CN102611604B - 一种共享网状保护实现方法及系统 - Google Patents

一种共享网状保护实现方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共享网状保护实现方法，该方法包括：共享网状保护中，由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答。本发明还公开了一种共享网状保护实现系统，系统中的保护倒换单元用于由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答。采用本发明的方法及系统，能基于共享网状保护的信令内容和传递实现保护倒换。

Description

一种共享网状保护实现方法及系统
技术领域
本发明涉及共享网状保护的基于信令实现保护倒换的技术，尤其涉及一种网络中存在资源抢占、多跨段故障时共享网状保护实现方法及系统。
背景技术
网络拓扑正在日益复杂，人们对业务带宽、性能的要求也在不断提高。共享网状保护具有较高的带宽利用率，并且其保护倒换时间也优于控制平面的业务恢复时间，是一种优选的网络结构。共享网状保护中，保护架构可以采用1:N或者M:N或者(1:1)n保护方式。网络中保护倒换场景非常复杂，如何利用信令机制实现保护倒换十分重要。到目前为止，关于共享网状保护的信令实现方法的标准尚未制定，从而尚未有基于共享网状保护的信令内容和传递实现保护倒换的方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种共享网状保护实现方法及系统，能基于共享网状保护的信令内容和传递实现保护倒换。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种共享网状保护实现方法，该方法包括：共享网状保护中，由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答。
其中，所述信令内容至少包括：请求/状态的类型、请求的工作业务标识、请求的保护路径标识、保护结构的保护类型。
其中，所述倒换请求的信令传递方式具体包括：带内方式、或者带外方式；
其中，所述带内方式沿保护路径随业务传递，带外方式不受路径限制。
其中，该方法还包括：根据所述倒换请求的保护路径标识向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求。
其中，该方法还包括：由保护路径上的节点进行优先级检测；
每个保护路径上的节点比较本地状态优先级与倒换请求信令状态优先级，当本地状态优先级高于倒换请求信令状态优先级时，拒绝倒换请求，并指示上游节点当前本地状态；
当本地状态优先级低于倒换请求信令状态优先级时，继续向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求，如果从首节点至尾节点都未被拒绝倒换请求，则尾节点执行保护倒换并发送反向请求，收到反向请求的节点逐个执行保护倒换并继续发送反向请求，直到首节点完成保护倒换。
其中，该方法还包括：当资源被高优先级工作业务抢占时，共享跨段节点指示被抢占工作业务返回工作路径，或者，倒换到被抢占工作业务的另一条保护路径。
一种共享网状保护实现系统，该系统包括：共享网状保护中的保护倒换单元，用于由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答。
其中，所述信令内容至少包括：请求/状态的类型、请求的工作业务标识、请求的保护路径标识、保护结构的保护类型。
其中，所述倒换请求的信令传递方式具体包括：带内方式、或者带外方式；
其中，所述带内方式随保护路径传递，带外方式不受路径限制。
其中，该系统还包括检测单元，用于由保护路径上的节点进行优先级检测；每个保护路径上的节点比较本地状态优先级与倒换请求信令状态优先级，当本地状态优先级高于倒换请求信令状态优先级时，拒绝倒换请求，并指示上游节点当前本地状态；当本地状态优先级低于倒换请求信令状态优先级时，继续向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求；
所述保护倒换单元，进一步用于如果从首节点至尾节点都未被拒绝倒换请求，则尾节点执行保护倒换并发送反向请求，收到反向请求的节点逐个执行保护倒换并继续发送反向请求，直到首节点完成保护倒换。
本发明的共享网状保护中，由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答。采用本发明，能基于共享网状保护的信令内容和传递实现保护倒换。
附图说明
图1为本发明共享网状保护结构示意图；
图2为本发明保护跨段故障示意图；
图3为本发明高优先级工作业务故障示意图；
图4为本发明低优先级工作业务故障示意图；
图5为本发明保护跨段故障消失示意图；
图6为本发明高优先级工作业务故障消失返回工作示意图；
图7为本发明高优先级工作业务故障消失，低优先级业务进行倒换示意图；
图8为图1结构中，PS2故障产生、W2故障产生、W1故障产生、PS2故障消失处理过程中信令时序图；
图9为图1结构中，W2故障消失、W1故障消失处理过程信令时序图；
图10为本发明M:N结构共享网状保护结构示意图；
图11为本发明M:N结构共享网状保护中低优先级工作业务故障示意图；
图12为本发明高优先级业务抢占保护资源，低优先级业务倒换到另一条保护路径示意图；
图13为本发明信令重新触发示意图。
具体实施方式
本发明是一种基于共享网状保护的信令内容和传递实现保护倒换的方案，通过共享网状保护中信令内容和传递的实现，能够在多种场景下实现共享网状保护。
一种共享网状保护实现方法，该方法主要包括以下内容：
规划共享网状保护中的业务，可以采用1:N或者M:N或者(1:1)n的保护结构；确定业务的优先级，记录节点上的配置信息；每个节点上的配置信息包括该节点所在工作业务标识和保护路径标识，以及保护路径包括的经过本节点的跨段标识和跨段连接信息，如表1所示，表1为节点配置信息表。同一个保护路径，在路径的中间节点上存在两个跨段链接，在两端节点只存在一个跨段链接。根据位于节点本地的该配置信息能获知下一跳的节点。
表1
进一步地，在一个节点上，保护路径状态可以由保护路径包括的跨段状态来获得，如表2所示，表2为保护路径状态信息表，表2同时包含了保护路径跨段的状态。跨段状态包括：跨段故障、跨段锁定、跨段使用、跨段空闲等。
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
表2
进一步地，确定信令内容，信令内容包括：请求/状态的类型、请求的工作业务标识、请求的保护路径标识、保护结构的保护类型。根据信令内容决定执行何种业务操作。其中，请求/状态的类型包括故障、外部命令、保护处理状态。当以n比特传递请求的工作业务标识或请求的保护路径标识时，标识定义为：0代表空信号或无效路径号；1，......，2n-1代表正常业务信号或路径号。保护结构的保护类型包括：倒换类型(单项，双向)；操作类型(非返回式，返回式)。以下以光传送网(OTN)的信令为例，如表3所示，表3为OTN中开销内容表。表4为表3中开销字段的定义表。
表3
表4
进一步地，确定信令传递的实现方式。可以采用带内方式或带外方式传递。带内方式随业务传递，带外方式不受路径限制。信令通道使用保护路径，以逐点的方式传递。
进一步地，确定信令的传递方向。每个保护路径上的节点，根据收到的信令中请求的保护路径标识，来判断沿着哪条路径进行传递。信令发送的下一跳方向根据跨段连接信息确定。来自跨段1的请求，下一跳方向为跨段2，来自跨段2的请求，下一跳方向为跨段1。当信令到达保护路径的两端节点时，由于只存在一个跨段链接，信令转发停止。
进一步地，确定协议类型，可以使用于二相方式或三相方式。这里，所述二相方式是连接保护域内的首尾节点需要经过两次消息的交换(Z-＞A，A-＞Z)。所述三相方式是连接保护域内的首尾节点需要经过三次消息的交换(Z-＞A，A-＞Z，Z-＞A)。本发明由故障检测节点，触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相应的倒换动作；下游节点根据请求信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游请求进行应答。
进一步地，确定信令是否能够向下一跳传递的判决条件。由保护路径上的节点进行判决，节点根据本地状态进行判决，包括跨段的故障状态，跨段的资源占用状态，跨段的外部命令。当判断请求状态的优先级低于本地状态时，则拒绝请求，并指示当前本地状态。
进一步地，当资源被高优先级业务抢占时，共享跨段节点会指示被抢占业务返回工作路径，或者，如果条件允许，则倒换到另一条保护路径。
以下对本发明进行举例阐述。
实例一：以OTN网络为例来说明共享网状保护中基于信令的保护实现方案，信令传递方式为带内开销方式，协议类型为二相方式。
对于图1所示的结构，工作业务W1的优先级低于工作业务W2的优先级。保护跨段PS2发生故障如图2所示，即节点D至节点E发生故障。保护跨段PS2发生故障只影响保护路径P1，不会影响保护路径P2。
当工作业务W2故障时，作为首节点的节点H发送保护倒换请求，请求将工作业务W2倒换到保护路径P2，则请求信令沿途经过节点F、E，最后到达作为尾节点的节点G，G判断请求信令为高优先级请求，首先进行桥接和倒换，然后发送反向请求信令，节点E、F收到反向请求信令后进行桥接，最后节点H收到反向请求信令进行桥接和倒换。信令传递过程如图3所示。
当工作业务W1发生故障时，节点A向节点D发送保护倒换请求，节点D判断本地优先级比请求信令高，则拒绝请求，并指示当前本地状态，即发送保护业务故障给节点A。信令传递过程如图4所示。
当保护跨段故障消失时，节点D检测当前开销，检测出请求信令优先级高于本地优先级，向节点E发送请求信令，节点E检测出本地存在高优先级业务W2占用保护资源，拒绝请求，并指示当前本地状态，即回应高优先级业务W2占用保护资源指示给节点D。信令传递过程如图5所示。
当G-＞H方向故障消失时，节点H检测到故障消失，向节点F发送等待恢复时间(WTR)请求，节点F收到WTR请求后向节点E发送WTR请求，节点E在向下一个节点G发送WTR请求的同时，也会将来自D方向的W1工作故障信令向节点F发送，节点F收到请求信令后向节点C发送，信令传递过程如图6所示。
节点C收到来自节点F的请求信令后，执行桥接倒换，并且向节点F回复反向请求信令。节点F收到反向请求信令后执行桥接，向节点E发送反向请求信令，并且向节点H发送低优先级业务W1占用保护资源。节点H收到请求后返回工作。节点E收到反向请求信令后，执行桥接，向节点D发送反向请求信令，并且向节点G发送低优先级业务W1占用保护资源。节点G收到请求后，返回工作，节点D收到反向请求信令后，执行桥接，并且向节点A发送反向请求系列。节点A收到反向请求信令后执行桥接倒换，将工作业务W1倒换到保护路径P1上。信令传递过程如图7所示。
实例二：以M:N结构共享网状保护为例，描述基于信令的保护实现方案。
对于图10所示的结构，工作业务W1的优先级高于工作业务W2的优先级。工作业务W2发生故障如图11所示。
工作业务W1也发生故障，当保护资源被工作业务W1抢占后，如图12所示，节点C和节点D会分别通知节点E和节点F，保护业务被高优先级业务W1占用。节点F会重新触发告警流程，倒换到保护路径P3。
实例三：以带外方式为例，描述基于信令的保护实现方案。
带外方式的信令传递区别于开销方式的信令传递，带外方式的信令传递不受通道故障限制，而且信令通道不会一直发送信令，因此信令处理上与开销方式略有不同。开销方式是跨段坏了，业务就中断了，用开销方式无法信令传递，但是，带外方式由于不受通道故障限制，因此，信令想传递到那里都行。节点上需要同时记录当前请求状态和远端请求状态。当保护路径节点上导致判决失败的条件消失时，需要发送判决失败消失指示，重新触发上游节点的请求。对于图5保护跨段故障消失后，节点D记录PS1跨段远端存在倒换请求，会发送无请求给节点A，重新激发节点A发送倒换请求，如图13所示。
以下对上述图1中对应的节点配置信息及图2～图7中对应的节点状态信息进行说明。
图1中，节点D的配置信息如表5所示，节点E的配置信息如表6所示，节点F的配置信息如表7所示。
表5
表6
表7
图2中，节点D的状态信息如表8所示，节点E的状态信息如表9所示，节点F的状态信息如表10所示。
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 故障 PS1 空闲 PS2 故障
表8
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 空闲 PS2 空闲 PS3 空闲
P2 空闲 PS3 空闲 PS5 空闲
表9
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 空闲 PS3 空闲 PS4 空闲
P2 空闲 PS3 空闲 PS6 空闲
表10
图3中，节点D的状态信息如表11所示，节点E的状态信息如表12所示，
节点F的状态信息如表13所示。
保护路径标识 保护路径状态 保护路径跨段1 跨段1状态 保护路径跨段2 跨段2状态
P1 故障 PS1 空闲 PS2 故障
表11
表12
表13
图4中，节点D的状态信息如表14所示，节点E的状态信息如表15所示，节点F的状态信息如表16所示。
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 故障 PS1 空闲 PS2 故障
表14
表15
表16
图5中，节点D的状态信息如表17所示，节点E的状态信息如表18所示，节点F的状态信息如表19所示。
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 空闲 PS1 空闲 PS2 空闲
表17
表18
表19
图6中，节点D的状态信息如表20所示，节点E的状态信息如表21所示，节点F的状态信息如表22所示。
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 空闲 PS1 空闲 PS2 空闲
表20
表21
表22
图7中，节点D的状态信息如表23所示，节点E的状态信息如表24所示，节点F的状态信息如表25所示。
保护路径标识 保护路径状态 跨段1标识 跨段1状态 跨段2标识 跨段2状态
P1 忙碌 PS1 被P1使用 PS2 被P1使用
表23
表24
表25
一种共享网状保护实现系统，该系统包括：共享网状保护中的保护倒换单元，保护倒换单元用于由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答。
这里，信令内容至少包括：请求/状态的类型、请求的工作业务标识、请求的保护路径标识、保护结构的保护类型。这里需要指出的是：信令包括倒换请求、反向应答请求等与倒换有关的信令。
这里，该倒换请求的信令传递方式具体包括：带内开销方式、或者带外方式；其中，所述带内开销方式在传递时采用逐点传递，受通道故障限制，随保护路径传递；所述带外方式不受通道故障限制，无需逐点传递，不受路径限制。
这里，该系统还包括检测单元，检测单元用于由保护路径上的节点进行优先级检测；每个保护路径上的节点比较本地状态优先级与倒换请求信令状态优先级，当本地状态优先级高于倒换请求信令状态优先级时，拒绝倒换请求，并指示上游节点当前本地状态；当本地状态优先级低于倒换请求信令状态优先级时，继续向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求。保护倒换单元进一步如果从首节点至尾节点都未被拒绝倒换请求，则尾节点执行保护倒换并发送反向请求，收到反向请求的节点逐个执行保护倒换并继续发送反向请求，直到首节点完成保护倒换。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种共享网状保护实现方法，其特征在于，该方法包括：共享网状保护中，由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容及本地状态决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答；由保护路径上的节点进行优先级检测；每个保护路径上的节点比较本地状态优先级与倒换请求信令状态优先级，当本地状态优先级高于倒换请求信令状态优先级时，拒绝倒换请求，并指示上游节点当前本地状态；当本地状态优先级低于倒换请求信令状态优先级时，继续向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求，如果从首节点至尾节点都未被拒绝倒换请求，则尾节点执行保护倒换并发送反向请求，收到反向请求的节点逐个执行保护倒换并继续发送反向请求，直到首节点完成保护倒换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令内容至少包括：请求/状态的类型、请求的工作业务标识、请求的保护路径标识、保护结构的保护类型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述倒换请求的信令传递方式具体包括：带内方式、或者带外方式；
其中，所述带内方式沿保护路径随业务传递，带外方式不受路径限制。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据所述倒换请求的保护路径标识向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当资源被高优先级工作业务抢占时，共享跨段节点指示被抢占工作业务返回工作路径，或者，倒换到被抢占工作业务的另一条保护路径。
6.一种共享网状保护实现系统，其特征在于，该系统包括：故障检测节点、所述故障检测节点包括共享网状保护中的保护倒换单元，用于由故障检测节点触发倒换请求，并根据下游节点的应答执行相对应的保护倒换；下游节点根据倒换请求的信令内容及本地状态决定继续按照指定路径传递，或者对上游节点的请求进行应答；所述系统还包括：保护路径上的节点，所述保护路径上的节点包括检测单元，用于由保护路径上的节点进行优先级检测；每个保护路径上的节点比较本地状态优先级与倒换请求信令状态优先级，当本地状态优先级高于倒换请求信令状态优先级时，拒绝倒换请求，并指示上游节点当前本地状态；当本地状态优先级低于倒换请求信令状态优先级时，继续向指定路径的下一个节点传递所述倒换请求；
所述保护倒换单元，进一步用于如果从首节点至尾节点都未被拒绝倒换请求，则尾节点执行保护倒换并发送反向请求，收到反向请求的节点逐个执行保护倒换并继续发送反向请求，直到首节点完成保护倒换。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信令内容至少包括：请求/状态的类型、请求的工作业务标识、请求的保护路径标识、保护结构的保护类型。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述倒换请求的信令传递方式具体包括：带内方式、或者带外方式；
其中，所述带内方式随保护路径传递，带外方式不受路径限制。
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