電路仿真的保護組切換的制作方法
【專利摘要】次邊緣節(jié)點耦合在分組網(wǎng)絡與非分組網(wǎng)絡之間，并且在與耦合到其的主邊緣節(jié)點或電路相關聯(lián)的故障發(fā)生時，適合如下所述來起作用。首先，次邊緣節(jié)點可檢測與主邊緣節(jié)點關聯(lián)的故障，所述主邊緣節(jié)點與用來將分組業(yè)務從第一邊緣節(jié)點指向主邊緣節(jié)點的主媒體接入控制(MAC)地址關聯(lián)。在檢測到故障時，次邊緣節(jié)點可向第一邊緣節(jié)點發(fā)送切換請求消息，所述切換請求消息包含與次邊緣節(jié)點關聯(lián)的次媒體接入控制地址。發(fā)送切換請求消息指示第一邊緣節(jié)點應當開始使用次媒體接入控制地址將第一會話的業(yè)務發(fā)送給次邊緣節(jié)點。
【專利說明】電路仿真的保護組切換
[0001]
【技術領域】
[0002]本公開涉及分組網(wǎng)絡中的電路仿真的保護組切換。
【背景技術】
[0003]時分復用(TDM)是一種類型的復用，其允許多個比特流看起來同時地通過公共通信信道來傳遞。本質(zhì)上，相應流中的每個的信息系統(tǒng)地分解為塊。相應流的信息塊則在不同時隙中通過公共通信信道來傳遞。如果存在三個流，則第一流的第一信息塊可在第一時隙期間通過公共通信信道來傳送；第二流的第一信息塊可在第二時隙期間通過公共通信信道來傳送；以及第三流的第一信息塊可在第三時隙期間通過公共通信信道來傳送。該過程對每個流的每個附加信息塊重復進行。
[0004]TDM用于遺留公共交換電話網(wǎng)(PSTN)中以及遺留第一、第二和第三代(G、2G和3G)移動通信網(wǎng)絡的大多數(shù)接入網(wǎng)絡中。在許多情況下，基于TDM的無線接入網(wǎng)絡耦合到PSTN，其用作移動通信的核心傳輸網(wǎng)絡。雖然存在采用TDM并且持續(xù)頻繁使用的廣泛無線接入網(wǎng)絡基礎設施，但是傳統(tǒng)上通過電路交換PSTN所提供的核心傳輸網(wǎng)絡服務由移動服務提供商轉(zhuǎn)變成更靈活和更高帶寬的分組網(wǎng)絡。
[0005]此外，分組網(wǎng)絡提供商想要支持移動通信，并且正通過采用無線接入網(wǎng)絡(其常常采用基于TDM的通信)來這樣做。給定需要分組網(wǎng)絡以支持關聯(lián)的無線接入網(wǎng)絡中的基于TDM的通信，已經(jīng)開發(fā)技術以允許分組網(wǎng)絡有效地仿真連接到分組網(wǎng)絡的那些基于TDM的無線接入網(wǎng)絡的TDM網(wǎng)絡。
[0006]采用電路仿真服務的示范分組網(wǎng)絡包括但不限于城域以太網(wǎng)網(wǎng)絡(MEN)、多協(xié)議標簽交換(MPLS)網(wǎng)絡和MPLS上的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡。MEN的電路仿真服務已經(jīng)在來自城域以太網(wǎng)論壇(2004)的 “Circuit Emulation Service Definitions, Frameworkand Requirements in Metro Ethernet Networks，，和來自城域以太網(wǎng)論壇(2004)的“Implementation Agreement for the Emulation of PDH Circuits over Metro EthernetNetworks”中標準化。國際電信單位(ITU)在推薦Y.1413^TDM-MPLS Network Interworking-User Plane Interworking”中已經(jīng)標準化了 MPLS網(wǎng)絡的電路仿真服務。因特網(wǎng)工程任務組(IETF)在 RFC 4553 “Structure-Agnostic Time Division Multiplexing (TDM) overPacket (SAToP)” 和 RFC 5086 “Structure-Aware Time Division Multiplexed (TDM)Circuit Emulation Service over Packet Switched Network (CESoPSN) ” 中已經(jīng)標準化了 MPLS上的IP網(wǎng)絡的電路仿真服務。通過引用將這些參考文獻全部合并到本文中。
[0007]其中提供電路仿真服務的示范通信網(wǎng)絡10在圖1A中示出。如所示，分組網(wǎng)絡(PN) 12與多個提供商邊緣(PE)14A、14B和14C關聯(lián)。在一般論述時，提供商邊緣將稱作‘14’。在具體論述時，提供商邊緣分別將具體稱作14A、14B或14C。類似地對待具有用‘A’、‘B’或‘C’補充的參考標號的其它元件。[0008]在通信網(wǎng)絡10的訂戶側(cè)，提供商邊緣14A描繪為經(jīng)由采用基于分組的28A的基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(E-NET)等連接到客戶邊緣(CE) 16，提供商邊緣14B具有互通功能28B，以及提供商邊緣14C具有互通功能28C。如果基于TDM的通信從基站收發(fā)臺20提供給提供商邊緣14A，則互通功能28A將在提供商邊緣14A而不是客戶邊緣16中提供。
[0009]客戶邊緣16的互通功能28A按如下所述起作用。對于從用戶元件22到達的通信會話的通信業(yè)務，通信會話的基于TDM的通信業(yè)務被接收、緩沖、分解為段以及放入分組中。分組的目的地是提供商邊緣14B的媒體接入控制(MAC)地址。分組則經(jīng)由提供商邊緣14A和分組網(wǎng)絡12傳輸給提供商邊緣14B。
[0010]提供商邊緣14B將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能28B。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且經(jīng)由對應的附連電路26按照基于TDM的格式傳送給基站控制器24?；究刂破?4將通過核心網(wǎng)絡把基于TDM的通信業(yè)務指向計劃的目的地。
[0011]對于來自核心網(wǎng)絡并且指向用戶元件22的通信會話的通信業(yè)務，上述過程反轉(zhuǎn)。具體來說，基站控制器24將從核心網(wǎng)絡接收基于TDM的通信業(yè)務，并且將通信業(yè)務指向提供商邊緣14B。提供商邊緣14B將把通信業(yè)務傳遞到互通功能28B，互通功能28B將接收、緩沖并且將基于TDM的通信業(yè)務分解為段。這些段放入對應分組中。分組的目的地是客戶邊緣16的MAC地址。分組則經(jīng)由提供商邊緣14B、分組網(wǎng)絡12和提供商邊緣14A經(jīng)由主通信路徑CPp傳輸?shù)娇蛻暨吘?6。
[0012]客戶邊緣16將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能28A。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且按照基于TDM的格式傳送給基站收發(fā)臺20。然后，基站收發(fā)臺20將通信業(yè)務傳送給適當?shù)挠脩粼?2。如上所述，各互通功能28A和28B提供客戶邊緣16與提供商邊緣14B的分組網(wǎng)絡接口和TDM之間的自適應功能。提供商邊緣14C的互通功能28C按照相同方式進行操作。
[0013]當采用通信網(wǎng)絡10中的電路仿真服務時，運營商通常提供冗余或備用提供商邊緣14以防存在提供商邊緣14或者其關聯(lián)的附連電路26的故障。如所示，冗余裝置是提供商邊緣14C，其配備有互通功能28C。如果存在提供商邊緣14B或者其關聯(lián)的附連電路26的故障，則能夠經(jīng)由提供商邊緣14C及其關聯(lián)的附連電路26，為通信會話建立次通信路徑CPs，如圖1B所示。然而，從主通信路徑CPP(圖1A)切換到次通信路徑CPS(圖1B)要求客戶邊緣16的手動供應。
[0014]如上所述，提供商邊緣14B與MAC地址關聯(lián)。對于電路仿真服務，提供商邊緣14B的MAC地址由客戶邊緣16的互通功能28A用作分組(其攜帶通信會話的通信業(yè)務并且指向提供商邊緣14B)的目的地址。當供應客戶邊緣16時，提供商邊緣14B的MAC地址常常在客戶邊緣16中手動配置。因此，使客戶邊緣16將通信會話的分組指向備用提供商邊緣14要求運營商手動改變目的MAC地址(其用來轉(zhuǎn)發(fā)通信會話的分組)。當故障在提供商邊緣14B中或者在主通信路徑CPp的其附連電路26中發(fā)生時，手動重新配置目的MAC地址的需要是成問題的，因為不存在避免用手動操作基本上中斷進行中的通信會話的方法。
[0015]當檢測到故障時，運營商必須手動改變目的MAC地址，其由互通功能28A用來設置攜帶通信業(yè)務的分組的目的地址。因此，當存在提供商邊緣14B或者其關聯(lián)的附連電路26的故障時，運營商將手動訪問客戶邊緣16，并且將目的MAC地址(其設置分組網(wǎng)絡12中攜帶通信業(yè)務的分組的目的地)從提供商邊緣14B的MAC地址改變成提供商邊緣14C的MAC地址。
[0016]一旦如所述改變目的MAC，來自用戶元件22的基于TDM的通信業(yè)務由互通功能28A來接收、緩沖、分解為段并且放入分組中。分組的目的地現(xiàn)在是提供商邊緣14C的MAC地址而不是提供商邊緣14B的MAC地址。分組則經(jīng)由提供商邊緣14A和分組網(wǎng)絡12傳輸給提供商邊緣14C。
[0017]提供商邊緣14C將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能28C。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且經(jīng)由對應附連電路26按照基于TDM的格式傳送給基站控制器24?；究刂破?4將通過核心網(wǎng)絡把基于TDM的通信業(yè)務指向計劃的目的地。
[0018]雖然具有作為備用的主邊緣14C是極為有利的，但是將通信業(yè)務從主通信路徑CPp手動轉(zhuǎn)變到次通信路徑CPsK需的時間充分長以顯著中斷現(xiàn)有通信會話。因此，需要一種方法來在檢測到與提供商邊緣14或主通信路徑CPp的其關聯(lián)的附連電路26的故障時，從主通信路徑CPp快速轉(zhuǎn)變到次通信路徑CPs，其中在現(xiàn)有通信會話中極少中斷或者沒有中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本公開涉及實現(xiàn)配置成提供非分組仿真服務的分組網(wǎng)絡中的邊緣節(jié)點的保護組。示范仿真服務是采用各種邊緣節(jié)點通過分組網(wǎng)絡來仿真TDM電路的服務。假定第一邊緣節(jié)點接收第一會話的非分組業(yè)務，將非分組業(yè)務轉(zhuǎn)換成分組業(yè)務，并且通過分組網(wǎng)絡將分組業(yè)務發(fā)送給主邊緣節(jié)點。還假定保護組包括主邊緣節(jié)點和次邊緣節(jié)點。主邊緣節(jié)點接收分組業(yè)務，將分組業(yè)務重新轉(zhuǎn)換成TDM業(yè)務，并且將TDM業(yè)務發(fā)送到其目的地。因此，第一會話的通信路徑部分通過分組網(wǎng)絡并且經(jīng)過第一邊緣節(jié)點和主邊緣節(jié)點來建立。
[0020]次邊緣節(jié)點耦合在分組網(wǎng)絡與非分組網(wǎng)絡之間，并且在與耦合到其的主邊緣節(jié)點或電路相關聯(lián)的故障發(fā)生時，適合如下所述來起作用。首先，次邊緣節(jié)點可檢測與主邊緣節(jié)點(其與用來將分組業(yè)務從第一邊緣節(jié)點指向主邊緣節(jié)點的主媒體接入控制(MAC)地址關聯(lián))關聯(lián)的故障。在檢測到故障時，次邊緣節(jié)點可向第一邊緣節(jié)點發(fā)送切換請求消息，所述切換請求消息包含與次邊緣節(jié)點關聯(lián)的次媒體接入控制地址。發(fā)送切換請求消息指示第一邊緣節(jié)點應當從使用主媒體接入控制地址將第一會話的業(yè)務發(fā)送到主邊緣節(jié)點切換到使用次媒體接入控制地址將第一會話的業(yè)務發(fā)送給次邊緣節(jié)點。
[0021]在一個實施例中，次邊緣節(jié)點適合監(jiān)視操作消息，操作消息由主邊緣節(jié)點周期地發(fā)送以指示主邊緣節(jié)點是操作的，并且在主邊緣節(jié)點停止發(fā)送操作消息時檢測故障。在另一個實施例中，次邊緣節(jié)點適合周期地向主邊緣節(jié)點發(fā)送狀態(tài)請求消息，監(jiān)視響應由主邊緣節(jié)點的狀態(tài)請求消息而發(fā)送以指示主邊緣節(jié)點是操作的操作消息，并且在主邊緣節(jié)點停止發(fā)送操作消息時檢測故障。
[0022]在一個實施例中，非分組網(wǎng)絡是TDM網(wǎng)絡，并且主邊緣節(jié)點經(jīng)由第一附連電路以及基站控制器和無線電網(wǎng)絡控制器中的至少一個來耦合到TDM網(wǎng)絡。此外，次邊緣節(jié)點經(jīng)由第二附連電路以及基站控制器和無線電網(wǎng)絡控制器中的至少一個來耦合到TDM網(wǎng)絡。第一邊緣節(jié)點可耦合在分組網(wǎng)絡和支持與用戶元件的無線通信的無線接入網(wǎng)絡之間。通信可涉及語音、數(shù)據(jù)或者其組合。[0023]在閱讀以下結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述之后，本領域的技術人員將理解本公開的范圍以及認識其附加方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成其部分的附圖示出本公開的若干方面，并且連同描述一起用于解釋本公開的原理。
[0025]圖1A和圖1B分別示出按照相關技術在典型保護組切換環(huán)境中的主通信路徑和次通信路徑。
[0026]圖2示出按照本公開的一個實施例在保護組邊緣節(jié)點之一的故障之前建立的主通信路徑。
[0027]圖3A按照本公開的一個實施例示出邊緣節(jié)點的局部故障或者支持圖2中的主通信路徑以及發(fā)起故障轉(zhuǎn)移過程的信令的附連電路中的故障。
[0028]圖3B按照本公開的一個實施例示出響應于圖3A的故障轉(zhuǎn)移過程被發(fā)起而建立次通信路徑。
[0029]圖4A按照本公開示出支持圖2中的主通信路徑以及發(fā)起故障轉(zhuǎn)移過程的信令的邊緣節(jié)點的故障。
[0030]圖4B按照本公開示出響應于圖4A的故障轉(zhuǎn)移過程被發(fā)起而建立次通信路徑。
[0031]圖5示出按照本公開的一個實施例的切換請求消息的示范分組。
[0032]圖6示出按照本公開的一個實施例的示范邊緣節(jié)點。
【具體實施方式】
[0033]下面提出的實施例表示使本領域的技術人員能夠?qū)嵤┻@些實施例的必要資料，并且示出實施這些實施例的最佳模式。通過根據(jù)附圖閱讀以下描述，本領域的技術人員將會理解本公開的概念，并且將會認識到本文中沒有具體陳述的這些概念的應用。應該理解，這些概念和應用落入本公開和所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
[0034]其中按照本公開提供電路仿真服務的示范通信網(wǎng)絡30在圖2中示出。分組網(wǎng)絡(PN) 32與多個提供商邊緣(PE)34A、34B和34C關聯(lián)。在一般論述時，提供商邊緣將稱作‘34’。在具體論述時，提供商邊緣分別將具體稱作34A、34B或34C。類似地對待具有用‘A’、‘B’或‘C’補充的參考標號的其它元件。
[0035]在通信網(wǎng)絡30的訂戶側(cè)，提供商邊緣34A描繪為經(jīng)由采用基于分組的通信的基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(E-NET)等連接到客戶邊緣(CE)36?？蛻暨吘?6是無線接入網(wǎng)絡38的一部分，其采用促進與任何數(shù)量的用戶元件(UE)42的無線通信的一個或多個基站收發(fā)臺(BTS)400用戶元件42可采取移動電話、智能電話、個人數(shù)字助理、調(diào)制解調(diào)器、平板計算機、個人計算機等的形式。一組基站收發(fā)臺20 —般分布于地理區(qū)域，使得該組在整體上為用戶元件42提供蜂窩覆蓋。
[0036]用戶元件42與基站收發(fā)臺40之間的無線鏈路可將可用的多址技術中的任一個用于移動通信，例如碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、正交頻分多址(OFDMA)等。基站收發(fā)臺40與客戶邊緣36之間的鏈路可采用有線或無線鏈路，其采用基于TDM的通信或者能夠攜帶TDM電路。例如，這些鏈路可由T1、T2、E1、E3、同步光網(wǎng)絡(SONET)、基于SDH STM-N的連接來支持。
[0037]基站收發(fā)臺40被廣泛定義，并且意圖包含傳統(tǒng)蜂窩基站、無線接入點、節(jié)點B裝置
坐寸ο
[0038]在通信網(wǎng)絡30的核心或集線器側(cè)，提供商邊緣34B和34C各自經(jīng)由相應的基于TDM的附連電路46來耦合到基站控制器(BSC)44。附連電路46還可通過T1、T2、E1、E3或者基于STM-N TDM的電路來支持?；究刂破?4可耦合到核心網(wǎng)絡48、例如PSTN等。此外，基站控制器44被廣泛定義，并且意圖包含傳統(tǒng)基站控制器、無線電網(wǎng)絡控制器(RNC)
坐寸ο
[0039]稱作主通信路徑CPp的示范通信路徑經(jīng)由無線接入網(wǎng)絡38的基站收發(fā)臺40和客戶邊緣36、分組網(wǎng)絡32的提供商邊緣34A和34B以及基站控制器44從用戶元件42的下層元件延伸到核心網(wǎng)絡48。基站收發(fā)臺40與客戶邊緣36之間以及提供商邊緣34B與核心網(wǎng)絡48中的目的地之間的主通信路徑CPp的部分是基于TDM的。但是，客戶邊緣36與提供商邊緣34B之間的主通信路徑CPp的部分是基于分組的。
[0040]互通功能50用來將主通信路徑CPp的基于TDM的部分和基于分組的部分進行接口。如所示，客戶邊緣36具有互通功能50A,提供商邊緣34B具有互通功能50B,以及提供商邊緣34C具有互通功能50C。如果基于TDM的通信從基站收發(fā)臺40提供給提供商邊緣34A，則互通功能50A將在提供商邊緣34A而不是客戶邊緣36中提供。
[0041]客戶邊緣36的互通功能50A按如下所述起作用。對于從用戶元件42到達的通信會話的通信業(yè)務，通信會話的基于TDM的通信業(yè)務被接收、緩沖、分解為段以及放入分組中。分組的目的地是提供商邊緣34B的媒體接入控制(MAC)地址。分組則經(jīng)由提供商邊緣34A和分組網(wǎng)絡32傳輸給提供商邊緣34B。
[0042]提供商邊緣34B將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能50B。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且經(jīng)由對應附連電路46按照基于TDM的格式傳送給基站控制器44?；究刂破?4將通過核心網(wǎng)絡48將基于TDM的通信業(yè)務指向計劃的目的地。
[0043]對于來自核心網(wǎng)絡48并且指向用戶元件42的通信會話的通信業(yè)務，上述過程反轉(zhuǎn)。具體來說，基站控制器44將從核心網(wǎng)絡48接收基于TDM的通信業(yè)務，并且將通信業(yè)務指向提供商邊緣34B。提供商邊緣34B將把通信業(yè)務傳遞到互通功能50B，其將接收、緩沖并且將基于TDM的通信業(yè)務分解為段。這些段放入對應分組中。分組的目的地是客戶邊緣36的MAC地址。分組則經(jīng)由提供商邊緣34B、分組網(wǎng)絡32和提供商邊緣34A，經(jīng)由主通信路徑CPp來傳輸?shù)娇蛻暨吘?6。
[0044]客戶邊緣36將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能50A。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且按照基于TDM的格式傳送給基站收發(fā)臺40。然后，基站收發(fā)臺40將把通信業(yè)務傳送給適當?shù)挠脩粼?2。如上所述，各互通功能50A和50B提供客戶邊緣36與提供商邊緣34B的TDM和分組網(wǎng)絡接口之間的自適應功能。如以下所述，提供商邊緣34C的互通功能50C配置成按照相同方式進行操作。
[0045]當采用通信網(wǎng)絡30中的電路仿真服務時，提供冗余或備用提供商邊緣34C以防存在提供商邊緣34B或者其關聯(lián)的附連電路46的故障。如所示，提供商邊緣34C配備有互通功能50C。如果存在提供商邊緣34B或者其關聯(lián)的附連電路46的故障，則經(jīng)由提供商邊緣34C及其關聯(lián)的附連電路46，為通信會話快速并且自動地建立次通信路徑CPS。
[0046]參照圖3A和圖3B，提供故障轉(zhuǎn)移情況，其中連接到提供商邊緣34B的附連電路46的故障或者提供商邊緣34B的局部故障發(fā)生。假定主通信路徑CPp最初如結(jié)合圖2所述在用戶元件42與核心網(wǎng)絡48中的另一個終端(未示出)之間建立，并且所有元件適當?shù)夭僮?。假定提供商邊?4B配置成向提供商邊緣34C發(fā)送操作消息(圖2中的步驟A)，其指示提供商邊緣34B、與提供商邊緣34B關聯(lián)的附連電路46或者其組合的操作狀態(tài)。例如，操作消息可系統(tǒng)地推送到提供商邊緣34C或者響應于狀態(tài)請求消息(其從提供商邊緣34C發(fā)送給提供商邊緣34B)而發(fā)送。當提供商邊緣34B和關聯(lián)的附連電路46正確地操作時，從提供商邊緣34B發(fā)送給提供商邊緣34C的操作消息將指示同樣的情況。提供商邊緣34C可響應于接收來自提供商邊緣34B的操作消息而不采取動作。
[0047]具體參照圖3A，假定連接到提供商邊緣34B的附連電路46的故障或者提供商邊緣34B的局部故障發(fā)生。當附連電路46出故障或者存在提供商邊緣34B的局部故障(圖3A，步驟B)時，提供商邊緣34B將檢測故障，并且將操作消息發(fā)送給提供商邊緣34C(圖3A，步驟C)。由于連接到提供商邊緣34B的附連電路46的故障或者提供商邊緣34B的局部故障，操作消息指示通信會話的會話業(yè)務不再能夠沿主通信路徑CPp流動。
[0048]在接收來自提供商邊緣34B的操作消息時，提供商邊緣34C將分析操作消息，并且確定連接到提供商邊緣34B的附連電路46的故障或者提供商邊緣34B的局部故障已經(jīng)發(fā)生。響應于檢測到故障，提供商邊緣34C將向客戶邊緣36發(fā)送切換請求消息(圖3A，步驟D)。切換請求消息指示客戶邊緣36應當從將通信會話的通信業(yè)務發(fā)送到提供商邊緣34B切換到將通信會話的通信業(yè)務發(fā)送給提供商邊緣34C。
[0049] 值得注意地，切換請求消息將包含提供商邊緣34C的MAC地址。切換請求消息一般包含在通過分組網(wǎng)絡32和提供商邊緣34A傳遞到客戶邊緣36的分組中。提供商邊緣34C的MAC地址可在切換請求消息的目的地址字段中提供。備選地，提供商邊緣34C的MAC地址可在分組的任何可適用字段、報頭或有效載荷中提供，只要客戶邊緣36知道或者被指示將MAC地址用于向提供商邊緣34C發(fā)送攜帶通信會話的通信業(yè)務的分組。
[0050]客戶邊緣36將接收切換請求消息，并且快速切換到使用提供商邊緣34C的MAC地址來將攜帶通信會話的通信業(yè)務的分組發(fā)送到提供商邊緣34C，如圖3B所示。因此，來自用戶元件42的基于TDM的通信業(yè)務繼續(xù)由客戶邊緣36的互通功能50A來接收、緩沖、分解為段并且放入分組中。但是，分組的目的地現(xiàn)在是提供商邊緣34C的MAC地址而不是提供商邊緣34B的MAC地址。因此，分組經(jīng)由提供商邊緣34A和分組網(wǎng)絡32傳輸?shù)教峁┥踢吘?4C。
[0051]提供商邊緣34C將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能50C。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且經(jīng)由對應的附連電路46按照基于TDM的格式傳送給基站控制器44?；究刂破?4將通過核心網(wǎng)絡48把基于TDM的通信業(yè)務指向計劃的目的地。
[0052]優(yōu)選地，由故障引起的通信會話的通信業(yè)務流中的中斷以及從使用提供商邊緣34B到使用提供商邊緣34C的后續(xù)轉(zhuǎn)變大約為50毫秒或更少。在一個實施例中，相應客戶邊緣36、提供商邊緣34B和提供商邊緣34C的上述實際故障轉(zhuǎn)移功能性(包括故障檢測及關聯(lián)的消息傳遞)由互通功能50A、50B和50C來提供。此外,可使用例如Martini等人的IETF 因特網(wǎng)草案 “ Inter-Chassis Communication Protocol for L2VPN PE Redundancy”中所述的協(xié)議等的機架間通信協(xié)議(ICCP)來促進提供商邊緣34B與34C之間的通信，通過引用將其完整地結(jié)合到本文中。其它協(xié)議可用來支持各種節(jié)點之間的通信。
[0053]參照圖4A和圖4B，提供故障轉(zhuǎn)移情況，其中提供商邊緣34B的故障發(fā)生。假定主通信路徑CPp最初如結(jié)合圖2所述在用戶元件42與核心網(wǎng)絡48中的另一個終端(未示出)之間建立，并且所有元件適當?shù)夭僮?。假定提供商邊?4B通常配置成向提供商邊緣34C發(fā)送操作消息(圖2中的步驟A)，其指示提供商邊緣34B、與提供商邊緣34B關聯(lián)的附連電路46或者其組合的操作狀態(tài)。
[0054]具體參照圖4A，假定提供商邊緣34B的故障發(fā)生(圖4A，步驟E)，并且故障阻止提供商邊緣34B向提供商邊緣34C發(fā)送操作消息。當提供商邊緣34B停止發(fā)送操作消息時，提供商邊緣34C將檢測操作消息不再由提供商邊緣34B發(fā)送(圖4A，步驟F)。如上所述，提供商邊緣34B通?？稍谙到y(tǒng)的基礎上發(fā)送操作消息，或者可響應于由提供商邊緣34C所發(fā)送的狀態(tài)請求而發(fā)送操作消息。在任一種情況下，提供商邊緣34C預期接收操作消息，以及在所設置時期之內(nèi)沒有接收到預期的操作消息時，提供商邊緣34C能夠確定某種形式的故障已經(jīng)在提供商邊緣34B發(fā)生。
[0055]響應于檢測到提供商邊緣34B的故障，提供商邊緣34C將向客戶邊緣36發(fā)送切換請求消息(圖4A，步驟G)。切換請求消息指示客戶邊緣36應當從將通信會話的通信業(yè)務發(fā)送到提供商邊緣34B切換到將通信會話的通信業(yè)務發(fā)送給提供商邊緣34C。
[0056]值得注意地，切換請求消息將包含提供商邊緣34C的MAC地址。切換請求消息一般包含在通過分組網(wǎng)絡32和提供商邊緣34A傳遞到客戶邊緣36的分組中。提供商邊緣34C的MAC地址可在切換請求消息的目的地址字段中提供。備選地，提供商邊緣34C的MAC地址可在分組的任何可適用字段、報頭或有效載荷中提供，只要客戶邊緣36知道或者被指示將MAC地址用于向提供商邊緣34C發(fā)送攜帶通信會話的通信業(yè)務的分組。
[0057]客戶邊緣36將接收切換請求消息，并且快速切換到使用提供商邊緣34C的MAC地址來將攜帶通信會話的通信業(yè)務的分組發(fā)送到提供商邊緣34C，如圖4B所示。因此，來自用戶元件42的基于TDM的通信業(yè)務繼續(xù)由客戶邊緣36的互通功能50A來接收、緩沖、分解為段并且放入分組中。但是，分組的目的地現(xiàn)在是提供商邊緣34C的MAC地址而不是提供商邊緣34B的MAC地址。因此，分組經(jīng)由提供商邊緣34A和分組網(wǎng)絡32傳輸?shù)教峁┥踢吘?4C。
[0058]提供商邊緣34C將接收通信會話的分組，并且將其傳遞到互通功能50C。通信業(yè)務的段從分組系統(tǒng)地提取，放入適當順序中，并且經(jīng)由對應的附連電路46按照基于TDM的格式傳送給基站控制器44?；究刂破?4將通過核心網(wǎng)絡48把基于TDM的通信業(yè)務指向計劃的目的地。
[0059]再一次，由故障引起的通信會話的通信業(yè)務流中的中斷以及從使用提供商邊緣34B到使用提供商邊緣34C的后續(xù)轉(zhuǎn)變優(yōu)選地大約為50毫秒或更少。在一個實施例中，相應客戶邊緣36、提供商邊緣34B和提供商邊緣34C的上述實際故障轉(zhuǎn)移功能性(包括故障檢測及關聯(lián)的消息傳遞)由互通功能50A、50B和50C提供。
[0060]當故障在提供商邊緣34B中發(fā)生時，通信會話的通信業(yè)務切換到次通信路徑CPS，其經(jīng)過提供商邊緣34C。如上所述，來自用戶元件42的通信業(yè)務從主通信路徑CPp重指向次通信路徑CPS。值得注意地，來自核心網(wǎng)絡48并且計劃送往用戶元件42的通信會話的通信業(yè)務還應當從主通信路徑CPp重指向次通信路徑CPS。
[0061]在一個實施例中，基站控制器44能夠檢測來自提供商邊緣34C (如與提供商邊緣34B相對的)的通信會話的通信業(yè)務的接收，并且立即開始經(jīng)由其關聯(lián)的附連電路46將指向用戶元件42的通信業(yè)務發(fā)送到提供商邊緣34C。備選地，提供商邊緣34B或34C之一可向基站控制器44或者關聯(lián)管理實體發(fā)送故障轉(zhuǎn)移消息，以指示基站控制器44從主通信路徑CPp切換到次通信路徑CPS。在提供商邊緣34B具有阻止其將故障轉(zhuǎn)移消息發(fā)送到基站控制器44的故障的情況下，使提供商邊緣34C發(fā)送故障轉(zhuǎn)移消息存在益處。
[0062]雖然在分組網(wǎng)絡32的核心或集線器側(cè)上的提供商邊緣34B和34C中提供上述冗余，但是可通過提供冗余的客戶邊緣36或者類似節(jié)點(其提供互通功能50A)，在分組網(wǎng)絡32的接入側(cè)上提供相同類型的冗余。因此，冗余的客戶邊緣36將提供保護組，其在本質(zhì)上是提供商邊緣34B和34C的鏡像。
[0063]參照圖5，示出用于提供切換請求消息的示范分組52。分組52可包括分組網(wǎng)絡報頭54、邊緣控制報頭56、服務標識符報頭58、目的IWF標識符60和目的MAC地址62。取決于分組網(wǎng)絡32的類型，分組網(wǎng)絡報頭54可具有不同的字段。在MEN中，分組網(wǎng)絡報頭54可包括一個或多個服務或客戶虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標簽。在基于MPLS的網(wǎng)絡中，分組網(wǎng)絡報頭54可包括標簽交換路徑(LSP)或偽線(PW)標簽。分組網(wǎng)絡報頭54實際上是給定的分組網(wǎng)絡32的封裝報頭。
[0064]取決于將要用于或者當前用于傳輸?shù)奈锢礞溌返念愋?，分組網(wǎng)絡54還可包括鏈路報頭。對于以太網(wǎng)傳輸，分組網(wǎng)絡報頭54可包括源MAC地址和目的MAC地址連同以太網(wǎng)字段類型。對于切換請求消 息，源MAC地址可以是備用邊緣節(jié)點(例如在以上示例中描述的提供商邊緣34C)的地址。
[0065]邊緣控制報頭56能夠用來攜帶各種各樣的信息，例如版本信息、各種標志、序列號、原因代碼等。其中攜帶的信息可識別故障類型、提供用于處理故障的特定指令等。服務標識符報頭58可用來識別新邊緣節(jié)點(應當將通信業(yè)務重指向所述新邊緣節(jié)點)。在上述示例中，將在服務標識符報頭58中識別BTS 40與BSC 44之間的通信服務。目的IWF標識符60可用來識別邊緣節(jié)點中的新互通功能50 (應當將通信業(yè)務指向其所述邊緣節(jié)點)。在上述示例中，將在目的IWF標識符60中識別提供商邊緣34C的互通功能50C。目的MAC地址62可以是分組中用于存儲新MAC地址的獨立字段(應該將通信業(yè)務指向所述新MAC地址)。提供新MAC地址的獨立字段使得更易于使接收分組的互通功能來識別新MAC地址(應當將通信業(yè)務重指向所述新MAC地址)。備選地，新MAC地址可從分組網(wǎng)絡報頭54的源MAC地址得到。
[0066]參照圖6，示出諸如客戶邊緣36或提供商邊緣34A、34B和34C的邊緣節(jié)點64的示范架構(gòu)。邊緣節(jié)點64可包括控制電路66、互通和轉(zhuǎn)發(fā)電路68、一個或多個TDM接口 70以及分組接口 72?；ネê娃D(zhuǎn)發(fā)電路68駐留在TDM接口 70與分組接口 72之間。每個TDM接口 70配置成與一個或多個TDM電路(例如Tl、T3、El或E3電路或者STM-N(N=1、4、16、64等)，其可連接到基站收發(fā)臺40、基站控制器44等)進行接口。使用由互通和轉(zhuǎn)發(fā)電路68所提供的互通功能50，從TDM源到達TDM接口 70的基于TDM的通信業(yè)務被分解為段、分組并且作為基于分組的通信業(yè)務經(jīng)由分組接口 72和分組網(wǎng)絡32轉(zhuǎn)發(fā)到另一個邊緣節(jié)點64。在相反方向，從分組源到達分組接口 72的基于分組的通信業(yè)務被處理以提取分組的有效
載荷中的分段通信業(yè)務，并且向TDM網(wǎng)絡提供由TDM接口 70之一傳送的基于TDM的通信業(yè)務。
[0067]本領域的技術人員將認識到對本公開的優(yōu)選實施例的改進和修改。所有這樣的改
進和修改被視為在本文所公開的概念和隨附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
[0068]元素列表
10通信網(wǎng)絡
12分組網(wǎng)絡(PN)
14提供商邊緣(PE)
16客戶邊緣(CE)
18接入網(wǎng)絡(AN)
20基站收發(fā)臺(BTS)
22用戶元件(UE)
24基站控制器(BSC)
26附連電路
28互通功能(IWF)
30通信網(wǎng)絡
32分組網(wǎng)絡(PN)
34提供商邊緣(PE)
36客戶邊緣(CE)
38接入網(wǎng)絡(AN)
40基站收發(fā)臺(BTS)
42用戶元件(UE)
44基站控制器(BSC)
46附連電路
48核心網(wǎng)絡
50互通功能(IWF)
52錯誤消息
54分組網(wǎng)絡報頭
56邊緣控制報頭
58服務標識符報頭
60目的IWF標識符
62目的MAC地址
64邊緣節(jié)點
66控制電路
68轉(zhuǎn)發(fā)電路
70
TDM 接口
72分組接口
74互通電路首字母縮寫詞列表
BSC基站控制器
BTS基站收發(fā)臺
CDMA碼分多址
CE客戶邊緣E-NET基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡
G第一代
2G第二代
3G第三代
ICCP機架間通信協(xié)議
IETF因特網(wǎng)工程任務組
IP因特網(wǎng)協(xié)議
ITU國際電信單位
LSP標簽交換路徑
MAC媒體接入控制
MEN城域以太網(wǎng)網(wǎng)絡
MPLS多協(xié)議標簽交換OFDMA正交頻分多址
PE提供商邊緣
PN分組網(wǎng)絡
PSTN公共交換電話網(wǎng)
PW偽線
RNC無線電網(wǎng)絡控制器
SDH同步數(shù)字分級結(jié)構(gòu)
SONET同步光網(wǎng)絡
TDM時分復用
TDMA時分多址
UE用戶元件VLAN虛擬局域網(wǎng)
【權(quán)利要求】
1.一種第一邊緣節(jié)點，具有第一媒體接入控制(MAC)地址，并且包括: -至少一個分組接口； -至少一個非分組接口 ；以及 -與所述至少一個分組接口和所述至少一個非分組接口關聯(lián)并且適合執(zhí)行下列步驟的電路: -檢測與具有第二媒體接入控制地址的第二邊緣節(jié)點關聯(lián)的故障；以及 -在檢測到所述故障時，向第三邊緣節(jié)點發(fā)送切換請求消息，以指示所述第三邊緣節(jié)點應當從使用所述第二媒體接入控制地址將第一會話的業(yè)務發(fā)送到所述第二邊緣節(jié)點切換到使用所述第一媒體接入控制地址將所述第一會話的所述業(yè)務發(fā)送給所述第一邊緣節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的第一邊緣節(jié)點，其中在所述第三邊緣節(jié)點開始使用所述第一媒體接入控制地址來將所述第一會話的所述業(yè)務發(fā)送給所述第一邊緣節(jié)點之后，所述電路適合經(jīng)由所述至少一個分組接口來接收采取分組形式的所述業(yè)務，使所述分組適合與耦合到所述至少一個非分組接口的非分組網(wǎng)絡兼容的非分組業(yè)務，以及通過所述非分組網(wǎng)絡經(jīng)由所述至少一個非分組接口來轉(zhuǎn)發(fā)所述非分組業(yè)務。
3.如權(quán)利要求2所述的第一邊緣節(jié)點，其中所述至少一個非分組接口是時分復用接口，以及所述非分組網(wǎng)絡是時分復用網(wǎng)絡。
4.如權(quán)利要求1所述的第一邊緣節(jié)點，其中與所述第二邊緣節(jié)點關聯(lián)的所述故障是所述第二邊緣節(jié)點的故障。
5.如權(quán)利要求4所述的第一邊緣節(jié)點，其中所述電路還適合監(jiān)視操作消息，所述操作消息由所述第二邊緣節(jié)點周期發(fā)送以指示所述第二邊緣節(jié)點是操作的，以及在所述第二邊緣節(jié)點停止發(fā)送所述操作消息時檢測所述故障。
6.如權(quán)利要求4所述的第一邊緣節(jié)點，其中所述電路還適合周期地向所述第二邊緣節(jié)點發(fā)送狀態(tài)請求消息，監(jiān)視操作消息，所述操作消息響應于所述狀態(tài)請求消息由所述第二邊緣節(jié)點發(fā)送以指示所述第二邊緣節(jié)點是操作的，以及在所述第二邊緣節(jié)點停止發(fā)送所述操作消息時檢測所述故障。
7.如權(quán)利要求1所述的第一邊緣節(jié)點，其中與所述第二邊緣節(jié)點關聯(lián)的所述故障是沿所述第二邊緣節(jié)點下游的所述第一會話的通信路徑的故障。
8.如權(quán)利要求7所述的第一邊緣節(jié)點，其中與所述第二邊緣節(jié)點關聯(lián)的所述故障是耦合到所述第二邊緣節(jié)點并且用來支持所述第二邊緣節(jié)點下游的所述通信路徑的附連電路中的故障。
9.如權(quán)利要求7所述的第一邊緣節(jié)點,其中所述電路還適合接收由所述第二邊緣節(jié)點發(fā)送以警告所述第一邊緣節(jié)點所述故障的操作消息，以及在接收所述操作消息時檢測所述故障。
10.如權(quán)利要求1所述的第一邊緣節(jié)點，其中所述第一邊緣節(jié)點是主邊緣節(jié)點，其中所述至少一個分組接口耦合到分組網(wǎng)絡，以及所述至少一個非分組接口耦合到時分復用附連電路。
11.如權(quán)利要求10所述的第一邊緣節(jié)點，其中所述時分復用附連電路耦合在所述第一邊緣節(jié)點與基站控制器和無線電網(wǎng)絡控制器中的至少一個之間。
12.如權(quán)利要求1所述的第一邊緣節(jié)點，其中所述第一邊緣節(jié)點是客戶邊緣節(jié)點，其中所述至少一個分組接口耦合到分組網(wǎng)絡，以及所述至少一個非分組接口耦合到無線接入網(wǎng)絡中的基站收發(fā)臺。
13.—種系統(tǒng),包括: -主邊緣節(jié)點，其耦合在分組網(wǎng)絡與非分組網(wǎng)絡之間，并且適合于經(jīng)由通過經(jīng)過所述主邊緣節(jié)點的第一通信路徑來互通第一會話的業(yè)務；以及 -次邊緣節(jié)點，其耦合在所述分組網(wǎng)絡與所述非分組網(wǎng)絡之間，并且適合于: -檢測與所述主邊緣節(jié)點關聯(lián)的故障，所述主邊緣節(jié)點與用來將來自始發(fā)邊緣節(jié)點的所述業(yè)務指向所述主邊緣節(jié)點的主媒體接入控制地址相關聯(lián)；以及 -在檢測到所述故障時，向所述始發(fā)邊緣節(jié)點發(fā)送包含與所述次邊緣節(jié)點關聯(lián)的次媒體接入控制地址的切換請求消息，以指示所述始發(fā)邊緣節(jié)點應當從使用所述主媒體接入控制地址將所述第一會話的所述業(yè)務發(fā)送到所述主邊緣節(jié)點切換到使用所述次媒體接入控制地址將所述第一會話的業(yè)務發(fā)送給所述次邊緣節(jié)點。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述非分組網(wǎng)絡是時分復用網(wǎng)絡，所述主邊緣節(jié)點經(jīng)由第一附連電路以及基站控制器和無線電網(wǎng)絡控制器中的至少一個來耦合到所述時分復用網(wǎng)絡，并且所述次邊緣節(jié)點經(jīng)由第二附連電路以及基站控制器和無線電網(wǎng)絡控制器中的至少一個來耦合到時分復用網(wǎng)絡。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述始發(fā)邊緣節(jié)點耦合在所述分組網(wǎng)絡和支持與用戶元件的無線通信的 無線接入網(wǎng)絡之間。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中在檢測到所述故障之后: -所述始發(fā)邊緣節(jié)點使用所述次媒體接入控制地址將所述第一會話的所述業(yè)務發(fā)送到所述次邊緣節(jié)點；以及 -所述次邊緣節(jié)點適合經(jīng)由延伸通過所述主邊緣節(jié)點的第二通信路徑來接收和互通所述第一會話的所述業(yè)務。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中與所述主邊緣節(jié)點關聯(lián)的所述故障是所述主邊緣節(jié)點的故障。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述次邊緣節(jié)點還適合監(jiān)視操作消息，所述操作消息由所述主邊緣節(jié)點周期發(fā)送以指示所述主邊緣節(jié)點是操作的，以及在所述主邊緣節(jié)點停止發(fā)送所述操作消息時檢測所述故障。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述次邊緣節(jié)點還適合周期地向所述主邊緣節(jié)點發(fā)送狀態(tài)請求消息，監(jiān)視操作消息，所述操作消息響應于所述狀態(tài)請求消息由所述主邊緣節(jié)點發(fā)送以指示所述主邊緣節(jié)點是操作的，并且在所述主邊緣節(jié)點停止發(fā)送所述操作消息時檢測所述故障。
20.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中與所述主邊緣節(jié)點關聯(lián)的所述故障是沿所述主邊緣節(jié)點下游的所述第一通信路徑的故障，所述主邊緣節(jié)點適合檢測所述故障，并且向所述次邊緣節(jié)點發(fā)送指示所述故障的消息，并且指示所述故障的所述消息由所述次邊緣節(jié)點用來檢測所述故障。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中與所述第二邊緣節(jié)點關聯(lián)的所述故障是耦合到所述主邊緣節(jié)點并且用來支持所述第一會話的附連電路中的故障。
22.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述次邊緣節(jié)點還適合接收由所述主邊緣節(jié)點發(fā)送以警告所述次邊緣節(jié)點所述故障的操作消息，以及在接收所述操作消息時檢測所述故障。
23.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述主邊緣節(jié)點和所述次邊緣節(jié)點是耦合到核心網(wǎng)絡的提供商邊緣節(jié)點，以及所述始發(fā)邊緣節(jié)點是耦合到無線接入網(wǎng)絡的客戶邊緣節(jié)點。
24.—種邊緣節(jié)點,包括: -至少一個分組接口； -至少一個非分組接口 ；以及 -與所述至少一個分組接口和所述至少一個非分組接口關聯(lián)并且適合執(zhí)行下列步驟的電路:-使用與所述主邊緣節(jié)點關聯(lián)的主媒體接入控制地址經(jīng)由所述至少一個分組接口來互通從所述至少一個非分組接口所接收的第一通信會話的通信業(yè)務并將其轉(zhuǎn)發(fā)到主邊緣節(jié)占.-從次邊緣節(jié)點接收切換請求消息，其中所述切換請求消息包含與所述次邊緣節(jié)點關聯(lián)的第二媒體接入控制地址；以及 -響應于接收所述切換請求消息，使用所述次媒體接入控制地址經(jīng)由所述至少一個分組接口來互通從所述至少一個非分組接口所接收的所述第一通信會話的所述通信業(yè)務并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到所述次邊緣節(jié)點。
25.如權(quán)利要求24所述的邊緣節(jié)點，其中所述至少一個非分組接口是時分復用接口。
26.一種用于操作具有第一媒體接入控制地址的第一邊緣節(jié)點，包括: -檢測與具有第二媒體接入控制地址的第二邊緣節(jié)點關聯(lián)的故障；以及 -在檢測到所述故障時，向第三邊緣節(jié)點發(fā)送切換請求消息，以指示所述第三邊緣節(jié)點應當從使用所述第二媒體接入控制地址將第一會話的業(yè)務發(fā)送到所述第二邊緣節(jié)點切換到使用所述第一媒體接入控制地址將所述第一會話的所述業(yè)務發(fā)送給所述第一邊緣節(jié)點。
【文檔編號】H04L12/707GK103907320SQ201180074761
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月9日
【發(fā)明者】邵明超 申請人:瑞典愛立信有限公司