CN105337761B - 一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法及端点设备 - Google Patents

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Abstract

一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法及端点设备，涉及通信传输中的自动保护倒换领域，工作路径出现故障，发送端设备向所有保护路径发送含有故障信息的APS消息；对于共享保护路径，共享段的第一个节点将占用状态信息加入APS消息发送到下游节点；接收端设备收所有APS消息，根据选择机制选择最优保护路径，选择机制为：存在专有保护路径，按照预先设置的顺序选择专有保护路径；没有专有保护路径，存在空闲保护路径时，按预先设置的顺序选择空闲保护路径；只存在已被占用的共享保护路径时，按照共享保护路径上业务的优先级由低到高的顺序，抢占共享保护路径。本发明自动选择最优的保护路径，保护资源得到充分利用，避免发生多次倒换。

Description

一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法及端点设备
技术领域
本发明涉及通信传输中的自动保护倒换领域，具体来讲是一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法及端点设备。
背景技术
APS(Automatic Protection Switching，自动保护倒换)目前已广泛应用于通信领域。在一个保护域内，当业务工作路径发生故障时，可以通过自动保护倒换协议，快速将业务倒换至保护路径上。
在网络中，一条工作路径可以有多条保护路径，这些保护路径状态可能有以下几种情况：
1、为该条工作路径专有，即，未与其他工作路径共享资源；
2、与其他工作路径共享保护资源，但尚未被占用；
3、与其他工作路径共享保护资源，已被占用。
多条保护路径同时保护一条业务时，这些保护路径可能存在与其他业务共享资源的情况，并且，每个业务的保护机制是分开独立的；当工作路径上发生故障时，由于该条工作路径的端点设备无法感知各条保护路径共享段保护资源当前的状态，有可能会抢占优先级较高的业务所在工作路径，从而导致优先级较高的工作业务重新选择保护路径，发生多次倒换的情况，影响业务传输效率；另外，未被占用的保护路径没有被选择，导致保护资源无法得到充分利用。
如何选择最优保护路径，以达到保护资源利用率最优、且避免发生多次保护倒换动作，需要一种协商方法，使得共享保护资源的各工作路径能够选择最优保护路径。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法及端点设备，自动选择最优的保护路径，使保护资源得到充分利用，避免发生多次倒换，保障业务传输效率。
为达到以上目的，本发明采取一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法，当工作路径出现故障时，位于所述工作路径两端的端点设备，其中先检测到故障的一个作为发送端设备，另一个作为接收端设备，发送端设备向出现故障的工作路径的所有保护路径发送含有故障信息的APS消息；对于专有保护路径，APS消息直接发送至接收端设备；对于多条保护路径中的共享保护路径，所述APS消息达到共享保护路径中共享段的第一个节点后，该节点将此时共享保护路径的占用状态信息加入所述APS消息，继续发送到下游节点直至接收端设备；接收端设备收到所有保护路径的APS消息，根据选择机制选择最优保护路径，所述选择机制为：存在专有保护路径时，按照预先设置的顺序选择专有保护路径；当没有专有保护路径，存在空闲保护路径时，按预先设置的顺序选择空闲保护路径；当只存在已被占用的共享保护路径时，按照共享保护路径上业务的优先级由低到高的顺序，抢占共享保护路径。
在上述技术方案的基础上，对于多条保护路径中的共享保护路径，当共享路径上存在多个共享段，每个共享段的第一个节点将比较占用该共享段的业务的优先级与APS消息字节中的优先级，若占用共享段的业务的优先级较高，更新APS消息中的占用状态信息。
在上述技术方案的基础上，所述占用状态信息包括两部分，一部分为占用状态，包括占用和无占用，另一部分为占用所述共享段的业务的优先级信息。
在上述技术方案的基础上，所述专有保护路径只有一条时，选择该专有保护路径；当没有专有保护路径，且只存在一条空闲保护路径时，直接选择该条空闲保护路径。
在上述技术方案的基础上，当只存在已被占用的共享保护路径时，只有所述共享保护路径上业务的优先级低于工作路径上的业务的优先级时，共享保护路径才能被抢占；被抢占的业务再次选择最优保护路径，进行倒换。
在上述技术方案的基础上，所述接收端设备选择最优保护路径后，将业务倒换到所述最优保护路径上。
在上述技术方案的基础上，所述选择机制中，专有保护路径预先设置的选择顺序为，按照专有保护路径ID由小到大选择；空闲保护路径预先设置的选择顺序为，按照空闲保护路径ID由小到大选择。
本发明还采取一种多保护路径之间的端点设备，包括：接收单元，用于在工作路径出现故障时，接收检测到故障的端点设备发送的APS信息，并发送至信息获取单元；信息获取单元，用于从接收的APS信息中获取当前工作路径故障情况和各条保护路径的占用状态信息，并将占用状态信息发送至选择单元；选择单元，用于根据所述占用状态信息，按照选择机制选择最优保护路径，将最优保护路径的ID发送至倒换单元；倒换单元，用于接收到最优保护路径的ID后，将工作路径上的业务倒换至该ID所对应的保护路径上。
在上述技术方案的基础上，所述APS信息中包括故障信息和保护路径的占用状态信息。
在上述技术方案的基础上，所述占用状态信息包括占用状态以及占用保护路径的业务的优先级信息，占用状态用于表明该保护路径是否被占用，优先级信息用于表明占用该保护路径的业务的优先级的高低。
本发明的有益效果在于：当工作路径发生故障时，其两端的一个端点设备检测故障，并向所有属于该工作路径的保护路径发送含有故障信息的APS消息，APS消息在通过共享段的第一个节点时，将此时共享段的占用状态信息加入该APS消息发送到下游节点直至接收端设备，接收端设备通过各条保护路径的当前状态，根据选择机制选择最优保护路径，产生业务倒换，使保护资源合理利用。同时，在抢占保护路径时，最先选择抢占最低优先级业务所占用的保护路径，可以避免网络中发生多次倒换，保障业务传输效率。
附图说明
图1为本发明多保护路径之间的最优保护路径选择及倒换流程图；
图2为本发明多保护路径之间的端点设备示意图；
图3为本发明实施例多保护路径组网图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明多保护路径之间的最优保护路径选择方法以及倒换，适用于PTN网络系统、OTN网络系统等，具体包括如下步骤：
S101.当工作路径出现故障时，由于业务是双向的，工作路径两端的端点设备都有可能检测到故障，为了便于描述，将选检测到故障的一个端点设备作为发送端设备，另一个作为接收端设备，发送端点设备向该出现故障的工作路径的所有保护路径发送含有故障信息的APS消息。并判断多条保护路径中，是专有保护路径，还是共享保护路径；若是专有保护路径，进入S102；若是共享保护路径，进入是103。
S102.对于专有保护路径，发送端设备将APS消息直接发送至接收端设备，进入S104。
S103.对于多条保护路径中的共享保护路径，当APS消息达到共享保护路径中共享段的第一个节点后，该节点将此时该保护路径的占用状态信息加入该APS消息的字节，继续发送到下游节点直至接收端设备，进入S104。其中，当共享路径上存在多个共享段，每个共享段的第一个节点将比较占用该共享路径的优先级与APS消息字节中的优先级，若占用共享段的业务的优先级较高，更新APS消息中的占用状态信息。所述占用状态信息包括两部分，一部分为占用状态，包括占用和无占用，另一部分为占用所述共享段的业务的优先级信息。
S104.接收端设备收到所有保护路径的APS消息，判断是否存在专有保护路径，若是，进入S105；若否，进入S108。
S105.所述专有保护路径是否多于1条，若是，进入S106；若否，进入S107。
S106.按照预先设置的顺序选择专有保护路径，优选的，按照专有保护路径ID由小到大的顺序选择最优保护路径，ID小优先选择，进入S117。
S107.将该条专有保护路径作为最优保护路径，进入S117。
S108.判断是否存在空闲保护路径，即未被占用的保护路径，若是，进入S109；若否，进入S112。
S109.判断空闲保护路径是否多于1条，若是，进入S110；若否，进入S111。
S110.按预先设置的顺序选择空闲保护路径，优选的，按照空闲保护路径ID由小到大的顺序选择最优保护路径，ID小优先选择，进入S117。
S111.将该条空闲保护了路径作为最优保护路径，进入S117。
S112.判断是否存在可以被抢占的共享保护路径，若是，进入S114；若否，进入S113。其中，只有所述共享保护路径上业务的优先级低于工作路径上的业务的优先级时，共享保护路径才能被抢占。
S113.无可用保护路径，业务将不进行倒换。
S114.判断可被抢占的共享保护路径是否大于1条，若否，进入S115；若是，进入S116。
S115.抢占该共享保护路径，将业务倒换到抢占的共享保护路径上，结束。
S116.按照共享保护路径上业务的优先级由低到高的顺序，抢占共享保护路径，防止网络中发生多次倒换，将需要抢占的共享保护路径作为最优保护路径，进入S117。
S117.将业务倒换到最优保护路径。
在上述步骤中，当某一保护路径被抢占后，其保护路径上原有的业务会按照上述方式进行再次倒换。而当产生故障工作路径恢复正常，业务将从保护路径回切至工作路径，使保护路径可以被其他工作路径业务占用。
如图2所示，本发明多保护路径之间的端点设备，包括接收单元、信息获取单元、选择单元和倒换单元，具体内容如下：
接收单元，用于在工作路径出现故障时，接收检测到故障的端点设备发送的APS信息，APS信息中包括故障信息以及保护路径的占用状态信息，并将APS信息发送至信息获取单元。
信息获取单元，根据从接收单元收到的APS信息，获取故障信息以及保护路径的占用状态信息，并将占用状态信息发送至选择单元。其中，占用状态信息包括占用状态，以及占用保护路径的业务的优先级信息，占用状态用于表明该保护路径是否被占用，优先级信息用于标明占用该保护路径的业务的优先级的高低。
选择单元，用于根据其收到的占用状态信息，按照选择机制选择最优保护路径，将最优保护路径的ID发送至倒换单元。
倒换单元，用于接收到最优保护路径的ID后，将工作路径上的业务倒换至该ID所对应的保护路径上。
下面以具体实施例详细说明本发明内容。
如图3所示，为多保护路径组网图，本实施例中，A、B分别为端点设备，C、D、E、F为中间节点，A、B两端点设备之间涉及3条工作路径，分别为W1、W2和W3，这3条工作路径所对应的保护路径如表1所示。
表1：业务保护配置表
所有的工作路径和保护路径预先配置好，由于A、B端点设备之间有2条路径(2组光纤)，一条为工作路径，一条为专有保护路径，工作路径上的业务优先级为W1＞W2＞W3。
以W1的工作路径出现故障为例，W1所对应的保护路径有3条，分别为W1-P1，W1-P2及W1-P3，3条保护路径的具体境况如表2所示。
表2：W1的各保护路径共享情况
如果W1在A-B之间的工作路径发生故障，A端点设备检测到该故障，并向属于W1的3条保护路径W1-P1、W1-P2以及W1-P3发送APS消息，其中包括故障SD。
当W1-P2以及W1-P3保护路径上的APS消息通过共享段的第一个节点时，共享段的第一个节点，即W1-P2的E节点、W1-P3的A节点；将该共享段的占用状态信息MiNi，通过APS消息传送给接收设备(B端点设备)。MiNi占用APS消息的1个字节，其中Mi表示非占用或占用状态，Ni表示占用此保护路径i的业务的优先级；其中MiNi的取值如表3所示。
表3：占用状态信息取值
A、B端点设备均包括接收单元，信息获取单元，选择单元以及倒换单元。
当3条保护路径都空闲且无故障时，B端点设备的接收单元将收到来自3条保护路径的APS消息，并把该APS消息传递给信息获取单元。信息获取单元将获得各条保护路径的占用状态信息M1N1、M2N2、M3N3均为(0,0)，并将信息传递给选择单元；因为W1-P1为专用路径，选择单元按照所述选择机制，将W1-P1选为最优保护路径，并将路径ID＝1传递给倒换单元，倒换单元将W1业务倒换至W1-P1。
当没有专有路径或专有路径不可用时，B端点设备的接收单元，将收到来自2条保护路径的APS消息或专有路径的APS消息为SD-P(即保护路径信号失效)。当此时保护路径W1-P3的共享段资源A-D已被W3资源占用，同时，保护路径W1-P2处于无占用(空闲)状态，信息获取单元将获得保护路径W1-P2的M2N2为(0,0)，保护路径W1-P3的M3N3为(1,3)。选择单元将按照所述选择机制，将处于空闲状态的保护路径W1-P2选择为最优保护路径，并将该保护路径ID＝2传递给倒换单元，倒换单元将W1业务倒换至W1-P2。
当没有专有路径或专有路径不可用时，且保护路径W1-P2及W1-P3的共享段资源都已被占用，B端点设备将通过APS消息获取该W1-P2保护路径的M2N2为(1,2)，W1-P3保护路径的M2N2为(1,3)，信息获取单元将该保护路径的状态传递给选择单元。由于W1-P2和W1-P3两条保护路径的共享段都被占用，选择机制将根据占用该保护路径的业务W2及W3的优先级，判断W1业务能否对该资源进行抢占。由于W1的业务优先级为1，高于W2的业务优先级2和W2的业务优先级3，所以W1能够抢占W1-P2和W1-P3两条保护路径的共享段，即W1-P2和W1-P3两条保护路径皆可用。此时根据选择机制将选择业务优先级较低的保护路径进行抢占，由于W1-P2上的业务W2的业务优先级为2，W1-P3上的业务W3的业务优先级为3，W2的业务优先级高于W3的业务优先级；W1将优先占用保护路径W1-P3。如果W1选择抢占保护路径W1-P2，W2的保护路径被抢占，W2将重新选择保护路径。当2条保护路径都可以被抢占时，选择较低优先级的路径进行抢占可以减少网络上的业务倒换次数。在选择单元将保护路径W1-P3选为倒换路径后，将该保护路径的ID＝3传递给倒换单元，倒换单元将W1业务倒换至W1-P3。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于，当工作路径出现故障时，位于所述工作路径两端的端点设备，其中先检测到故障的一个作为发送端设备，另一个作为接收端设备，发送端设备向出现故障的工作路径的所有保护路径发送含有故障信息的自动保护倒换APS消息；
对于专有保护路径，APS消息直接发送至接收端设备；
对于多条保护路径中的共享保护路径，所述APS消息达到共享保护路径中共享段的第一个节点后，该节点将此时共享保护路径的占用状态信息加入所述APS消息，继续发送到下游节点直至接收端设备；
接收端设备收到所有保护路径的APS消息，根据选择机制选择最优保护路径，所述选择机制为：存在专有保护路径时，按照预先设置的顺序选择专有保护路径；当没有专有保护路径，存在空闲保护路径时，按预先设置的顺序选择空闲保护路径；当只存在已被占用的共享保护路径时，按照共享保护路径上业务的优先级由低到高的顺序，抢占共享保护路径。
2.如权利要求1所述的多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于：对于多条保护路径中的共享保护路径，当共享路径上存在多个共享段，每个共享段的第一个节点将比较占用该共享段的业务的优先级与APS消息字节中的优先级，若占用共享段的业务的优先级较高，更新APS消息中的占用状态信息。
3.如权利要求1所述的多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于：所述占用状态信息包括两部分，一部分为占用状态，包括占用和无占用，另一部分为占用所述共享段的业务的优先级信息。
4.如权利要求1所述的多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于：所述专有保护路径只有一条时，选择该专有保护路径；当没有专有保护路径，且只存在一条空闲保护路径时，直接选择该条空闲保护路径。
5.如权利要求1所述的多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于：当只存在已被占用的共享保护路径时，只有所述共享保护路径上业务的优先级低于工作路径上的业务的优先级时，共享保护路径才能被抢占；被抢占的业务再次选择最优保护路径，进行倒换。
6.如权利要求1所述的多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于：所述接收端设备选择最优保护路径后，将业务倒换到所述最优保护路径上。
7.如权利要求1所述的多保护路径之间的最优保护路径选择方法，其特征在于：所述选择机制中，专有保护路径预先设置的选择顺序为，按照专有保护路径ID由小到大选择；空闲保护路径预先设置的选择顺序为，按照空闲保护路径ID由小到大选择。
8.一种基于权利要求1的多保护路径之间的端点设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于在工作路径出现故障时，接收检测到故障的端点设备发送的APS信息，并发送至信息获取单元；
信息获取单元，用于从接收的APS信息中获取当前工作路径故障情况和各条保护路径的占用状态信息，并将占用状态信息发送至选择单元；
选择单元，用于根据所述占用状态信息，按照选择机制选择最优保护路径，将最优保护路径的ID发送至倒换单元；
倒换单元，用于接收到最优保护路径的ID后，将工作路径上的业务倒换至该ID所对应的保护路径上。
9.如权利要求8所述的多保护路径之间的端点设备，其特征在于：所述APS信息中包括故障信息和保护路径的占用状态信息。
10.如权利要求8所述的多保护路径之间的端点设备，其特征在于：所述占用状态信息包括占用状态以及占用保护路径的业务的优先级信息，占用状态用于表明该保护路径是否被占用，优先级信息用于表明占用该保护路径的业务的优先级的高低。
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