CN106160844B - 自动交换光网络通道收发路径一致性的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法及装置。本发明可以有效判断ASON通道在恢复和返回瞬间通道收发路径是否一致，可应用于工程验收或运行维护，支撑ASON承载光纤纵差继电保护技术的实际应用。

Description

自动交换光网络通道收发路径一致性的测试方法及装置

技术领域

本发明是一种自动交换光网络通道收发路径一致性的测试方法及装置，属于自动交换光网络通道收发路径一致性的测试方法及装置的创新技术。

背景技术

目前电力通信传输网主要采用SDH技术。SDH对业务的保护是基于通道或复用段的环保护，只能抵御N-1故障，N-2故障会导致业务通道中断。自动交换光网络（简称ASON）技术通过在SDH基础上增加控制平面，实现动态重路由恢复（以下简称恢复），只要业务源宿节点之间有可达路由，ASON控制平面（以下简称ASON）即可自动恢复业务通道，可抵御多点故障。

光纤纵差继电保护目前的主要通信方式之一就是基于SDH的2M电路。由于光纤纵差继电保护要求通道必须收发路径一致，而SDH的自愈环保护无法保证这一点，因此光纤纵差继电保护2M电路不能配置自愈环，可靠性低。

ASON动态重路由恢复有两种模式：先建后拆和先拆后建。先建后拆模式下，仍然不能保证通道收发路径一致；只有先拆后建模式下，才能保证通道收发路径一致。中国南方电网有限责任公司的发明专利“一种基于先拆后建的自动交换传送网自愈恢复方法”（CN201210415370.2）提出一种基于先拆后建的恢复模式，保证ASON通道收发路径始终一致，是ASON承载光纤纵差继电保护业务的必要条件。

当通道处于稳定状态时，可以通过网络管理系统（以下简称网管）查看ASON设备上的交叉连接，从而判断ASON通道收发路径是否一致。但是，当ASON通道恢复和返回瞬间，由于ASON设备交叉连接的状态在ms级的时间段内迅速变化，通过网管无法查看，因此目前没有测试ASON通道收发路径是否一致的方法。鉴于目前ASON设备有的采用先建后拆模式、有的采用先拆后建模式，而且光纤纵差保护业务不允许通道收发路径瞬间不一致，因此通过测试验证ASON通道恢复和返回瞬间通道收发路径一致性是必要的。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法。本发明可以有效判断自动交换光网络通道在恢复和返回瞬间通道收发路径是否一致，可应用于工程验收或运行维护，支撑自动交换光网络承载光纤纵差继电保护技术的实际应用。

本发明的另一目的在于提供一种方便实用的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的设备。

本发明的技术方案是：本发明的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法，包括有如下步骤：

步骤1：通过自动交换光网络的网络管理系统配置一条通道，自动交换光网络的网络管理系统能知通道原始路由的收路径、发路径，设路径经过的链路为L1、L2、…、Ln，不失一般性，定义源端->宿端为发方向，从宿端->源端为收方向；

步骤2：将同步数字体系分析仪的通道中断计数器设置为：每次测试前清零；连续4帧收信正常即认为通道不中断；由通道不中断变为连续中断4帧触发通道中断计数+1；两次中断间隔时将两次中断合并记为一次中断，否则仍记为两次中断，在自动交换光网络通道源端连接同步数字体系分析仪，在自动交换光网络通道宿端设置通道环回；

步骤3：任选L1、L2、…、Ln中的一条链路Lx，制造单侧方向的通道故障，触发通道恢复，不失一般性，此处假设中断Lx的发方向；

步骤4：通道稳定后，同步数字体系分析仪记录测出的通道中断次数；

步骤5：在Lx的收方向上制造单侧方向的通道故障，记录通道是否中断；

步骤6：判断通道是否收发路径一致；

步骤7：若步骤6判断收发路径不一致，停止测试，若步骤6判断收发路径一致，则取消先前在链路Lx的收方向和发方向上设置的故障；

步骤8：网管检测到Lx链路恢复正常后，网管操作使通道返回到原始路由；

步骤9：通道稳定后，同步数字体系分析仪记录测出的通道中断次数；

步骤10：判断通道是否收发路径一致。

所述步骤6根据以下逻辑，判断通道是否收发路径一致：

1）若执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断1次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道未中断，则可判断：ASON通道恢复瞬间以及恢复完成后，收发路径均一致；

2）执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断1次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道中断，则可判断：ASON通道恢复瞬间以及通道恢复后，收发路径均不一致；

3）执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断2次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道未中断，则可判断：自动交换光网络通道恢复瞬间收发路径不一致，自动交换光网络通道恢复完成后收发路径一致；

4）执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断2次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道中断，则可判断：自动交换光网络通道恢复瞬间以及通道恢复后，收发路径均不一致。

所述步骤10根据以下逻辑，判断通道是否收发路径一致：

1）执行步骤8、9发现同步数字体系分析仪记录通道中断1次，则可判断：自动交换光网络通道返回瞬间收发路径一致；

2）执行步骤8、9发现同步数字体系分析仪记录通道中断2次，则可判断：自动交换光网络通道返回瞬间收发路径不一致。

所述步骤3制造单侧方向的通道故障采用关断设备激光器或拔插单根光纤方式。

所述步骤2中，连续4帧及连续中断4帧的时间为在500us时间段内；两次中断间隔为[0ms，5ms]。

本发明测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的装置，包括有时钟发生器、图形发生器、抖动信号产生器、PDH信号发生器、STM-1映射复用器、SDH复用器、编码器、误码/告警插入器、电接口、光接口、控制处理器、时钟恢复器、抖动检测器、SDH解复用器、解码器、STM-1解复用器、SDH分析器、PDH分析器，其中抖动信号发生器与时钟发生器连接，时钟发生器与图形发生器、PDH信号发生器和误码/告警插入器相连并为其提供时钟，图形发生器和PDH信号发生器相连并为其提供随机信号图案，误码/告警插入器和PDH信号发生器、STM-1映射复用器、SDH复用器、编码器相连，PDH信号发生器与STM-1映射复用器相连并为其提供支路信号，同时PDH信号发生器还与编码器相连，STM-1映射复用器与光接口相连并最终形成STM-1光信号，同时STM-1映射复用器还与SDH复用器、编码器相连，SDH复用器与光接口相连形成STM-N光信号，编码器与电接口相连并最终形成E1或STM-1电信号，光接口与时钟恢复器相连，同时与SDH解复用器相连并为其提供STM-N光信号，电接口与时钟恢复器相连，同时与解码器相连并为其提供E1或STM-1电信号，时钟恢复器与SDH解复用器、PDH分析器、SDH分析器、抖动检测器、STM-1去映射解复用器相连并为其提供时钟信号；SDH解复用器与SDH分析器、STM-1去映射解复用器相连，解码器与PDH分析器、STM-1去映射解复用器相连，控制处理器与所有组件相连并为所有组件提供控制；光接口、电接口分别向外界输出光信号、电信号，同时从外界接受光信号、电信号。

本发明提出一种保证自动交换光网络满足光纤纵差继电保护对通道时延要求的路由方法，故障前人工预置业务的ASON恢复路由，故障时ASON严格按预置路由执行，不允许自动交换光网络将业务恢复到其它未预置的路由上。可彻底解决光纤纵差继电保护自动交换光网络通道时延约束、时延测量等一系列问题，使自动交换光网络通道时延可知、可管、可控。本发明是一种方便实用的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法。

附图说明

图1为完成步骤1和步骤2后的测试状态示意图。

图2为完成步骤3后通道瞬态恢复过程中的某种可能状态示意图。

图3为完成步骤3后稳定状态下通道的第一种可能状态示意图。

图4为完成步骤3后稳定状态下通道的第二种可能状态示意图。

图5为完成步骤7后的测试状态示意图。

图6为完成步骤8后通道瞬态返回过程中的某种可能状态示意图。

图7为具备测试ASON通道收发路径一致性功能的SDH分析仪功能结构图。

具体实施方式

实施例：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

本发明测试ASON通道收发路径一致性的同步数字体系分析仪(SDH分析仪)的结构包括有：时钟发生器、图形发生器、抖动信号产生器、PDH信号发生器、STM-1映射复用器、SDH复用器、编码器、误码/告警插入器、电接口、光接口、键盘/鼠标/触屏输入模块、控制处理器、时钟恢复器、抖动检测器、SDH解复用器、解码器、STM-1解复用器、显示、打印、网络输出模块、SDH分析器、PDH分析器。同步数字体系分析仪

模块间的具体连接方式见图7。测试信号的生成和发送工作原理如下：时钟发生器提供时钟信号给图形发生器（如有测抖动的需求，则抖动信号发生器和时钟发生器共同形成带抖动的时钟信号给图形发生器），图形发生器形成测试用的0-1序列发给PDH信号发生器，后者形成低阶信号经STM-1映射复用器、SDH复用器并从光接口输出到外界；同时后者形成的低阶信号经STM-1映射复用器、编码器并从电接口输出到外界；误码/告警插入器接受时钟输入并向PDH信号发生器、STM-1映射复用器或SDH复用器输出误码/告警信号。测试信号的接收和分析工作原理如下：从光接口或电接口收到的信号首先被时钟恢复器抽取时钟信息供SDH解复用器、STM-1去映射解复用器、解码器、PDH分析器、SDH分析器使用；从光接口输入的信号经SDH解复用器处理，形成STM-N信号送往SDH分析器进行分析并显示在屏幕上；从光接口输入的信号经SDH解复用器、STM-1去映射解复用器处理，形成低阶信号送往PDH分析器进行分析并显示在屏幕上；从电接口输入的信号经解码器处理，形成PDH信号送往PDH分析器进行分析并显示在屏幕上。

在SDH分析器和PDH分析器上设置中断计数器。将SDH分析仪的通道中断计数器设置为：中断大于500us即触发通道中断计数，两次中断间隔5ms以内合并记为一次中断，两次中断间隔5ms以上记为两次中断。

本发明测试ASON通道收发路径一致性所需的其它设备如下：

测试ASON通道收发路径一致性需要所述SDH分析仪一台、多台待测ASON设备（多台ASON设备间以光纤连接组网，保证两台ASON设备间至少有两条可达路由）。

以一对光纤连接两台ASON设备上的光板卡，即形成一条链路。

一条ASON通道由通道源宿节点（ASON设备）、通道路由途经的中继节点（ASON设备）和链路组成。

通道环回可通过在业务端口上以线缆硬环回的方式实现，也可通过网管在业务端口上配置软环回的方式实现。

本发明通道恢复情况下通道收发一致性测试方法，包括有如下步骤：

步骤1：通过网管配置一条ASON通道。网管可知通道原始路由的收路径、发路径，设路径经过的链路为L1、L2、…、Ln。不失一般性，定义源端->宿端为发方向，从宿端->源端为收方向。例如图1中，路由1为原始路由，其经过的链路为L1、L2、L3，ASON设备1为通道源端，ASON设备2为通道宿端。

步骤2：在ASON通道源端挂同步数字体系分析仪（SDH分析仪），在ASON通道宿端设置通道环回。例如图1中，将SDH分析仪连接到ASON设备1上，并在ASON设备2设置通道环回。

步骤3：任选L1、L2、…、Ln中的一条链路Lx，制造单侧方向的通道中断（可采用关断设备激光器或拔插单根光纤方式），触发通道恢复。不失一般性，此处假设中断Lx的发方向（例如图2中路由1的L3发方向）。

步骤4：通道稳定后，SDH分析仪记录测出的通道中断次数。执行步骤3后，通道在经历一个瞬态恢复过程后（图2为瞬态恢复过程中的一种可能状态，此时通道收发路径不一致），回到稳定状态。稳定状态下，通道的可能状态如图3或图4。图2、图3和图4中的路由2为ASON在路由1故障后计算出的恢复路由。

步骤5：中断Lx的收方向，记录通道是否中断。若通道稳定地处于图3所示状态，中断Lx的收方向后，通道不会中断；若通道稳定地处于图4所示状态，中断Lx的收方向后，通道会中断。

步骤6：根据下表逻辑，判断通道是否收发路径一致：

通道返回情况下通道收发一致性测试方法

步骤7：若步骤6判断收发路径不一致，可停止测试。若步骤6判断收发路径一致，则取消先前在链路Lx的收方向和发方向上设置的故障。例如图5所示，L3上的收发方向均回到正常状态。

步骤8：网管检测到Lx链路恢复正常后，网管操作使通道返回到原始路由。

步骤9：通道稳定后，SDH分析仪记录测出的通道中断次数。执行步骤8后，通道在经历一个瞬态返回过程后（例如，图6为瞬态返回过程中的一种可能状态，此时通道收发路径不一致），回到稳定状态。稳定状态下，通道处于图1所示状态。

步骤10：根据下表逻辑，判断通道是否收发路径一致：

步骤8测试结果	判断逻辑
		步骤10，SDH分析仪记录通道中断1次	ASON通道返回瞬间收发路径一致
步骤10，SDH分析仪记录通道中断2次	ASON通道返回瞬间收发路径不一致

ASON通道当前路径上发生故障时，ASON会自动控制通道切换到另一条路由上，该过程被称为“恢复”。ASON通道恢复之前以及恢复完成后，收发路由是稳定的。恢复过程时间较短，为几十毫秒至几秒不等。

图1～6中的ASON设备1～8相互之间在功能上无区别，但在图1～6中的场景下起到不同的作用。ASON设备1对应业务源端，ASON设备2对应业务宿端，ASON设备1、2均用于业务上下路。ASON设备3～8是ASON通道的中继节点（即路由途径的节点），只转发业务数据，不用于业务上下路。

图2中，链路L3左至右的单方向中断，若ASON设备1～8采用“先建后拆”模式，则故障后第一路由（ASON设备1- ASON设备3- ASON设备4- ASON设备2）先不拆除，建立第二路由（ASON设备1- ASON设备5- ASON设备6- ASON设备7- ASON设备8- ASON设备2）。由于第一路由右至左方向未中断，ASON设备1仍然从第一路由收信；第一路由左至右方向中断，ASON设备2从第一路由收信失败，切为从第二路由收信。通道收发路径不一致。

图3中，链路L3左至右的单方向中断，重路由恢复完成后，通道切到第二路由，第一路由被拆除，通道收发路径一致。

图4中，通道第一路由（ASON设备1- ASON设备3- ASON设备4- ASON设备2）左至右方向被拆除，由第二路由（ASON设备1- ASON设备5- ASON设备6- ASON设备7- ASON设备8-ASON设备2）左至右方向替代；通道第一路由（ASON设备1- ASON设备3- ASON设备4- ASON设备2）右至左方向未被拆除。通道收发路径不一致。

图5中，通道重路由恢复完成，运行在第二路由（ASON设备1- ASON设备5- ASON设备6- ASON设备7- ASON设备8- ASON设备2）后，链路L3左至右的单方向中断故障被修复。

图6中，在图5所示状态的基础上，执行自动回复或人工回复操作，若ASON设备1～8采用“先建后拆”模式，则第二路由（ASON设备1- ASON设备5- ASON设备6- ASON设备7-ASON设备8- ASON设备2）未拆除前，即建立起第一路由（ASON设备1- ASON设备3- ASON设备4- ASON设备2），此时收发路径一致。但是，随后拆除第二路由（ASON设备1- ASON设备5-ASON设备6- ASON设备7- ASON设备8- ASON设备2）时，不论先拆除哪个方向的交叉连接，都会出现图2所示收发路径不一致状态。

Claims (10)

1.一种测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法，其特征在于包括有如下步骤：

步骤1：通过自动交换光网络的网络管理系统配置一条通道，自动交换光网络的网络管理系统能知通道原始路由的收路径、发路径，设路径经过的链路为L1、L2、…、Ln，L1->Ln为发方向，Ln->L1为收方向；

步骤2：将同步数字体系分析仪的通道中断计数器设置为：每次测试前清零；连续4帧收信正常即认为通道不中断；由通道不中断变为连续中断4帧触发通道中断计数+1；两次中断间隔5ms以内时将两次中断合并记为一次中断，否则仍记为两次中断，在自动交换光网络通道源端连接同步数字体系分析仪，在自动交换光网络通道宿端设置通道环回；

步骤3：任选L1、L2、…、Ln中的一条链路Lx，制造发方向的通道故障，即L1->Ln方向，同时保持收方向不中断，即Ln->L1方向，触发通道恢复；

步骤4：通道稳定后，同步数字体系分析仪记录测出的通道中断次数；

步骤5：在Lx的收方向上制造单侧方向的通道故障，即Ln->L1方向，记录通道是否中断；

步骤6：判断通道是否收发路径一致；

步骤7：若步骤6判断收发路径不一致，停止测试，若步骤6判断收发路径一致，则取消先前在链路Lx的收方向和发方向上设置的故障；

步骤8：网管检测到Lx链路恢复正常后，网管操作使通道返回到原始路由；

步骤9：通道稳定后，同步数字体系分析仪记录测出的通道中断次数；

步骤10：判断通道是否收发路径一致。

2.根据权利要求1所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法，其特征在于步骤6根据以下逻辑，判断通道是否收发路径一致：

1)若执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断1次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道未中断，则可判断：ASON通道恢复瞬间以及恢复完成后，收发路径均一致；

2)执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断1次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道中断，则可判断：ASON通道恢复瞬间以及通道恢复后，收发路径均不一致；

3)执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断2次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道未中断，则可判断：自动交换光网络通道恢复瞬间收发路径不一致，自动交换光网络通道恢复完成后收发路径一致；

4)执行步骤3发现同步数字体系分析仪记录通道中断2次，再执行步骤5发现同步数字体系分析仪记录通道中断，则可判断：自动交换光网络通道恢复瞬间以及通道恢复后，收发路径均不一致。

3.根据权利要求1所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法，其特征在于步骤10根据以下逻辑，判断通道是否收发路径一致：

1)执行步骤8、9发现同步数字体系分析仪记录通道中断1次，则可判断：自动交换光网络通道返回瞬间收发路径一致；

2)执行步骤8、9发现同步数字体系分析仪记录通道中断2次，则可判断：自动交换光网络通道返回瞬间收发路径不一致。

4.根据权利要求1所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法，其特征在于步骤3制造单侧方向的通道故障采用关断设备激光器或拔插单根光纤方式。

5.根据权利要求1所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法，其特征在于步骤2中，连续4帧及连续中断4帧的时间为在500us时间段内；两次中断间隔为[0ms，5ms]。

6.一种测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的装置，其特征在于包括有时钟发生器、图形发生器、抖动信号产生器、PDH信号发生器、STM-1映射复用器、SDH复用器、编码器、误码/告警插入器、电接口、光接口、控制处理器、时钟恢复器、抖动检测器、SDH解复用器、解码器、STM-1去映射解复用器、SDH分析器、PDH分析器，其中抖动信号产生器与时钟发生器连接，时钟发生器与图形发生器、PDH信号发生器和误码/告警插入器相连并为其提供时钟，图形发生器和PDH信号发生器相连并为其提供随机信号图案，误码/告警插入器和PDH信号发生器、STM-1映射复用器、SDH复用器、编码器相连，PDH信号发生器与STM-1映射复用器相连并为其提供支路信号，同时PDH信号发生器还与编码器相连，STM-1映射复用器与光接口相连并最终形成STM-1光信号，同时STM-1映射复用器还与SDH复用器、编码器相连，SDH复用器与光接口相连形成STM-N光信号，编码器与电接口相连并最终形成E1或STM-1电信号，光接口与时钟恢复器相连，同时与SDH解复用器相连并为其提供STM-N光信号，电接口与时钟恢复器相连，同时与解码器相连并为其提供E1或STM-1电信号，时钟恢复器与SDH解复用器、PDH分析器、SDH分析器、抖动检测器、STM-1去映射解复用器相连并为其提供时钟信号；SDH解复用器与SDH分析器、STM-1去映射解复用器相连，解码器与PDH分析器、STM-1去映射解复用器相连，控制处理器与所有组件相连并为所有组件提供控制；光接口、电接口分别向外界输出光信号、电信号，同时从外界接受光信号、电信号。

7.根据权利要求6所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的装置，其特征在于SDH分析器及PDH分析器还分别连接有显示器。

8.根据权利要求6所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的装置，其特征在于SDH分析器及PDH分析器还分别连接有打印器。

9.根据权利要求6所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的装置，其特征在于SDH分析器及PDH分析器还分别连接有网络输出模块。

10.根据权利要求6所述的测试自动交换光网络通道收发路径一致性的方法所用的装置，其特征在于控制处理器还连接有键盘、鼠标及触屏输入模块。