CN1808950B - 一种复用段保护环带宽动态调整的方法 - Google Patents

Abstract

一种复用段保护环带宽动态调整的方法，包括以下步骤：网管下发保护和业务配置信息给网元主机，该保护和业务配置信息包括下发给所述网元的保护配置模块的需要调整的通道信息；所述保护配置模块将保护和业务配置信息发送所述网元的压制算法模块，并进行通道上的配置有业务调整和压制表的自动更新；所述保护配置模块下发保护到所述网元的自动保护倒换协议模块，同时所述压制表算法模块下发压制表到该自动保护倒换协议模块，该自动保护倒换协议模块向所述网元的交叉算法模块请求矩阵切换，将倒换的状态和倒换的矩阵进行虚拟恢复，再进行虚拟倒换。本发明方法不需要修改原有网络上保护配置和业务配置，只需要指定需要调整的通道，操作方便，应用快捷。

Description

一种复用段保护环带宽动态调整的方法

技术领域

本发明涉及一种光网络中复用段保护环的带宽调整方法，尤其涉及一种光网络中对复用段保护环的带宽动态调整的方法。

背景技术

现代社会对通信的依赖性越来越大，重要通信的故障将会导致严重损失甚至于灾难性的后果，通信网络的生存性即故障网络的及时恢复显得至关重要。自愈网就是一种提高网络生存性的概念，对自愈网来说，无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效的故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。

复用段环保护就是一种实现自愈网的方式，复用段环保护是指借助开销中的复用段中的K字节完成一系列协议握手过程，进行自动保护APS倒换，使得原先在受损光纤上传输的业务信号转移到保护路由上进行传递，一般是环上故障路由的反方向，从而使得原先的业务继续进行传送而不至于中断，原理如图1a和图1b所示例的，为二纤双向复用段保护环倒换前后的状态示意图，发生故障的位置在网元B和C之间。复用段环保护由于业务中断时间短，目前可以做到中断的业务在50ms内自动恢复，保护通道可共享，网络容量高，因而得到越来越多的应用。

在SDH传输系统中，一般以虚容器VC4为容量单位，在光纤速率级别为STM-16的复用段保护环中，每个光纤中有16个VC4通道，这16个VC4通道可以分为三种类型：1、被保护通道；2、保护通道；3、无保护通道。当环上某一段光纤出现故障时，最常见的是光纤因为各种原因被切断，配置在被保护通道上的业务就会倒换到环上反方向的保护通道上去，配置在反方向的保护通道上的业务(称为额外业务)将会被替换掉，而配置在无保护通道上的业务路由不会变化。可以将不同重要程度的业务配置在不同类型的通道上，其优先级别为被保护通道＞无保护通道＞保护通道。

但是，当前常见的SDH传输设备在组建网络、配置复用段保护环时，就确定了环网上各VC4通道的类型，并且不允许再进行修改。若需要进行调整，必须删除原有的保护配置后，重新创建。而随着光纤速率级别的提高，10G甚至40G等更高传输设备的出现及应用，每根光纤中传送的业务量越来越大，对业务优先级别调整的要求也越来越多。不支持动态修改通道的类型使得业务的级别调整非常麻烦，并且会影响不需要调整通道上的其它业务，例如在删除、再创建保护配置的过程中，网络故障需要进行保护倒换，这个过程中会造成业务的中断。

因此，现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复用段保护环带宽动态调整的方法，在不删除原有保护配置的情况下，可以动态地修改通道类型，实现复用段保护环带宽动态调整，按照本发明技术方案实现过程，可以做到在非倒换态或倒换态下带宽调整过程中不会对其它通道上的业务产生影响。

本发明的技术方案如下：

一种复用段保护环带宽动态调整的方法，所述方法包括以下步骤：

a)网管下发保护和业务配置信息给网元主机，该保护和业务配置信息包括下发给所述网元的保护配置模块的需要调整的通道信息；

b)所述保护配置模块将保护和业务配置信息发送所述网元的压制表算法模块，所述压制表算法模块进行通道上的业务配置调整和压制表的自动更新；

c)所述保护配置模块下发保护信息到所述网元的自动保护倒换协议模块，同时所述压制表算法模块下发压制表到该自动保护倒换协议模块，该自动保护倒换协议模块向所述网元的交叉算法模块请求矩阵切换，将倒换的状态和倒换的矩阵进行虚拟恢复和虚拟倒换，在所述虚拟恢复时，所述交叉算法模块只将倒换的业务恢复，不进行矩阵切换，在所述虚拟倒换时，所述交叉算法模块再进行一次全量的业务倒换矩阵的计算，然后将交叉矩阵写入寄存器；所述虚拟恢复和所述虚拟倒换是一个连续的执行过程。

所述的方法，其中，所述方法还包括：

d)所述网元的线路单元监测模块向所述自动保护倒换协议模块上报线路板监测到的光口好坏状态；所述自动保护倒换协议模块在倒换时，向所述线路单元监测模块下插管理单元告警指示信号。

所述的方法，其中，所述步骤a)中还包括：所述网管只下发需要调整的指定通道，由所述保护配置模块根据指定通道当前的类型，在受保护类型与无保护类型之间自动切换成另一种类型。

所述的方法，其中，所述步骤a)中还包括：所述网管同时给所述保护配置模块下发需要调整的指定通道及调整后的类型。

所述的方法，其中，所述压制表的生成通过网管计算。

所述的方法，其中，所述压制表的生成由所述复用段环上各网元之间通过数据通信通路传递消息报文，根据一压制表生成协议，生成环上每个节点的压制表信息。

所述的方法，其中，某个通道既是子网连接保护的工作通道或保护通道，同时也是复用段环保护中的被保护通道时，则当发生复用段环保护倒换时，线路单元由复用段保护倒换前监测子网连接保护工作通道或保护通道的好坏状态，改为监测其对应在复用段环中保护通道的好坏状态。

本发明所提供的一种复用段保护环带宽动态调整的方法，预先将无保护通道调整为被保护通道，若当前该复用段保护环为倒换态，则该通道上的业务应立即进行倒换，并且整个过程应该不影响原有的倒换状态；将被保护通道调整为无保护通道，若当前复用段保护环为倒换状态，则该通道上的业务应进行倒换恢复，并且整个过程不影响原有的倒换状态；在任何状态下，带宽动态调整过程都不影响其它通道上的业务；由于本发明方法不需要修改原有网络上保护配置和业务配置，只需要指定需要调整的通道，操作方便，应用快捷。

附图说明

图1a和图1b为现有技术的二纤双向复用段保护环倒换前后示意图；

图2为用于本发明方法的网元组成结构示意图；

图3为本发明的复用段保护环实现保护倒换的实现结构示意图；

图4为本发明方法的APS协议模块带宽调整时的处理流程图；

图5为本发明方法中的压制表算法模块带宽动态调整处理流程图；

图6所示为本发明方法中的带宽调整时对SNCP监测点的处理流程图。

具体实施方式

以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。

在用于本发明的方法的SDH传输网络的网元中包括以下几个主要的组成部分，网管管理的1～N个网元，如图2所示的，所述网元包括：主控单元、交叉单元和线路单元。所述主控单元完成整个网元配置数据的接收、校验、存储、网元数据的上报，如将性能、告警上报给网管和返回网管对网元具体配置项的查询等，以及将校验正确的配置下发给交叉单元和线路单元等；所述线路单元完成各种不同速率级别信号的接入、解复用和复用、引出以及性能、告警的监测，开销数据的提取等；所述交叉单元完成各种不同线路单元上的业务交叉切换等。

以下将不同的功能实现划分为不同的模块，以APS倒换协议模块在交叉单元、复用段压制表生成算法模块在主控单元为例，阐述各模块之间如何配合实现复用段环保护自动倒换功能，然后描述实现带宽动态调整时，在此基础上需要解决的技术问题。

具体地，如图3所示的，为本发明的复用段保护环带宽动态调整的方法中的网元的具体结构和实现过程，其中所述主控单元包括有业务配置模块、保护配置模块、压制表算法模块；所述交叉单元包括交叉算法模块、APS协议模块、交叉矩阵切换模块；所述线路单元包括线路单元监测模块。所述网管下发保护和业务配置给主机，即所述保护模块和所述业务配置模块接收指令，所述业务配置模块将业务和保护信息发给所述压制表算法模块，同时所述业务配置模块下发业务给所述交叉算法单元；所述保护模块下发保护给所述APS协议模块，同时所述压制表算法模块计算出压制表并下发给所述APS协议模块，所述保护模块下发SNCP检测点信息给所述线路单元检测模块；所述APS协议模块发送矩阵切换请求给所述交叉算法模块，所述交叉算法模块对交叉矩阵切换进行预先运算。所述线路单元监测模块向所述APS协议模块在线路运行中向上交叉上报线路板监测到的光口好坏状态；然后在在倒换时，交叉向线路下插AU-AIS告警。

当线路单元监测到光口信号失效(SF)或信号劣化(SD)时，会上报至APS协议处理模块，APS协议处理模块通过标准的协议处理算法(见g.841协议)确定是否要进行保护倒换，如果需要进行保护倒换，将需要替换的业务告诉交叉算法模块，交叉算法模块收到替换业务的命令后，依预先计算好的切换交叉矩阵即改变交叉芯片中的寄存器，从而实现业务保护的功能。

图3描绘了在一个网元上如何划分各个模块以及各个模块之间如何协同工作完成复用段保护环倒换功能的结构图。在实际的环网上，各个网元上的压制表算法模块可以通过数据通信通路DCC传递协议报文，互相知会本网元的保护业务配置信息，从而自动计算出全环的压制表内容，供APS协议模块在发生倒换时向倒换会需要压制的通道下插管理单元告警指示信号AU-AIS告警。

本发明方法如图3所示的包括以下步骤：

a)所述网管下发保护和业务配置信息给网元主机，该保护和业务配置信息包括下发给所述网元的保护配置模块的需要调整的通道信息；

b)所述保护配置模块将保护和业务配置信息发送所述网元的压制表算法模块，并进行通道上的配置有业务调整和压制表的自动更新；

c)所述保护配置模块下发保护到所述网元的APS协议模块，同时所述压制表算法模块下发压制表到该APS协议模块，该APS协议模块向所述网元的交叉算法模块请求矩阵切换，将倒换的状态和倒换的矩阵进行虚拟恢复，再进行虚拟倒换；

d)所述网元的线路单元监测模块向所述APS协议模块上报线路板监测到的光口好坏状态；所述APS协议模块在倒换时，向所述线路单元监测模块下插管理单元告警指示信号。

当线路单元监测到光口信号失效(SF)或信号劣化(SD)时，会上报至APS协议处理模块，APS协议处理模块通过标准的协议处理算法(见g.841协议)确定是否要进行保护倒换，如果需要进行保护倒换，将需要替换的业务告诉交叉算法模块，交叉算法模块收到替换业务的命令后，切换交叉矩阵(改变交叉芯片中的寄存器)，从而实现业务保护的功能。

为支持带宽动态调整，本发明需要网管给保护配置模块下发需要调整的通道以及调整后的类型，这里有两种不同的处理方法：方法一、只下发需要调整的指定通道，由配置模块根据指定通道当前的类型，自动切换成另一种类型(指受保护类型与无保护类型之间的切换)；方法二、同时下发需要调整的通道及调整后的类型。

因此本发明方法主要是解决下面几个关键问题：

i、倒换状态下，通道调整的过程中对其它通道上的业务不应产生影响；将被保护通道调整为无保护通道，本通道已经进行的业务倒换需要恢复；将无保护通道调整为保护通道，本通道上的业务应立即进行倒换。

ii、在支持复用段压制的情况下，调整的通道上配置有业务，应自动更新压制表。

iii、在双节点互连的复用段环网络拓朴时，若调整的通道同时在SNCP保护之中，SNCP监测点应该可以自动转移。

下面结合流程图的予以阐述如何解决前面提出的问题。

解决问题i的关键是APS协议模块在任何倒换态下，带宽的调整不会导致倒换状态的变化，也不影响其它通道上的业务。APS协议模块对带宽调整的处理如图4所示，所述APS协议模块接收到保护配置模块发来的需要进行调整的通道后判断当前是否是倒换态，如否，更新APS协议模块记录的各通道的类型，完成流程；如是，则进一步判断该节点是否是倒换节点；如不是倒换节点，进一步判断是否将无保护调整为被保护通道，如否，则在穿通的节点，将被保护通道调整为无保护通道，需要将调整通道对应的保护通道已经穿通的业务进行释放，如是，则将在穿通的节点，将无保护通道调整为被保护通道，需要将调整通道对应的保护通道进行业务穿通。如果是倒换节点，则判断调整的通道是否有业务，如无，更新APS协议模块记录的各通道的类型，完成流程，如有业务，则在倒换的节点上，如果调整的通道上配置有业务，需要将倒换状态和倒换的矩阵进行虚拟恢复，再进行虚拟倒换。然后更新APS协议模块记录的各通道的类型，完成流程。

在图4中注①处，本发明提到了虚拟恢复和虚拟倒换这两个概念，这是本发明方法中新提出的一种技术，所谓虚拟恢复、虚拟倒换是指：在发生复用段倒换的情况下，APS协议模块内部先按带宽调整前的通道情况将业务倒换进行恢复，再按带宽调整后的通道情况进行业务倒换，但在虚拟恢复时，交叉算法模块只是将倒换的业务恢复，并不真正地进行矩阵切换，此时不对矩阵切换请求进行进行应对；在进行虚拟倒换时，交叉算法模块再进行一次全量的业务倒换矩阵的计算，然后将交叉矩阵写入寄存器。上面的虚拟恢复、虚拟倒换是一个连续的执行过程，统称为虚拟恢复倒换法，在这个过程中，其他节点和外部用户看不见这种状态的变化，这完全是单节点APS协议模块与算法模块内部的处理。理论上，按照这种方式进行处理，不会影响倒换状态，也不会造成其他通道上的业务中断，而且调整后的通道上的业务能立即切换到保护通道上去。

关键问题ii的解决方案：

复用段压制表的生成方式有两种，一种是网管计算，当一个复用段环上的所有网元被同一个网管所管理时，此时因为网管上有复用段环上每个网元的保护配置与业务配置信息，所以网管可以生成压制表。另外一种是复用段环上各网元之间通过数据通信通路DCC传递消息报文，通过一套压制表生成协议，生成环上每个节点的压制表信息。本发明方法以第二种方法为例，阐述带宽动态调整时，复用段压制表更新的流程，见图5，所述压制表算法模块接收到保护配置模块发来的需要进行调整的通道，然后对调整的通道是否有业务进行判断，如无则完成流程；如有则进一步判断该通道上是否生成了压制表，如否，则完成流程；如是，则更进一步判断是否将无保护通道调整为被保护，如否通过压制表生成算法，拆除环上所有此通道上的压制表信息，再判断是否发生了倒换，如是则向该通道下插AU-AIS告警，如否直接结束流程，否则取消向该通道下插的AU-AIS告警，之后完成流程。如不将无保护通道调整为被保护，则通过压制表生成算法，建立环上所有此通道上的压制表信息；接着判断是否建立成功，如否，结束流程，如是，进一步判断本网元是否是倒换节点，如否结束流程，如是，则向该通道下插AU-AIS告警，然后结束流程。

在图5所示的本发明流程图中，倒换状态的判断和AU-AIS告警的下插与取消息实现上是由APS协议模块来完成的。如果采用网管计算压制表的实现方式，对带宽动态调整的处理类同，只是由压制模块处理改为网管处理。

关键问题iii的解决方案：

监测点是指子网连接保护SNCP保护里配置的工作通道与保护通道，一般在线路单元上。当线路单元监测到工作通道或保护通过有故障时，会通知SNCP倒换算法模块处理，SNCP倒换算法模块根据一定的处理规则，完成SNCP保护倒换工作。

当SNCP保护与复用段环保护共存时，如在双节点互连的网络中，某个通道有可能既是SNCP的工作通道或保护通道，同时也是复用段环保护中的被保护通道。这时就涉及到一个监测点转移的问题，所谓监测点转移是指当发生复用段环保护倒换时，若其中的某个被保护通道也是SNCP保护的工作通道或保护通道，则线路单元由复用段保护倒换前监测SNCP工作通道或保护通道的好坏状态，改为监测其对应在复用段环中保护通道的好坏状态。

在复用段带宽动态调整时，需要判断调整的通道同SNCP之间的关系，处理监测点的转移，处理流程如图6所示：所述保护配置模块收到需要调整的通道信息后，判断该通道是否在SNCP保护中，如否，完成流程；如是，进一步判断是否将被保护调整为无保护。如是，则继续判断是否发生了监测点转移，如否结束流程，如是则取消监测点转移并结束流程；如判断将被保护调整为无保护为否，则进一步判断是否发生了复用段环倒换，如无则结束流程，否则进行监测点转移后结束流程。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种复用段保护环带宽动态调整的方法，所述方法包括以下步骤：

a)网管下发保护和业务配置信息给网元主机，该保护和业务配置信息包括下发给所述网元的保护配置模块的需要调整的通道信息；

b)所述保护配置模块将保护和业务配置信息发送所述网元的压制表算法模块，所述压制表算法模块进行通道上的业务配置调整和压制表的自动更新；

c)所述保护配置模块下发保护信息到所述网元的自动保护倒换协议模块，同时所述压制表算法模块下发压制表到该自动保护倒换协议模块，该自动保护倒换协议模块向所述网元的交叉算法模块请求矩阵切换，将倒换的状态和倒换的矩阵进行虚拟恢复和虚拟倒换；在所述虚拟恢复时，所述交叉算法模块只将倒换的业务恢复，不进行矩阵切换，在所述虚拟倒换时，所述交叉算法模块再进行一次全量的业务倒换矩阵的计算，然后将交叉矩阵写入寄存器；所述虚拟恢复和所述虚拟倒换是一个连续的执行过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

d)所述网元的线路单元监测模块向所述自动保护倒换协议模块上报线路板监测到的光口好坏状态；所述自动保护倒换协议模块在倒换时，向所述线路单元监测模块下插管理单元告警指示信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中还包括：所述网管只下发需要调整的指定通道，由所述保护配置模块根据指定通道当前的类型，在受保护类型与无保护类型之间自动切换成另一种类型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中还包括：所述网管同时给所述保护配置模块下发需要调整的指定通道及调整后的类型。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述压制表的生成通过网管计算。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述压制表的生成由所述复用段环上各网元之间通过数据通信通路传递消息报文，根据一压制表生成协议，生成环上每个节点的压制表信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，某个通道既是子网连接保护的工作通道或保护通道，同时也是复用段环保护中的被保护通道时，则当发生复用段环保护倒换时，线路单元由复用段保护倒换前监测子网连接保护工作通道或保护通道的好坏状态，改为监测其对应在复用段环中保护通道的好坏状态。

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