CN101674217A - 一种在mesh网络中实现永久环网保护的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在MESH网络中实现永久环网保护的方法，用以解决传统的环网保护技术中在多跨段故障情况下环网保护功能失效的问题。所述方法包括步骤：环网保护组中的节点检测到某一跨段发生故障时，将故障信息通知环网保护组中的其他节点；环网保护组中的各节点将受所述故障影响的业务倒换到其保护路径上进行传输；在MESH网络的空闲资源中为故障跨段寻找一条替代路径，采用该替代路径与所述环网保护组中未受故障影响的部分构建新的环网保护组，将受所述故障影响的业务从经所述保护路径传输切换为经所述替代路径传输。本发明所述方法能够为环网上的所有业务提供永久环网保护功能，同时保证了快速的倒换时间。

Description

一种在MESH网络中实现永久环网保护的方法

技术领域

本发明涉及光通信网络的环网业务保护技术，特别涉及一种在MESH(网状)网络中实现永久环网保护的方法。

背景技术

目前的光传送网对网络生存性的要求越来越高。网络生存性是指网络在故障发生的情况下，网络仍能维持服务连续性的能力。APS(Automatic ProtectionSwitching，自动保护倒换)是实现光网络生存性的重要手段。

环网保护技术由于具有网络资源利用率高、保护倒换时间快的特点，因此得到了普遍应用。根据保护倒换的粒度不同，环网保护可以分为复用段共享环网保护、通道共享环网保护与子波长共享环网保护等。例如，国际电信联盟ITU-T的G.841给出了SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)的复用段共享保护的原理。其原理是当环网中某一跨段出现故障后，在故障跨段两端相邻节点进行双端倒换以形成一个新的环路，以实现对业务的保护功能。另外，专利CN03 13 1955《支持通道共享环保护的保护倒换协议实现方法》给出了一种支持通道共享环网保护的保护倒换协议实现方法：通过在ITU-T的G.841协议中规定的空闲态IDLE、直通态PASS、倒换态SWITCH三种节点状态的基础上，再引入三种通道保护状态：通道倒换态CSWITCH、通道直通态CPASS和通道空闲态CIDLE。在发生故障时，首先根据ITU-T协议确定各节点状态；然后每个节点再进一步根据节点状态、被保护业务信息和网络拓扑结构，判断被保护业务是否会受到故障的影响，从而进一步确定出通道保护状态，在业务上下路节点进行保护倒换动作，以实现对受损业务的保护功能。

不管是复用段共享环网保护、通道共享环网保护，还是子波长共享环网保护，由于环网保护结构都是在网络规划时确定，且不能根据网络故障状态动态调整，因此在环形网络中同时出现多个跨段故障的情况下，经过故障跨段的业务将被中断，并且环网上其它业务也同时失去了保护功能，下面通过两个具体实例对其予以说明：

请参阅图1，该图为现有技术中复用段共享环网保护的一个具体实例的示意图，图中所示的复用段共享环网保护组由8个节点组成，各节点分别标记为A、B、......、H。其中节点H与节点F之间存在一对业务，节点F与节点E之间存在一对业务。当跨段4出现故障后，节点H与节点F之间的业务由其保护路径传输(图中虚线表示业务的保护路径)，即经过节点H、节点G、节点H，节点A、至到节点F。而节点F与节点E之间的业务不受影响。但当跨段5再出现故障后，由于上述两条业务的工作路径与保护路径都出现故障，因此这两条业务都不能得到保护，将处于业务中断状态，并且环网上的其它业务都将失去保护功能。

请参阅图2，该图为现有技术中通道共享环网保护的一个具体实例的示意图，图中所示复用段共享环网保护组由8个节点组成，各节点分别标记为A、B、......、H。其中节点H与节点F之间存在一对业务，节点F与节点E之间存在一对业务。当跨段4出现故障后，节点H与节点F之间的业务由其保护路径传输(图中虚线表示业务的保护路径)，即经过节点H、节点A、至到节点F。而节点F与节点E之间的业务不受影响。但当跨段5再出现故障后，由于节点H与节点F之间的业务的工作路径与保护路径都出现故障，因此这条业务将处于业务中断状态，同时，节点F与节点E之间的业务也失去保护功能。

发明内容

本发明提供一种在MESH网络中实现永久环网保护的方法，用以解决传统的环网保护技术中在多跨段故障情况下环网保护功能失效的问题。

本发明所述技术方案如下：

一种在MESH网络中实现永久环网保护的方法，包括步骤：

A、环网保护组中的节点检测到某一跨段发生故障时，将故障信息通知环网保护组中的其他节点；

B、环网保护组中的各节点将受所述故障影响的业务倒换到其保护路径上进行传输；

C、在MESH网络的空闲资源中为故障跨段寻找一条替代路径，采用该替代路径与所述环网保护组中未受故障影响的部分构建新的环网保护组，将受所述故障影响的业务从经所述保护路径传输切换为经所述替代路径传输。

较佳地，所述步骤A前还包括步骤：

A1、确定环网保护组的拓扑结构与业务分布，并为环网保护组内的各节点设置保护组配置信息。

较佳地，所述步骤B中，环网保护组中的各节点将受所述故障影响的业务倒换到其保护路径上进行传输所采用的方式包括复用段共享环网保护方式、通道共享环网保护方式或子波长共享环网保护方式。

较佳地，所述步骤C中，在构建新的环网保护组后，还包括更新该环网保护组中各个节点的保护组配置信息的步骤。

较佳地，所述替代路径的源节点与所述故障跨段的源节点相同，所述替代路径的宿节点与所述故障跨段的宿节点相同，并且所述替代路径中不包含所述环网保护组中的其它任何节点。

较佳地，所述步骤C后还包括将原环网保护组中所述故障跨段部分占用的资源标记为“空闲”状态的步骤。

采用本发明所述的方法，可以在环网中某一跨段出现故障后，为受影响业务提供快速的环网保护，同时，能够为受影响业务确定出新的替代路径以构建新的环网保护组，该新构建的环网保护组能够继续处理新的跨段故障。本发明所述方法解决了传统的环网保护技术中多跨段故障情况下环网保护功能失效的问题，为环网上的所有业务提供了永久环网保护功能，同时保证了快速的倒换时间。

附图说明

图1为现有技术中复用段共享环网保护的一个具体实例的示意图；

图2为现有技术中通道共享环网保护的一个具体实例的示意图；

图3为本发明所述在MESH网络中实现永久环网保护的方法的实现原理流程图；

图4为环网保护组内的节点中APS控制器的输入输出信息模型；

图5A及图5B为本发明实施例一中在通道共享环网保护情况下对跨段故障进行处理的示意图；

图6A及图6B为本发明实施例二中在复用段共享环网保护情况下对跨段故障进行处理的示意图。

具体实施方式

本发明的主要技术构思是当环网保护组中某一跨段出现故障后，为受影响的业务提供快速的环网保护，同时，通过为受影响业务确定出新的替代路径以构建新的环网保护组，使新构建的环网保护组能够继续处理新的跨段故障，为原环网保护组上的所有业务提供快速的永久环网保护功能。

下面对本发明的具体实现过程做进一步详细的阐述。

请参阅图3，该图为本发明所述在MESH网络中实现永久环网保护的方法的实现原理流程图，同时结合图4所示的环网保护组内的节点中APS控制器的输入输出信息模型，本发明所述在MESH网络中实现永久环网保护的方法的主要步骤如下：

步骤10、确定环网保护组的拓扑结构与业务分布，并将保护组配置信息配置给环网保护组内的各个节点中的APS控制器。

步骤11、当环网保护组中某一跨段出现故障后，该故障跨段两端节点中至少一端的节点的故障检测单元会检测到故障信息，并通知本节点的APS控制器，该APS控制器将检测到的故障信息通知给环网保护组中的其他节点的APS控制器。

步骤12、环网保护组中的各节点的APS控制器运行现有的环网保护方法(包括但不限于复用段共享环网保护、通道共享环网保护与子波长共享环网保护)，并通过节点间的协议信令交互，将受故障影响的业务倒换到其保护路径上进行传输。

步骤13、利用MESH网络中的空闲资源，为故障跨段寻找一条替代路径，要求该替代路径的源节点与故障跨段的源节点相同，该替代路径的宿节点与故障跨段的宿节点相同，并且该替代路径中不包含环网保护组中的其它任何节点。

本步骤中，寻找替代路径的方式可以采用集中式或者分布式，具体方法可以采用现有的基于约束的重路由算法等，但并不局限于该方法。

步骤14、利用新确定出的替代路径，与环网保护组中未受故障影响的部分一起，构建新的环网保护组，并更新该新构建的环网保护组中的各个节点的保护组配置信息。

步骤15、将受故障影响的业务从所述保护路径上切换到新的替代路径上，这样新的环网保护组中将不存在故障跨段，可以为所有的环网业务提供保护。

步骤16、将原环网保护组中所述故障跨段部分所占用的资源标记为“空闲”状态，它们可以被后续用于MESH网络中其它故障的保护路径。

下面通过两个具体的实施例对本发明的实现过程予以进一步详细的说明。

实施例一

请参阅图5A及图5B，图5A及图5B为本发明实施例一中在通道共享环网保护情况下对跨段故障进行处理的示意图。本实施例中首先需要确定图5A及图5B所示的网络结构中环网保护组的拓扑结构并对确定出的环网保护组进行业务配置。节点C、节点D、节点E、节点F、节点G、节点I、节点J与节点K构建一个通道共享环网保护组，其中节点C与节点E之间存在一对业务并经过节点D(记为业务1)；节点E与节点G之间存在一对业务并经过节点F(记为业务2)；节点G与节点C之间存在一对业务并经过节点I、节点J、节点K(记为业务3)。

当图5A中的跨段3出现故障后，在本实施例中对跨段3的故障进行处理的具体步骤如下：

步骤20、当跨段3出现故障后，节点C与节点E内的故障检测单元检测到故障，并上报给各自节点中的APS控制器，节点C与节点E中的APS控制器将检测到的故障信息通知给环网保护组中的其他节点的APS控制器。

步骤21、环网保护组中的各节点的APS控制器运行现有的通道共享环网保护协议算法，并通过节点间的协议信令交互，为业务1提供保护，业务1通过其保护路径(节点C、节点K、节点J、节点I、节点G、节点F与节点E构成的路径)进行传输，如图5A中虚线所示。

步骤22、利用整个MESH网络中的空闲资源，为故障跨段3寻找一条替代路径，在本实施例中，要求该替代路径的源节点为节点C，宿节点为节点D，且不能再包含原环网保护组中的其它任何节点。由图5A可见，该故障跨段存在一条替代路径，即由节点C、节点A、节点B与节点D构成的路径。

步骤23、利用步骤22中确定出的替代路径，与环网保护组中未受故障影响的部分一起，构建新的环网保护组，包括节点C、节点A、节点B、节点D、节点E、节点F、节点G、节点I、节点J与节点K。同时更新该新构建的环网保护组中各个节点的保护组配置信息。

步骤24、将受故障影响的业务1从保护路径中传输切换为经替代路径传输，即通过节点C、节点A、节点B、节点D与节点E构成的路径传输业务1，这样在新的环网保护组中将不存在故障跨段，可以为所有的环网业务提供保护。

步骤25、将跨段3的资源标记为“空闲”状态，它们可以被后续用于网络中其它故障的保护路径。

在上述新构建的环网保护组(包括节点C、节点A、节点B、节点D、节点E、节点F、节点G、节点I、节点J与节点K)中，当跨段12出现故障时，如图5B所示，在本实施例中对跨段12的故障进行处理的具体步骤如下：

步骤30、当跨段12出现故障后，节点J与节点K内的故障检测单元检测到故障，并上报给各自节点中的APS控制器，节点J与节点K内的APS控制器将检测到的故障信息通知新构建的环网保护组中的其他节点的APS控制器。

步骤31、环网保护组中的各节点的APS控制器运行现有的通道共享环网保护协议算法，并通过节点间的协议信令交互，为业务3提供保护，业务3通过其保护路径(节点C、节点A、节点B、节点D、节点E、节点F与节点G构成的路径)进行传输，如图5B中虚线所示。

步骤32、利用整个MESH网络中的空闲资源，为故障跨段12寻找一条替代路径，要求替代路径的源节点为节点K，宿节点为节点J，且不能再包含环网保护组中的其它任何节点。如图5B所示，故障跨段12存在一条替代路径，即由节点K、节点L与节点J构成的路径。

步骤33、利用步骤32中确定出的替代路径，与环网保护组中未受故障影响的部分一起，再次构建新的环网保护组，包括节点C、节点A、节点B、节点D、节点E、节点F、节点G、节点I、节点J、节点L与节点K。同时更新新构建的环网保护组中各个节点的保护组配置信息。

步骤34、将受故障影响的业务3从经保护路径传输切换为经替代路径传输，即通过节点C、节点K、节点L、节点J、节点I与节点G传输业务3，这样在本次新构建的环网保护组中将不存在故障跨段，可以为所有的环网业务提供保护。

步骤35、将跨段12的资源标记为“空闲”状态，它们可以被后续用于网络中其它故障的保护路径。

实施例二

请参阅图6A及图6B，图6A及图6B为本发明实施例二中在复用段共享环网保护情况下对跨段故障进行处理的示意图。本实施例中首先需要确定图6A及图6B所示的网络结构中环网保护组的拓扑结构并对确定出的环网保护组进行业务配置。节点A、节点B、节点C、节点D、节点E、节点F、节点G构成一个复用段共享环网保护，其中节点A与节点C之间存在一对业务并经过节点B(记为业务1)；节点C与节点E之间存在一对业务并经过节点D(记为业务2)；节点F与节点A之间存在一对业务并经过节点G(记为业务3)。

当图6A中的跨段6出现故障后，在本实施例中对跨段6的故障进行处理的具体步骤如下：

步骤40、当跨段6出现故障后，节点F与节点G内的故障检测单元检测到故障，并上报给各自节点中的APS控制器，节点F与节点G内的APS控制器将检测到的故障信息通知新构建的环网保护组中的其他节点的APS控制器。

步骤41、环网保护组中的各节点的APS控制器运行现有的复用段共享环网保护协议算法，并通过节点间的协议信令交互，为业务3提供保护，业务3通过其保护路径(节点F、节点E、节点D、节点C、节点B、节点A、节点G、再到节点A)进行传输，如图6A中虚线所示。

步骤42、利用整个MESH网络中的空闲资源，为故障跨段6寻找一条替代路径，要求替代路径的源节点为节点F，宿节点为节点G，且不能再包含原环网保护组中的其它任何节点。如图6A所示，该故障跨段存在一条替代路径，即由节点F、节点H与节点G构成的路径。

步骤43、利用步骤42中确定出的替代路径，与环网保护组中未受故障影响的部分一起构建新的环网保护组，包括节点A、节点B、节点C、节点D、节点E、节点F、节点H与节点G。同时更新该新构建的环网保护组中各个节点的保护组配置信息。

步骤44、将受故障影响的业务3从经保护路径传输切换为经替代路径(经过节点F、节点H、节点G)传输，这样在新的环网保护组中将不存在故障跨段，可以为所有的环网业务提供保护。

步骤45、将跨段6的资源标记为“空闲”状态，它们可以被后续用于网络中其它故障的保护路径。

在上述新构建的环网保护组(包括节点A、节点B、节点C、节点D、节点E、节点F、节点H与节点G)中，当跨段3出现故障时，如图6B所示，在本实施例中对跨段3的故障进行处理的具体步骤如下：

步骤50、当跨段3出现故障后，节点C与节点D内的故障检测单元检测到故障，并上报给各自节点中的APS控制器，节点C与节点D内的APS控制器将检测到的故障信息通知新构建的环网保护组中的其他节点的APS控制器。

步骤51、环网保护组中各节点的APS控制器运行现有的复用段共享环网保护协议算法，并通过节点间的协议信令交互，为业务2提供保护，业务2通过其保护路径(节点C、节点B、节点A、节点G、节点H、节点F、节点E、节点D、再到节点E)进行传输，如图6B中虚线所示。

步骤52、利用整个MESH网络中的空闲资源，为故障跨段3寻找一条替代路径，要求替代路径的源节点为节点C，宿节点为节点D，且不能再包含原环网保护组中的其它任何节点。如图6B所示，故障跨段3存在一条替代路径，即由节点C、节点I与节点D构成的路径。

步骤53、利用步骤52确定出的替代路径，与环网保护组中未受故障影响的部分一起，构建新的环网保护组，包括节点A、节点B、节点C、节点I、节点D、节点E、节点F、节点H与节点G。同时更新环网保护组中各个节点的保护组配置信息。

步骤54、将受故障影响的业务2从经由保护路径传输切换为经替代路径(包括节点C、节点I与节点D)传输，这样在新的环网保护组中将不存在故障跨段，可以为所有的环网业务提供保护。

步骤55、将跨段3的资源标记为“空闲”状态，它们可以被后续用于网络中其它故障的保护路径。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1、一种在MESH网络中实现永久环网保护的方法，其特征在于，包括步骤：

A、环网保护组中的节点检测到某一跨段发生故障时，将故障信息通知环网保护组中的其他节点；

B、环网保护组中的各节点将受所述故障影响的业务倒换到其保护路径上进行传输；

C、在MESH网络的空闲资源中为故障跨段寻找一条替代路径，采用该替代路径与所述环网保护组中未受故障影响的部分构建新的环网保护组，将受所述故障影响的业务从经所述保护路径传输切换为经所述替代路径传输。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A前还包括步骤：

A1、确定环网保护组的拓扑结构与业务分布，并为环网保护组内的各节点设置保护组配置信息。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，环网保护组中的各节点将受所述故障影响的业务倒换到其保护路径上进行传输所采用的方式包括复用段共享环网保护方式、通道共享环网保护方式或子波长共享环网保护方式。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，在构建新的环网保护组后，还包括更新该环网保护组中各个节点的保护组配置信息的步骤。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代路径的源节点与所述故障跨段的源节点相同，所述替代路径的宿节点与所述故障跨段的宿节点相同，并且所述替代路径中不包含所述环网保护组中的其它任何节点。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C后还包括将原环网保护组中所述故障跨段部分占用的资源标记为“空闲”状态的步骤。

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