CN1725676A - 一种二纤环sdh系统自动保护倒换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二纤环SDH系统自动保护倒换方法，主要方法是：为环上每个节点分配全环唯一的节点ID；节点实时检测本节点两侧按照标准协议规定的告警；节点按照标准协议规定比较网管下发的维护命令和检测的告警信息，定期往环的两个方向上发送本节点两个方向最高优先级请求信息；节点接收环上其他节点发送过来的节点请求信息，同时转发该请求信息到下一个节点；节点终止本节点发送的节点请求信息；节点根据接收的环上节点请求信息和本节点两个方向最高优先级请求信息，按照标准协议规定决定出当前环所处的状态，得出本节点该采取的保护动作。本发明只需简单修改APS保护处理方法就能够拓展复用段自动保护倒换的应用范围，增加了可靠性，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及光通讯领域同步数字体系SDH(Synchronous DigitalHierarchy)系统，尤其涉及一种SDH系统的自动保护倒换方法。
背景技术
目前，SDH光传送系统已经在通讯领域得到广泛的应用，SDH光传送网络的“自愈功能”自动保护倒换(APS：Automatic Protection Switching)也显得越发重要。针对各种SDH系统的网络结构，国际电联ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication StandardizationSector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。
根据G.841号建议中关于MS-SPRings(Multiplex Section-sharedprotection rings复用段共享保护环)二纤环APS方法的规定：1、环APS协议的传送采用点对点接力方式进行传送；2、环上所有节点(Node)要通过相邻节点发送过来的信息(K1K2开销字节)和本点两个方向检测到告警和接收的网管命令决定出本节点需要进入的状态；3、环上所有节点根据自身的节点状态对接收的K1K2字节进行处理和采取相应的保护动作。上述方案的关键和难点是：对两个方向的K1K2字节、两个方向检测到的告警或接收到的网管命令进行排列组合是一个天文数字，对于该天文数字处理的难度异常复杂。上述处理实际上是把环状态信息(如环上某一跨段(SPAN)所有告警SF-R(Signal Fail-Ring环信号失效))转移到环上各个节点处理。如：环上某一节点检测到自己东侧有告警SD-R(SignalDegrade-Ring环信号劣化)，同时东侧有网管下达的维护命令MS-R(ManualSwitch Normal Traffic to Protection-Ring，人工环倒换)，东侧接收到环上其他节点送过来的SD-R的K1K2请求信息；但西侧也检测到告警SD-R，有网管下达的维护命令FS-R(Forced Switched Normal Traffic to Protection-Ring，强制环倒换)，西侧接收到相邻节点送过来的SD-R的K1K2请求信息。对这些信息的处理本节点要综合这些信息，获得本节点两个方向中较高优先级的请求，最终生成西侧的FS-R请求，然后东侧发长径(long path)，西侧发短径(short path)K1K2请求信息。这里我们可以看到存在三个问题：1、在逻辑处理中必须要穷尽出上述所有情况，才能最终形成正确的K1K2请求信息；2、节点东侧的最高优先级请求与西侧的最高优先级请求本来没有关系，但这里必须从两侧的再找出一个最高优先级请求，作为发送K1K2请求信息发送；3、本点最高优先级请求同时也受环上其他节点最高优先级请求影响，最终结果是被挤占或共存或挤占其他节点的请求。以上逻辑处理中各种关系既相互关联，又相互搅和在一起。其存在的缺点是：增加了环上节点处理负担，同时环上某一节点在处理K1K2请求信息、本节点检测的告警和接收的网管命令时若处理过程中有错误则会导致全环保护倒换失败。
发明内容
本发明的目的就是提出一种用于二纤环SDH系统的降低环上各节点处理复杂度并提高全环自动保护倒换可靠性的自动保护倒换方法。
本发明的技术方案为：一种二纤环SDH系统自动保护倒换方法，包括下列步骤：
步骤一、为环上每个节点分配全环唯一的节点ID，设置环上所有节点的处理方向一致，并将环上其它节点的ID通知到每个节点；
步骤二、节点实时检测本节点两侧按照标准协议规定的告警，并将该告警记录到本节点相应的告警库中；
步骤三、节点结合网管下发的命令，向环的两个方向上定期发送本节点两个方向最高优先级请求信息；
步骤四、节点接收全环其他节点发送过来的节点请求信息，并将该信息存放在本地其他节点请求信息库的相应条目中；
步骤五、节点转发环上其他节点发送过来的节点请求信息，终止转发本节点发送的节点请求信息；
步骤六、节点根据接收到环上其他节点请求信息和本节点两个方向最高优先级请求信息，按照标准协议规定决定出当前环所处的状态，得出本节点该采取的保护动作。
上述步骤三中、节点结合网管下发的命令，向环的两个方向上定期发送本节点两个方向最高优先级请求信息是指：节点按照标准协议规定将检测到的两侧的告警信息与网管下发的对两侧的维护命令进行比较，每一侧取一个优先级较高的请求信息，将该请求信息定期向环的两个方向发送出去。
上述步骤六具体包括：
步骤A、节点按照标准协议规定从本节点请求信息和记录的环上其他节点请求信息库中采取与G.841号建议关于环APS优先级比较相同的原则，经过比较得出环上同一跨段上最高优先级请求；如果有共存优先级则只取高优先级的请求；
步骤B、节点根据该跨段是与本节点的位置关系决定本节点两侧该采取的保护动作。
本发明使用复用段开销中的K1和K2字节来传送自动保护倒换信令，其中K1字节的前4个比特用于传送节点左侧故障信息指示编码，K1字节的后4个比特用于传送节点右侧故障信息指示编码；K2字节的前5个比特用于传送源节点ID，K2字节的其余3个比特空闲。
本发明利用SDH传送设备对复用段开销的处理，对协议中的APS方法进行了改进，提出了一种基于逻辑子光纤的自动保护倒换方法。在本发明提出方案中，每个节点只需要搜索环所有跨段的故障状态信息(等于环上节点数)，从而使得节点的处理量大幅降低，同时这种处理方式比原来的方式具有更高的可靠性。使用本发明提出的方法，可以增加SDH设备的处理能力，从而降低综合成本。
附图说明
图1是本发明提出的方法的流程图；
图2是本发明中节点请求信息与环跨段请求信息示意图；
图3是本发明的一个实施例的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
为了更好的说明本发明提出的技术方案，首先来看一下STM-N第1个STM-1段开销的情况。表1表示了该开销的分布情况：
表1
如表1所示，△表示与传输媒质有关的特征节字节，×为国内使用的保留字节，*为不扰码字节。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使用表1中K1K2开销字节来传送APS协议信令，但K2字节的后3个BIT位不参与APS协议请求传送，对二纤复用段共享保护环也这样处理K1K2字节。本发明提出的基于二纤环的复用段共享保护也使用K1K2开销字节来传送APS协议信令。为了实现本发明的目的，本发明对K1K2开销字节的功能重新进行了定义。表2表示了K1K2字节的功能定义：
表2
| K1字节功能 | K2字节功能 | ||||||||||||||
| bit1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | bit1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 节点左侧故障信息指示编码 | 节点右侧故障信息指示编码 | 源节点ID | (不使用) | ||||||||||||
如表2所示，K1字节的前4个比特用于传送节点左侧故障信息指示编码，K1字节的后4个比特用于传送节点右侧故障信息指示编码。所述故障信息指示编码与G.841号建议中关于环的编码相同。K2字节的前5个比特用于传送源节点ID，K2字节的其余3个比特空闲。这里扩展了源节点ID的比特位数，使得全环可以满足最大32节点要求。
图1是本发明提出的方法的流程图。如图1所示，本发明提出的方法包括下列步骤：1、为环上每个节点分配全环唯一的节点ID，设置环上所有节点的处理方向一致，并将环上其它节点的ID通知到每个节点。参与二纤环APS保护的节点必须分配全环唯一的节点ID，同时把环上其他节点的ID通知到环上每个节点。环上每个节点都有一个环图信息，该环图信息与G.841中一样。这样环上每个节点就可以知道自己与哪一个节点相邻，以及其他节点在什么地方。环上所有节点处理的方向要一致。在环上某一跨段有故障时，节点就可以知道故障是与字节相邻还是隔开。2、节点实时检测本节点两侧按照标准协议规定的告警，并将该告警记录到本节点相应的告警库中。节点对G.841中要求的告警实时检测，把两侧检测到的告警记录下来，便于下一步处理。3、节点结合网管下发的命令，向环的两个方向上定期发送本节点两个方向最高优先级请求信息：节点按照标准协议规定将检测到的两侧的告警信息与网管下发的对两侧的维护命令进行比较，每一侧取一个优先级较高的请求信息，将该请求信息定期向环的两个方向发送出去，通知到环上其他节点。4、节点接收全环其他节点发送过来的节点请求信息，并将该信息存放在本地其他节点请求信息库的相应条目中。这里的本地其他节点请求信息库中的每一项包括：节点ID、节点东侧最高优先级请求信息、节点西侧最高优先级请求信息。5、节点转发环上其他节点发送过来的节点请求信息，终止转发本节点发送的节点请求信息。节点把上一步接收的环上其节点请求信息从某一侧接收过来再从另一侧发送出去，如东侧接收环上请求节点请求信息，则从西侧转发出去，通知下一个节点；但对于本节点发送的节点请求信息，不再进行进一步转发。6、节点根据接收到环上其他节点请求信息和本节点两个方向最高优先级请求信息，按照标准协议规定决定出当前环所处的状态，得出本节点该采取的保护动作。这里的保护动作包括保护建立或撤销，保护通道穿通，业务桥接倒换。首先，节点按照标准协议规定从本节点请求信息和记录的环上其他节点请求信息库中采取与G.841号建议关于环APS优先级比较相同的原则，经过比较得出环上同一跨段上最高优先级请求；如果有共存优先级则只取高优先级的请求；然后，节点根据该跨段是与本节点的位置关系决定本节点两侧该采取的保护动作。节点根据该跨段是在本节点的东侧还是西侧，还是不与本节点相邻，决定本节点两侧该采取的保护动作，比如东侧桥接倒换，或两侧保护通道双向穿通等等。
图2是本发明中节点请求信息与环跨段请求信息示意图。如图2所示，图2上部的表是环上所有节点存储节点请求信息的数据库示意图，它包括节点ID、节点东侧请求信息、节点西侧请求信息，这些信息都是为了下一步生成环各个跨段请求信息做准备。
图2下部的表是环各个跨段请求信息的数据库示意图，每个跨段与两个节点的东侧、西侧相邻，按照标准协议比较这一个节点的东侧请求信息与另一个节点的西侧请求信息，取一个最高优先级的请求，作为本跨段请求信息。依照上述处理办法，对环每个跨段都这么处理，最终会生成环各个跨段请求信息。这样再在环各个跨段请求信息中根据标准协议取一个有最高优先级跨段请求信息，从而知道该跨段相邻两个节点东侧、西侧需要采取的桥接倒换建立/撤销动作，环上其他节点采取保护通道穿通建立/撤销动作。
图2上部的表中记录节点ID＝0的西侧有SF-R请求，而环上其他节点没有任何请求(Idle)，这样生成的环各个跨段请求信息如图2下部的表所示，有SF-R请求的跨段与节点ID＝0西侧、节点ID＝10东侧相连，这样节点ID＝0西侧与节点ID＝10东侧采取桥接倒换，而其他节点则必须保护通道穿通。
图3是本发明的一个实施例的原理示意图。在本发明的具体实施例中，源节点要定期插入本节点两个方向的故障状态信息，中间节点要不断地接收其他节点发送过来的故障状态信息，更新本地其他节点故障信息历史循环存储库。如图3所示，在本发明的一个实施例中，二纤环SDH系统有四个节点，首先，要对这四个节点分配全环唯一的节点ID：Node1、Node2、Node3和Node4；如图2所示，Node1定期的往东侧、西侧同时发送K1K2请求信息，Node2就不断地接收到Node1直接发送的K1K2请求信息，记录该K1K2请求信息，同时把该K1K2请求信息转发到Node3；另外Node2不断地接收到经Node3转发过来的Node1的K1K2请求信息，记录该K1K2请求信息，同时把该K1K2请求信息转发到Node1；定期地Node2也把自身两侧的请求信息往Node1、Node2发送。Node1接收到Node2、Node4转发过来的自身发送的K1K2请求信息，则终止K1K2请求信息地进一步发送。其他节点处理K1K2请求信息与Node1、Node2一样。
Claims (7)
1、一种二纤环SDH系统自动保护倒换方法，其特征在于包括下列步骤：
步骤一、为环上每个节点分配全环唯一的节点ID，设置环上所有节点的处理方向一致，并将环上其它节点的ID通知到每个节点；
步骤二、节点实时检测本节点两侧按照标准协议规定的告警，并将该告警记录到本节点相应的告警库中；
步骤三、节点结合网管下发的命令，向环的两个方向上定期发送本节点两个方向最高优先级请求信息；
步骤四、节点接收全环其他节点发送过来的节点请求信息，并将该信息存放在本地其他节点请求信息库的相应条目中；
步骤五、节点转发环上其他节点发送过来的节点请求信息，终止转发本节点发送的节点请求信息；
步骤六、节点根据接收到环上其他节点请求信息和本节点两个方向最高优先级请求信息，按照标准协议规定决定出当前环所处的状态，得出本节点该采取的保护动作。
2、根据权利要求1所述的自动保护倒换方法，其特征在于所述步骤三中、节点结合网管下发的命令，向环的两个方向上定期发送本节点两个方向最高优先级请求信息是指：节点按照标准协议规定将检测到的两侧的告警信息与网管下发的对两侧的维护命令进行比较，每一侧取一个优先级较高的请求信息，将该请求信息定期向环的两个方向发送出去。
3、根据权利要求1所述的自动保护倒换方法，其特征在于所述步骤四中本地其他节点请求信息库中的每一项包括：节点ID、节点东侧最高优先级请求信息、节点西侧最高优先级请求信息。
4、根据权利要求1所述的自动保护倒换方法，其特征在于所述步骤五中节点转发环上其他节点发送过来的节点请求信息的方法为：节点将步骤四中接收的环上其节点请求信息从某一侧接收过来再从另一侧发送出去。
5、根据权利要求1所述的自动保护倒换方法，其特征在于所述步骤六具体包括：
步骤A、节点按照标准协议规定从本节点请求信息和记录的环上其他节点请求信息库中采取与G.841号建议关于环APS优先级比较相同的原则，经过比较得出环上同一跨段上最高优先级请求；如果有共存优先级则只取高优先级的请求；
步骤B、节点根据该跨段是与本节点的位置关系决定本节点两侧该采取的保护动作。
6、根据权利要求1或5所述的自动保护倒换方法，其特征在于所述步骤六中的保护动作包括保护建立或撤销，保护通道穿通，业务桥接倒换。
7、根据权利要求1所述的自动保护倒换方法，其特征在于：使用复用段开销中的K1和K2字节来传送自动保护倒换信令，其中K1字节的前4个比特用于传送节点左侧故障信息指示编码，K1字节的后4个比特用于传送节点右侧故障信息指示编码；K2字节的前5个比特用于传送源节点ID，K2字节的其余3个比特空闲。
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