CN110011856A - 一种提高光网络可靠性的方法 - Google Patents

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赵必游
蒋振宇
郭苑灵
冯春柳
林天池
刘旭慧
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Abstract

本发明涉及一种提高光网络可靠性的方法，本发明针对弹性光网络生存性的核心故障定位问题，从模糊数学理论出发构建模糊故障集合，设置每个元素表征发生故障程度的隶属度，利用隶属度属性对故障进行分类，然后基于OSPF协议完成对软链路故障和泛洪BER信息的检测，在弹性光网络中实现快速多故障定位，从而高效优化网络整体生存性能，提高光网络的稳定性。

Description

一种提高光网络可靠性的方法
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体的，涉及一种提高光网络可靠性的方法。
背景技术
伴随着光网络的大规模化，网络的层次化和区域化变得不可避免，光网络的生存性问题也日趋复杂化。由于光网络每根光纤中波长通道的传输速率高达Tbit/s量级，光纤链路故障将导致大量业务中断。传统的针对弹性光网络中光纤链路失效均考虑以单链路失效为主，但随着网络规模化和复杂化，能够引发网络中多故障的因素不断增加，尤其是在较大规模的多层多域光网络环境下，多故障问题时常发生，相对于网络的单故障，多故障造成的危害和损失更大，实现的保护恢复措施也更复杂。在这样的多故障的环境下，光网络生存性技术将面临着极大的挑战。
随着灵活带宽分配技术在弹性光网络中的应用发展，光纤频谱利用率大大提高，光网络容量大规模增加，单根光纤故障就能够造成大量业务的中断。弹性光网络自身呈现结构复杂化和地理分散化等特点，使得弹性光网络出现故障的可能大大提高。在弹性光网络向Pbit/s发展过程中，快速的生存性需求与高效的资源利用之间相互制约，在多故障网络保护时更加突出。因此，具有抗毁能力的生存性技术的关键在于建立完整互补弹性光网络生存性模型。
综上，在大规模多层多域光网络环境下，多故障发生概率将越来越大，相对于网络的单故障，多故障造成的危害和损失更大，实现的保护恢复措施也更复杂。在多故障的环境下，传统网络保护恢复机制将面临着极大的挑战，针对光网络多故障的生存性机制将是未来光网络研究的重点内容。
发明内容
为了解决现有技术中对大规模多层多域光网络发生多故障的情况下，保护恢复措施可靠性不足的问题，本发明提供了一种提高光网络可靠性的方法。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种提高光网络可靠性的方法，包括以下步骤：
步骤S1：首先构建模糊故障集合，设置模糊故障集合中每个元素表征发生故障程度的隶属度；
步骤S2：构建弹性光网络模型，利用弹性光网络模型基于隶属度属性对故障进行分类；
步骤S3：根据故障的分类，基于OSPF协议完成对软链路故障和泛洪BER信息的检测，对故障进行定位，获得故障点；
步骤S4：采用线保护和面保护两种保护策略对故障点进行保护。
优选的，步骤S1中构建模糊故障集合的具体步骤如下：
获取故障和告警包之间依赖关系的二部图，从二部图中使用如下公式计算每个元素的模糊隶属度:
其中，SYMx表示链路x发生故障后产生的所有的告警，SYM代表网络管理中心处收到的所有告警包；
通过隶属度寻找出包含最少元素的故障集合，即为模糊故障集合。
网络出现节点或者链路故障以后，弹性光网络中已经建立起来的光路分为两种：一种是不受故障影响正常工作的光路(NLP)，另外一种是受到故障影响而业务中断的光路(DLP)。对于弹性光网络中一条受到故障影响的光路，这条光路宿节点上游的所有链路都可能发生故障，因为宿节点上游的所有链路中任意一条发生故障都可以造成这条光路的宿节点产生告警，弹性光网络根据网络管理中心处收到的告警包，运用有效的算法寻找包含最少元素的故障集合。
优选的，步骤S2中对故障的分类可分为单故障与多故障，单故障与节点故障相对应，多故障与链路故障相对应。
优选的，步骤S3中对故障定位的过程包括告警洪泛阶段和故障定位阶段，对于弹性光网络中独立运行的单位，即域，告警洪泛阶段将弹性光网络域内告警包和相邻域的域间告警包发送给域内路径计算元素PCE，多故障定位阶段在每个域内独立并行地进行定位。故障定位过程主要处理两类链路故障：域间链路故障和域内链路故障。在多域弹性全光网里，域内节点不具备信号检测功能，而只有域的边界节点和每条光路的目的节点进行光信号检测。在多域环境中，跨越多个域的路由通过分布式路径计算元素利用反向递归路径计算技术来实现，域内路由通过本域的路径计算元素来计算。因此故障定位机制可以分为告警洪泛阶段和故障定位阶段，告警洪泛阶段将弹性光网络域内告警包和相邻域的域间告警包发送给域内PCE，多故障定位阶段在每个域内独立并行地进行定位。
优选的，步骤S4中线保护采用1+1/1:1保护结构，面保护采用p-Cycle保护结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明针对弹性光网络生存性的核心故障定位问题，从模糊数学理论出发构建模糊故障集合，设置每个元素表征发生故障程度的隶属度，利用隶属度属性对故障进行分类，然后基于OSPF协议完成对软链路故障和泛洪BER信息的检测，在弹性光网络中实现快速多故障定位，从而高效优化网络整体生存性能，提高光网络的稳定性。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种提高光网络可靠性的方法，包括以下步骤：
步骤S1：首先构建模糊故障集合，设置模糊故障集合中每个元素表征发生故障程度的隶属度；
步骤S2：构建弹性光网络模型，利用弹性光网络模型基于隶属度属性对故障进行分类；
步骤S3：根据故障的分类，基于OSPF协议完成对软链路故障和泛洪BER信息的检测，对故障进行定位，获得故障点；
步骤S4：采用线保护和面保护两种保护策略对故障点进行保护。
作为一个优选的实施例，步骤S1中构建模糊故障集合的具体步骤如下：
首先获取故障和告警包之间依赖关系的二部图，寻找出包含最少元素的故障集合。网络出现节点或者链路故障以后，弹性光网络中已经建立起来的光路分为两种：一种是不受故障影响正常工作的光路(NLP)，另外一种是受到故障影响而业务中断的光路(DLP)。对于弹性光网络中一条受到故障影响的光路，这条光路宿节点上游的所有链路都可能发生故障，因为宿节点上游的所有链路中任意一条发生故障都可以造成这条光路的宿节点产生告警。弹性光网络根据网络管理中心处收到的告警包，运用有效的算法寻找包含最少元素的故障集合。
作为一个优选的实施例，步骤S2中对故障的分类可分为单故障与多故障，单故障与节点故障相对应，多故障与链路故障相对应。
作为一个优选的实施例，步骤S3中对故障定位的过程包括告警洪泛阶段和故障定位阶段，对于弹性光网络中独立运行的单位，即域，告警洪泛阶段将弹性光网络域内告警包和相邻域的域间告警包发送给域内路径计算元素PCE，多故障定位阶段在每个域内独立并行地进行定位。故障定位过程主要处理两类链路故障：域间链路故障和域内链路故障。在多域弹性全光网里，域内节点不具备信号检测功能，而只有域的边界节点和每条光路的目的节点进行光信号检测。在多域环境中，跨越多个域的路由通过分布式路径计算元素利用反向递归路径计算技术来实现，域内路由通过本域的路径计算元素来计算。因此故障定位机制可以分为告警洪泛阶段和故障定位阶段，告警洪泛阶段将弹性光网络域内告警包和相邻域的域间告警包发送给域内PCE，多故障定位阶段在每个域内独立并行地进行定位。
作为一个优选的实施例，步骤S4中线保护采用1+1/1:1保护结构，面保护采用p-Cycle保护结构。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种提高光网络可靠性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：首先构建模糊故障集合，设置模糊故障集合中每个元素表征发生故障程度的隶属度；
步骤S2：构建弹性光网络模型，利用弹性光网络模型基于隶属度属性对故障进行分类；
步骤S3：根据故障的分类，基于OSPF协议完成对软链路故障和泛洪BER信息的检测，对故障进行定位，获得故障点；
步骤S4：采用线保护和面保护两种保护策略对故障点进行保护。
2.根据权利要求1所述的一种提高光网络可靠性的方法，其特征在于，步骤S1中构建模糊故障集合的具体步骤如下：获取故障和告警包之间依赖关系的二部图，从二部图中使用如下公式计算每个元素的模糊隶属度:
其中，SYMx表示链路x发生故障后产生的所有的告警，SYM代表网络管理中心处收到的所有告警包；
通过隶属度寻找出包含最少元素的故障集合，即为模糊故障集合。
3.根据权利要求1所述的一种提高光网络可靠性的方法，其特征在于，步骤S2中将故障的分类分为单故障类与多故障类，单故障类与节点故障相对应，多故障类与链路故障相对应。
4.根据权利要求1所述的一种提高光网络可靠性的方法，其特征在于，步骤S3中对故障定位的过程包括告警洪泛阶段和故障定位阶段，对于弹性光网络中独立运行的单位，即域，告警洪泛阶段将弹性光网络域内告警包和相邻域的域间告警包发送给域内路径计算元素PCE，多故障定位阶段在每个域内独立并行地进行定位。
5.根据权利要求1所述的一种提高光网络可靠性的方法，其特征在于，步骤S4中线保护采用1+1/1:1保护结构，面保护采用p-Cycle保护结构。
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