und Erzeugen einer Fehlerzustandsangabe, wenn der Fehler den Leitweg über das MPLS-Netz betrifft, oder am Ausgangsanschluss des Leitweges auf dem Rand-Umschalter; eine ATM-Schnittstelle (400) zum Erzeugen und Übertragen des Pakets des Alarmangabesignals, AIS, für ATM-OAM, für den Empfang der Fehlerzustandsangabe; und Steuerung (602) zum Überwachen des Betriebs des Leitweges im Rand-Umschalter, und des Betriebs der ATM- und MPLS-Schnittstellen, wobei die MPLS-Schnittstelle (404) so konfiguriert ist, dass sie das ATM-OAM-AIS-Paket transparent über den LSP überträgt, wenn der Fehler den Eingangsanschluss des Leitweges auf dem Rand-Umschalter betrifft, und ein Paket für eine MPLS-OAM-Weiterleitungsfehlerangabe, MI, erzeugt und über den LSP überträgt, wenn der Fehler den Leitweg zwischen der ATM-Netz-Schnittstelle und der MPLS-Netz-Schnittstelle betrifft.
Rand-Umschalter nach Anspruch 1, bei dem die MPLS-Netz-Schnittstelle umfasst: eine Maschine (604) für den Betriebs-, Verwaltungs- und Wartungs-, OAM-, Zustand bei MPLS für jeden LSP-Tunnel, der am Rand-Umschalter beginnt, zum Empfangen eines MPLS-OAM-Rahmens, der eine Änderungen des Betriebszustandes des in einem LSP-Tunnel über das MPLS-Netz getragenen Leitweges angibt; und eine OAM-Aufgabe (624) zum Anordnen der Änderung von Zustandssignalen von allen MPLS-OAM-Zustandsmaschinen in einer Warteschlange (720) und zum Informieren des LSP-Verwaltungssystems der Reihe nach über die Zustandsänderungen.
Rand-Umschalter nach Anspruch 10, bei dem die ATM-Netz-Schnittstelle ferner umfasst: eine Einrichtung zum Übertragen des ATM-OAM-Alarmangabesignals, AIS, zu einem Knoten im ersten Segment des ATM-Netzes, der von dem Fehler betroffen ist, wenn sich der Fehler an der MPLS-Netz-Schnittstelle oder im MPLS-Netz befindet.