CN101494802B - 一种传输网络电路资源自动回收的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输网络电路资源自动回收的方法，在创建电路时设置电路有效时间的参数，在传输网络中采用NTP协议实现全网所有传输网元和网管系统时间的同步，通过网管系统对传输网络中的每条电路有效时间的参数进行监测，同时，网管系统通过比较函数F(X)将每条电路的有效时间与网管系统自身的时间参数进行比较和判断，当F(X)值等于0时，网管系统通过ASON控制平面的接口向ASON控制平面发送电路删除请求，ASON的控制平面则删除所述某条电路对应的所有数据配置，电路资源自动回收；本发明在传输网络中运用的NTP协议和ASON技术，实现了对电路的自动资源回收，以避免资源的浪费，有效提高传送网络资源利用率。

Description

一种传输网络电路资源自动回收的方法 

技术领域

本发明涉及传输与IP技术领域，特别是一种传输网络电路资源自动回收的方法。 

背景技术

现代传输技术的发展，使得传输网管功能日益强大，电路调度也更为方便。但传输网络的电路资源管理目前还是依赖网络维护人员人工进行调度、统计、记录。一旦新的业务需求产生，就必须由维护人员在网管上手动创建新的电路来支撑业务；而当此业务不再需要时，在传输网层面，仍然需要手动拆除电路，以实现传输网络电路资源的回收。 

目前，传输网络上的电路资源管理依赖人工进行统计和调度，通过建立和电路资源相关的数据库来记录电路的性质、有效性、使用情况、占用网络物理资源情况等并根据具体情况的变化进行更新。在实际工作中，现在的传输网层电路资源使用和回收的流程如图1-2所示，当某个业务不再需要时，所占用的电路资源往往不能得到有效的回收，长期累积，将导致线路资源被大量无效业务占据而出现资源瓶颈。即使定期统一进行资源回收，由于必须进行业务有效性核对、电路拆除、资源管理系统更新等操作，将耗费大量的人力和时间。因此，电路资源不能及时有效回收和资源回收耗费较多人力和时间，是目前所采用的方式的最大缺陷。 

发明内容

本发明为解决上述问题提供了一种传输网络电路资源自动回收的方法，利用目前广泛应用于传输网络的NTP协议和ASON技术，来实现对业务电路的自动资源回收。 

本发明的技术方案如下： 

一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：在创建电路时设置电路有效时间的参数，在传输网络中采用NTP协议实现全网所有传输网元和网管系统时间的同步，然后通过网管系统对传输网络中的每条电路有效时间的参数进行监测，同时将每条电路的有效时间与网管系统自身的时间参数进行比较并判断，网管系统通过网管系统时间和电路有效时间两者之间的比较函数对某条电路的电路有效时间进行比较和判断，所述比较函数为：F(X)＝电路有效时间-网管系统时间；

当F(X)值大于0时，不进行任何操作； 

当F(X)值等于0时，网管系统通过ASON控制平面的接口向ASON控制平面发送电路删除请求，ASON的控制平面则删除所述某条电路对应的所有数据配置，电路资源自动回收。 

所述ASON(Automatically Switched Optical Network自动交换光网络)不是一个协议或一系列协议的集合。它是一个完整的体系，定义了光控制层面的组成部分以及各个组成部分之间的交互功能。它还定义了当不同厂家设备互连时，哪一个组成部分或哪一个交互功能发挥作用，并进一步形成标准。 

ASON首次将动态路由和信令的概念引入了传输网络，能与ATM、IP等业务网实现无缝连接，在全程全网上满足动态的带宽需求、提供质量品质保证，智能光网络通过智能控制技术来实现对带宽的动态分配、端到端的保护和恢复以及实现数据网元和光层网元之间的协同工作。 

ASON在传输网中引入了信令交换的能力，并通过增加控制平面，增强了网络连接管理和故障恢复能力。此外，它是开放的，能够实时建立符合要求的服务水平协议(SLA)连接，并在不需要时拆除连接。 

与现有的光传输网技术相比，ASON有以下特点： 

(1)在光层实现动态业务分配，缩短了业务提供时间，提高了网络资源的利用率，减少维护人力投入； 

(2)具有端对端网络监控、保护、恢复能力，提升了网络生存性； 

(3)具有分布式处理功能； 

(4)与所传输客户层信号的比特率和协议相独立，可支持多种客户层信号； 

(5)实现了控制平台与传输平台的独立； 

(6)实现了实时的流量工程控制，网络可根据客户层的业务需求，实时动态地调整网络的逻辑拓扑，以避免拥塞，实现了网络资源的最佳配置； 

(7)与所采用的技术相独立； 

(8)网元具有智能； 

(9)可根据客户层信号的业务等级来决定所需要的保护等级； 

(10)支持各种带宽的交换和管理。 

ASON的主要功能如下： 

(1)可为用户提供多种业务形态，例如：波长出租、波长批发、带宽运营等； 

(2)具有良好的生存性：它可以通过传输网实现(如网状网、环网或1+1链型保护保护)，也可以通过ASON的控制平台实现(如动态路由选择)； 

(3)链路管理、连接进入控制和业务优先级管理； 

(4)路由选择包括自动的路由计算和确定及路由发现； 

(5)信令机制； 

(6)发现机制；包括邻居发现、拓扑发现和业务发现。 

引入ASON的传输网络主要由以下三个独立的平面组成，即传输平面、控制平面和管理平面。 

ASON控制平面由一组通信实体组成，负责完成呼叫控制和连接控制功能，主要是连接的建立释放、监测和维护，并在发生故障时恢复连接，由信令网支撑。它主要包括以下几个部分：允许节点交换控制信息的信令信道；允许节点快速建立和拆除端到端连接和信令协议：能以分布方式更改和维护的拓扑数据库；快速灵活的恢复机制。 

ASON控制平面的作用在于：快速有效地在传输网内配置连接以支持交换和软永久连接；再配置或修改支持预先设置好呼叫的连接；完成恢复功能。控制平面可分为不同域以满足网络管理域的划分。一个管理域内控制平面还可以更进一步划分，以提高网络的可扩展性，避免域间控制信息风暴。既可以基于不同地域或基于不同厂商设备，也可以基于不同的协议、信令体系或安全、可靠性要求进行划分。 

管理平面完成传输平台、控制平面和整个系统的维护功能，主要面向网络运营者，侧重于对网络运营情况的掌握和网络资源的优化配置，它负责所有平面间的协调和配合，能够进行配置和管理端到端连接，是控制平面的一个补充，包括网元管理系统和网络管理系统，具有M.3010所规范的管理功能，即性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理功能，此外，它还包含内置式网络规划工具。 

传输平面为用户提供从一个端点到另一个端点双向或单向信息传输，监测连 接状态信息(如故障和信号质量)，并提供给控制平面。它传输详细的故障管理信息或性能检测信息，它按ITU-T G.805建议进行分层，支持现有的及未来可能出现的传输技术，完成光信号传输、复用、配置保护倒换和交叉连接等功能，并确保所传光信号的可靠性。为了能够实现ASON的各项功能，传输平台必须具有较强的信号质量检测功能及多粒度交叉连接技术。 

现有的传输网络都是基于SDH技术，该技术中有关于全网所有设备时间管理的协议：NTP协议(网络时间协议)，该协议可以保证网络上的所有设备的时间和网管系统的时间一致。在传输网络中启动NTP协议，以传输网管系统为NTP协议服务器，所有传输网络网元作为NTP客户端，这样就可以保证全网所有网元在时间上的一致；也就保证了在配置电路时间有效性时，不会出现由于不同设备的时间不同而导致业务存活时间不正确的错误，避免电路被错误删除或者无法被正确删除。 

所述NTP协议(Network Time Protocol，网络时间协议)应用于分布式时间服务器和客户端之间的时间同步。从理论上讲，精度可达到十亿分之一秒。 

传输网络时间同步的目的： 

由于传输网络组网方式复杂，网元众多且传输网络网元由网管系统统一管理，为确保网管系统正确管理各网元上报的告警和性能数据，不至于产生混乱，要求各网元时间必须保持一致。NTP协议就给传输网络提供了一套非人工干预的方法，可随时准确的调整各网元的操作维护时间。 

传输网络时间同步的方案： 

传输运行维护网络中的时间同步使用标准协议NTP/SNTP实现，NTP和SNTP(Simple Network Time Protoco1)协议兼容，主要区别在NTP提供了消息的加密以保证安全。其基本原理是由NTP/SNTP服务器广播时间信息，NTP/SNTP客户端接受信息并通过计算逐步调整本地时间。 

基于以上协议，所有需要进行时间同步的节点(包括所有网元和网管系统)实现NTP或者SNTP客户端。在网络中处于中心地位的节点(如网管系统服务器)同时提供NTP或者SNTP服务器以提供时间源信息。 

所述网管系统将每条电路的有效时间与网管系统自身的时间参数进行比较并判断，当电路未超出其有效时间，则不进行操作。 

ASON技术的控制平面功能的一大特点是可以快速有效的在传输网内完成电路 数据的配置(即：交叉连接的配置)，但其需要人工发起电路创建和拆除的请求。本发明利用网管系统软件对电路有效时间进行判断后，自动向ASON控制平面软件发出电路删除请求，取代了以往需要人工发起的请求；ASON控制平面接收到该请求后，查找到该电路所对应的所有数据配置(即：交叉连接配置)并进行删除；这就实现了对电路的自动拆除和资源回收。 

所述网管系统对电路有效时间进行采集、统计、分类，同时对电路有效时间进行比较和判断。 

所述电路删除请求包含：电路需拆除电路的编号和拆除指令。 

所述ASON控制平面接收到电路删除请求后，在传输网络所有网元中查找到和将被删除电路的相关的所有数据配置(包括电路的编号)并进行删除。 

所述所有数据配置被删除后，ASON控制平面向网管系统返回电路拆除成功的返回信息。 

由于设置了电路有效时间比较函数，即：F(X)＝电路有效时间-网管系统时间，可以设置相应的预警门限，当业务到达此门限值时，通过网管系统向传输网络管理人员发出相关的提示信息，并可通过网管系统生成即将失效的电路的报表(目前大多数传输网管系统软件都能够提供报表功能)。如：设定预警门限为10天，当F(X)值＝10天时，网管系统以一定的时间间隔重复发出相关的提示信息，并可通过网管系统生成即将失效的电路的报表。 

本发明中所述电路的电路有效时间可以进行修改，以便延长或者缩短业务存活时间，以适应业务需求的变化。 

本发明的有益效果如下： 

本发明对电路拆除实现了自动化，传输网络中运用的NTP协议和ASON技术，实现了对业务电路的自动资源回收；相对于现在所采用的手工维护方式，本发明可以保证电路资源被及时有效的回收，以避免资源的浪费，有效提高传送网络资源利用率，减少不必要的网络扩容投资；而且其电路资源回收过程全部依赖网管系统自动实现，无需人工干预，可减少手工维护所耗费的人力和时间，提高工作效率，节约传送网络的运营成本。 

附图说明

图1为背景技术中电路资源使用的流程图 

图2为背景技术中电路资源回收的流程图 

图3为本发明的传输电路资源使用和回收的流程图 

图4为本发明的网络架构示意图 

图5为本发明所用ASON技术的组成示意图 

图6为本发明所用NTP协议的组网实例示意图 

具体实施方式

如图3-4所示，电路资源的使用需首先进行申请并由电路调度部门对申请进行审核。如审核通过时，开始进行电路调度。在利用传输网管配置电路时，本发明引入了新的电路参数-电路有效时间(即该条电路可以存在的最大时间，等同于该业务的有效存活时间)，在创建电路时需要配置电路有效时间参数(例如：2008年12月23日11:35:40，传输网电路调度部门应业务部门要求创建了一条电路，该业务需要提供到2009年1月31日，因此该电路的有效时间就是2009年1月31日24:00:00)。电路创建结束后，将新建电路资料存放入资源管理系统。如电路申请未通过审核时，驳回申请。基于目前传输技术的现状，电路的创建过程仍然需要人工介入，手动进行数据的配置。 

对于这种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于具体的流程为：在创建电路时设置电路有效时间的参数，在传输网络中采用NTP协议实现全网所有传输网元和网管系统时间的同步，然后通过网管系统对传输网络中的每条电路有效时间的参数进行监测，同时将每条电路的有效时间与网管系统自身的时间参数进行比较并判断，网管系统通过网管系统时间和电路有效时间两者之间的比较函数对某条电路的电路有效时间进行比较和判断，所述比较函数为：F(X)＝电路有效时间-网管系统时间； 

当F(X)值大于0时，不进行任何操作； 

当F(X)值等于0时，网管系统通过ASON控制平面的接口向ASON控制平面发送电路删除请求，ASON的控制平面则删除所述某条电路对应的所有数据配置，电路资源自动回收。 

所述ASON(Automatically Switched Optical Network自动交换光网络)不是一个协议或一系列协议的集合。它是一个完整的体系，定义了光控制层面的组成部分以及各个组成部分之间的交互功能。它还定义了当不同厂家设备互连时，哪一个组成部分或哪一个交互功能发挥作用，并进一步形成标准。 

ASON首次将动态路由和信令的概念引入了传输网络，能与ATM、IP等业务网 实现无缝连接，在全程全网上满足动态的带宽需求、提供质量品质保证，智能光网络通过智能控制技术来实现对带宽的动态分配、端到端的保护和恢复以及实现数据网元和光层网元之间的协同工作。 

ASON在传输网中引入了信令交换的能力，并通过增加控制平面，增强了网络连接管理和故障恢复能力。此外，它是开放的，能够实时建立符合要求的服务水平协议(SLA)连接，并在不需要时拆除连接。 

与现有的光传输网技术相比，ASON有以下特点： 

(1)在光层实现动态业务分配，缩短了业务提供时间，提高了网络资源的利用率，减少维护人力投入； 

(2)具有端对端网络监控、保护、恢复能力，提升了网络生存性； 

(3)具有分布式处理功能； 

(4)与所传输客户层信号的比特率和协议相独立，可支持多种客户层信号； 

(5)实现了控制平台与传输平台的独立； 

(6)实现了实时的流量工程控制，网络可根据客户层的业务需求，实时动态地调整网络的逻辑拓扑，以避免拥塞，实现了网络资源的最佳配置； 

(7)与所采用的技术相独立； 

(8)网元具有智能； 

(9)可根据客户层信号的业务等级来决定所需要的保护等级； 

(10)支持各种带宽的交换和管理。 

ASON的主要功能如下： 

(1)可为用户提供多种业务形态，例如：波长出租、波长批发、带宽运营等； 

(2)具有良好的生存性：它可以通过传输网实现(如网状网、环网或1+1链型保护保护)，也可以通过ASON的控制平台实现(如动态路由选择)； 

(3)链路管理、连接进入控制和业务优先级管理； 

(4)路由选择包括自动的路由计算和确定及路由发现； 

(5)信令机制； 

(6)发现机制；包括邻居发现、拓扑发现和业务发现。 

引入ASON的传输网络主要由以下三个独立的平面组成，即传输平面、控制平面和管理平面，如图5所示。 

ASON控制平面由一组通信实体组成，负责完成呼叫控制和连接控制功能，主 要是连接的建立释放、监测和维护，并在发生故障时恢复连接，由信令网支撑。它主要包括以下几个部分：允许节点交换控制信息的信令信道；允许节点快速建立和拆除端到端连接和信令协议：能以分布方式更改和维护的拓扑数据库；快速灵活的恢复机制。 

ASON控制平面的作用在于：快速有效地在传输网内配置连接以支持交换和软永久连接；再配置或修改支持预先设置好呼叫的连接；完成恢复功能。控制平面可分为不同域以满足网络管理域的划分。一个管理域内控制平面还可以更进一步划分，以提高网络的可扩展性，避免域间控制信息风暴。既可以基于不同地域或基于不同厂商设备，也可以基于不同的协议、信令体系或安全、可靠性要求进行划分。 

管理平面完成传输平台、控制平面和整个系统的维护功能，主要面向网络运营者，侧重于对网络运营情况的掌握和网络资源的优化配置，它负责所有平面间的协调和配合，能够进行配置和管理端到端连接，是控制平面的一个补充，包括网元管理系统和网络管理系统，具有M.3010所规范的管理功能，即性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理功能，此外，它还包含内置式网络规划工具。 

传输平面为用户提供从一个端点到另一个端点双向或单向信息传输，监测连接状态信息(如故障和信号质量)，并提供给控制平面。它传输详细的故障管理信息或性能检测信息，它按ITU-T G.805建议进行分层，支持现有的及未来可能出现的传输技术，完成光信号传输、复用、配置保护倒换和交叉连接等功能，并确保所传光信号的可靠性。为了能够实现ASON的各项功能，传输平台必须具有较强的信号质量检测功能及多粒度交叉连接技术。 

现有的传输网络都是基于SDH技术，该技术中有关于全网所有设备时间管理的协议：NTP协议(网络时间协议)，该协议可以保证网络上的所有设备的时间和网管系统的时间一致。在传输网络中启动NTP协议，以传输网管系统为NTP协议服务器，所有传输网络网元作为NTP客户端，这样就可以保证全网所有网元在时间上的一致；也就保证了在配置电路时间有效性时，不会出现由于不同设备的时间不同而导致业务存活时间不正确的错误，避免电路被错误删除或者无法被正确删除。 

所述NTP协议(Network Time Protocol，网络时间协议)应用于分布式时间 服务器和客户端之间的时间同步。从理论上讲，精度可达到十亿分之一秒。 

传输网络时间同步的目的： 

由于传输网络组网方式复杂，网元众多且传输网络网元由网管系统统一管理，为确保网管系统正确管理各网元上报的告警和性能数据，不至于产生混乱，要求各网元时间必须保持一致。NTP协议就给传输网络提供了一套非人工干预的方法，可随时准确的调整各网元的操作维护时间。 

传输网络时间同步的方案： 

传输运行维护网络中的时间同步使用标准协议NTP/SNTP实现，NTP和SNTP(Simple Network Time Protoco1)协议兼容，主要区别在NTP提供了消息的加密以保证安全。其基本原理是由NTP/SNTP服务器广播时间信息，NTP/SNTP客户端接受信息并通过计算逐步调整本地时间。 

基于以上协议，所有需要进行时间同步的节点(包括所有网元和网管系统)实现NTP或者SNTP客户端。在网络中处于中心地位的节点(如网管系统服务器)同时提供NTP或者SNTP服务器以提供时间源信息。 

如图6所示，传输网络时间同步的组网示例，NTP服务通过三种对象来实现： 

最高层NTP服务器：指0级NTP服务器，向下级提供时间同步服务。 

中间层NTP服务器：指1级、2级等从上级时间服务器获取时间，为下级时间服务器或客户端提供时间服务。 

NTP客户端：只获取时间，不提供时间服务。 

所述网管系统将每条电路的有效时间与网管系统自身的时间参数进行比较并判断，当电路未超出其有效时间，则不进行操作。 

ASON技术的控制平面功能的一大特点是可以快速有效的在传输网内完成电路数据的配置(即：交叉连接的配置)，但其需要人工发起电路创建和拆除的请求。本发明利用网管系统软件对电路有效时间进行判断后，自动向ASON控制平面软件发出电路删除请求，取代了以往需要人工发起的请求；ASON控制平面接收到该请求后，查找到该电路所对应的所有数据配置(即：交叉连接配置)并进行删除；这就实现了对电路的自动拆除和资源回收。 

所述网管系统对电路有效时间进行采集、统计、分类，同时对电路有效时间进行比较和判断。 

所述电路删除请求包含：电路需拆除电路的编号和拆除指令。 

所述ASON控制平面接收到电路删除请求后，在传输网络所有网元中查找到和将被删除电路的相关的所有数据配置并进行删除。 

所述所有数据配置被删除后，ASON控制平面向网管系统返回电路拆除成功的返回信息。 

由于设置了电路有效时间比较函数，即：F(X)＝电路有效时间-网管系统时间，可以设置相应的预警门限，当业务到达此门限值时，通过网管系统向传输网络管理人员发出相关的提示信息，并可通过网管系统生成即将失效的电路的报表(目前大多数传输网管系统软件都能够提供报表功能)。如：设定预警门限为10天，当F(X)值＝10天时，网管系统以一定的时间间隔重复发出相关的提示信息，并可通过网管系统生成即将失效的电路的报表。 

本发明中所述电路的电路有效时间可以进行修改，以便延长或者缩短业务存活时间，以适应业务需求的变化。 

例如：某个小区宽带业务需求了10M的带宽，通过传输网管创建了一个10M的电路来支持这个业务。此业务的有效期为：2008年9月5日12:00:00至2008年12月5日12:00:00。因此，在创建该业务的电路时，设置其有效期为2008年12月5日12:00:00。如果在网管上设置了对在一个月内即将过期的业务电路进行预警，那么从2008年11月5日12:00:00起，网管系统将通过提示信息对该宽带业务进行预警，告知维护人员该电路即将过期被删除。同时，维护人员还可以通过网管系统的报表功能提取关于在这个月内即将过期的所有业务电路的详细信息列表，以便于分析和管理。如果维护人员和业务部门进行沟通后，确认该业务不会再延期使用，将不对该宽带业务所对应的电路有效时间参数进行修改。到2008年12月5日12:01，该电路超出了其有效时间范围，控制平面将自动删除这条电路，将资源自动回收。 

Claims (9)

1.一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：在创建电路时设置电路有效时间的参数，在传输网络中采用NTP协议实现全网所有传输网元和网管系统时间的同步，然后通过网管系统对传输网络中的每条电路有效时间的参数进行监测，同时将每条电路的有效时间与网管系统自身的时间参数进行比较和判断，网管系统通过网管系统时间和电路有效时间两者之间的比较函数对某条电路的电路有效时间进行比较和判断，所述比较函数为：F(X)＝电路有效时间-网管系统时间；

当F(X)值大于0时，不进行任何操作；

当F(X)值等于0时，网管系统通过ASON控制平面的接口向ASON控制平面发送电路删除请求，ASON的控制平面则删除所述某条电路对应的所有数据配置，电路资源自动回收。

2.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述ASON，即Automatically Switched Optical Network自动交换光网络，由传输平面、控制平面和管理平面组成。

3.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述NTP，即Network Time Protocol网络时间协议用于分布式时间服务器和客户端之间的时间同步。

4.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述网管系统对电路有效时间进行采集、统计、分类，同时对电路有效时间进行比较和判断。

5.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述电路删除请求包含电路需拆除电路的编号和拆除指令。

6.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述ASON控制平面接收到电路删除请求后，在传输网络所有网元中查找到和将被删除电路的相关的所有数据配置并进行删除。

7.根据权利要求1或6所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述所有数据配置被删除后，ASON控制平面向网管系统返回电路拆除成功的返回信息。

8.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：根据电路有效时间比较函数F(X)＝电路有效时间-网管系统时间，设置相应的预警门限值，当电路到达门限值时，通过网管系统向传输网络管理人员发出相关的提示信息，并通过网管系统生成即将失效的电路的报表。

9.根据权利要求1所述的一种传输网络电路资源自动回收的方法，其特征在于：所述电路有效时间属性为可修改。

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