CN1484390A - 一种基于逻辑子光纤的保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于逻辑子光纤的保护方法，尤其涉及光通讯领域同步数字体系(SDH)的自动保护倒换(APS)。本发明按照规划和需求制定划分逻辑子光纤原则；根据上述原则决定是否需要复用K1K2开销字节；从K1K2开销字节搜集APS信令到对应的APS协议处理组中；APS协议信令信息输出到对应被复用或不复用K1K2开销字节中。本发明只需要增加较小的开销，就使得基于复用段的APS具有通道保护的高度灵活性，拓展了复用段自动保护倒换的应用范围，从而可以降低综合成本。

Description

一种基于逻辑子光纤的保护方法

技术领域

本发明涉及一种基于逻辑子光纤的保护方法，尤其涉及光通讯领域同步数字体系(SDH：Synchronous Digital Hierarchy)的自动保护倒换(APS：Automatic Protection Switching)。

背景技术

目前，SDH光传送网络已经在通讯领域得到广泛的应用，使得SDH光传送网络的“自愈功能”越发显得异常重要。针对各种网络结构，国际电联ITU-T(International TelecommunicationUnion Telecommunication Standardization Sector国际电信联盟有关电信标准的分支机构)特别提出G.841号建议《SDH网络保护体系结构的类型和特性》和G.842号建议《SDH网络保护结构的互连》，对SDH网络设备的各种自动保护倒换功能做了算法和协议上的规定。

这些具有“自愈功能”各种速率SDH设备的被保护(即工作)单元可以基于单个复用段层或基于通道层，当然保护单元也是基于单个复用段层或基于通道层。这些保护的物理实现包括环或者线性节点链。

按照ITU G.707号建议、G.803号建议、G.783号建议、G.841号建议、G.842号建议：复用段层开销直接对应着ADM(Add-DropMultiplexer分插复用器)能够直接处理的复用段开销；通道层开销直接对应着ADM能够直接处理的通道开销。这样复用段层的保护检测复用段层的告警，同时使用复用段层相应开销；通道层的保护检测通道层的告警，同时使用通道层相应开销。如APS协议使用复用段K1K2开销字节来传递协议信令。

复用段层实际对应着光线路，基于复用段层的保护本质上就是该ADM设备光线路上的保护，因此被保护单元与保护单元在光线路速率上是一致的，同时在组成环或线性节点链时被保护单元与被保护单元之间在光线路速率上要求一致，保护单元与保护单元之间在光线路速率上也要求一致。这样若有一基于复用段层的环保护，则全环要求被保护光纤、保护光纤工作在同一速率上；若有一基于复用段层的线性复用段(链)保护，则也要求被保护光纤、保护光纤工作在同一速率上。

但是基于通道层的保护，它只涉及到业务在通道层上的对等保护，对光线路速率没有任何要求，这样被保护通道与保护通道可以分别处在不同速率STM-N(Synchronous Transport Moduleof order N：N阶同步数字传送模块)的光线路中，如被保护通道处于STM-1中，而保护通道可以处于STM-4中。

检索相关专利都没有涉及到本发明的保护方法，如瑞典艾利森电话股份有限公司在1996年06月18日向中国专利局提交的专利申请(申请号：96195023)《自愈网络》只涉及如何在工作环和保护环之间保护业务；日本富士通株式会社在1997年10月15日向中国专利局提交的专利申请(申请号：97120458)《用于嵌套自动保护切换的方法和设备》和深圳市华为技术有限公司在1998年3月20日向中国专利局提交的专利申请(申请号：98113149)《一种实现快速保护倒换的方法)》都把重点放在如何更完善地实现SDH光传送设备的自动保护倒换功能上面。

发明内容

本发明针对上述情况，综合考虑SDH传送设备对复用段开销的处理，提供一种基于逻辑子光纤的保护方法，以增加SDH设备的处理能力，从而降低综合成本。

本发明的核心是：

第一步按照规划和需求制定划分逻辑子光纤原则；

第二步根据上述原则决定是否需要复用K1K2开销字节；

第三步从K1K2开销字节搜集APS信令到对应的APS协议处理组中；

第四步APS协议信令信息输出到对应被复用或不复用K1K2开销字节中。

本发明是这样实现的：

一种基于逻辑子光纤的保护方法，至少包括以下步骤：

按照规划和需求划分逻辑子光纤：逻辑子光纤对业务保护有很高的灵活性，它的划分可以具体到由若干个STM-1或STM-0组成一个逻辑环或链。n个逻辑相关的STM-0或STM-1组成逻辑复用段n，加上在这样的逻辑复用段n内指定的逻辑自动保护开销字节就可以形成与实际光纤一样的stm-n逻辑子光纤(小写表示逻辑的，以下都类似，n＝1，2，3，4，……)。带有被保护单元、保护单元的ADM设备由逻辑子光纤相互连接构成环型或链型网络结构，从而构成逻辑子网，逻辑子光纤上承载的APS协议信令是逻辑APS协议信令。这样的逻辑APS协议信令使用仍然可以使用实际STM-N的复用段层K1K2开销字节。

根据上述原则决定是否复用实际STM-N复用段K1K2开销字节。上述逻辑子网使用的实际STM-N复用段层K1K2开销字节，可以与其他逻辑子光纤共用该K1K2开销字节，也可以单独使用其他复用段的K1K2开销字节。只有一个逻辑APS协议处理组时可以不需要复用K1K2开销字节，否则需要复用K1K2开销字节。若复用，需要确定复用K1K2开销字节使用原则：提供复用帧头指示，决定某一逻辑子光纤使用哪组复用K1K2开销字节。若不复用不需要特定的复用帧头指示。不管复用还是不复用，不改变K2开销字节的MS-AIS(复用段告警指示信号：MultiplexSection Alarm Indication Signal)、MS-RDI(复用段远端缺陷指示：Multiplex Section Remote Defect Indication)含义。每个ADM设备都知道同跨段在光纤上传递的K1K2开销字节是否被复用。

从实际STM-N复用段层K1K2开销字节搜集APS信令到对应的逻辑APS协议处理组中。若K1K2开销字节已经被复用，接收端在收到K1K2开销字节被复用指示后，按照复用的原则提取APS信令信息到对应的逻辑APS协议处理组中。若K1K2开销字节没有被复用，则按照只有一个逻辑APS协议处理组处理，把该K1K2信令信息提取到该逻辑APS协议处理组中或其他处理。

逻辑APS协议信令信息输出到对应被复用或不复用K1K2开销字节中。若前述已经确定复用K1K2开销字节，则把本逻辑APS协议处理组输出的APS信令填充到复用段K1K2开销字节对应复用位置。这样在收发两端就可以完成APS信令传递，从而可以实现APS自动保护倒换。

所述逻辑子光纤stm-n既可以由实际STM-N中抽取n个STM-0或n个STM-1构成，也可以由若干个STM-N(N个STM-1或3×N个STM-0)组合而成。这样的逻辑子光纤既可以担当逻辑子网被保护光纤，也可以担当保护光纤。

对于线性复用段保护使用的MSP(Multiplex SectionProtection，复用段保护)协议每逻辑子光纤最小可以到达STM-1或STM-0。

对于MS-SPRing 4F(Four-fibre MS shared protectionrings：4纤复用段共享保护环)每逻辑子光纤最小可以到达STM-1或STM-0。

对于MS-SPRing 2F(Two-fibre MS shared protection rings：2纤复用段共享保护环)每逻辑子光纤最小只能是2×STM-1(stm-2)或2×STM-0。

采用本发明所述方法，与现有技术相比，取得了比较明显的进步，达到了增加SDH设备处理能力的效果，节省了综合成本。

附图说明

图1是STM-N第1个STM-1段开销的具体定义示意图。

图2是如何复用K1K2开销字节的示意图。

图3是逻辑子光纤的两种基本构成方式示意图。

图4是STM-16保护STM-1、STM-4示意图。

图5是一工作STM-1失效、工作STM-4失效受STM-16保护情况示意图。

图6是在节点m、n之间相交的环结构示意图。

图7是节点m、n之间的STM-64保护STM-16 MS-SPRing 4F、MS-SPRing 2F示意图。

图8是逻辑子网1、1’发生环故障时业务受保护情况示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技本方案作进一步的详细描述：

附图图1是STM-N第1个STM-1段开销分布图，在STM-N复用时，总行数不变，仍然是9行，但总的列数发生变化9×N(N＝1，4，16，64，256，……)，如对STM-64，段层开销总的列数为9×64列，加上净荷261×64列就构成一个STM-64信号完整的帧结构。STM-N帧是按照字节间插形成的，使得它的使用比较灵活。

基于复用段的APS使用图中K1K2开销字节来传送APS协议信令。一个STM-N本质上由N个STM-1或3×N个STM-0复用而成，这里我们定义本发明所说的逻辑子光纤，它是由任意个在逻辑上相关STM-1或STM-0组合而成，仿照实际复用段可以把逻辑子光纤再分解为使用的K1K2开销字节和其他必要开销组成逻辑复用段，由逻辑子光纤相互连接构成带有被保护单元、保护单元ADM设备就构成逻辑子网。逻辑子光纤在环型或链型物理结构中既可以处于保护单元中，也可以处于被保护单元，逻辑子网的被保护单元、保护单元是单个的逻辑复用段。逻辑子网中所有子光纤称为逻辑子光纤。这里逻辑子光纤在逻辑上与实际APS协议运行的光线路没有本质上的区别。

实际中逻辑子光纤确定原则，对于线性复用段保护使用的MSP协议每逻辑子光纤最小可以到达STM-1或STM-0，而MS-SPRing 4F每逻辑子光纤最小可以到达STM-1或STM-0，而MS-SPRing 2F每逻辑子光纤最小只能是2×STM-1(stm-2)或2×STM-0。

附图图2通过复用K1K2开销字节来达到扩展使用K1K2开销字节的目的。若定义复用帧头指示为0×5nn×、0×Ann×(n＞＝2，×表示该半字节没有被逻辑子网使用)，在复用K1K2开销字节时STM-N帧的第一、二帧K1K2开销字节表示该K1K2开销字节被几组逻辑APS协议处理组使用，然后接下来的每三帧表示一组逻辑APS协议使用的APS字节，依次使用该K1K2开销字节从而到达复用K1K2开销字节的目的。在复用K1K2开销字节时，ADM设备检测到K1K2开销字节为0×5nn×、0×Ann×时按照复用的原则提取不同逻辑APS协议处理组的保护信令；若不需要复用K1K2开销字节，ADM设备就不需要发送K1K2开销字节被复用的帧头，ADM设备在检测不到复用K1K2开销字节帧头就认为K1K2开销字节没有被复用。在复用K1K2开销字节时，ADM设备适配功能块把收到的每组APS信令送往对应的逻辑APS协议组，同时也把每组逻辑APS协议处理组输出的信令按照复用K1K2开销字节的原则填充到对应的复用位置中，而任一逻辑APS协议处理组根本不需要知道自身在使用哪组K1K2开销字节。

附图图3包括图3-I及图3-II。图3-I是需要复用K1K2开销字节的情况，在STM-N被分解成两保护逻辑子光纤stm-4后原来STM-N的K1K2开销字节要通过复用来实现不同逻辑子网的业务之间的保护；图3-II是逻辑子光纤stm-4由4个STM-1构成，逻辑子光纤stm-16由4个STM-4构成，这里K1K2开销字节就不需要复用。图3-II这种构成方式应用需要较多的光纤，经济的一种应用方式是图3-I与图3-II结合使用从而构成逻辑子光纤，对于是否复用K1K2开销字节取决于逻辑子网APS保护信令字节是否需要与其他保护组共用，图3没有表示这种情况。

附图图4是由一STM-16划分出保护逻辑stm-1、保护逻辑stm-4，前者属于逻辑子网m、后者属于逻辑子网n。这两个逻辑子光纤共有一对STM-16，为实现逻辑子网m、逻辑子网n的保护功能按照附图图2复用K1K2开销字节的原则来传递逻辑子网m、逻辑子网n各自的APS信令。

附图图5是附图图4在工作光纤断纤后受保护示意图，逻辑子网m的某一工作STM-1断纤后业务倒换到STM-16对应的保护逻辑子光纤stm-1中，逻辑子网n的工作STM-4断纤后业务倒换到STM-16对应的保护逻辑子光纤stm-4中。这种下逻辑子网m、逻辑子网n工作业务都受到保护。

附图图6是MS-SPRing 4F与MS-SPRing 2F相交情形，两种环其实是相互独立的两个环，只不过它们同时处在m、n节点上。

附图图7是附图图6在按照本发明构造新的逻辑子网1、逻辑子网1’后构成的相交环。这里用1对STM-16光纤来代替附图图6中3对STM-16光纤，按照图7中两个逻辑子网1、逻辑子网1’使用的逻辑子光纤stm-16没有重复，但必须复用STM-64的K1K2开销字节。注意复用K1K2开销字节只需要在节点m、n之间的STM-64上，其他节点之间不需要复用K1K2开销字节。

附图图8是附图图7逻辑子网1节点2、3光纤之间断、逻辑子网1’节点1’、2’之间光纤断而发生环倒换时业务受保护示意图。这里可以看到逻辑子网1、逻辑子网1’与附图图6相交环一样能够独立保护各个环内的业务。

本发明只需要增加较小的开销，就使得基于复用段层的APS具有通道保护的高度灵活性，拓展了复用段自动保护倒换的应用范围，增强该ADM设备的竞争力，从而可以降低综合成本。

Claims (12)

1、一种基于逻辑子光纤的保护方法，至少包括以下步骤：

按照规划和需求划分逻辑子光纤：由逻辑相关的若干个0阶同步数字传送模块或1阶同步数字传送模块组成逻辑复用段，加上在该逻辑复用段内指定的逻辑自动保护开销字节形成与实际光纤一样的逻辑子光纤，带有被保护单元、保护单元的分插复用器由逻辑子光纤相互连接构成环型或链型网络结构，从而构成逻辑子网；

根据上述原则决定是否复用实际N阶同步数字传送模块的复用段自动保护开销字节：只有一个逻辑自动保护倒换协议处理组时可以不需要复用实际自动保护开销字节，否则需要复用实际自动保护开销字节；

从实际N阶同步数字传送模块复用段层自动保护开销字节搜集自动保护倒换信令到对应的逻辑自动保护倒换协议处理组中；

逻辑自动保护倒换协议信令信息输出到对应被复用或不复用实际自动保护开销字节中。

2、如权利要求1所述的保护方法，其特征是所述逻辑子网自动保护倒换协议信令使用N阶实际同步数字传送模块的复用段层自动保护开销字节，逻辑子光纤上承载的自动保护倒换协议信令是逻辑自动保护倒换协议信令。

3、如权利要求1或2所述的保护方法，其特征是逻辑子网所使用的实际N阶同步数字传送模块的复用段层自动保护字节，可以与其它逻辑子光纤共用，也可以单独使用实际复用段的自动保护字节。

4、如权利要求1或2所述的保护方法，其特征是所述复用实际自动保护开销字节的使用原则：提供复用帧头指示，决定某一逻辑子光纤使用哪组复用自动保护开销字节。

5、如权利要求1或2所述的保护方法，其特征是不管复用还是不复用，不改变实际自动保护开销字节的复用段告警指示信号和复用段远端缺陷指示的含义。

6、如权利要求1或2所述的保护方法，其特征是每个分插复用器都知道同跨段在光纤上传递的实际自动保护开销字节是否被复用。

7、如权利要求1或2所述的保护方法，其特征是所述若实际自动保护开销字节被复用，接收端在收到自动保护开销字节被复用指示后，按照复用的原则提取自动保护倒换信令信息到对应的逻辑自动保护倒换协议处理组中；

若自动保护开销字节没有被复用，则按照只有一个自动保护倒换协议处理组处理，把该自动保护开销字节的信令信息提取到该自动保护倒换协议处理组中或其他处理。

8、如权利要求1或2所述的保护方法，其特征是确定复用实际自动保护开销字节，则把本逻辑自动保护倒换协议处理组输出的自动保护倒换信令填充到实际复用段自动保护开销字节对应复用位置。这样在收发两端就可以完成自动保护倒换信令传递，从而可以实现任意逻辑自动保护倒换。

9、如权利要求1所述的保护方法，其特征是所述逻辑子光纤既可以由实际N阶同步数字传送模块中抽取若干个0阶同步数字传送模块或1阶同步数字传送模块构成，也可以由若干个实际N阶同步数字传送模块组合而成；

所述逻辑子光纤既可以担当逻辑子网被保护光纤，也可以担当保护光纤。

10、如权利要求1所述的保护方法，其特征是对于线性复用段保护使用的复用段保护协议，每逻辑子光纤最小可以到达0阶同步数字传送模块或1阶同步数字传送模块。

11、如权利要求1所述的保护方法，其特征是对于4纤复用段共享保护环，每逻辑子光纤最小可以到达1阶同步数字传送模块或0阶同步数字传送模块。

12、如权利要求1所述的保护方法，其特征是对于2纤复用段共享保护环，每逻辑子光纤最小只能是2×1阶同步数字传送模块或2×0阶同步数字传送模块。

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