CN107846247B - 一种保护倒换系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保护倒换系统及方法，涉及网络技术领域。本系统包括两端站点，两端站点通过主、备两条通信路径连接，每条通信路径上具有至少一个中间站点，两端站点和中间站点均包括光放大OA单元和光监控信道OSC单元，两端站点还包括光复用段保护OMSP单元；OSC单元用于在通信路径故障时产生故障告警信息，还用于将产生的故障告警信息发送到两端站点的OMSP单元；OMSP单元用于接收故障告警信息，决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果。本发明能够确保两个OMSP单元的光开关同时在主用通信路径或同时在备用通信路径，实现双向同时倒换，避免两端站点的业务因为收发路径不对称时延，确保网络服务质量。

Description

一种保护倒换系统及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种保护倒换系统及方法。
背景技术
OMSP(Optical Multiplex Section Protect，光复用段保护)是OTN(OpticalTransport Network，光传送网)和WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)网络中常用的光层保护方式。常用的保护倒换方法是1550nm窗口的业务光经过合波盘输出后，在发端经过光耦合器1+1并发，在收端根据接收1550nm窗口光功率的大小和倒换规则选择主用或是备用光口输出到分波盘。主、备光复用段分别由若干光放大站组成，数量不一定相同。主备复用段通过不同路径到达对端，两条通道互为保护。参见图1所示，典型的OTN网络一般包括OTM(Optical Transport Module，光传输模块)站点、主用和备用OLA(OpticalLine Amplifier，光线路放大站)，即网络两端是两个OTM(本端站点OTM_1和对端站点OTM_2)，中间站点为光线路放大站OLA。两个OMSP分属OTM_1和OTM_2，相互独立动作，连接ODU(Optical Channel Data Unit，光通道数据单元)和OMU(Operation Maintenance Unit，操作维护单元)，其中，OTM站点开始就配置了主、备两套光放大线路，分别配置了OA(opticalamplifier，光放大器)单元，主用和备用OLA也分别配置了OA单元。
OTN网络通常采用OMSP完成本端作为发端的并发和对端作为收端的选收功能，仅根据光功率的大小及倒换规则选择主、备通道。当4纤双向光纤系统中有一根光纤发生故障促发本端OMSP单元发生自动保护倒换(Automatic Protection Switched，APS)，对端OMSP单元因为主备光口接收光功率均正常，不发生保护倒换动作。这样就会造成对端的业务在主用路径传送，本端的业务在备用路径传送，当主备复用段路径长度差异较大时会造成较大的不对称时延，这样会对时延差异敏感的业务造成影响。
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保护倒换系统及方法，离故障点最近的OMSP单元接收故障告警信息并执行保护倒换后，通知对端站点的OMSP单元执行相同的保护倒换，能够确保两个OMSP单元的光开关同时在主用通信路径或同时在备用通信路径，实现双向同时倒换，避免两端站点的不对称时延，确保网络服务质量。
本发明提供一种保护倒换系统，其包括两端站点，两端站点通过主、备两条通信路径连接，每条通信路径上具有至少一个中间站点，其特征在于：
两端站点和中间站点均包括光放大OA单元和光监控信道OSC单元，两端站点还包括光复用段保护OMSP单元；
所述OSC单元用于在通信路径故障时产生故障告警信息，还用于将产生的故障告警信息发送到两端站点的OMSP单元；
所述OMSP单元用于接收故障告警信息，决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果。
在上述技术方案的基础上，离故障点最近的OMSP单元用于根据接收的故障告警信息决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；
对端站点的OMSP单元用于根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
本发明还提供一种基于上述系统的保护倒换方法，所述方法包括：
当任一通信路径发生故障时，离故障点最近的OSC单元接收所述通信路径的信号丢失告警，并分别向两端站点的OMSP单元发送故障告警信息；
本端站点的OMSP单元根据接收的故障告警信息决定本端站点是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；
对端站点根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
在上述技术方案的基础上，本端站点的OMSP单元将所述执行结果存入自动保护倒换APS消息后，发送到对端站点的OMSP单元。
在上述技术方案的基础上，离故障点最近的OSC单元位于中间站点，中间站点的OSC单元分别向两端站点的OSC单元发送故障告警信息，每端站点的OSC单元将所述故障告警信息发送到同端的OMSP单元。
在上述技术方案的基础上，离故障点最近的OSC单元位于本端站点，本端站点的OSC单元直接将所述故障告警信息发送到同端的OMSP单元，同时，通过中间站点将所述故障告警信息发送到对端站点的OSC单元和OMSP单元。
在上述技术方案的基础上，当主用通信路径发生故障，备用通信路径无故障时，本端站点根据接收的故障告警信息执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
在上述技术方案的基础上，当主用通信路径无故障，备用通信路径发生故障时，本端站点根据接收的故障告警信息不产生保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果不产生保护倒换动作。
在上述技术方案的基础上，当主用通信路径和备用通信路径均发生故障时，本端站点根据接收的故障告警信息不产生保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果不产生保护倒换动作。
在上述技术方案的基础上，所述方法还包括人工控制模式，在此模式下，两端站点的OMSP单元之间存在一个握手协议，OMSP单元通过接收网管或者对端站点的OMSP单元发送的APS进行保护倒换动作，当本端站点的OMSP单元接收到倒换控制命令并且执行完毕之后，返回一个空闲字节给对端站点的OMSP单元，对端站点的OMSP单元接收到空闲字节后就将停止发送倒换控制命令。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)离故障点最近的OMSP单元接收故障告警信息并执行保护倒换后，通知对端站点的OMSP单元执行相同的保护倒换，能够确保两个OMSP单元的光开关同时在主用通信路径或同时在备用通信路径，实现双向同时倒换，避免两端站点的不对称时延，确保网络服务质量。
(2)离故障点最近的OSC单元分别向两端站点的OMSP单元发送故障告警信息，不但能够让两端站点均知道主备通信路径的状态，而且能够确保离故障点最近的OMSP单元在接收故障告警信息后立即执行保护倒换，有效地提高了网络的保护倒换效率。
附图说明
图1是典型的具有OMSP单元的OTN网络；
图2是本发明实施例保护倒换系统示意图；
图3是本发明实施例保护倒换方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图2所示，本发明实施例提供一种保护倒换系统，其包括两端站点，两端站点通过主、备两条通信路径连接，每条通信路径上具有至少一个中间站点，其中：
两端站点和中间站点均包括光放大OA单元和光监控信道(Optical SupervisoryChanel，光监控信道)OSC单元，两端站点还包括光复用段保护OMSP单元。
OSC单元用于在通信路径故障时产生故障告警信息，还用于将产生的故障告警信息发送到两端站点的OMSP单元。
OMSP单元用于接收故障告警信息，决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果。
具体的，离故障点最近的OMSP单元用于根据接收的故障告警信息决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；离故障点最近的OSC单元同时向两端站点发出故障告警信息，由于故障点到两端站点所花费的时间可能不同，因此，两端站点可能会先后接收到故障告警信息，先收到故障告警信息的端站点即本端站点，本端站点的OMSP单元将执行结果存入自动保护倒换APS消息后，发送到对端站点的OMSP单元。离故障点最近的OSC单元分别向两端站点的OMSP单元发送故障告警信息，不但能够让两端站点均知道主备通信路径的状态，而且能够确保离故障点最近的OMSP单元在接收故障告警信息后立即执行保护倒换，有效地提高了网络的保护倒换效率。
APS信息表征光开关状态或是命令,APS字节分为K1和K2两个字节，其中K1字节表示命令，K2字节表示状态。两端站点的OMSP单元之间也通过OSC单元传送APS字节，在光中继站点(中间站点)APS字节透传，在在OTM端站点，APS字节转发给本端的OMSP单元，主、备通信路径的OSC单元可以分别和本端的OMSP单元通信，传送通道故障告警和APS信息。对端站点的OMSP单元用于根据执行结果执行对应的保护倒换动作。
离故障点最近的OMSP单元接收故障告警信息并执行保护倒换后，通知对端站点的OMSP单元执行相同的保护倒换，能够确保两个OMSP单元的光开关同时在主用通信路径或同时在备用通信路径，实现双向同时倒换，避免两端站点的不对称时延，确保网络服务质量。
下面以OTN网络为例，对保护倒换系统详细说明：
图2是光层开销告警产生和传递的示意图，通常情况下主、备会走不同的路径，且主、备通信路径的OA单元数量也可能存在差异。主、备用线路包括：本端站点的OMSP单元、OA_1和OA_2单元、中间站点OLA单元、以及对端站点的OA_1、OA_2单元和OMSP单元。OSC单元对应方向的光模块也会出现收无光(LOS，Loss of Signal，信号丢失)告警。所有OSC单元的东/西向端口都被设置为两种模式：光中继模式(中间站点)和光终端模式(端站点)。当光中继模式(中间站点)的OSC单元有一个方向的光模块出现LOS告警时，OSC单元将向下游插入OMS_FDI(Optical Multiplex Section_Forwarding Defect Indication，光复用段_前向故障指示)告警，同时反向插入OMS_BDI(Optical Multiplex Section_BackwardDefection Identification，光复用段_后向故障指示)告警。当光终端模式(端站点)的OSC单元接收到OMS_FDI或者OMS_BDI，或者本端站点某方向光口出现LOS告警时，就向对应的本端站点OMSP单元上报通道故障告警，并且终结相关告警，同时将OMSP单元发送过来的APS字节转发到对端站点的OMSP单元。
对于OMSP单元而言，主、备通信路径无论是检测到LOS告警，还是接收到对应通信路径传送过来的通道故障告警信息，对于本通信路径而言都是通信路径无法使用。因此可以定义：如果主用通信路径接收光LOS或者主用通信路径有通道故障告警信息，主用通信路径都定义为告警状态；如果备用通信路径接收光LOS或者备用通信路径有通道故障告警，备用通信路径都定义为告警状态。反之，主用通信路径既没有接收光LOS，也没有主用通道故障告警，则主用通信路径是正常状态；备用通信路径既没有接收光LOS，也没有备用通信路径故障告警，则备用通信路径是正常状态。
参见图3所示，本发明实施例还提供一种基于上述系统的保护倒换方法，保护倒换方法包括：
S1.当任一通信路径发生故障时，离故障点最近的OSC单元接收所述通信路径的信号丢失告警，并分别向两端站点的OMSP单元发送故障告警信息。
具体的，当离故障点最近的OSC单元位于中间站点时，中间站点的OSC单元分别向两端站点的OSC单元发送故障告警信息，每端站点的OSC单元将故障告警信息发送到同端的OMSP单元。
当离故障点最近的OSC单元位于本端站点时，本端站点的OSC单元直接将故障告警信息发送到同端的OMSP单元，同时，通过中间站点将故障告警信息发送到对端站点的OSC单元和OMSP单元。
离故障点最近的OSC单元分别向两端站点的OMSP单元发送故障告警信息，不但能够让两端站点均知道主备通信路径的状态，而且能够确保离故障点最近的OMSP单元在接收故障告警信息后立即执行保护倒换，有效地提高了网络的保护倒换效率。
S2.本端站点的OMSP单元根据接收的故障告警信息决定本端站点是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果。
具体的，本端站点的OMSP单元将执行结果存入自动保护倒换APS消息后，发送到对端站点的OMSP单元。
S3.对端站点根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
离故障点最近的OMSP单元接收故障告警信息并执行保护倒换后，通知对端站点的OMSP单元执行相同的保护倒换，能够确保两个OMSP单元的光开关同时在主用通信路径或同时在备用通信路径，实现双向同时倒换，避免两端站点的不对称时延，确保网络服务质量。
如表1所示，通过具体实例对上述方法加以说明：
自动保护倒换规则如下表1所示，其中主、备用通信路径是正常状态用0表示，有告警则用1表示。OMSP单元通过本端和对端的APS字节(包括K1和K2字节)来进行保护倒换。
表1：端站点的保护倒换规则表
如表1中序号c例所示：当主用通信路径发生故障，备用通信路径无故障时，本端站点根据接收的故障告警信息执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
如表1中序号b例所示：当主用通信路径无故障，备用通信路径发生故障时，本端站点根据接收的故障告警信息不产生保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果不产生保护倒换动作。
如表1中序号d例所示：当主用通信路径和备用通信路径均发生故障时，本端站点根据接收的故障告警信息不产生保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果不产生保护倒换动作。
如表1中序号e和f例所示：当使用备用通信路径时，如果主用通信路径恢复正常，备用通信路径为正常状态或者发生故障，则本端站点开始恢复计时，等待恢复计时结束后，备用通信路径倒换成主用通信路径，同时，本端站点的OMSP单元发送APS到对端站点的OMSP单元，对端站点收到APS后，也执行备用通信路径倒换成主用通信路径。
本方法还包括人工控制模式，如果网管下发人工控制命令，则OMSP单元进入人工控制模式，此时OMSP单元主要通过接收网管或者对端发送的APS的K1字节进行保护倒换动作。两端站点的OMSP单元之间存在一个握手协议，当本端站点的OMSP单元接收到控制命令并且执行完毕之后，返回一个空闲字节给对端站点的OMSP单元，对端站点的OMSP单元接收到空闲字节后就将停止发送保护倒换控制命令。
两端站点的OMSP单元均按照保护倒换规则表执行倒换逻辑，可确保两个OMSP单元的光开关同时在主用通信路径或同时在备用通信路径，实现双向同时倒换，能够避免两端站点的不对称时延，确保网络服务质量。
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 (9)

1.一种保护倒换系统，其包括两端站点，两端站点通过主、备两条通信路径连接，每条通信路径上具有至少一个中间站点，其特征在于：
两端站点和中间站点均包括光放大OA单元和光监控信道OSC单元，两端站点还包括光复用段保护OMSP单元；
所述OSC单元用于在通信路径故障时产生故障告警信息，还用于将产生的故障告警信息发送到两端站点的OMSP单元；
所述OMSP单元用于接收故障告警信息，决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；
离故障点最近的OMSP单元用于根据接收的故障告警信息决定是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；
对端站点的OMSP单元用于根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
2.一种基于权利要求1所述系统的保护倒换方法，其特征在于，所述方法包括：
当任一通信路径发生故障时，离故障点最近的OSC单元接收所述通信路径的信号丢失告警，并分别向两端站点的OMSP单元发送故障告警信息；
本端站点的OMSP单元根据接收的故障告警信息决定本端站点是否执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果，先收到故障告警信息的端站点即本端站点；
对端站点根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
3.如权利要求2所述的保护倒换方法，其特征在于：本端站点的OMSP单元将所述执行结果存入自动保护倒换APS消息后，发送到对端站点的OMSP单元。
4.如权利要求2所述的保护倒换方法，其特征在于：离故障点最近的OSC单元位于中间站点，中间站点的OSC单元分别向两端站点的OSC单元发送故障告警信息，每端站点的OSC单元将所述故障告警信息发送到同端的OMSP单元。
5.如权利要求2所述的保护倒换方法，其特征在于：离故障点最近的OSC单元位于本端站点，本端站点的OSC单元直接将所述故障告警信息发送到同端的OMSP单元，同时，通过中间站点将所述故障告警信息发送到对端站点的OSC单元和OMSP单元。
6.如权利要求2至5任一项所述的保护倒换方法，其特征在于：
当主用通信路径发生故障，备用通信路径无故障时，本端站点根据接收的故障告警信息执行保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果执行对应的保护倒换动作。
7.如权利要求2至5任一项所述的保护倒换方法，其特征在于：
当主用通信路径无故障，备用通信路径发生故障时，本端站点根据接收的故障告警信息不产生保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果不产生保护倒换动作。
8.如权利要求2至5任一项所述的保护倒换方法，其特征在于：
当主用通信路径和备用通信路径均发生故障时，本端站点根据接收的故障告警信息不产生保护倒换动作，并向对端站点发送执行结果；对端站点根据所述执行结果不产生保护倒换动作。
9.如权利要求2至5任一项所述的保护倒换方法，其特征在于：所述方法还包括人工控制模式，在此模式下，两端站点的OMSP单元之间存在一个握手协议，OMSP单元通过接收网管或者对端站点的OMSP单元发送的APS进行保护倒换动作，当本端站点的OMSP单元接收到倒换控制命令并且执行完毕之后，返回一个空闲字节给对端站点的OMSP单元，对端站点的OMSP单元接收到空闲字节后就将停止发送倒换控制命令。
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