CN1753336B - 提高业务恢复能力的环网组网方法及业务保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高业务恢复能力的环网组网方法及业务保护方法。本发明包括：首先，建立包括若干个网络节点主环网，及根据主环网包括的部分网络节点组建备环网；然后，在主环网上的工作通道失效后，判断是否主环网上的保护通道是否可用，如果可用，则直接利用主环网上的保护通道对失效的工作通道进行保护，否则利用备环网上的保护通道对主环网上失效的工作通道进行保护。本发明实现了在发生多点失效的情况下，仍可以有效保护工作通道上的业务的可靠传输，从而增加了业务的可恢复性。同时，本发明中使用APS协议进行倒换，保证倒换时间(即业务恢复时间)比较短，从而可以满足高端用户的要求。

Description

提高业务恢复能力的环网组网方法及业务保护方法

技术领域

本发明涉及一种网络组网技术，尤其涉及一种提高业务恢复能力的环网组网方法及业务保护方法。

背景技术

在网络通信系统中，传统传输网的网络形态通常以链型和环形组网为主，而MESH(网孔)形网络因组网形态复杂，组网设备昂贵等缺点而长期未受到重视。但是，随着宽带数据业务的快速增长，线路容量提升的结果，使节点(交叉)与线路(光接口+光放)费用比例降低，MESH网络就有了比较广泛的引用，尤其在汇聚层面上。

目前，MESH组网是智能网络的主要组网方式。MESH网的主要特点是可以利用动态重路由的方式重新进行可用路径的选择，使得网络中传输的业务可以在原来应用的路径失效时重新找到新的路径，为业务提供相应的保护。在MESH网中动态重路由的方式可以提供比较高的业务恢复能力。但是在实际应用中，纯粹的动态重路由的恢复时间通常需要几百毫秒到几秒，这显然无法满足绝大多数业务的恢复时间需求，当然，对于部分具有更高的业务恢复时间需求的用户就更无法满足了。

而现有的环形组网则可以利用APS(自动保护倒换)协议实现简单可靠的保护，同时具有倒换时间短，保护倒换可靠等有优点，但是同时存在带宽利用率低，多点失效时对业务不能提供完全保护的问题，如图1所示，内环是保护通道，外环是工作通道，图中有网元F到C的双向业务，在没有失效或只在1处失效的情况下图中网元F、E、D、C间的双向业务流是不需要保护的；如果在2处失效，则需要将网元F、E、D、C间的双向业务流倒换到由网元F出发依次经过网元E、F、A、B、C、D、C的路径上去；如果在1、2两处都出现失效的情况下则网元F、E、D、C间的双向业务流将不能得到保护，并且存在着业务错联的危险。

因此，在MESH组网中，虽然具有带宽利用率高，业务恢复能力强的特点，但是倒换时间一般比较长有几百毫秒到几秒的时间，不能满足客户的要求，为此，必须辅以永久1+1、虚拟环等提供业务辅助保护，这必然反过来影响带宽的利用率和配置的复杂性；而且，即使采用所述辅助保护同样也不能完全满足高端客户的要求，因为虚拟环在出现多点失效的情况下，利用APS协议也不能进行有效的保护，只能使用MESH网的重路由功能，这样，倒换时间长的问题便又显现出来。

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提高业务恢复能力的环网组网方法及业务保护方法，既可以提高业务的恢复能力，又可以满足业务恢复时间的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种提高业务恢复能力的环网组网方法，包括：

A、在通信网络中建立包括若干个网络节点的主环网；包括：在网孔MESH形网络中确定若干个网络节点，并组建为主环网；

B、在主环网包括的网络节点中确定部分网络节点作为组建备环网所需要的网络节点，并建立备环网；

其中，所述的主、备环网中各网络节点支持自动保护倒换APS协议。

所述的步骤B包括：

将主环网中互相间隔一个网络节点的一组网络节点依次连接，组建成与主环网对应的备环网，包括：

当主环网包含的网络节点数量为奇数时，备环网中存在与主环网中相邻网络节点间相同的路径，所述相同的路径所在区段内的主环网和备环网均设置有各自的工作通道和保护通道；

当主环网包含的网络节点数量为偶数时，主环网中互相间隔一个网络节点的一组网络节点依次连接，组建成与主环网对应的备环网。

本发明中，所述的主、备环网中分别设置有独立的工作通道和保护通道且各通道的带宽均相同。

本发明中，所述的主、备环网分别为物理上的环网或逻辑上的环网。

所述的提高业务恢复能力的环网组网方法中，在通信网络中组建一组或多组主、备环网。

本发明还提供了一种基于上述方法的提高业务恢复能力的环网中的业务保护方法，包括：

C、主环网上的工作通道失效后，判断主环网上的保护通道是否可用，如果可用，则执行步骤D，否则，执行步骤E；

D、直接利用主环网上的保护通道对失效的工作通道进行保护；

E、利用备环网上的保护通道对主环网上失效的工作通道进行保护。

利用主环网上的保护通道的长径保护通道对失效的工作通道进行保护。

利用备环网上的保护通道的长径或短颈保护通道对失效的工作通道进行保护。

本发明还提供了另外一种基于上述方法的提高业务恢复能力的环网中的业务保护方法，包括：

当主环网上的工作通道失效时，设立定时器，定时器的超时时间长为大于保护倒换过程所需要的时间；

所述的定时器超时时，判断主环网上的保护倒换是否成功，如果成功，则过程结束，否则，利用备环网上的保护通道对主环网上失效的工作通道进行保护。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实现了在发生多点失效的情况下，仍可以有效保护工作通道上的业务的可靠传输，从而增加了业务的可恢复性。同时，本发明中使用APS协议进行倒换，保证倒换时间(即业务恢复时间)比较短，从而可以满足高端用户的要求，即本发明实现了为高端用户的业务提供高保护能力，短恢复时间的双重目的。而且，本发明还可以支持各种外部倒换命令。另外，本发明中保护通道在不保护工作上的业务的时候还可以传递额外业务，保证了网络资源的利用率。

图1为现有的环网结构示意图；

图2和图3分别为本发明提供的环网结构示意图；

图4至图7分别为本发明提供的环网中通道失效情况的示意图。

本发明的核心是采用在MESH网中提取节点共用的两个环网，即主环网和备环网，简称主环和备环，备环在主环不能提供业务保护的情况对主环进行保护，提高业务的恢复能力，同时由于使用APS协议的原因，使得倒换时间很短。本发明中，可以对于高端用户和普通用户的业务在各环上分别配置不同的通道，对于MESH网中的其他网络资源可以使用MESH特有网络规划和业务恢复能力。因此，本发明可以针对不同的业务提供不同的服务，从而有效满足高端用户对于倒换时间和业务恢复能力的高要求。

本发明所述的方法的实现方式如图2所示，图2给出了一个有11个网络节点组成的MESH网，下面结合图2对本发明所述的方法进行说明：

首先，可以在该MESH网中提取出两个节点共用的环，其中，一个环为图中细实线连接组成的外环，可以称为主环，主环包括11个网络节点，另一个环为图中邻近外环的由粗实线组成的内环，可以称为备环，备环包括A、C、E、G、I、K六个网络节点；

之后，便可以将高端用户的业务配置在主环的工作通道上，将普通用户的业务配置在备环的工作通道，备环的工作通道的保护优先级在主环工作通道和所有保护通道之间，将优先级最低的业务配置在所有的保护通道上；同时对于MESH网中的其他网络资源可以使用MESH特有网络规划和业务恢复能力进行利用，这样就可以实现对用户端的差异性服务，从而可以实现为高端用户的业务提供高保护能力，短恢复时间的双重目的。本发明可以在构建MESH网的骨架过程中，根据其他的需求补充设计MESH的拓扑结构，以在保证高优先级业务配置的情况下，将剩余的网络资源(如图2中除主、备环外的其他网络连接)使用某种规划算法，利用MESH网的业务管理方法，进行带宽的分配和业务的恢复。

从上述描述可以看出，本发明的核心包括在MESH网中提取出两个环，分另作为主环和备环，下面再对如何从MESH网中提取组建主、备环网进行说明：

(1)在MESH网中需要确定主、备环包含的网络节点：

备环上所有的网络节点均应包含在主环的网络节点之中，即备环的网络节点是主环网络节点的子集；

备环由主环上相隔一个节点的网络节点连接在一起组成的，如图2所示，当环上网络节点的个数为奇数时，则会存在主环上两个相邻的网络节点在子 环上也是两个相邻网络节点的情况，即备环网中可以存在与主环网中相邻网络节点间相同的路径，所述相同的路径所在区段内的主环网和备环网均设置有各自的工作通道和保护通道，如图2中的主环AK区段与备环的AK区段是完全相同的；当主环只有四个节点的情况下，备环退化为一个两点环，如图3所示，本发明通常仅应用于大于或等于四个节点的MESH网；

相隔两个网络节点组环是为了备环也能通过本地上报的倒换请求和RDI(远端缺陷指示)实现本地倒换请求的检测。如图4所示，当网络节点G到F发生了单向失效，则网络节点F上可以检测出来，同时回插RDI给网络节点G，当G收到这个RDI则G也知道了这个失效，当发生F到G的单向失效或者在F、G之间发生双向失效的情况下，G本端都可以直接检测到失效，双环结构中的其他的节点与此类似都可以通过本地检测或接收RDI得知失效的发生，从而便于备环获知失效情况并配合主环进行相应的保护倒换。

(2)确定主、备环的工作和保护通道：

主环和备环均需要有独立的工作通道和保护通道，以及APS信令传递通道；并且，主环，备环上所有的工作通道和保护通道的带宽应当相同；

(3)设置主、备间的保护方式：

备环可以保护主环上工作通道的业务，以解决单环由于环分割所引起的跨子环业务不能得到保护的问题；在备环中，相当于形成了1∶2的环形结构，即备环上的一个保护通道保护主环上的工作通道和备环上的工作通道；

主环和备环通常情况下可以各自独立地进行保护，即分别利用主环和备环各自的保护通道分别保护主环和备环各自的工作通道。

本发明中，从MESH网提取出的两个环网可以是物理环网，也可以是逻辑环网。而且，主环和备环可以是双纤单向环，可以是双纤双向环，还可以为四纤环。

而且，在一个MESH网中可以根据具体的需求，提取多个这样的双环实 现业务保护。

前面对如何从MESH网中提取主、备环进行了相应的说明，下面将对如何应用提取获得的主、备环进行业务保护进行说明。

本发明中，当主环上的光纤发生失效时，主环首先基于APS协议进行保护倒换处理，并启动定时器，定时器的超时时间长应大于APS倒换需要的时间，以保证主环上的APS保护倒换过程可以完成，同时超时时长还需要设置为尽量小一些，以保证整个倒换过程完成的时间可以满足需要；

当所述的定时器超时后，备环查询主环是否倒换成功，如果倒换成功则备环不发生倒换，如果主环的倒换没有成功，则备环发起保护倒换，利用备环中的可用的保护通道对主环的失效提供保护；其中，备环查询主环是否倒换成功可以在主、备环共同的网络节点上根据需要进行保护倒换的网络节点是否发出倒换成功的协议信令确定。也就是说，主环和备环之间可以通过延时实现分级保护，所述的延时时间需要设置为大于APS要求的50ms，例如，可以暂时定为100毫秒；当主环发生失效时，主环首先进行保护倒换，如果由于环分割和其他业务不能得到完全保护的情况下，在经过设置的延时时间后，备环的保护通道才被使用于保护主环工作通道上的业务。

如果主环发生了环分割，则在发生分割的区段的主环的工作通道的状态传递给备环，由主环的工作通道，备环的工作通道和备环的保护通道形成1∶2的环网保护，即由备环的保护通道为主、备环的工作通道提供保护；所述的环分割是指环网中同时出现了两个或两个以上的区段完全失效，从而将环网分割成两段或多段各自独立的区段。

本发明中，备环在主环不能有效保护主环工作通道业务的情况，进行保护，这时组成的1∶2保护系统，只考虑主环上工作通道上的状态，即主环上工作通道上的失效影响该1∶2保护系统的倒换请求，而主环上保护通道的失效则不会直接影响该1∶2保护系统的倒换请求。具体的操作过程前面已经描 述，此处不再赘述。

本发明所述的主环和备环之间的倒换还可以使用外部倒换命令实现将主环上工作通道的业务倒到备环的保护通道上。

同时，本发明为有效避免业务错联，还需要在业务传输过程中设置相应的全局标签，并将业务携带所述的全局标签在主、备环上进行业务的传递便可以有效防止错联的发生。

本发明采用双环的组网方式目的之一就是为了提高业务的恢复能力，保证使用单环组网结构不能有效保护的业务在双环组网结构中同样可以得到保护。下面将结合附图分别介绍应用本发明提供的双环组网结构进行业务保护倒换的具体实现方法。

在四纤环的情况下，当一处发生SF-R倒换请求，另一处发生SF-P倒换请求，是不能进行倒换的；利用双环结构则可以在定时器超时(即经过设置的延时时间)后，备环检测有SF-R倒换请求的主环是否保护倒换成功(即是否进行了桥接倒换)，如果不成功，则利用备环的保护通道保护主环上的工作通道上的业务。

如图5所示，当网络节点A、B之间发生了SF-R倒换请求，在网络节点B、C之间发生了SF-P倒换请求，或者在网络节点G、F之间发生了SF-P倒换请求，则AB同作通道上的业务都不能得到保护，因为AB区段长径上的保护通道由于网络节点G、F间发生了SF-P导致也不可用。这样，在发生了网络节点A、B之间的SF-R倒换请求且所述定时器超时，网络节点A发现主环上不能桥接倒换，则将主环的工作通道的状态传递给备环，采用备环中的保护通道对网络节点A、B间失效的工作通道进行保护；假如备环的保护通道和工作通道均处于正常工作状态，则在图5中，可以用网络节点K、A、C、D间的路径保护网络节点K、A、B、C、D间路径上的业务，实际上就是采用了备环上的网络节点A、C间的保护通道保护主环上的网络节点A、B、C间的工作通道 上的业务。这时，如果备环上网络节点A、C之间的保护通道也失效的话，则相应业务还可以采用备环上网络节点A、C间保护通道的长径(即图5中的网络节点D、C、E、G、I、K、A、K形成的路径)进行保护，。

对于节点失效的情况，如图6所示，网络节点B失效，这时在网络节点B上下的业务将无法得到保护，但是穿通过失效节点的业务通过环形保护可以得到解决，即采用主环上网络节点AC间的长径保护通道对穿通网络节点B的业务进行保护，如果网络节点AC间的长径方向的保护通道出现问题无法提供保护时，则可以采用备环上的可用保护通道进行保护。

在环分割的情况下，如图7所示，在网络节点BC，IJ两个区段同时存在失效，这时图7中网络节点K、E间的业务将无法通过主环上的保护通道得到保护。这时，在双环结构中，如果利用环表发现主环上出现环分割的情况，则将主环的工作通道的情况传递给备环。如果备环的保护通道和工作通道都处于正常工作状态，则可以用备环上网络节点K、I间的保护通道路径保护主环上的业务。  即业务可以通过路径EFGHIK得到保护。

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 (9)

1.一种提高业务恢复能力的环网组网方法，其特征在于，包括：

A、在通信网络中建立包括若干个网络节点的主环网；包括：在网孔MESH形网络中确定若干个网络节点，并组建为主环网；

B、在主环网包括的网络节点中确定部分网络节点作为组建备环网所需要的网络节点，并建立备环网；

其中，所述的主、备环网中各网络节点支持自动保护倒换APS协议。

2.根据权利要求1所述的提高业务恢复能力的环网组网方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

将主环网中互相间隔一个网络节点的一组网络节点依次连接，组建成与主环网对应的备环网，包括：

当主环网包含的网络节点数量为奇数时，备环网中存在与主环网中相邻网络节点间相同的路径，所述相同的路径所在区段内的主环网和备环网均设置有各自的工作通道和保护通道；

当主环网包含的网络节点数量为偶数时，主环网中互相间隔一个网络节点的一组网络节点依次连接，组建成与主环网对应的备环网。

3.根据权利要求1所述的提高业务恢复能力的环网组网方法，其特征在于，所述的主、备环网中分别设置有独立的工作通道和保护通道且各通道的带宽均相同。

4.根据权利要求1所述的提高业务恢复能力的环网组网方法，其特征在于，所述的主、备环网分别为物理上的环网或逻辑上的环网。

5.根据权利要求1所述的提高业务恢复能力的环网组网方法，其特征在于，在通信网络中组建一组或多组主、备环网。

6.一种基于权利要求1或2所述的方法的提高业务恢复能力的环网中的业 务保护方法，其特征在于，包括：

C、主环网上的工作通道失效后，判断主环网上的保护通道是否可用，如果可用，则执行步骤D，否则，执行步骤E；

D、直接利用主环网上的保护通道对失效的工作通道进行保护；

E、利用备环网上的保护通道对主环网上失效的工作通道进行保护。

7.根据权利要求6所述的提高业务恢复能力的环网中的业务保护方法，其特征在于，所述的步骤D包括：

利用主环网上的保护通道的长径保护通道对失效的工作通道进行保护。

8.根据权利要求6所述的提高业务恢复能力的环网中的业务保护方法，其特征在于，所述的步骤E包括：

利用备环网上的保护通道的长径或短径保护通道对失效的工作通道进行保护。

9.一种基于权利要求1或2所述的方法的提高业务恢复能力的环网中的业务保护方法，其特征在于，包括：

当主环网上的工作通道失效时，设立定时器，定时器的超时时间长为大于保护倒换过程所需要的时间；

所述的定时器超时时，判断主环网上的保护倒换是否成功，如果成功，则过程结束，否则，利用备环网上的保护通道对主环网上失效的工作通道进行保护。 

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