CN1780190B - 一种光网络业务处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光网络中业务处理方法，该光网络包括由多个传送网元构成的传送平面系统，由多个控制节点构成的控制平面系统，当控制节点接收到业务请求时，通过控制节点确定链路连接和子网连接，建立支持业务信号传送的正常连接，并通过每个控制节点启动一个定时器负责建立支持该业务的虚连接，在定时器期满后对需要建立虚连接的业务请求建立虚连接，当出现业务故障时有效使用已建立的虚连接或动态重路由恢复业务，并在业务故障消失后对有回复要求的业务进行业务的回复。

Description

一种光网络业务处理方法

技术领域

本发明涉及光网络领域，特别是涉及在一种由SDH/SONET或WDM网元设备构成的可重构网络中的进行业务连接建立及业务恢复及回复的方法。

背景技术

光网络最初对业务故障进行恢复时，主要使用保护技术，包括复用段保护方式和端到端路径保护方式。使用这种保护，在分配工作通道资源的同时，同时分配要对业务进行保护的保护通道资源，由于其没有考虑根据业务的动态需求进行保护和恢复，所以网络带宽资源浪费严重，从而也不能有效地保护业务。

针对保护方式恢复业务故障的上述缺点，在光网络中开始采用了动态保护技术，即当业务请求到来时，通过建立支持业务的工作连接和保护连接对业务进行保护，并在原业务连接出现故障而影响业务时采用预置路由或动态路由方式恢复业务。为提高恢复效率，将原来采用集中控制方式改为采用分布控制方式，并且进一步考虑在工作连接建立时，建立一个预置路由，在业务故障时，根据预置路由快速建立用于恢复业务故障的替代连接，从而比较快地恢复业务。进一步，利用分布控制方式，对预置路由采用了“预留资源技术”，即预置路由经过的所有节点预留通道资源，而在业务故障时，只需要预置路由经过的各个点分配通道资源和建立交叉，从而更快地建立替代连接。

美国专利US20020030864体现了目前恢复的最新技术，它的主要方法是：在接到有恢复需求的连接时，使用分布式方式分别建立当前工作连接和预置路由，并且预置路由经过的节点的通道资源已被预留。在工作连接故障时，要求预置路由经过节点分配通道和建立光通道交叉，从而实现快速的恢复。另外，预置路由确定时，允许预留资源为不同共享风险链路组内的预置路由使用，并要求有关协议如OSPF动态发布链路的可使用容量、可预留容量等链路信息。该专利除了存在上述缺点外，还有其它如下缺点：

(1)没有在工作连接建立完成后，再考虑预置路由，包括替代路由资源的预留确定，从而会造成不能保证工作连接的最优化；

(2)只考虑预留，而没有链路连接的分配，那么当传送设备信号终端具有多种适配能力时，不能有效地监视预置路由是否故障。这是因为，一个连接是由子网连接和链路连接组成，若链路连接在物理上不存在，那么就不能有效地对链路连接进行故障监视。

(3)在建立预留连接时，源节点没有通知虚连接经过的每个节点关于预留连接对应的工作连接的共享风险链路组信息，从而无法使连接经过的每个节点来考虑不同共享风险链路组对通道资源的预留，不能很好地实现预留资源的共享。

另外，虽然目前光网络已实施了根据客户业务需求动态建立业务连接从而动态使用光网络带宽资源。但是，对于上述现有的恢复/保护的方法，包括涉及保护和恢复的公开资料来看，当前业务连接建立恢复和保护技术还存在下面缺点：

(1)当业务故障时才开始建立用于业务恢复的替代连接从而导致恢复效率低，或虽为提高恢复效率，预先确定替代连接的路由并对对替代连接使用的资源进行了预留，但由于没有考虑根据网络拓扑和资源的动态变化而确立资源被预留的替代连接，也没有充分考虑对替代连接的维护，从而不能有效地在业务发生故障时使用一个已存在的资源被预留的替代连接；比如，若当前没有成功建立用于某业务故障恢复的资源被预留的替代连接，则没有进一步考虑以后动态地根据网络资源变化重新建立替代连接。

(2)没有考虑故障消失后，如何使业务回复过程本身不导致业务出现新的故障。比如，替代连接建立成功后，在替代连接两端将业务倒换到此连接的桥接和倒换动作不一致会造成新的业务故障。

(3)在业务建立连接过程中，若出现资源冲突，由于没有考虑全网内的优先级唯一性，目前给出的解决冲突方法不完善。比如，当连接经过一个链路引起链路连接分配资源分配冲突时，目前的方法是根据链路两端的网元ID优先级来确定优先权，但由于这种优先级对全网络内的连接不具有唯一性，会造成根本无法解决冲突的现象

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种由SDH/SONET或WDM网元设备构成的可重构网络中的进行业务处理方法，能有效地利用光网络传送通道资源建立业务连接，当光网络出现故障而影响业务时有效地恢复业务，或网络故障消失时采取可靠和有效的机制实施业务的回复，并且恢复和回复过程能充分优化使用网络资源。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于光网络的业务处理方法，包括业务的建立，和对有恢复和回复请求的业务进行恢复和回复；该光网络包括传送平面系统和控制平面系统，所述传送平面系统包括多个传送网元，每个串送网元唯一对应一个位于所述控制平面系统的控制节点，其中业务建立的方法如下：

步骤一，控制每个控制节点设置一个虚连接建立定时器，负责启动虚连接建立过程；

步骤二，控制节点接收到业务请求，通过控制节点确定链路连接和子网连接，并通知该传送平面建立或分配相应的链路连接，以及建立子网连接，从而建立支持该业务请求的正常连接；

步骤三，该控制节点的虚连接建立定时器期满后，开始查找需要建立虚连接的业务请求，并对满足虚连接建立条件的业务请求启动该虚连接建立过程，同时再置一个新的虚连接建立定时器；

步骤四，在对业务建立虚连接时，使用源路由方式确定路由，对该业务请求建立虚连接；

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，在步骤一中的该虚连接建立定时器的启动可以是控制平面系统初始化完成后启动该虚连接建立定时器；也可以是当有正常连接建立完毕的业务存在时，根据控制系统策略和业务级别，需要使用虚连接方式实现对业务故障恢复时，启动该虚连接建立定时器。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，在步骤三中，每个业务请求建立虚连接所需满足的条件为：虚连接建立定时器期满后，检查所有业务源在控制节点所控制网元设备上的所有业务，单个业务需满足下面条件，才能开始该业务的虚连接建立过程：(1)业务的正常连接已建立完毕；(2)根据业务级别和控制系统策略需要使用虚连接方式为业务提供可靠的故障恢复机制。可以为同一个业务建立多个虚连接，不同业务的每个虚连接建立过程是并行的。关于所有业务的虚连接建立过程启动过程完毕后，再置一个虚连接建立定时器。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，在步骤四中，建立虚连接的步骤如下：

首先使用源路由方式确定路由，确定路由的策略是：虚连接和业务正常连接要尽可能考虑分离路由，包括节点分离和链路分离，虚连接路由要和原正常连接路由尽可能不在同一个共享风险链路组中；在网络资源不允许时，允许同一个业务的虚连接和正常连接存在部分共同路由。其次当确定虚连接的路由后，虚连接经过的每个网元的相应控制节点负责确定连接经过该网元所需的链路连接选择和子网连接关系确定，虚连接所需的所有链路连接和子网连接关系确定完毕后，一个虚连接被确定。而确定链路连接资源的策略是：虚连接经过的链路连接资源可以为其它虚连接共享，并且可为其它业务的正常连接抢占，其具体策略是：(1)若两业务的正常连接的风险共享组不相同，则它们的虚连接可使用相同的链路连接资源；(2)若两业务的正常连接的风险共享组部分不相同，则它们的虚连接要尽可能的不共享同一链路连接资源，使所在业务的正常连接的风险共享组完全相同的不同虚连接不使用相同的链路连接资源；(3)若两业务业务的正常连接的风险共享组完全相同，则它们的虚连接不使用相同的链路连接资源；(4)为考虑风险共享组的使用，每个控制节点应记录使用每个链路连接的虚连接所在业务正常连接的共享风险组信息，所述的共享风险组信息是在在建立虚连接时，源控制节点应通知虚连接经过的控制节点关于虚连接所在的业务正常连接的风险共享组信息。这里一个业务的共享风险组信息可以是由若干共享风险组组成。

上述光网络的业务建立连接方法，其特点在于，在业务连接的建立过程中，控制节点需要对链路的链路状态信息进行发布，该链路状态信息的发布针对每一层链路进行；并当链路信息发生变化时，控制节点通过发布链路状态信息，使网络拓扑得到及时更新。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，所述链路状态信息包括：空闲链路连接数目、可抢占链路连接数、可被虚连接使用的空闲链路连接数。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，该链路状态信息还包括虚连接可共享的链路资源数，并且当共享一个链路连接的该虚连接可共享的链路资源数达到共享最大值时，该链路的虚连接可共享的链路资源数应减1。

一种光网络的业务处理方法，包括业务的建立，和对有恢复和回复请求的业务进行恢复和回复，所述的业务恢复是指当业务的正常连接故障导致业务故障时，若该业务级别要求对该业务进行恢复，则启动业务恢复过程，其包括如下步骤：

设置一恢复等待定时器；

在恢复等待定时器期满后，若业务所有正常连接仍存在故障，则看是否存在无故障虚连接；

若存在虚连接，则业务源控制节点负责向虚连接经过的传送网元的控制节点发送使用命令，每个控制节点负责向虚连接经过的下一个传送网元的控制节点传递使用命令，进行虚连接使用操作：由此源控制节点和收到使用命令的每个控制节点，通知传送网元建立子网连接；若建立虚连接时传送平面系统没有建立相应的链路连接，则还要通知传送网元建立链路连接；当虚连接在传送平面有相应的子网连接和链路连接存在时，将虚连接变成实连接，作为替代连接；

若虚连接变成实连接操作成功，且虚连接当前无故障，则将业务从正常连接转到替代连接上来进行业务故障恢复；

若不存在无故障虚连接或虚连接使用操作失败，则可通过动态重路由建立一个无故障的替代连接来进行业务故障恢复；

等待恢复等待定时器期满，若此时业务故障仍未结束，将业务从正常连接转到替代连接上传送，进行业务故障恢复。

上述光网络的业务恢复保护方法，其特点在于，若进行恢复的业务连接是服务层连接，服务层连接两端有多个客户层连接信号经过，则在替代服务层连接建立完毕后，需将所有客户层业务转到替代服务层连接上去；而当控制节点知道当前业务连接是服务层连接，并且控制客户层连接对该服务层连接的使用，那么若服务层连接存在故障但其没有承载客户层连接信号，则可不启动恢复过程。

上述光网络的业务恢复方法，其特点在于，对恢复过程完成后的业务，若无业务回复要求，则替代连接的属性变成正常连接，并进一步将原正常连接删除，或将原正常连接和替代连接一起作为业务的由工作连接和保护连接组成的正常连接，或将原正常连接变成所在业务的虚连接；若有业务回复要求，则当业务的原正常连接的故障消失后，需将业务转回到原正常连接上去，其回复步骤如下：

若在恢复过程中删除了原正常连接，则控制节点需根据其记录的原正常连接的有关信息，重新建立原正常连接；

若在恢复过程中没有删除原正常连接，而是把原正常连接由实连接变成虚连接，则需先将其由虚连接变回实连接，从而重新建立原正常连接；

最后，若原正常连接已被建立，则可将业务转回到原正常连接上传送。

上述光网络的业务回复方法，其特点在于，为避免在目的网元和源网元从事回复动作的执行时间差大到引起新的业务故障，可先在业务源点和目的地，进行并发优收动作，待两端并发优收动作完成后才能不使用替代连接传送业务。

上述光网络的业务恢复保护方法，其特点在于，若恢复过程完成后再次出现故障，且有替代连接，则先删除该替代连接，再重复启动所述恢复过程。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，在步骤二的所述业务连接的建立包括虚连接建立过程中，还涉及链路连接资源的分配过程，该分配过程通过在全网络范围内制订统一的抢占规则以解决链路资源分配冲突的问题，其中，该抢占规则依据的标准包括：业务优先级；以连接的源传送网元ID作为连接优先级；若连接源为同一个传送网元，则控制节点需为不同的连接分配不同的连接ID，根据连接ID确定优先级。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，所述控制节点包括光网络每层拓扑信息，每层拓扑信息包括：链路信息，及每个控制节点所控制的光传送网络网元设备的通道资源状态信息，其中每层拓扑信息中所有链路包含的链路连接的信号类型相同。

上述光网络的业务连接建立方法，其特点在于，其特征在于，所述传送网元为被替换为一子网，该子网由若干网元设备组成。

采用本发明所述方法与现有技术相比，通过使用虚连接技术，包括虚连接对资源的共享，达到更进一步动态优化使用光网络资源的效果，并进一步提高了业务故障恢复效率，通过并发优收保证了业务回复操作的可靠性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的技术实现的光网络系统图；

图2为本发明的虚连接应用图；

具体实施方式

如图1所示，为本发明的技术实现的光网络系统图，该光网络是指由SDH/SONET(同步数字系统/同步光维网络)网元设备或WDM网元设备做成的可重构网络。这里的可重构主要是指：网元具有将其任意两个光传送通道进行交叉连接(即将一传送信号从一通道交叉到另外一个通道传送)的能力，并且设备可有不同的复用能力，从而实时地选择适配一个可使用的通道从而建立一个可使用的链路连接。通道可以是SDH/SONET设备或WDM设备所支持的各种传送信号通道，包括再生段、复用段以及复用段以下的信号通道、波长通道等。在本发明中，常把通道交叉连接称为子网连接，其中网元被看作是一个最小子网。

在图1中，本发明的技术实现的光网络包括有控制平面系统10和传送平面系统20。

传送平面系统20由多个传送网元21构成一个可重构的光网络，这些传送网元21可以用来分配或建立链路连接，以及建立子网连接。其中，该传送网元21可以是用于传送业务的SDH/SONET设备或WDM设备网元设备。相邻传送网元21的控制节点11间建立了通信联系，每个控制节点11均拥有其控制的传送网元21的相邻传送网元对应的控制节点11的通信地址。

控制平面系统10包括有多个控制节点11，每个传送网元21唯一对应一个控制节点11。每个控制节点11拥有整个光网络拓扑每层链路信息，以及它所控制的传送网元的通道资源状态(比如是否可利用，是否空闲等。)，用于控制系统进行连接的建立和维护，并且在网络拓扑变化时能及时更新网络拓扑信息。这些拓扑信息包括光网络每层拓扑信息，每层拓扑信息包括：链路信息，及每个控制节点所控制的光传送网络网元设备的通道资源状态信息，其中每层拓扑信息中所有链路包含的链路连接的信号类型相同。另外每个控制节点11还拥有经过它所控制的传送网元的连接信息。在相邻传送网元的控制节点间建立了通信，每个控制节点拥有其所控制的传送网元的相邻传送网元的控制节点的通信地址，从而实现相邻控制节点间的直接通信，而不相邻控制节点间的通信可通过中间控制节点的消息转发实现。除此之外，也允许某个控制节点11除具有整个光网络的拓扑信息外，还可以负责为整个光网络建立连接时进行路由计算。控制平面的主要功能是：建立、释放、维护端到端连接。在本发明中，端到端连接是由链路连接和子网连接组成的，一般简称“端到端连接”为“连接”。

每个控制节点11还能和与其相联系的传送网元21进行通信，用于控制传送网元21对通道资源的使用，并能获得传送网元21关于通道资源的状态信息(比如是否故障)，并且可控制传送网元21建立链路连接和子网连接。在建立支持业务的端到端连接时，整个网络的控制节点11相互配合，确定组成连接若干链路连接和子网连接，每个控制节点11相应的传送网元21完成链路连接分配或建立，以及子网连接的建立。控制节点11可以是实际的设备，该设备可以和其原来控制的传送网元共处一地或分离。控制节点11也可以是一个逻辑软件系统，功能嵌入在网元设备中。

需要说明的是，若一链路连接在传送平面不存在，则控制平面需要使用该链路连接时，则需通知传送平面建立该链路连接；若一链路连接在传送平面存在，则控制平面需要使用该链路连接时，则需通知传送平面分配该链路连接。链路连接由它所在的服务层链路两端的通道位置确定。

另外，为了描述方便，本发明给出了虚连接的定义：在控制平面负责建立了跨网络的端到端连接。在控制平面看来，组成连接的链路连接和子网连接已确定，但没有通知传送平面网元设备去建立子网连接，甚至没有通知传送平面网元设备建立或分配链路连接，即连接只存在于控制平面，但对应的物理连接并不存在。

和虚连接相反，在传送平面和控制平面同时存在的连接为实连接。实连接也是过去通常所说的连接。为描述方便，若不特殊指明，仍可将实连接简称为连接。

本发明中的业务是指：指明在一源网元的一通道位置和目的网元间的通道位置之间有一传送信号接入，并且这里的通道完全为指定的传送信号所占用。该业务可以是单向或双向业务。为支持业务信号的传送，需要建立端到端连接来传送业务信号，因此在本文中，也常称业务请求为业务连接请求。

本发明中涉及的网络重要要网络基本操作有四个：业务连接的建立、业务的保护、业务的恢复、业务的回复。业务连接的建立包括：业务正常连接的建立、业务虚连接的建立、业务替代连接的建立。业务的保护操作、业务的恢复操作及业务回复操作又依赖于业务连接建立操作以及连接的维护和删除操作，其中业务的保护是通过同时建立工作连接和保护连接而实现对业务的保护，而业务恢复是在业务故障时通过动态建立原业务正常连接的替代连接而恢复业务。本发明中的正常连接可以只是有工作连接，也可是由工作连接和保护连接组成，正常连接通常是在收到业务请求后创建的。

本发明的光网络业务连接建立方法，步骤一，控制每个控制节点设置一个虚连接建立定时器，负责启动虚连接建立过程；

步骤二，控制节点接收到业务请求，通过控制节点确定链路连接和子网连接，并通知该传送平面建立或分配相应的链路连接，以及建立子网连接，从而建立支持该业务请求的正常连接；

步骤三，该控制节点的虚连接建立定时器期满后，开始查找需要建立虚连接的业务请求，并对满足虚连接建立条件的业务请求启动该虚连接建立过程，同时再置一个新的虚连接建立定时器；

步骤四，在对业务建立虚连接时，使用源路由方式确定路由，对该业务请求建立虚连接.

其中，在步骤一中，定时器的启动可以是控制平面节点系统初始化完成后启动一个建立虚连接的定时器，也可是当有正常连接建立完毕的业务存在时，可根据控制系统策略和业务级别，需要使用虚连接方式实现对业务故障恢复时，启动一个虚连接建立定时器。该定时器只负责所有业务源为本节点所控制的网元设备节点的所有虚连接的建立。在无虚连接建立需求时，可释放该定时器。

其中，在步骤二中，该正常连接可以只是有工作连接，也可是由工作连接和保护连接组成。确定工作连接和保护连接路由路由时使用源路由方式，支持显式路由，并且要尽可能考虑分离路由，包括节点分离和链路分离，同一共享风险组的两个连接尽可能不使用相同的链路连接资源，但在网络资源不允许时，允许工作连接和业务保护连接存在部分共同路由，并且工作连接和保护连接可公共路由上使用相同的链路连接资源但不能造成相互之间的影响。工作连接和保护连接的使用完全由传送平面负责，比如使用并发优收的方式。

该正常连接的建立包括如下步骤：

1)控制节点接收到业务请求，并根据业务请求的业务级别，控制节点确定支持该业务的端对端连接建立策略；

2)通过信令协议，由传送网元相应的控制节点负责启动连接的建立，通过和其他控制节点的相互作用，以及控制节点和受控制的传送网元间的相互作用，建立该业务请求的正常连接。

另外，在业务连接的建立过程中，由于控制节点需要对链路的状态信息发布，考虑光传送网是多层网络，当服务层链路包含多层链路连接时，应进一步将服务层链路划分为多个链路，使每个链路包含同层的链路连接，即链路包含的所有链路连接的信号类型相同，其中链路连接的信号类型要和业务请求中的带宽类型或通道类型一致。链路状态的发布针对每一层链路进行的。比如对一个端口速率为STM-1的链路，进一步考虑它的各种适配能力，它可以由如下四个SNPP链路组成：STM-1链路、VC-4链路、VC-3链路、VC-12链路、VC-11链路。

在步骤三中，虚连接建立定时器期满后，检查所有业务源在控制节点所控制网元设备上的所有业务，单个业务需满足下面条件，才能开始该业务的虚连接建立过程：(1)业务的正常连接已建立完毕；(2)根据业务级别和控制系统策略需要使用虚连接方式为业务提供可靠的故障恢复机制。可以为同一个业务建立多个虚连接，不同业务的每个虚连接建立过程是并行的。关于所有业务的虚连接建立过程启动过程完毕后，再置一个虚连接建立定时器。一般来说，该定时器的时间远大于建立一个连接所需要的时间。再置定时器的原因是：一方面可监视是否有新的业务有虚连接建立需求，另一方面，若某业务虚连接暂时建立失败，则由于网络资源是动态变化的，则利用该定时器激励，有可能会在其它时间成功建立该虚连接。

在对业务建立虚连接时，首先使用源路由方式确定路由，确定路由的策略是：虚连接和业务正常连接要尽可能考虑分离路由，包括节点分离和链路分离，虚连接路由要和原正常连接路由尽可能不在同一个共享风险链路组中；在网络资源不允许时，允许同一个业务的虚连接和正常连接存在部分共同路由。

在建立虚连接的过程，当确定虚连接的路由后，虚连接经过的每个网元的相应控制节点负责确定连接经过该网元所需的链路连接选择和子网连接关系确定，虚连接所需的所有链路连接和子网连接关系确定完毕后，一个虚连接被确定。由于子网连接被链路连接所确定，所以建立虚连接的关键在于确定构成虚连接的所有链路连接资源，而确定链路连接资源的策略是：虚连接经过的链路连接资源可以为其它虚连接共享，并且可为其它业务的正常连接抢占，其具体策略是：(1)若两业务的正常连接的风险共享组不相同，则它们的虚连接可使用相同的链路连接资源；(2)若两业务的正常连接的风险共享组部分不相同，则它们的虚连接要尽可能的不共享同一链路连接资源，使所在业务的正常连接的风险共享组完全相同的不同虚连接不使用相同的链路连接资源；(3)若两业务业务的正常连接的风险共享组完全相同，则它们的虚连接不使用相同的链路连接资源；(4)为考虑风险共享组的使用，每个控制节点应记录使用每个链路连接的虚连接所在业务正常连接的共享风险组信息，另外在建立虚连接时，源控制节点应通知虚连接经过的控制节点关于虚连接所在的业务正常连接的风险共享组信息。这里一个业务的共享风险组信息可以是由若干共享风险组组成。

另外，在建立虚连接的过程中，若传送网元若具有对虚连接经过的链路有单独的故障监视能力，即不是通过它的服务层链路监视该链路连接，则可通知传送网元建立链路连接，但不通知传送网元建立子网连接。

如图2所示的虚连接应用图，图中的光网络有A、B、C、D、E、F6个传送网元21组成。在此分别有两个业务的正常连接c1和c2(标号为25)，同时还分别有这两个业务的虚连接c1’和c2’(标号为27)。图中子网点SNP23对应业务源或目的地的通道位置。和正常连接c1和c2一样，虚连接c1’和c2’也是分别由子网连接和链路连接组成的，不同的是虚连接的子网连接是虚的，即网元设备没有打开支持此此子网连接对应的交叉开关。图中也显示虚连接c1’和c2’可共享一个链路连接，这是因为他们的正常连接c1和c2不在同一个共享风险链路组里。

并且，当传链路信息发生变化时，控制节点应通过发布链路状态信息(例如利用OSPF进行链路信息发布)，使网络拓扑得到及时更新。发布的链路信息应包括：(1)空闲链路连接数目；(2)可抢占链路连接数；(3)可被虚连接使用的空闲链路连接数；进一步，为在路由计算时考虑虚连接间对同一链路资源共享，链路信息还可包括：虚连接可共享的链路资源数。为防止过多虚连接使用同一链路连接给故障恢复带来风险，可规定共享的虚连接说使用的链路最大数。当共享一个链路连接的虚连接数达到共享最大值时，链路的虚连接可共享的链路连接数应减1。另外，当原来一存在链路消失时，也需要报告链路信息：该链路已被从网络中去除。

实连接和虚连接建立、释放、维护等活动的完成可以利用RSVP和CR-LDP协议。由于在控制平面看来，虚连接和实连接的构成部分完全一致，所以他们的操作和维护的绝大部分活动相同，包括故障信息的处理。除此之外，还需对虚连接进行如下操作：(1)连接请求要指明连接的属性：虚连接或实连接；(2)关于虚连接要增加操作请求命令“将实连接变成虚连接”；(3)关于虚连接要增加操作请求命令：将虚连接变成实连接；(4)当虚连接所用资源被其它业务实连接抢占时或强占被解除时，应通知源控制节点，使控制节点知道虚连接的抢占状态，并且可根据情况来确定是否删除该连接，比如，若被业务的正常连接抢占，则可删除虚该连接；(5)当一虚连接变成实连接时，通知共享链路连接资源的其它虚连接被抢占。

当业务的正常连接故障导致业务故障时，若该业务级别要求对该业务进行恢复，则启动业务恢复过程，其中业务源控制节点(指业务源所在网元对应的控制节点)，负责启动业务故障的恢复过程。这里的故障是指支持业务连接的传送平面故障引起连接不能正常传送业务。

在启动恢复过程后，首先，为防止传送平面故障的震荡行为，先置恢复等待定时器，恢复等待定时器期满后，若业务所有正常连接仍存在故障，则看是否存在无故障虚连接，若存在虚连接，则业务源控制节点负责向虚连接经过的传送网元的控制节点发送“使用命令”，每个控制节点负责向虚连接经过的下一个传送网元的控制节点传递“使用命令”，这样源控制节点和收到使用命令的每个控制节点，通知传送网元建立子网连接，若建立虚连接时传送平面没有建立相应的链路连接，还要通知网元建立链路连接，从而使虚连接变成实连接。为提高恢复过程效率，每个网元可在建立子网前连接和建立链路连接前，向下一个传送网元的控制节点传递使用命令。

若虚连接变成实连接的操作成功(此时称此实连接为替代连接)，且该连接当前无故障，则将业务从正常连接转到替代连接上来，最后恢复成功。

若不能通过使用虚连接恢复业务故障(如无可用的无故障虚连接，或使用虚连接操作失败)，则可通过动态重路由建立一个无故障的替代连接来进行业务故障恢复。

在以上恢复活动中，若进行恢复的业务连接是服务层连接，服务层连接两端有多个客户层连接信号经过，则在替代服务层连接建立完毕后，需将所有需要恢复的客户层业务转到替代服务层连接上去。为充分利用光网络资源，当控制节点知道当前业务连接是服务层连接，并且控制客户层连接对该服务层连接的使用，那么若服务层连接存在故障但它没有承载需要保护的客户层连接信号，则可不启动恢复过程。

在恢复过程中，可使用先删除正常连接，然后再建立替代连接，也可在建立完替代连接后删除正常连接。但若对业务有回复要求，即业务正常连接故障消失后，需将业务转回到正常连接，则恢复过程也可不删除正常连接或先将实连接变成虚连接，即虚连接经过的网元解除子网连接，但可以不解除链路连接。若无回复要求，则替代连接的属性变为正常连接，并进一步需将原正常连接删除，或将正常连接和替代连接一起作为业务的由工作连接和保护连接组成的正常连接或将原正常连接变成虚连接。需注意的是，对有回复要求的业务，若因网络资源紧张，不删除正常连接会影响恢复，则可删除正常连接，但源控制节点需记录正常连接包含的路由信息甚至通道信息。

为进一步提高恢复效率，在等待恢复阶段，可进行虚连接使用操作或动态重路由建立替代连接，但将业务从正常连接转到替代连接的行动必须在等待恢复定时器期满后。

恢复完成后，若再次出现故障，则仍可继续进行进一步的恢复，操作过程是，若有替代连接则先删除替代连接，然后进一步的恢复过程同上。

对恢复完成后的业务，当业务的正常连接的故障消失后，若对该业务有回复式要求，则需将业务转回到正常连接上去。若在恢复过程中把正常连接删除，则控制节点需根据它记录的正常连接信息建立正常连接。若恢复过程中把正常连接变成虚连接，则需先把虚连接变成实连接。最后，可将业务转回到原正常连接上传送。为避免回复出现新的故障，比如在目的网元和源网元从事回复动作的执行时间差大到引起新的业务故障，可现在业务连接两端进行并发优收动作，待两端并发优收动作完成后才能不使用替代连接传送业务。另外，在回复过程完成后，可根据策略不删除替代连接，比如让替代连接变成虚连接或变成业务的保护连接。为防止故障状态不稳定引起的回复-恢复过程反复，应在引起正常连接的故障消失后，置回复等待定时器，待定时器满之后，若没有出现影响正常连接的故障，则可将业务转回到正常连接上去。

在上述业务连接的建立包括虚连接建立过程中，涉及链路连接资源的分配或建立。由于连接操作的发起源是不同网元的控制节点，所以会出现链路资源分配冲突现象。为解决冲突，则应在全网络范围内制定统一的抢占规则，抢占规则依据标准是：(1)业务优先级；(2)以连接的源传送网元ID作为连接优先级，比如网元ID越小，优先级别越高；(3)若连接源为同一个网元，则控制节点需为不同的连接分配不同的连接ID，根据连接ID确定优先级。高业务优先级的连接的链路连接资源资源抢占权高于低业务优先级，同一个业务级别内，连接源网元ID优先级高的连接对链路连接资源抢占权高于连接网元ID优先级别低的连接。在相同业务级别、相同连接源网元情况下，根据连接ID优先权确定链路连接资源抢占优先级别的高低。传送网元的ID应是在全网唯一编号的。显然，这种抢占原则确定了全网内不同业务连接的唯一优先次序，彻底解决了全网内的抢占问题。当然，也可不使用连接的源网元ID作为抢占优先级，而是动态向网络的集中控制点申请全网范围内的唯一优先级，不过此方式效率低，且操作麻烦。

在本技术方案的应用中，若把网元设备节点替换为一般的子网，该子网可进一步是由若干网元设备组成的，上述方案也可完全用于由一般子网组成的传送平面系统的控制。

下面结合图2来说明业务保护和恢复的具体步骤。其中所有传送网元支持VC-4颗粒度的业务建立。

(1)控制每个网元设备的控制节点设置一个周期虚连接建立定时器，负责启动虚连接的建立。

(2)网元设备A的控制节点A’接到两个业务请求，业务请求1要求一个VC-4信号业务经过网元A和网元C而跨越该网络，业务请求2要求一个VC-4信号业务经过网元A和网元D而跨越该网络。根据这些业务请请求的业务级别，控制节点确定支持该业务的端到端连接建立策略，并且这两个业务的连接建立策略均为：建立正常连接和虚连接，在业务故障时对业务故障进行恢复。

(3)使用RSVP(或CR-LDP)信令，由网元A的控制节点负责启动连接的建立，通过和其它控制节点的相互作用，以及控制节点和传送网元的相互作用，建立了业务1和业务2的正常连接c1和c2，如图所示。

(4)控制节点A’的虚连接建立定时器期满，开始查找需要建立虚连接的业务。结果，业务1和业务2均需要建立虚连接，然后控制节点开始计算虚连接的路由。对业务1，由于虚连接所经过的共享风险链路组不能和正常连接相同，即虚连接不能和路由：A→B→C有公共链路，所以对业务1确定了选择建立虚连接的路由：A→F→C。由于业务2，由于网元F和网元D之间的链路上没有虚连接可使用的链路连接资源，所以暂不能建立业务2的虚连接。

(5)控制节点A’负责开始创建业务1的虚连接，使用RSVP信令，向其它控制节点发现虚连接请求，该虚连接请求包含虚连接所在的正常业务连接路由信息。虚连接经过的传送网元的控制节点相互作用和交换信息，确定了构成虚连接c1’的所有子网连接和链路连接。由于网元设备具有对单个链路连接的故障监视能力，也为了进一步提高业务故障的恢复效率，在建立虚连接的过程中，若确定了链路连接，则控制节点通知传送网元建立链路连接。另外建立虚连接时，控制节点需要记录使用链路连接的虚连接所在正常连接的路由。

(6)控制节点A’的又一个虚连接建立定时器期满，此时发现业务2有建立虚连接需求，所以先确定虚连接路由。根据当前网络资源情况，并考虑虚连接所经过的共享风险链路组不能和正常连接相同，即虚连接不能和路由：A→E→D有公共链路，确定了建立虚连接的路由：A→F→D。

(7)控制节点A’负责开始创建业务2的虚连接c2’，通过使用RSVP信令，虚连接经过的传送网元的控制节点相互作用和交换，确定了构成虚连接的所有链路连接和子网连接。在虚连接建立的过程中，控制节点A’发现在网元A和网元B间的链路上，一链路连接被连接虚连接c1’使用，并且虚连接c1’所在的业务正常连接c1的路由和虚连接c2’的正常连接c2的路由是分离的，即c1和c2的路由不属于同一个共享风险链路组，所以为了充分利用链路资源，虚连接c2’和虚连接c1’共享使用了该链路连接。由于由于网元设备具有对单个链路连接的故障监视能力，也为了进一步提高业务故障的恢复效率，在建立虚连接的过程中，若确定了链路连接，则控制节点通知传送网元建立链路连接。

(8)网元E和D间的链路发生故障，网元D发现连接c2故障，通过信令传递把此故障信息传递给连接的源控制节点A’，控制节点A’开始启动恢复过程。它首先启动恢复等待定时器。若由于引起故障的设备故障振荡现象不足够频繁，所以原先已制定了恢复策略，一旦出现故障就开始建立替代连接，所以根据该策略，控制节点A’开始建立替代连接。首先它发现该业务的虚连接已建立并且该虚连接无故障也未被抢占，因此通过向其它控制节点发使用命令，虚连接经过的各网元相应的控制节点通知网元建立交叉连接，最后该虚连接变成实连接。在虚连接c2’使用过程中，控制节点A’发现虚连接c1’使用的连接资源被抢占，所以它对该虚连接置抢占标志。

(9)等待恢复定时器期满，此时业务故障仍未解除，将业务从连接c2转到替代连接上传送，恢复过程完成。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种光网络业务连接建立方法，所述的光网络包括传送平面系统和控制平面系统，所述传送平面系统包括多个传送网元，每个传送网元唯一对应一个位于所述控制平面系统的控制节点，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：控制每个控制节点设置一个虚连接建立定时器，负责启动虚连接建立过程；

步骤二：控制节点接收到业务请求，通过控制节点确定链路连接和子网连接，并通知该传送平面建立或分配相应的链路连接，以及建立子网连接，从而建立支持该业务请求的正常连接；

步骤三：该控制节点的虚连接建立定时器期满后，开始查找需要建立虚连接的业务请求，并对满足虚连接建立条件的业务请求启动该虚连接建立过程，同时再置一个新的虚连接建立定时器；

步骤四：在对业务建立虚连接时，使用源路由方式确定路由，对该业务请求建立虚连接；

所述虚连接：在控制平面负责建立了跨网络的端到端连接。

2.如权利要求1所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，在步骤一中的该虚连接建立定时器的启动是控制平面节点系统初始化完成后启动一个建立虚连接的定时器，或当有正常连接建立完毕的业务存在时，根据控制系统策略和业务级别，需要使用虚连接方式实现对业务故障恢复时，启动一个虚连接建立定时器，该定时器只负责所有业务源为本节点所控制的网元设备节点的所有虚连接的建立，在无虚连接建立需求时，释放该定时器；

所述业务恢复是在业务故障时通过动态建立原业务正常连接的替代连接而恢复业务。

3.如权利要求1所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，在步骤三中虚连接建立定时器期满后，检查所有业务源在控制节点所控制网元设备上的所有业务，单个业务需满足下面条件，才能开始该业务的虚连接建立过程：(1)业务的正常连接已建立完毕；(2)根据业务级别和控制系统策略需要使用虚连接方式为业务提供可靠的故障恢复机制，为同一个业务建立多个虚连接，不同业务的每个虚连接建立过程是并行的，关于所有业务的虚连接建立过程启动过程完毕后，再置一个虚连接建立定时器。

4.如权利要求1所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，在步骤四中，建立虚连接的步骤如下：首先使用源路由方式确定路由，确定路由的策略是：虚连接和业务正常连接要考虑分离路由，包括节点分离和链路分离，虚连接路由要和原正常连接路由不在同一个共享风险链路组中；在网络资源不允许时，允许同一个业务的虚连接和正常连接存在部分共同路由；其次当确定虚连接的路由后，虚连接经过的每个网元的相应控制节点负责确定连接经过该网元所需的链路连接选择和子网连接关系确定，虚连接所需的所有链路连接和子网连接关系确定完毕后，一个虚连接被确定；而确定链路连接资源的策略是：虚连接经过的链路连接资源为其它虚连接共享，并且为其它业务的正常连接抢占，其具体策略是：(1)若两业务的正常连接的风险共享组不相同，则它们的虚连接使用相同的链路连接资源；(2)若两业务的正常连接的风险共享组部分不相同，则它们的虚连接要不共享同一链路连接资源，使所在业务的正常连接的风险共享组完全相同的不同虚连接不使用相同的链路连接资源；(3)若两业务的正常连接的风险共享组完全相同，则它们的虚连接不使用相同的链路连接资源；(4)为考虑风险共享组的使用，每个控制节点应记录使用每个链路连接的虚连接所在业务正常连接的共享风险组信息，所述的共享风险组信息是在在建立虚连接时，源控制节点应通知虚连接经过的控制节点关于虚连接所在的业务正常连接的风险共享组信息；这里一个业务的共享风险组信息是由若干共享风险组组成。

5.如权利要求4所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，在建立虚连接的过程中，若传送网元具有对虚连接经过的链路有单独的故障监视能力，即不是通过它的服务层链路监视该链路连接，则通知传送网元建立链路连接，但不通知传送网元建立子网连接。

6.如权利要求1所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，在步骤二的所述业务连接的建立包括虚连接建立过程中，还涉及链路连接资源的分配过程，该分配过程通过在全网络范围内制订统一的抢占规则以解决链路资源分配冲突的问题，其中，该抢占规则依据的标准包括：业务优先级；以连接的源传送网元ID作为连接优先级；若连接源为同一个传送网元，则控制节点需为不同的连接分配不同的连接ID，根据连接ID确定优先级。

7.如权利要求1所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，所述控制节点包括光网络每层拓扑信息，每层拓扑信息包括：链路信息，及每个控制节点所控制的光传送网络网元设备的通道资源状态信息，其中每层拓扑信息中所有链路包含的链路连接的信号类型相同。

8.如权利要求1所述的光网络业务连接建立方法，其特征在于，所述传送网元为被替换为一子网，该子网由若干网元设备组成。

9.一种用于光网络的业务恢复方法，所述的业务恢复是指当业务的正常连接故障导致业务故障时，若该业务级别要求对该业务进行恢复，则启动业务恢复过程；其特征在于，该方法包括如下步骤：

先设置恢复等待定时器，恢复等待定时器期满后，若业务所有正常连接仍存在故障，则看是否存在无故障虚连接，若存在虚连接，则业务源控制节点负责向虚连接经过的传送网元的控制节点发送“使用命令”，每个控制节点负责向虚连接经过的下一个传送网元的控制节点传递“使用命令”，这样源控制节点和收到使用命令的每个控制节点，通知传送网元建立子网连接，若建立虚连接时传送平面没有建立相应的链路连接，还要通知网元建立链路连接，从而使虚连接变成实连接；

若虚连接变成实连接的操作成功，此时称此实连接为替代连接，且该连接当前无故障，则将业务从正常连接转到替代连接上来，最后恢复成功；

若无可用的无故障虚连接，或使用虚连接操作失败，则通过动态重路由建立一个无故障的替代连接来进行业务故障恢复；

所述实连接：在传送平面和控制平面同时存在的连接；

所述虚连接：在控制平面负责建立了跨网络的端到端连接。

10.权利要求9所述的用于光网络的业务恢复方法，其特征在于，若恢复过程完成后再次出现故障，且有替代连接，则先删除该替代连接，再重复启动所述恢复过程。

11.如权利要求9所述的用于光网络的业务恢复方法，其特征在于，在恢复过程中，使用先删除正常连接，然后再建立替代连接。

12.如权利要求9所述的用于光网络业务恢复方法，其特征在于，在恢复过程中，在建立完替代连接后删除正常连接。

13.如权利要求11或12所述的用于光网络业务恢复方法，其特征在于，若业务有回复要求，即业务正常连接故障消失后，需将业务转回到正常连接，则恢复过程不删除正常连接。

14.一种光网络中业务回复的方法，所述的回复是指业务正常连接故障消失后，需将业务转回到正常连接，其特征，在于该方法包括以下步骤：

若在恢复过程中删除了原正常连接，则控制节点需根据其记录的原正常连接的有关信息，重新建立原正常连接；

若在恢复过程中没有删除原正常连接，而是把原正常连接由实连接变成虚连接，则需先将其由虚连接变回实连接，从而重新建立原正常连接；

最后，若原正常连接已被建立，则将业务转回到原正常连接上传送；所述实连接：在传送平面和控制平面同时存在的连接；

所述虚连接：在控制平面负责建立了跨网络的端到端连接。

15.如权利要求14所述的光网络中业务回复方法，其特征在于，在回复过程中业务连接两端进行并发优收动作，待两端并发优收动作完成后才能不使用替代连接传送业务。

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