用于分布式故障感应和恢复的系统和方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:用于分布式故障感应和恢复的系统和方法
技术领域
本公开涉及通信系统中的分布式故障感应和恢复。
背景技术
故障感应和恢复可在各种类型的光传送网络中的不同层次进行以避免网络故障和确保网络性能。例如,元件管理系统(EMS)可用于监督、管理和检测网络的网络元件中的故障。网络管理系统(WS)可用于通过与几个EMS进行通信,监督和管理整个光网络。基于从对等EMS得到的信息,任何EMS可启动故障恢复而不要求集中的WS参与。例如在光通信系统中,终端或线缆站可通过线缆段互连以形成网络。光通信系统中的网络元件可包括位于线缆站的设备(例如,终端设备和馈电设备)及连接到线缆站的设备(例如,转发器和均衡器)。在此类系统中,EMS可位于线缆站(或在分开的位置)并用于管理与此线缆站相关联的网络元件。匪S可位于线缆站之一,或者在不同的位置以管理整个光通信系统并基于与EMS的通信执行故障恢复。海下光纤通信系统可包括较长的主干(trunk)段,该主干段可在传送和/或接收主干终端或线缆站终止。光纤传送系统可还包括沿其主干就位的一个或多个光装置,例如, 分支单元和/或转发器。每个分支单元(BU)可连接到在传送和/或接收分支终端或线缆站终止的分支段。每个分支单元可包括配置成添加和/或丢弃在分支单元的数据信号的光分插复用器(OADM)。每个主干和/或分支终端可以在陆地上或在陆地附近。较长主干系统可在水下延伸,例如,沿海底延伸。光装置也可位于离陆地较远距离的海底上,例如,50公里或更远。每个主干段和/或分支段可包括一个或多个光纤。每个光纤可配置成使用例如波分复用携带多个复用的光信道。光纤可易于发生故障,例如,可恶化或阻止一个或多个信号的传播的被切割或损坏的光纤。信号的恶化和/或丢失可在接收分支或主干终端被检测到。包括OADM的光纤通信系统可在主干段或分支段故障发生的情况下对故障恢复提出特殊挑战。在主干与分支业务之间可存在相当大的相互依赖。例如,一些情况下,主干业务可由于分支故障而受损。在另一示例中,主干故障可不影响从主干的存活部分传送到分支的信号,但从分支到主干的存活部分的信号可受到不利影响。业务是否受影响及受影响的程度取决于几个因素,包括OADM体系结构、存活光纤段的长度、故障的位置和类型、分支单元与主干终端之间的相对距离和/或每个分支单元的供电配置。通常,包括另外光纤的备用路由可以不可用于重新路由来自例如保护交换等故障光纤段的信号。对于铺设光纤可困难和昂贵的海下和/或远程地面光通信系统,情况可尤其是如此。附加或备选的是,出于故障检测和通信中的可靠性考虑因素,可合乎需要的是故障恢复可不依赖单个集中的网络管理系统,而是分布在系统上。相应地,存在用于通信系统中分布式故障感应和恢复的需要。OADM网络中的故障恢复涉及限制未受故障直接影响的网络的部分遇到的损害,因为结果光网络信号特性不再与计划的光放大方案兼容。在恢复期间,管理光信号源以尽可能多地重现原光网络信号负载。


应参考以下详细描述,其应结合附图来阅读,附图中类似的标号表示类似的部分图I是与本公开的一实施例一致的光通信系统的示意图;图2A是与本公开一致的配置用于分布式故障监视和恢复的光通信系统的框图;图2B是示出与本公开一致的配置用于分布式故障监视和恢复的控制器之间的通信和数据结构的框图;图2C和2D是分别示出示范故障简档(profile)和示范恢复简档的框图;图3A和3B是示出与本公开一致的故障监视和恢复的方法的流程图;图4是示出与本公开一致的检测到的故障的聚合和传递的框图;以及图5是光通信系统的示例,其用于示出与本公开一致的分布式故障感应和恢复的示例。
具体实施例方式通常,与本公开一致的分布式故障感应和恢复系统及方法提供传送器参数响应光通信网络中检测到的故障的自动“尽力而为型”调整。光通信网络可包括线缆站、光纤段、 分支单元(包括0ADM)和/或转发器。故障感应和恢复可跨光通信网络分布而不依赖网络管理系统(WS)进行故障管理。在与本公开一致的一个实施例中,一个或多个线缆站可包括配置成监视通信网络、确定故障是否已发生和如果发生对应于配备的简档的故障则执行故障恢复功能的控制器。例如,控制器可配置成感应或检测接收信道上的故障(本地故障)和/或将本地故障传递到负责在接收信道上传送的远程线缆站的控制器。控制器可还配置成如果控制器从在远程线缆站的控制器接收到检测到的故障(远程故障)的通知,则调整本地传送器参数。调整的传送器参数可包括信道传送的功率级别、预加重、信息信道选择和/或负载音(loading tone)的分布。控制器因此可配置成检测和传递本地故障,并且可配置成响应检测到的和传递的远程故障。在导致几个信道上信号丢失的故障的情况中,与本公开一致的分布式感应和恢复可最大化多个恢复的信道而不要求完全健康的控制体系结构。例如,如果控制器例如由于故障而断开连接,则另一控制器或几个控制器仍可调整其传送器参数,促使至少一些信道自动恢复。与本公开一致的分布式感应和恢复也能够至少部分基于局部判定和/或并行处理而产生故障发生与故障恢复之间缩短的响应时间。与本公开一致的系统和方法可在其中提供多个冗余通信路径可在例如海下光通信系统中较困难和/或成本高的系统中被使用。在此类系统中,提供配置成携带已从遇到故障的第一通信路径保护切换(switch)的信道的第二通信路径可能是不可行的。例如,海下系统中故障恢复方法可避免保护切换,而是可通过例如调整传送器参数来修改第一光路径上一个或多个线缆站之间的通信。以此方式,故障检测和恢复可实现而不依赖第二冗余通信路径。虽然示范实施例在海下光通信系统的上下文中描述,但本文中所述系统和方法也可在陆地通信系统中使用。现在转到图1,它示出了与本公开一致的示范光通信系统100。本领域技术人员将认识到,为便于解释,系统100已示为高度简化形式。光通信系统100包括耦合到主干路径 112的主干终端110、120。术语“耦合”在本文中使用时指任何连接、耦合、链路或诸如此类, 由此将一个系统元件携带的信号传递到“耦合的”元件。此类“耦合”装置不一定直接相互连接,并且可由可操纵或修改此类信号的中间组件或装置分隔。
主干路径112包括用于携带光信号的多个光缆段,例如,线缆段106、107、108。每个线缆段可包括含光纤对的光纤线缆的一个或多个段和一个或多个转发器170以便为主干终端110、120之间光信号的双向通信提供传送路径。例如分支单元130和140等一个或多个分支单元可耦合到主干终端110、120之间的主干路径。每个分支单元130、140可还分别通过相关联的分支路径135、136,可能通过一个或多个转发器170和链接光缆,分别耦合到例如分支终端150和160等分支终端。系统 100可因此配置成提供在两个或更多个终端110、120、150、160之间光信号的双向通信。为便于解释,本文中的描述可涉及从一个终端到另一终端的传送。然而,系统100可配置用于在任何终端110、120、150、160之间的双向或单向通信。主干和分支路径中的组件可包括用于实现其预期功能性的已知配置。例如,转发器170可包括补偿传送路径上信号衰减的任何已知光放大器/转发器配置。例如,一个或多个转发器可配置为光放大器,如掺铒光纤放大器(EDFA)、Raman放大器或混合Raman/EDFA 放大器。此外,一个或多个转发器可以已知光电光配置提供,该配置通过将光信号转换为电信号,处理电信号,然后重新传送光信号,从而重新生成光信号。光通信系统100可配置为长距离系统,例如,具有在至少两个终端之前超过600公里的长度,并且可横跨水体。在用于跨越例如海洋104等水体时,放大器170和/或分支单元130和/或140可位于海底,并且主干路径112可横跨海滩登陆处之间。多个转发器、分支单元和光媒体链路可安排在水下和/或陆地上。光通信系统100的组件可易于受一个或多个故障影响。例如,与分支路径和/或主干路径相关联的光缆段可被损坏或切割。每个故障可恶化与该段相关联的一个或多个信道上一个或多个光信号的传送。一些情况下,恶化可导致信号丢失。接收终端可检测到一个或多个丢失和/或恶化的信号。接收终端可配置成将检测到的故障传递到传送终端,传送终端可配置成调整与受故障影响的每个传送的信号和/或信道相关联的参数以实现故障恢复。可调整的参数示例包括信道传送的功率级别、预加重、信息信道选择和/或负载音的分布。故障检测、传递和恢复可以是自动的,并且分布在光通信系统内。换而言之,可实现故障检测、传递和恢复而无需来自网络管理系统的输入。现在转到图2A,图中示出配置成为例如系统100等光通信系统提供分布式故障感应和恢复的系统200的框图。系统200可包括耦合到数据通信网络(“DCN”)215的多个线缆站210a. 210m。每个线缆站210a. 210m可配置成通过例如DCN 215传送和接收光数据信号的健康状态。附加或备选的是,每个线缆站210a. . . 210m可配置成控制来自另一线缆站和/或网络元件的信号。光通信系统中的网络元件可包括位于终端或线缆站的设备 (例如,终端设备和馈电设备)及连接到线缆站的设备(例如,转发器、均衡器和包括OADM的复用器)。网络元件可配置成向线缆站210a... 210m传递状态,包括故障。例如,故障可包括信号丢失、恶化的信号和/或网络元件本身内的故障。例如线缆站A 210a等线缆站可包括多个机架(shelf) 220a. . . 220n,每个机架可包括和/或耦合到多个网络元件,例如,对应于机架1220a的网络元件223a. . . 223j_l、 223j. 223J 和对应于机架 N 220n 的网络元件 223n+l. 223p、223p+l. 223N。每个其
它机架可类似地包括多个网络元件。多个机架220a.....220n的每个机架可包括配置
成聚合用于机架的警报的相关联控制器,例如,机架控制器225a.....225n。通信可经以
太网协议或本领域技术人员熟知的另一协议进行。例如,每个网络元件223a. . . 223j-l、 223j. 223J. 223n+l. 223p、223p+l. 223N可耦合到信道,并且可配置成响应在该信道上光信号的丢失或恶化而生成警报。机架控制器225a. . . 225n随后可接收和聚合来自与机架相关联的每个信道的警报。机架控制器225a. . . 225可经LAN (局域网)耦合,并且可配置成通过LAN相互通信。LAN可包括本地LAN集线器和/或交换器230。例如,LAN可以是虚拟LAN,并且每个机架控制器可接入所有机架背板。至少一个机架控制器225a...或225n可配置成主控制器, 例如,主控制器227a。主控制器227a可配置成从每个其它机架控制器225a. . . 225n接收聚合的警报,以及为其机架(即,机架的相关联网络元件)聚合警报。每个线缆站210a... 210m可包括至少一个主控制器和多个机架控制器 225a. . . 225n。例如主控制器227a等本地主控制器可耦合到位于例如线缆站B 210b、线缆站C 210c...线缆站M 210m的一个或多个远程主控制器。例如,主控制器可经虚拟 LAN( “VLAN”)或专用线缆站以太网子网络通过DCN 216相互耦合。VLAN可在每个线缆站包括DCN集线器/交换器,例如,DCN集线器/交换器232,其耦合到DCN215。以此方式,主控制器之间的通信可独立于其它DCN 215,并且可相对更快。附加或备选的是,经VLAN的通信可配置成隔离主控制器和可预期用于例如EMS 235等元件管理系统(EMS)的DCN 215消息传递。相应地,每个终端110、120、150、160或线缆站210a. . . 210m可包括主控制器和多
个机架控制器。主控制器和每个机架控制器可配置成从与其耦合的一个或多个网络元件接收警报。主控制器可配置成聚合其接收的警报。每个机架控制器可配置成聚合其接收的警报,并且提供聚合的警报的指示到线缆站的本地主控制器。每个本地主控制器可配置成接收聚合的警报的指示,并且基于配备的故障简档,可将故障通知一个或多个远程主控制器。 每个主控制器可配置成接收故障的通知。视故障的性质而定,主控制器可由于一个故障而从多个控制器接收多个故障通知。在一个实施例中,每个主控制器可配置成将故障通知所有其它主控制器。在此实施例中,每个主控制器可视为“全知”,即,可配置成注意整个网络的状态。在另一实施例中,每个主控制器可配置成至少部分基于故障,将故障通知某些其它主控制器。在此实施例中,每个主控制器可以不注意整个网络的状态。每个主控制器可配置成响应一个或多个故障通知,执行包括一个或多个恢复步骤的故障恢复功能。以此方式, 可实现分布式故障检测和恢复而无需来自匪S的控制输入。图2B是示出包括主控制器227a和一个或多个其它主控制器227b、. . . ,227m的多个主控制器的框图。每个主控制器227a. . . 227m例如在通信系统部署和/或通信系统升级时可配备有故障监视器和恢复系统246a. . . 246m。每个故障监视器和恢复系统246a. . . 246m可配置用于故障感应、故障报告和/或故障恢复每个主控制器227a. . . 227m例如在系统部署和/或系统升级时可配备有一个或多个数据结构240a. . . 240m。每个数据结构可包括故障数据242a. . . 242m和恢复数据 244a. . . 244m。故障数据可包括一个或多个故障简档,例如,故障简档250 (图2C),并且恢复数据可包括一个或多个恢复简档,例如,恢复简档270 (图2D)。故障数据和恢复数据可以是主控制器特定的,即,可取决于特定主控制器227a、...或227m。每个简档可基于光通信网络的配置,例如,波长分配和/或可在每个分支单元例如由OADM添加和/或丢弃的信道。例如,每个简档可由光通信网络设计人员创建,并且可提供为光通信系统的部署或升级的一部分。每个简档可基于负载、系统拓扑等被自定义。转到图2C,图中示出示范故障简档250。故障简档250可包括故障简档标识符252 和警报特征(signature) 254。例如,每个警报特征254可包括用于带有丢失信号的信道的信道标识符的列表258和/或用于带有恶化信号的信道的信道标识符的列表260。每个故障简档250可还包括指定要将被通知故障的传送终端的一个或多个传送终端标识符(例如, 传送终端标识符262-l、262-2. . . 262-n)的列表256。指定的传送终端可配置成调整传送器参数以实现故障恢复。故障恢复可配置成最小化故障的影响。例如,可为由于故障恶化的信道增大信道传送的功率。在另一示例中,可调整一个或多个负载音的频率以尝试降低故障的影响。在检测到对应于配备的警报特征的故障的每个接收终端,例如主控制器227a等控制器可配置成提供故障报告到例如控制器227b. . . 227m等在每个指定传送终端的控制器。 故障报告245可包括报告终端标识符和警报特征标识符。例如,报告终端标识符可对应于具有检测到的故障的线缆站和/或主控制器。转到图2D,图中示出示范恢复简档270。每个恢复简档270可包括恢复简档标识符272和故障特征274。例如,每个故障特征274可包括用于每个报告终端的标识符278-1、 278-2. . . 278-m的列表和用于每个报告终端的相关联警报特征或警报特征标识符280-1、 280-2. . . 280-m。每个相关联警报特征或警报特征标识符280-1、280-2. . . 280-m可基于在遇到故障的报告终端的特定信道。每个恢复简档270可还包括至少部分基于故障特征274 的恢复步骤276或对应于在每个传送终端要执行的恢复步骤的标识符。能够接收故障通知 (即,不被故障隔离)的每个传送终端可执行其相关联恢复步骤。终端可以既是传送终端又是接收终端。相应地,例如控制器227a等位于终端的控制器可配置成报告本地故障和/或执行用于远程故障的恢复步骤。以此方式,可执行分布式故障恢复,最大化恢复的信道数量而无需来自匪S的输入,不要求接入所有传送终端,以及不依赖用于故障恢复的保护切换。现在转到图3A,描绘了流程图300,其示出与本公开一致的故障监视和恢复的方法。流程从开始302开始。通信系统可由例如控制器来监视304。可确定306是否发生故障。如果故障未发生,则流程可返回监视304通信系统。如果故障已发生,则可确定308故障是否对应于简档。如果故障不对应于简档,则可实现309默认恢复计划。如果故障对应于简档,则可基于简档执行310功能。流程随后可返回监视304通信系统。例如,主控制器可监视304通信系统。主控制器可基于从其相关联网络元件和/或本地机架控制器所接收的一个或多个警报和/或从一个或多个远程控制器所接收的通信, 确定306故障是否已发生。故障可包括在一个或多个通信信道上丢失或恶化的信号。如果故障已发生,则主控制器可至少部分根据故障是本地的(例如,从机架控制器所接收的通知)还是远程的(例如,从另一(远程)主控制器所接收的通知),确定308故障是否对应于简档,例如在例如数据结构240a等数据结构中包含的故障简档或恢复简档。如果故障对应于故障简档(即,本地故障),则主控制器可执行310将故障传递到故障简档中列出的传送站的功能。如果故障对应于恢复简档(即,远程故障),则主控制器可执行310在恢复简档中包括的一个或多个恢复步骤的功能。如果故障是本地故障但不对应于配备的故障简档,则主控制器可实现309默认恢复计划,例如,请求手动干预的警报。如果故障是远程故障但不对应于配备的恢复简档,则主控制器可实现309默认恢复计划,例如,增大每个信道传送的功率。现在转到图3B,描绘了更详细的流程图311,其示出与本公开一致的故障监视和恢复的方法。流程从开始313开始。例如在线缆站A210a的主控制器227a等本地主控制器可监视315本地故障,例如,在线缆站A 210a的机架控制器225a. . . 225n检测到的警报以及从其相关联网络元件所接收的警报。警报可表示在一个或多个通信信道上丢失或恶化的信号。例如,本地主控制器可轮询机架控制器是否有警报。在另一示例中,在从网络元件检测到警报时,机架控制器可通知本地主控制器。在通知本地主控制器前,每个机架控制器可聚合多个警报。每个机架控制器可确 定是否将警报(例如,在一个或多个信道上检测到的丢失或恶化的信号)通知本地主控制器。本地主控制器可监视320远程故障。例如,本地主控制器227a可轮询是否有来自远程主控制器,指示故障已发生的通信。在另一示例中,远程主控制器可通知本地主控制器可报告故障已发生。远程主控制器可位于通过例如DCN和/或VLAN耦合到本地线缆站的任何线缆站。例如,考虑线缆站A 210a的主控制器227a为本地主控制器,则远程主控制器可位于线缆站B 210b、线缆站C 210c、...和/或线缆站M 210m。本地主控制器可确定325本地故障是否已发生。本地故障可包括一个或多个警报。如果本地故障已发生,则本地主控制器可确定330本地故障是否对应于配备的故障简档。例如,通过比较本地故障和例如配备的故障数据242a等配备的故障数据中每个故障简档的警报特征(例如警报特征254),并且确定本地故障是否对应于警报特征,本地主控制器可确定本地故障是否对应于配备的故障简档。如果警报特征中指定的至少一部分的网络元件遇到故障,则可确定本地故障对应于警报特征。一个或多个故障可从机架控制器传递到本地主控制器。例如,网络元件可检测相关联信道上的故障。其它网络元件可检测在其它相关联信道上的故障。多个故障可指示光缆段已损坏或切割。受影响的特定信道可提供例如分支和/或主干等被损坏或切割线缆段的位置的指示。每个网络元件可将其检测到的故障传递到其相关联机架控制器。每个机架控制器可聚合从网络元件接收的故障,并且可确定是否将检测到的故障传递到本地主控制器。例如,每个机架控制器可基于受影响的信道确定是否传递检测到的故障和/或相关联 "[目号是否恶化或丢失。本地主控制器可从已检测到故障并且已将检测到的故障传递到本地主控制器的每个机架控制器接收聚合的故障信息。本地主控制器可聚合从其相关联网络元件所接收的故障。本地主控制器可组合聚合的故障信息。本地主控制器随后可确定组合的故障是否对应于配备的警报特征。例如,本地主控制器可比较组合的故障和其配备的数据结构的故障数据部分中每个故障简档中的警报特征。如果组合的故障不对应于配备的警报特征,则本地主控制器可执行333本地故障功能。例如,本地故障功能可包括提供请求手动干预的本地警报。过程流程随后可返回监视本地故障315。
如果组合的故障对应于配备的警报特征,则本地主控制器可向一个或多个远程主控制器报告335故障。每个远程主控制器可配置成响应报告,调整传送器参数。例如,本地主控制器可向在每个线缆站的每个远程主控制器(即,对应于警报特征的配备的故障简档中指定的指定终端262-1. . . 262-n)报告故障。例如,故障报告可包括报告终端标识符和警报特征标识符。本地主控制器随后可向EMS和/或WS报告故障。过程流程随后可返回监视315本地故障。以此方式,可检测到本地故障并将其传递到远程线缆站。在一个实施例中,接收终端可检测到可报告故障,并且可将故障传递到一个或多个传送终端。每个传送终端随后可响应一个或多个故障通知,调整一个或多个传送参数以实现故障恢复。如果传送终端不能接收故障的通知,例如,由于故障影响了到传送终端的通信,则已接收通知的其它传送终端仍然可实现其相关联恢复步骤。相应地,恢复可基于实际实现的恢复步骤作为“尽力而为型”继续,而不是作为如果远程控制器不能执行其指定恢复步骤,则可能失败的“全或无”恢复工作继续。例如,恢复可修改通信路径上的通信,即,没有一个或多个信道到冗余通信路径的保护切换。图4示出机架控制器225a. . . 225n、主控制器227a. . . 227m及多个线缆站 210a. . . 210m之间故障信息的流程的示例400。每个线缆站210a. . . 210m可包括主控制器227a、227b. . . 227m。每个主控制器227a、227b...或227m可耦合到配置成检测例如在一个或多个信道上恶化或丢失的信号等故障的多个机架控制器225a. . . 225n。机架控制器225a、. . .、225n可配置成将故障聚合到用于每个机架220a、. . .、220n的机架故障摘要 410a、 、410n中,并且将每个机架故障摘要410a、 、410n传递到用于例如线缆站210a
的线缆站的主控制器227a。每个本地主控制器227a.....227m可配置成将线缆站故障简
档420a、. . .、420m传递到位于一个或多个线缆站210a、. . .、2IOm的一个或多个远程主控制器 227a、... 、227m。再参照图3B,如果本地故障未发生,则本地主控制器可确定345远程故障是否已发生。例如,本地主控制器可轮询远程主控制器是否有故障的通知。在另一示例中,一个或多个远程主控制器在可报告故障已发生时可通知本地主控制器。如果远程故障未发生,则过程流程可返回监视315本地故障。如果远程故障已发生,则本地主控制器随后可确定350 —个或多个远程报告的故障的集合是否对应于配备的恢复简档。远程报告的故障的集合可包括报告主控制器标识符和用于每个远程报告的故障的警报特征或警报特征标识符。例如,通过比较远程报告的故障的集合和例如配备的恢复数据244a等恢复数据中每个恢复简档的故障特征(例如,故障特征274),并且确定远程报告的故障的集合是否对应于故障特征,本地主控制器可确定远程报告的故障的集合是否对应于配备的恢复简档。如果远程报告的故障的集合的报告终端标识符和相关联警报特征标识符对应于配备的恢复简档的那些标识符,则可确定远程报告的故障的集合对应于故障特征。如果远程报告的故障的集合不对应于配备的恢复简档,则可执行353默认远程故障功能。例如,默认远程故障功能可包括增大每个信道上传送的功率。过程流程随后可返回监视315本地故障。
如果远程报告的故障的集合对应于配备的恢复简档,即对应于故障特征,则本地主控制器可执行355在包含对应故障特征的配备的恢复简档中指定的恢复步骤。例如,恢复步骤可包括调整信道传送的功率级别、预加重、信道(频率)选择和/或负载音的分布。 在一实施例中,本地主控制器可在执行恢复步骤的同时忽略另外的故障报告。本地主控制器随后可向EMS和/或WS报告恢复360。过程流程随后可返回监视315本地故障。以此方式,检测到的故障可传递到一个或多个传送线缆站,所述线缆站随后可实现配置成减轻或消除检测到的故障的恢复步骤。方法可提供“尽力而为型”恢复,而不要求所有传送线缆站实现其相关联恢复步骤。现在转到图5,图中提供了与本公开一致的光通信系统500的示例。与本公开一致的分布式故障感应和恢复的两个示例将使用示范光通信系统500进行描述。参照图2A到 2D,可最好地理解示例。系统500包括多个线缆站分别可对应于主干终端110和120的线缆站A510a和线缆站B 510b以及分别可对应于分支终端150和160的线缆站C 510c和线缆站D 510b。系统500包括耦合线缆站A和线缆站B的主干路径530。系统500还包括配置成将线缆站C和线缆站D耦合到主干路径530的第一分支单元520a和第二分支单元 520b。每个分支单元520a、520b包括配置成添加和/或丢弃一个或多个通信信道的0ADM。 主干路径530包括线缆站与分支单元之间或者两个分支单元之间(即线缆站A 510a与第一分支单元520a之间、第一与第二分支单元520a、520b之间以及第二分支单元520b与线缆站B 510b之间)的多个线缆段532、534、536。系统500包括第一分支单元520a与线缆站C 510c之间的第一分支路径540和第二分支单元520b与线缆站D 510d之间的第二分支路径542。故障可发生在任何分支或线缆路径。在这些示例中,故障已在第一分支路径540 中发生,例如,线缆已损坏。故障可由至少接收线缆段B 510b检测到。如上所述,在线缆站B 的一个或多个机架控制器和/或主控制器可检测来自一个或多个相关联网络元件的警报。 这些警报可被聚合并提供到用于线缆站B的本地主控制器。本地主控制器可组合聚合的警报,并且可确定组合和聚合的警报是否对应于配备的故障数据242b中包含的警报特征。例如,警报特征可对应于网络元件NE1、NE2. . . NEn的信号丢失。这些网络元件可与源于和/ 或通过线缆站C 510c的信号相关联。此警报特征可与例如故障简档CS-B-I等故障简档相关联。故障简档CS-B-I可将线缆站A和D指定为在其指定的传送终端256的列表中要通知的线缆站。在线缆站B的主控制器随后可向在线缆站A和D的主控制器报告与故障简档 CS-B-I相关联的警报特征已被检测到。每个报告可包括报告终端标识符。例如,如上所述, 在线缆站B的主控制器可通过VLAN与在线缆站A 510a和线缆站D 510d的主控制器进行通信。视信道的配置和故障的性质而定,例如线缆站D 510d的另一线缆站也可检测在第一分支路径540中的故障。例如,用于线缆站D的配备的故障数据242d中包括的警报
特征可对应于网络元件NEn+1、NEn+2.....N的信号丢失。警报特征可与例如故障简档
CS-D-5等故障简档相关联,故障简档可将线缆站A指定为在其指定的传送终端的列表中要通知的线缆站。在线缆站D的本地主控制器随后可向在线缆站A的主控制器报告与故障简档CS-D-5相关联的警报特征已被检测到。报告可包括报告终端标识符。
在线缆站A的主控制器随后可比较接收的故障报告和其配备的恢复数据244a中包括的恢复简档。例如,在线缆站A的主控制器可搜索在其故障特征中包括对应于报告的故障的线缆站标识符和警报特征标识符的恢复简档。如果在线缆站A的主控制器找到对应故障特征,则它随后可实现与该恢复简档相关联的恢复步骤。例如,恢复步骤可包括将NEl 的功率级别调整为某个值,关闭NE2,更改NEn+1的频率等。在另一示例中,第一分支路径540中的故障可仅由线缆站B 510b检测到。在此示例中,警报特征可对应于与配备的故障简档CS-B-2相关联的警报特征。此故障简档可将线缆站A和D指定为要通知的线缆站。在此示例中,在线缆站B的主控制器可在故障报告245 中向线缆站A和D报告与故障简档CS-B-2相关联的警报特征。例如,报告245可包括与故障简档CS-B-2相关联的警报特征的警报特征标识符。报告245可包括线缆站B的报告终端标识符。线缆站A和D可不接收另外的故障报告。在此示例中,与故障简档CS-B-2相关联的警报特征可对应于在线缆站A的恢复简档CS-A-2和在线缆站D的CS-D-I。与CS-A-2 和CS-D-I相关联的恢复步骤可包括将NEl的功率级别调整为某个值,关闭NE2,更改NE3的步页率等。
以此方式,基于检测到的警报、配备的故障数据和配备的恢复数据,可检测到故障,并且可自动启动恢复,即,不要求来自匪S的输入,并且可并行进行,S卩,可由一个或多个传送终端来实现。故障可由接收终端检测到,并且恢复可由一个或多个传送终端执行而不要求所有配备的传送终端实现恢复步骤,并且不要求保护切换。与本公开一致的分布式故障感应和恢复可产生相对快的尽力而为型恢复,其最大化恢复的信道数量。根据本公开的一方面,提供了一种用于包括多个线缆站的通信系统中的分布式故障恢复的系统。该系统包括多个主控制器,每个主控制器与线缆站之一相关联,每个线缆站配置成沿通信路径与其它线缆站进行通信,每个主控制器被配置用于接收指示与其相关联的一个或多个网络元件中的故障的本地警报,并且每个主控制器配备有相关联的故障数据和恢复数据;每个主控制器之间的通信网络,由此每一个主控制器被配置用于从主控制器的其它主控制器接收远程警报,远程警报指示与主控制器的其它主控制器相关联的一个或多个网络元件中的故障。每个主控制器被配置用于执行故障恢复功能,以便如果本地警报或远程警报对应于与其相关联的恢复数据或故障数据中包括的简档,则修改通信路径上的一个或多个线缆站之间的通信。根据本公开的另一方面,提供了一种配置用于分布式故障感应和恢复的通信系统。该系统包括多个线缆站;多个主控制器,每个主控制器与线缆站之一相关联,每个线缆站配置成沿通信路径与其它线缆站进行通信,每个主控制器被配置用于接收指示与其相关联的一个或多个网络元件中的故障的本地警报,并且每个主控制器配备有相关联的故障数据和恢复数据;每个主控制器之间的通信网络,由此每一个主控制器被配置用于从主控制器的其它主控制器接收远程警报,远程警报指示与主控制器的其它主控制器相关联的一个或多个网络元件中的故障。每个主控制器被配置用于执行故障恢复功能,以便如果本地警报或远程警报对应于与其相关联的恢复数据或故障数据中包括的简档,则修改通信路径上的一个或多个线缆站之间的通信。根据本公开仍有的另一方面,提供了一种建立包括多个线缆站的通信系统中的故障恢复的方法。该方法包括提供与每个线缆站相关联的主控制器,每个线缆站配置成沿通信路径与其它线缆站进行通信,每个主控制器被配置用于接收指示与其相关联的一个或多个网络元件中的故障的本地警报,并且每个主控制器配备有相关联的故障数据和恢复数据;建立每个主控制器之间的通信网络,由此每一个主控制器被配置用于从主控制器的其它主控制器接收远程警报,远程警报指示与主控制器的其它主控制器相关联的一个或多个网络元件中的故障;以及配置每个主控制器以用于执行故障恢复功能,以便如果本地警报或远程警报对应于与其相关联的恢复数据或故障数据中包括的简档,则修改通信路径上的一个或多个线缆站之间的通信。然而,本文中已描述的实施例只是几个实施例的一些实施例,它们利用本发明并且只作为说明而不是限制在此陈述。在不脱离如随附权利要求中定义的本发明的精神和范围的情况下,可进行本领域技术人员将容易明白的许多其它实施例。
权利要求
1.一种用于包括多个线缆站的通信系统中分布式故障恢复的系统,所述系统包括 多个主控制器,所述主控制器的每个与所述线缆站之ー相关联,所述线缆站的每个配置成沿通信路径与所述线缆站的其它线缆站进行通信,每个所述主控制器被配置用于接收指示与其相关联的一个或多个网络元件中的故障的本地警报,并且每个所述主控制器配备有相关联的故障数据和恢复数据;以及 所述主控制器的每个之间的通信网络,由此所述主控制器的每ー个被配置用于从所述主控制器的其它主控制器接收远程警报,所述远程警报指示与所述主控制器的所述其它主控制器相关联的一个或多个网络元件中的故障, 所述主控制器的每个被配置用于执行故障恢复功能,以便如果所述本地警报或所述远程警报对应于与其相关联的所述恢复数据或所述故障数据中包括的简档,则修改所述通信路径上的所述线缆站的ー个或多个之间的通信。
2.如权利要求I所述的系统,所述系统还包括与所述主控制器的每个相关联的ー个或多个机架控制器,由此每个所述主控制器配置成从与其相关联的所述机架控制器接收所述本地警报。
3.如权利要求I所述的系统,其中所述主控制器的每个配置成聚合来自所述机架控制器的所述本地警报以便比较所述聚合的本地警报和所述简档。
4.如权利要求I所述的系统,其中所述简档是包括警报特征和ー个或多个传送终端标识符的列表的故障简档,其中如果所述故障对应于所述本地警报或所述远程警报,则每个所述传送終端标识符指定要通知的所述线缆站之一。
5.如权利要求I所述的系统,其中所述简档是包括故障特征和恢复步骤的恢复简档,其中所述故障特征包括报告终端标识符和警报特征标识符,并且所述恢复步骤包括对传送器參数的调整。
6.如权利要求I所述的系统,其中所述故障恢复功能包括调整传送器參数,其中所述传送器參数是从由以下项组成的组中选择的參数信道传送功率级别、预加重、频率选择及负载音的分布。
7.如权利要求I所述的系统,其中所述通信系统是海下通信系统。
8.—种被配置用于分布式故障感应和恢复的通信系统,包括 多个线缆站; 多个主控制器,所述主控制器的每个与所述线缆站之ー相关联,所述线缆站的每个配置成沿通信路径与所述线缆站的其它线缆站进行通信,每个所述主控制器被配置用于接收指示与其相关联的一个或多个网络元件中的故障的本地警报,并且每个所述主控制器配备有相关联的故障数据和恢复数据;以及 所述主控制器的每个之间的通信网络,由此所述主控制器的每ー个被配置用于从所述主控制器的其它主控制器接收远程警报,所述远程警报指示与所述主控制器的所述其它主控制器相关联的一个或多个网络元件中的故障, 所述主控制器的每个被配置用于执行故障恢复功能,以便如果所述本地警报或所述远程警报对应于与其相关联的所述恢复数据或所述故障数据中包括的简档,则修改所述通信路径上的所述线缆站的ー个或多个之间的通信。
9.如权利要求8所述的系统,所述系统还包括与所述主控制器的每个相关联的ー个或多个机架控制器,由此每个所述主控制器配置成从与其相关联的所述机架控制器接收所述本地警报。
10.如权利要求8所述的系统,其中所述主控制器的每个配置成聚合来自所述机架控制器的所述本地警报以便比较所述聚合的本地警报和所述简档。
11.如权利要求8所述的系统,其中所述简档是包括警报特征和ー个或多个传送終端标识符的列表的故障简档,其中如果所述故障对应于所述本地警报或所述远程警报,则每个所述传送终端标识符指定要通知的所述线缆站之一。
12.如权利要求8所述的系统,其中所述简档是包括故障特征和恢复步骤的恢复简档,其中所述故障特征包括报告终端标识符和警报特征标识符,并且所述恢复步骤包括对传送器參数的调整。
13.如权利要求8所述的系统,其中所述故障恢复功能包括调整传送器參数,其中所述传送器參数是从由以下项组成的组中选择的參数信道传送功率级别、预加重、频率选择及负载音的分布。
14.如权利要求8所述的系统,其中所述通信系统是海下通信系统。
15.ー种建立包括多个线缆站的通信系统中的故障恢复的方法,所述方法包括 提供与所述线缆站的每个相关联的主控制器,所述线缆站的每个配置成沿通信路径与所述线缆站的其它线缆站进行通信,每个所述主控制器被配置用于接收指示与其相关联的一个或多个网络元件中的故障的本地警报,并且每个所述主控制器配备有相关联的故障数据和恢复数据; 在所述主控制器的每个之间建立通信网络,由此所述主控制器的每ー个被配置用于从所述主控制器的其它主控制器接收远程警报,所述远程警报指示与所述主控制器的所述其它主控制器相关联的一个或多个网络元件中的故障;以及 配置所述主控制器的每个以用于执行故障恢复功能,以便如果所述本地警报或所述远程警报对应于与其相关联的所述恢复数据或所述故障数据中包括的简档,则修改所述通信路径上的所述线缆站的ー个或多个之间的通信。
16.如权利要求15所述的方法,其中每个所述主控制器配置成从与其相关联的多个机架控制器接收所述本地警报。
17.如权利要求15所述的方法,其中所述简档是包括警报特征和ー个或多个传送終端标识符的列表的故障简档,其中如果所述故障对应于所述本地警报或所述远程警报,则每个所述传送终端标识符指定要通知的所述线缆站之一。
18.如权利要求15所述的方法,其中所述简档是包括故障特征和恢复步骤的恢复简档,其中所述故障特征包括报告终端标识符和警报特征标识符,并且所述恢复步骤包括对传送器參数的调整。
19.如权利要求15所述的方法,其中所述故障恢复功能包括调整传送器參数,其中所述传送器參数是从由以下项组成的组中选择的參数信道传送功率级别、预加重、频率选择及负载音的分布。
20.如权利要求15所述的方法,其中所述通信系统是海下通信系统。
全文摘要
用于通信系统中分布式故障感应和恢复的方法和系统。主控制器在系统的每个线缆站中被提供。每个主控制器接收本地警报,例如,来自相关联机架控制器的聚合警报,并且可从其它主控制器接收远程警报。比较本地和远程警报与主控制器中配备的简档以确定是否要执行故障恢复功能。
文档编号G02F1/00GK102625922SQ201080051591
公开日2012年8月1日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年9月10日
发明者F·W·克福特, J·C·焦蒂斯, J·M·利斯, S·A·萨贝 申请人:泰科电子海底通信有限责任公司

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