CN100345423C

CN100345423C - 一种复用段共享环路保护方法

Info

Publication number: CN100345423C
Application number: CNB2004101040553A
Authority: CN
Inventors: 向晖
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2024-12-31
Also published as: CN1801768A

Abstract

本发明涉及一种复用段共享环路保护方法，包括：预先将环路中各站点之间的保护通道连接成保护通道环，当环路中两个站点之间发生线路故障时，执行下列步骤：A.故障线路任意一端站点检测到线路故障的告警信号后，向故障线路对端站点发送复用段远端缺陷指示信息；B.故障线路两端站点检测到线路故障告警信号或者接收到复用段远端缺陷指示信息后，分别在本站点将故障线路的发送/接收通道桥接到对应的保护通道上，完成业务从工作通道到保护通道的切换。采用本发明方法能提高工作通道和保护通道之间的倒换速度和可靠性。

Description

一种复用段共享环路保护方法

技术领域

本发明涉及光通信网络，尤指二纤双向复用段共享保护环中，当工作通道发生故障时，由保护通道实现环路业务保护的方法。

背景技术

SDH(Synchronous Digital Hierarchy，数字同步体系)是20世纪80年代后迅速发展起来的同步网络传送技术。他作为一个具有世界统一标准的底层传输网络，借助光纤/WDM(Wavelength Division Multiplexed，波分复用)等物理通信线路，提供广泛可靠的传输接口，支持上层的语音交换汇聚/数据交换汇聚等网络应用。SDH技术中一个非常重要的特性是它的物理线路保护能力，其中的复用段环网保护是目前应用广泛、高效的物理线路保护技术。他通过复用段的通信通道性能监视以及自动桥接保护控制，能够在小于50ms的时间内实现传送环网的自愈，从而保证了上层网络应用设备在物理线路失效的时候还能够保持连续应用，不会中断业务连接。

SDH的复用段保护环现在应用广泛的是二纤双向复用段共享保护环，它要求环上的两个相邻节点之间只需要两根光纤，如图1所示。利用时隙交换技术，一条光纤同时载送工作通道S1和保护通道P2，另一条光纤上同时载送工作通道S2和保护通道P1，每条光纤上一半通路规定载送工作通道S，另一半通路载送保护通道P，在一条光纤上的工作通道S1，由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通道P1来保护，反之亦然。

一个STM-N(Synchronous Transfer Mode N，同步传递模式N级别)的二纤双向复用段共享保护环，其共有N个AU4(Administration unit 4，管理单元4级别)，在顺时针方向上编号为1到N/2的时隙安排用作工作通道，编号为N/2+1到N的AU4时隙安排用作保护通道。逆时针方向上光纤的时隙安排是类似的。编号为m的AU4工作通道由对应的保护通道在相反方向的第(N/2+m)个AU4来保护。工作容量与保护容量各为N/2个AU4。当二纤环正常工作的情况下，如图1，由A至C的业务走在A-B-C路径的工作时隙上，当工作路径A-B-C中的一段或几段光纤发生故障如B-C间的光纤断纤时，B/C站点会检测到光纤断纤的告警如LOS(Loss of Signal，信号丢失告警)，此时B/C站点会分别利用反方向的信号通道中的特定通信通道如K字节通道和APS(AutoProtect Switch，自动保护倒换)协议，将B-C之间的故障类型“SF”(SignalFailure，信道失效)告知环上其它站点，业务的保护路径上的站点如A、D、C设备在收到此信息后，会分别将相应的保护时隙连接起来作为备用通道，完成备用通道的建立之后，A/C站点将业务从工作时隙(图中实线所示)桥接到保护时隙(图中虚线所示)，从而将业务通过保护路径从A发到C；当B-C之间的故障解除以后，B/C会收到LOS告警消失的信息，这时候B/C站点会通过特定通信通道和APS协议将此消息传递至环上其它各点，重新建立A-B-C之间的工作时隙，将业务重新恢复到工作时隙，然后保护路径上的各个站点拆除保护时隙，回到正常的环路状态中来。

现有的复用段共享环路保护必需用到APS协议，APS协议处理及其支撑的K字节通讯在实际保护中费时很长，并且对系统架构，软件处理速度等有较高要求，否则很难达到50ms的保护时间要求，同时由于APS协议中规定环路站点数目不能超过16个站点，对实际的组网也有一定的限制，因此，归纳起来现有技术具有如下缺点：

1、APS协议处理需要环网内几乎所有的站点参与，站点间相互通讯时间很长。

2、APS协议处理牵扯到的站点为全环网结点，协议字节的通讯可靠性也随之降低。

3、APS保护是在环网有问题的情况下起作用的，这时APS协议字节的通讯本身也受到影响，容易引起协议误动作。

4、APS协议的16站点数目的限制影响了复用段保护环的应用面。

发明内容

本发明提供一种复用段共享环路保护方法，以解决现有技术中复用段共享环路保护需使用APS协议使保护时间延长、保护可靠性降低且限制环路站点个数的问题。

本发明方法包括：预先将环路中各站点之间的保护通道连接成保护通道环，当环路中两个站点之间发生线路故障时，执行下列步骤：

A、故障线路任意一端站点检测到线路故障的告警信号后，向故障线路对端站点发送复用段远端缺陷指示信息；

B、故障线路两端站点检测到线路故障告警信号或者接收到复用段远端缺陷指示信息后，分别在本站点将故障线路的发送/接收通道桥接到对应的保护通道上，完成业务从工作通道到保护通道的切换。

所述线路故障包括两站点之间的光纤断纤或者两站点之间的信道质量低于设定的信道失效阈值。

所述告警信号的触发条件为：站点接收的数据码流丢失或者信道质量低于设定的信道失效阈值。

所述复用段远端缺陷指示信息通过一个特定的开销字节发送。

根据本发明的上述方法，故障线路任意一端站点检测到告警信号消失后，取消发送复用段远端缺陷指示信息。

根据本发明的上述方法，故障线路两端站点在告警信号消失一设定时间后，将业务从保护通道切换回正常的工作通道。

根据本发明的上述方法，若环路中一站点接收到的通道追踪字节不匹配，则丢弃当前的接收数据，并向下游发送通道错连告警信息。

当环路工作通道正常工作时，对保护通道是否正常进行周期性检测。

所述周期性检测包括如下步骤：

在一选定站点周期性断开所述保护通道环，使之成为一条通道链；

在所述通道链的一端插入测试数据码流，在另一端对接收的数据码流进行检测，若接收的数据码流和发送的一致，则判定所述保护通道正常，否则，判定所述保护通道异常。

所述测试数据码流为VC4(Virtual Capacity type 4，虚容器4类型)的UNEQ(Un equipment，未装载信号)格式码流。

本发明技术方案带来的有益效果如下：

1、本发明简化了现有协议处理过程，提高了保护速度，理论上保护倒换时间可以接近通道保护环的保护时间加上环路延时时间。

2、参与保护的站点只有故障线路的两端站点，之间没有复杂的通讯协议，大大提高了保护倒换的可靠性。

3、站点之间基本上只靠告警传递信息，不需要其他专用协议，大大降低误操作的可能性。

4、由于没有K协议，对站点的数目限制也没有了，增加了复用段环路保护的应用面。

附图说明

图1为二纤双向复用段共享保护环工作过程示意图；

图2为本发明实施例中工作通道正常状态下业务传送示意图；

图3为本发明实施例中B-C站点之间的光纤断纤示意图；

图4为本发明实施例中断纤光纤的一端站点B进行工作通道和保护通道桥接过程示意图；

图5为本发明实施例中断纤光纤另一端站点C进行工作通道和保护通道桥接示意图；

图6为本发明实施例中检测到故障恢复时的环路业务传送示意图；

图7为本发明实施例中故障恢复一段时间后，将业务由保护通道切换回工作通道过程示意图；

图8为本发明实施例中保护通道检测示意图。

具体实施方式

本发明应用于光网络中的二纤双向复用段共享保护环，对环网的工作通道与保护通道的划分与SDH/SONET(Synchronous Optical Network，同步光网络)类似，一个STM-N的复用段共享保护环，其共有N个AU4，在顺时针方向上编号为1到N/2的时隙安排用作工作通道，编号为N/2+1到N的AU4时隙安排用作保护通道。逆时针方向上光纤的时隙安排是类似的。编号为m的AU4工作通道由对应的保护通道环的第(N/2+m)个AU4来保护。

如图2所示，A，B，C，D，E，F，G，H 8个站点组成一个二纤环，每两个站点之间有两条光纤，每条光纤又可以划分为两类通道，分别对应工作通道/保护通道，G、C两站点之间有一条双向的通讯业务，正常情况下，业务的通路为G<->H<->A<->B<->C，走实线路径。图3至图7显示了两个站点之间发生光纤断纤故障时的业务保护过程与故障消失以后的业务恢复过程。下面结合附图来详细阐述本发明方法的具体实施过程。

本发明预先将环路中各站点之间的保护通道连接成保护通道环，如图2中的虚线环路所示。

如果发生了光纤线路故障，如B-C之间的光纤断纤，如图3所示，此时B/C两站点会检测到接收的SDH数据码流丢失所发出的LOS(Loss of Signal，信号丢失告警)等告警信号，同时通过一个特定的开销字节K2向故障光纤对端站点发送MSRDI(Multiplex Section RDI，复用段远端缺陷指示)信息，这样B/C站点会收到LOS或MSRDI的告警，指示B/C站点之间的光纤线路发生了故障。

如图4所示，B站点监测到故障(接收到LOS或者MSRDI的告警)后发起保护动作，通过桥接开关f将故障线路的发送通道a桥接到其保护通道b上；通过桥接开关e将故障线路的接收通道c桥接到相应的保护通道d上去。

C站点监测到故障(接收到LOS或者MSRDI的告警)也发起保护动作，将故障线路的发送/接收通道切换到相应的保护通道上去。如图5中的C站点黑色线所示。此时A-C之间的业务通过保护通道实现了互通。

B/C站点间光纤故障消失后，B/C站点监测到故障的恢复，如LOS等告警消失，同时取消MSRDI的远端告警发送。此时，业务仍由保护通道传送，环路业务传送示意图如图6所示。

B/C站点检测到故障恢复一段时间(可设定值如2分钟)以后，确认B/C之间的工作通道已经恢复正常，分别通过各自的桥接开关如e/f将业务从保护通道b/d切换到正常的工作通道a/c和g/h上，完成故障的恢复，如图7所示。

实际应用中，环路故障不仅仅为两站点之间的光纤断纤故障。当站点接收的数据码流丢失或者两站点之间的信道质量低于设定的信道失效阈值时，也可以发出告警信号，启动工作通道向保护通道的切换过程。

本发明可以采用发送通道追踪字节的方法来防止在多点失效时的错连，如果通道接收站点接收到的通道追踪字节J1与预期的J1字节不同，就认为发生了错连，该站点丢弃当前的接收数据，并向下游发送通道错连告警信息AIS(Alarm Indicate Signal，告警指示信号)。

为了保证进行通道切换时，保护通道处于正常状态，当环网的工作通道正常工作时，可以指定一个站点作为保护通道是否正常的巡检站点，如图8所示，设A站点为指定的巡检站点，通过定时或其它方式，周期性的断开保护通道环，使之成为一条通道链，在此通道链的源端插入测试码流(如VC4的UNEQ格式码流)，而后在通道的宿端检测接收数据码流的误码特性(如B3误码)和其它告警(如J1失配等)，持续检测一段时间(如15秒)以后，若无告警产生，即表示宿端接收数据和源端发送数据一致，判定保护通道正常，再重新将保护通道连上成环，等待下一次巡检；否则，判定保护通道异常，发出相应告警指示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1、一种复用段共享环路保护方法，其特征在于预先将环路中各站点之间的保护通道连接成保护通道环，当环路中两个站点之间发生线路故障时，执行下列步骤：

2、如权利要求1所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，所述线路故障包括两站点之间的光纤断纤或者两站点之间的信道质量低于设定的信道失效阈值。

3、如权利要求1所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，所述告警信号的触发条件为：站点接收的数据码流丢失或者信道质量低于设定的信道失效阈值。

4、如权利要求1所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，所述复用段远端缺陷指示信息通过一个特定的开销字节发送。

5、如权利要求1所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，故障线路任意一端站点检测到告警信号消失后，取消发送复用段远端缺陷指示信息。

6、如权利要求5所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，故障线路两端站点在告警信号消失一设定时间后，将业务从保护通道切换回正常的工作通道。

7、如权利要求1所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，若环路中一站点接收到的通道追踪字节不匹配，则丢弃当前的接收数据，并向下游发送通道错连告警信息。

8、如权利要求1所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，当环路工作通道正常工作时，对保护通道是否正常进行周期性检测。

9、如权利要求8所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，所述周期性检测包括如下步骤：

10、如权利要求9所述的复用段共享环路保护方法，其特征在于，所述测试数据码流为虚容器4类型的未装载信号格式码流。