CN114501195B - 基于复用段保护的倒换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于复用段保护的倒换方法和装置，属于通信领域。所述倒换方法由具有多个同步数字体系接口卡的网络设备执行，且包括：所述网络设备通过目标同步数字体系接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述目标同步数字体系接口卡为所述多个同步数字体系接口卡中的接口卡，且所述目标同步数字体系接口卡被配置成执行主复用段保护协议；所述网络设备根据所述第一目标信息，通过所述目标同步数字体系接口卡执行倒换操作。

Description

基于复用段保护的倒换方法和装置

技术领域

本申请属于通信领域，具体涉及一种基于复用段保护的倒换方法和装置。

背景技术

在插卡式光传送网络(Optical Transport Network，OTN)设备上为了兼容老的同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)接口，通常都会支持SDH接口板，那么就有支持复用段保护(Multiplex Section Protection，MSP)保护的需求。

如图1-1所示，业内常规的做法是集中式的MSP协议处理方式，即MSP协议运行在主控/交叉卡上。这样，接口卡上收到的K₁K₂协议字节就需要被送到主控/交叉去处理，然后再把协议处理以后需要回送到对端的K₁K₂字节先送回到接口卡，再从SDH接口的开销处理模块发送出去。而对于MSP这种多阶段(phase)的协议，一次倒换过程要交互2～3次K字节，所以传统的方式会增加主控/交叉卡CPU的负荷，同时由于板卡之间需要交互信息才能完成协议处理，也容易引发保护倒换超时。为了解决上述问题，目前看到的普遍做法是增加硬件的开销线把K字节拉到主控/交叉卡上。或者是在板卡之间增加硬件快速通道功能来交互K字节。而本申请不需要增加硬件的开销线，也不需要增加硬件快速通道，就可以完成MSP协议的处理过程，同时缩短保护倒换时间。节省设备成本。

发明内容

为解决上述方案存在的缺陷和不足，本申请提供了一种基于复用段保护的倒换方法和装置。

本申请实施例提供一种基于复用段保护MSP的倒换方法，由具有多个同步数字体系接口卡的网络设备执行，所述倒换方法包括：

所述网络设备通过目标同步数字体系SDH接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述目标同步数字体系接口卡为所述多个同步数字体系接口卡中的接口卡，且所述目标同步数字体系接口卡被配置成执行主复用段保护协议；

所述网络设备根据所述第一目标信息，通过所述目标同步数字体系接口卡执行倒换操作。

本申请的技术方案的基础架构可参照图2。

1)该方法适用于线性MSP1：1保护协议，以及其他在保护路径上收发APS信息的保护协议，比如G.8131，G.8031等保护。

2)该方法实现的MSP协议为分布式架构，且MSP协议体本身形成主备保护。

3)该方法下MSP协议体的主备由分布在对应MSP保护组中的STM接口卡组成主备关系，其中被配置为保护的接口所在板卡上运行的MSP协议为主，被配置为工作接口所在板卡上运行的MSP协议为备；

4)如果MSP保护组中的两个接口位于同一块STM接口卡，则系统只运行一份MSP协议体，此时也不需要协议的保护。

5)当主用MSP协议所在板卡离线/被拔掉时，则MSP备用协议体切换为主用。

6)当板卡重新插回设备时，在完成单板启动后，根据配置分析出自己的STM接口如果被配置为MSP1:1保护的备用通道，则在打开光模块前发送的K1K2值指示为保护链路SF，随后在取得真实的接口状态以后在更新为新状态。

7)MSP协议的实现遵循G.841标准。

本申请提供的技术方案的工作原理：

1)该方法适用于线性MSP1:1保护；

2)MSP协议规定，用于保护倒换的K字节在保护通道上传送。故而将MSP协议运行在保护组配置的保护通道的板卡上即可以不用在系统板卡间传递K字节。

3)该方法对应MSP协议运算由主用MSP协议体模块负责。

在本申请实施例中，所述网络设备通过SDH接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述SDH接口卡为所述多个同步数字体系接口卡中的接口卡，且所述SDH接口卡被配置成执行主MSP协议；所述网络设备根据所述第一目标信息，通过所述SDH接口卡执行倒换操作。如此，SDH接口卡在获取用于指示倒换的第一目标信息后，可以根据主MSP协议，直接在SDH接口卡上处理用于指示倒换的第一目标信息，执行倒换操作，不需要与主控卡交互信息，从而可以缩短倒换时间。

本申请易于实行，仅仅是MSP协议软件架构上的调整，既可以兼容原来的硬件，又可以在新开发的设备上节约硬件成本和加速保护倒换。

附图说明

图1-1为现有技术中集中式MSP协议基础架构的示意图；

图1-2为本申请实施例提供的一种基于复用段保护的倒换方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的分布式MSP协议基础架构的示意图；

图3为本申请实施例提供的分布式MSP协议的运行示意图；

图4为本申请实施例提供的分布式MSP协议启动过程的流程图；

图5为本申请实施例提供的分布式MSP协议主备切换关键伪码的示意图；

图6-1为本申请实施例提供的分布式MSP协议慢启动中本板上线过程的示意图；

图6-2为本申请实施例提供的分布式MSP协议慢启动中其他板上线过程的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种基于复用段保护的倒换装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的基于复用段保护的倒换方法进行详细地说明。

图1-2为本申请实施例提供的一种基于复用段保护的倒换方法的流程图。参照图1-2，本申请实施例提供的基于复用段保护的倒换方法可由具有多个同步数字体系接口卡的网络设备执行，所述倒换方法可包括：

步骤110，所述网络设备通过目标SDH接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述目标SDH接口卡为所述多个SDH接口卡中的接口卡，且所述目标SDH接口卡被配置成执行主MSP协议。

在本申请实施例中网络设备可以为支持线性MSP1：1保护的插卡式设备，例如插卡式OTN设备、插卡式PTN设备、插卡式MSTP设备等。网络设备上可以设置SDH接口卡以及SDH主控卡(交叉卡)等。SDH接口卡可以提供接口。所述接口可用于光纤连接。在利用光纤线路进行传输的情况下，工作复用段所在线路称为工作线路，保护复用段所在线路称为保护线路。正常情况下，工作线路上传输正常业务。保护线路上传输额外业务或不传输业务。当一个工作线路检测到故障后，该工作线路上原本传输的正常业务在保护域的入出口节点上倒换到保护线路上，如果保护线路上之前传输额外业务，则额外业务被切断。

第一目标信息可以包括K1、K2字节。其中，每个K1、K2字节由8比特构成。K1字节的比特1-比特4表示请求码，可以说明倒换请求类型，例如比特1-比特4为1101说明倒换请求类型为信号失效，比特1-比特4为1011说明倒换请求类型为信号劣化；K1字节的比特5-比特8表示业务信号或者所请求的复用段的编号。K2字节的比特1-比特4表示信号编号，比特5指示线性复用段保护结构类型，例如比特5为1表示1：n结构，比特5为0表示1+1结构，K2字节的比特6-8指示桥接倒换状态。

第一保护接口可以为目标SDH接口卡上的一个接口，可以用于接收、发送指示倒换的信息。目标SDH接口卡被配置成执行主MSP协议可以表示第一保护接口所在的SDH接口卡根据配置运行MSP协议且协议状态为主用状态。可以从网络设备的多个同步数字体系接口卡中选择至少一个SDH接口卡作为目标SDH接口卡。

步骤120，所述网络设备根据所述第一目标信息，通过所述目标SDH接口卡执行倒换操作。

在本申请实施例中，MSP协议可以运行在SDH接口卡上。SDH接口卡获取用于指示倒换的第一目标信息后，可以运行协议，直接根据协议处理第一目标信息，更新协议状态、选择器和桥接器，不需要将SDH接口卡获取的第一目标信息上报到主控卡进行处理。复用段保护协议的实现遵循G.841标准。

具体地，SDH接口卡可以通过第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，第一目标信息可以包括K1K2字节。在SDH接口卡上运行复用段保护协议，根据协议处理K1K2字节，根据K1字节获取倒换要求，根据K2字节确认故障线路编号，更新MSP协议状态、选择器和桥接器，通过桥接器将工作线路桥接到保护线路上，根据选择器选择接收保护线路上传输的业务，同时通过第一保护接口发送协议处理后的可以用于指示倒换的信息，实现倒换，保证网络设备之间可以通过倒换后的保护线路传输正常业务。

在本申请实施例中，所述网络设备通过SDH接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述SDH接口卡为所述多个同步数字体系接口卡中的接口卡，且所述SDH接口卡被配置成执行主MSP协议；所述网络设备根据所述第一目标信息，通过所述SDH接口卡执行倒换操作。如此，SDH接口卡在获取用于指示倒换的第一目标信息后，可以根据主MSP协议，直接在SDH接口卡上处理用于指示倒换的第一目标信息，执行倒换操作，不需要与主控卡交互信息，从而可以缩短倒换时间。

为便于理解，以下结合附图和具体实施场景对本申请做进一步讲解。

如图3所示，在一台插卡式OTN设备中有N块STM接口卡，配置了3个MSP1:1保护组，采用记号mspn(w＝配置的工作接口，p＝配置的保护接口)来描述msp保护的配置(其中n代表配置的第几组msp保护)。则配置可分别记作：

msp1(w＝1.1，p＝2.1)；

msp2(w＝n.1，p＝2.2)；

msp3(w＝2.3，p＝1.2)；

此时每块SDH卡拿到配置以后在本板分别根据配置判断是否启动MSP协议，以及初始MSP协议的主备状态。在执行了如图4所示的算法后，N块板卡上的MSP协议的运行状态如下(采用记法为(运行的msp组，状态(M：主，S：备))：

SDH卡1：(msp1，S)；(msp3，M)

SDH卡2：(msp1，M)；(msp2，M)；(msp3，S)

SDH卡3：不运行MSP协议

SDH卡n：(msp2，S)；

即是在SDH卡1上运行msp1协议，协议状态为备用，同时运行msp3协议，协议状态为主用；在SDH卡2上运行协议msp1，协议状态为主用，运行协议msp2，协议状态为主用，运行协议msp3，协议状态为备用；在SDH卡3上不运行MSP协议；在SDH卡n上运行协议msp2，协议状态为备用；

至此，每块SDH卡上对于是否运行MSP协议，以及协议的状态都确定了，接下来就是MSP协议的主负责处理协议过程，根据协议计算结果更新K字节，更新MSP的选择器和桥接器。通过上面的流程可以看到，MSP协议的主正好位于配置的保护接口上，而K字节也正是通过保护接口来收发。所以在该方案下不需要在板卡之间交互K字节。会提高协议处理的效率，缩短保护倒换时间，同时节省设备硬件成本。

假设SDH卡2被拔出，则系统的单板管理模块会检测到板卡离线，同时通知到所有在线板卡SDH卡2离线，此时每块SDH卡上运行的MSP协议做图5的判断后，(对所有本板运行MSP协议的msp保护组进行如下判断，如果配置的工作接口在离线板上，则置该接口的状态为SF，如果配置保护接口在离线板上，则置该接口的状态为SF，同时置该保护组对应的MSP协议体状态为主状态，即切换为工作状态，最后如果协议状态为主用状态，则进行正常的MSP协议处理)。单板上MSP协议的状态如下。

SDH卡1：(msp1，M)；(msp3，M)

SDH卡2：离线

SDH卡3：不运行MSP协议。

SDH卡n：(msp2，M)；

可以看到，SDH卡1上的msp1切换为主状态，msp3保持主用；SDH卡n上msp2切换为主状态。msp1和msp2的协议状态，选择器和桥接器将由SDH卡1和SDH卡n负责维护更新。

假设SDH卡2被插回。则SDH卡2根据配置执行如图6-1所示的慢启动过程(首先，分析本板上运行了MSP协议的所有msp保护组，如果保护组中配置的保护接口在本板上，则置该接口的状态为SF，同时设置发送的K字节为SF_P。然后打开接口的激光器，收取线路上对端发送过来的K字节，同步系统的状态，包括另一个接口的状态，当前系统中该msp保护组的选择器，桥接器状态。通知系统单板管理模块，本板成功上线。最后，针对配置的保护接口在本板的msp组，置MSP协议状态为主，并进行正常的MSP协议处理)。在图6-1的过程中会通过单板管理模块通知系统自己上线。其他卡会收到SDH卡2的上线通知，然后执行如图6-2所示的慢启动过程(首先，分析本板上运行了MSP协议的所有msp保护组，如果保护组中配置的工作接口在新上线的单板上，则跟新该接口的状态，如果保护组中配置的保护接口在新上线的单板上，则跟新该接口的状态，同时置MSP协议体的状态为备。放弃对该组msp的控制权)。执行完成以后各板卡的msp状态如下。

SDH卡1：(msp1，S)；(msp3，M)

SDH卡2：(msp1，M)；(msp2，M)；(msp3，S)

SDH卡3：不运行MSP协议。

SDH卡n：(msp2，S)；

图7是本申请实施例提供的一种基于MSP的倒换装置的结构框图。如图7所示，该倒换装置700具有多个SDH接口卡且包括：

获取模块710，用于通过目标SDH接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述目标SDH接口卡为所述多个SDH接口卡中的接口卡，且所述目标SDH接口卡被配置成执行主MSP协议；处理模块720，用于根据所述第一目标信息，通过所述目标SDH接口卡执行倒换操作。

在本申请实施例中，通过目标SDH接口卡的第一保护接口获取用于指示倒换的第一目标信息，其中，所述目标SDH接口卡为多个SDH接口卡中的接口卡，且所述目标SDH接口卡被配置成执行主MSP协议；所述网络设备根据所述第一目标信息，通过所述目标SDH接口卡执行倒换操作。如此，目标SDH接口卡在获取用于指示倒换的第一目标信息后，可以根据主MSP协议，直接在目标SDH接口卡上处理用于指示倒换的第一目标信息，执行倒换操作，不需要与主控卡交互信息，从而可以缩短倒换时间。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种基于复用段保护MSP的倒换方法，其特征在于，由具有多个同步数字体系接口卡的网络设备执行，所述倒换方法包括：

所述网络设备通过目标同步数字体系SDH接口卡的第一保护接口在保护通道上获取用于指示倒换的K1K2字节，其中，所述目标同步数字体系接口卡为所述多个同步数字体系接口卡中的接口卡，且所述目标同步数字体系接口卡被配置成执行主复用段保护协议，所述K1K2字节仅在接收所述K1K2字节的目标单板上处理，而无需送至主控卡，也不需要在板卡之间交互K1K2字节；

所述网络设备根据所述K1K2字节，通过所述目标同步数字体系接口卡执行倒换操作。

2.根据权利要求1所述的倒换方法，其特征在于，所述网络设备采用分布式协议算法，所述网络设备的线性MSP 1:1协议不再集中到主控卡上进行处理，而是分布在支持同步传输模式STM接口的板卡上进行协议处理。

3.根据权利要求2所述的倒换方法，其特征在于，所述线性MSP 1:1协议运行在配置了1:1保护的两个STM接口所在的单板上，配置了1:1保护的两个STM接口可以在相同或不同板卡上。

4.根据权利要求1所述的倒换方法，其特征在于，所述目标单板根据线性MSP 1:1协议运算产生需要回送的K₁K₂，并直接发送出去，而不是转发来自所述主控卡产生的K₁K₂字节，也不需要在所述主控卡和STM接口卡之间预留传递K₁K₂的开销线路。

5.根据权利要求4所述的倒换方法，其特征在于，用于承载保护倒换信息的K₁K₂字节不需要在所述网络设备的多块板卡之间来回多次交互。

6.根据权利要求3所述的倒换方法，其特征在于，当两个STM接口不在同一块单板上时，存在有两个运行的MSP协议：MSP主协议和MSP备协议，且这两个协议互为保护；当运行MSP主协议的单板离线或拔出时，MSP备协议切换为MSP主协议，并执行MSP协议运算，维护MSP协议状态。

7.根据权利要求6所述的倒换方法，其特征在于，当形成MSP协议的主备保护时，配置为保护的接口所在板卡上运行的MSP协议为主，配置为工作的接口所在板卡上运行的MSP协议为备。

8.根据权利要求6所述的倒换方法，其特征在于，所述倒换方法应用于复用段的1：N保护、运行协议的线性MSP1+1保护或者其他在保护路径上收发自动保护倒换APS信息的保护协议。

9.一种基于复用段保护的倒换装置，其特征在于，所述倒换装置具有多个同步数字体系接口卡且包括：

获取模块，用于通过目标同步数字体系接口卡的第一保护接口在保护通道上获取用于指示倒换的K1K2字节，其中，所述目标同步数字体系接口卡为所述多个同步数字体系接口卡中的接口卡，且所述目标同步数字体系接口卡被配置成执行主复用段保护协议，所述K1K2字节仅在接收所述K1K2字节的目标单板上处理，而无需送至主控卡，也不需要在板卡之间交互K1K2字节；

处理模块，用于根据所述K1K2字节，通过所述目标同步数字体系接口卡执行倒换操作。