CN1332532C - 实现复用段共享保护环错连压制的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现复用段共享保护环错连压制的方法及系统。本发明在复用段共享保护环中，一个或多个节点完成业务配置后，通过SDH网络管理系统，集中将整个环的复用段压制表重新计算一次，并将其中每个的节点复用段压制表，通过网络管理系统与通信设备间的接口，发送到相关节点中，便于每个节点按照新的复用段压制表实现复用段共享保护环错连压制。因此，本发明所提供计算复用段共享保护环中每个节点的复用段压制表的方法具有简单高效的优点，且可实现对复用段保护环错连压制表的快速计算，并可对不同厂家设备共同组成复用段共享保护环提供复用段压制的支持。另外，本发明的实现还可以保证复用段压制表的计算和刷新过程安全、可靠。

Description

实现复用段共享保护环错连压制的方法及其系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种实现复用段共享保护环错连压制的方法及其系统。

背景技术

在通信网络中，尤其是SDH(同步数字系列)光传送网络，网络生存能力是衡量网络好坏的重要指标。通常，对于生存能力较好的通信网络，在设备或链路发生故障的情况下，网络能够在很短的时间内寻找替代路由，从失效故障中自动恢复所承载的业务，使用户感觉不到网络已发生的故障，即不影响用户正常业务的开展。

目前，在SDH光传送网络中，最常用的提高网络生存能力的方式包括通道保护和复用段共享环保护(MSP SPRing)两种。通道保护以SDH的VC(虚容器)通道为保护单位，正常情况下业务在工作通道中传输，一旦工作通道传输中断或性能劣化到一定程度时，系统自动倒换至专用的保护通道，利用保护通道进行信号传输。而复用段共享保护环(MSP SPRing)以环形网中的复用段为保护单位，复用段共享保护环包含多个节点，正常情况下，业务在复用段共享保护环的工作时隙中传输，且整个复用段共享保护环中所有节点共享相同的保护时隙，在工作时隙出现故障的情况下，故障点两端业务信号都倒换到保护时隙。

通道保护具有故障检测和业务恢复时间速度快、配置灵活的优点，通常业务恢复时间低于30毫秒，且对于VC12、VC3、VC4等各种容量通道都可以保护。通道保护无需依靠自动保护倒换协议，但由于使用了1+1的专用保护通道，带宽利用率较低，仅有50％，且不支持额外业务，适合于容量较小的接入、汇聚层传送网络的业务保护。

而复用段共享保护环中，由于环形网中各节点共享保护时隙，其带宽的利用率高于通道保护，复用段共享保护环需要自动保护倒换协议的支持，倒换速度一般小于50毫秒，可以支持额外业务，适用于大容量骨干传送网络的业务保护。

在复用段共享保护环中，由于每个保护通道的时隙可能被多个业务共享，在某些条件下，如单点或多点失效，工作通道上的正常业务，可能竞争保护通道的同一时隙，产生业务错连。为了防止业务被错连，通常通过向错连业务可能出现的时隙插入管理单元告警指示信号(AU-AIS)的方式加以压制，称为复用段共享保护环的错连压制技术。

为实现复用段共享保护环的错连压制，在复用段共享保护环中，每个节点都必需获得压制表(squelch table)、交叉连接图和低阶业务标识，其中所述的压制表记录了AU-4(AU，管理单元)时隙对应业务入环点和出环点的地址。复用段共享保护环中所有节点的压制表，共同构成了这个复用段共享保护环的复用段压制表。

在复用段共享保护环发生故障的情况下，每个节点依照本节点的压制表检测受到保护倒换影响的业务，具体过程为：首先，确定整个环中响应桥接请求的倒换节点；通过交叉连接图、压制表、低阶业务标识，检查受倒换影响的业务。对于那些可能发生错连的业务，可以按照ITU-T G.841建议的通用压制逻辑，向下游插入管理单元告警指示信号(AU4-AIS)，抑制错连的发生。

因此，要实现复用段错连压制技术，首先需要利用专用的协议或集中式算法，保证环中每个节点都获得正确的节点复用段压制表，因此，复用段共享保护环的错连压制技术的核心问题是如何得到复用段共享保护环的复用段压制表。

目前各厂家的复用段压制表的计算方式，通常使用协议方式实现。如图1所示，复用段共享保护环中的每个节点，利用网元间通讯通道，如SDH接口中某些开销字节构成的通道，或额外的数据通讯网络，向复用段共享保护环中所有其它节点，广播本节点的业务配置信息。同时，该节点也会收到所有其它节点的业务配置信息。这样，复用段共享保护环中每个节点，可以依据自身收到的信息，来计算本节点的节点复用段压制表。

由于复用段共享保护环中，每个节点只需要计算自身的节点的复用段压制表，因此，上述复用段压制表的计算中，相关的计算方法，只需要计算从本节点出发，或终结在本节点的业务即可，不需要处理全环中所有节点的业务。

利用上述方法，可以实现VC4及以上级别的业务的复用段压制表计算，可以支持一源多宿、多源一宿、多源多宿电路。而且，该方法属于分布式方法，需要网元间构造特别的通讯通道，并在此通讯通道的基础上建立复用段压制协议。同时，上述方法中，所述的压制表的计算无需网管系统和维护人员的干预，且压制表的刷新也无需人工干预，自动化程度高。

然而，上述方法也存在着难以克服的缺点，包括：因为复用段压制协议不标准，每个设备生产厂商实现方式不同，当不同设备厂商设备共同组成复用段共享保护环时，复用段压制协议无法使用，所以无法支持不同厂家设备混合组成复用段共享保护环。而且，由于上述方法为分布式算法，无法一次得到复用段所有节点的压制表，导致复用段共享保护环的错连压制不能可靠地实现。同时，复用段压制协议本身不安全，存在漏洞，因此，如果出现在复用段共享保护环中，短时间内大批量配置业务，或复用段共享保护环误码多，或复用段共享保护环已经出现一个或多个孤立节点的情况，复用段压制协议本身也不安全，甚至无法及时计算并刷新整个环的复用段压制表。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种实现复用段共享保护环错连压制的方法，以支持由不同设备混合组成的复用段共享保护环，且可以对复用段共享保护环实现可靠地错连压制处理。

本发明的目的是采用以下方案实现的：

本发明提供了一种实现复用段共享保护环错连压制的方法，包括：

A、获取复用段共享保护环各节点的配置信息；

B、根据获取的复用段共享保护环各节点的配置信息，集中计算生成各个节点的复用段压制表；

C、将生成的各个节点的复用段压制表发送给各个节点；

D、各个节点根据收到的各自的复用段压制表，实现复用段共享保护环的错连压制处理。

所述的步骤A包括：

当复用段共享保护环中的一个或多个节点完成业务配置，网络管理系统调用各节点的配置信息及相应的算法。

所述的各节点的配置信息包括：

本节点在复用段共享保护环中的拓扑位置信息和节点的业务配置信息。

在网络管理系统调用各节点的配置信息后，所述的步骤A还包括：

从所述各节点的配置信息中剔除复用段共享保护环的错连压制处理不支持的业务的配置信息。

所述的剔除的配置信息包括：

VC12、VC3级别业务的配置信息；

额外业务的配置信息；

广播业务的配置信息；

子网连接保护与复用段保护叠加的业务的配置信息。

本发明所述的方法中，执行所述的步骤B之前还包括：

初始化用于保存复用段压制表的变量，即将复用段压制表变量内保存的数据清空。

所述的步骤B包括：

B1、根据调用的各节点的配置信息，确定一个复用段共享保护环的入环点；

B2、根据确定的入环点，向下游搜索生成一条电路，并根据电路的业务信息，生成该条电路对应的各个节点的复用段压制表项，将其加入到复用段压制表中；

B3、判断从除该该条电路对应的各个节点之外剩余的各节点的配置信息中是否还可以找出一个入环点，如果可以，则执行步骤B1，否则，执行步骤C。

所述的步骤B1包括：

从复用段共享保护环中各节点中，确定配置信息记录的业务的业务源不在复用段共享保护环中，但业务宿在复用段共享保护环中的节点，且该业务的所有节点中，不存在与确定的节点具有相同业务宿的业务，此节点确定为复用段共享保护环的入环点。

所述的步骤B2包括：

B21、以步骤B1确定的入环点对应的节点NO和业务xcO为起点，标记为节点N和业务xc；

B22、在节点N的业务信息中，找出与业务xc在复用段内同源或同宿的交叉连接，将找出的业务与业务xc一起，作为电路的一部分保存，并从业务信息中删除；

B23、如果上述保存的电路业务中，存在业务源不在复用段内的工作或保护通道时隙的入环业务，则将节点N标记为入环点；如果存在业务宿不在复用段内的工作或保护通道时隙的出环业务，则将节点N标记为出环点；

B24、上述保存的节点N的业务中，如果存在业务宿位于复用段中的业务，则根据该业务宿确定复用段环中的下一个节点N’，并在节点N’中寻找与该业务宿邻接的业务xc’，标记节点N’和业务xc’为节点N和业务xc，并在该节点N’中重复执行步骤B22和步骤B23，直到节点N中不再有业务宿位于复用段中的业务，执行步骤B25；如果在节点N’中无法找到对应的xc’，则进行下一条电路的搜索，即执行步骤B1；

B25、根据搜索到的电路的业务信息，生成该条电路对应的各个节点的复用段压制表项，并将其加入到复用段压制表中。

所述的业务信息包括：业务的业务级别、业务源和业务宿的端口及时隙信息。

所述的步骤B25中：

所述的压制表项的方向为业务宿时隙在复用段共享保护环中的方向；

所述的压制表项的源节点为该条电路的第一个入环点；

所述的压制表项的宿节点为该条电路的最后一个节点。

所述的步骤C包括：

网络管理系统将生成的各个节点的复用段压制表，通过网络管理系统与通信设备间的接口发送给通信设备中的复用段共享保护环的各个节点。

本发明中，所述的步骤A、B和C的处理过程是在SDH(同步数字系列)网络管理系统中实现，且所述的网络管理系统可以为网络级管理系统、子网级管理系统或网元级管理系统等等。

由上述本发明所提供的技术方案可以看出，本发明采用了在网络管理系统中统一进行复用段压制表的计算的方法，计算得到全环中每个节点的压制表，下发给相关节点，进而实现对不同厂家设备共同组成复用段共享保护环的情况，提供复用段压制的支持，从而可以较为方便地支持不同厂家设备混合组成复用段共享保护环的错连压制处理。在SDH网络管理系统的子网管理层或网络管理层，各厂家提供的通信设备组成的复用段共享保护环可以实现统一管理。本发明可以一次计算得到复用段所有节点的压制表，并可以根据用户的需要，在网管系统中，由用户进行调整。

因此，本发明的计算速度快，克服了原有复用段压制方法的不安全漏洞。而且，由于是在网管系统中进行统一计算，因此，如果出现在复用段共享保护环中，短时间内大批量配置业务，或复用段共享保护环误码多，或复用段共享保护环已经出现一个或多个孤立节点的情况，整个环的复用段压制表的计算和刷新依然可以进行，且安全、可靠。

附图说明

图1为现有技术中实现共享保护环错连压制的系统示意图；

图2为本发明所述的方法的具体实施流程图；

图3为本发明所述的方法应用的网络的结构示意图2。

具体实施方式

本发明的核心是在SDH(同步数字序列)网络管理系统中，集中计算复用段共享保护环中各节点的复用段压制表，然后，再由网络管理系统将计算结果发送给复用段共享保护环各节点，各节点根据收到的新的复用段压制表执行复用段共享保护环的错连压制操作。

首先对本发明所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法进行详细说明，参照图2，具体包括以下步骤：

步骤21：将保存复用段压制表的变量“squelch_table”内保存的数据清空，以便于保存新生成的复用段压制表。

步骤22：获取复用段共享保护环所有节点的配置信息，所述的配置信息的内容包括节点ID(标识)、总节点数量及节点排序等，所述的配置信息包括节点的业务配置信息。

步骤23：将获取的配置信息中压制表算法不支持的配置信息去除，并将结果保存在配置信息临时变量“fabric”中；

所述的压制表算法支持的配置信息包括：

支持双节点互联类型业务(Drop and continue)的复用段压制；

支持一源多宿、多源一宿、多源多宿单向电路的复用段压制；

支持VC4级别业务的复用段压制；

支持VC4级联业务的复用段压制，VC4级联业务占用多个VC4通道的带宽，但业务本身是一个不可分割的整体，复用段的压制也只能对整个VC4级联业务进行，因此，在进行复用段压制表的计算时，VC4级联业务必须作为一个整体进行计算，本发明中，使用VC4级联业务的第一个VC4时隙编号代表整个VC4级联业务的时隙编号，其他处理过程与对VC4业务的处理过程相同；

所述的压制表算法不支持的配置信息包括：

不支持VC12、VC3级别业务的复用段压制；

不支持额外业务的复用段压制；

不支持广播业务的复用段压制；

不支持子网连接保护与复用段保护叠加的业务复用段压制(从支路向复用段东/西向双发，或从复用段东/西向选收)。

步骤24：将压制表临时变量“trail”清空，该变量用于保存一条电路的压制表计算结果。

步骤25：从配置信息临时变量“fabric”中找出一条满足相应条件的业务xcO，将业务xcO所在的节点NO作为一条电路的入环点，该节点的配置信息需要满足的条件为：

所述的节点的业务源不在复用段共享保护环中，但业务宿在复用段共享保护环中，以保证该节点是入环点；同时，所述的业务所在的节点中，不存在与节点NO具有相同业务宿的业务，以保证该节点是最上游的节点；

当然，如果节点NO不存在，则整个复用段共享保护环的压制表的计算过程结束，转步骤28。

步骤26：根据确定的入环点进行电路的搜索，即从节点NO开始，在复用段共享保护环内，向业务下游搜索，直到找出一条电路为止，所述的电路可能是一源一宿、一源多宿、多源一宿、多源多宿电路中的一种，按照搜索的由前向后的次序，将沿途经过的节点和业务信息(包括业务级别、业务源和业务宿的端口和时隙信息)保存在压制表临时变量“trail”中，并将trail中保存的业务信息从fabric中删除；

以节点NO和业务xcO为起点，且分别标记为节点N和业务xc，则具体的电路搜索的过程为：

(1)在fabric中找出节点N中与业务xc在复用段内同源或同宿的交叉连接(其中不包括相应的业务源或业务宿不在复用段的工作或保护通道时隙的交叉连接)，将找出的业务与业务xc一起保存在电路中，并从fabric中删除，即这些找出的业务与xc一起，将作为电路的一部分；

(2)依据上述保存的电路业务中，是否存在入环的业务，即业务源不在复用段内的工作或保护通道时隙，或出环的业务，即业务宿不在复用段内的工作或保护通道时隙，对应的将节点N标记为入环点或出环点，如果没有出环或入环的业务，则不需要进行标记；

(3)如果上述保存的节点N的业务中，存在业务宿位于复用段中的业务，则意味着复用段环的下游还有电路的出环点或入环点，根据该业务宿确定复用段环中的下一个节点N’，并在节点N’中寻找与该业务宿邻接的业务xc’，标记节点N’和业务xc’为节点N和业务xc，并在该节点N’中重复执行(1)和(2)的处理过程，直到节点N中不再有业务宿位于复用段中的业务时执行步骤27；如果业务xc’无法找到，则电路搜索失败，即电路配置存在缺陷，没有最后的出环点，电路搜索过程终止，不需要进行错连压制，转步骤24，进行下一条电路的处理。

步骤27：根据搜索结果生成压制表，即按照加入到“trail”中的先后次序，对“trail”中的业务进行如下遍历处理：从“trail”中取出一条业务，在“squelch_table”中，对应节点的压制表中增加一条压制项，压制项的低阶业务标识为“否”，表示不支持低阶业务的复用段压制(即不支持VC12、VC3级别业务的复用段压制)，压制项的方向，就是该业务宿时隙在复用段共享保护环的方向，即东向或西向，压制项的源节点就是第一个加入“trail”的入环点，压制项的宿节点就是最后一个加入“trail”的出环点；

所述的入环点(entry node)为电路进入复用段共享保护环的节点，且对应的业务源不在复用段的工作或保护通道时隙，但业务宿在复用段的工作时隙或保护时隙；

所述的出环点(exit node)为电路离开复用段共享保护环的节点，且对应的业务宿不在复用段的工作或保护通道时隙，但业务源在复用段的工作时隙或保护时隙；

执行完成步骤27后转至步骤24，继续下一条电路的压制表计算，直至复用段共享保护环的各节点均完成压制表的生成，执行步骤28。

步骤28：将生成的各节点的复用段压制表发送给各个节点，并由各个节点根据相应的压制表进行复用段共享保护环的错连压制处理。

综上所述，本发明利用复用段共享保护环中各节点的业务配置信息，集中计算并生成每个节点的复用段压制表，即首先获取复用段保护环中每节点的业务配置信息，然后生成整个复用段保护环的压制表squelch_table，且计算结果符合ITU-T G.841建议关于复用段压制的相关规定。即本发明在复用段共享保护环中，一个或多个节点完成业务配置后，可以通过SDH网络管理系统，将整个环的复用段压制表重新计算一次，并将其中每个的节点复用段压制表，通过网络管理系统与通信设备间的接口，发送到相关节点中，每个节点便可以按照新的节点复用段压制表，进行复用段错连的检测与压制。通常，本发明中所述的网络管理系统可以为网络级管理系统、子网级管理系统或网元级管理系统等等。

因此，本发明所提供计算复用段共享保护环中每个节点的复用段压制表的方法具有简单高效的优点，且可应用于SDH网元管理系统或网络管理系统，实现对复用段保护环错连压制表的快速计算。

下面以一个具体的应用实例对本发明作进一步说明，如图3所示，A、B、C、D四个节点按照逆时针方向，构成STM-16复用段共享保护环，每个节点的顺时针方向为西向，逆时针方向为东向，

在SDH网络管理系统获取如下的输入参数：

如表1所示，环中存在三条双向VC4级别电路：

电路1 A<＝>B           使用AU4时隙1；

电路2 B<＝>C<＝>D      使用AU4时隙1；

电路3 A<＝>B<＝>C<＝>D 使用AU4时隙2；

所述的表1为：

AU4编号	<--西向    节点    东向-->A      B      C      D     A
		1	<--------><----------------->
2	<---------------------------->
		3
4
		……
16

SDH网络管理系统根据上述的输入参数进行计算处理后，获取如下的输出参数，如表2所示，表中给出了压制表squelch_table的计算结果，节点压制表中，节点A仅在东向的1、2时隙有压制表项，节点B和C在西向、东向的1、2时隙均有压制表项，而节点D仅在西向1、2时隙有压制表项，计算结果与ITU-T G.841建议中压制表的定义相符。

表2：

节点

AU4时隙

西向源节点

西向宿节点

东向源节点

东向宿节点

A	1			A	B
							2			A	D
	3
							4
	……
							16
B	1	B	A	B	D
							2	D	A	A	D
	3
							4
	……
							16
C	1	D	B	B	D
							2	D	A	A	D
	3
							4
	……
							16
D	1	D	B
							2	D	A
	3
							4
	……
							16

SDH网络管理系统将上压制表发送给相应的节点，即节点A、B、C和D，相应的节点便可以根据压制表的内容进行复用段共享保护环的错连压制处理。

Claims (12)

1、一种实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于包括：

A、获取复用段共享保护环各节点的配置信息；

B、根据获取的复用段共享保护环各节点的配置信息，集中计算生成各个节点的复用段压制表；

C、将生成的各个节点的复用段压制表发送给各个节点；

D、各个节点根据收到的各自的复用段压制表，实现复用段共享保护环的错连压制处理。

2、根据权利要求1所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

当复用段共享保护环中的一个或多个节点完成业务配置，网络管理系统调用各节点的配置信息及相应的算法；

所述的各节点的配置信息包括：

本节点在复用段共享保护环中的拓扑位置信息和节点的业务配置信息。

3、根据权利要求2所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，在网络管理系统调用各节点的配置信息后，所述的步骤A还包括：

从所述各节点的配置信息中剔除复用段共享保护环的错连压制处理不支持的业务的配置信息。

4、根据权利要求3所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的剔除的配置信息包括：

VC12、VC3级别业务的配置信息；

额外业务的配置信息；

广播业务的配置信息；

子网连接保护与复用段保护叠加的业务的配置信息。

5、根据权利要求1所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，执行所述的步骤B之前还包括：

将复用段压制表变量内保存的数据清空，所述的变量用于保存复用段压制表。

6、根据权利要求1、3、4或5所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

B1、根据调用的各节点的配置信息，确定一个复用段共享保护环的入环点；

B2、根据确定的入环点，向下游搜索生成一条电路，并根据电路的业务信息，生成该条电路对应的各个节点的复用段压制表项，将其加入到复用段压制表中；

B3、判断从除该条电路对应的各个节点之外剩余的各节点的配置信息中是否还可以找出一个入环点，如果可以，则执行步骤B1，否则，执行步骤C。

7、根据权利要求6所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的步骤B1包括：

从复用段共享保护环中各节点中，确定配置信息记录的业务的业务源不在复用段共享保护环中，但业务宿在复用段共享保护环中的节点，且该业务的所有节点中，不存在与确定的节点具有相同业务宿的业务，此节点确定为复用段共享保护环的入环点。

8、根据权利要求6所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的步骤B2包括：

B21、以步骤B1确定的入环点对应的节点NO和业务xcO为起点，标记为节点N和业务xc；

B22、在节点N的业务信息中，找出与业务xc在复用段内同源或同宿的交叉连接，将找出的业务与业务xc一起，作为电路的一部分保存，并从业务信息中删除；

B23、如果上述保存的电路业务中，存在业务源不在复用段内的工作或保护通道时隙的入环业务，则将节点N标记为入环点；如果存在业务宿不在复用段内的工作或保护通道时隙的出环业务，则将节点N标记为出环点；

B24、上述保存的节点N的业务中，如果存在业务宿位于复用段中的业务，则根据该业务宿确定复用段环中的下一个节点N’，并在节点N’中寻找与该业务宿邻接的业务xc’，标记节点N’和业务xc’为节点N和业务xc，并在该节点N’中重复执行步骤B22和步骤B23，直到节点N中不再有业务宿位于复用段中的业务，执行步骤B25；如果在节点N’中无法找到对应的xc’，则进行下一条电路的搜索，即执行步骤B1；

B25、根据搜索到的电路的业务信息，生成该条电路对应的各个节点的复用段压制表项，并将其加入到复用段压制表中。

9、根据权利要求8所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于所述的业务信息包括：业务的业务级别、业务源和业务宿的端口及时隙信息。

10、根据权利要求8所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于所述的步骤B25中：

所述的压制表项的方向为业务宿时隙在复用段共享保护环中的方向；

所述的压制表项的源节点为该条电路的第一个入环点；

所述的压制表项的宿节点为该条电路的最后一个出环点。

11、根据权利要求1所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

网络管理系统将生成的各个节点的复用段压制表，通过网络管理系统与通信设备间的接口发送给通信设备中的复用段共享保护环的各个节点。

12、根据权利要求1所述的实现复用段共享保护环错连压制的方法，其特征在于，所述的步骤A、B和C的处理过程是在同步数字系列SDH网络管理系统中实现，且所述的网络管理系统包括网络级管理系统、子网级管理系统和网元级管理系统。

Images