[发明专利]数字电信系统中数据保护的方法和系统

说明书

本发明属于数字电信领域，尤其涉及该领域中的监控和冗余方案。

如本领域的人们所知，近年来，在电信系统方向已经取了重要的进展，特别是在能够用于信息通信的传输率方面。现代数字电信系统和通信媒体提供了很高的带宽，例如由DS-3数据帧标准提供的44.736Mbps。此外，普通的光缆和系统通过时分复用能够提供更高的带宽和数据速率，这种时分复用多达12条DS-3线路，具有多达536.8Mbps的带宽。

这些在数字电信系统中可使用的极高的带宽使得能够以高速进行大容量数据通信。由于话音传道需要很小的带宽(每个信道大约4kps)，所以大量的话音信道可以经一条单一通信线路以时分复用的方式进行通信。上述可用带宽还能实现计算机至计算机的大规模数字数据的分组通信，以及表示其它媒体例如视频显示的数字数据的通信。

然而，不同于话音传输，在话音传输中能够容易地容忍一些差错信号而不会使信息受篡改，但计算机中数字数据的成功传输则需要高可靠性和高质量的传输。因此，随通常的数字交叉连接器提供了“性能监控”(通常称作“PM”)，利用它通过循环冗余码校验(CRC)和其它通常的编码技术对被接收数字数据的差错率进行监控。上述性能监控被用于确保服务的所需等级，而这些所需等级是为了高质量和低差错率通信付了保险费的那么电信用户所期望的。

通常的电信系统一般也提供一些冗余量，以便电信线路或网络部件的故障不致导致通信消息的丢失。通常的具有性能监控的电信系统提供了某些告警条件，利用这些告警条件通知操作人员注意例如“信号丢失”事件和超过各种阈值的差错率。为此，操作人员可以手动转换到备用线路，以便在该系统中再次能够进行数字数据的通信。当然，产生告警情况的过程和将输入/输出端口人工转换到其它线路是不可能快速实现的。

作为进一步的背景技术，常规的光纤终端(一般称作FOT)利用少量的自动交换为系统中光纤线路提供有1∶1的冗余度。按照这种1∶1的冗余方案，对带宽的附加部分进行监视，以确定是否收到信号丢失(“LOS”)或告警指示信号(“AIS”)条件。在这种FOT 1∶1冗余方案中，当接收到一个LOS或AIS信号时，尽管第一光纤线路失效该FOT将自动地转换其传输到两条光纤线路的另一条中，使得仍然能够进行数据的传输。

图1示出了常规1∶1冗余光纤线路1E、1W，中作为由常规光纤终端(FOT)3接收的带宽。在这个例子中，光纤线路1E、1W中的每一条都属于OC-12型，并且其本身12条DS-3线路以时域复用的方式进行双向通信。如图1所示，DS-3通路占具了大部分带宽。根据常规的标准，由光纤线路1E,1W进行通信的带宽的剩余部分被留给线路数据，例如帧和同步信号，帧识别信号、以及那些例如指示在该系统中哪些地方出现故障的LOS和AIS信号。由于带宽的这一线路数据部分不携带任何业务数据，所以它也被称作附加部分。为了与12条单独DS-3线路进行通信，光纤终端3能够对送到和来自光纤线路1E,1W之一的数据进行复接和分接。

按照常规的1∶1冗余方案，常规的FOT3监视该线路数据，并当接收到指示一线路故障的信号时，在光纤线路1E,1W之间转换通信。然而，除了LOS和AIS情况以外的许多情况是不能够被要求高质量通信的电信用户所接受的，特别是在计算机数据将要被发送的接收的场合。这些其它条件可能不至于达到引起线路(即沿该纤线路进行通信的所有信道或“通路”)丢失的程度，但可能引起该线路内单独通路的硬件故障。这些其它情况的例子包括帧失(“LOF”)和“软”差错，在这些“软”差错中一特定通路已经历了多个差错/秒的高速率。仅由常规的FOT3对线路据进行监视并不能对这些其他通路相关条件提供能见度，因此图1的冗余方案不能提供某些用户所需的高水平保护。这样，通常的FOT3仅提供了线路保护，并因此需要仅根据业务量的需求对可用光纤容量加倍，以建立这种线路保护。因此，在上述情况中，系统光缆的利用率是相对低的。

为此，本发明的一个目的是提供一种用于数字电信系统的提供数据(facility)保护的方法和系统，它监视通路数据，并在硬和软差错两种情况中提供自动转换。

本发明的另一个是提供一种用以在对于一故障通路的第一和第二线路之间转换时间极短例如大约50ms或更少的场合提供数据保护的方法和系统。

本发明的又一个目的是提供一种可在现存交叉连接设备中容易实施的方法和系统。

本发明的再一个目的是提供这样一种方法和系统，在该系统内阻塞的可能性被大大减小了。