CN101345600A - 一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法及系统,支路接口单元将客户侧业务解汇聚成多个背板侧支路子波长信号,并通过背板侧接口送到电交叉倒换单元;电交叉倒换单元将背板侧支路子波长信号交叉指配到线路接口单元背板侧支路的保护通道;线路接口单元将交叉指配后的背板侧支路子波长信号汇聚成线路信号传输到光纤线路中。由于交叉粒度以背板侧支路的子波长为级别,倒换触发以背板侧支路故障触发保护倒换为条件,并提出利用电交叉方式来实现密集型波分复用系统中子波长通道共享环网保护倒换,提供了一种高可靠性的倒换实现方式,处理业务也更加灵活,实现了保护颗粒度更细的一种通道共享保护倒换方法和系统。
Description
技术领域
本发明涉及光通信密集型波分复用DWDM网络体系服务领域,尤其涉及的是一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法及系统。
背景技术
目前的光传输网络中,网络的生存性已经成为重要的设计准则,网络规模和业务容量的日益扩大以及高质量业务的市场需要,光传输网络保护功能的重要性也日渐增加。
尤其是,近几年面向互联网协议IP(Internet Protocol,以下简称IP)的新一代传送网络构架的形成,逐渐从IP over SDH(Synchronous DigitalHierarchy同步数字体系,以下简称SDH)和WDM(Wavelength DivisionMultiplexing,以下简称WDM)波分复用向IP over DWDM(Dense WavelengthDivision Multiplexing密集型波分复用,以下简称DWDM)逐步演进,使得在IP over DWDM的构架下,对光层的组网和保护提出了更高的要求。
虽然,波分复用WDM技术日渐成熟,为传输容量的发展和成本的降低提供了最直接有效的技术手段,为提高业务传输的可靠性,尚需要在光传输网络中采取保护措施。
密集型波分复用DWDM城域网最常见的组网方式就是环网,和同步数字体系SDH的保护相类似;密集型波分复用DWDM有多种保护倒换方式,其中的一种方式为双纤双向通道共享保护倒换方式,该保护方式的基本原理是,相邻节点之间有两根工作光纤,简称为内环光纤102和外环光纤101,如附图1所示,若内环光纤102的工作波长为S1,则外环光纤101的S1工作波长通道103预留,作为和内环节点之间所有占用S1波长工作业务的共享保护通道;同理,若外环光纤101的工作波长为S2,则内环光纤102的S2工作波长通道104预留,作为和外环节点之间所有占用S2波长工作业务的共享保护通道,通道共享由此得名。
但是,为实现该保护功能,通常的做法是,采用光开关的倒换实现业务工作通道和保护通道之间的倒换。例如,中国专利《02145080.3全光网络两纤双向通道共享保护装置》,介绍了一种利用光开关实现通道共享保护的方法和装置,如附图2所示,光倒换开关205控制着倒换前业务路由207到倒换后业务路由208,共享保护通道接入开关206则控制着工作通道203和共享保护通道204,而当AB之间的业务发生故障时用图中交叉符号示意;一方面,光开关倒换的方法是以光功率为启动倒换条件的,因此对业务的性能监测不足;另一方面,倒换颗粒是以波长为粒度的,意味着不能实现颗粒度更细的通道共享保护,因为,随着波分复用WDM的汇聚类业务的增多,网络带宽中同一波长的容量可以同时满足多个低速率业务的传输,通常称为子波长,这就要求倒换粒度要以子波长为单位。
因此,现有技术尚有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的问题是,提供一种实现子波长通道共享保护的方法及系统,具有高可靠性的倒换实现方式,以及实现保护颗粒度更细的通道共享保护倒换方法和系统。
本发明的技术方案如下:
一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法,包括以下步骤:
A、一支路接口单元将客户侧业务解汇聚成多个背板侧支路子波长信号,并通过背板侧接口送到一电交叉倒换单元;
B、所述电交叉倒换单元将该子波长信号交叉指配到一线路接口单元背板侧支路;
C、所述线路接口单元将交叉指配后的子波长信号汇聚成线路信号传输到光纤线路中。
所述的方法,其中,所述步骤B中该子波长信号由原背板侧支路线路接口单元的工作通道被所述电交叉倒换单元交叉指配到所述线路接口单元的保护通道。
所述的方法,其中,所述步骤B中电交叉倒换单元按照当前节点自动保护切换控制器发出的指配状态,对所述背板侧支路子波长信号进行交叉指配操作。
所述的方法,其中,其特征在于,所述步骤B中对所述背板侧支路子波长信号进行交叉指配操作具体还包括:
B1、配置子波长通道共享保护业务的工作路径和保护路径,由所述线路接口单元提供通道传输业务,同时提供工作通道和保护通道;
B2、实时监测接收的子波长信号质量,背板侧支路发生子波长级别故障时由所述电交叉倒换单元进行保护倒换操作;
B3、当子波长级别故障消失后,所述自动保护切换控制器控制电交叉倒换单元执行保护恢复操作。
所述的方法,其中,其特征在于,所述步骤B1中的工作通道和保护通道均按正反双方向单独配置。
所述的方法,其中,所述步骤B1中的工作通道和保护通道还配置有各自独立的输入端口和输出端口。
所述的方法,其中,其特征在于,所述步骤B2中子波长级别故障包括信号丢失、帧丢失或信号失效。
一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的系统,基于背板、背板侧支路及接口、线路接口和自动保护切换控制器的多级结构,包括支路接口单元、线路接口单元和光传送单元,其中,在位于所述支路接口单元和所述线路接口单元之间的背板上设置有电交叉倒换单元,通过自动保护切换控制器指配,用于实现子波长通道共享保护倒换操作。
所述的系统,其中,所述线路接口单元按正反双方向并列配置有工作通道和保护通道,用于子波长通道共享保护业务的工作路径和保护路径。
所述的系统,其中,所述工作通道和保护通道还配置有各自独立的输入端口和输出端口,用于交叉指配子波长通道共享保护倒换。
本发明所提供的一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法及系统,由于交叉粒度以背板侧支路的子波长为级别,倒换触发以背板侧支路故障触发保护倒换为条件,从而,解决了波长级通道共享保护只在群路故障才能触发保护倒换的弊端;同时,提出利用电交叉方式来实现密集型波分复用系统中子波长通道共享环网保护倒换,提供了一种高可靠性的倒换实现方式,处理业务也更加灵活,实现了保护颗粒度更细的一种通道共享保护倒换方法和系统。
附图说明
图1是现有技术的双纤双向通道共享保护系统波长分配示意图;
图2是现有技术的双纤双向通道共享保护的原理示意框图;
图3是本发明的子波长双纤双向通道共享保护的单节点结构框图;
图4是本发明的子波长双纤双向通道共享保护的原理示意图;
图5是本发明的子波长双纤双向通道共享保护的控制方法流程图;
图6是本发明的保护系统三节点业务分布的实施示意图;
图7是本发明的保护系统三节点系统实现保护的实施示意图。
具体实施方式
以下将结合所示附图,对本发明用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法及系统的具体实施方式和实施例加以详细说明。
本发明利用电交叉技术实现子波长通道共享保护的方法和系统,更具体的说,是一种光纤传输网络通道共享环网保护中利用电交叉方式现实子波长粒度的通道共享保护的方法和实现系统,主要核心点在于,通过配置正反双方向各自独立的子波长工作通道和保护通道,在当前节点自动保护切换控制器的指配下,由电交叉倒换单元实现交叉共享保护通道倒换;至于G.692、WDM、DWDM和IP over DWDM等技术为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。
先概括说明一下,利用电交叉技术实现子波长通道共享保护的方法,该方法包括以下步骤:
步骤一:由支路接口单元将客户侧业务解汇聚成四个子波长级背板侧支路信号,并通过背板侧接口送到电交叉倒换单元;
步骤二:所述电交叉倒换单元按照当前节点APS(Automatic ProtectionSwitching,以下简称APS)自动保护切换控制器发出的指配状态,将该支路接口单元的四个背板侧支路子波长信号交叉指配到线路接口单元背板侧支路;换句话说,该子波长信号由原背板侧支路线路接口单元的工作通道被电交叉倒换单元交叉指配到所述线路接口单元的保护通道;
步骤三:由线路接口单元再将交叉指配后的四个背板侧支路子波长信号汇聚成线路信号传输到光纤线路中。
当然,根据实际情况,还可以将四个背板侧支路子波长信号解汇聚成多个背板侧支路子波长信号;且所述电交叉倒换单元进行交叉指配的流程如图5所示:
步骤S510、配置子波长通道共享保护业务的工作路径和保护路径。线路接口单元提供满足G.692(即包含光放大器的多通道系统之光介面,以下简称G.692)的波长通道传输业务,同时提供工作通道和保护通道,按正反双方向单独配置,并配置有各自独立的输入端口和输出端口;在双纤双向环网系统中,如图3和4所示,A向工作通道的输入端口为AWI(A way Work Input,以下简称AWI),A向工作通道的输出端口为AWO(A way Work Output,以下简称AWO),A向保护通道的输入端口为API(A way Protect Input,以下简称API),A向保护通道的输出端口为APO(A way Protect Output,以下简称APO);B向工作通道的输入端口为BWI(B way Work Input,以下简称BWI),B向工作通道的输出端口为BWO(B way Work Output,以下简称BWO),B向保护通道的输入端口为BPI(B way Protect Input,以下简称BPI),B向保护通道的输出端口为BPO(B way Protect Output,以下简称BPO);节点的每个方向均提供波长级的一个工作通道和一个反向保护通道。
步骤S520、背板侧信号监测点实时监测接收的子波长信号质量,当信号发生故障时,指的是背板侧支路故障,即子波长级别故障,可以是信号丢失LOS(Loss Of Signal,以下简称LOS)、也可以是帧丢失LOF(Loss OfFrame,以下简称LOF)、还可以是信号失效SF(Signal Fail,以下简称SF)等故障。
步骤S530、判断业务信号检测点即背板侧信号监测点是否检测到前述的信号故障,是则进入步骤S540,否则返回步骤S520。
步骤S540、自动保护切换APS控制器控制电交叉倒换单元执行保护倒换操作,此刻,业务的源宿节点会通过背板电交叉倒换单元倒换到反向保护通道,而其余站点通过电交叉倒换单元联通为直通状态,即在业务的源宿节点发生倒换,而其它站点直通。整个倒换动作完全由背板电交叉倒换单元来执行,倒换粒度为背板信号,即子波长颗粒。
步骤S550、背板信号监测点实时监测接收信号的质量,当信号故障消失,自动保护切换APS控制器控制电交叉倒换单元执行保护恢复操作,即自动保护切换APS控制器接收到业务接收设备上报的告警消失消息,控制电交叉倒换单元返回到工作通路的操作;否则,没有接收到告警消失消息,保护选择开关仍保持在保护倒换状态。
接着详细说明一下,要实现前述通道共享保护的系统是一种基于背板、背板侧支路及接口、线路接口和自动保护切换APS控制器的多级结构,如图3所示,其主要包括以下功能单元部分:
1、背板为所有支路接口单元、电交叉倒换单元和线路接口单元提供一个承载平台,实现所有这些单板的子波长信号颗粒互连。
2、光传送单元:主要负责实现波长信号在节点之间的传输,将由线路接口单元输出的满足G.692波长波分复用实现密集型波分复用DWDM传送。光传输单元包括传统波分中必要的单元设施,如合分波单元和放大单元等。
3、支路接口单元:主要负责实现业务接入,实现和外界的业务交互。支路接口单元端口也分为背板侧和支路侧,背板侧信号来自背板,和电交叉倒换单元相连;业务信号由支路侧接入,经封装复用处理为背板子速率信号,经电交叉倒换单元交叉至线路接口单元,由线路接口单元线路侧传输至光传送单元进行传输,及实现其逆过程。支路侧对外接口光接口,由光模块产生,支路接口单元是将客户侧业务转换为背板侧支路信号及其逆过程,背板侧支路通过背板接口送到电交叉倒换单元。
4、电交叉倒换单元:由系统的背板实现信号的空分交叉功能,完成线路接口单元背板侧,支路接口单元背板侧高速数据的交叉连接。电交叉倒换单元是通道共享保护的倒换执行单元,通过此单元可以完成子波长级信号的保护倒换,子波长信号通过背板信号交叉,指配至工作波长或者保护波长作为承载波长完成信号的传送,电交叉倒换单元作为整个通道共享保护系统的核心,实现支路接口单元和线路接口单元的子波长级交叉连接。
5、线路接口单元:主要负责从背板电交叉倒换单元接收的电信号的汇聚复用处理及其逆过程,转换为满足G.692的光信号经光传送单元传输实现密集型波分复用DWDM传输。线路接口单元端口分为背板侧和线路侧,背板侧信号来自背板,和背板电交叉倒换单元相连,背板信号可为多个子速率信号,数量多且速率低,所以背板侧信号也称为支路信号;线路侧对外接口为光信号,由光模块产生,线路接口单元是将线路侧业务转换为背板侧支路信号及其逆过程,背板侧支路通过背板接口送到电交叉倒换单元。
6、自动保护切换APS控制单元:由自动保护切换APS控制器实现信息收集、协议处理以及倒换命令的下发。指挥本节点的电交叉倒换单元完成倒换,节点间的自动保护切换APS信息可以通过监控系统传输或者线路接口板的光传送网OTN(Optical Transport Network)开销,实现通道相关的自动保护切换APS信息传递。
再举一个实例,将前面所阐述的方法和单元应用于10G光传输系统中,如图6所示三个节点的系统,线路接口单元的线路速率为10G,背板侧支路可采用2.5G信号,如图7所示,对用电交叉技术实现子波长通道共享保护的原理以及倒换前后的电交叉状态进行进一步说明。
AB之间业务的发送过程:在正常工作状态时,A节点从其支路接口单元的AAdd上路,通过VC(Virtual Connection)虚连接指配,把业务指配到支路接口单元的一个背板侧支路,如背板侧支路1,背板侧支路1的信号根据通过自动保护切换APS控制单元计算出指配端口,通过电交叉倒换单元指配到线路单元的背板侧支路,如背板侧支路1,经过线路接口单元汇聚从A节点的BWO端口发送业务。
AB之间业务的接收过程:在正常工作状态时,B节点的工作线路接口单元的BWI端口接收,信号解汇聚到背板侧支路1,背板侧支路1的信号根据通过自动保护切换APS控制单元计算出指配端口,通过电交叉倒换单元交叉至支路单元背板侧支路1,经支路接口单元电光转换为业务信号从B节点的ADROP下路。如图7中的实线所示。
当AB之间的业务发生故障时,业务的源宿站点A和B节点发生背板侧支路信号的倒换,背板侧支路1由有BWO端口的线路接口单元的背板侧支路1,倒换到有APO端口的线路接口单元的背板侧支路1进行传送,从而,C节点的两个保护方向的线路接口单元进行背板侧支路的直通,如图7中的虚线所示。
其中的自动保护切换APS控制单元计算电交叉指配状态对背板侧支路信号进行交叉指配的流程:
第一步:配置双纤双向通道共享保护业务的工作路径和保护路径,工作路径如图7中的实线所示,保护路径如图7中的虚线所示。线路单元提供满足G.692的波长通道传输业务。本实施例双纤双向密集型波分复用DWDM系统中,节点每个方向采用两个线路接口单元,一个负责工作,一个负责保护。如A向的两个线路接口单元分别定义为:A向的工作线路输出端口AWO,信号由此端口输出到光纤中;线路输入端口为AWI,接收反向信号;A向的保护线路输出端口为APO,保护信号由此端口输出到光纤中;保护信号输入端口为API,接收反向的保护信号。
同理,B向分别为BWO、BWI、BPO、BPI。
第二步:背板信号监测点实时监测接收信号的质量,当信号发生故障时,如AB节点信号发生故障,如子波长级信号丢失LOS、帧丢失LOF或信号失效SF故障时,自动保护切换APS控制器控制电交叉倒换单元执行保护倒换操作,业务的源宿站点子波长级信号发生倒换,此时的AB节点为背板侧支路1倒换状态,C节点通过电交叉倒换单元联通为直通状态。
第三步:背板信号监测点实时监测接收信号的质量,当信号故障消失,自动保护切换APS控制器控制电交叉倒换单元执行保护恢复操作。
以上具体实施方式中电交叉保护倒换技术根据实际应用可以采用现有各种可能的方案,为本领域技术人员所熟知,在此也不再赘述。
本发明具体实施方式中所提供的用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法及系统,由于交叉粒度以背板侧支路的子波长为级别,倒换触发以背板侧支路故障触发保护倒换为条件,从而,解决了波长级通道共享保护只在群路故障才能触发保护倒换的弊端;同时,提出利用电交叉方式来实现密集型波分复用系统中子波长通道共享环网保护倒换,提供了一种高可靠性的倒换实现方式,处理业务也更加灵活,实现了保护颗粒度更细的一种通道共享保护倒换方法和系统。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述方案的说明加以改进或变换,例如单纤双向通道、四纤单向通道等,而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的方法,包括以下步骤:
A、一支路接口单元将客户侧业务解汇聚成多个背板侧支路子波长信号,并通过背板侧接口送到一电交叉倒换单元;
B、所述电交叉倒换单元将该子波长信号交叉指配到一线路接口单元背板侧支路;
C、所述线路接口单元将交叉指配后的子波长信号汇聚成线路信号传输到光纤线路中。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤B中该子波长信号由原背板侧支路线路接口单元的工作通道被所述电交叉倒换单元交叉指配到所述线路接口单元的保护通道。
3、根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤B中电交叉倒换单元按照当前节点自动保护切换控制器发出的指配状态,对所述背板侧支路子波长信号进行交叉指配操作。
4、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤B中对所述背板侧支路子波长信号进行交叉指配操作具体还包括:
B1、配置子波长通道共享保护业务的工作路径和保护路径,由所述线路接口单元提供通道传输业务,同时提供工作通道和保护通道;
B2、实时监测接收的子波长信号质量,背板侧支路发生子波长级别故障时由所述电交叉倒换单元进行保护倒换操作;
B3、当子波长级别故障消失后,所述自动保护切换控制器控制电交叉倒换单元执行保护恢复操作。
5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤B1中的工作通道和保护通道均按正反双方向单独配置。
6、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤B1中的工作通道和保护通道还配置有各自独立的输入端口和输出端口。
7、根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述步骤B2中子波长级别故障包括信号丢失、帧丢失或信号失效。
8、一种用电交叉方式实现子波长通道共享保护的系统,基于背板、背板侧支路及接口、线路接口和自动保护切换控制器的多级结构,包括支路接口单元、线路接口单元和光传送单元,其特征在于,在位于所述支路接口单元和所述线路接口单元之间的背板上设置有电交叉倒换单元,通过自动保护切换控制器指配,用于实现子波长通道共享保护倒换操作。
9、根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述线路接口单元按正反双方向并列配置有工作通道和保护通道,用于子波长通道共享保护业务的工作路径和保护路径。
10、根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述工作通道和保护通道还配置有各自独立的输入端口和输出端口,用于交叉指配子波长通道共享保护倒换。
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