CN1503478A - 一种校验复用段状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校验复用段状态的方法，包括以下步骤：每个节点将自己的复用段状态及本地最高优先级请求信息在环形子网内扩散，使各节点拥有子网所有节点复用段状态信息表及其它任一节点的最高优先级请求；所述各节点根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表，确定自己所应该的正确状态，并校验当前子网内所有节点的倒换状态是否正确，若发现错误进行纠错。本发明还公开了定时练习倒换启用校验复用段状态的方法。本方法能完成复用段节点属性参数的正确性检测及检验复用段状态，在校验到全环复用段状态错误下，会产生相关告警并进行纠错，以尽可能减少业务的丢失，各节点定时轮流练习倒换方法能及早发现并纠正倒换中的错误。

Description

一种校验复用段状态的方法

技术领域

本发明涉及传输系统的复用段保护倒换方法，特别是涉及一种校验复用段状态的方法。

背景技术

传输设备的复用段保护倒换协议APS(Auto Protection Switching)在国际电信联盟ITU-T G.841里有明确的定义。复用段保护倒换一直是传输系统中稳定性相对薄弱的环节，原因在于其为实时快速动态协议过程，受制约于复用段属性参数配置是否正确及控制软、硬件的稳定性。复用段环上的任何一个环节发生瞬间故障，都有可能导致倒换失败。导致复用段倒换失败的常见原因有：复用段属性参数的错误配置或丢失、芯片的不正常K字节穿通、K字节丢失、K字节乱码等。目前，控制软件对复用段属性参数的维护只是在参数丢失时上报告警，无法检测复用段属性参数的正确性。在芯片穿通K字节不正常下，尽管控制软件会再次发起倒换，但仍然会失败。在实际工程应用中，由于底层硬件的故障、周边环境的恶劣因素(如电源的波动、低压)等，关键时刻可能导致倒换失败，造成业务长时间中断。由于每根光纤的传输速率可达10Gbit/s，一旦中断，损失巨大。

APS倒换协议承载的物理通道为同步数字体系SDH(Synchronousdigital hierarchy)的K1、K2开销，嵌入控制通路ECC(Embedded controlchannel)的物理通道为D1～D12的开销字节。两者相互组合，可以进一步提高保护倒换的稳定性。APS协议本身无法解决因硬件失效(造成K字节丢失、出错)而导致的倒换失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种校验复用段状态的方法，完成复用段节点属性参数的正确性检测及检验复用段状态功能，在校验到全环复用段状态错误下，会产生相关告警并进行纠错，以尽可能减少业务的丢失。

本发明的另一个目的是提供各节点定时轮流练习倒换后启用校验复用段状态的方法，能及早发现并纠正倒换中的错误。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样的：

一种校验复用段状态的方法，包括以下步骤：

A、每个节点将自己的复用段状态及本地最高优先级请求信息在环形子网内扩散，使各节点拥有子网所有节点复用段状态信息表及其它任一节点的最高优先级请求；

B、所述各节点根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表，确定自己所应该的正确状态；

C、根据最高优先级请求校验当前子网内所有节点的倒换状态是否正确，若发现错误进行纠错。

所述步骤A中每个节点将自己的复用段状态在环形子网内扩散包括以下步骤：

A1、每个节点将其复用段状态报文定时向两侧广播，收到此报文的节点判断报文中的“本地节点ID”是否与本节点ID相同；

A2、若与本节点ID不同，更新本地复用段状态信息表，向另一侧转发，并回送响应报文；若与本节点ID相同，终止此报文的转发。

所述定时广播的复用段状态报文包括本地节点ID、本地节点复用段状态、本地节点的练习倒换状态和方向、本地节点倒换请求及其方向、本地保存的环上当前练习倒换的节点ID；所述响应报文包含发送复用段状态报文中的源节点ID及响应节点ID。

所述步骤B中各节点根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表确定自己所应该的正确状态是按照国际电信联盟标准ITU-T G.841传输设备的复用段保护倒换协议APS确定的。

所述根据最高优先级请求校验当前子网内所有节点的倒换状态是否正确的过程为：每个节点由响应报文判断出自己与相邻节点的实际物理连接关系同所述节点应该的正确状态是否一致，若一致，说明实际状态正确，若不一致，说明实际状态错误，产生危急告警。

若发出的复用段状态报文没有响应，且有信号失效或远端失效告警，则确定该节点是子网的边界节点，否则，说明节点间存在嵌入控制通路ECC物理故障。

步骤C中发现错误进行纠错包括以下处理步骤：

在有断纤或信号劣化情况下，且错误的状态连续多次一致，则根据使能标志直接下发正确状态的交叉页面数据，复用段跳跃到应该的正确状态，并向两侧发送对应状态所对应的K字节，上报严重告警；否则只上报严重告警。

本技术方案还包括定时练习倒换的以下步骤：

E1、在子网为全环，环上所有站点均为空闲态且环上无倒换请求时，有权练习倒换的站点发起练习倒换，否则停止练习倒换；

E2、通过校验复用段状态来校验各站点练习倒换状态；

E3、若校验错误，上报练习倒换失败严重告警并停止定时练习倒换，保存现场相关数据，否则，连续ECC校验多次正确后，清除练习倒换，选择下一个节点ID作为当前练习倒换节点ID；

E4、新的当前练习倒换节点ID定时向外广播，各网元根据收到的其他网元发送来的节点ID刷新自己本地保存的节点ID，环上所有节点都保存着当前环上进行练习倒换的节点ID；

E5、各网元判断当前有权练习倒换的节点ID是否等于本地节点ID，如果相等，下次定时时间到就进行步骤E1。

本发明的校验复用段状态的方法利用复用段状态信息的扩散机制完成复用段节点属性参数的正确性检测，再利用复用段状态的校验机制在校验到全环复用段状态错误下，产生相关告警并进行纠错，以尽可能减少业务的丢失。另一方面，各节点定时轮流练习倒换后启用检验复用段功能，使环网正常情况下的倒换失败能通过校验复用段功能来纠错，从而将光路任何故障对业务的损伤减到最小，防患于未然。

附图说明

图1是光路正常情况下的复用段状态报文收发示意图。

图2是光路出现故障时的复用段状态报文收发示意图。

图3是响应报文的发送示意图。

图4是确定子网边界点的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本技术方案的实现思路是：通过每个节点将自己的复用段状态及本地最高优先级请求等信息向环上子网内扩散，每个节点拥有一个子网所有节点复用段状态等信息表。每个节点能根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表，确定自己的应该的正确状态，并用它来校验当前子网内所有节点的状态是否正确，若发现错误进行纠错。

首先复用段状态信息需定时广播，定时广播的目的是使每个网元都能统览全局，能够根据全环(确切的说是子网)的倒换请求知道全环的正确状态，从而进一步校验，并在错误的情况下进行纠错，达到恢复业务的目的。

定时广播的复用段信息包括：本地节点ID、本地节点复用段状态、本地节点的练习倒换状态和方向、本地节点倒换请求及其方向、本地保存的环上当前练习倒换的节点ID。

(A)报文格式

①复用段信息定时广播的报文格式

广播报文格式：广播命令字+本地节点ID(1个字节)+倒换状态(2个字节)+练习倒换状态(2个字节)+练习倒换方向(一个字节)+本地的各种请求(二维数组，6个字节)+本地保存的环上当前练习倒换的节点ID(一个字节)+报文的序列号+发送方向下游节点ID及环上最大节点ID(2个字节)。广播报文的格式并不限于以上格式，各状态字节的次序可以更改。

本地的各种请求是一个二维数组，根据优先级确定各种请求在数组中的位置：数组中第一个元素为锁定倒换请求，高四位为西向请求，低四位为东向请求，即一个字节如果值为0x01表示东向有请求，为0x10表示西向有请求，为0x11表示双向请求，其他类型的请求格式相同；接下来依次为强制倒换请求、断纤倒换请求、信号劣化SD(Signal Degrade)倒换请求、人工倒换请求和练习倒换请求。

②响应报文

响应报文格式：响应命令字+发送复用段信息报文源节点ID+本地节点ID+收到的报文的序列号。

响应报文的目的是为了检测子网边界，并为判断子网内所有节点的实际物理连接次序同网管所配置的连接次序是否相同提供依据。

(B)报文的发送

①复用段状态报文

每个节点的复用段状态信息报文向两侧广播，收到此报文的节点判断报文中的“本地节点ID”：

(1)若与本节点ID不同，更新本地复用段状态信息表(包含在半动态表中)，向另一侧转发，并回送响应报文。

(2)若与本节点ID相同，终止此报文的转发。如图1、2所示(图中只示意了向一侧的报文发送、转发及响应。另一侧相同，图中没有再画出)。

(3)响应报文不被转发。

②响应报文及节点复用段属性参数正确性检测

为检测子网边界和判断各节点连接关系是否正确，中间节点在收到复用段状态报文后回送响应报文。响应报文中含有复用段状态报文中的源节点ID及响应节点ID，复用段状态报文的源节点若能收到此响应报文，说明源节点与响应节点间是光纤直连。每个节点由此判断出自己与相邻节点的实际物理连接关系同网管所配置的连接关系是否一致。若不一致，产生危急告警(因为不一致会导致后续的倒换失败)。

如图3所示，图中标出了网管配置的各节点ID，节点间的物理连接关系：按节点ID逆时针递增连接。通过复用段报文的广播及响应，参考点3发现实际物理相邻节点：西向为2，东向为4。(注：东向为逆时针方向、西向为顺时针方向)  这与网管的配置相同，所以，3及其相邻的两节点的ID均正确。同样，其它节点也能判断出自己与其相邻的两节点的节点ID正确。

定时广播后主要形成两种类型的状态表：半动态表和动态表。半动态表的内容包括：子网内每个节点的复用段状态、子网内每个节点的倒换请求、环上当前正在进行练习倒换的节点ID(Identification)等。动态表主要为子网表(即包含哪些节点)。半动态表反映当前子网内各网元的最新复用段状态，但是如果某个网元因断纤或ECC故障脱离了此子网，半动态表中此网元的状态将仍旧为以前的状态。动态表在每次校验之后都会清除，等待定时广播后更新，所以其是在不断被刷新的。

(C)ECC子网边界点

在ECC子网边界点，应有信号失效SF(Signal Failure)或远端失效RDI(Remote Defect Indication)告警。否则，说明嵌入控制通路ECC通信存在故障，此时应屏蔽ECC校验复用段功能的动作。如图4，如果1、2节点间ECC物理故障，2向1发出的复用段报文没有响应，由此可以断定2节点是子网(由2、3、4、5、0组成)的边界节点，由于1、2间没有断纤，2节点没有SF或RDI告警，由此知道1、2间ECC物理通道存在故障，不作校验。子网边界点不包含信号劣化SD处。因为SD下的ECC通信可基本认为正常。

复用段状态信息的扩散使每一节点知道了子网内其它任一节点的最高优先级请求。各节点根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表按照国际电信联盟标准ITU-T G.841传输设备的复用段保护倒换协议APS确定自己所应该的正确状态，并能用来推出各节点应该的正确状态，将它同各节点实际的状态进行比较，若一致，说明实际状态正确，若不一致，说明实际状态错误。因此，本节点能确切知道自己所应该的正确状态。校验时还要遵循以下准则：

1)、子网内若有区段锁定请求，不进行校验。

2)、若环上无断纤：

(a)若所有节点均无请求，全环应均为空闲态Idle或者有一对相邻节点为WTR(Wait to Restoration等待恢复)态，如果实际状态与此相符，说明复用段状态正确，否则，进行校验纠正；

(b)在环上所有节点中的最高优先级请求只有一对的情况下，按照各节点应该的正确状态进行校验。如：一区段存在强制倒换请求且环上不存在更高优先级的倒换请求下，这一区段相邻的两节点应为强制倒换态，环上其它节点应为穿通态。在环上最高优先级请求有多对情况下，不进行ECC校验。如两处或更多处存在强制倒换FS(Force Switching)下且环上没有更高的优先级请求下，不作ECC校验。

3)、若网上有断纤：

(a)有人工参与的更高优先级倒换请求(如：强制倒换)下，不进行校验。

(b)若无人工参与的更高优先级倒换请求，子网边界点应该为断纤倒换态，其它节点为穿通态。

状态校验失败或发现错误进行纠错的措施：

在有断纤或信号劣化下，有两种错误情况，一种是错误的状态连续几次一致，这时根据使能标志直接下发正确状态的交叉页面数据，复用段跳跃到相应状态，并向两侧发送对应状态所对应的K字节。上报严重告警。另一种错误是错误存在，但是几次的错误状态不一致，则只上报严重告警。其它情况也是上报严重告警。

环网正常情况下，若满足三个条件：(1)子网为全环，(2)环上所有站点均为空闲态Idle，(3)环上无倒换请求，通过ECC通信，各节点定时练习倒换，交换复用段状态等信息，最终环上各节点能看到全网各节点的状态、请求。

在满足定时练习倒换条件下，首先节点ID为0的站点发起练习倒换，然后通过ECC校验复用段功能来校验各站练习倒换状态。若校验错误，上报练习倒换失败严重告警并停止定时练习倒换，保存现场(以人工根据此时的复用段事件分析练习倒换失败的原因)。否则，一段时间，如校验4次正确后，清除练习倒换，并把本网元的当前练习倒换节点ID加1(如果结果大于最大节点ID，则本网元的练习倒换节点ID变为0)，新的当前练习倒换节点ID定时向外广播。

环上所有节点都保存着当前环上进行练习倒换的节点ID，为了使全环各节点所保存的练习倒换节点ID一致，采用将各自网元的节点ID向其他网元广播的方法，各网元根据收到的其他网元发送来的节点ID刷新自己本地保存的节点ID，刷新的方法是比较接收到的节点ID和本地保存的练习倒换的节点ID，取较大者(0比最大节点ID大，两个网元组成的环不会进行练习倒换节点ID的传递，总是ID为0的节点进行练习倒换，因为传递的意义不大)，直到所有节点所保存的环上当前练习倒换节点ID相同。各网元判断当前有权练习倒换的节点ID是否等于本地节点ID，如果相等，下次定时时间到就进行练习倒换。如此重复下去。

因为定时练习倒换是定时自动完成的，一旦自动练习倒换后状态校验失败，会记录相关数据，并保留现场足够的时间，以等待维护人员处理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种校验复用段状态的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、每个节点将自己的复用段状态及本地最高优先级请求信息在环形子网内扩散，使各节点拥有子网所有节点复用段状态信息表及其它任一节点的最高优先级请求；

B、所述各节点根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表，确定自己所应该的正确状态；

C、根据最高优先级请求校验当前子网内所有节点的倒换状态是否正确，若发现错误进行纠错。

2、如权利要求1所述的校验复用段状态的方法，其特征在于：所述步骤A中每个节点将自己的复用段状态在环形子网内扩散包括以下步骤：

A1、每个节点将其复用段状态报文定时向两侧广播，收到此报文的节点判断报文中的“本地节点ID”是否与本节点ID相同；

A2、若与本节点ID不同，更新本地复用段状态信息表，向另一侧转发，并回送响应报文；若与本节点ID相同，终止此报文的转发。

3、如权利要求2所述的校验复用段状态的方法，其特征在于：所述定时广播的复用段状态报文包括本地节点ID、本地节点复用段状态、本地节点的练习倒换状态和方向、本地节点倒换请求及其方向、本地保存的环上当前练习倒换的节点ID；所述响应报文包含发送复用段状态报文中的源节点ID及响应节点ID。

4、如权利要求2所述的校验复用段状态的方法，其特征在于：所述步骤B中各节点根据自己所拥有的所有节点最高优先级请求表确定自己所应该的正确状态是按照国际电信联盟标准ITU-T G.841传输设备的复用段保护倒换协议APS确定的。

5、如权利要求4所述的校验复用段状态的方法，其特征在于所述根据最高优先级请求校验当前子网内所有节点的倒换状态是否正确的过程为：每个节点由响应报文判断出自己与相邻节点的实际物理连接关系同所述节点应该的正确状态是否一致，若一致，说明实际状态正确，若不一致，说明实际状态错误，产生危急告警。

6、如权利要求2所述的校验复用段状态的方法，其特征在于：若发出的复用段状态报文没有响应，且有信号失效或远端失效告警，则确定该节点是子网的边界节点，否则，说明节点间存在嵌入控制通路ECC物理故障。

7、如权利要求1所述的校验复用段状态的方法，其特征在于：所述步骤C中根据最高优先级请求表校验当前子网内所有节点的状态是否正确还包括以下步骤：

C1、子网内若有区段锁定请求，不进行校验；

C2、若环上无断纤，

(a)若所有节点均无请求，全环应均为空闲态Idle或者有一对相邻节点为等待恢复态，如果实际状态与此相符，说明复用段状态正确，否则，进行校验纠正；

(b)在环上最高优先级请求只有一对的情况下，按照各节点应该的状态进行校验；在环上最高优先级请求有多对，或两处以上存在强制倒换且环上没有更高的优先级请求时，不作ECC校验；

C3、若网上有断纤，

(a)有人工参与的更高优先级倒换请求时，不进行校验；

(b)若无人工参与的更高优先级倒换请求，子网边界点应该为断纤倒换态，其它节点为穿通态。

8、如权利要求1或7所述的校验复用段状态的方法，其特征在于步骤C中发现错误进行纠错包括以下处理步骤：

在有断纤或信号劣化情况下，且错误的状态连续多次一致，则根据使能标志直接下发正确状态的交叉页面数据，复用段跳跃到应该的正确状态，并向两侧发送对应状态所对应的K字节，上报严重告警；否则只上报严重告警。

9、如权利要求1所述的校验复用段状态的方法，其特征在于还包括定时练习倒换的以下步骤：

E1、在子网为全环，环上所有站点均为空闲态且环上无倒换请求时，有权练习倒换的站点发起练习倒换，否则停止练习倒换；

E2、通过校验复用段状态来校验各站点练习倒换状态；

E3、若校验错误，上报练习倒换失败严重告警并停止定时练习倒换，保存现场相关数据，否则，连续ECC校验多次正确后，清除练习倒换，选择下一个节点ID作为当前练习倒换节点ID；

E4、新的当前练习倒换节点ID定时向外广播，各网元根据收到的其他网元发送来的节点ID刷新自己本地保存的节点ID，环上所有节点都保存着当前环上进行练习倒换的节点ID；

E5、各网元判断当前有权练习倒换的节点ID是否等于本地节点ID，如果相等，下次定时时间到就进行步骤E1。

10、如权利要求9所述的校验复用段状态的方法，其特征在于所述步骤E4中各网元根据收到的其他网元发送来的节点ID刷新自己本地保存的节点ID的方法是：各网元节点比较接收到的节点ID和本地保存的练习倒换的节点ID，取较大者，直到所有节点所保存的环上当前练习倒换节点ID相同。

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