CN1149761C

CN1149761C - 在全光网中基于业务的保护方法

Info

Publication number: CN1149761C
Application number: CNB021073902A
Authority: CN
Inventors: 顾畹仪; 王健全; 张�杰
Original assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2004-05-12
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: CN1371188A

Abstract

本发明属于光纤通信技术领域，特别涉及一种在全光网中基于业务的保护方法。其特征在于1)业务的目的端检测到故障，触发保护；2)检测到故障的业务先依据业务信息，查到源节点和原路由经过的节点，再依据环网信息，找出新路由经过的中间节点，然后加这些节点加入组播地址，向这些节点组播要求源节点保护倒换的请求，并携带目的端节点的状态为Idl态，即未保护态；3)中间节点收到上述信息，撤销额外业务，并按缺省的资源保护设置开关，同时转发该信息；4)源节点接受到该信息后，执行倒换，并向目的端节点发送反向请求倒换的信令RR，同时带上自己的状态信息，倒换态SW；5)目的端节点接受到该信令后，执行倒换，至此保护倒换完成。

Description

在全光网中基于业务的保护方法

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，特别涉及一种在全光网中基于业务的保护方法。

背景技术

现有的保护方法在ITU-T建议G.782、G.841和G.842中有详细的介绍，这些保护方式有链路和通道的1+1，1∶1以及1∶N保护，还有两纤单向环的通道保护(并发优收的通道保护机制)，和环网通道保护(两纤单向环、两千双向环和四纤双向环)。此外还有子网连接保护。但是所有这些保护均是针对资源进行的保护，即对节点，对链路和对通道的保护。采取的思路均是基于“资源共享和资源预留”的方法。即1+1和1∶1和1∶N的保护方式仅仅是针对资源的，并且这种保护方法一般用于点对点的传输系统中，对于复杂的网络结构，这种面向资源的保护方式并不实用。

发明内容

从ITU-T建议我们知道现在的保护方法中，通道保护倒换仅仅应用于两纤单向环中，而且这种方式中采用源端始终桥接的功能，但是对于四纤双向和两纤双向环形网络仅仅支持复用段保护。由于波分复用系统的引进。全光网络的出现，对这一概念发生了冲击，因为在波分复用的全光环形中，如果仅仅采用复用段的保护方式，那么就意味着仅仅在复用段发生故障的情况下才执行环网的保护，如果仅仅是某一个或某几个通道发生故障时，不启动环网的保护倒换，由于单通道的业务量就比较巨大，这势必造成大量业务的丢失，所以对于全光环网的保护，不仅应该支持复用段的保护方式，还应该执行通道段的保护，以便执行部分通道故障的保护。

此外，复用段的保护方式必然使得跳数增加。如图10所示，只要是经过故障区段的业务，经过环形网络的保护倒换后，其路由至少要经过整个环网一周，极端的情况是一条业务要绕行环网两次，这势必增加了业务的功率预算，限制了环形网络的规模。而环网通道保护方式则可以很好地解决这一问题。

从MESH网恢复为节约时间采用的预选路由法得到启发，对于大型网络中的保护也可以逐条业务进行，这样不仅可以提高网络生存性，而且增加了灵活性，网络管理者可以根据实际的需要来决定需要保护的业务，同时也使保护的粒度变细，为保护赋予了新的意义，本发明就是源于此思路进行的。本发明就是针对以上两种情况而提出的通到保护方式，包括“面向业务”的保护方式和适用于任何环形网络的通道保护，这两种保护的实质都是面向业务的。需要协议的支持。

本发明中提出两种保护方式：两种保护方式基于一种新的思路“基于对业务的保护”。一是环形网络中的通道保护，二是任意网络中的1∶1和1+1的业务保护。

1、两种全光网中基于业务的保护方法，其中一种为环形网络中的通道保护方法，另外一种为任意网络中的1+1和1∶1的业务保护法。

环形网络中的通道保护法的基本特征为：

1)保护通道是随故障影响的情况而定的，即在故障发生的情况下，按受损业务去查保护通道。

2)保护通道和工作通道正好形成环形。

3)在支持复用段保护倒换的网络中，保护通道实际上就是为复用段保护预留的那些通道。

4)保护通道在无故障情况下可以承载额外业务。

2、任意网络中的1+1和1∶1的业务保护法的基本特征为其保护通道是依据一定的算法预先算好的，其算法为

1)与原业务路由关于节点和链路都不相关，这能确保在最短的时间内使受损业务得到最大概率的保护。

2)最短路由，这适应于整个网络的优化和业务分配。

3)尽量选取同样的波长通道，这可以减少对系统的要求。

附图说明

图1为背景技术1∶1通道或链路保护示意图；

图2为本背景技术1+1通道或链路保护示意图；

图3为背景技术1∶N通道或链路保护示意图；

图4为背景技术两纤单向环通道保护示意图；

图5为本发明1∶1基于业务保护的示意图；

图6为本发明1+1基于业务保护的示意图；

图7为本发明物理层和原子模型对应关系示意图；

图8为本发明通道保护示意图；

图9为本发明环网通道保护流程图；

图10为背景技术复用段保护示意图。

具体实施方式

图5和图6分别给出了在MESH网络中1∶1和1+1“业务保护“的两个例子，其中说明的是要对从节点A到节点E的一条业务进行保护的示例。其业务保护路径的选取准则(按优先级排序)为：

1、与原业务路由关于节点和链路都不相关。

2、最短路由。

3、尽量选取同样的波长通道。

原则1的目的主要出于在源业务出现故障的情况下，利用保护路由能够最大可能性地保证原业务得到保护。因为在完全不相关的路由上同时出现故障的概率非常小，这样就可以在最短的时间内使原业务得到保护。

原则2的目的主要是考虑到保护方式应与整个系统中业务分配的优化目标相同。

原则3的目的主要是因为这样可以不需另外加其他的器件就可以实现。当然如果系统中节点具有波长变换的功能，保护通道可以与原通道不同。

不难看出此保护方式破除了以往1+1和1∶1仅仅对光传递段OTS、光复用段OMS和光信道层OCH层的保护，实现了对客户层的保护，即终端到终端的保护。

参见图8，环网通道基于业务保护的触发与1∶1保护方式相同，是由目的端监测后直接触发的，与1∶1保护不同的是，1∶1保护的目的端节点是预先知道的，而且1∶1保护通道也是预设的，而环网的通道保护无需预先指定保护通道，因为在使用复用段保护的环形网络中，预先空闲了资源作为资源的保护，这些预先设置的资源就相当于为现在的通道保护准备了保护通道。所以环网通道的保护实质上也是面向业务的保护，是借空闲资源和环网的特殊结构为环网上的业务设置了保护路由。从这点上说与上述1∶1的业务保护类似。

如图8所示，当业务1和业务2检测到各自的故障时，它们分别启动自己的保护机制，切换到保护路由上传输，不难看出，环网上的业务的保护路由与原业务路由也是不相关的，而且是原路由方向相反，与原路由相结合正好经过了环网上的所有节点。

在正常状态下，空闲的保护通道允许支持额外业务，以便提高系统资源的利用率，但是在故障情况下，额外业务立即被撤掉。

由于环网上故障的不可预测性以及环网上分配业务的随意性，使得在执行环网的通道保护倒换时不能事先确定具体的源和目的，而且一个节点处有多个业务上下路，所以使得源和目的端节点在保护时呈现多重性，同时为了提高网络的利用率，不采用源端桥接的方法，所以必须采用信令协议来支持，而由于源和目的事先难以确定和多重性的特点，在协议中必须同时包括节点和业务信息才能具体确定需要倒换的开关。

其信令的具体格式为(1∶1业务保护的信令格式与此相同)：

目的端节点标识	业务标识	倒换请求	源节点标识	状态指示
目的端节点标识	业务标识	倒换请求	源节点标识	状态指示

上述仅仅给出了信令的必备内容为目的端节点标识、业务标识、倒换请求、源节点标识和状态指示，至于字节分配依据网络规模实际需要来确定。

其中倒换请求命令包括：(按优先级从高到低排序的)(同时考虑1：的业务保护)

1、清除命令CLEAR

目的是清除下发的有关保护的网管命令。在网管命令中，该命令优先级最高，它将清除对应子网或业务上的所有有关保护的网管命令。

2、强制保护命令FS

该命令的目的是要求对应的业务执行保护倒换。

3、信号失效SF

该命令在目的段检测到故障后，有目的端发起。

4、方向请求RR

是收到目的地址为本节点的节点发起的应答命令。

5、环回演习EXER-R

目的是测试环网中整个环信令通路的好坏。该命令不实际执行保护倒换。(仅仅用于环网)

状态指示

保护倒换态(SW)、直通态(PASS)、源状态(Id1)。

参见图9流程图，对于1∶1业务保护的流程图与环网通道保护的流程基本相同，唯一的差别就是在流程图的第二步，1∶1业务保护中已经知道了具体的路由(即源和中间节点)，不需要临时去查。

流程图的文字描述：

1)业务的目的端检测到故障，触发保护。

2)检测到故障的业务先依据业务信息，查到源节点，再依据环网信息，找出新路由经过的中间节点。(原路由和保护路由正好构成此环形网络)然后将这些节点加入组播地址，向这些节点组播要求源节点保护倒换的请求，并携带目的端节点的状态为Id1态，即未保护态。

3)中间节点收到上述信息，撤销额外业务，并按缺省的资源保护设置开关。同时转发该信息。注：缺省开关设置为直通态。

4)源节点接受到该信息后，执行倒换，并向目的端节点发送反向请求倒换的信令RR，同时带上自己的状态信息，倒换态SW。

5)目的端节点接受到该信令后，执行倒换，至此保护倒换完成。

对于在任意网络中的1+1和1∶1的业务保护法中，步骤2检测到故障的业务根据其预先算好的保护路由，来确定其保护路由上经过的节点和源节点，然后加这些节点加入组播地址，向这些节点组播要求源节点保护倒换的请求，并携带目的端节点的状态为Id1态，即未保护态；在任意网络中的1+1和1∶1的业务保护法中，检测到故障的业务根据其预先算好的保护路由，来确定其保护路由上经过的节点和源节点，然后加这些节点加入组播地址，向这些节点组播要求源节点保护倒换的请求，并携带目的端节点的状态为Id1态，即未保护态。

优点

1、基于业务的保护思路可以应用于任何网络，任何情况。

2、使得保护的粒度变得更细，同时为网络在各种需要、各种拓扑和业务分配情况下提供了灵活的可选方案。

3、与环网复用段的保护方式相比较，通道的保护方式不仅粒度更细，而且使得功率预算降低，可以使得环网网络规模增大。

4、环网通道保护方式，避免了复用段保护在多区段情况下的错连。

5、实现简单，可靠，可以解决复用段保护倒换，或者是资源保护情况下不可解决的问题。

6、由于是对业务的保护，使得用户可以根据业务的重要性来灵活规定对自己业务的保护，增加运营和管理的灵活性。

7、将资源保护和业务保护分离，为MESH网络生存性的提高提供了优选方案。而且便于与环形网络面向业务的恢复方案在管理层相兼容。

Claims

1、一种在全光网中基于业务的保护方法，其特征在于保护方法的流程步骤为

1)业务的目的端节点检测到故障，触发保护；

2)检测到故障的节点先依据业务信息，查找源节点和原路由经过的节点，再依据环网信息，找出新路由经过的中间节点，然后将这些节点加入组播地址，向这些节点组播源节点保护倒换请求，并携带目的端节点的状态为Id1态，即未保护态；

3)中间节点收到上述信息，撤销额外业务，并按缺省的资源保护设置开关，同时转发该信息；

4)源节点接收到该信息后，执行倒换，并向目的端节点发送反向请求倒换的信令RR，同时带上自己的状态信息，倒换态SW；

2、根据权利要求1所述的在全光网中基于业务的保护方法，其特征在于步骤2)在任意网络中的1+1和1：1的业务保护法中，检测到业务故障的节点根据其预先算好的保护路由，确定其保护路由上经过的节点和源节点，然后将这些节点加入组播地址，向这些节点组播源节点保护倒换请求，并携带目的端节点的状态为Id1态，即未保护态。

3、根据权利要求1或2所述的在全光网中基于业务的保护方法，其特征在于信令的内容为目的端节点标识、业务标识、倒换请求、源节点标识和状态指示。