CN101262403B

CN101262403B - 提供分组环保护的方法和装置

Info

Publication number: CN101262403B
Application number: CN2008100095966A
Authority: CN
Inventors: I·乌曼斯基; A·谢维特
Original assignee: Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Current assignee: Alcatel Lucent SAS; Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2028-03-03
Also published as: EP1968248B1; ATE471011T1; DE602007007047D1; WO2008107258A1; CN101262403A; EP1968248A1; US8264952B2; US20080219152A1

Abstract

一种在分组传送网络中的环保护方法，在环(1、2)中的第一网络节点(N4)检测故障。利用自动保护切换协议，沿该环(1、2)通告该故障。在第一节点(N4)或者临近该故障的第二节点(N1)，通过将至少一个受保护的业务流(4)重定向到环(1、2)的相反方向，激活对该业务流(4)的保护切换。沿所述环网络(1、2)的选定网络节点(N2、N5)根据预配置的压制表压制所述业务流(4)。压制仅由沿所述环的网络节点进行，该网络节点针对将被压制的业务流(4)执行添加功能或者丢弃和继续功能。

Description

提供分组环保护的方法和装置

技术领域

本发明涉及电信领域，更特别地涉及在分组传送网络中提供环保护的方法和装置。

背景技术

在电信网络，保护指在故障情况下通过自动切换到冗余的资源来恢复被保护的业务的能力。对于基于TDM的传送网，已经定义和描述了完善的保护机制。在SDH(同步数字体系)中描述保护结构的类型和特征的基本标准是ITU-T G.841(10/98)，其在此作为参考引入。

在被保护的网络中基本的技术是环网，为了避免在环保护机制中在双向故障情况下的误连接，已经针对SDH环开发了称为“压制(squelching)”的机制。压制意味着对于由于在环中发生的双向故障而被隔离的节点进行寻址的业务在切换节点处被“压制”，也就是，用AIS(报警指示信号)替换或者重写。切换节点是对于保护事件执行桥接或者切换功能的任意节点。普通的压制逻辑在G.841附件II中定义。

为了使压制合适地工作在TDM环中，需要采用环图来配置环中的每一个节点。每一个环图必须包括关于节点出现在环中的顺序的信息。此外每一个节点需要一个连接图，该连接图包括针对在该节点终止和通过该节点的业务的AU-4时隙分配，以及一个压制表，该压制表针对每一个AU-4时隙标识业务进入环和从该环出去的节点地址。

如今，与传统TDM网络相对的分组传送网络正在兴起。目前正在开发针对分组传送的协议，其中一个称为T-MPLS(传送多协议标签切换)。传送MPLS是一个纯粹的面向连接的分组传送网络，该分组传送网络基于MPLS，该MPSL管理的连接提供给不同分组客户层网络。

因此，需要定义分组传送网络的保护机制和策略。分组环技术可以再采用上面提到的已知来自TDM网络的保护技术。然而，直接将TDM的方法用到分组传送网络可能不能提供有效的带宽利用。

在TDM网络中，连接(例如，VC-4时隙)实际上定义了该连接所占用的带宽，而不管该连接上当前传送的用户业务的数量。这就意味着由于一个TDM连接需要预先提供，所以其带宽不能被其它连接有效利用。反过来，在分组技术中，连接(例如，T-MPLS标签)规定了通过该网络的路由，但是其没有定义在该连接上传送的用户业务实际占用的带宽。在分组网络的总带宽数量可以不仅在提供阶段而且还在正常和保护状态下的网络操作期间，在不同的连接中有效共享。

此外，期望在T-MPLS环中连接的数量可以达到超过1万。这就会增加复杂性并且环中所有节点的配置(例如，通过网络管理或者本地技术人员)需要很长时间，其中这些连接通过环中的所有节点进行传递，并且可能使得目标保护时间50ms很难达到。

在TDM中针对避免误连接而提出的压制机制没有针对分组业务的可变带宽本质，也没有针对由于分组环中大量连接而产生的可扩展性问题。当应用到分组环时TDM技术固有的限制将导致带宽资源的非有效利用，配置可扩展性问题，以及增加的保护切换时间。

鉴于上面讨论的限制，本发明要解决的问题就是提供一种分组环保护的方法和相应的装置。

发明内容

通过一种在分组传送网络中的环保护方法实现下面出现的这些和其他目的，该方法包括以下步骤：

-在环的第一网络节点处检测故障；

-利用自动保护切换协议，沿该环通告该故障；

-在第一节点或者临近该故障的第二节点处，通过将业务流重定向到该环的相反方向，来激活对于至少一个受保护的业务流的保护切换；

-根据预配置的压制表，仅沿该环的选定网络节点压制业务流。

根据本发明，压制的步骤仅由对将被压制的业务流执行添加功能或者丢弃和继续功能的沿该环的网络节点执行。

与SDH环压制机制相比，上述方法提高了分组传输的效率，因为那些最近无论如何将被丢弃的业务流在早期阶段被一个不需要很多带宽的AIS信号所取代。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于分组环网络的网络节点，其具有用于连接到该环网络的第一类型接口，用于分别从该环网络丢弃业务信号或者添加业务信号到该环网络的第二类型接口，以及设置在所述第一类型和第二类型的接口之间的切换矩阵。该切换矩阵由控制器控制，以在发生故障时重定向受保护的业务流。该控制器适于根据压制规则集合并基于预配置的压制表来确定将被压制的业务流。根据本发明，压制表仅包括网络节点对其执行添加、丢弃和继续功能的业务流。

附图说明

现在通过参考相应的附图描述本发明的优选实施例，其中

图1到4表示在不同故障场景下的具有环技术的分组传送网络，以及

图5表示用于分组传送网络的一个网络节点的框图。

具体实施方式

通过图1中的示例示出了用于分组传送的环网络。该示例网络包括六个网络节点N1-N6，该六个网络节点连接为构成一个双光纤环。光纤1工作于顺时针方向，而光纤2工作于逆时针方向。因此，光纤1上的信号也被指定为“东行的”，并且光纤2上的信号被指定为“西行的”。

光纤1和光纤2都能承载业务和提供附加的保护资源。每一个节点通过两条光纤都可以达到。节点N1、N2、N5和N6对环中的业务执行添加或丢弃功能。节点N3和N4只传递该环的业务。特别地，节点N1添加一个业务流4到该环。节点N2对所述业务流4执行丢弃和继续功能。“丢弃和继续”功能是在节点内实现的功能，其中业务从环中被丢弃，同时在环上继续。类似地，节点N5对相同的业务流4执行丢弃和继续功能，节点N6最终从该环中丢弃该业务流4。从而存在一个从节点N1到节点N2、N5和N6的点到多点连接。

当环上出现故障时，比如图1所示的在节点N4和N5之间，使用APS协议(APS：自动保护切换)通告该故障，以用信号通知故障并在相反的方向发起业务切换。众所周知，APS协议是用在SDH中的K1/K2协议。由于在当前情况中，该环在节点N4和N5之间断裂，这两个节点都检测到服务器信号故障(SSF)并在余下的环的部分上通告该故障。从而如箭头3所示，APS信令出现在节点N4和N5之间。中间的节点N3、N2、N1、N6将分析该APS消息。这样，沿环1、2的所有节点N1-N6都将知道该故障。

作为对该故障的反应，节点4执行对去往节点5和6的受保护的业务流4从光纤2到光纤1的回送。同样，节点5也对去往节点4的被保护的业务进行从光纤1到光纤2的回送。

在未分配的环中，业务流4在环2上沿路径N1、N2(丢弃和继续)、N3、N4、N5(丢弃和继续)和N6(丢弃)被路由。在节点N4和N5之间的环故障之后，业务流4在环2上沿路径N1、N2(丢弃和继续)、N3到N4被重新路由，在环1上沿路径N4、N3、N2、N1、N6到N5从N4返回，并从N5(丢弃和继续)返回到N6(丢弃)。

在这种情况下，不需要压制，因为没有节点由于该故障被隔离。从而与已知的TDM机制相比在保护机制上没有实质不同。

在图2中，示出了同样的环网络，但是具有双环故障，断开了在节点N4和N5之间以及节点N6和N1之间的连接。现在节点N6和N5被隔离。在这样的情况下，在节点N4和N1之间将出现APS信令3，从而该环左侧部分的所有节点N1-N4都意识到节点N5和N6的不可用性。此外APS信令3’也会出现在节点N5和N6之间。

在传统的TDM保护机制中，节点N1将继续发送用户业务4，尽管其在节点N4会被丢弃，这就意味着该环的一部分承载着不再具有目的地的业务。

在传统的TDM保护机制中，节点N4将激活从光纤2到光纤1的保护切换，但是会压制去往节点N5和N6的业务，以避免误连接。在TDM保护机制中，没有直接包含在连接添加、丢弃、或者丢弃和继续中的每一个节点，即节点N3和N4必须意识到每一个通过的连接来支持压制。

在分组环网络中通过每一个节点的连接数目会非常多。此外，在每个中间节点针对每一个连接的配置压制表也解决了可扩展性问题。

根据本发明的基本思想，在节点处仅对于特定连接配置压制表，其中该节点对于该连接执行添加、丢弃、或者丢弃和继续操作。

此外，标准的TDM环保护机制规定压制由切换节点(即图2中的节点N4)执行。这就意味着从入口节点传送的业务至少要传送到该切换节点。在分组网络中，至最近将被抛弃的节点的业务传输，意味着没有有效利用沿该连接的环带宽。因此，本发明提出了另一种优化方式，即，尽快地压制业务。对于点到点的连接，这意味着压制添加节点处的连接。对于点到多点的连接，这意味着在没有被环故障将其与入口节点隔离的最后一个丢弃和继续节点处进行压制。

根据本发明，只有AIS消息(AIS：报警指示信号)被发送，其不需要很多带宽。环带宽不会被之后无论如何将被丢弃的用户业务所占据。作为替换，故障的业务流也会简单地被终止。这样，本发明上下文中的术语压制应该理解为包括AIS的插入和业务流的终止。

换句话说，提出的解决方案修改了在TDM中已知的压制规则集合，以至于压制仅由“添加”或者“丢弃和继续”(d&c)节点执行，而不是由切换节点执行(图2的节点N4)。在这样的情况下，仅将用于受保护的连接的连接图提供给包括在相应连接中的添加/丢弃/d&c节点(图2中的N1、N2、N5、N6)，而不提供给沿该连接路径的所有中间节点(图2中的N3、N4)。

但是，环节点图提供给在环上的所有节点，这与在标准TDM机制中一样。节点通过APS协议可以在本地或者远程地发现环故障，APS协议由在环节点之间切换的APS消息支持。这样以与已知的TDM解决方案同样的方式检测环故障。

下面，是优选实施例中使用的修改的压制规则的列表。

对于点到点的连接

-出口节点故障：

关于添加节点，假定故障在单向电路的方向。仅在该节点故障场景包括用于该单向电路的出口节点时压制该电路(在下行方向中的添加节点处以AIS取代工作信号)。

-入口节点故障：

关于丢弃节点，假定故障在该单向电路方向相反的方向。仅在该节点故障场景包括用于该单向电路的入口节点时压制该电路(在丢弃节点处以AIS取代丢弃信号)。

-添加和丢弃节点(非切换节点)：

分析由切换节点传送的APS信息，并根据上述规则执行压制。

(b)对于点到多点的连接：

-下一个和出口节点故障

关于添加或d&c节点，假定故障在多丢弃单向电路的方向。仅在该节点故障场景包括用于该多丢弃单向电路的下一个d&c节点和出口节点时压制该电路(在下行方向中的添加或d&c节点处以AIS取代工作信号)。

-入口节点故障

关于d&c或者丢弃节点，假定故障在与该重复丢弃单向电路方向相反的电路。仅在该节点故障场景包括用于该多丢弃单向电路的入口节点时压制该电路(在d&c或者丢弃节点处以AIS取代工作信号)。

-添加、丢弃和d&c节点(非切换节点)：

分析由切换节点传送的APS信息，并根据上述规则执行压制。

在图2中，作为双环故障的结果，节点N2执行对在环上转发的“继续”业务的压制，因为下一个节点N5和出口节点N6二者都被隔离。节点N5执行压制，因为入口节点N1被隔离。在图2中通过用于压制连接的虚线示出了箭头，这些箭头表示环1和2上的业务流4的路径。尽管节点N2仅压制环上的“继续”业务，节点N5压制流出环的“丢弃”业务和在环1上的回送到节点N6的“继续”业务。

图3示出相同的环网络，但节点N5有节点故障。由于该故障，在节点N4和N6之间经由节点N5的连接被中断，且因此节点N4和N6检测到SSF事件。APS信令出现在节点N4和N6之间。所有的中间节点N1-N3分析该APS消息，从而知道该故障。节点N4执行去往节点N6的业务的回送。由于激活了节点N4中的保护切换，节点N6接收到来自环1的业务流4。如果存在任何回送业务，则节点N6还将回送去往节点N4的业务。

根据上述规则，节点N2不执行压制，因为只有节点N5被隔离，而节点N2和N6仍旧是需要业务流4。

在图4中，一个节点故障影响到了节点N6，而不是节点N5。APS信令现在在节点N1和N5之间。所有节点分析该APS消息，从而知道该故障。节点N2不执行压制，因为只有节点N6被隔离，而业务流4对于节点N2和N5仍旧是需要的。作为对该故障的响应，节点N5激活将业务流4从环2切换到环1的保护切换。然而，由于节点N6(其对于业务流4既是下一个节点又是出口节点)被隔离，节点N5压制回送到环1的业务流4。该压制的信号通过图4中的虚线指示。

图5示意性地给出了可以用于实现本发明的网络节点N。网络节点N具有用于连接到环上的西向和东向接口。特别地，西向输入IW，西向输出OW，东向输入EI和东向输出EO。此外，节点N还具有多个辅助接口T1-T3，用于分别向环添加和/或从环丢弃辅助业务流。在这些接口之间，存在切换矩阵SW，其连接东向和西向接口以及辅助接口。

控制器CT控制该切换矩阵SW。控制器CT接收错误信息，诸如来自输入接口EI、WI的SSF，并重新配置用于在故障事件发生时进行保护切换的切换矩阵SW。此外，在输入端口EI、WI提取APS信令并转发到控制器CT。

图5示出一个简化的故障场景。东向输入EI处的业务丢失且检测到一个丢失信号(LOS)。作为结果，来自西向输入WI的受保护的业务由切换矩阵SW回送到每一个输出EO，这样就可以通过相反的环方向达到其目的地。此外，包含信号故障指示的APS信号在短路径上(即通过接口EO)和长路径上(即通过接口WO)传送到邻近节点N的节点。

根据本发明，控制器CT存储连接图和压制表。基于这些信息，控制器CT根据预定义的压制规则确定将被压制的业务信号，并指令输出接口EO、WO压制这种输出信号。因此控制器CT实现前面讨论的压制规则。

需要注意的是，东向和西向接口仅通过它们在环上的功能目的不同而区分，但是可以具有相同的物理结构。相同的解释也适用于辅助接口。

阅读和理解完本发明的上述非限制性实施例后，应该理解，提出的对压制规则的修改允许在分组环网络中实现有效的和可扩展的环保护机制。本领域技术人员还应认识到，可对于上述实施方式进行各种修改和改变。应认识到，例如，即使本发明只描述了2光纤环，所提出的保护机制也可以等同地应用到双向4光纤环。

根据进一步的改进，提出在检测到故障后在环节点重新配置特定的压制表。在点到多点连接的情况下，该解决方案暗含了d和c节点知道参与该连接的下一个节点和最后一个节点的状态。这就意味着当该连接被修改从而在特定的节点上添加/移除丢弃点时，参与该连接的前一个节点(与该连接流相关)应该重新配置其压制表以指示该变化。

Claims

1.一种在包括双向环(1、2)网络的分组传送网络中提供环保护的方法，所述方法包括以下步骤：

-在所述环网络(1、2)中的第一网络节点(N4)处检测故障；

-利用自动保护切换协议(3)，沿所述环网络(1、2)通告所述故障；

-在所述第一网络节点(N4)或者临近所述故障的第二网络节点(N1)处，通过将至少一个受保护的业务流(4)重定向到所述环网络(1、2)的相反方向，激活针对所述业务流(4)的保护切换；

-根据预配置的压制表，在沿所述环网络(1、2)的选定网络节点(N1、N5、N6)处压制所述业务流(4)；

其中，所述压制步骤仅由对所述业务流(4)执行添加功能或者丢弃和继续功能的沿所述环网络(1、2)的网络节点(N1、N5、N6)执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中用于受保护的连接的压制表仅提供给在环网络中对所述连接执行添加功能、丢弃功能、或者丢弃和继续功能的那些节点(N1、N2、N5、N6)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中对于点到点连接，在所述连接的入口节点处执行所述压制步骤，以及对于点到多点连接，在没有由于所述故障而与入口节点隔离的沿该环网络的最后一个丢弃和继续节点处执行所述压制步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述压制步骤包括以AIS信号取代受保护的业务流。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述分组传送网络是MPLS网络或T-MPLS网络。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述环网络是2光纤环网络或4光纤环网络。

7.一种用于分组环网络(1、2)的网络节点(N)，包括用于连接到该环网络(1、2)的第一类型接口(WI、WO、EI、EO)，用于分别从该环网络(1、2)丢弃业务信号或者添加业务信号到该环网络(1、2)的第二类型接口(T1-T3)，以及设置在所述第一类型和第二类型接口之间的切换矩阵(SW)；所述网络节点(N)进一步包括控制器，所述控制器控制所述切换矩阵(SW)，以在发生故障时将受保护的业务流重定向，其中所述控制器适于根据压制规则集合并基于预配置的压制表来确定将被压制的业务流；并且其中所述压制表仅包括所述网络节点(N)对其执行添加或者丢弃和继续功能的业务流。