专利名称：通信保护方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及分组通信中的恢复策略，特别是涉及一种使用异步传输模式(ATM)通信装置的分组通信中的通信保护方法和设备。
为了保护分组通信的连接，一种使用多种方法的保护和恢复策略已经被典型地提出，上述方法包括用于保护两种连接，即工作连接和保护连接的1+1保护方法。这种方法的实例包括日本特许公开第10-145374所披露的在工作与保护部分之间切换分组连接的方法和ATM通信装置。
图1是说明在其中为分组连接执行常规系统切换的ATM通信装置的方框图。如图1所示，标有参考标号10.0和10.1的工作VC(虚连接)被设置在ATM通信装置1与另一个ATM通信装置2之间。在发送侧上的ATM通信装置1.1仅向工作部分的一条VC发送用户信元。
接收侧上的ATM通信装置1.2如此设置连接以传送工作VC和保护VC下行的信元。如果在工作VC上发生故障，则发送方的ATM通信装置1.1将信元的传送目的地从工作VC切换到保护VC，从而完成恢复操作。
然而，在上述现有技术中，需要始终预备工作和保护VC。这意味着在n个VC用于网络上的通信时至少存在n个保护VC。
换言之，当通信线路未发生故障时，这些保护VC使网络中被浪费的连接标识符的数量增加。此外，在动态建立VC的网络中，每个通信装置均担负着是通信所需处理两倍的VC设置处理。
此外，它可以被解释为保护VC的设置与当前的使用状态没有任何关系。因此，一旦保护VC被设置，即使工作方不发送分组，该保护VC也被原样保留。
另一种保护连接设置方法已经在日本特许公开第10-13433中披露。在该现有技术中，不保留保护连接的带宽，而保留其VPI和VCI。当故障出现在工作连接上时，具有最低优先级的连接被断开，其带宽被分配给要作为工作连接使用的保护连接。
由于保护VC的VPI和VCI被预先保留，因此在故障未在通信线路上出现的情况中，这种保留也会浪费用于在通信网络中标识VC的范围。此外，在动态地建立VC的网络中，每个通信装置均担负着选择最低优先级的使用中的连接和设置用于替代最低优先级的使用中的连接的保护连接等任务。
本发明的目的是提供一种通信保护方法和设备，在动态生成连接时允许减少通信装置的连接设置负载而且不浪费网络中的连接资源。
为了实现上述目的，根据本发明，首先测量一个工作连接所占用的带宽，然后根据该测量结果进行建立一个保护连接的处理。换言之，在故障发生在一个工作连接之前设置一个在该占用带宽中增加的用于工作连接的保护连接。由于在工作连接的较窄带宽情况下不形成保护连接，因此可以降低连接资源的浪费和可以减小每个通信装置的连接设置负载。
根据本发明，监视由工作连接使用的一个带宽，并且依据该工作连接所用带宽的量值启动保护连接的设置。当工作连接的被监视带宽超过一个预定阈值时，在ATM通信装置之间启动保护连接的设置。保护连接可以以协作方式保留在ATM通信装置之间。在工作连接中出现故障的情况下，该工作连接被切换到一个被保留的保护连接。
根据本发明的另一个方面，一种通过设置保护连接来保护通信连接的方法，该保护连接用来替代在经多条ATM通信线路相互连接的ATM通信装置之间的工作连接，每个ATM通信装置具有与其适应的多条分组通信线路，该方法包括以下步骤a)响应经过分组传输线路之一接收的对一个目的地寻址的一个分组，在ATM通信装置之间的第一条ATM传输线路上设置一个工作连接；b)监视向第一条ATM传输线路传送ATM信元所需的带宽，以确定第一条ATM传输线路中使用的带宽总和是否超过了一个预定阈值；和c)当第一条ATM传输线路线路中使用的带宽总和超过预定阈值时，在ATM装置之间的第二条ATM传输线路上设置一个保护连接。
图1是说明具有传统的分组连接切换能力的一个ATM通信装置的方框图；图2是说明根据本发明的优选实施例的通信保护设备的配置的方框图；图3是说明在图2的分组处理器中存储的分组表的示意图4是说明在图2的切换管理器中存储的切换表的示意图；图5是说明VPI/VCI请求或指定信元的格式的示意图；图6是图2的路由选择管理器中存储的路由选择表的示意图；图7是说明请求和指定VPI/VCI数值的一个序列的示意图；图8是说明利用图2的通信保护设备的网络配置的一个例子的方框图；图9是说明图8的通信装置A中的路由选择管理器的路由选择表的设置状态的示意图；图10A是说明在工作传输线路上的占用带宽小于预定阈值的第一状态中图8的网络的方框图；图10B是在第一状态下的通信装置A的切换表的工作部分的表目的示意图；图10C是在第一状态下的通信装置B的切换表的工作部分的表目的示意图；图11A是说明在工作传输线路的占用带宽小于预定阈值的第二状态下图8的网络的方框图；图11B是在第二状态下的通信装置A的切换表的工作部分的表目的示意图；图11C是在第二状态下的通信装置B的切换表的工作部分的表目的示意图；图12A是说明在工作传输线路上的占用带宽小于预定阈值的第三状态下图8的网络的方框图；图12B是在第三状态下的通信装置A的切换表的工作部分的表目的示意图；图12C是在第三状态下的通信装置B的切换表的工作部分的表目的示意图；图12D是在第三状态下的通信装置A的切换表的保护部分的表目的示意图；图12E是在第三状态下的通信装置B的切换表的保护部分的表目的示意图。
如图2所示，为方便起见，假定用于分组通信的通信保护设备10包括三个分组处理器11、12和13，一个ATM信元开关14，两个ATM传输处理器15和16，一个保护部分设置启动器17，一个路由选择管理器18，一个VPI/VCI(虚路径标识符/虚通道标识符)确定器19，和一个切换管理器20。
ATM传输处理器15和16的每一个包括带宽监视器21和一个信元多路复用器/多路分用器22。由于ATM传输处理器15和16具有相同的电路结构，因此省略对ATM传输处理器16的说明。
通信保护设备10具有分别连接分组处理器11、12和13的三条分组传输线路23、24和25，和分别连接ATM传输处理器15和16的两条ATM传输线路26和27。经分组传输线路23、24和25接收的网络协议(IP)分组被分段成多个ATM信元，然后把各ATM信元传送到IP地址的目的地。
如果经分组传输线路23接收的分组的IP地址是新的，那么分组处理器11把工作部分设置请求输出给路由选择管理器18。反之，如果IP分组已经被接收，那么就把它转换成ATM信元，输出给ATM信元开关14。
分组处理器12以和分组处理器11相同的方式处理经分组传输线路24接收的分组。同样，分组处理器13也以和分组处理器11相同的方式处理经分组传输线路25接收的分组。
ATM信元开关14从分组处理器11、12和13输入ATM信元，并通过参阅切换管理器20中存储的切换表依靠每个ATM信元的报头信息把每个ATM信元输出给ATM传输处理器15和16中的一个。输出时，ATM信元的各报头被改变，后面将此进行说明。
ATM传输处理器15和16的每一个设有一个带宽监视器21和一个信元多路复用器/多路分用器22。带宽监视器21监视通过的ATM信元的报头，从而测量每个连接当前使用的带宽。具体地说，带宽监视器21根据从ATM信元开关14输入的ATM信元流中信元报头信息监视虚路径中当前占的带宽。此外，信元多路复用器/多路分用器22对ATM信元和从VPI/VCI确定器19输入的VPI/VCI确定信元进行多路复用，以把被复用的信元传送到ATM传输线路26上。另一方面，当经ATM传输线路26接收ATM信元时，信元多路复用器/多路分用器22从接收到的ATM信元中多路分用一个VPI/VCI指定信元并把它输出给VPI/VCI确定器19。
ATM处理器16以和ATM传输处理器15相同的方式执行ATM传输线路27上的处理。
保护部分设置启动器17从ATM传输处理器15和16输入每个连接的当前被占用带宽的信息，然后将每个连接的当前被占用带宽与启动保护部分连接设置操作的一个预定阈值进行比较。如果存在超过保护部分的设置阈值的ATM连接，那么保护部分设置启动器17向路由选择管理器18输出超过保护部分设置阈值的用于ATM连接的一个保护部分设置请求。
当从分组处理器11、12和13的每一个接收工作部分设置请求或者从保护部分设置启动器17接收保护部分设置请求时，路由选择管理器18从所拥有的路由选择表中选择一个相应的输出端口，然后把用于该输出端口的VPI/VCI指定请求输出给VPI/VCI确定器19。换言之，路由选择管理器18选择保护连接是可用的一个输出端口并输出一个VPI/VCI确定请求。
当从路由选择管理器18接收VPI/VCI指定请求时，VPI/PCI确定器19向一个邻近通信装置发送VPI/VCI请求信元并按照预定程序和数据格式从该邻近通信装置接收VPI/VCI指定信元，以确定要用于保护部分的一个连接的VPI/VCI数值。
切换管理器20确定与VIP/VCI确定器19获得的输出VPI/VCI数值对应的输入VPI/VCI数值以便创建切换表，然后将输入侧的信息送给与其输入端口相对应的分组处理器11、12和13的一个。换言之，由VPI/VCI确定器19获得的结果作为切换表中的保护部分连接被登记。当在一个当前被使用的部分上出现故障时，删除工作部分信息而使用保护部分信息，从而实现通信的保护。
因此，在根据本发明的通信保护设备10中，对需要一个大于阈值的带宽的连接保留一个保护连接，这样使本发明能够保护对故障出现可能是非常敏感的用户通信，从而确保了网络的经济利益。
下面，将说明通信保护设备10的操作。
图3所示，分组表含有多个表目，其每个由目的地IP地址和VPI/VCI数值构成。各个分组处理器11-13持有其分组表。当分组处理器11经分组传输线路23接收分组时，为接收到的分组的目的地IP地址搜索其分组表。如果在分组表中未发现匹配，分组处理器11则把用于被接收分组的目的地IP地址的工作部分设置请求输出给路由选择管理器18。反之，如果在分组表中发现匹配，该接收到的分组则被分段成多个ATM信元，其每个具有写入其报头的被发现表目的VPI/VCI。该多个ATM信元被输出给ATM信元开关14。相应的分组处理器12和13以分组处理器11的相同处理方式对分组传输线路24和25进行操作。
如图4所示，切换管理器20中保持的切换表含有多个表目，其每一个由目的地IP地址、输入端口号码、输入VPI/VCI数值、输出端口号码和输出VPI/VCI数值组成。此外，该表目被分成工作部分组和保护部分组。
ATM信元开关14读出从每个分组处理器11、12和13接收的ATM信元的报头信息，并为接收到的ATM信元目的地IP地址搜索图4所示的切换表。如果在切换表的工作部分表目组中未发现匹配，该接收到的ATM信元则被正常地删除。如果在切换表的工作部分表目组中发现一个匹配，接收到的ATM信元的报头信息被变换为与工作部分表目组中被发现的表目相对应的输出VPI/VCI数值，此后ATM信元传送到ATM开关14的相应输出端口。
在ATM信元开关14发现某些故障出现在输出传输线路上的情况中，使用出故障的传输线路而得到的工作部分组中的表目从切换表中删除。此外，如果被删除的表目的IP地址存在于保护部分表目组中，ATM信元开关14则再次存储该表目以作为一个工作部分表目，此后控制返回到正常操作。
在ATM传输处理器15中，带宽监视器21监视从ATM信元开关14输入的ATM信元流，并以每报头信息为时间单位对ATM信元的数目计数。此外，带宽监视器21把该计数值作为当前被占用或被使用的带宽信息输出给保护部分设置启动器17，并进一步把接收到的ATM信元原样输出给信元多路复用器/多路分用器22。
信元多路复用器/多路分用器22把从带宽监视器21输入的ATM信元和从VPI/VCI确定器19输入的VPI/VCI请求信元或VPI/VCI指定信元多路复用到ATM传输线路26上。当经ATM传输线路26接收ATM信元时，信元多路复用器/多路分用器22多路分用接收到的ATM信元，只把VPI/VCI请求信元或VPI/VCI指定信元输出给VPI/VCI确定器19。ATM传输处理器16以同ATM传输处理器15相同的处理方式对ATM传输线路27进行操作。
VPI/VCI请求信元和VPI/VCI指定信元使用VPI/VCI＝0/32来发送/接收，这些信元的格式与图5所示的信元格式相一致。
保护部分设置启动器17将每单位时间的信元数目与保护部分设置阈值进行比较，其中所述的单位时间是从ATM传输处理器15和16的每一个接收的每个报头信息的时间。如果信元的数目超过超过保护部分阈值，保护部分设置启动器17则把保护部分设置请求输出给路由选择管理器18。该保护部分设置请求指定输出端口、输出VPI数值、输出VCI数值和超过保护部分阈值的该连接目的地IP地址。
路由选择管理器18具有如图6所示的预定格式的路由选择表。路由选择表登记用作工作部分的一个输出的端口标识符和用作与每个目的地IP地址对应的保护部分的一个输出的另一个端口标识符。
当从分组处理器11、12和13的任何一个接收工作部分设置请求时，路由选择管理器18在路由表中搜索工作部分设置请求的IP地址。如果在该路由选择表中发现一个匹配，则从被发现的表目中读出作为输出端口的工作部分端口信息。
在此期间，一旦从保护部分设置启动器17接收保护部分设置请求，路由选择管理器18为保护部分设置请求的IP地址路由选择表。如果在路由选择表中发现一个匹配，则从被发现的表目中读出作为输出端口的保护部分端口信息。
此外，路由选择管理器18向VPI/VCI确定器19输出一个VPI/VCI指定请求，以指定输出端口、设置请求类别(即，工作部分或保护部分)和目的地IP地址。
一旦从路由选择管理器18收到VPI/VCI指定请求，VPI/VCI确定器19首先确定具有设置请求类别和目的地IP地址的相同组合的表目是否存在于切换管理器20所拥有的切换表(参见图4)中。
如果具有设置请求类别和目的地IP地址的相同组合的表目存在于切换表中并且与设置请求类别是工作的还是保护的无关，则IP地址数值被存入VPI/VCI请求信元(参见图5)中，并把VPI/VCI请求信元输出给与被请求的端口对应的ATM传输处理器15和16之一的信元多路复用器/多路分用器22。
如图7所示，假定通信装置1和2经ATM传输线路相连接，VPI/VCI请求信元从通信装置1向通信装置2传送。在具有被接收的VPI/VCI请求信元的通信装置2中，寻找可用的VPI/VCI数值并把可用的VPI/VCI数值插入VPI/VCI指定信元中，然后把包含可用VPI/VCI数值的VPI/VCI指定信元回送到通信装置1。
一旦从相同端口接收到具有与插入到被发送的VPI/VCI请求信元中的IP地址相同的IP地址的VPI/VCI指定信元，则VIP/VCI确定器19获得该VPI/VCI数值，以便把它与设置请求类别和目的地IP地址一起输出给切换管理器20。
在设置请求被引导到工作部分和目的地IP地址已经存在于切换表的工作部分表目组中的情况下，该被发现的表目中的输出端口号码、输出VPI数值和输出VCI数值被送给切换管理器20。反之，在设置请求被引导到保护部分和目的地IP地址已经存在于切换表的保护部分表目组中的情况下，不执行处理。
另一方面，一旦从ATM传输处理器15和16之一的信元多路复用器/多路分用器22接收到VPI/VCI请求信元，VPI/VCI确定器19在切换管理器20的切换表中搜索相应端口上未使用的VPI/VCI数值。然后，VPI/VCI确定器19产生一个VPI/VCI指定信元，它包括与图5所示的格式一致的可用VPI/VCI数值，并把该VPI/VCI指定信元输出给已经接收VPI/VCI请求信元的端口。
切换管理器20从关于工作部分设置请求的切换表中检索被请求的输入端口侧上的可用VPI/VCI，该工作部分设置请求是从VPI/VCI确定器19传送来的，并可用VPI/VCI与VPI/VCI确定器19从邻近设备获得的输出端口、输出VPI和输出VCI相结合，以便把“目的地IP地址、输入端口、输入VPI、输入VCI、输出端口、输出VPI和输出VCI”作为一个表目登记到切换表中的工作部分表目组中。
此外，对于已经从VPI/VCI确定器19接收的保护部分设置请求，切换管理器20从切换表中检索具有相同IP地址的所有的工作部分表目，并读出每个检索到的表目的输入号码、输入VPI数值和输入VCI数值。此后，这些数值与从VPI/VCI确定器19传送来的输出端口号码、输出VPI和输出VCI数值相结合，以把“目的地IP地址、输入端口、输入VPI、输入VCI、输出端口、输出VPI和输出VCI”作为一个表目登记到切换表中的保护部分表目组中。
在这种方式中，当通过通信保护装置10的ATM信元所需的被占用带宽超过预定设置阈值时，保护部分表目而不是工作部分表目被存到关于所关心的连接的切换表上。
如果故障出现在由工作部分使用的ATM传输线路上，保护部分表目可以用作工作部分表目。换言之，这可以解释为保留了关于该连接的一个保护连接。因此，即使某些故障出现在工作部分上，通信服务也可以被连续地提供。
参见图8，通信装置A和B的每一个设有图2所示的通信保护装置10，它们经ATM传输线路26和27相互连接。
此外，通信装置A经分组通信线路23a、24和25分别连接通信终端a1、a2和a3。通信装置B经分组传输线路23b连接通信终端b。
下面，将研究在图8所示的设备中启动从通信终端a1、a2、a3(按所显示的顺序)到通信装置b通信的操作。这里，假定通信终端a1-a2和b每一个的所需带宽被设定为2Mbps，保护部分设置阈值被设置为5Mbps。通信装置A的路由选择管理器18中持有的路由选择表被如图9所示初始置位。此外，所有的其它表为空。
参见图10A，对通信终端b寻址的一个分组经分组传输线路23从通信终端a1输出给通信装置A。由于分组处理器11所持有的分组表在通信装置A中没有表目，因此用于IP地址b的工作部分设置请求被输出给路由选择管理器18。
路由选择管理器18在路由选择表中搜索IP地址b。在这种情况下，由于IP地址b存在于路由选择表中的表目#1上(参见图9)，路由选择管理器18选择ATM传输线路26作为用于IP地址b的工作部分输出端口，并把IP地址b和用于把工作连接设置到ATM传输线路26的VPI/VCI指定请求输出给VPI/VCI确定器19。
一旦接收到VPI/VCI指定请求时，VPI/VCI确定器19就创建一个具有图5所示格式的VPI/VCI请求信元，其中IP地址字段被设置到b。当VPI/VCI请求信元被输出给ATM传输处理器15中的信元多路复用器/多路分用器22时，它与随后输出给ATM传输线路26的其它ATM信元被多路复用。
当通信装置B经ATM传输线路26从通信装置A接收包含VPI/VCI请求信元的ATM信元时，通信装置B的信元多路复用器/多路分用器22将接收到的VPI/VCI请求信元输出给VPI/VCI确定器19。VPI/VCI确定器19选择接收VPI/VCI请求信元的ATM传输线路26上的一个未使用的输入VPI/VCI(VPI＝1，VCI＝32)，并进一步选择一个输出VPI/VCI(VPI＝0，VCI＝33)。
因此，如图10C所示，“IP地址，输入端口，输入VPI，输入VCI，输出端口，输出VPI和输出VCI”＝“b，ATM传输线路26，1，32，分组传输线路23，0，33”被登记在在通信装置B的切换管理器20所持有的切换表中的工作部分表目组上。
同时，通信装置B的VPI/VCI确定器19创建一个与图5所示格式一致的VPI/VCI指定信元，把IP地址b和VPI/VCI＝1/32插入VPI/VCI指定信元，以及将它输出给ATM传输处理器15中的信元多路复用器/多路分用器22，从而经ATM传输线路26把它送回给通信装置A。
当通信装置A经ATM传输线路26从通信装置B接收到VPI/VCI指定信元时，信元多路复用器/多路分用器22将它输出给VPI/VCI确定器19。VPI/VCI确定器19从接收到的VPI/VCI指定信元的VPI/VCI字段中读出VPI/VCI数值(这里VPI/VCI＝1/32)并把VPI/VCI数值＝1/32作为指定VPI/VCI输出给切换管理器20。
切换管理器20选择分组传输线路23上一个未使用的VPI/VCI＝1/33作为与从VPI/VCI确定器19接收的输出VPI/VCI＝1/32相对应的输入数值。在这种方式中，如图10B所示，“IP地址，输入端口，输入VPI，输入VCI，输出端口，输出VPI和输出VCI”＝“b，分组传输线路23，1，33，ATM传输线路26，1，32”被登记在通信装置A的切换管理器20所持有的切换表的工作部分表目组上。
如上所述，起源于通信终端a1并对通信终端b寻址的分组被分段，并作为多个ATM信元在通信装置A上输出给具有VPI/VCI＝1/32的ATM传输线路26，如图10A所示。在通信装置B，从通信装置A接收的ATM信元被重新集合成原始分组，它被输出给通信终端b。此时，ATM传输线路26上的VPI/VCI＝1/32的占用带宽仅为小于5Mbps预定阈值的2Mbps。因此，保护部分设置启动器17不输出保护部分设置请求。
参见图11A，此后，当通信装置A经分组传输线路24从通信终端a2接收对通信终端b寻址的分组时，用于IP地址b的一个类似的工作部分设置请求被输出给路由选择管理器18，并且向VPI/VCI确定器19输出用于把一个工作连接设置给ATM传输线路26的一个类似的VPI/VCI指定请求。
然而，切换管理器20的切换表已经存有作为与IP地址b对应的输出端口所包含的ATM传输线路26的工作部分表目。因此，切换管理器20选择分组传输线路24上的一个未使用VPI/VCI＝0/33作为一个输入数值。在这种方式中，如图11B所示，“IP地址，输入端口，输入VPI，输入VCI，输出端口，输出VPI和输出VCI”＝“b，分组传输线路24，0，33，ATM传输线路26，1，32，”被登记在通信装置A的切换管理器20所持有的切换表的工作部分表目组中。
如上所述，起源于通信终端a1并对通信终端b寻址的分组和起源于通信终端a2并对通信终端b寻址的分组被分段，并作为多个ATM信元输出给通信装置A上的具有VPI/VCI＝1/32的相同ATM传输线路26，如图11A所示。在通信装置B，从通信装置A接收的多个ATM信元被重新集合成原始分组，它被输出给通信终端b。此时，ATM传输线路26上的VPI/VCI＝1/32的占用带宽是小于5Mbps预定阈值的2+2＝4Mbps。因此，保护部分设置启动器17不输出保护部分设置请求。
参见图12A，此后，当通信装置A经分组传输线路25从通信终端a3接收对通信终端b寻址的一个分组时，用于IP地址b的一个类似的工作部分设置请求被输出给路由选择管理器18，并且向VPI/VCI确定器19输出用于把一个工作连接设置给ATM传输线路26的一个类似的VPI/VCI指定请求。
如图11A所示的情况，切换管理器20的切换表已经存有作为与IP地址b对应的输出端口所包含的ATM传输线路26的工作部分表目。因此，切换管理器20选择分组传输线路24上的一个未使用VPI/VCI＝1/33作为一个输入数值。在这种方式中，如图12B所示，“IP地址，输入端口，输入VPI，输入VCI，输出端口，输出VPI和输出VCI”＝“b，分组传输线路25，1，33，ATM传输线路26，1，32，”被登记在通信装置A的切换管理器20所持有的切换表的工作部分表目组中。
如上所述，起源于通信终端a1-a3并对通信终端b寻址的分组被分段成多个ATM信元，它们在通信装置A上被多路复用到具有VPI/VCI＝1/32的相同ATM传输线路26中，如图12A所示。在通信装置B，从通信装置A接收的多个ATM信元被重新装配成原始分组，它被输出给通信终端b。此时，ATM传输线路26上的VPI/VCI＝1/32的占用带宽是超过5Mbps预定阈值的2+2+2＝6Mbps。因此，带宽监视器21通知保护部分设置启动器17 VPI/VCI＝1/32的当前所用带宽的增加已经大于5Mbps的预定阈值。
当接收这种增加时，保护部分设置启动器17将用于IP地址b的一个保护部分设置请求输出给路由选择管理器18。
路由选择管理器18从路由选择表中检索作为IP地址b的保护部分端口的ATM传输线路27，然后把VPI/VCI指定请求输出给VPI/VCI确定器19。
当收到来自路由选择管理器18的VPI/VCI指定请求时，VPI/VCI确定器19经ATM传输处理器16向ATM传输线路27输出一个VPI/VCI请求信元。
此后，当VPI/VCI确定器16已经从通信装置B的VPI/VCI确定器接收到包含VPI/VCI＝1/32的一个VPI/VCI指定请求时，三个保护部分表目“IP地址，输入端口，输入VPI，输入VCI，输出端口，输出VPI和输出VCI”＝“b，分组传输线路23，1，33，ATM传输线路27，1，32”，＝“b，分组传输线路24，0，33，ATM传输线路27，1，32”，和＝“b，分组传输线路25，1，33，ATM传输线路27，1，32”被登记在通信装置A的切换管理器20所持有的切换表的保护部分表目组中，如图12D所示。
在这种方式中，为当前所用带宽超过预定设置阈值(即，5Mbps)的连接，准备一个保护连接，这是一个重要连接。反之，对当前所用带宽是小于或等于5Mbps的连接，不准备保护连接。
因此，即使某些故障出现在用于重要连接的一个传输线路上并且在该重要连接中当前所用带宽超过预定阈值时，已经准备的保护连接可以用来提供不中断的通信服务。
因此，根据本发明，测量所有连接的每个连接的当前所用带宽并且将该被测量的占用带宽与预定保护部分设置阈值相比较。连接标识符用于具有超过预定保护部分设置阈值的被测量占用带宽的连接，根据装置本身与邻近装置之间协商的结果确定该连接标识符以便得到保护连接。
因而，能够为具有宽频带的一个连接提供一个保护连接。这意味着可以为具有宽频带的连接，即在故障或类似事件造成的传输中断的情况下大量信息可能丢失的连接，择优地设置保护连接，以便保护通信服务。
另一方面，由于不为当前所用带宽是窄的的连接-即少量信息可能在由故障或类似事件造成传输中断的情况中丢失的连接-设置保护连接，因此能够节约网络内的连接资源(比如，连接标识符)。这意味着可以在网络上减少通信装置中的连接设置处理的负载，其中连接被动态设置。
如上所述，根据本发明，首先测量正在工作的通信连接的所用带宽，然后在检测到被测量的正在使用的带宽超过预定阈值的情况下启动建立一个保护连接的处理。
此外，根据本发明的通信保护设备具有在相邻装置之间协作建立一个保护连接的功能，以及在故障出现在工作连接上的事件中把工作连接切换到保护连接的功能。
因而，为具有较宽的带宽(超过预定阈值)的分组通信连接准备了工作连接和其保护连接。与此相反，保护连接不为具有较窄的带宽的分组通信连接而准备，从而抑制了连接资源的浪费。
此外，由于本发明与设置对应所有工作连接的保护连接的传统方法相比，可以减少存在于网络上的连接总量，因此动态地设置连接的网络的每个通信装置可以取消一些连接设置处理负载。
换句话说，尽管在现有技术中，保护连接被固定地获得并且在出现故障时被切换，但本发明的通信保护方法却可以根据每个通信装置的业务容量动态地设置保护，从而有效地使用了通信装置的资源(连接资源)。
如上所述，根据本发明，建立一个保护连接的处理是根据工作通信连接的当前所用带宽的测量结果而进行的，因此可以抑制连接资源的浪费并且可以减少动态产生连接的网络中通信装置的连接设置处理的负载。
权利要求
1.一种保护通信连接的方法，设置了用来替代ATM(异步传输模式)通信装置之间工作连接的保护连接，所述方法包括以下步骤a)监视由工作连接所使用的带宽；和b)根据由工作连接所使用的带宽的量值启动设置保护连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b)中，当工作连接上的被监视带宽超过预定阈值时，在ATM通信装置之间启动设置保护连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在ATM通信装置之间以协作方式保留保护连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在工作连接出现故障的情况下，所述工作连接被切换到一个被保留的保护连接上。
5.根据权利要求2所述的方法，其中步骤b)包括以下步骤b.1)当工作连接上的被监视带宽超过预定阈值时，从第一ATM通信装置向第二ATM通信装置发送保护连接请求信元；b.2)从第二ATM通信装置向第一ATM通信装置回送保护连接指定信元；b.3)根据所述保护连接指定信元的信息，在第一与第二ATM通信装置之间设置所述保护连接。
6.一种保护通信连接的方法，在经多条ATM传输线路相互连接的ATM(异步传输模式)通信装置之间设置了用来替代工作连接的保护连接，每个ATM通信装置具有多条与其相适应的分组传输线路，所述方法包括以下步骤a)响应经过分组传输线路之一接收的对一个目的地寻址的一个分组，在ATM通信装置之间的第一条ATM传输线路上设置一个工作连接；b)监视向所述第一条ATM传输线路传送ATM信元所需的带宽，以确定所述第一条ATM传输线路中使用的带宽总和是否超过了预定阈值；和c)当第一条ATM传输线路中所使用的带宽总和超过预定阈值时，在ATM通信装置之间的第二条ATM传输线路上设置一个保护连接。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤d)当故障出现在第一条ATM传输线路上时，把工作连接从第一条ATM传输线路切换到第二条ATM传输线路。
8.根据权利要求6所述的方法，其中传送ATM信元所需的带宽通过以时间为单位对经过第一ATM传输线路的ATM信元计数来监视。
9.一种保护通信连接的设备，在经多条ATM传输线路相互连接的ATM(异步传输模式)通信装置之间设置了用来替代工作连接的保护连接，所述设备包括一个切换ATM传输线路以建立所需连接的开关；一个带宽监视器，对由工作连接所使用的带宽进行监视；一个路由选择信息控制器，根据由工作连接所使用的带宽的量值确定保护连接。
10.根据权利要求9所述的设备，其中当工作连接上的被监视带宽超过预定阈值时，路由选择信息控制器确定用于设置保护连接的路由选择信息。
11.根据权利要求10所述的设备，其中当故障出现在第一ATM传输线路上时，开关根据用于设置保护连接的路由选择信息将工作连接从第一ATM传输线路切换到第二ATM传输线路。
12.一种保护通信连接的设备，在经多个ATM传输线路相互连接的ATM(异步传输模式)通信装置之间设置了用来替代工作连接的保护连接，每个ATM通信装置具有多条与其相适应的分组传输线路，所述设备包括一个工作部分设置控制器，当具有新目的地地址的分组从一条分组传输线路被接收时，产生工作部分设置请求；一个ATM信元开关，根据包含被指定路由选择信息的切换表选择一条ATM传输线路，以建立在一条分组传输线路与一条ATM传输线路之间的连接；一个与每个ATM传输线路对应的ATM传输控制器，用于测量由工作连接所使用的带宽和用于多路复用/多路分用ATM信元；一个保护部分设置控制器，当工作连接上的被测量带宽超过预定阈值时产生保护部分设置请求；和一个路由选择信息控制器，当从工作部分设置控制器接收到工作部分没置请求时确定用于工作连接的工作部分路由选择信息，以及当从保护部分设置控制器接收到所述保护部分设置请求时确定用于保护连接的保护部分路由选择信息。
13.根据权利要求12所述的设备，其中当故障出现在第一ATM传输线路上时，ATM信元开关根据所述保护部分路由选择信息将所述工作连接从第-ATM传输线路切换到第二ATM传输线路。
14.根据权利要求12所述的设备，其中当从保护部分设置控制器接收到所述保护部分设置请求时，路由选择信息控制器将VPI/VCI(虚路径标识符/虚信道标识符)请求信元传送给其它ATM通信装置，以及当接收到作为对所述VPI/VCI请求信元答复的VPI/VCI指定信元时，保留基于VPI/VCI指定信元的保护连接。
15.根据权利要求14所述的设备，其中ATM传输控制器包括一个带宽监视器，通过以时间为单位对经过ATM传输控制器的ATM信元计数来测量带宽；一个信元多路复用器/多路分用器，用于把从带宽监视器接收的所述ATM信元与所述VPI/VCI请求信元多路复用到相应的ATM传输线路，以及多路分用从相应的ATM传输线路接收的ATM信元以把VPI/VCI指定信元输出给所述路由选择信息控制器。
全文摘要
本发明公开了一种允许通信装置的连接设置负载减小且不浪费网络中的连接资源的通信保护方法。首先测量工作连接的所占用带宽,然后根据该测量结果进行建立保护连接的处理。在故障出现在所述工作连接之前,设置在所述被占用带宽中增加的用于工作连接的保护连接。
文档编号H04L12/56GK1269653SQ0010835
公开日2000年10月11日 申请日期2000年3月11日 优先权日1999年3月12日
发明者铃木真 申请人:日本电气株式会社