CN1281302A - 多安全机制下的同步触发复用段保护倒换和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多安全机制下的同步触发复用段保护倒换和检测方法,该方法在ITU-T协议规定的空闲态、倒换态、穿通态三种节点状态下,引入了倒换中间态和等待恢复态,并通过上述的复用段状态的划分,简化了复用段的难度和复杂度,在复用段进入过渡态和等待恢复态时,不会真正影响到环网上运行的业务,增强了复用段的稳定性和抗干扰能力,避免了因外界恶劣因素所带来的不稳定。
Description
本发明涉及多路复用通信中的光多路复用系统,更具体地是指一种多安全机制下的同步触发复用段保护倒换和检测方法。
“复用段保护技术”是光同步数字传输系统领域中一种非常重要的网络级业务保护方式,是整个传输系统的一个核心模块,该核心模块最难且最不易稳定,难点是,环境复杂多变,软件必须具备应付各种恶劣情况的能力,复用段的运行是由光纤上收到的并经单板处理后的K字节触发,复用段保护运行的好坏,在很大程度上依赖于光纤传递过来的K字节质量以及单板底层硬件的支持。ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门)就复用段保护总的基本原则制定了一套协议(标准号:G.841),这一协议规定了一种复用段保护倒换方法,该方法规定了三种复用段环节点状态:空闲态,倒换态、和穿通态,当一节点不产生、不检测或不通过桥接请求或桥接请求状态信息时,该节点处于空闲态;当节点自动地或外部地发起或终结一个桥接请求时,该节点处于倒换态;当一节点一侧传送另一侧所收到的全部K字节,该节点处于穿通态,通过这三种复用段状态间的迁移,从而达到对业务的保护倒换。
由于实际中有可能存在的单板工作失常、光纤瞬断等现象而引起的K字节乱码、错误甚至丢失,客观上造成复用段不稳定因素的存在,同时,向两侧发送的K字节所收到的响应由于路径的不同,时间上也存在超前与滞后,如何实现断纤两侧节点的保护倒换“同步”、以尽力减少断纤对业务的损伤,而又能识别事实上的由于断纤等意外情况而造成的无响应呢?
为此,本发明的目的是针对上述复用段保护倒换方法中存在的缺点,提出一种多安全机制下的同步触发复用段保护倒换方法,同时提供一种检测方法以克服因外界恶劣因素所带来的不稳定,实现两侧K字节的收“同步”,并使整个传输系统中的主控板具备一定的K字节的容错性,增强其稳定性和抗干扰能力。
为了实现上述目的,本发明采用的保护倒换方法为:
将同步触发复用段保护倒换软件置于传输系统中的主控板内;
在ITU-T协议规定的空闲态、倒换态、穿通态三种复用段环节点状态下,再引入两种新的状态,即,倒换中间态和等待恢复态;
当光纤均正常情况下,复用段控制器状态为空闲态,当收到信号失效或信号劣化时,复用段通过长短路径向对端发送桥接请求并启动定时器T1,复用段进入倒换中间态;
在定时器T1规定的时间内若接收到对端桥接完成的响应,则复用段进入倒换态;
接收到清除事件后,复用段进入等待恢复态并启动定时器T2;
在定时器T2规定的时间内未检测到信号失效或信号劣化产生或收到其它倒换请求,则复用段恢复到空闲态。
本发明采用的检测方法为:
将同步触发复用段保护倒换软件置于上述的传输系统中的主控板内;
在ITU-T协议规定的空闲态(I)、倒换态(S)、穿通态(P)三种复用段环节点状态下,再引入两种新的状态,即,倒换中间态(SA)和等待恢复态(WTR);
启动时,节点默认为空闲态且向两侧发缺省K字节,然后查询,若不能收到任何一侧的响应K字节,则此节点进入双端倒换态;
若只能收到一侧的响应K字节,则进入过渡态。
由于本发明在ITU-T协议规定的空闲态、倒换态、穿通态三种节点状态下,引入了倒换中间态和等待恢复态,并通过上述的复用段状态的划分,简化了复用段的难度和复杂度,在复用段进入过渡态和等待恢复态时,不会真正影响到环网上运行的业务,因此,增强了复用段的稳定性和抗干扰能力,避免了因外界恶劣因素所带来的不稳定;同时由于采用了相应的检测方法,复用段能根据环网上的当前光纤好坏而进入正确的复用段状态。
下面结合附图和实施例,对本发明的方法作一详细地描述:
图1为二纤环形复用段传输原理示意图。
图2为二纤环形复用段中BC节点间光纤切断时传输原理示意图。
图3为光纤中传输区域划分示意图。
图4为光纤传输系统原理示意图。
图5为用本发明方法后复用段状态迁移示意图。
图6为本发明方法实现倒换同步流程图。
图7为本发明方法检测流程图。
图8-图10为本发明方法实施例过程图。
图11为复用段正常恢复时的流程图。
为了能便于对复用段保护倒换技术的了解,请参阅图1所示,图中有A、B、C、D四个节点,四个节点A、B、C、D组成二纤环形复用段,从A到C的业务ac沿S1/P2光纤经B站到C。从C到A的业务ca到S2/P1光纤经B到A。利用时隙交换技术可将每根光纤作分解成工作信道、保护信道、段开销(见图3,图中的箭头方向为传输方向)。正常情况下,只有工作信道传输业务(保护信道有时用来传输额外业务),保护信道作为备用信道,在断纤情况下,用来对工作信道上的业务进行保护。保护的过程请参见图2,当BC节点间光缆被切断(图中用“×”示出),与切断点相邻的B节点和C节点中的的倒换开关将S1/P2纤经与S2/P1光纤沟通,利用时隙交换技术,可以将S1/P2光纤与S2/P1光纤上的工作信道时隙移到另一根光纤上的保护信道时隙,从而起到保护倒换的作用。段开销是专用于保护目的的嵌入信令通路,K字节就包在“段开销”中,K字节是指K1,K2字节,K1字节包含故障通路编号数,K2字节作为证实,当某工作通路出故障后,下游端会很快检测出故障,并利用上行方向的保护光纤送出K1字节,K1字节包含故障通路编号数。上游端收到K1字节后,将本端下行方向工作通路光纤桥接到下行方向的保护光纤,同时,利用下行方向的保护光纤送出K1,K2字节,其中K1字节作为倒换要求,K2字节作为证实。在下游端,收到的K2字节对通路编号进行确认并最后完成下行方向工作通路光纤与下行方向保护光纤在本端的桥接。同时,按K1字节要求完成上行方向工作通路光纤与上行方向保护光纤在本端的桥接。为了完成双向倒换的要求,下游端经上行方向的保护光纤送出K2字节。当上游端收到K2字节后将执行上行方向工作通路光纤与保护光纤在本端的桥接。从而将两根工作通路光纤几乎同时地倒换至两根保护光纤完成APS(自动保护倒换)过程。所发送或接受的K字节就是按下表中的编码来进行解释。例如:SF_R_L_DLE表长径上环信号失效请求,当前节点空闲:RR_R_S_IDLE表短径上的响应,当前节点空闲:NR_R_IDLE表示无请求码等。K字节中的源节点与目的节点是相邻的两节点。在环上,从源节点到目的节点有两条路径,其中一条上无别的节点的路径叫短径,另一条则称为长径。(表)
K1字节b1~b4 | K2字节b6~b8 |
1101强制环倒换(FS-R) | 110复用段远端故障指示MS-RDI |
1011环信号失效(SF-R) | 010已桥接和倒换Br&Sw |
1000环信号劣化(SD-R) | 001 已桥接Br |
0110人工环倒换(MS-R) | 000 空闲IDLE |
0101等待恢复(WTR) | |
0001环响应请求(RR-R) | |
0000无请求(NR) |
请参阅图4所示,在复用段保护倒换系统中有单板和主控板,单板是指同步线路光接口板,单板内装置有单板软件,它在上、下行方向的光纤上收发K字节(图中用带箭头的直线表示收发K字节),即,从光纤中的段开销中取出K字节,然后中断上报主控板,主控板内装置有同步触发复用段保护倒换软件,主控板对上报上来的K字节进行处理并将相应的K字节下发至单板。
请再参阅图5所示,本发明的保护倒换方法表示如下,
将同步触发复用段保护倒换软件置于上述的传输系统中的主控板内;
在ITU-T协议规定的空闲态(I)、倒换态(S)、穿通态(P)三种复用段环节点状态下,再引入两种新的状态,即,倒换中间态(SA)和等待恢复态(WTR);
当光纤均正常情况下,主控板内的复用段控制器状态为空闲态(I),当收到信号失效(SF)或信号劣化(SD)时,复用段通过长短路径向对端发送桥接请求并启动定时器T1,复用段进入倒换中间态(SA);
在定时器T1规定的时间内若收接到对端桥接完成的响应,则复用段进入倒换态(S);
接收到清除事件后,复用段进入等待恢复态(WTR)并启动定时器T2;
在定时器T2规定的时间内未检测到信号失效或信号劣化产生或接到其它倒换请求,则复用段又恢复到空闲态(I)。
由于上述复用段运行是由光纤上收到的并经单板处理后的K字节触发,因此,它运行的好坏,很大程度上依赖于光纤传递过来的K字节质量以及单板底层硬件的支持。由于实际中有可能存在单板工作失常、光纤瞬断等现象,出现K字节乱码、错误甚至丢失,客观上造成复用段不稳定因素的存在。向两侧发送的K字节所收到的响应由于路径的不同,时间上存在超前与滞后,如何实现断纤两侧节点的倒换“同步”,以尽力减少断纤对业务的损伤,而又能识别事实上的由于断纤等意外情况而造成的无响应。
请继续参阅图6所示,本复用段软件在倒换时的同步是指,在一个设定的等待时间段里,若断纤侧两点都能从长径收到另一节点的桥接请求K字节,倒换成功,节点复用段状态向倒换态迁移。
在二纤双向复用段环中,当一节点A从一侧检测到信号失效(SF),一方面会立即向此侧邻近节点B回送复用段远端故障指示(MS-RDI),另一方面从另一侧向长径发起倒换请求,同时启动定时器T1开始计时。邻近节点B由于距离短,从短径很快收到节点A发来的复用段远端故障指示(MS-RDI),也从另一侧向长径发起倒换请求。节点A、B发起倒换的时间差约为几百微秒。长径上的中间站点在收到节点A或B的倒换请求都会进行双向K字节穿通,从收到倒换请求到K字节穿通完成,大约需要1毫秒左右。在节点处于K字节穿通时,穿越此节点的K字节速度很快,穿过一个节点只需三百微秒。节点A、B发出的倒换请求K字节,分别从长径的两端逐个穿通长径上的节点,两K字节在长径上相遇后,由于此时长径上的所有节点均已进入K字节穿通,两K字节均能很快到达目的点,A、B节点均能在规定的T1时间内收到对节点发来的桥接请求K字节,由整个过程可以看出,虽然断纤侧两节点发起倒换的时间存在几百微秒的超前与滞后,但这种差异都贡献到了节点K字节穿通的时间消耗上,从而断纤侧两端点几乎同时完成倒换。若在T1时间内未收到,则认为光路上出现异常,倒换失败,回到空闲态,并产生相应的告警。在恶劣环境下,若由于某关键K字节的错误或丢失而导致的临时性复用段状态错误,复用段会在紧接的下一轮的K字节定时查询中再次受到(所查到的当前光纤上的K字节)触发而进入正确的状态。
请继续参阅图7所示,本发明还可进行对当前光纤的工作状态进行检测,依检测的结果来决定进入正确的复用段状态。
同样,将同步触发复用段保护倒换软件置于上述的传输系统中的主控板内;
在ITU-T协议规定的空闲态(I)、倒换态(S)、穿通态(P)三种复用段环节点状态下,再引入两种新的状态,即,倒换中间态(SA)和等待恢复态(WTR);
启动时,节点默认为空闲态且向两侧发缺省K字节,然后查询,若不能收到任何一侧的响应K字节,则此节点进入双端倒换态;
若只能收到一侧的响应K字节,则进入过渡态。
两侧均收到响应K字节时,此节点进入穿通态还是倒换态,需向两则发送K字节SR_R_IDLE,若两侧均能收到自已发出的K字节,则进入空闲态;否则,进入穿通态。
其中,所述的响应K字节是指非复用段远端故障指示(MS_RDI)和非“0000”的K字节;
所述的缺省K字节是指源节点与目标节点相同的K字节。
为了进一步说明本发明的倒换过程,请最后分别参阅图8-图10,
二纤双向复用段环网上的依次相邻三节点B、C、D。
若C节点右向接受光纤断(图8中“×”处为光纤的断处,图9、图10相同),主控板的C站复用段控制器会收到单板上报的信号失效(SF),于是C节点向两端发送桥接请求K字节,其中向长径方向(与收到SF的方向相反)发送K字节SF_R_L_IDLE,向短径方向(与收到SF的方向相同)发送K字节SF_R_S_RDI(图8)。D站收到C发来的K字节SF_R_L_IDLE(图9)。C站若能在规定的时间内从长径方向(左向)收到D站发来的K字节SF_R_L_DLE(正确K字节),则进入倒换态(图10);若未收到,会产生倒换失败告警,同时在下一轮的定时查询中会再次收到请求K字节SF_R_L_DLE触发而发起倒换请求。其它中间站点均进入穿通态。
在容错性方面,为避免在单板发生故障情况下不能恢复的问题,复用段模块主动定时查询两侧收到的K字节。上述情况下,对端站会查询到K字节RR_S_BR_SW,此K字节驱使复用段从倒换态向空闲态迁移。另外,在断纤引起的复用段倒换下,为防止复用段意外收到单板上报的乱码(产生于拔板或接触不好,且正好为无请求码)或别的原因而不正确地恢复,与复用段接口的低层单板定时上报SF,这样,即使在最不利情况下,复用段也会因再次收到SF而倒换。正常恢复时的流程见图11所示。图11的说明如下,断纤后,两侧站点复用段状态均为倒换态,一旦此纤恢复,其接收端站收到的K字节由以前的SF变为SF_CLR(信号失效结束),另一端收到的K字节由以前的“RDI”(MS_RDI)变为RR_S_BR_SW,会向长径发K字节WTR_L_BR_SW,短径发WTR_S_BR_SW,并启动定时器T2,若能从短径收到K字节WTR_S_BR_SW,会进入“WTR”态。在“WTR”态下,若收到无请求码NR_S_IDLE,直接进入空闲态,否则待T2定时结束后,进入空闲态。
Claims (7)
1、一种多安全机制下的同步触发复用段保护倒换方法,其特征在于:
将同步触发复用段保护倒换软件置于传输系统中的主控板内;
在ITU-T协议规定的空闲态、倒换态、穿通态三种复用段环节点状态下,再引入两种新的状态,即,倒换中间态和等待恢复态;
当光纤均正常情况下,主控板内的复用段控制器状态为空闲态,当收到信号失效或信号劣化时,复用段通过长短路径向对端发送桥接请求并启动定时器T1,复用段进入倒换中间态;
在定时器T1规定的时间内若接收到对端桥接完成的响应,则复用段进入倒换态;
接收到清除事件后,复用段进入等待恢复态并启动定时器T2;
在定时器T2规定的时间内未检测到信号失效或信号劣化产生或收到其它倒换请求,则复用段恢复到空闲态。
2、如权利要求1所述的多安全机制下的同步触发复用段保护倒换方法,其特征在于:在一个设定的等待时间段里,若断纤侧两点都能从长径收到另一节点的桥接请求K字节,倒换成功,节点复用段状态向倒换态迁移。
3、如权利要求2所述的多安全机制下的同步触发复用段保护倒换方法,其特征在于:在二纤双向复用段环中,当一节点A从一侧检测到信号失效(SF),一方面会立即向此侧邻近节点B回送复用段远端故障指示(MS-RDI);
另一方面从另一侧向长径发起倒换请求,同时启动定时器T1开始计时,从短径收到节点A发来的复用段远端故障指示(MS-RDI),也从另一侧向长径发起倒换请求。
4、如权利要求3所述的多安全机制下的同步触发复用段保护倒换方法,其特征在于:所述的长径上的中间站点在收到节点A或B的倒换请求后,进行双向K字节穿通;节点A、B在收到倒换请求响应后,进入倒换态。
5、一种多安全机制下的同步触发复用段检测方法,其特征在于:
将同步触发复用段保护倒换软件置于上述的传输系统中的主控板内;
在ITU-T协议规定的空闲态(I)、倒换态(S)、穿通态(P)三种复用段环节点状态下,再引入两种新的状态,即,倒换中间态(SA)和等待恢复态(WTR);
启动时,节点默认为空闲态且向两侧发缺省K字节,然后查询,若不能收到任何一侧的响应K字节,则此节点进入双端倒换态;
若只能收到一侧的响应K字节,则进入过渡态。
6、如权利要求5所述多安全机制下的同步触发复用段检测方法,其特征在于:
两侧均收到响应K字节时,此节点进入穿通态还是倒换态,需向两则发送K字节SR R IDLE,若两侧均能收到自已发出的K字节,则进入空闲态;
否则,进入穿通态。
7、如权利要求5或6所述多安全机制下的同步触发复用段检测方法,其特征在于:
所述的响应K字节是指非复用段远端故障指示(MS_RDI)和非“0000”的K字节;
所述的缺省K字节是指源节点与目标节点相同的K字节。
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