CN107104832A - 跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在跨洋复用段环网保护中各网元节点自动发现跨节点业务拓扑的方法和设备。按照本发明,自动发现跨节点业务拓扑的方法包括以下步骤：在所述节点处，生成包含本节点业务标识信息的报文，所述业务标识信息用于标识属于保护组配置的业务流；经所述跨洋复用段环网发送所述业务标识信息报文；以及在至少一个其它所述节点处，根据所述业务标识信息报文确定跨节点业务交叉的拓扑结构。按照本发明的实施例，采用数据通信信道周期性发送广播报文，并和配置模块和保护协议模块实时交互，保证环网中发生故障时可以做出正确的业务级环保护倒换。跨节点业务拓扑自动发现机制简化了操作，减少不一致的错误配置，使用和维护都非常方便。
Description
技术领域
本发明涉及光同步数字传输网技术，尤其涉及在跨洋复用段环网保护中各网元节点自动发现跨节点业务拓扑的方法和设备。
背景技术
光同步数字传输网(SDH/SONET)是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的同步光网络技术，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，广泛应用于广域网领域和专用网领域。有关光同步数字传输网技术的详细描述可参见ITU-T G.707等标准规范。
光同步数字传输网技术中有一种环网保护：复用段环网保护(MSSPRING，Multiplex Section SharedProtectionRing)，可以在网络发生故障(比如断光纤，业务传输信号误码)时提供业务自动恢复能力。它是通过在环网中的故障相邻节点将所有高优先级业务倒换到低优先级业务通道中，从而将高优先级业务绕过故障点，通过环网重新传输到目的节点来实现的。相关的协议以及节点间交互可以参考ITU-T G.841。复用段环网保护有严格的性能要求，业务恢复时间(所有保护倒换相关的K字节交互，每个节点的保护倒换动作的完成)必须小于50毫秒，这样保证用户在通话中不会感到任何保护倒换的影响。
复用段环网保护还有一种特别的应用场景：跨洋复用段环网保护(transoceanicMS shared protectionring)。跨洋复用段环网的特别之处在于节点之间物理距离可能很长(超过1500公里)，这样信号在光纤里的传输时间就大到不能不予考虑。跨洋复用段环网在保护倒换的时候如果按照普通的复用段环网保护机制来对所有高优先级业务做倒换动作会导致信号在绕过故障点时反复长路径传输(最恶劣情况下会三次穿越长距离)，导致保护倒换性能劣化。因此跨洋复用段环网保护在机制上作了优化，保护倒换动作不是在倒换节点对所有高优先级业务做统一倒换，而是在上下业务节点只对受到故障影响的高优先级业务做保护倒换动作。这样就要求跨洋复用段环网保护中的每个节点都必须了解环网上所有跨节点业务拓扑，才能在保护倒换中做出正确的业务级倒换操作。
至于如何了解所有跨节点的业务拓扑，一种是依赖用户手工一个网元节点一个网元节点的配置，另一种是通过某种自动机制让网元之间共享信息并自动发现业务拓扑。
手工配置的缺点很多，一个是操作繁琐，当复用段环网中网元节点较多、业务较多时，手工配置跨节点业务拓扑会非常繁琐；二是容易出错，当倒换出现业务配置错误的时候较难排查；三是配置不够灵活，在复用段环网中增加网元节点或是增加业务时就得重新配置受影响业务。
由上可见，需要一种在复用段环网中各节点自动建立跨节点业务拓扑的技术方案，这样不但省去了手工设置业务拓扑的麻烦，而且当有新设备接入或增加新业务时，可自动获取新业务拓扑，使用和维护十分方便，提高系统易用性和可靠性。
发明内容
本发明提出了一种在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，多个用户设备经网元节点接入跨洋复用段环网内，各用户设备构成各网元节点，每个网元节点生成广播报文，所述广播报文包含所述网元节点业务标识信息，所述业务标识信息用于标识所述网元节点所属保护组配置的业务流，分为上下业务流和串通业务流；所述网元节点经由所述跨洋复用段环网向所有网元节点发送广播报文；获取所述广播报文的网元节点从中获取其他网元节点的业务标识信息，确定网元节点之间的跨节点业务交叉拓扑结构；所述跨洋复用段环网内发生网络故障时，业务流内的上下网元节点或串通网元节点根据所述跨节点业务交叉拓扑结构、故障类型和位置确定业务级环保护倒换。
本发明提出的所述在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法中，所述业务标识信息包含业务标记，并按照以下步骤生成所述广播报文：比对用户设备配置在本网元节点的保护组信息和业务流信息，如果所述业务流信息和所有的保护组都不相关则丢弃所述业务流信息，如果所述业务流信息属于其中一个保护组则将其转换为保护组本地业务标识信息；所述标识信息按照下列信息中的一种或多种任意组合分类为不同的业务流，使得每个所述业务标识信息与一个本地业务流相对应：所述业务流所属保护组标示号、本网元节点在该保护组内的节点标识号、所述业务占用所属接口端口的业务时隙、所述业务容量以及所述业务流在所属网元节点是否终结。
本发明提出的所述在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法中，所述广播保温向复用段环网上其他网元节点进行广播的方式包括：带内通讯，使用光同步数字传输网中传输设备间管理和控制信息的数据通信信道作为其物理通路；带外通讯，使用网元节点间的以太网接口作为其物理通路，并将所述业务标识信息内容封装到IP报文和以太网帧内；定时广播，或在各网元节点之间采用点对点的握手协议，仅当每次业务流配置发生变更时才向所有其他节点进行广播。
本发明提出的所述在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法中，在复用段环网上中其它一个或多个网元节点处，维护一个关系表，所述关系表用于记录本地业务流属于同一个跨节点业务的网元节点。
本发明提出的所述在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法中，所述关系表按照以下步骤根据所述业务标识信息报文确定跨节点业务交叉的拓扑结构：
收到业务标识信息的更新报文后，按顺时针顺序检查各网元节点的本地业务；当所述网元节点是业务流的上下业务节点时，标记该网元节点为此跨节点业务的根节点，当该网元节点是业务流的串通节点时标记该节点为跨节点业务的串通节点；
若发现多个连续网元节点的本地业务首尾相连，将首尾相连的本地业务流合并，划入同一个跨节点业务，并按顺时针方向在复用段环网上找到所述跨节点业务流的两个根节点，以两个根节点信息来代表此跨节点业务流，得出跨节点业务交叉的拓扑结构；
拓扑信息使用如下所述拓扑标识信息与一个跨节点业务流相对应：所述跨节点业务流的网元节点标识、终止网元节点标识、所述跨节点业务占用所属接口端口的业务时隙、所述跨节点业务容量以及所述跨节点业务流在本网元节点是否终结。
本发明还提出了一种在跨洋复用段环网上实现自动发现跨节点业务拓扑的设备，其特征在于，包括：
支持光同步数字传输网协议的光发送接收模块，其与多个网元设备相连以组成跨洋复用段环网并收发业务流；
支持简单网络管理协议或者命令行界面的配置模块，其用于接收用户对本网元节点的业务和保护组配置；
跨节点业务拓扑自动发现模块，其与所述光发送接收模块和所述配置模块相连，用于将用户在本网元节点的配置封装成所述包含本节点业务标识信息的广播报文，通过光发送接收模块中的数据通信信道或者网元节点间的以太网接口向跨洋复用段环网中其它节点网元广播，和将从数据通信信道或以太网接口中接收到的其它节点业务标识信息的报文解封装并通过所述拓扑发现方法计算出跨节点业务交叉的拓扑，所述跨节点业务交叉的拓扑包含拓扑标识信息，可以唯一识别一个跨节点业务流。
本发明提出的所述设备中，所述光发送接收模块位于线路盘上，包括SDH传输模块、业务处理模块、保护协议处理模块、业务交叉矩阵、APS硬件通道和通用处理器；光同步数字传输网业务通过光纤进入光发送接收模块，由所述SDH传输模块进行光电转换，把光信号转换成电信号，由所述业务处理单元从电信号里分离出业务数据和开销字节，将保护协议所需要的开销字节通过所述APS硬件通道传入所述保护协议处理模块进行保护计算，业务数据则进入所述业务交叉矩阵进行交换。
本发明提出的所述设备中，所述配置模块位于系统控制盘上，包括支持简单网络管理协议的SNMP客户端、命令行界面处理模块、SDH交叉配置模块和保护配置模块；用户下发的本网元节点的配置通过SNMP报文或者命令行界面传给系统控制盘上的配置模块，经过协议处理后抽出配置参数传给相应的配置模块，交叉配置模块维护着本网元节点所有的业务交叉配置，保护配置模块则维护着本网元节点所有的复用段环网保护组配置信息。
本发明提出的所述设备中，所述跨节点业务拓扑自动发现模块从光同步数字传输网业务的开销字节中解出其它网元节点广播的包含业务标识信息的报文，并通过所述拓扑发现方法计算出跨节点业务交叉的拓扑，如果拓扑发生变化就通知保护协议处理模块，保护协议处理模块基于新的拓扑结构会重新计算一次保护状态，以决定是否需要重新配置保护倒换动作。
本发明中所涉技术术语的具体含义如下；
保护组信息：是指用户在每个网元节点配置的复用段环网保护组信息，包括此保护组标示号、此保护组在本网元节点占用的东向业务端口和西向业务端口、本网元节点在此保护组中的网元节点标示。
业务流信息：是指用户在每个网元节点配置的业务信息，包括此业务流标示号，业务起始接入点和业务终结接入点。
网元节点标识：是指组成复用段环网保护的网元节点都被分配一个唯一的网元节点标示，在环网上按顺时针方向从1到15顺序设置。
业务时隙：光同步数字传输网是一种时分复用传输机制，业务时隙是指用户配置的业务流传输时所占用业务端口的时间片或者通道。比如说有一条业务占用了网元一个STM4端口的第一个VC4时隙。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1)简化操作，当跨洋复用段环网上网元节点和跨节点业务较多时，手工设置业务拓扑将非常繁琐，而且在配置过程中，容易出现混淆，导致不同网元节点上跨节点业务不一致的情况，这将在保护倒换中引起错误的业务倒换配置。本发明提供了跨节点业务拓扑的自动发现，省去了手工设置的麻烦。
2)减少故障，当采用手工配置业务拓扑后，对于不同网元节点上不一致的跨节点业务配置很难排查，因为即使出现不一致的错误配置，对业务也没有影响，只有在发生保护倒换，最需要系统可靠性的时候才能被发现，另外由于采用的是环网保护，保护通道往往涉及多个网元多条业务流，错误源很难确定；本发明的拓扑输出的正确性是由算法保证的，不同网元节点使用同一套机制，确保输出结果一致并且可预测。
3)设置灵活，随着业务量的增加，会有新的网元设备接入跨洋复用段环网或增加新业务，采用手工设置时，环网上其它网元节点的跨节点业务拓扑都需要重新设置。本发明采用定时广播业务标识信息报文，任何网元拓扑或者业务的改变都将及时更新到跨洋复用段环网上所有网元并触发跨节点业务拓扑的重新计算，使用和维护十分方便。
附图说明
图1为按照本发明的一个在跨洋复用段环网上实现自动发现跨节点业务拓扑的机框式设备的示意图；
图2为按照本发明的一个实施例的从本地业务配置生成包含本节点业务标识信息的广播报文示意图；
图3为按照本发明的一个实施例中，业务拓扑自动发现模块通过网元设备之间的数据通信信道(DCC)作为其物理通路，向其它网元定时广播包含本节点业务标识信息的报文示意图；
图4为按照本发明的一个实施例输出的跨节点业务拓扑结构示意图；
图5为按照本发明的一个实施例中，拓扑自动发现模块按照收到的广播报文维护的关系表示意图，该关系表记录哪些网元节点上的本地业务流属于同一个跨节点业务；
图6为按照本发明的一个实施例中，拓扑自动发现模块采用的路径合并以及连通性计算的流程图；
图7为按照本发明的一个实施例中，拓扑自动发现模块根据图6的流程图对图5的关系表处理的输出示意图；
图8(a)为跨洋复用段环网的正常业务路径；图8(b)为现有普通保护机制在跨洋复用段环网保护中的机制图；图8(c)为本发明跨洋复用段环网保护机制图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
本发明的主要目的在于提供一种在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，该目的可由下列技术方案实现：多个用户设备经网元节点接入跨洋复用段环网内，在其中一个节点处，生成包含本节点业务标识信息的报文，业务标识信息用于标识属于保护组配置的业务流，这些业务流可以是从本节点上下的业务，也可以是从本节点串通的业务；经跨洋复用段环网发送业务标识信息报文；以及在至少一个其它节点处，根据业务标识信息报文确定跨节点业务交叉的拓扑结构的用户设备。当网络故障发生时，业务上下节点可以基于这种跨节点业务拓扑信息，以及跨洋复用段环网网元节点的拓扑，故障类型和故障点发生位置可以做出正确的业务级(AU-4)环保护倒换，减少经过长距离传输路径的业务的保护中断时间。本发明的技术方案中通过在跨洋复用段环网中广播报文来构建业务拓扑。相对于现有不需获得业务拓扑的环网保护方式，在构建业务拓扑之后，保护倒换动作不是在倒换节点对所有高优先级业务做统一倒换，而是在上下业务节点只对受到故障影响的高优先级业务做保护倒换动作。
优选地，在上述方法中，业务标识信息包含业务标记，并按照下列方式生成报文：比对用户配置在本网元节点的保护组信息和业务流信息，如果业务流和所有保护组都不相关则丢弃这条业务流信息，如果业务流属于某个保护组则将其转换为保护组本地业务标识信息，该标识信息按照下列信息中的至少一种分类为不同的业务流，使得每个业务标识信息与一个本地业务流相对应：业务流所属保护组标示号、本网元节点在该保护组内的节点标识号、业务占用所属接口端口的业务时隙、业务容量以及业务流在所属网元节点是否终结。
优选地，在上述方法中，业务标识信息报文可以通过以下两种方式向复用段环网上其他网元节点进行广播：带内通讯，使用光同步数字传输网中传输设备间管理和控制信息的数据通信信道(DCC)作为其物理通路；带外通讯，使用网元节点间的以太网接口作为其物理通路。并将业务标识信息内容封装到IP报文和以太网帧内。更优选地，如果复用段环网上各网元节点之间相距较远，通常采用数据通信信道广播各个节点的本地业务标识信息。广播方式可以是定时广播，实现简单，对不同的网络拓扑适应性强，但是短时间内大量节点重复发出的广播报文会增加数据通信信道网络负担。更优选地，可以在各网元节点之间采用点对点的握手协议，每次业务流配置发生变更时才向所有其他节点进行广播，这样可以有效减少数据通信信道内的广播报文量。
优选地，在上述方法中，在复用段环网上中至少一个其它网元节点处，维护一个关系表，记录哪些网元节点上的本地业务流属于同一个跨节点业务，该关系表按照下列方式根据业务标识信息报文确定跨节点业务交叉的拓扑结构：收到业务标识信息的更新报文后，按顺时针顺序检查各网元节点的本地业务，当该网元节点是业务流的上下业务节点时标记该网元节点为此跨节点业务的根节点，当该网元节点是业务流的串通节点时标记该节点为跨节点业务的串通节点；如果发现多个连续网元节点的本地业务首尾相连，将这些本地业务流合并，划入同一个跨节点业务，并按顺时针方向在复用段环网上找到跨节点业务流的两个根节点，用这两个根节点信息来代表此跨节点业务流，得出跨节点业务交叉的拓扑。该拓扑信息使用如下拓扑标识信息与一个跨节点业务流相对应：跨节点业务流的起始网元节点标识、终止网元节点标识、跨节点业务占用所属接口端口的业务时隙、跨节点业务容量以及跨节点业务流在本网元节点是否终结。
本发明的另一个目的是提供一种在跨洋复用段环网上实现自动发现跨节点业务拓扑的设备。为实现该发明目的，上述设备包括：
支持光同步数字传输网协议的光发送接收模块，以与多个网元设备相连以组成跨洋复用段环网并收发业务流；支持简单网络管理协议(SNMP，Simple NetworkManagementProtocol)或者命令行界面(CLI，command-line interface)的配置模块，以接收用户对本网元节点的业务和保护组配置；跨节点业务拓扑自动发现模块与光发送接收模块和配置模块相连，用于将用户在本网元节点的配置封装成包含本节点业务标识信息的报文，通过光发送接收模块中的数据通信信道或者网元节点间的以太网接口向跨洋复用段环网中其它节点网元广播，和将从数据通信信道或以太网接口中接收到的其它节点业务标识信息的报文解封装并通过拓扑发现方法计算出跨节点业务交叉的拓扑。跨节点业务交叉的拓扑包含拓扑标识信息，可以唯一识别一个跨节点业务流。当跨洋复用段环网发生故障时，网元节点中的保护模块可以基于这种跨节点业务拓扑信息决定采用哪种环保护倒换动作，使中断业务尽快恢复。
优选地，在上述设备中，光发送接收模块位于线路盘上，包括SDH传输模块、业务处理模块、保护协议处理模块、业务交叉矩阵、APS硬件通道和通用处理器。光同步数字传输网业务通过光纤进入光发送接收模块，首先由SDH传输模块进行光电转换，把光信号转换成电信号，然后由业务处理单元从电信号里分离出业务数据和开销字节，将保护协议所需要的开销字节通过APS硬件通道传入保护协议处理模块进行保护计算，具体业务数据则进入业务交叉矩阵进行交换。
优选地，在上述设备中，配置模块位于系统控制盘上，包括支持简单网络管理协议的SNMP客户端、命令行界面处理模块、SDH交叉配置模块和保护配置模块。用户下发的本网元节点的配置通过SNMP报文或者命令行界面传给系统控制盘上的配置模块，经过协议处理后抽出配置参数传给相应的配置模块，交叉配置模块维护着本网元节点所有的业务交叉配置，保护配置模块则维护着本网元节点所有的复用段环网保护组配置信息。
优选地，在上述设备中，跨节点业务拓扑自动发现模块从光同步数字传输网业务的开销字节中解出其它网元节点广播的包含业务标识信息的报文，并通过拓扑发现方法计算出跨节点业务交叉的拓扑，如果拓扑发生变化就通知保护协议处理模块，保护协议处理模块基于新的拓扑结构会重新计算一次保护状态，以决定是否需要重新配置保护倒换动作。
图1为本发明提供的一个在跨洋复用段环网上实现自动发现跨节点业务拓扑的机框式设备实施例，包括多块板卡：系统控制盘、业务交叉盘、西向线路接口盘和东向线路接口盘。在系统控制盘上有支持简单网络管理协议的SNMP客户端、命令行界面处理模块、业务配置模块、保护配置模块和跨节点业务拓扑自动发现模块，用户下发的本网元节点的配置通过SNMP报文或者命令行界面传给系统控制盘上的配置模块，业务配置模块维护着本网元节点所有的业务交叉配置，保护模块则维护着本网元节点所有复用段环网保护组配置信息。在业务交叉盘上有业务交叉矩阵和保护状态机，具体的业务交叉配置以及保护状态计算都是在这里完成。线路接口盘盘上包含SDH传输模块、业务处理单元、业务数据模块和协议数据处理模块，图中的#1线路盘是东向线路接口盘，#2线路盘是西向线路接口盘，光同步数字传输网业务通过光纤进入光发送接收模块，首先由SDH传输模块进行光电转换，把光信号转换成电信号，然后由业务处理单元从电信号里分离出业务数据和开销字节，将保护协议所需要的开销字节通过APS硬件通道传入保护状态机进行保护计算，具体业务数据则进入业务交叉矩阵进行交换。
按照本发明的实施例，网元节点的本地业务流可以按照如下分类规则分类，业务流的起始点所在接口端口标识、终结点所在接口端口标识、业务占用所属接口端口的业务时隙和业务容量信息。业务拓扑自动发现模块可以按照下列方法从本地业务配置生成包含本节点业务标识信息的广播报文：当用户建立新的保护组或者业务配置的时候，依次检查每条本地业务流配置，如果业务流的起始点所在接口端口标识、终结点所在接口端口标识有且仅有一个属于某个保护组配置的，本网元节点在保护组这条跨节点业务流中属于上下业务节点；如果业务流的起始点所在接口端口标识、终结点所在接口端口标识都属于某个保护组配置的，本网元节点在保护组这条跨节点业务流中属于串通业务节点；如果业务流的起始点所在接口端口标识、终结点所在接口端口标识都不属于任何一个保护组配置的，本业务流属于保护组不相关业务，跳过处理下一条业务流。查询完所有本地业务流配置后，填写包含本节点业务标识信息的广播报文并向跨洋复用段环网上其它网元节点广播，广播报文内容包括：保护组标识号、本网元节点在该保护组内的节点标识号、本网元节点在保护组这条跨节点业务流中属于串通业务节点还是上下业务节点、业务流占用所属接口端口的业务时隙和业务容量，如图2所示。
本发明采用的带内通讯，即数据通信信道，其主要作用是为各专业的网管系统提供通用的业务传送平台，也就是其传送的通常的报文是网管系统和网元节点之间的管理信息以及状态信息；本发明使用的广播报文则是网元节点之间传送包含网元节点业务标识信息的报文，与普通管理信息报文有以下不同：
1.源-目的地不同：普通管理信息报文是从网管系统发给网元节点的；本发明使用的广播报文是复用段环网上网元节点发给环网上其它网元节点的；
2.格式不同：普通管理信息报文符合SNMP协议；本发明使用的广播报文是普通TCP/UDP报文；
3.内容不同：普通管理信息报文内含用户配置管理信息；本发明使用的广播报文包含网元节点业务标识信息；
4.发送时机不同：普通管理信息报文在用户通过网管下发管理命令时发送；本发明使用的广播报文在业务配置发生改变时或者定时发送。
按照本发明的实施例，业务拓扑自动发现模块通过网元设备之间的数据通信信道(DCC)作为其物理通路，向其它网元定时广播包含本节点业务标识信息的报文，如图3所示。数据通信信道是通过光纤上传输的SDH信号的开销字节D1-D12字节传送的，跨洋复用段环网上各个网元节点通过光纤连在一起相互传送业务，借助数据通信信道就像在一个局域网内，网元节点通过光接口端口受到其它网元发出的广播报文，就转给本网元系统控制盘上的跨节点业务拓扑自动发现模块做下一步处理。
按照本发明的实施例，跨洋复用段环网上跨节点业务流可以按照如下分类规则分类，跨节点业务流所属跨洋复用段环网保护组标识、起始网元节点标识、终止网元节点标识、跨节点业务占用所属接口端口的业务时隙、业务容量和本网元节点在保护组这条跨节点业务流中属于串通业务节点还是上下业务节点，如图4所示。业务拓扑自动发现模块可以按照下列方法从收到的其它节点广播的业务标识信息报文生成跨节点业务交叉的拓扑：首先，拓扑自动发现模块按照收到的广播报文维护一张关系表，记录哪些网元节点上的本地业务流属于同一个跨节点业务，如图5所示。接着，按照如图6所示的流程图对关系表中的各条业务做如下处理，按顺时针顺序检查各条业务上的网元节点类型，如果是上下业务节点，则说明此节点是这条跨节点业务流的一个根节点，做为这条跨节点业务流的起始节点；如果是串通节点则将业务流合并，划入同一个跨节点业务流，继续按顺时针顺序检查下一个节点；直到寻找到下一个上下业务节点做为这条跨节点业务流的终止节点；起始节点，终止节点，端口时隙，业务容量就可以唯一标示一条跨节点业务流，如图6所示，起始节点到结束节点的方向是复用段环网顺时针方向。图7显示的是上述实施例中，节点2根据图6的流程图对图5的关系表处理的输出示意图，其中在确定一条跨节点业务后，对本网元节点属于上下业务、串通业务还是不相关业务进行标记，用于跨洋复用段环网发生故障的时候做出正确的业务级环保护倒换动作。
图8显示了跨洋复用段环网应用的三种实例。其中图8(a)为跨洋复用段环网的正常业务路径。对于节点之间物理距离可能很长的跨洋复用段环网应用，如图8(a)中网元节点2和网元节点3、网元节点5和网元节点6之间隔着海洋，信号在网元节点间的光纤里的传输时间就大到不能不予考虑。图8(b)为现有普通保护机制在跨洋复用段环网保护中的机制图，如果在保护倒换的时候按照普通的复用段环网保护机制来做倒换动作会导致信号在绕过故障点时反复长路径传输，以图8(b)中的线路及箭头所示，最恶劣情况下会三次穿越长距离，导致保护倒换性能劣化。图8(c)为本发明跨洋复用段环网保护机制图，本发明对于跨洋复用段环网保护在机制上作了优化，保护倒换动作不是在倒换节点对所有高优先级业务做统一倒换，而是在上下业务节点只对受到故障影响的高优先级业务做保护倒换动作，如图8(c)中线路及箭头所示，最多只会穿越长距离一次。这样就要求跨洋复用段环网保护中的每个节点都必须了解环网上所有跨节点业务拓扑，才能在保护倒换中做出正确的业务级倒换操作。在构建业务拓扑之后，保护倒换动作不是在倒换节点对所有高优先级业务做统一倒换，而是在上下业务节点只对受到故障影响的高优先级业务做保护倒换动作。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (9)
1.一种在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，多个用户设备经网元节点接入跨洋复用段环网内，各用户设备构成各网元节点，其特征在于：
于一个网元节点生成广播报文，所述广播报文包含所述网元节点业务标识信息，所述业务标识信息用于标识所述网元节点所属保护组配置的业务流，分为上下业务流和串通业务流；
所述网元节点经由所述跨洋复用段环网向所有网元节点发送广播报文；
获取所述广播报文的网元节点从中获取其他网元节点的业务标识信息，确定网元节点之间的跨节点业务交叉拓扑结构；
所述跨洋复用段环网内发生网络故障时，业务流内的上下网元节点或串通网元节点根据所述跨节点业务交叉拓扑结构、故障类型和位置确定业务级环保护倒换。
2.如权利要求1所述的在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，其特征在于，所述业务标识信息包含业务标记，并按照以下步骤生成所述广播报文：
比对用户设备配置在本网元节点的保护组信息和业务流信息，如果所述业务流信息和所有的保护组都不相关则丢弃所述业务流信息，如果所述业务流信息属于其中一个保护组则将其转换为保护组本地业务标识信息；
所述标识信息按照下列信息中的一种或多种任意组合分类为不同的业务流，使得每个所述业务标识信息与一个本地业务流相对应：所述业务流所属保护组标示号、本网元节点在该保护组内的节点标识号、所述业务占用所属接口端口的业务时隙、所述业务容量以及所述业务流在所属网元节点是否终结。
3.如权利要求1所述的在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，其特征在于，所述广播保温向复用段环网上其他网元节点进行广播的方式包括：
带内通讯，使用光同步数字传输网中传输设备间管理和控制信息的数据通信信道作为其物理通路；
带外通讯，使用网元节点间的以太网接口作为其物理通路，并将所述业务标识信息内容封装到IP报文和以太网帧内；
定时广播，或在各网元节点之间采用点对点的握手协议，仅当每次业务流配置发生变更时才向所有其他节点进行广播。
4.如权利要求1所述的在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，其特征在于，在复用段环网上中其它一个或多个网元节点处，维护一个关系表，所述关系表用于记录本地业务流属于同一个跨节点业务的网元节点。
5.如权利要求4所述的在跨洋复用段环网上自动发现跨节点业务拓扑的方法，其特征在于，所述关系表按照以下步骤根据所述业务标识信息报文确定跨节点业务交叉的拓扑结构：
收到业务标识信息的更新报文后，按顺时针顺序检查各网元节点的本地业务；当所述网元节点是业务流的上下业务节点时，标记该网元节点为此跨节点业务的根节点，当该网元节点是业务流的串通节点时标记该节点为跨节点业务的串通节点；
若发现多个连续网元节点的本地业务首尾相连，将首尾相连的本地业务流合并，划入同一个跨节点业务，并按顺时针方向在复用段环网上找到所述跨节点业务流的两个根节点，以两个根节点信息来代表此跨节点业务流，得出跨节点业务交叉的拓扑结构；
拓扑信息使用如下所述拓扑标识信息与一个跨节点业务流相对应：所述跨节点业务流的网元节点标识、终止网元节点标识、所述跨节点业务占用所属接口端口的业务时隙、所述跨节点业务容量以及所述跨节点业务流在本网元节点是否终结。
6.一种在跨洋复用段环网上实现自动发现跨节点业务拓扑的设备，其特征在于，包括：
支持光同步数字传输网协议的光发送接收模块，其与多个网元设备相连以组成跨洋复用段环网并收发业务流；
支持简单网络管理协议或者命令行界面的配置模块，其用于接收用户对本网元节点的业务和保护组配置；
跨节点业务拓扑自动发现模块，其与所述光发送接收模块和所述配置模块相连，用于将用户在本网元节点的配置封装成所述包含本节点业务标识信息的广播报文，通过光发送接收模块中的数据通信信道或者网元节点间的以太网接口向跨洋复用段环网中其它节点网元广播，和将从数据通信信道或以太网接口中接收到的其它节点业务标识信息的报文解封装并通过所述拓扑发现方法计算出跨节点业务交叉的拓扑，所述跨节点业务交叉的拓扑包含拓扑标识信息，可以唯一识别一个跨节点业务流。
7.如权利要求6所述设备，其特征在于，所述光发送接收模块位于线路盘上，包括SDH传输模块、业务处理模块、保护协议处理模块、业务交叉矩阵、APS硬件通道和通用处理器；光同步数字传输网业务通过光纤进入光发送接收模块，由所述SDH传输模块进行光电转换，把光信号转换成电信号，由所述业务处理单元从电信号里分离出业务数据和开销字节，将保护协议所需要的开销字节通过所述APS硬件通道传入所述保护协议处理模块进行保护计算，业务数据则进入所述业务交叉矩阵进行交换。
8.如权利要求6所述设备，其特征在于，所述配置模块位于系统控制盘上，包括支持简单网络管理协议的SNMP客户端、命令行界面处理模块、SDH交叉配置模块和保护配置模块；用户下发的本网元节点的配置通过SNMP报文或者命令行界面传给系统控制盘上的配置模块，经过协议处理后抽出配置参数传给相应的配置模块，交叉配置模块维护着本网元节点所有的业务交叉配置，保护配置模块则维护着本网元节点所有的复用段环网保护组配置信息。
9.如权利要求6所述设备，其特征在于，所述跨节点业务拓扑自动发现模块从光同步数字传输网业务的开销字节中解出其它网元节点广播的包含业务标识信息的报文，并通过所述拓扑发现方法计算出跨节点业务交叉的拓扑，如果拓扑发生变化就通知保护协议处理模块，保护协议处理模块基于新的拓扑结构会重新计算一次保护状态，以决定是否需要重新配置保护倒换动作。
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