CN100433606C - 一种光网络信令控制平台的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种光网络信令控制平台的实现方法，包括：在每个网元中设置信令路由模块；使用信令路由模块构建独立的IP分组交换信令网；将网元中的功能单元划分到不同的IP子网中，子网间的IP数据包通过信令路由模块根据IP路由表进行转发；功能单元将需要传递的信令信息封装成IP包，各网元信令路由模块接收到数据后，查找路由表进行分组交换；信令路由模块预置好信令网任意节点间的主路由和备份路由，主路由出现故障时，信令路由直接倒换到预置好的备份路由上。本发明在全光交换网中用IP分组交换网作为独立信令控制平台，通过定义IP协议作为信令网络层协议，实现对信令信息IP分组交换，光网络业务通道与信令通道相互独立互不干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种光网络中信令控制平台的实现方法，属于光通讯领域，特别是涉及一种基于IP分组交换技术实现光网络中对通信信令的传输与控制。
背景技术
在光网络中分为三个独立的平面，即传输平面(transport plane)、控制平面(control plane)和管理平面(management plane)，其中控制平面定义统一的信令传输协议，负责信令在光网络各节点设备之间的传递。本发明就是使用IP协议建立一个统一的光网络信令控制平台，光网络各节点间的信令以IP包的形式传递。
在波分复用(DWDM)系统中，当前通常使用光监控通道(OSC)传输通讯控制信令，每个OSC通道使用一个一次群，每个一次群分为32个时隙。在一次群的32个时隙中分配几个固定时隙作为数据通信通道(DCC)，通过时分复用方式将通讯控制信令复用到OSC通道的一次群中预先分配的几个作为DCC的固定时隙中。DWDM网络中的其它节点的DWDM设备从OSC通道中为DCC分配的固定时隙中通过解复用解出通讯控制信令信息。但随着光网络的网络结构、网元结构的日益复杂和网络上所承载的业务量的快速增加，一次群的容量已不足以满足要求，普遍提出了OSC通道使用SDH/SONET信号(例如STM-1信号)的方案。
OSC通道使用SDH/SONET信号有着明显的不足，主要表现在：
SDH/SONET信号组成的信令网，属于同步网，而DWDM网络本身无此要求，这将明显增加网络技术的复杂性并增大故障几率；
当以SDH/SONET信号组成信令网时，虽然其本身具有比较完善的保护机制，但需要提供较大的额外资源，增加了组网的复杂性和成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种基于IP分组交换的光网络信令控制平台的实现方法，在光网络中使用IP分组交换技术取代原来使用SDH/SONET的方案，既避免全网同步要求，又可提供大容量的OSC通道(例如使用100M以太网或GE技术等)，同时以IP路由寻址的方式提供多条备用路由，提高网元间通讯的抗毁性。
本发明的技术方案是在光网络系统中信令以IP包的形式在网元间传递，在每个网元中设计一个信令路由模块作为通讯信令的控制平台，该模块的主要作用就是对通讯信令进行IP分组交换，控制通信信令以IP包的方式在网元内部和网元间传输。
本发明所述方法，其特征在于：
步骤一：在每个网元中设置一个信令路由模块，信令路由模块主要分为两部分，IP分组交换单元和IP路由维护单元，IP分组交换单元采用硬件对IP数据包进行路由查询和分组交换，实现IP包的线速转发；IP路由单元通过软件维护控制整个信令网的IP路由表，根据网络的拓扑结构以及信令通道的通断情况，及时更新硬件中的转发路由表。也就是通过软件配置维护信令网的路由表，通过硬件对IP数据包进行转发，将路由计算、控制等非实时性任务和分组转发等实时任务分开，由不同的部分完成；
步骤二：使用信令路由模块在整个光网络中构建一个独立的IP分组交换信令网；
步骤三：将一个网元中不同的功能单元划分到不同的IP子网之中，子网间的IP数据包通过信令路由模块根据IP路由表进行转发；
步骤四：网元内部的功能单元将需要传递的信令信息封装成IP包，各网元信令路由模块接收到数据后，查找路由表根据IP地址进行分组交换；
步骤五：信令路由模块根据信令网的拓扑结构预先设置好信令网任意节点间的主路由和备份路由，当信令网主路由出现故障时，信令路由直接倒换到预先设置好的备份路由上；
本发明相对于使用OSC通道传输通讯控制信令，具有以下特点：
控制平台标准统一，目前有关标准只定义了使用OSC作为信令通道，而没有定义具体的OSC通道的时隙分配，所以不同厂家设备的信令网无法互通。使用IP分组交换网作为通信控制平台后，统一了信令网控制协议，使不同厂商设备的互联成为可能。
使用IP分组交换代替原来的时隙交换，提高了网络的抗毁性。由于使用IP分组交换不需要全网同步时钟，在信令通道失效的情况下，可以通过启动备份路由，使用备份信令通道传送信令信息。
信令网根据网络的拓扑结构依据一定的算法，预先为任意网元间计算多条静态路由，当信令网拓扑结构发生变化后，不需要重新进行路由收敛计算，根据预先计算出的备份静态路由，直接迅速对全网路由进行重新配置，避免了使用动态路由算法(例如：OSPF，RIP)路由收敛慢的问题，从而满足电信网的实时性要求，
信令路由配置灵活，本发明中信令网的路由可以根据网络的拓扑结构，使用软件进行配置和维护，方便灵活。
附图说明
图1为本发明信令路由模块功能示意图。
图2为本发明中信令路由模块组成的独立信令网的示意图。
具体实施方式
下面根据附图说明本发明的实施例。
本发明主要是提出一种全新的光网络控制平台，解决以前控制平台抗毁性能差等问题。每个网元的信令路由模块构成光网络控制平台，信令路由模块的功能见图1，它由软件和硬件两部分实现，软件部分负责路由的维护，链路的监控，硬件部分负责IP包的转发。IP路由转发模块由硬件实现，直接查找硬件路由转发表，对IP包分组交换。软件中路由管理模块预先根据网络的拓扑结构，在任意两网元间计算多条路由配置到静态IP路由表中，当链路状态监控模块检测到链路故障后，路由管理模块负责将静态IP路由表中的备份路由同步到硬件转发路由表中。
本发明组成的独立的信令网的示意图见图2，其中信令路由模块实现信令路由模块的功能，NCP、SCP、RPP、OWP为网元内部的功能单元，这些功能单元需要通过SRP(Signal Routing Processor，信令路由处理器)进行网元内部和网元间通信。SHU为以太网交换机，它的主要功能是对网元内部功能单元的信息进行二层转发，它通过100baseTX电口同SRP连接。信令路由模块通过100baseTX电口同网元内部功能单元连接，通过100baseFX光口同其它网元的SRP连接。图2为四个网元组成的信令网，具体运用时可以根据网络的拓扑情况进行扩充，每个网元的功能单元被划分到不同的IP子网之下，每个信令路由模块的端口为该IP子网的网关。
每个网元中的功能单元发送信息时，将信令封装成为IP包，如果源IP地址和目的IP地址不在同一IP子网内，则通过SHU进行二层转发，如果源IP地址和目的IP地址在同一IP子网内，则将IP包发送的网关，信令路由模块收到此IP包后，查找IP路由表将此IP包通过相应的端口发送到其它网元的信令路由模块。
信令路由模块根据信令网的拓扑结构，为信令网的任意两节点预先配置两条路由，一条为主路由另一条为备份路由。正常状态下网元间按主路由转发IP包，当主路由出现故障后，立即倒换到备份路由上。在本示意图中，网元A、D间，配置A-B-D为主路由，A-C-D为备份路由，当A-B-D发生故障后，故障区段相邻的信令路由模块检测到路由故障后，按着预先计算好的备份路由，将网元A、D间的路由倒换到A-C-D上。
Claims (2)
1、一种基于IP分组交换的光网络信令控制平台的实现方法，其特征在于：
步骤一：在每个网元中设置一个信令路由模块；
步骤二：使用信令路由模块在整个光网络中构建一个独立的IP分组交换信令网；
步骤三：将一个网元中不同的功能单元划分到不同的IP子网之中，子网间的IP数据包通过信令路由模块根据IP路由表进行转发；
步骤四：网元内部的功能单元将需要传递的信令信息封装成IP包，各网元信令路由模块接收到数据后，查找路由表根据IP地址进行分组交换；
步骤五：信令路由模块根据信令网的拓扑结构预先设置好信令网任意节点间的主路由和备份路由，当信令网主路由出现故障时，信令路由直接倒换到预先设置好的备份路由上。
2、根据权利要求1所述的光网络信令控制平台的实现方法，其特征在于：所述信令路由模块分为两部分，IP分组交换单元和IP路由维护单元，IP分组交换单元采用硬件对IP数据包进行路由查询和分组交换，实现IP包的线速转发；IP路由维护单元通过软件维护控制整个信令网的IP路由表，根据网络的拓扑结构以及信令通道的通断情况，及时更新硬件中的转发路由表。
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