CN100563138C - 波分复用系统端到端维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波分复用系统端到端维护方法，所述方法包括步骤：按预定方式将所述系统不同层次分别划分为预定个数的子层；建立子层路径表；根据所述子层路径表对该子层路径上的物理链路及网元设备进行端到端维护。利用本发明，可以使用户获得网络中所有客观存在的路径层次，在波分复用系统中方便地实现端到端的网络维护。

Description

波分复用系统端到端维护方法

技术领域

本发明涉及光网络通信技术领域，具体涉及一种波分复用系统端到端维护方法。

背景技术

随着通信技术的发展，新业务不断涌现，特别是IP业务的迅猛崛起，导致全球信息量呈级数增长，通信业务由传统单一的电话业务转向高速IP数据和多媒体为代表的宽带业务，对通信网络的带宽和容量提出了越来越高的要求。光纤的巨大潜在带宽和WDM(波分复用)技术的成熟应用，使光纤通信成为支撑通信传输网络的主流技术，光通信网络成为现代通信网的基础平台。在光网络中，系统由一个个网元组成。用户可以在单个网元中执行各种操作，包括创建业务、设置网元和单板的属性等等。

WDM技术就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率(或波长)不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。将两个方向的信号分别安排在不同波长传输即可实现双向传输。WDM系统组成结构如图1所示。

波分复用系统将由传统的点到点传输系统向光传送网发展。波分复用系统形成波分复用光网络，即OTN(光传送网)，将点到点的波分复用系统用OXC(光交叉互连)节点和OADM(光分插复用)节点连接起来，组成光传送网，即一组可以为客户层信号提供主要在光域上进行传送、复用、选路、监控和生存性处理的功能实体。按照G.805的原则，光传送网可以从垂直方向划分为：电路(客户)层Client、光通道层OCH、光复用段层OMS、光传送段层OTS和物理媒介层，如图2所示。两个相邻层之间构成客户/服务层关系，目前所支持的客户层信号主要为数字信号，如PDH(准同步数字体系)、SDH(同步数字体系)、ATM(异步传输模式)和IP(因特网协议)信号等。其中，OCH为透明传送各种不同格式的客户层信号提供端到端的光通路联网功能，这一层也产生和插入有关光通道配置的开销，如波长标记、端口连接性、载荷标志(速率、格式、线路码)以及波长保护能力等，此层包含OXC和OADM相关功能；光复用段层为多波长光信号提供联网功能，包括插入确保信号完整性的各种段层开销，并提供复用段层的生存性，波长复用器和高效交叉连接器属于此层；光传送段层为光信号在各种不同的光媒体(如G.652、G.653、G.655光纤)上提供传输功能，光放大器所提供的功能属于此层。物理媒介层由光纤类型决定，是光传送段层的服务者。

随着光网络的规模不断扩大，如何支持、管理和维护如此大规模的网络成为一个主要的矛盾。目前的标准建议中，将需要提供的端到端管理对象抽象成路径，如一个波长抽象成Och Trail，主干信道抽象成OMS Trail，传送介质抽象成OTS Trail，以满足对该路径上的链路及网元提供端到端的管理需求。在该标准建议中，只描述了OTS Trail、OMS Trail和OCh Trail三个层次。其中，OTS Trail为OMS Trail的服务层路径，OMS Trail为OCh Trail的服务层路径；反之，OCh Trail为OMS Trail的客户层路径，OMS Trail为OTS Trail的服务层路径。

在光网络中，由于各种不同业务类型的存在，经常会用到经过多级合/分波、或者多级客户侧信号的网络，多级合/分波网络结构如图3所示，多级客户侧信号网络结构如图4所示。对于这些网络结构，仅使用OTS Trail、OMSTrail、OCh Trail三个层次描述系统中路径的关系显得过于笼统。比如，根据现有标准建议，图3中只描述了合波器至分波器之间的OTS Trail，而梳装滤波器和光线路单元间的路径无法描述；同样，图4中低速率的业务汇聚单元至高速率业务汇聚单元中的路径也无法描述。因此，这种分层方式使得用户不能直观地对梳装滤波器、光线路单元、低速率的业务汇聚单元等进行端到端的管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种波分复用系统端到端维护方法，以克服现有技术对光网络系统路径层次描述粗略、无法满足端到端路径应用需求的问题。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种波分复用系统端到端维护方法，所述系统包括：客户层、光通道层、光复用段层、光传送段层和物理媒介层，所述方法包括步骤：

A、按嵌套方式或首尾相接方式将所述系统不同层次分别划分为预定个数的子层；

B、建立包括子层路径标识、级别和容量的子层路径表；

C、根据所述子层路径表对该子层路径上的物理链路及网元设备进行端到端维护，

所述步骤C包括：

C1、获取所述网元设备所在的路径；

C2、根据所述子层路径表获取所述路径上的所有网元设备；

C3、分别获取所述网元设备的性能参数；

C4、根据所述性能参数对所述子层路径进行维护。

所述步骤A包括：

A1、根据所述客户层业务的接入速率将所述客户层划分为预定个数的客户子层；和/或

A2、根据所述光复用段层容纳的波长通道数量将所述光复用段层划分为预定个数的光复用子层。

当采用所述嵌套方式时，

所述预定个数的客户子层中，高速率的客户子层是低速率的客户子层的服务层，所述低速率的客户子层是所述高速率的客户子层的客户层；

所述预定个数的光复用子层中，容纳的波长通道数量多的光复用子层是容纳的波长通道数量少的光复用子层的服务层，所述容纳的波长通道数量少的光复用子层是所述容纳的波长通道数量多的光复用子层的客户层。

当采用所述首尾相接方式时，

所述预定个数的客户子层互为平行关系；

所述预定个数的光复用子层互为平行关系。

优选地，所述子层路径表包括：

子层路径标识、级别、容量、网元设备参数。

优选地，所述步骤C1包括：

建立路径索引表或者路径标识；

根据所述路径索引表或者路径标识过滤所述子层路径表，获取所述网元设备所在的子层路径。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明针对目前波分路径模型的缺点，对不同的路径层次根据该层相应的特性对其进行更细粒度的划分，对OMS Trail根据容纳的波长通道数量进行层次划分，对Client Trail(客户路径)根据客户层业务的接入速率进行层次划分，完善了现有标准中对路径层次的描述，清晰地定义了波分端到端各层次的路径。根据这种层次划分方式，使用户能够获得网络中所有客观存在的路径层次，从而在波分复用系统中方便地实现端到端的网络维护。

附图说明

图1是WDM系统组成结构示意图；

图2是光传送网分层结构示意图；

图3是多级合/分波网络结构示意图；

图4是多级客户侧信号网络结构示意图；

图5是本发明方法的实现流程图；

图6是嵌套式OMS Trail的层次关系示意图；

图7是图6所示OMS Trail中波长通道数为K的OMS子路径；

图8是图6所示OMS Trail中波长通道数为N的OMS子路径；

图9是图6所示OMS Trailf中波长通道数为M的OMS子路径；

图10是首尾相接式OMS Trail的层次关系示意图；

图11是嵌套式Client Trail的层次关系示意图；

图12是图10所示Client Trail中客户侧速率为K的Client子路径；

图13是图10所示Client Trail中客户侧速率为N的Client子路径。

具体实施方式

本发明的核心在于在波分复用系统中，在现有标准建议对系统路径层次描述的基础上，对不同的路径层次根据该层相应的特性对其进行更细粒度的划分，使用户能够获得网络中所有客观存在的路径层次，比如，对OMS Trail(光复用段路径)根据容纳的波长通道数量将其进一步划分为N层，对Client Trail(客户层路径)根据客户层业务的接入速率将其进一步划分为M层。然后，根据这些不同层次的路径对波分复用系统进行端到端的维护管理。

本技术领域人员知道，在现有标准中，波分复用系统可以划分为多个层次，分别为：客户层、光通道层、光复用段层、光传送段层和物理媒介层。在目前的标准建议中，仅使用了OTS Trail(光传送段路径)、OMS Trail(光复用段路径)、OCh Trail(光通道路径)三个层次描述系统中路径的关系。但基于波分复用技术的特点，对于不同层次，可能还会对业务信号进行多级处理，这就需要多种网元设备，比如，图3中的合波器、梳状滤波器、光线路单元，以及图4中的低速业务汇聚单元和高速业务汇聚单元等。这些网元设备处于不同等级层次的路径中，如果采用单一的路径来描述，则用户只能对最外层路径上的网元设备进行端到端的管理，而对内层路径上的网元设备无法通过路径来管理。因此，本发明对波分复用系统中这些不同的层次，分别根据该层的特性按照预定的方式将其细分为多个不同的子层，比如，按照嵌套的方式或者按照首尾相接的方式对某个层次进一步划分，以便清晰地定义波分端到端各层次的路径，根据这种层次划分，使用户获得网络中所有客观存在的路径层次，实现端到端的管理。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图5，图5是本发明方法的实现流程图，包括以下步骤：

步骤501：按预定方式将系统不同层次特性分别划分为预定个数的子层。

例如，根据客户层业务的接入速率将客户层划分为预定个数的客户子层；根据光复用层容纳的波长通道数量将光复用层划分为预定个数的光复用子层。

可以采用嵌套方式，或者首尾相接方式。这两种不同的分层方式的区别在于，嵌套方式中各子层之间具有客户、服务层关系，而首尾相接的分层方式中各子层之间是平行关系。

步骤502：建立子层路径表，所述子层路径表包括：子层路径标识、级别、容量、网元设备参数。这样，根据该子层路径表就可以获得各子层路径上的所有网元设备。

步骤503：根据子层路径表对该子层路径上的物理链路及网元设备进行端到端维护。

本技术领域人员知道，端到端性能管理的目标是为用户提供一条稳定可用的具有一定服务保障的连接，包括故障发现、路由选择与配置管理、流量分析等。对于用户而言，路径的延时特性和路径有效带宽决定了服务水平，即是否能启动一次新的连接，在局部节点获得一定的资源保证，并达到可接受的响应时间。对ISP来说，则还要关心网络路径的长期利用率、路由可达性、瓶颈带宽和其他端到端的性能等属性和参数。

在网络管理应用中，对某个网元设备进行维护时，需要知道该网元设备的工作参数、运行状态等性能。为了保证网络的正常运行，更多的是需要能够直观地查看到某链路及该链路上所有网元设备的工作情况。因此，可以通过过滤子层路径表获取网元设备所在的路径，比如，根据该网元设备的端口号查找子层路径表，从而获得该网元设备所在的路径。当然，也可以采用其他方式，比如建立路径索引表，在该索引表中列出网元设备与子层路径的对应关系，不同的分层方式其对应关系可能不同，而且某个网元设备可能位于多个不同的子层路径上，这些查找及分层方式都可以根据实际需要来确定。当然，也可以根据路径标识来对该路径上的网元设备进行统一的管理。

根据子层路径表即可获取该路径上的所有网元设备，然后根据这些网元设备的标识，比如端口号，获取该网元设备的性能参数。在网管系统中，管理界面可定时向各网元设备查询来获得该网元设备的工作参数，比如，低级业务汇聚单元和高级业务会议单元间Client路径的业务承载速率。网元设备也可以向管理界面实时上报一些信息，比如，相关告警信息等。管理界面会记录这些信息，另外，管理界面也会记录一些配置信息。当需要这些信息时，根据网元设备的标识即可获得与其相关的参数信息。这样，就可使用户能够直观地查看某路径上的所有设备及链路性能参数，从而根据这些性能参数对该路径进行端到端的维护。

下面详细说明系统各层次中子层的划分情况。

如图6所示，采用嵌套方式对OMS进行子层次划分，OMS Trail根据容纳的波长通道数量n划分层次。

图6的左半部分表示的是合波过程，两块合波器经过梳状滤波器后合成一路输出，然后两路梳状滤波器的输出经过光线路单元合成一路。在此经过了三个合波过程：合波器把若干个波合成一路合波信号；梳状滤波器把两路合波信号合成一路合波信号；光线路单元同样把两路合波信号合成一路合波信号。图6的右半部分表示的是分波过程，与合波过程相反。一路光信号经过光线路单元后分出两路光波，这两路光波再经过各自的梳状滤波器后各自又分出两路光波输出到对应的分波器，每个分波器再将其分出若干个波，同样经过了三个分波过程。

根据合波经过的几个阶段，将OMS层细分为三个子层，OMS(K)、OMS(N)、OMS(M)。根据不同的子层，分别定义其对应的路径，即定义OMS(n)Trail(n＝K、N、M，表示所容纳的波长通道数)，其关系为OMS(K)Trail为OMS(N)Trail的服务层路径，OMS(N)Trail为OMS(M)Trail的服务层路径，OMS(M)Trail为OMS(N)Trail的客户层路径，OMS(N)Trail为OMS(K)Trail的客户层路径。

图7示出了波长通道数为K的OMS路径，该路径上的网元包括光线路单元SK1和光线路单元SK2，通过对该路径的描述，可实现对光线路单元SK1到光线路单元SK2的链路及设备的管理，比如，用户可以查看光线路单元间的OMS

Trail上的相关告警、性能、光功率等。

图8示出了波长通道数为N的OMS路径，包括：路径L1和路径L2。路径L1上的网元包括：梳状滤波器SN1、光线路单元SK1、光线路单元SK2、梳状滤波器SN2，通过对该路径的描述，可实现对该链路及这些网元设备的管理；路径L2上的网元包括：梳状滤波器SN3、光线路单元SK1、光线路单元SK2、梳状滤波器SN4，通过对该路径的描述，可实现对该链路及这些网元设备的管理。

图9示出了波长通道数为M的OMS路径，包括：路径L21、路径L22、路径L23和路径L24。路径L21上的网元包括：合波器SM1、梳状滤波器SN1、光线路单元SK1、光线路单元SK2、梳状滤波器SN2，合波器SM2，通过对该路径的描述，可实现对该链路及这些网元设备的管理；路径L22上的网元包括：合波器SM3、梳状滤波器SN1、光线路单元SK1、光线路单元SK2、梳状滤波器SN2，合波器SM4，通过对该路径的描述，可实现对该链路及这些网元设备的管理。对于路径L23和路径L24的描述与此类似。

由此可见，通过对OMS层的进一步细分，可以清晰地定义波分端到端各层次的路径，为网络管理系统上的各种应用提供了有效的基础。

除了上述采用嵌套方式对OMS进行子层划分的方式外，还可以采用首尾相接的方式划分各子层。

如图10所示，OMS根据容纳的波长通道数量n采用首尾相接方式划分各子层：

不同子层对应的路径为OMS(M′)Trail、OMS(N′)Trail、OMS(K′)Trail。其中，OMS(M′)Trail描述了合波器和梳状滤波器之间的路径，通过该路径，可实现各合波器到梳状滤波器之间的端到端管理；OMS(N′)Trail描述了梳状滤波器和光线路单元之间的路径，通过该路径，可实现各梳状滤波器到光线路单元之间的端到端管理；OMS(K′)Trail描述了光线路单元之间的路径，通过该路径，可实现不同光线路单元之间的端到端管理。

该分层方式与上述嵌套分层方式的区别在于，嵌套方式中各子层之间具有客户、服务层关系，而首尾相接的分层方式中各子层之间是平行关系。

对于波分复用系统的其他层次，同样也可以对其进行细分，将其划分为不同的子层，以便用户对系统中的所有网元设备都能提供端到端的管理。

参照图11所示客户层路径关系，左半部分表示4块低速率的业务汇聚单元经过一块高速率业务汇聚单元后输出，然后进入合波器；右半部分表示的是分波器出来的信号经过高速率的业务汇聚单元然后分解为4路低速率信号进入低速率业务汇聚单元的过程。根据客户层业务的接入速率对其细分，划分为两个子层：Client(K)、Client(N)，定义Client(n)Trail(n＝K、N，表示客户侧业务接入速率)，其关系为：Client(K)Trail为Client(N)Trail的服务层路径，Client(N)Trail为Client(K)Trail的客户层路径。

图12和图13分别示出了客户侧速率为K和速率为N的Client路径，根据这些不同的路径，可实现对该路径上所有网元设备性能的管理。例如，通过这些路径，用户可分别查看低级业务汇聚单元和高级业务会聚单元间Client路径的业务承载速率。

可见，本发明对不同的路径层次根据该层相应的特性对其进行更细粒度的划分，完善了现有标准中对路径层次的描述，清晰地定义了波分端到端各层次的路径。根据这种层次划分方式，使用户能够获得网络中所有客观存在的路径层次，从而在波分复用系统中方便地实现端到端的网络维护。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (5)

1、一种波分复用系统端到端维护方法，所述系统包括：客户层、光通道层、光复用段层、光传送段层和物理媒介层，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、按嵌套方式或首尾相接方式将所述系统不同层次分别划分为预定个数的子层；

B、建立包括子层路径标识、级别和容量的子层路径表；

C、根据所述子层路径表对该子层路径上的物理链路及网元设备进行端到端维护，

所述步骤C包括：

C1、获取所述网元设备所在的路径；

C2、根据所述子层路径表获取所述路径上的所有网元设备；

C3、分别获取所述网元设备的性能参数；

C4、根据所述性能参数对所述子层路径进行维护。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

A1、根据所述客户层业务的接入速率将所述客户层划分为预定个数的客户子层；和/或

A2、根据所述光复用段层容纳的波长通道数量将所述光复用段层划分为预定个数的光复用子层。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当采用所述嵌套方式时，

所述预定个数的客户子层中，高速率的客户子层是低速率的客户子层的服务层，所述低速率的客户子层是所述高速率的客户子层的客户层；

所述预定个数的光复用子层中，容纳的波长通道数量多的光复用子层是容纳的波长通道数量少的光复用子层的服务层，所述容纳的波长通道数量少的光复用子层是所述容纳的波长通道数量多的光复用子层的客户层。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当采用所述首尾相接方式时，

所述预定个数的客户子层互为平行关系；

所述预定个数的光复用子层互为平行关系。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C1包括：

建立路径索引表或者路径标识；

根据所述路径索引表或者路径标识过滤所述子层路径表，获取所述网元设备所在的子层路径。

Images