CN105577405A - 降低potn系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统，所述方法包括：获取上报的软伪线HW告警报文；解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。本发明采用模拟软伪线HW技术对告警和保护倒换命令进行封装，并制定了相关的报文格式，使得系统在执行保护倒换过程中，保护通道能够快速、可靠、有效地进行倒换，从而显著降低了集中式保护倒换的时间。

Description

降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，尤其涉及在多业务、大容量的PTN(PacketTransportNetwork，分组传送网)和OTN(OpticalTransportNetwork，光传送网)融合的POTN((Packet-OpticalTransportNetwork，分组光传送网)系统中的降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统。
背景技术
随着‘OTN下沉’和‘PTN上浮’的趋势越来越显，以太网、SDH(SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系)和OTN业务等多业务大承载的需求也越来越紧迫，故POTN系统应运而生。
分组光传送网(POTN)是深度融合分组传送和光传送技术的一种传送网，它基于统一分组交换平台，可同时支持L2交换(Ethernet/MPLS)和L1交换(OTN/SDH)，使得POTN在不同的应用和网络部署场景下，功能可被灵活地进行裁减和增添。其主要完成了GB/s到TB/s级速率的业务传输，并大量分布于通信接入、城域和主干传输系统中。其地位的重要性就如同连接于两地的主干线，一旦出现主干线毁坏等故障将导致大量的业务被中断，针对该种情况，业内研究人员专门设计了可靠的主干线业务保护系统，以提高POTN传输网络的生存能力，完善和提高保护倒换技术。
保护倒换技术在PTN和OTN系统中是不可缺少的关键技术，随着近年来两者的融合，在带宽、通道或槽位数增加，保护组数也随之增加，所以快速、可靠、有效的保护倒换实现方法显得尤其重要。当网络发生故障时，随着业务和容量的增加，为提高POTN网络生成能力，就必须为POTN网络的承载业务提供更快速、合理的保护倒换机制，使得受影响的主干业务能够快速地被安排到预先分配好的保护路径进行传送，以此来最大程度地恢复和保护受影响的业务。
保护倒换结构主要有分布式控制模式和集中式控制模式，分布式控制模式的优点是无效率问题，无背板容量限制，但缺点是只适用于协议稳定的保护，一旦开发完成，后期协议不能轻易进行调整，系统涉及硬件改动较大；集中式控制模式的优点是开发周期短，协议调整快速，没有明显功能缺陷，但缺点是效率负载有缺陷，多保护组下倒换容易超时。
可见，当前超大容量的POTN中通常采取了集中式控制模式，所以解决效率负载有缺陷，多保护组下倒换超时的问题就非常关键。
发明内容
基于此，本发明实施例的目的在于提供一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统。
本发明实施例采用以下技术方案实现：
一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，包括：
获取上报的软伪线HW(HighWay，快速通信通道)告警报文；
解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
优选地，解析所述软伪线HW告警报文并依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策的步骤包括：
缓存并解析所述软伪线HW告警报文；
依据告警报文解析结果以及预配置的保护倒换策略执行至少一保护倒换处理，并据此确定至少一保护倒换决策。
优选地，所述保护倒换处理被设置为并行处理模式。
优选地，在可编程器件FPGA中依据告警报文解析结果以及预配置的保护倒换策略执行所述至少一保护倒换处理。
一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，包括：
业务告警状态检测单元，用于获取上报的软伪线HW告警报文；
软伪线HW报文解析单元，用于解析所述软伪线HW告警报文；
保护倒换算法实现单元，用于依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策；
软伪线HW报文封装单元，用于将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
优选地，所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置还包括：
报文缓存单元，用于缓存所述软伪线HW告警报文；
保护倒换配置单元，用于预先配置保护倒换策略；
以及，所述保护倒换算法实现单元依据软伪线HW报文解析单元提供的告警报文解析结果以及保护倒换配置单元提供的预配置的保护倒换策略执行至少一保护倒换处理，并据此确定至少一保护倒换决策。
优选地，所述保护倒换算法实现单元采取并行处理模式执行所述至少一保护倒换处理。
优选地，所述保护倒换算法实现单元为可编程器件FPGA。
一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的系统，包括：
业务版和/或交叉板，用于上报软伪线HW告警报文；
主控板，用于获取所述软伪线HW告警报文，以及进一步用于解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
优选地，主控板包含的可编程器件FPGA依据发送轮询策略将所述软伪线HW决策报文发送到硬件软伪线HW高速通信通道上；
以及业务版和/或交叉板在获取到所述软伪线HW决策报文后对其进行解析处理，并依据决策报文解析结果执行相应的保护倒换工作。
本发明实施例提供的降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，采用模拟软伪线HW技术对告警和保护倒换命令进行封装，并制定了相关的报文格式，使得系统在执行保护倒换过程中，保护通道能够快速、可靠、有效地进行倒换，从而显著降低了集中式保护倒换的时间。
附图说明
图1为传统的集中式保护倒换的系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的集中式保护倒换的系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法流程示意图；
图4为本发明实施例主控板FPGA实现保护倒换的结构示意图；
图5为本发明实施例中软伪线HW告警报文格式示意图；
图6本发明实施例中软伪线HW决策报文格式示意图；
图7本发明实施例中快速保护倒换实现流程示意图；
图8为本发明实施例提供的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图2以及图3所示，本发明实施例提供的一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，包括下述步骤：
S10、获取上报的软伪线HW告警报文；
S20、解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
本实施例提供的所述方法采用模拟软伪线HW技术对业务版和/或交叉板上报的告警信息以及主控板下发的保护倒换命令进行封装，并且在传统的集中式保护倒换的结构上，重新定义了软HW报文并制定了相关的报文格式。
现以主控板配置保护倒换策略，以及在业务板检测并上报告警后，主控板完成保护倒换算法，然后下发保护倒换命令至业务板，最终由交叉板(Selector)实现工作/保护通道间的切换来说明本发明。
对于所述步骤S10，如图4所示，其为主控板FPGA实现保护倒换的结构图，由图4告警上行方向可知，业务板告警主要包括：基本信息、TMS、TMP/TMC、MS、ETH以及APS告警等。
业务板将上述告警，按照图5提供的报文封装格式封装好，该格式类似于以太网报文，可以通过DA/SA及VlanID来完成数据包的转发到主控板FPGA进行解析处理。
图5所示的软HW报文定义了三种格式，但实际上都是类似的，有相同的23个字节的报文头，不同的在于根据不同告警类型，其净荷部分不相同。其中：基本信息主要用于传递业务板的基本信息如槽位号、板类型等，最大可支持124个字节净荷信息；APS告警信息专门用于传输APS保护倒换的告警信息，最大支持288条APS告警信息；而TMS、TMP/TMC、MS和ETH等告警信息则归为一类，最大可支持505条告警信息。
对于所述步骤S20，本实施例中，解析所述软伪线HW告警报文并依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策的步骤包括：
S201、缓存并解析所述软伪线HW告警报文；
S202、依据告警报文解析结果以及预配置的保护倒换策略执行至少一保护倒换处理，并据此确定至少一保护倒换决策。
首先获取来自主控板APS软件通过CPU总线的配置，如保护倒换类型，保护组等。整个保护倒换配置及运行实现的方法如图7所示的流程图所示，其只需要通过软件进行配置，其余的保护倒换算法和操作都由主控FPGA和业务板间的软HW通信实现。
在主控板接收到业务板上送的软HW告警报文后，将各个业务板封装和上送的告警信息缓存，然后按照主控板APS软件配置的保护倒换方式，分别进行MSP保护倒换处理、MPLS-FRR保护倒换处理、LSP/PW线性保护倒换处理、VPN保护倒换处理和APS信息接收处理等，从而完成保护倒换算法，准备进行保护倒换决策下发。
本实施例中，所述保护倒换处理被设置为并行处理模式。所有的保护倒换算法都能同时进行，减少了保护倒换的运算时间，特别是在保护组众多的POTN系统中。
另外，如图1所示，集中式控制模式主要由告警监测(Monitor)、工作/保护通道执行选择(Selector)以及保护倒换控制(APST)三部分构成，而倒换时间的精度也由这三部分决定。发明人发现：传统方法中，告警监测(Monitor)通常由业务板成帧器完成，告警及保护信息传递通道由以太网口实现，保护倒换控制主要由主控板APS软件中的保护算法单元完成，采用该现有的方式，其制约保护倒换时间的地方主要体现在：保护算法单元实现方案以及告警及保护信息传递通道上，而这两部分功能都是在软件层面进行操作的，没有直接通过可编程器件(FPGA)等快速硬件执行器来实现。
因此，在本实施例中，在可编程器件FPGA中依据告警报文解析结果以及预配置的保护倒换策略执行所述至少一保护倒换处理。主控板与业务板、交叉板间的报文传递采用FPGA模拟软伪线(软HW)的方式进行封装和传递，这使得报文能以最快时间交换，这是最接近底层硬件的处理，也可以最大限度的节省时间。
如图6所示，为主控板完成保护倒换算法，下发保护倒换决策到业务板和交叉板的软HW报文格式，其与接收方向的告警报文格式类似，同样由报文23个报文头加N个净荷字节组成，N由不同的决策报文类型决定。
本实施例中，下发的决策报文定义了4个格式，包括基本信息、APS决策信息、MSP决策信息以及其它保护倒换决策信息(包括MPLSFRR决策信息、LSP/PW决策信息和VPN决策结果信息)。如图3所示，各种封装好的报文将在主控板的FPGA处理中按发送轮询的方法进行调度发送到硬件软HW高速通信通道上，最后经过三层交换芯片转发。业务板和交叉板接收到决策报文，按相应格式解析出保护倒换命令后，从而完成相应的工作与保护通道的切换工作。
可见，本发明实施例首先将接收到的业务板和/或交叉板封装的软伪线HW告警报文进行解析，并直接在可编程器件FPGA中实现保护倒换算法，上层APS软件只需要完成保护倒换的配置。再根据网管配置的保护倒换方式及告警类型，确定至少一保护倒换决策，然后再通过将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文下发到业务板和/或交叉板执行倒换操作。采用该方法，使得系统在执行保护倒换过程中，保护通道能够快速、可靠、有效地进行倒换，从而显著降低了集中式保护倒换的时间。
如图8所示，本发明实施例还提供了一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，包括：
业务告警状态检测单元，用于获取上报的软伪线HW告警报文；
软伪线HW报文解析单元，用于解析所述软伪线HW告警报文；
保护倒换算法实现单元，用于依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策；
软伪线HW报文封装单元，用于将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
本实施例中，所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置还包括：
报文缓存单元，用于缓存所述软伪线HW告警报文；
保护倒换配置单元，用于预先配置保护倒换策略；
以及，所述保护倒换算法实现单元依据软伪线HW报文解析单元提供的告警报文解析结果以及保护倒换配置单元提供的预配置的保护倒换策略执行至少一保护倒换处理，并据此确定至少一保护倒换决策。
其中，所述保护倒换算法实现单元采取并行处理模式执行所述至少一保护倒换处理。
所述保护倒换算法实现单元为可编程器件FPGA。
本发明实施例提供的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，首先将接收到的业务板和/或交叉板封装的软伪线HW告警报文进行解析，并直接在可编程器件FPGA中实现保护倒换算法，上层APS软件只需要完成保护倒换的配置。再根据网管配置的保护倒换方式及告警类型，确定至少一保护倒换决策，然后再通过将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文下发到业务板和/或交叉板执行倒换操作。使得在执行保护倒换过程中，保护通道能够快速、可靠、有效地进行倒换，从而显著降低了集中式保护倒换的时间。
相应地，参考图3所示，本发明实施例还提供了一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的系统，包括：
业务版和/或交叉板，用于上报软伪线HW告警报文；
主控板，用于获取所述软伪线HW告警报文，以及进一步用于解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
主控板包含的可编程器件FPGA依据发送轮询策略将所述软伪线HW决策报文发送到硬件软伪线HW高速通信通道上；
以及业务版和/或交叉板在获取到所述软伪线HW决策报文后对其进行解析处理，并依据决策报文解析结果执行相应的保护倒换工作。
对于所述保护倒换的具体实施过程可参考上文所述，此处不再桌数。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，其特征在于，包括：
获取上报的软伪线HW告警报文；
解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
2.如权利要求1所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，其特征在于，解析所述软伪线HW告警报文并依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策的步骤包括：
缓存并解析所述软伪线HW告警报文；
依据告警报文解析结果以及预配置的保护倒换策略执行至少一保护倒换处理，并据此确定至少一保护倒换决策。
3.如权利要求2所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，其特征在于，所述保护倒换处理被设置为并行处理模式。
4.如权利要求2所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的方法，其特征在于，在可编程器件FPGA中依据告警报文解析结果以及预配置的保护倒换策略执行所述至少一保护倒换处理。
5.一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，其特征在于，包括：
业务告警状态检测单元，用于获取上报的软伪线HW告警报文；
软伪线HW报文解析单元，用于解析所述软伪线HW告警报文；
保护倒换算法实现单元，用于依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策；
软伪线HW报文封装单元，用于将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
6.如权利要求5所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，其特征在于，还包括：
报文缓存单元，用于缓存所述软伪线HW告警报文；
保护倒换配置单元，用于预先配置保护倒换策略；
以及，所述保护倒换算法实现单元依据软伪线HW报文解析单元提供的告警报文解析结果以及保护倒换配置单元提供的预配置的保护倒换策略执行至少一保护倒换处理，并据此确定至少一保护倒换决策。
7.如权利要求6所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，其特征在于，所述保护倒换算法实现单元采取并行处理模式执行所述至少一保护倒换处理。
8.如权利要求6所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的装置，其特征在于，所述保护倒换算法实现单元为可编程器件FPGA。
9.一种降低POTN系统集中式保护倒换时间的系统，其特征在于，包括：
业务版和/或交叉板，用于上报软伪线HW告警报文；
主控板，用于获取所述软伪线HW告警报文，以及进一步用于解析所述软伪线HW告警报文，依据告警报文解析结果确定至少一保护倒换决策，以及将所述至少一保护倒换决策封装成软伪线HW决策报文并下发。
10.如权利要求9所述的降低POTN系统集中式保护倒换时间的系统，其特征在于，主控板包含的可编程器件FPGA依据发送轮询策略将所述软伪线HW决策报文发送到硬件软伪线HW高速通信通道上；
以及业务版和/或交叉板在获取到所述软伪线HW决策报文后对其进行解析处理，并依据决策报文解析结果执行相应的保护倒换工作。
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