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CN100525285C - 用于设计备份通信路径的方法和设备以及计算机产品 - Google Patents

用于设计备份通信路径的方法和设备以及计算机产品 Download PDF

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CN100525285C CNB2004100837351A CN200410083735A CN100525285C CN 100525285 C CN100525285 C CN 100525285C CN B2004100837351 A CNB2004100837351 A CN B2004100837351A CN 200410083735 A CN200410083735 A CN 200410083735A CN 100525285 C CN100525285 C CN 100525285C
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Abstract

用于设计备份通信路径的方法和设备以及计算机产品。通信节点选择单元选择一通信节点，其中，用于从检测到待保护的现用通信路径上的多个故障的多个故障检测节点传送故障通知消息到所选通信节点的时间处于一预定时间内，并且备份通信路径设计单元根据选定的通信节点来搜索一绕过所述多个故障的公共备份通信路径。

Description

用于设计备份通信路径的方法和设备以及计算机产品
技术领域
本发明涉及一种用于在通信网络中判定备份通信路径，以便处理链路或通信节点中的一个或更多个故障的技术。
背景技术
当前，随着各种新业务和需求的出现以及因特网的广泛分布，骨干网中的通信业务量也在显著增长。因此正在基于WDM(波分复用)技术来设计大容量和高速度的骨干网。
目前还在开发OXC(光交叉连接器)以及OADM(光分插复用器(Optical Add-Drop Multiplexer))，以进一步通过灵活控制网状网络以及共享预备波长来进行高效操作，此外还预期构造一种全新的通信架构并且引入多种业务。
如果在大容量WDM网络中出现故障，那么损害会随着系统所提供业务的数量而增大。因此，开发一种能够提高网络可靠性的高等级管理系统成为一个目的。尤其重要的是，提供一种通过光学层从链路故障或通信节点故障中高速恢复业务的技术。
本发明的发明人正对在WDM网络中实现高速故障恢复的规划型(preplan)故障恢复系统进行研究(参见“Study on preplan type failurerecovery system”，Yasuki Fujii，Keiji Miyazaki，Kohhei Iseda，Shingakugihou，TM2000-60，pp.67-72，Nov2000)。在规划型故障恢复系统中，对于预先注册了备份通信路径信息的多个通信节点来说，故障信息是从一已检测到故障的通信节点顺序地通知给相邻通信节点的(称为扩散法)，由此每一个通信节点都根据设置的备份通信路径信息并行建立一通信路径。这样一来，可以减少动态搜索备份通信路径所要花费的时间，并且可以预期实现快速的业务恢复。
然而，即使可以并行切换通信路径，但如果在备份通信路径上的通信节点接收到故障通知之前就已经耗费了较长时间，那么是不能实现快速业务恢复的。
图24是用于说明这种规划型故障恢复系统的图。图24描述的是一基于在终端之间发送/接收光信号的光路的网络，特别地，描述的是这样一种网络，即，其中采用WDM技术来在光纤中多路传输多个光信号，并且使用OXC(光交叉连接器)来进行中继。
图24描述的是这样一种情况，其中通信是在通信节点1与通信节点2之间的一条现用通信路径(active communication path)3上执行的。每一个通信节点都是由一个作为光开关的光交叉连接器来构造的。通信路径3具有通信节点17、10、12和14。在此假设在通信节点10与12之间发生了故障11，而下游通信节点12检测到了这个故障。
光交叉连接器包括这样一种功能：通过调整所包含的反射镜(未示出)的角度，在位于光信号输入单元侧的端口与位于光信号输出单元侧的端口之间切换连接状态。
检测到所述故障的通信节点12向通信节点14传送一包含故障部分信息的故障通知消息13，而通信节点14进一步将所述故障通知消息13通知给相邻通信节点15，由此将所述消息顺序地通知到相邻通信节点(扩散)。
除了只在首次接收到故障通知消息时才接收所述消息的通信节点之外，备份通信路径上的通信节点15、16以及用于切换通信路径的通信节点14、17都会将一故障通知消息传送到所有相邻的通信节点。然后，依照先前注册的备份通信路径信息将所述通信路径从现用通信路径3切换到备份通信路径4。
在设置的备份通信路径上对备份通信路径进行中继的通信节点15和16或者用于切换通信路径的通信节点14和17全都远离故障检测通信节点12，而接收故障通知消息则需要花费大量时间，这极大地延迟了通信路径的恢复。
通常，预先搜索的是这样一条备份通信路径，在这条路径上，用于将故障通知消息从一故障检测通信节点传送到备份通信路径上的所有通信节点的时间不超过在设计所述备份通信路径时给出的限制时间，并且将所述备份通信路径设置在每一个通信节点中(参见日本专利申请特开2002-281068)。
图25是一用于说明常规备份通信路径设计系统的示意图。在图25中，假定通信是在包括通信节点20、22和23的一条现用通信路径上进行的。例如，对于通信节点20与22之间的故障21，对用于将故障通知消息从下游通信节点22传送到各个通信节点的时间进行计算。
使用区域29中的通信节点群组来搜索一备份通信路径，其中在这个群组中，可在给定的限制时间以内传送所述故障通知消息。在图25所示示例中，由于不能在限制时间以内将所述故障通知消息传送到通信节点26和28，因此将从待检索的通信节点群组中排除这些节点。
MPLS(多协议标签互换(Multi-Protocol Label Switching))通信网络是一种使用标签交换系统的分组传输技术，在MPLS通信网络中，当在现用通信路径中发生故障时，其中发生故障的通信链路中的一上游通信节点检测到该故障的发生，并且沿着所述现用通信路径向下游传送一故障通知消息。接收到该故障通知消息的交换通信节点则将通信路径切换到预先注册的备份通信路径。
图26是一在MPLS通信网络中常规系统切换到备份通信路径的示意图。在图26中，假设通信是在由通信节点33、30、32和34构成的现用通信路径37上进行的。例如，当在通信节点30与32之间发生故障31时，位于发生故障31的上游侧通信节点30检测到该故障，并向其中设置了备份通信路径38的通信节点33传送一故障通知消息。接收到所述故障通知消息的通信节点33将通信路径切换到备份通信路径38。
同样，在这种情况下，切换通信路径的通信节点33远离故障检测通信节点30，并且需要花费很多时间来接收故障通知消息，而这将延迟通信路径的恢复。相反，如对图25所述，从现用通信路径37上的通信节点群组中选择切换通信路径的通信节点来建立备份通信路径，不会超出所给定的限制时间，由此可以解决所述问题。
然而，在日本专利申请特开2002-281068所描述的技术中，可以有效设置一备份通信路径，其对出现在一通信路径上一个部分处的故障，在要求的恢复时间内恢复通信，但是这存在很难为多个故障部分进行设置的问题。
换句话说，在常规技术中，存在这样一个问题，即，由于可在要求的恢复时间内恢复通信的多条备份通信路径是分别独立设置的，因此当假设存在多个故障部分的时候，在设置的备份通信路径之间将不共享通讯资源，由此很难设置一条能够有效利用通信资源的备份通信路径。
因此，在假设存在多个故障的时候，如何设计一条能够在预定恢复时间内恢复通信同时又限制通信资源的备份通信路径，就成了一个重要的任务。
发明内容
本发明的一个目的是至少解决常规技术中的这些问题。
根据本发明一个方面的备份通信路径设计方法是这样一种方法，其中在具有多个通信节点的通信网络的每个通信节点中都预先注册了备份通信路径信息，当出现通信链路故障或通信节点故障时，检测到故障的通信节点向每一个通信节点传送一个包含故障部分信息的故障通知消息，而接收到该故障通知消息的通信节点则建立一条并行通信路径。所述方法包括：选择一通信节点，其中，用于从在所要保护现用通信路径上检测到多个故障的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点处的时间处于一预定时间内；以及使用所选定的通信节点来搜索一条绕过故障的公共备份通信路径。
根据本发明另一方面的备份通信路径设计设备是这样一种设备，其中在具有多个通信节点的通信网络的每一个通信节点中都预先注册了备份通信设备信息，当出现通信链路故障或通信节点故障时，检测到故障的通信节点向每一个通信节点传送一个包含故障部分信息的故障通知消息，而接收到该故障通知消息的通信节点则建立一条并行通信路径。所述设备包括：选择通信节点的选择单元，其中，用于从检测到待保护现用通信路径上的多个故障的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所述通信节点的时间处于一预定时间内；以及搜索单元，其使用所选定的通信节点来搜索一条绕过故障的公共备份通信路径。
根据本发明又一方面的计算机程序在计算机上实现了依照本发明的方法。
结合附图阅读本发明的下述详细说明，本发明的其他目的、特征和优点将得到具体的阐释，并且变得清楚。
附图说明
图1是说明根据本发明第一实施例的备份通信路径设计处理的示意图；
图2是根据第一实施例的管理通信节点的功能框图；
图3是图2中所示的拓扑信息内容的一个示例；
图4是图2中所示的现用通信路径信息内容的一个示例；
图5是图2中所示的备份通信路径信息内容的一个示例；
图6是根据第一实施例的备份通信路径设计处理的流程图；
图7是说明从两个相邻通信节点传送的故障通知消息所到达的故障通知区域的示意图；
图8是说明根据本发明第二实施例的备份通信路径设计处理的示意图；
图9是根据第二实施例的管理通信节点的功能框图；
图10是说明根据第二实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图；
图11是说明其中通过扩散故障通知消息来进行切换的备份通信路径的设计处理的示意图；
图12是说明其中通过将故障通知消息传送到上游通信节点来执行切换的备份通信路径的设计处理的示意图；
图13是说明根据本发明第三实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图；
图14是说明根据第三实施例的分段(segment)设置处理的示意图；
图15是说明其中将对通信链路进行保护的分段设置处理的示意图；
图16是说明其中将对通信节点进行保护的分段设置处理的示意图；
图17是说明根据本发明第四实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图；
图18A是说明管理通信节点对其他通信节点执行的备份通信路径设置的信令(signaling)处理的示意图；
图18B是说明管理服务器对通信节点执行的备份通信路径设置的信令处理的示意图；
图18C是说明管理服务器对通信节点执行的备份通信路径设置处理的示意图；
图19是根据本发明第五实施例的通信节点的功能框图；
图20是根据第五实施例的管理服务器的功能框图；
图21是说明根据本发明第六实施例的控制信号通信网络和用户数据通信网络的示意图；
图22示出了根据第六实施例的控制信号通信节点和用户数据通信节点的功能框图；
图23是说明根据这些实施例的一变型例的计算机的结构的框图；
图24是说明常规的规划型故障恢复系统的图；
图25是说明常规的备份通信路径设计系统的图；以及
图26是说明在MPLS通信网络中常规系统切换到备份通信路径的图。
具体实施方式
下面参照附图，来说明依照本发明的备份通信路径设计方法、备份通信路径设计设备以及备份通信路径设计程序的示范性实施例。
图1是说明依照本发明第一实施例的备份通信路径设计处理的示意图。如图1所示，在备份通信路径设计处理中，选择了通信节点47和48，其中，用于从检测待保护的现用通信路径40上的多个故障的多个故障检测通信节点42、43、44和45传送故障通知消息到这两个通信节点47和48处的时间处于一预定时间内，并且使用所选定的通信节点47和48来搜索一条每个故障所共用的绕过所述故障的备份通信路径。
所述故障指的是通信链路中或通信节点中的故障。当在通信链路中发生故障时，与该通信链路相连的通信节点将发送一故障通知消息。
当在通信节点中发生故障时，已发生故障的通信节点将发送一故障通知消息，或者在所述通信节点不能发送故障通知消息时，与已发生故障的通信节点相邻的通信节点将发送一故障通知消息。在下文中将描述这样一种情况，其中当在现用通信路径的通信节点中发生故障时，处于该故障下游的通信节点将检测到该故障并且发送一故障通知消息。
具体来说，在所述备份通信路径设计处理中，为每一个故障检测通信节点42到45获取了包含多个通信节点的多个故障通知区域51到54，其中，用于从现用通信路径40上的每个故障检测通信节点42到45传送故障通信消息到所包含的多个通信节点处的时间处于一预定时间以内。
提取共同包含在每个故障通知区域51到54中的通信节点47和48，使用所提取的通信节点47和48来设计一条公共备份通信路径，该公共备份通信路径绕过了出现在待保护的现用通信路径40上的多个故障。
这时，由于通信节点49位于与故障检测通信节点42和43分别对应的故障通知区域51和52之外，因此从用于构造备份通信路径的通信节点中排除了这个节点。同样，由于通信节点50不属于故障通知区域51到54中的任何一个，因此从用于构造备份通信路径的通信节点中排除了这个节点。
根据所传送的故障通知消息经过通信链路时的传输延迟时间与在每个通信节点处输入/输出所传送的故障通知消息的时间之和，来计算用于传送故障通知消息时间。
出现故障时所需的故障恢复时间包括：用于传送故障通知消息的时间，和接收到故障通知消息的每个通信节点切换到备份通信路径的备份通信路径切换时间。
由于备份通信路径切换时间是唯一一个取决于通信节点设备的时间，因此可以通过对从故障恢复时间中减去备份通信路径切换时间所获得的时间(即，用于传送故障通知消息的时间)设置一个上限，来减少故障恢复时间。
这样，设计了绕过各个故障的公共备份通信路径，从而可以设计在一预定恢复时间内恢复通信同时又对用于通信路径上的故障的通信资源加以限制的备份通信路径。
所述备份通信路径设计处理是由管理所述备份通信路径的管理通信节点执行的。所述管理通信节点对备份通信路径进行设计，然后向构成所述备份通信路径的其它通信节点传送一备份通信路径设置信令消息，其请求关于备份通信路径的信息和对于构造备份通信路径的其他通信节点的备份通信路径的设置。
现在对根据第一实施例的管理通信节点的功能结构进行描述。图2是根据第一实施例的管理通信节点60的功能框图。如图2所示，管理通信节点60具有一光信号输入单元61、一光学切换单元62、一光信号输出单元63、一消息接收单元64、一消息处理单元65、一消息传送单元66、一存储单元67、一输入监视单元68、一通信节点选择单元69、一备份通信路径设计单元70，以及一控制单元71。
光信号输入单元61是一从相邻的上游通信节点接收光信号的光信号接收单元，而光信号输出单元63是一将接收到的光信号输出到相邻的下游通信节点的输出单元。光学切换单元62是一切换单元，其在现用通信路径上出现故障并且需要在通信节点中切换到备份通信路径的时候，执行向备份通信路径的切换。
多条通信链路分别与光信号输入单元61及光信号输出单元63相连接，而光学切换单元62则选择所述多条通信链路中的一条来发送/接收各种数据。
消息接收单元64是一接收从相邻通信节点发送的故障通知消息的接收单元。所述故障通知消息包含用于指明出现故障的链路的故障部分信息。
消息处理单元65是一保持消息接收单元64接收到的故障通知消息的处理单元。当从不同的通信节点分别传送了相同的故障通知消息时，所述消息处理单元65只保持最先接收到的故障通知消息。
消息处理单元65对所保持的故障通知消息进行检索，并且确定消息接收单元64新近接收的故障通知消息是否与已经接收到的通知消息相重合。换句话说，消息处理单元65确定在消息接收单元64中接收的故障通知消息是否是新的故障通知消息。
当消息接收单元64中接收的故障通知消息是新的故障通知消息时，消息处理单元65向消息传送单元66发布一传送故障通知消息的指令。消息传送单元66则根据来自消息处理单元65的所述指令将所述故障通知消息传送到相邻通信节点。
消息处理单元65向消息传送单元66发布所述指令，然后查询稍后描述的存储单元67中所存储的备份通信路径信息67c，并向光学切换单元62发布一从现用通信路径切换到备份通信路径的指令。
当输入监视单元68在与光信号输入单元61相连接的通信链路中检测到故障时，消息处理单元65将创建一故障通知消息，其包含关于通信链路上的故障及故障检测通信节点(自通信节点)的信息，并且所述消息处理单元65还使消息传送单元66传送所创建的故障通知消息。通过扩散将所述故障通知消息通知给其他通信节点。
当备份通信路径设计单元70设计备份通信路径时，消息处理单元65将执行备份通信路径设置信令，以根据有关属于备份通信路径的通信节点，传送备份通信路径信息以及用于设置备份通信路径的请求信号。将诸如RSVP-TE(基于流量工程的资源预留协议(Resource reSerVationProtocol with Traffic Engineering))的协议用于所述备份通信路径设置信令。
消息处理单元65将一用于请求传送拓扑信息的消息经由消息传送单元66传送到其他通信节点，并且获取对应传送的拓扑信息并将其作为拓扑信息67a存储在存储单元67中。使用OSPF(开放式最短路径优先(OpenShortest Path First))的协议来收集信息。
存储单元67是一能够存储各种信息的存储装置，其用于存储拓扑信息67a、现用通信路径信息67b以及备份通信路径信息67c。拓扑信息67a是表示待设计的备份通信路径所在的光通信网络的拓扑结构的信息。
图3是说明图2所示拓扑信息67a的一个示例的图。拓扑信息67a是由消息处理单元66收集的信息或者是其中存储有用户输入信息的信息。
如图3所示，拓扑信息67a是关于连接构成光通信网络的通信节点的通信链路的信息，其中包含关于通信链路、经由所述通信链路连接的一个通信节点、经由所述通信链路连接的另一通信节点以及通信链路长度的信息。
回到图2，现用通信路径信息67b是关于在光通信网络上设置的现用通信路径的消息。图4是说明图2所示的现用通信路径信息67b的一个示例的图。如图4所示，现用通信路径信息67b包括关于现用通信路径、所述现用通信路径的起始通信节点、所述现用通信路径的终点通信节点、起始通信节点与末端通信节点之间的路经通信节点序列以及信道数的信息。
回到图2，备份通信路径信息67c是关于在出现故障时从现用通信路径所切换到的备份通信路径的信息。图5是说明图2所示的备份通信路径信息67c的一个示例的图。如图5所示，备份通信路径信息67c包含关于故障部分、出现故障现用通信路径、备份通信路径以及故障检测通信节点的信息。
故障部分指的是由(通信节点-通信节点之间的)通信链路表示的光通信网络中出现了故障的部分。例如，通信链路L1(在N1-N2之间)表示在通信节点N1与通信节点N2之间的通信链路L1中出现了故障。
出现故障现用通信路径意指包含故障部分的现用通信路径是由通信节点序列表示的。例如，P1(N1，N2)表示其中通信节点N1为起点、通信节点N2为终点的出现故障通信路径。
备份通信路径是这样一条通信路径，即，其被提前确定以与出现故障现用通信路径一一对应，并且其是出现故障时的切换目标。备份通信路径是由通信节点序列表示的。例如，SP1(N1，N4，N5，N2)表示的是这样一条备份通信路径，其中通信节点N1是起点，通信节点4和通信节点5是路经点，而通信节点N2则是终点。
故障检测通信节点是一位于在现用通信路径上出现的故障下游的通信节点，它通过光信号的切断(禁止接收)来检测到所述故障。
在本示例中，当在存在故障的现用通信路径P1上的链路L1中出现故障时，在通信节点N2中检测到所述故障，然后传送故障通知消息。每个接收到所述故障通知消息的通信节点都参照备份通信路径信息67c，并且将通信路径从存在故障的现用通信路径P1切换到备份通信路径SP1。
回到图2，输入监视单元68是一用于监视输入到光信号输入单元61中的光信号的状态的监视单元。当在与光信号输入单元61相连接的通信链路中出现故障时，也就是说，当由于切断光信号等而导致差错时，输入监视单元68请求消息处理单元65传送一故障通知消息。
如图1所示，通信节点选择单元69是一用于选择通信节点的选择单元，其中，用于从待保护的现用通信路径上对故障进行检测的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点处的时间处于一预定时间内。
通过将所传送的故障通知消息经过通信链路时的传输延迟时间与在每个通信节点中输入/输出所传送的故障通知消息的时间之和作为通信成本，并且使用以Dijkstra算法等为代表的通信路径搜索算法，来计算用于传送故障通知消息的时间。
备份通信路径设计单元70是这样一个设计单元，即，其使用通信节点选择单元69选择的通信节点来设计用于在出现多个故障时绕过该多个故障的公共备份通信路径。
具体来说，备份通信路径设计单元70通过将通信链路的距离作为成本，并且以Dijkstra算法等为代表的通信路径搜索算法，来设计旁路距离最小的备份通信路径。
另选地，备份通信路径设计单元70设计的是附加预备通信容量最小的备份通信路径。预备通信容量是已为旁路通信预留的通信容量。即使为一条通信链路设置了多个备份通信路径，但是由于极少同时使用所述多个备份通信路径，因此只保留了消耗通信容量最多的备份通信路径的容量。
备份通信路径设计单元70可以设计这样的备份通信路径，即其在所述现用通信路径上的起始通信节点与末端通信节点之间的距离是最大或最小的。
具体地，备份通信路径设计单元70设计的是这样一种备份通信路径，其中通过从设置新的备份通信路径所需的预备通信容量中减去其他备份通信路径已预留的预备通信容量，将由此获取的附加预备通信容量设置为每条通信链路的成本，并且使用以Diikstra算法等为代表的通信路径搜索算法，来使所述备份通信路径的附加预备通信容量最小化。
在这里，预先确定了所采用的设计基准。备份通信路径设计单元70将关于所设计的备份通信路径的信息存储在存储单元67中，作为备份通信路径信息67c。
在完成了备份通信路径的设计之后，备份通信路径设计单元70指示消息处理单元65对属于所述备份通信路径的通信节点执行备份通信路径设置信令。
控制单元72是一对管理通信节点60进行整体控制并且对相应功能单元之间的不同数据的传送/接收进行控制的控制单元。
已经描述了设计备份通信路径的管理通信节点60的功能结构，但是其它通信节点的功能结构也可以采用一种对来自管理通信节点60的功能单元的备份通信路径进行设计的功能单元，也就是一种其中排除了通信节点选择单元69和备份通信路径设计单元70的功能单元。
其他通信节点的消息处理单元具有如下功能：在从其它通信节点接收到备份通信路径设置信令时，对自通信节点设置备份通信路径；以及对属于所述备份通信路径的相邻通信节点执行备份通信路径设置信令。
现在将对根据第一实施例的备份通信路径设计处理的处理过程进行说明。图6是描述根据第一实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图。如图6所示，通信节点选择单元69首先获取存储在存储单元67中的拓扑信息67a(步骤S101)，并且计算用于从待保护的现用通信路径上的每一通信链路中的故障部分{i}传送故障通知消息的时间(步骤S102)。
通信节点选择单元69提取一通信节点群组{Gi}，其中对每个故障部分{i}来说，所述传送时间都处于所设计的时间内(步骤S103)，此外所述通信节点选择单元69还提取每个所提取的节点群组{i}中共同包含的通信节点群组，以此作为备份路径启用节点群组G(步骤S104)。
此后，备份通信路径设计单元70搜索由属于备份路径启用节点群组G的通信节点所构造的符合预定基准的备份通信路径(步骤S105)。所述预定基准是指备份通信路径设计基准，如最小旁路距离，最小预备通信容量，起始通信节点与末端通信节点之间的最大距离，或起始通信节点与末端通信节点之间的最小距离。
备份通信路径设计单元70将搜索到的备份通信路径存储在备份通信路径信息67c中(步骤S106)，而消息处理单元65则向其它通信节点传送一设置备份通信路径的请求(步骤S107)，并且备份通信路径设置处理被终止。
如上所述，根据第一实施例，通信节点选择单元69选择的是这样的通信节点，即，从检测待保护的现用通信路径上的故障的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点处的时间处于预定时间内，并且备份通信路径设计单元70使用选定通信节点来搜索出现故障时绕过多个故障的公共备份通信路径。由此，可以设计这样的备份通信路径，其中所述备份通信路径在预定恢复时间以内恢复通信，同时限制了用于通信路径上的故障的通信资源。
根据第一实施例，通信节点选择单元69根据所传送的故障通知消息经过通信链路时的传输延迟时间以及在每一个通信节点中输入/输出所传送的故障通知消息的时间，来计算用于传送故障通知消息的时间。由此可以精确地计算所需要的恢复时间。
根据第一实施例，备份通信路径设计单元70使用通信节点选择单元69选择的通信节点来搜索其在现用通信路径上的起始通信节点与末端通信节点之间的距离最大的备份通信路径。由此，使备份通信路径的距离变大，从而易于共享备份通信并可限制通信资源。
根据第一实施例，备份通信路径设计单元70使用通信节点选择单元69选择的通信节点来搜索在起始通信节点与末端通信节点之间的距离最小的备份通信路径。由此，使备份通信路径的距离变小，从而可以减少恢复时间。
根据第一实施例，备份通信路径设计单元70搜索旁路距离最小的备份通信路径。由此，可以限制由于通信距离增加所造成的信号传播延迟。
根据第一实施例，备份通信路径设计单元70搜索为绕过故障所保留的预备通信容量最小的备份通信路径。由此，可以设计通信资源受限的备份通信路径。
根据第一实施例，消息处理单元65基于备份通信路径设计单元70搜索的备份通信路径信息来传送一用于请求在备份通信路径中包含的通信节点中设置备份通信路径的请求信号，并且还执行路径设置信令，其请求向所述通信节点的相邻通信节点传送所述请求信号。因此，通信节点60可以设计备份通信路径，以对其他通信节点设置该备份通信路径。
尽管根据本发明第一实施例，能够在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径是在故障部分下游的通信节点检测到故障时设计的，但是当每个通信链路都在进行双向通信时，可以在跨越故障部分的任何一个通信节点检测到故障时设计能够在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径。
在本发明的第二实施例中将要描述这样一种情况，其中当在进行双向通信的跨越故障的任何一个通信节点中检测到故障时，设计在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径。
首先描述根据第二实施例的备份通信路径设计处理。图7是描述来自两个相邻通信节点的故障通知消息要传送到的故障通知区域的示意图，图8则是描述根据第二实施例的备份通信路径设计处理的示意图。
如图7所示，首先在备份通信路径设计处理中提取一通信节点群组，其中，用于从检测到故障82的现用通信路径80上的通信节点81和83之一传送故障通知消息到所述通信节点群组处的时间处于一预定时间内。
具体地，将区域90和区域91中的任何一个中包含的区域设为故障通知区域，其中，在区域90处，故障通知消息被在预定的限制时间内从通信节点81传送到此，而在区域91处，故障通知消息被在预定的限制时间内从通信节点83传送到此。对于待保护的现用通信路径上每个通信链路都执行该处理，以为每个通信链路都设置故障通知区域。
如图8所示，提取了每个设定故障通知区域中共同包含的通信节点106和107，并且使用所提取的通信节点106和107来设计一公共备份通信路径，其中所述公共备份通信路径绕过了出现在待保护的现用通信路径100上的多个故障。
由于通信节点108处于与通信节点101和102相对应的故障通知区域110以及与通信节点102和103相对应的故障通知区域111之外，所以从用于构造备份通信路径的通信节点中排除了该通信节点108。同样，由于通信节点109不属于故障通知区域110到113中的任何一个，所以从用于构造备份通信路径的通信节点中排除了该通信节点109。
现在对根据第二实施例的管理通信节点的功能结构进行说明。图9是描述根据第二实施例的管理通信节点73的功能结构的图。在这里将省略对于与图2所示的功能单元具有相同功能的功能单元的描述。
如图9所示，管理通信节点120具有光信号输入/输出单元121和123，光学切换单元122，消息发送/接收单元124和126，消息处理单元125，存储单元127，输入监视单元128和129，通信节点选择单元130，备份通信路径设计单元131，以及控制单元132。
光信号输入/输出单元121是一从相邻的上游通信节点接收光信号并将光信号输入/输出单元123接收到的光信号输出到相邻的下游通信节点的输入/输出单元。而光信号输入/输出单元123则是一从相邻的上游通信节点接收光信号并将光信号输入/输出单元121接收到的光信号输出到相邻的下游通信节点的输入/输出单元。
光学切换单元122是一与图2所示的光学切换单元62的功能相对应的功能单元，并且是一当在现用通信路径上出现故障并且需要在通信节点中切换到备份通信路径时切换到备份通信路径的切换单元。
消息发送/接收单元124和126是接收从相邻通信节点传送的故障通知消息并将故障通知消息传送到另一相邻通信节点的发送/接收单元。
消息处理单元125是一与图2所示的消息处理单元65的功能相对应的功能单元，并且是一保持消息发送/接收单元124和126所接收到的故障通知消息的处理单元。消息处理单元125对所保持的故障通知消息进行检索，并且确定消息发送/接收单元124或126新近接收到的故障通知消息是否与已经接收的故障通知消息相一致。当所述消息是新的故障通知消息时，消息处理单元125向消息发送/接收单元124或126发布一传送故障通知消息的指令。
消息处理单元125将所述指令发布给消息发送/接收单元124或126，然后查询存储单元127中存储的备份通信路径信息127c，并且向光学切换单元122输出一切换通信路径的指令。当输入监视单元128或129检测到与光信号输入/输出单元121或123相连接的通信链路中的故障时，消息处理单元125将创建一故障通知消息，其中包含关于所述通信链路上的故障及故障检测通信节点(自通信节点)的信息，并且所述消息处理单元125使消息发送/接收单元124或126传送所创建的故障通知消息。
消息处理单元125将备份通信路径设计单元131设计的备份通信路径信息127c传送到属于所述备份通信路径的多个通信节点，并且执行备份通信路径设置信令，其请求所述多个通信节点根据所传送的备份通信路径信息127c来设置备份通信路径。
消息处理单元125经由消息发送/接收单元124和126传送一请求其它通信节点传送拓扑信息的消息，并且获取对应传送的拓扑信息并将其存储在存储单元127中，作为拓扑信息127a。
存储单元127是一个与图2中所示的存储单元67的功能相对应的功能单元，其中存储了拓扑信息127a、现用通信路径信息127b以及备份通信路径信息127c。拓扑信息127a、现用通信路径信息127b以及备份通信路径信息127c是与图3、4和5中所示的拓扑信息67a、现用通信路径信息67b以及备份通信路径信息67c相类似的信息。
输入监视单元128和129是分别对输入到光信号输入/输出单元121和123的光信号进行监视的监视单元。当在与光信号输入/输出单元121和123相连接的通信链路中出现故障时，也就是因为切断光信号而导致出现差错时，输入监视单元128或129将请求消息处理单元125传送一故障通知消息。
通信节点选择单元130提取这样一个通信节点群组，其中，对于每一个故障而言，用于从检测到单个故障的任何一个故障检测通信节点传送故障通知消息到所述通信节点群组处的时间都处于一预定时间内，此外所述通信节点选择单元130还选择一共同包含在为每个故障所提取的通信节点群组中的通信节点。
具体地，如图7所示，计算了如下的故障通知区域，即，其中用于从所述两个通信节点之一传送故障通知消息到此的时间处于预定时间内，并且为每个故障提取一共同包含在所计算的故障通知区域中的通信节点群组。
备份通信路径设计单元131是与图2中所示的备份通信路径设计单元70的功能相对应的功能单元，并且是根据设计基准而使用通信节点选择单元130选择的通信节点来设计出现多个故障时绕过所述多个故障的公共备份通信路径的设计单元，其中所述设计基准诸如是最小旁路距离、最小预备通信容量、起始通信节点与末端通信节点之间的最大距离，或者起始通信节点与末端通信节点之间的最短距离。
控制单元132是与图2中所示的控制单元71的功能相对应的功能单元，并且是对管理通信节点120进行全面控制(如对相应功能单元之间的各种数据的传送/接收进行控制)的控制单元。
现在将对根据第二实施例的备份通信路径设计处理的处理过程进行描述。图10是描述根据第二实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图。如图10所示，通信节点选择单元130首先获取存储单元127中存储的拓扑信息127a(步骤S201)，并且计算用于从待保护的现用通信路径上的每一个故障检测通信节点传送故障通知消息的时间(步骤S202)。
通信节点选择单元130提取通信节点群组{Gi}，其中，对于每一个故障检测通信节点对{i}来说，用于从经由通信链路连接的两个相邻故障检测通信节点构成的一对{i}中的任何一个故障检测通信节点传送故障通知消息到该通信节点群组{Gi}处的时间都处于一预定时间内(步骤S203)，此外所述通信节点选择单元130还提取一每个所提取的节点群组{Gi}中所共同包含的通信节点群组，作为备份路径启用节点群组G(步骤S204)。
此后，备份通信路径设计单元131搜索由属于备份路径启用节点群组G的通信节点所构造的、符合预定基准的通信节点备份通信路径(步骤S205)。所述预定基准是备份通信路径的设计基准，如最小旁路距离、最小预备通信容量、起始通信节点和末端通信节点之间的最大距离，或者起始通信节点与末端通信节点之间的最短距离。
备份通信路径设计单元131将搜索到的备份通信路径存储在备份通信路径信息127c中(步骤S206)，而消息处理单元125则将一设置备份通信路径的请求传送到其它通信节点(步骤S207)，并且备份通信路径设置处理被终止。
如上所述，根据第二实施例，通信节点选择单元130提取如下的通信节点，其中，对于每一个故障来说，用于从检测到待保护的现用通信路径上的单个故障的任何一个故障检测通信节点传送故障通知消息到所提取的通信节点处的时间都处于一预定时间内，并且所述通信节点选择单元130选择为每个故障提取的通信节点中共同包含的通信节点。由此可以设计这样的备份通信路径，其中即使在由执行双向通信的通信链路所组成的通信网络中，所述备份通信路径也能在预定恢复时间内恢复通信，同时限制用于通信路径上的故障的通信资源。
在第一和第二实施例中，提取了能够在预定时间内传送故障通知消息的备份路径启用节点群组，并且使用所提取的备份路径启用节点群组中共同包含的通信节点来设计备份通信路径。但是对于这样的通信网络，其中与在MPLS通信网络中一样，当现用通信路径上的切换通信节点接收到一故障通知消息时，所述通信路径被切换到先前注册的备份通信路径，在该通信网络中，可以搜索一旁路通信节点，其将现用通信路径上的在预定时间内从故障检测通信节点把故障通知消息传送的通信节点视为起始通信节点。
在本发明的第三实施例中，将对搜索旁路通信节点的情况进行说明，其中所述旁路通信节点选择现用通信路径上的一通信节点并将该选定的通信节点视为起始通信节点，其中，用于从故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点处的时间在一预定时间内。
首先描述的是根据第三实施例的备份通信路径设计处理。图11是描述通过扩散故障通知消息来进行切换的备份通信路径设计处理的示意图。
如图11所示，在备份通信路径设计处理中，将选择通信节点141，其中，用于通过扩散从检测到待保护的现用通信路径上的故障的多个故障检测通信节点142、143和144传送故障通知消息到通信节点141处的时间处于一预定时间内，此外还搜索了一将选定通信节点141视为起始通信节点的备份通信路径。
具体地，设置了故障通知区域146、147和148，其中故障通知消息被从待保护的现用通信路径140上的每个故障检测通信节点142、143和144在指定的限制时间内传送到这些故障通知区域146、147和148处，此外还搜索了将每个故障通知区域146、147和148中共同包含的通信节点141视为起始通信节点的备份通信路径。
预先注册了具有现用通信路径上的起始通信节点的候选备份通信路径。依照所述处理来确定所述备份通信路径的起始通信节点，由此提取待实际使用的备份通信路径。
图12是描述通过将故障通知消息传送到上游通信节点来进行切换的备份通信路径的设计处理的示意图。图11描述的是故障检测通信节点扩散故障通知消息的情况，而图12描述的则是将故障通知消息沿着现用通信路径传送到上游通信节点的情况。
如图12所示，选择了通信节点151，其中在该通信节点151处，用于从检测到待保护的现用通信路径150上的故障的多个故障检测通信节点152、153和154将故障通知消息沿现用通信路径传送到上游通信节点的时间处于一预定时间内。此外还搜索了一将选定通信节点151视为起始通信节点的备份通信路径。
具体地，设置了故障通知区域156、157和158，其中，故障通知消息被从待保护的现用通信路径150上的每个故障检测通信节点152、153和154沿现用通信路径在指定的限制时间内传送到所述故障通知区域156、157和158处，此外还搜索了一将每个故障通知区域156、157和158中共同包含的通信节点151视为起始通信节点的备份通信路径。
与图11中类似，预先注册了具有现用通信路径上的起始通信节点的候选备份通信路径，并且依照所述处理来确定备份通信路径的起始通信节点，由此提取待实际使用的备份通信路径。
根据第三实施例的管理通信节点的功能结构与根据图2所示的第一实施例的管理通信节点60的功能结构几乎是相同的。然而如图11所示，根据第三实施例的消息传送单元是通过扩散来将故障通知消息传送到现用通信路径上的通信节点的。另选地，如图12所示，根据第三实施例的消息传送单元沿着现用通信路径向现用通信路径上的通信节点传送故障通知消息。
根据第三实施例，存储单元中存储的备份通信路径不但存储了已经定义的备份通信路径的信息，而且还存储了在现用通信路径上具有起始通信节点并且将成为候选备份通信路径的通信路径的信息。根据第三实施例的通信节点选择单元选择了现用通信路径上的一通信节点，其中，用于从检测到待保护的现用通信路径上的故障[K1]的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点处的时间处于一预定时间内。
根据第三实施例的备份通信路径设计单元从预先存储在备份通信路径信息中的候选备份通信路径中搜索将通信节点选择单元选择的通信节点视为起始通信节点的备份通信路径。
此后，为了将各种功能与图2中的功能单元区分开来，在这里将根据第三实施例的消息传送单元的标号设为66a，将根据第三实施例的备份通信路径信息的标号定为67c1，将根据第三实施例的通信节点选择单元的标号设为69a，并且将根据第三实施例的备份通信路径设计单元的标号设为70a，并且基于此进行了说明。其他功能单元具有与图2中的相应功能单元一致的标号。
现在将对根据第三实施例的备份通信路径设计处理的处理过程进行说明。图13是描述根据第三实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图。如图13所示，通信节点选择单元69a首先获取存储单元67中存储的拓扑信息67a(步骤S301)，并且计算用于向待保护的现用通信路径的每条通信链路中的故障部分{i}传送故障通知消息的时间(步骤S302)。
用于传送故障通知消息的时间即为通过扩散方法传送来自故障检测通信节点的故障通知消息的时间或者沿图11或12所示的现用通信路径向其他通信节点传送故障通知消息的时间。
通信节点选择单元69a提取通信节点群组{Gi}，其中在通信节点群组{Gi}处，传送时间处于一为每个故障部分{i}所指定的时间内(步骤S303)，此外通信节点选择单元69a还提取每个所提取的节点群组{Gi}中共同包含的通信节点群组，作为备份路径启用节点群组G(步骤S304)。
备份通信路径设计单元70a从备份通信路径信息67c1中获取将要成为候选者的备份通信路径的信息(步骤S305)，并且搜索将属于备份路径启用节点群组G的通信节点视为起始通信节点并符合预定基准的通信节点(步骤S306)。所述预定基准是一设计基准，如最小旁路距离、最小预备通信容量、起始通信节点与末端通信节点之间的最大距离，或者起始通信节点与末端通信节点之间的最短距离。
此后，备份通信路径设计单元70将搜索到的备份通信路径存储在备份通信路径信息67c1中(步骤S307)，而消息处理单元65则将一设置备份通信路径的请求传送到其它通信节点(步骤S308)，并且备份通信路径设置处理被终止。
如上所述，在第三实施例中，通信节点选择单元69a选择了现用通信路径上的通信节点，其中，用于从检测到待保护现用通信路径上的故障的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点处的时间处于一预定时间内，并且备份通信路径设计单元70a还搜索了将通信节点选择单元69a选择的通信节点视为起始通信节点的备份通信路径。由此可以设计这样的备份通信路径，其中即使是在诸如MPLS通信网络的备份通信路径交换系统中，所述备份通信路径也能在预定时间内恢复通信，同时对用于通信路径上的故障的通信资源加以限制。
根据第一到第三实施例来设计绕过待保护的现用通信路径上的故障、并为每个故障所共用的备份通信路径。但是当一个旁路通信传递不能绕过待保护的现用通信路径上的所有故障呈现部分时，可以将备份通信路径分成若干个分段，以设计出绕过对于每个分段的故障的备份通信路径。在本发明的第四实施例中将对这种情况进行描述，其中将备份通信路径分成若干个分段并且设计了绕过对于每个分段的故障的备份通信路径。
首先将要说明的是根据第四实施例的分段设置处理。图14是描述根据第四实施例的分段设置处理的示意图。如图14所示，在分段设置处理中，首先获得的是一包含如下通信节点的故障通知区域166，其中，用于从待保护的现用通信路径160上的故障检测通信节点162传送故障通知消息到所包含的通信节点处的时间处于一预定时间内，此外还使用了故障通知区域166中包含的通信节点来搜索备份通信路径167。
还获得了一包含如下通信节点的故障通知区域168，其中，用于从与故障检测通信节点162相邻的故障检测通信节点163传送故障通知消息到所包含的通信节点处的时间处于一预定时间内，并且使用故障通知区域166和168中共同包含的通信节点来搜索绕过了故障通知节点162和163所检测到的故障的备份通信路径。
当成功搜索到备份通信路径时，将搜索到的备份通信路径169设为新的备份通信路径。此外还获得了与故障检测通信节点163相邻的故障检测通信节点164的故障通知区域170，并且使用故障通知区域166、168和170中共同包含的通信节点来搜索绕过故障通知节点162、163和164所检测到的每个故障的备份通信路径。
当没有成功搜索到绕过每个故障的备份通信路径时，将所述备份通信路径169设为能够绕过现用通信路径中夹在通信节点161与故障检测通信节点164之间的一部分中的故障的分段。
此后，当现用通信路径中夹在故障检测通信节点164与165之间的所述部分是所要保护的部分时，则重复进行一与所述处理相似的处理，并且根据需要来设置一新的分段。
所述处理绕过的故障可以是通信链路中或通信节点中出现的任何故障。图15是描述将保护通信链路的分段设置处理的示意图，图16则是描述将保护通信节点的分段设置处理的示意图。
图15描述的是这样一种情况，其中当所要保护的是具有通信节点181到187的现用通信路径的通信链路时，则搜索绕过故障检测通信节点182、183和184所检测到的通信链路中的故障(故障检测通信节点181与182之间的通信链路故障、故障检测通信节点182与183之间的通信链路故障，以及故障检测通信节点183与184之间的通信链路故障)的备份通信路径的一个分段188。
由于在故障检测通信节点185的故障通知区域189以及故障检测通信节点182、183和184的各故障通知区域中共同包含的通信节点不能构成绕过故障检测通信节点182、183、184和185所检测到的通信链路故障的备份通信路径，因此所述备份通信路径的分段188保护的是夹在通信节点181与故障检测通信节点184之间的部分180中的通信链路故障。
在这里描述了这样一种情况，其中对绕过故障检测通信节点185和186所检测到的通信链路故障(故障检测通信节点184与185之间的通信链路故障以及故障检测通信节点185与186之间的通信链路故障)的备份通信路径的分段191进行了搜索。
由于在故障检测通信节点187的故障通知区域192以及故障检测通信节点185和186的故障通知区域中共同包含的通信节点不能构成绕过故障检测通信节点185、186和187所检测到的故障的备份通信路径，因此备份通信路径的第二分段191保护的是夹在通信节点184与故障检测通信节点186之间的部分190中的通信链路故障。
此后以类似方式搜索对故障检测通信节点186和187等所检测到的故障构成的通信链路进行保护的备份通信路径的新的分段194(其保护的是部分193中的通信链路故障)。
将每个分段设置成，在不与类似于图15所示备份通信路径的分段188和分段191的其他分段相重叠的情况下对待保护的现用通信路径的通信链路进行保护，由此可以有效地使用通信资源来克服通信链路故障。
图16描述的是这样一种情况，其中在对现用通信路径上的通信节点202到207进行保护的时候，将搜索绕过故障检测通信节点202和203所检测到的通信节点202和203的故障的备份通信路径的分段208。
由于在故障检测通信节点204的故障通知区域209以及故障检测通信节点202和203的故障通知区域中共同包含的通信节点不能构成绕过故障检测通信节点202、203和204所检测到的通信节点故障的备份通信路径，因此在此将备份通信路径的分段208视为由故障检测通信节点202和203构成的区域200。
对绕过故障检测通信节点204和205所检测到的通信节点204和205的故障的备份通信路径的分段211进行了搜索。
由于在故障检测通信节点206的故障通知区域212以及故障检测通信节点204和205的故障通知区域中共同包含的通信节点不能构成绕过故障检测通信节点204、205和206所检测到的通信节点故障的备份通信路径，因此备份通信路径的分段211将是一由故障检测通信节点204和故障检测通信节点205所构成的区域210。接下来，还以类似的方式搜索了对诸如故障检测通信节点206和207的通信节点进行保护的备份通信路径的新的分段214(其保护区域213种的通信故障)。
此外还对每个分段进行设置，以使备份通信路径上的每个分段的起始通信节点或末端通信节点都受到与图16所示的备份通信路径的分段208和分段211以及分段211和分段214相类似的其他分段的保护，由此可以准确地克服通信节点故障。
尽管搜索备份通信路径的操作始于图15和16所示结构中的待保护现用通信路径的起始通信节点，但是搜索备份通信路径的操作也可以始于现用通信路径的末端通信节点。另选地，搜索备份通信路径的操作还可以始于现用通信路径的起始通信节点和末端通信节点。
对根据第四实施例的管理通信节点来说，其功能结构与根据图2所示的第一实施例的管理通信节点60的功能结构几乎相同。然而，根据第四实施例的存储单元中存储的备份通信路径信息存储的是划分成各个分段的备份通信路径的信息。
根据第四实施例的通信节点选择单元选择的是如图15或图16所示的每个故障检测节点的故障通知区域中共同包含的通信节点，并且根据第四实施例的备份通信路径设计单元使用所述通信节点选择单元选择的通信节点来划分分段，并且针对绕过待保护的现用通信路径上的多个故障的备份通信路径来进行检索。
此后，为了将各功能单元与图2中的功能单元区分开来，在此将根据第四实施例的备份通信路径信息的标号设为67c2，将根据第四实施例的通信节点选择单元的标号设为69b，并且将根据第四实施例的备份通信路径设计单元的标号设为70b，同时以此为基础进行了说明。而其他功能单元具有与图2中的相应功能单元一致的标号。
现在将对根据第四实施例的备份通信路径设计处理的处理过程进行描述。图17是描述根据第四实施例的备份通信路径设计处理的处理过程的流程图。如图17所示，通信节点选择单元69b首先获取存储单元67中存储的拓扑信息67a(步骤S401)，并且对从待保护的现用通信路径上的每个通信节点传送故障通知消息的时间进行计算(步骤S402)。
通信节点选择单元69b提取一通信节点群组，其中，在这个群组中，用于从故障检测通信节点传送故障通知消息到该通信节点群组的时间处于一指定的时间内(步骤S403)，此外所述通信节点选择单元69b还搜索了由每个所提取的节点群组中包含的通信节点所构成的并符合预定基准的备份通信路径(步骤S404)。所述预定基准是一备份通信路径设计基准，如最小旁路距离、最小预备通信容量、起始通信节点与末端通信节点之间的最大距离，以及起始通信节点与末端通信节点之间的最短距离。
通信节点选择单元69b对用于从与所述故障检测节点相邻的故障检测节点传送故障通知消息的时间进行计算(步骤S405)，并且提取一通信节点群组，其中，用于从相邻故障检测通信节点传送故障通知消息到该通信节点群组的时间处于一指定的时间内(步骤S406)。
备份通信路径设计单元70b使用每个所提取的通信节点群组中共同包含的通信节点来搜索绕过其中提取了所述通信节点群组的各个故障检测通信节点所检测到的每个故障并且符合预定基准的备份通信路径(步骤S407)。
此后，备份通信路径设计单元70b检查是否成功搜索了能够绕过每个故障的备份通信路径(步骤S408)。在成功搜索了备份通信路径(步骤S408，是)时，所述处理继续进行到步骤S405，其中通信节点选择单元69b还对用于从相邻通信节点传送故障通知消息的时间进行计算，并且继续进行后续处理。
当搜索备份通信路径的操作失败时(步骤S408，否)，备份通信路径设计单元70b将已经成功搜索到的备份通信路径设为分段(步骤S409)，并且检查在待保护的现用通信路径上是否还邻近存在故障检测节点(步骤S410)。
当在待保护的现用通信路径上邻近存在故障检测通信节点时(步骤S410，是)，所述处理继续进行到步骤S402，在此通信节点选择单元69b对用于从所述故障检测通信节点传送故障通知消息的时间进行计算，并且继续进行后续处理。
当在待保护的现用通信路径上不邻近存在故障检测通信节点时(步骤S410，否)，备份通信路径设计单元70b将用于已成功搜索的每个分段的备份通信路径的信息都存储在备份通信路径信息67c2中(步骤S411)。然后，消息处理单元65向其他通信节点传送一设置备份通信路径的请求(步骤S412)，并且备份通信路径设置处理结束。
如上所述，根据第四实施例，备份通信路径设计单元70b使用通信节点选择单元69b选择的通信节点来将备份通信路径划分成多个分段，并且搜索绕过待保护的现用通信路径上的多个故障的备份通信路径。因此，即使待保护的现用通信路径上的故障不能被一条备份通信路径绕过，也可以为每个分段设计备份通信路径，从而可以设计旁路启用路径。
根据第四实施例，当设置了备份通信路径的每个分段时，备份通信路径设计单元70b通过顺序地添加相邻的通信节点来设置一分段，其中在备份通信路径上的分段中，起始通信节点与末端通信节点之间的通信节点数目达到最大。由此可以使备份通信路径上的分段的距离变大，从而易于共享备份通信路径并可限制通信资源。
在第四实施例中，由于备份通信路径设计单元70b通过从待保护的现用通信路径上的起始通信节点开始顺序地添加相邻通信节点来设置分段，因此可以容易且有效地设置每个分段。
在第四实施例中，由于备份通信路径设计单元70b通过从待保护的现用通信路径上的末端通信节点开始顺序地添加相邻通信节点来设置分段，因此可以容易且有效地设置每个分段。
在第四实施例中，由于备份通信路径设计单元70b通过从待保护的现用通信路径上的起始通信节点及末端通信节点开始顺序地添加相邻通信节点来设置分段，因此可以容易且有效地设置每个分段。
在第四实施例中，由于在搜索针对通信链路故障的备份通信路径时，备份通信路径设计单元70b设置了在不与其他分段重叠的情况下对所要保护的现用通信路径的通信链路进行保护的多个分段，因此可以有效地使用通信资源来克服通信链路故障。
在第四实施例中，由于在搜索针对通信节点故障的备份通信路径时，备份通信路径设计单元70b设置了多个分段，其中备份通信路径上的每一个分段的起始和末端通信节点都受到其他分段的保护，因此可以准确地克服通信节点故障。
尽管在第一到第四实施例中备份通信路径是由管理通信节点设计的，但是所述备份通信路径也可以由一管理备份通信路径的管理服务器来设计。在本发明的第五实施例中描述了这种情况，其中管理备份通信路径的管理服务器对备份通信路径进行设计。
首先描述的是根据第五实施例的备份通信路径的管理系统。图18A是描述由管理通信节点为其它通信节点执行的备份通信路径设置信令处理的示意图，图18B也是描述由管理服务器为其他通信节点执行的备份通信路径设置信令处理的示意图，图18C还是描述由管理服务器为其它通信节点执行的备份通信路径设置处理的示意图。
图18A描述的是这样一种情况，其中管理通信节点220收集每个通信节点的拓扑信息，并且如第一到第四实施例所述，基于所收集的拓扑信息来设计备份通信路径。此外，管理通信节点220还执行备份通信路径设置信令，其请求构成备份通信路径的通信节点221设置所设计的备份通信路径的信息以及作为待实际使用的旁路路径的备份通信路径的信息。
经受了备份通信路径设置信令的通信节点221进一步对构成备份通信路径的通信节点222执行备份通信路径设置信令。对构成备份通信路径的每个通信节点都执行所述处理，由此可以设置所述备份通信路径。
图18B描述的是这样一种情况，其中管理备份通信路径的管理服务器230根据从每个通信节点收集的拓扑信息来设计备份通信路径。管理服务器230将所设计的备份通信路径的信息传送到通信节点231，并且请求通信节点231激活备份通信路径设置信令，其请求每个通信节点设置备份通信路径，作为待实际使用的旁路路径。
接收到激活备份通信路径设置信令的请求的通信节点231对构成备份通信路径的另一通信节点232执行备份通信路径设置信令。对构成备份通信路径的每个通信节点都执行这个处理，由此可以设置所述备份通信路径。
图18C描述的是这样一种情况，与图18B中一样，其中管理备份通信路径的管理服务器230根据从每个通信节点收集的拓扑信息来设计备份通信路径，但是图18C的不同之处在于：管理服务器230直接向构成所设计的备份通信路径的每个通信节点241发出设置所述备份通信路径的请求。
图19是图18B中所示的通信节点231的功能框图。如图19所示，通信节点231具有一光信号输入单元251、一光学切换单元252、一光信号输出单元253、一消息接收单元254、一消息处理单元255、一消息传送单元256、一存储单元257、一输入监视单元258，以及一控制单元259。在这里将省略对与图2中所示的功能单元具有相同功能的功能单元的详细说明。
光信号输入单元251是一从相邻的上游通信节点接收光信号的接收单元，光信号输出单元253则是一将接收到的光信号输出到相邻的下游通信节点的输出单元。光学切换单元252是一当在现用通信路径上出现故障并且在通信节点中需要切换到备份通信路径时切换到备份通信路径的切换单元。
消息接收单元254是一接收从相邻通信节点传送的故障通知消息或从管理服务器230传送的用于激活备份通信路径设置信令的请求的接收单元，而消息传送单元256则是一将故障通知消息传送到相邻通信节点并且将自通信节点的拓扑信息传送到管理服务器230的传送单元。
消息处理单元255是一保持在消息接收单元254中接收的故障通知消息的处理单元。消息处理单元255对所保持的故障通知消息进行检索，以便确定消息接收单元254新近接收到的故障通知消息是否与已经接收的故障通知消息相一致。当所述消息是新的故障通知消息时，消息处理单元255将向消息传送单元256发布一传送故障通知消息的指令。
消息处理单元255将所述指令发布到消息传送单元256，然后查询存储单元257中存储的备份通信路径信息257c，并且向光学切换单元252发布一切换通信路径的指令。当输入监视单元258检测到与光信号输入单元251相连的通信链路的故障时，消息处理单元255将创建一故障通知消息，其中包含了基于通信链路的故障的信息以及故障检测通信节点(自通信节点)的信息，并且所述消息处理单元255使消息传送单元256传送所创建的故障通知消息。
消息处理单元255将有关管理服务器230所设计的备份通信路径的信息传送到每个通信节点，并且执行备份通信路径设置信令，其请求构成所述备份通信路径的通信节点根据所传送的备份通信路径信息来设置备份通信路径。在从其他通信节点接收到备份通信路径设置信令时，在自通信节点中设置备份通信路径，并且对属于备份通信路径的相邻通信节点执行备份通信路径设置信令。
存储单元257存储拓扑信息257a、现用通信路径信息257b以及备份通信路径信息257c。拓扑信息257a是存储了每个通信节点的拓扑信息的数据。现用通信路径信息257b是在光通信网络上设置的现用通信路径的信息。备份通信路径信息257c是关于管理服务器230所设计的备份通信路径的信息。
输入监视单元258是对输入到光信号输入单元251中的光信号的状态进行监视的监视单元。控制单元259是对通信节点231进行全面控制并对相应功能单元之间的各种数据的传送/接收进行控制的控制单元。
图20是图18B中所示的管理服务器230的功能框图。如图20所示，管理服务器230具有一管理信息传送/接收单元261、一管理信息处理单元262、一存储单元263、一通信节点选择单元264、一备份通信路径设计单元265，以及一控制单元266。
管理信息传送/接收单元261是接收从各个通信节点传送的拓扑信息等并向通信节点传送备份通信路径信息或用于激活备份通信路径设置信令的请求的传送/接收单元。
管理信息处理单元262将接收自各个通信节点的拓扑信息存储在存储单元263中，作为拓扑信息263a。管理信息处理单元262是一指示管理信息传送/接收单元261传送备份通信路径设计单元265所设计的备份通信路径的信息和用于激活备份通信路径设置信令的请求的处理单元。
管理信息处理单元262经由管理信息传送/接收单元261来传送一用于请求各个通信节点传送拓扑信息的消息，并且获取对应传送的拓扑信息，以将其作为拓扑信息263a存储在存储单元263中。其中所述信息收集使用了诸如SNMP(简单网络管理协议)的协议。
存储单元263是一存储拓扑信息263a、现用通信路径信息263b以及备份通信路径信息263c的存储单元。拓扑信息263a是存储了从每个通信节点收集的拓扑信息的数据。现用通信路径信息263b是在光通信网络上设置的现用通信路径的信息。备份通信路径信息263c是由管理服务器230所设计的备份通信路径的信息。
通信节点选择单元264是一选择待保护的通信路径上的通信节点的选择单元，其中用于从检测到故障的多个故障检测通信节点传送故障通知消息到所选通信节点的时间处于一预定时间内。
备份通信路径设计单元265是一使用通信节点选择单元264选择的通信节点而在出现多个故障时设计绕过所述故障的公共备份通信路径的设计单元。控制单元266是一对管理服务器230进行全面控制并对相应功能单元之间的各种数据的传送/接收进行控制的控制单元。
图18C中所示的管理服务器240及通信节点241到244的功能结构与图19和20中所示的管理服务器231及通信节点231到234的功能结构几乎是相同的。
通信节点241到244的消息处理单元与通信节点231到234的消息处理单元255的不同之处在于：在从管理服务器240接收到一设置备份通信路径的请求以及管理服务器240所设计的备份通信路径的信息时，关于备份通信路径的信息被作为备份通信路径信息存储在存储单元中，以对备份通信路径进行设置。
管理服务器240的管理信息处理单元与管理服务器230的管理信息处理单元262的不同之处在于：它指示管理信息处理单元创建设置信息，其中所述设置信息请求根据管理服务器240的备份通信路径设计单元所设计的备份通信路径的信息来设置备份通信路径设置，并且将所述设置信息传送到属于备份通信路径的每个通信节点。
如上所述，在第五实施例中，管理服务器230的管理信息处理单元262传送一请求信号以请求备份通信路径中包含的通信节点根据备份通信路径设计单元265所搜索的备份通信路径的信息来设置备份通信路径，并且在通信节点中激活了路径设置信令，其中所述路径设置信令请求将所述请求信号传送到所述通信节点的相邻通信节点。因此，备份通信路径可以由不依赖于通信节点的管理服务器进行设计，从而可以减少通信节点的处理负载。
在第五实施例中，管理服务器240的管理信息处理单元传送一请求信号以请求备份通信路径中包含的每个通信节点根据备份通信路径设计单元所搜索的备份通信路径的信息来设置备份通信路径。因此，备份通信路径可以由不依赖于通信节点的管理服务器进行设计，并且管理服务器直接请求每个通信节点设置备份通信路径，从而可以减少通信节点的处理负载。
尽管在第一到第五实施例中，其中传递诸如故障通知消息的控制信号的控制信号通信网络与其中传递用户数据的用户数据通信网络是同一通信网络，但是控制信号通信网络和用户数据通信网络也可以是分离的通信网络。在本发明的第六实施例中描述了这样一种情况，其中控制信号通信网络和用户数据通信网络是分离的通信网络。
首先描述的是根据第六实施例的控制信号通信网络和用户数据通信网络。图21是描述根据第六实施例的控制信号通信网络和用户数据通信网络的示意图。
如图21所示，在所述通信系统中，传输用户数据的每个用户数据通信节点272到278都由用户数据通信网络270相连接，传输控制信号的每个控制信号通信节点279到284都由控制信号通信网络271相连接。
构成用户数据通信网络270的每个通信链路不必与构成控制信号通信网络271的每个通信链路相对应。例如在图21中，在控制信号通信网络271上不存在与连接用户数据通信节点276和277的通信链路相对应的通信链路。
同样，当构成用户数据通信网络270的每个通信链路与构成控制信号通信网络271的每个通信链路相对应时，在逻辑上可以将同一通信网络划分成用户数据通信网络270以及控制信号通信网络271，以对其加以使用。
当现用通信路径上出现故障274时，检测到故障274的用户数据通信节点275向控制信号通信节点281通知检测到了故障274，而接收到通知的控制信号通信节点281则通过扩散方法向其它相邻控制信号通信节点传送故障通知消息。
在这个通信系统中，当对绕过多个故障的备份通信路径进行设计时，在检测到多个故障的用户数据通信节点检测到故障之后，将基于控制信号通信网络271的拓扑信息来提取一控制信号通信节点群组，在这个控制信号通信节点群组中，经由控制信号通信网络271而向每个控制信号通信节点传送故障通知消息的时间处于一指定的预定时间内。
与所提取的控制信号通信节点群组相对应的用户数据通信节点群组的拓扑信息被用于搜索绕过用户数据通信网络上的多个故障的备份通信路径。
现在将对根据第六实施例的控制信号通信节点和用户数据通信节点的功能结构进行描述。图22是描述根据第六实施例的控制信号通信节点和用户数据通信节点的功能结构的示意图。图22所示的控制信号通信节点是一具有备份通信路径设计功能的管理通信节点。而用户数据通信节点300被构造成与一控制信号通信节点290相连接，以通知所检测到的故障。
控制信号通信节点290具有一消息接收单元291，一消息处理单元292，一消息传送单元293，一信息传送/接收单元294，一存储单元295，一通信节点选择单元296，一备份通信路径设计单元297，以及一控制单元298。
消息接收单元291是一接收从相邻控制信号通信节点所传送的故障通知消息和备份通信路径设置信令的接收单元，而消息传送单元293是这样一个传送单元，其用于执行向相邻控制信号通信节点传送故障通知消息的处理或向设计备份通信路径的控制信号通信节点传送自通信节点的拓扑信息的处理。
消息处理单元292是一保持消息接收单元291中接收的故障通知消息的处理单元。消息处理单元292对所保持的故障通知消息进行检索，以便确定消息接收单元291新近接收到的故障通知消息是否与已经接收到的故障通知消息相一致。当所述消息是新的故障通知消息时，消息处理单元292向消息传送单元293发布一传送所述故障通知消息的指令。
消息处理单元292向消息传送单元293发布所述指令，然后查询存储单元295中存储的备份通信路径信息295c，并且经由信息传送/接收单元294向用户数据通信节点300的光学切换单元252发布一将通信路径切换到备份通信路径的指令。
当用户数据通信节点300的输入监视单元305在与光信号输入单元301相连接的通信链路上检测到故障的时候，消息处理单元292将创建一故障通知消息，其中包含了基于通信链路的故障部分的信息以及检测到故障的用户数据通信节点的信息，此外消息处理单元292还指示消息传送单元293传送所创建的故障通知消息。
消息处理单元292将备份通信路径设计单元297设计的备份通信路径的信息传送到每一通信节点，并且对构成备份通信路径的通信节点执行备份通信路径设置信令，以便基于所传送的备份路径信息来设置备份通信路径。
消息处理单元292经由消息传送单元293来向其它控制信号通信节点传送一请求传送拓扑信息的消息，并且获取对应传送的拓扑信息，以将其作为拓扑信息295a存储在存储单元295中。
信息传送/接收单元294是一与用户数据通信节点300传送/接收诸如故障检测信息的各种信息的传送/接收单元。存储单元295是一存储拓扑信息295a、现用通信路径信息295b以及备份通信路径信息295c的存储单元。
拓扑信息295a是其中存储有每个控制信号通信节点和每个用户数据通信节点的拓扑信息的数据。具体地，如图3所示，存储了每个控制信号通信节点和每个用户数据通信节点的通信链路信息。由于用户数据通信网络270与控制信号通信网络271是分离的，因此拓扑信息295a存储的是一指示控制信号通信节点与所连接的用户数据通信节点之间关系的表。
现用通信路径信息295b是关于设置在光通信网络上的现用通信路径的信息。备份通信路径信息295c是由管理服务器230所设计的备份通信路径的信息。
通信节点选择单元296是一选择控制信号通信节点的选择单元，其中，用于通过由控制信号通信节点构成的控制信号通信网络而从检测到待保护的现用通信路径上的故障的多个用户数据通信节点传送故障通知消息到所选控制信号通信节点的时间处于一预定时间内。
备份通信路径设计单元297是这样一个设计单元，即其使用与通信节点选择单元296选择的控制信号通信节点相对应的用户数据通信节点来在出现多个故障时，设计绕过该多个故障的用户数据通信网络上的备份通信路径。控制单元298是一对控制信号通信节点290进行全面控制并且对相应功能单元之间的各种数据的传送/接收进行控制的控制单元。
用户数据通信节点300具有一光信号输入单元301、一光学切换单元302、一光信号输出单元303、一信息传送/接收单元304、一输入监视单元305，以及一控制单元306。
光信号输入单元301是从相邻的上游通信节点接收光信号的光信号接收单元，光信号输出单元303是一将接收到的光信号输出到相邻的下游通信节点的输出单元。光学切换单元302是一当在现用通信路径上出现故障并且需要在通信节点中切换到备份通信路径时切换到备份通信路径的切换单元。
信息传送/接收单元304是一与控制信号通信节点290传送/接收诸如故障检测信息的各种信息的传送/接收单元，而输入监视单元305是一对在光信号输入单元301中输入的光信号的状态进行监视的监视单元。在检测到与光信号输入单元301相连接的通信链路中出现故障时，输入监视单元305经由信息传送/接收单元304而向控制信号通信节点290的消息处理单元292告知已经检测到故障，并且指示传送故障通知消息。
控制单元306是一对用户数据通信节点300进行全面控制并且相应功能单元之间的各种数据的传送/接收进行控制的控制单元。
尽管在这里描述的是设计备份通信路径的控制信号通信节点290的功能结构，但是其它控制信号通信节点的功能结构也可以采用一始于控制信号通信节点290的功能单元设计的备份通信路径的功能单元，也就是排除了通信节点选择单元296和备份通信路径设计单元297的功能单元。
然而在这种情况下，当从另一通信节点接收到备份通信路径设置信号时，所述另一通信节点的消息处理单元具有一种在自通信节点中设置备份通信路径并且对属于备份通信路径的相邻通信节点执行备份通信路径设置信令的功能。
在这里，控制信号通信节点290与用户数据通信节点300是分离的设备，但是也可以在单个通信节点设备中实现控制信号通信节点290和用户数据通信节点300的功能。
如上所述，在第六实施例中，控制信号通信节点290的通信节点选择单元296选择一控制信号通信节点，其中，用于经由控制信号通信网络271传送故障通知消息到所选控制信号通信节点的时间处于一预定时间内，所述控制信号通信网络对来自待保护的现用通信路径上的多个故障检测通信节点的控制信号进行传送，并且控制信号通信节点290的备份通信路径设计单元297使用通信节点选择单元296选择的控制信号通信节点而在出现多个故障时搜索绕过该多个故障的用户数据通信网络270的备份通信路径。即使传送控制信号的通信网络与进行数据通信的通信路径是分离的，也可以设计在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径，同时对用于数据通信网络中的多个故障的通信资源加以限制。
在上文中参照附图对根据本发明的实施例进行了描述，但是具体的结构示例并不限于上述实施例，并且本分明可以包括在不脱离本发明精神的范围中的多种设计修改。
例如，尽管在第一到第六实施例中将对绕过多个故障的备份通信路径的设计处理应用于光纤缆线所构成的通信网络，但是本发明并不局限于此，本发明也可以应用于由诸如金属(导线)缆线的其他传输介质所构成的通信网络。
在图23所示的计算机可读记录介质500中，记录有实现旁路路径设计设备以及旁路路径设计方法的功能的计算机程序，并且计算机400可以读取并执行记录介质500中记录的程序，以实现这些实施例的各种功能。
计算机400由以下部分构成：执行程序的CPU(中央处理单元)410；诸如键盘或鼠标的输入装置420；存储各种数据的ROM(只读存储器)430；存储算术参数的RAM(随机存取存储器)440；从记录介质500读取程序的读取装置450；诸如显示器的输出装置460；以及连接各个装置的总线470。
CPU 410经由读取装置450读取记录介质500中记录的程序，然后执行所述程序，以实现所述功能。记录介质500可以采用光盘、软盘、硬盘等。可以经由诸如因特网的网络将所述程序引入到计算机400中。
根据本发明，可以设计一在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径，同时对用于通信路径上的故障的通信资源加以限制。
此外，还可以准确计算所需要的恢复时间。
此外，还可以通过增加备份通信路径的距离来容易地共享备份通信路径，以限制通信资源。
此外，还可以减少恢复时间。
此外，还可以限制由于通信距离增加所导致的信号传播延迟。
此外，还可以设计对通信资源进行限制的备份通信路径。
此外，即使在由执行双向通信的通信链路所组成的通信网络中，也可以设计在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径，同时对用于通信路径上的故障的通信资源进行限制。
此外，即使在诸如MPLS通信网络的备份通信路径交换系统中，也可以设计在预定时间内恢复通信的备份通信路径，同时对用于通信路径上的故障的通信资源进行限制。
此外，为每个分段设计了备份通信路径，以便即使在单个备份通信路径不能绕过待保护的现用通信路径上的故障时，也可以设计出旁路启用路径。
此外，通过增加备份通信路径中的分段的距离，容易地共享了备份通信路径，并可对通信资源进行限制。
此外，还可以容易且有效地设置每个分段。
此外，还可以有效地使用通信资源来克服通信链路故障。
此外，有利的是，可以准确地克服通信节点故障。
此外，即使传送控制信号的通信网络与进行数据通信的通信网络相分离，也可以设计在预定恢复时间内恢复通信的备份通信路径，同时对用于数据通信路径上的故障的通信资源进行限制。
此外，备份通信路径是由通信节点自身设计的，并且可以在其他通信节点中设置该备份通信路径。
此外，备份通信路径可以由独立于通信节点的管理服务器来进行设计，并且由此可以减少通信节点的处理负载。
此外，备份通信路径可以由独立于通信节点的管理服务器来进行设计，并且所述管理服务器直接请求每个通信节点设置备份通信路径，由此可以减少通信节点的处理负载。
尽管在这里出于完整和清楚公开的目的而依照具体实施例描述了本发明，但是附加权利要求并不局限于此，而被视为具体实现了本领域技术人员可以想到的、明显落入在此所阐述的基本教导的范围内的所有修改和变化结构。

Claims (20)

1、一种备份通信路径设计方法，其中在具有多个通信节点的通信网络中的每个通信节点中都预先注册了备份通信路径信息，在出现通信链路故障或通信节点故障时，故障检测通信节点向每个通信节点传送一包含故障部分信息的故障通知消息，并且已接收到所述故障通知消息的一通信节点并行建立一通信路径，所述备份通信路径设计方法包括以下步骤：
选择步骤：选择一通信节点，其中，用于从在待保护的现用通信路径上检测到多个故障的多个故障检测通信节点传送所述故障通知消息到所选通信节点的时间处于一预定时间内；以及
搜索步骤：利用所选通信节点来搜索一绕过所述多个故障的公共备份通信路径。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤包括：根据所传送的故障通知消息经过一通信链路时的传播延迟时间以及在每个通信节点处输入/输出所传送的故障通知消息的时间，来计算用于传送故障通知消息的时间。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：利用所选通信节点来搜索一备份通信路径，其中在该备份通信路径上，在所述现用通信路径上的起始通信节点与末端通信节点之间的距离是最大的。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：利用所选通信节点来搜索一备份通信路径，其中在该备份通信路径上，在所述现用通信路径上的起始通信节点与末端通信节点之间的距离是最小的。
5、根据权利要求1所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：搜索一所要绕过的距离最小的备份通信路径。
6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：搜索一为绕过故障而保留的预备通信容量最小的备份通信路径。
7、根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤包括：提取一个通信节点，其中对于每个故障而言，用于从检测到待保护的现用通信路径上的单个故障的多个故障检测通信节点中的任何一个传送故障通知消息到所提取的通信节点的时间处于一预定时间内；以及，选择包含在为每个故障所提取的多个通信节点中的一通信节点。
8、根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤包括：在现用通信路径上选择一通信节点，其中，从检测到待保护的现用通信路径上的多个故障的多个故障检测通信节点经由所述现用通信路径传送故障通知消息到所选通信节点的时间处于一预定时间内，并且
所述搜索步骤包括：将在所述选择步骤所选的通信节点视为起始通信节点，同时搜索一备份通信路径。
9、根据权利要求1所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：利用所选通信节点来进行搜索；将一备份通信路径划分成多个分段；以及搜索绕过待保护的现用通信路径上的所述多个故障的备份通信路径。
10、根据权利要求9所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：在设置所述备份通信路径的每个分段时，添加相邻的通信节点，以设置一分段，使得在所述备份通信路径上的该分段中的起始通信节点与末端通信节点之间的通信节点的数量最大。
11、根据权利要求10所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：从所述待保护的现用通信路径上的起始通信节点起顺序地添加相邻的通信节点，以设置所述多个分段。
12、根据权利要求10所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：从所述待保护的现用通信路径上的末端通信节点起顺序地添加相邻的通信节点，以设置所述多个分段。
13、根据权利要求10所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：从所述待保护的现用通信路径上的起始通信节点及末端通信节点起顺序地添加相邻的通信节点，以设置所述多个分段。
14、根据权利要求10所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：在搜索针对通信链路故障的备份通信路径时，设置多个分段，使得待保护的现用通信路径上的通信链路不与其他分段相重叠。
15、根据权利要求10所述的方法，其中，所述搜索步骤包括：在搜索针对通信节点故障的备份通信路径时，设置多个分段，其中在所述备份通信路径上，每个分段中的起始通信节点和末端通信节点中的任何一个都受到其他分段的保护。
16、根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤包括：选择一通信节点，其中，从待保护的现用通信路径上的多个故障检测通信节点经由一传送控制信号的控制信号通信路径传送所述故障通知消息到所选通信节点的时间处于一预定时间内，并且
所述搜索步骤包括：在出现多个故障时，利用所选通信节点搜索数据通信路径的绕过所述多个故障的备份通信路径。
17、一种备份通信路径设计设备，其中，在具有多个通信节点的通信网络中的每个通信节点中都预先注册了备份通信路径信息，在出现通信链路故障或通信节点故障时，故障检测通信节点向每个通信节点传送一包含有故障部分信息的故障通知消息，并且接收到所述故障通知消息的通信节点并行地建立一通信路径，所述备份路径设计设备包括：
选择单元，用于选择一通信节点，其中，用于从检测到待保护的现用通信路径上的多个故障的多个故障检测通信节点传送所述故障通知消息到所选通信节点的时间处于一预定时间内；以及
搜索单元，其使用所选通信节点来搜索一绕过所述多个故障的公共备份通信路径。
18、根据权利要求17所述的设备，还包括一路径设置信令单元，其传送一请求信号，以根据关于所述搜索单元搜索的备份通信路径的信息而请求向一备份通信路径中包含的一通信节点设置一备份通信路径，所述路径设置信令单元还执行用于请求将所述请求信号传送到在所述备份通信路径中包含的所述通信节点的相邻通信节点的路径设置信令，并且作为通信节点，所述路径设置信令单元还执行中继通信的功能。
19、根据权利要求17所述的设备，还包括一路径设置信令激活单元，其传送一请求信号，以根据关于所述搜索单元搜索的备份通信路径的信息而请求向一备份通信路径中包含的一通信节点设置一备份通信路径，并且激活用于向所述备份通信路径中的所述通信节点的相邻通信节点传送所述请求信号的路径设置信令，并且作为管理服务器，所述路径设置信令激活单元还执行对在多个通信节点中所设置的备份通信路径的信息进行管理的功能。
20、根据权利要求17所述的设备，还包括一路径设置单元，其传送一请求信号，以请求根据关于所述搜索单元搜索的备份通信路径的信息而在一备份通信路径中包含的每个通信节点中设置一备份通信路径，并且作为管理服务器，所述路径设置单元还执行对在多个通信节点中所设置的备份通信路径信息进行管理的功能。
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