CN102726001B - 网络节能方法及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络节能方法及网络设备，网络节能方法包括：当业务所在工作通道正常时，所述业务所在的备用通道中各节点的业务模块在通讯模块的控制下掉电；当所述工作通道故障时，所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下上电并完成配置，所述备用通道上的各节点进入可工作状态。通过在工作通道正常工作的情况下控制备用通道上各节点业务模块掉电，及在工作通道故障的情况下通过通讯模块控制备用通道上各节点业务模块上电、配置，使备用通道进入可工作状态，不仅减少了网络在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通过通讯模块控制业务模块上电、配置，实现了备用通道的快速恢复，满足了网络中工作通道的快速倒换。

Description

网络节能方法及网络设备

技术领域

本发明涉及无节能技术，尤其涉及一种网络节能方法及网络设备。

背景技术

随着节能技术的发展，风扇多风区无级调速、单板安装态节能、未用端口节能、交叉1+1备份单元的温备份、电源转换效率提升、芯片工艺提升带来的单位能耗降低等网络单节点、部件级节能技术，也逐步改进，向系统级功耗管理、网络级能效优化发展。

网络技术中，为了确保可靠性，实际网络应用通常设置有备用设备即冗余单元，以确保工作设备故障的情况下启用备用设备，使业务运行不受影响。如光传输网(Optical Transmission Network，OTN)大量配置1+1、1:1、M:N等网络冗余保护设计。若能将冗余单元进行“温备份”甚至“冷备份”设计，同时兼顾网络保护倒换的可靠性，将大幅度降低网络能耗，提升网络级能效。

目前，网络中备用设备与工作设备都处于上电状态，以在工作设备故障的情况下能够迅速切换到备用设备，继续运行业务。换句话说，网络中备份节点属于热备份，使得网络能耗较大。如配置1+1网络保护的OTN网络，备份节点采用热备份，业务双发、选收，实现设备、光纤路由保护，收端倒换，协议简单、可靠，倒换迅速，但是主、备路由热备份，功耗消耗相同，导致网络能耗较大。

发明内容

本发明实施例提出一种网络节能方法及网络设备，以在降低网络能耗的同时完成通道的快速倒换。

本发明实施例提供了一种网络节能方法，包括：

当业务所在工作通道正常时，所述业务所在的备用通道中各节点的业务模块在通讯模块的控制下掉电；

当所述工作通道故障时，所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下上电并完成配置，所述备用通道上的各节点进入可工作状态。

本发明实施例还提供了一种用于网络节能的网络节点设备，包括通讯模块及业务模块，其中，还包括：

通讯供电模块，与所述通讯模块连接，用于为所述通讯模块供电；

业务供电模块，与所述通讯模块及业务模块连接，用于在所述通讯供电模块的控制下为所述业务模块供电；

所述通讯模块，用于在所述网络节点设备所在的备用通道保护的业务所在工作通道正常时，控制所述业务供电模块停止为所述业务模块供电，还用于在所述工作通道故障时，控制所述业务供电模块为所述业务模块上电，并用于完成所述业务模块的配置，以使所述备用通道上的所述用于网络节能的网络节点设备进入可工作状态。

本发明实施例提供的网络节能方法及网络设备，通过在工作通道正常工作的情况下控制备用通道上各节点业务模块掉电，及在工作通道故障的情况下通过通讯模块控制备用通道上各节点业务模块上电、配置，使备用通道进入可工作状态，不仅减少了网络在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通过通讯模块控制业务模块上电、配置，实现了备用通道的快速恢复，满足了网络中工作通道的快速倒换。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种网络节能方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种网络节能方法的流程图；

图3a为图2所示实施例中网络节能方法所应用的OTN网络示意图；

图3b为图3a所示OTN网络的备用通道中下插节能使能标志的示意图；

图3c为图3a所示OTN网络的告警屏蔽就绪的示意图；

图3d为图3a所示OTN网络进入网络节能状态的示意图；

图3e为图3a所示OTN网络发生故障的示意图；

图3f为图3a所示OTN网络节能不使能的示意图；

图3g为图3a所示OTN网络中备用通道上业务模块激活的示意图；

图3h为图3a所示OTN网络备用通道恢复的示意图；

图4为本发明实施例提供的用于网络节能的网络节点设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种网络节能方法的流程图。如图1所示，网络节能方法包括：

步骤11、当业务所在工作通道正常时，所述业务所在的备用通道中各节点的业务模块在通讯模块的控制下掉电。

具体地，在工作通道正常工作的情况下，源端节点可在备用通道发送用于指示节能的节能使能标志。如对于OTN网络，源端节点可通过光监控信道(optical supervisory channel，OSC)协议发送节能使能标志。换句话说，可将OSC消息中的某个字段用来标识是否节能使能，如将该字段设置为“0”以表示节能使能。

所述通讯模块接收所述工作通道的源端节点发送的用于指示节能的节能使能标志；

所述通讯模块在节点根据所述节能使能标志，控制所述业务模块掉电。

所述通讯模块还可接收所述工作通道的宿端节点返回的告警屏蔽信号，以屏蔽由于备用通道上的业务模块掉电产生的告警信号。

步骤12、当所述工作通道故障时，所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下上电并完成配置，所述备用通道上的各节点进入可工作状态。

所述通讯模块接收来自故障所在工作通道的宿端节点的用于指示启用备用通道的节能不使能标志，具体地，工作通道发生故障时，故障的下游节点发送业务告警给故障所在工作通道的宿端节点，宿端节点接收到业务告警后，生成节能不使能标志，以恢复备用通道中的业务模块；

所述通讯模块根据所述节能不使能标志控制所述业务模块上电并完成配置。

所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下完成配置包括：

所述通讯模块将存储在桥接子模块中的配置文件直接发送到所述业务模块中，完成所述业务模块的配置。其中桥接子模块用于在业务模块和通讯模块中的CPU之间起到桥接作用，桥接子模块可采用现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)来实现。本发明实施例中，桥接子模块还可以用来保存业务模块的配置。

所述工作通道的源端节点的备用单元恢复后，发送备用通道恢复标志；

所述工作通道的宿端节点接收到所述备用通道恢复标志后，根据业务好坏从所述备用通道中选择一个备用通道作为新的工作通道。

其中，源端节点的备用单元即源端节点的备份业务板，作为备用通道的一个节点，当业务所在工作通道正常时，源端节点的备用单元中业务模块同样在通讯模块的控制下掉电。当业务所在工作通道故障时，源端节点的备用单元中业务模块在通讯模块的控制下上电并完成配置，进入可工作状态，即源端节点的备用单元完成恢复。

所述网络可为光传输网络(Optical Transmission Network，OTN)，也可为同轴电缆传输网络、双绞线传输网络等其他传输网络。

所述节能使能标志、告警屏蔽信号、节能不使能标志及备用通道恢复标志通过光监控信道OSC协议进行传输。

本实施例中，网络节能方法通过在工作通道正常工作的情况下控制备用通道上各节点业务模块掉电，及在工作通道故障的情况下通过通讯模块控制备用通道上各节点业务模块上电、配置，使备用通道进入可工作状态，不仅减少了网络在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通过通讯模块控制业务模块上电、配置，实现了备用通道的快速恢复，满足了网络中工作通道的快速倒换。进一步地，通过将掉电的业务模块的配置文件保存在通讯模块的桥接子模块中，更快速地实现了业务模块的配置，使得备用通道更快的得到恢复，工作通道也更快速的完成倒换。

图2为本发明实施例提供的另一种网络节能方法的流程图。本实施例的应用环境为OTN网络，该OTN网络采用1+1网络冗余保护方案。如图3a所示，节点A～节点D均设置有主业务板和备份业务板，节点A、节点C及节点B的主业务板位于工作通道上，节点A、节点B配置SNCP业务，节点A及节点B的备份业务板与节点D位于备用通道上。换句话说，ACB路径为工作通道，ADB路径为备用通道。业务源端双发，宿端选收，中间节点业务穿通，换句话说，是指源端节点业务发往工作通道和备用通道两个方向，宿端节点从工作通道和备用通道中选择一路作为宿端业务，中间节点不是业务的源宿端，对业务进行透传即把业务穿通过去，不做处理。网络节能体现在备用通道不用时耗电量尽可能低，又要保证备用通道倒换为工作通道时的时间尽可能短，即工作通道故障时，备份业务板上电到业务恢复时间能够满足网络倒换时间(＜50毫秒)。具体方法包括：

步骤21、工作通道和备用通道均正常工作，都无故障，5分钟后，源端节点在备用通道通过OSC信息连续下插“节能使能”标志，如图3b所示。

步骤22、工作通道宿端节点检测到“节能使能”标志后，回告“告警屏蔽就绪”信号，如图3c所示。

步骤23、工作通道源端节点检测到“告警屏蔽就绪”信号预设时间后，如：可根据实际情况将该时间设定为1分钟，如图3d所示，图3中所示的灰色块均掉电，即节点A、节点B的备份业务板即节点A、节点B在备用通道上的业务模块，分别在节点A、节点B在备用通道上的通讯模块的控制下进入掉电模式，由于节点D的主业务板及备份业务板均在备用通道上，因此两块业务板上的业务模块在各自通讯模块的控制下进入掉电模式，进入网络节能状态。

当工作通道发生故障时，网路节能倒换过程如下：

步骤24、工作通道上节点A到节点C之间的单向线路故障后，下游节点C检测到业务故障，如图3e所示，下游节点C发送“业务告警”信号到节点B。

步骤25、检测到业务故障后，节点B将OSC开销信息的“节能使能”标志指示改为“节能不使能”，发送到备用通道上，如图3f所示。

步骤26、备用通道各节点检测到“节能不使能”标志后，如图3g所示，业务模块或芯片在通讯模块控制下上电，通讯模块将存储在桥接子模块中的配置文件发送到业务模块或芯片，快速配置业务模块或芯片，使得业务模块或芯片快速激活。通过验证，可以做到在10毫秒(ms)以内激活业务模块或芯片。

步骤27、源端节点在备用通道上的业务模块恢复后，发送“备用通道恢复”标志，如图3h所示。

步骤28、宿端节点根据源端节点的“备用通道恢复”标志，再根据接收到的业务好坏，选收备用通道，如果从备用通道接收的业务完好，则选收该备用通道，倒换完成，如图3f所示；否则，不倒换。

假设工作通道BCA上，节点C到节点A之间的单向线路故障，则节点B为源端节点，节点A为端点节点，节能方法与上述方法类似，只是执行主体做适应性改变。

本实施例中，主要由CPU与FPGA构成的通讯模块正常工作，不影响现有如包加载、性能、告警等软件架构。

业务模块独立供电，在待机状态下，业务模块中的业务处理芯片、光模块等耗电大的模块零功耗。转热时即业务模块恢复时，通讯模块控制业务模块上电，并配置好业务模块，快速转热。并且“节能不使能”标志即转热指令来自OSC时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)开销时隙，这样的处理简单、可靠、快速。

假设一个满配置的OTN设备子架，一半线卡为冗余保护单板，若实现冗余线卡的温备份即备用通道上的业务模块节能，节能效果较为明显，子架能耗可降低25％左右。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4为本发明实施例提供的用于网络节能的网络节点设备的结构示意图。如图4所示，用于网络节能的网络节点设备包括通讯模块41、业务模块42、通讯供电模块43及业务供电模块44，

通讯供电模块43与所述通讯模块41连接，用于为所述通讯模块41供电。

业务供电模块44与所述通讯模块41及业务模块42连接，用于在所述通讯供电模块43的控制下为所述业务模块42供电。

所述通讯模块41用于在所述网络节点设备所在的备用通道保护的业务所在工作通道正常时，控制所述业务供电模块44停止为所述业务模块42供电，还用于在所述工作通道故障时，控制所述业务供电模块44为所述业务模块42上电，并用于完成所述业务模块42的配置，以使所述备用通道上的所述用于网络节能的网络节点设备进入可工作状态。

完成所述业务模块42的配置时，所述通讯模块41可具体用于将存储在桥接子模块中的配置文件直接发送到所述业务模块中，完成所述业务模块的配置。桥接子模块详见上述方法实施例中桥接子模块的说明。

所述通讯模块可包括：第一接收子模块及第一控制子模块。

第一接收子模块用于在控制所述业务模块掉电之前，所述备用通道中各节点的业务模块接收所述工作通道的源端节点发送的用于指示节能的节能使能标志，及所述工作通道的宿端节点返回的告警屏蔽信号；

第一控制子模块用于根据所述告警屏蔽信号，控制所述业务模块掉电。

进一步地，所述通讯模块可包括：第二接收子模块及第二控制子模块。

第二接收子模块用于在控制所述业务模块上电并完成配置之前，接收来自故障处的下游节点的用于指示启用备用通道的节能不使能标志；

第二控制子模块用于根据所述节能不使能标志控制所述业务模块上电并完成配置。

在所述网络节点设备作为网络的工作通道源端节点的情况下，所述通讯模块还可包括：节能指示发送子模块及备用通道恢复指示发送子模块。

节能指示发送子模块用于在所述工作通道工作正常的情况下，向所述备用通道发送用于指示节能的节能使能标志；

备用通道恢复指示发送子模块用于在所述第二控制子模块控制所述业务模块上电并完成配置后，向所述工作通道的宿端节点发送备用通道恢复标志。

在所述网络节点设备作为网络的工作通道宿端节点的情况下，所述通讯模块还可包括：回告子模块及备用恢复接收子模块。

回告子模块用于在所述第一接收子模块接收到所述工作通道源端节点发送的节能使能标志后，返回告警屏蔽信号；

备用恢复接收子模块用于接收所述工作通道源端节点发送的备用通道恢复标志；

所述网络节点设备还可包括：倒换模块，用于在所述备用恢复接收子模块接收到所述备用通道恢复标志后，根据业务好坏从所述备用通道中选择一个备用通道作为新的工作通道。

在所述网络节点设备作为所述工作通道的宿端节点设备的情况下，所述通讯模块还用于在所述工作通道故障的情况下，向所述备用通道发送用于指示启用备用通道的节能不使能标志。

所述用于网络节能的网络节点设备为光传输网络OTN，所述通讯模块用于通过光监控信道OSC协议传输所述节能使能标志、告警屏蔽信号、节能不使能标志及备用通道恢复标志。

本实施例中，用于网络节能的网络设备当处于备用通道上时，通过通讯模块在工作通道正常工作的情况下控制自身业务模块掉电，及在工作通道故障的情况下通过通讯模块控制业务模块上电、配置，使得网络设备进入可工作状态，不仅减少了网络设备在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通过通讯模块控制业务模块上电、配置，实现了快速恢复，满足了网络中工作通道的快速倒换。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种网络节能方法，其特征在于，包括：

当业务所在工作通道正常时，通讯模块接收所述工作通道的源端节点发送的用于指示节能的节能使能标志；

所述业务所在的备用通道中各节点的业务模块在通讯模块根据所述节能使能标志的控制下掉电，所述业务模块掉电后功耗为零；

当所述工作通道故障时，所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下上电并完成配置，所述备用通道上的各节点进入可工作状态；

其中，所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下上电并完成配置之前包括：所述通讯模块接收来自故障所在工作通道的宿端节点的用于指示启用备用通道的节能不使能标志；所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下上电并完成配置包括：所述通讯模块根据所述节能不使能标志控制所述业务模块上电并完成配置；所述备用通道中各节点的业务模块在所述通讯模块的控制下完成配置包括：所述通讯模块将存储在桥接子模块中的配置文件直接发送到所述业务模块中，完成所述业务模块的配置。

2.根据权利要求1所述的网络节能方法，其特征在于，所述工作通道的源端节点的备用单元恢复后，发送备用通道恢复标志；

所述工作通道的宿端节点接收到所述备用通道恢复标志后，从所述备用通道中选择一个备用通道作为新的工作通道。

3.根据权利要求1所述的网络节能方法，其特征在于，所述网络为光传输网络。

4.根据权利要求1或2所述的网络节能方法，其特征在于，所述节能使能标志、节能不使能标志及备用通道恢复标志通过光监控信道协议进行传输。

5.一种用于网络节能的网络节点设备，包括通讯模块及业务模块，其特征在于，还包括：

通讯供电模块，与所述通讯模块连接，用于为所述通讯模块供电；

业务供电模块，与所述通讯模块及业务模块连接，用于在所述通讯供电模块的控制下为所述业务模块供电；

所述通讯模块，用于在所述网络节点设备所在的备用通道保护的业务所在工作通道正常时，控制所述业务供电模块停止为所述业务模块供电，所述业务模块掉电后功耗为零，还用于在所述工作通道故障时，控制所述业务供电模块为所述业务模块上电，并用于完成所述业务模块的配置，以使所述备用通道上的所述用于网络节能的网络节点设备进入可工作状态；

所述通讯模块包括：

第一接收子模块，用于在控制所述业务模块掉电之前，所述备用通道中各节点的业务模块接收所述工作通道的源端节点发送的用于指示节能的节能使能标志，及所述工作通道的宿端节点返回的告警屏蔽信号；

第一控制子模块，用于根据所述告警屏蔽信号，控制所述业务模块掉电；

所述通讯模块具体用于将存储在桥接子模块中的配置文件直接发送到所述业务模块中，完成所述业务模块的配置；

所述通讯模块包括：

第二接收子模块，用于在控制所述业务模块上电并完成配置之前，接收来自故障处的下游节点的用于指示启用备用通道的节能不使能标志；

第二控制子模块，用于根据所述节能不使能标志控制所述业务模块上电并完成配置。

6.根据权利要求5所述的用于网络节能的网络节点设备，其特征在于，在所述网络节点设备作为网络的工作通道源端节点的情况下，所述通讯模块还包括：

节能指示发送子模块，用于在所述工作通道工作正常的情况下，向所述备用通道发送用于指示节能的节能使能标志；

备用通道恢复指示发送子模块，用于在所述第二控制子模块控制所述业务模块上电并完成配置后，向所述工作通道的宿端节点发送备用通道恢复标志。

7.根据权利要求5所述的用于网络节能的网络节点设备，其特征在于，在所述网络节点设备作为网络的工作通道宿端节点的情况下，所述通讯模块还包括：

回告子模块，用于在所述第一接收子模块接收到所述工作通道源端节点发送的节能使能标志后，返回告警屏蔽信号；

备用恢复接收子模块，用于接收所述工作通道源端节点发送的备用通道恢复标志；

所述网络节点设备还包括：

倒换模块，用于在所述备用恢复接收子模块接收到所述备用通道恢复标志后，根据业务好坏从所述备用通道中选择一个备用通道作为新的工作通道。

8.根据权利要求5所述的用于网络节能的网络节点设备，其特征在于，在所述网络节点设备作为所述工作通道的宿端节点设备的情况下，所述通讯模块还用于在所述工作通道故障的情况下，向所述备用通道发送用于指示启用备用通道的节能不使能标志。

9.根据权利要求5-8任一项所述的用于网络节能的网络节点设备，其特征在于，所述用于网络节能的网络节点设备为光传输网络，所述通讯模块用于通过光监控信道协议传输所述节能使能标志、节能不使能标志及备用通道恢复标志。