CN101005318A - 一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法，包括以下步骤：步骤1，设置光监控信道的光功率检测装置，用于检测光监控信道的光功率；步骤2，根据工作线路的主光信道光功率、保护线路的主光信道光功率和光监控信道光功率，判定是否启动保护倒换系统。本发明可以有效地避免光线性保护被连续采用过程中的误倒换现象，更有效地保证了光线性保护手段的利用，提高了网络的生存性，为运维中采用线性保护提供了技术基础。

Description

一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法及系统。

背景技术

在波分复用(WDM)或者将来的光传送网络(OTN)中，采用和主光信道独立的波长承载光监控信道(OSC)。OSC(光监控信道)是密集波分复用(DWDM)/光传送网络(OTN)系统管理和控制信息的载体。在DWDM系统中，OSC是一个相对独立的子系统，传送光信道层、光复用段层和光传输段层的维护和管理信息，提供公务联络及使用通路，同时它还可以提供其它附加功能。和主光信道不同的是，OSC信号是区段性质的，在发送端主光信道信号经过放大后，把OSC复用进去传输，而在经过光放大器(OA)或者接收端前，先要把OSC解复用下来进行处理，在主光信号经OA放大后把OSC复用进去。其原理图如图1所示。

图1中，OM代表光复用器，主要起把不同波长的信号复用到同一根光纤的功能；Tx和Rx分别代表发送设备和接收设备。从图1中可以看出，WDM/OTN系统的工作原理是：1到n路不同波长的信号经过OM复用到一根光纤中，经过OA放大，再通过一个主光信号和OSC信号的光合路器把OSC信号也复用进同一根光纤中传输。中间经过OA时，先通过主光信号和OSC信号的光分路器把OSC信号和主光信号分路，再通过合路器把通过OA放大后的主光信号和处理后的OSC信号合路起来继续传输。当到达接收端时，要先将OSC信号和主光信号分离，接着对主光信号的各路信号进行解复用，解复用后的各路信号，需要下路的进入接收端设备进行处理，不需要下路则通过OTN交叉设备进行直通传输。

由于光域检测信号的限制，现在可以检测的信号仅仅有光功率、光信噪比(OSNR)和中心波长，而受此限制，WDM层和OTN层的保护恢复都不太成熟，基于环形网络的保护倒换和恢复路由的方法研究已久，但是受限于可检测的信号有限，目前都还无法实现。当前，实用的还只有线性保护倒换机制1+1/1∶1/M∶N，因为这三种保护机制都是通过目的端检测来触发，比较容易实现。1+1/1∶1/M∶N保护倒换机制的触发机制基本相同，为此，下面的论述我们都以1+1保护倒换来举例说明。现有的光线路侧1+1保护如图2所示。

如图2所示，光线路1+1保护目前采用的倒换触发依据是主光信道的光功率，通过实时比较工作线路和保护线路的主光信道的光功率大小来决定是否进行保护倒换。倒换判别点包括倒换判别点21和倒换判别点22。依据下面3种情况来启动保护倒换系统：工作线路的主光信道收有光，即倒换判别点21有光，如果倒换判别点21的光功率高于预定阈值，就不启动保护倒换系统；工作线路的主光信道收有光，即倒换判别点21有光，如果倒换判别点21的光功率低于预定阈值，而且倒换判别点21的光功率低于保护线路的主光信道光功率，即倒换判别点22的光功率，则启动保护倒换系统；如果工作线路的主光信道收无光，即倒换判别点21收无光，就启动保护倒换系统。

由于光线路侧的生存性非常重要，特别是对于易发故障的地段，光线路1+1保护结构非常简单，而且通过较低的造价就可以增加网络的生存性，所以得到了大量的应用，特别是对于南沿海地段，由于经常受到台风和暴雨的影响，光线路1+1保护应用及其广泛。但是由于WDM系统的应用，一般中间都要经过几次放大，才有上下路设备。所以光线路1+1保护在WDM系统中有两种应用方案：第一种方案是每一个OA段之间都采用光线路1+1保护，如图3所示，这种方案被大量采用；第二种方案是在整个收发两端采用光线路1+1保护的方案，如图4所示。

对于如图4所示的方案，采用光线路1+1保护方案仅仅能保护整个段间的一次故障，而且由于工作线路和保护线路属于不同路由，所以至少需要多加一组OA系统。一般情况下，工作线路选的是最佳路由，所以如果工作线路中有N个OA，则保护线路上得配置M(M＞＝N)个OA，造成极大的浪费。而如图3所示的方案则可以抗多点失效，其生存性要比图4中的方案高很多，图3的配置方案中比图4的方案多了N-1个1+1保护系统。考虑到光线路1+1保护系统价格便宜，而且易于维护，所以如图3所示方案的应用更普遍，第一种方案中也可以有选择的对部分OA段进行保护，即对需要保护的OA段加光线路1+1保护系统，不需要保护的OA段就不加光线路1+1保护系统，这样经济性、灵活性就更强，在南沿海故障多发带，如图3所示的方案得到了普遍的应用。

但在如图3所示的方案中，如果连续相邻的两段都采用光线路的1+1保护，将有可能发生两段都发生倒换的情况，而且有可能导致最后的保护倒换不成功。如图5所示，从发送端到OA1和OA1到OA2两段都存在光线路1+1保护机制，当和发送端相邻的1+1系统的工作线路发生故障51时，该光线路1+1保护系统将检测到收无光，从而启动保护机制；在发生故障到故障所在区段的1+1保护倒换完成这段时间里，由于光的传递性，OA1的接收端收无光，OA1将启动自动保护关断自动功率关断(APS)或者自动保护减低光功率(APR)的方案，APS将会导致输出无光，而APR则是把OA1的输出光功率降到一定阈值之下，APS和APR一般都会在几个ms内完成，而一个OA段一般为80km左右，传输的时间(微妙级)可以忽略不计，考虑到光线路1+1保护系统一般都需要在几十ms内完成，这样就意味着在第一套光线路1+1保护系统还未倒换完毕时，第二套光线路1+1保护系统的工作线路也将检测到收无光或者光功率低于阈值，从而也启动保护倒换系统。糟糕的是，当第一套光线路1+1保护机制倒换完成后，第二套会检测到工作线路光信号正常，于是又将倒换开关切回。我们上述仅仅分析了连续两套光线路1+1保护系统使用的情况，当连续几个光线路1+1保护系统使用时，不仅会造成系统倒换混乱，性能损失，而且有可能导致系统处于振荡状态。同理，1∶1/M∶N系统连续使用，或者1+1/1∶1/M∶N混合连续使用，也会出现类似的情况。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法及系统，其目的在于，消除不同OA段之间1+1/1∶1/M∶N保护倒换紊乱现象。

本发明提供了一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法，包括以下步骤：

步骤1，设置光监控信道的光功率检测装置，用于检测光监控信道的光功率；

步骤2，根据工作线路的主光信道光功率、保护线路的主光信道光功率和光监控信道光功率，判定是否启动保护倒换系统。

所述步骤1中，所述光监控信道的光功率检测装置设置在工作线路和保护线路上的光监控信道上。

所述步骤2包括以下步骤：

步骤31，判断工作线路主光信道是否收无光，如果是，则执行步骤32，否则执行步骤33；

步骤32，判断工作线路光监控信道是否收无光，如果是，则启动保护倒换系统，否则执行步骤34；

步骤33，判断工作线路主光信道收光是否正常，如果是，执行步骤36，否则执行步骤35；

步骤34，判断保护线路的主光信道和光监控信道是否都不正常，如果是，则不启动保护倒换系统，否则启动保护倒换系统；

步骤35，判断工作线路主光信道光功率是否低于保护线路主光信道光功率，如果是，执行步骤37，否则不启动保护倒换系统；

步骤36，判断工作线路光监控信道收光是否正常，如果是，则不启动保护倒换系统，否则，执行步骤38；

步骤37，判断保护线路光监控信道工作是否正常，如果是，则启动保护倒换系统，否则不启动保护倒换系统；

步骤38，判断保护线路的主光信道和光监控信道是否均正常，如果是，则启动保护倒换系统，否则不启动保护倒换系统。

本发明提供了一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别系统，包括工作线路主光信道光功率检测装置和保护线路主光信道光功率检测装置，还包括光监控信道的光功率检测装置，用于检测光监控信道的光功率。

所述光监控信道的光功率检测装置设置于工作线路和保护线路上的光监控信道上。

本发明可以有效地避免光线性保护被连续采用过程中的误倒换现象，提高了网络的生存性，为运维中采用线性保护提供了技术基础。

附图说明

图1为WDM/OTN原理传输框图；

图2为光线路1+1保护示意图；

图3为每个OA段间采用光线路1+1保护方案示意图；

图4为仅在收发两端采用光线路1+1保护的方案示意图；

图5为连续两段采用光线路1+1保护系统中首段工作线路发生故障示意图；

图6为本发明提供的光线路1+1保护倒换判别系统的示意图；

图7为本发明提供的光线路1+1保护倒换判别方法的流程图；

图8为南昌-长沙WDM段应用光线路1+1保护倒换系统的区段示意图。

具体实施方式

本发明提出一种新的保护倒换启动判别方法及系统，以往OSC信道不参与启动保护倒换系统的判别，而在本发明中，OSC信道和主光信道绑定在一起进行联合作为保护倒换系统启动的判别准则。具体的判别系统如图6所示。

 在本发明中，OSC信道的光功率将和主光信道的光功率联合作为判别是否启动保护倒换系统的依据，由于工作线路和保护线路中均含有OSC信道和主光信道，所以需要监控的光功率有以下4点：工作线路的OSC信道光功率、工作线路的主光信道光功率、保护线路的OSC信道光功率、保护线路的主光信道光功率。如图6中所示，是否启动保护倒换系统，要监控倒换判别点61、倒换判别点61’、倒换判别点62、倒换判别点62’四点的光功率，不同于传统的光线性保护系统中只需检测主光信道光功率的设置。图6中，为了检测倒换判别点61’和倒换判别点62’的光功率，增加了检测倒换判别点61’光功率的光功率检测装置和检测倒换判别点62’光功率的光功率检测装置。

本发明提供的光线路1+1保护倒换判别方法的流程图如图7所示，包括以下步骤：

步骤1，判断工作线路主光信道是否收无光，如果是，则执行步骤2，否则执行步骤3；

步骤2，判断工作线路光监控信道是否收无光，如果是，则启动保护倒换系统，否则执行步骤4；

步骤3，判断工作线路主光信道收光是否正常(即光功率高于阈值)，如果是，执行步骤6，否则执行步骤5；

步骤4，判断保护线路的主光信道和光监控信道是否都不正常(即光功率低于阈值)，如果是，则不启动保护倒换系统，否则启动保护倒换系统；

步骤5，判断工作线路主光信道光功率是否低于保护线路主光信道光功率，如果是，执行步骤7，否则不启动保护倒换系统；

步骤6，判断工作线路光监控信道收光是否正常(即光功率高于阈值)，如果是，则不启动保护倒换系统，否则，执行步骤8；

步骤7，判断保护线路光监控信道工作是否正常(即光功率高于阈值)，如果是，则启动保护倒换系统，否则不启动保护倒换系统；

步骤8，判断保护线路的主光信道和光监控信道是否均正常(即光功率高于阈值)，如果是，则启动保护倒换系统，否则不启动保护倒换系统。

依据上述判别方法，在如图5所示的连续相邻的两段都采用光线路1+1保护的情况下，就可以避免单点故障情况下两段都发生倒换的情况。如图5所示，当光线路保护倒换系统1的工作线路主光信道发生故障51，在光线路保护倒换系统1的保护倒换还未完成的情况下，光线路保护倒换系统2中的工作线路的主光信道也将检测到收无光，由于光线路保护系统2中工作线路的OSC信道收光正常，所以光线路保护倒换系统2不会发生故障，这就避免了误倒换的情况的出现。

在图8中，由于南昌到长沙属于故障多发带，实际应用中，6个光放段之间均采用了光线路1+1保护系统。

当南昌和樟树之间发生故障后，如果采用主光信道判别的方法启动保护倒换，则会导致后续樟树-新余，新余-宜春、宜春-萍乡、萍乡-株洲、株洲-长沙的光线路1+1保护倒换系统出现误倒换，影响系统性能。采用本发明的判别方法后，由于工作线路的OSC信道工作正常，均不会启动倒换，避免了误倒换的出现。

本发明提供了一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别系统，包括工作线路主光信道光功率检测装置和保护线路主光信道光功率检测装置，还包括OSC信道光功率检测装置。

所述OSC信道光功率检测装置设置于工作线路和保护线路上的光监控信道上。

本发明提供的用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法和系统，不限于判别是否启动光线路1+1保护倒换系统，还可用于判别是否启动1∶1/M∶N线性保护倒换系统。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (5)

1、一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，设置光监控信道的光功率检测装置，用于检测光监控信道的光功率；

步骤2，根据工作线路的主光信道光功率、保护线路的主光信道光功率和光监控信道光功率，判定是否启动保护倒换系统。

2、如权利要求1所述的用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法，其特征在于，所述步骤2中，所述光监控信道的光功率检测装置设置在工作线路和保护线路上的光监控信道上。

3、如权利要求1或2所述的用于光网络中的启动保护倒换系统的判别方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：

步骤31，判断工作线路主光信道是否收无光，如果是，则执行步骤32，否则执行步骤33；

步骤32，判断工作线路光监控信道是否收无光，如果是，则启动保护倒换系统，否则执行步骤34；

步骤33，判断工作线路主光信道收光是否正常，如果是，执行步骤36，否则执行步骤35；

步骤34，判断保护线路的主光信道和光监控信道是否都不正常，如果是，则不启动保护倒换系统，否则启动保护倒换系统；

步骤35，判断工作线路主光信道光功率是否低于保护线路主光信道光功率，如果是，执行步骤37，否则不启动保护倒换系统；

步骤36，判断工作线路光监控信道收光是否正常，如果是，则不启动保护倒换系统，否则，执行步骤38；

步骤37，判断保护线路光监控信道工作是否正常，如果是，则启动保护倒换系统，否则不启动保护倒换系统；

步骤38，判断保护线路的主光信道和光监控信道是否均正常，如果是，则启动保护倒换系统，否则不启动保护倒换系统。

4、一种用于光网络中的启动保护倒换系统的判别系统，包括工作线路主光信道光功率检测装置和保护线路主光信道光功率检测装置，其特征在于，还包括光监控信道的光功率检测装置，用于检测光监控信道的光功率。

5、如权利要求4所述的用于光网络中的启动保护倒换系统的判别系统，其特征在于，所述光监控信道的光功率检测装置设置于工作线路和保护线路上的光监控信道上。

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