專利名稱：在全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的保護(hù)方法在ITU-T建議G.782、G.841和G.842中有詳細(xì)的介紹，這些保護(hù)方式有鏈路和通道的1+1，11以及1N保護(hù)，還有兩纖單向環(huán)的通道保護(hù)(并發(fā)優(yōu)收的通道保護(hù)機(jī)制)，和環(huán)網(wǎng)通道保護(hù)(兩纖單向環(huán)、兩千雙向環(huán)和四纖雙向環(huán))。此外還有子網(wǎng)連接保護(hù)。但是所有這些保護(hù)均是針對(duì)資源進(jìn)行的保護(hù)，即對(duì)節(jié)點(diǎn)，對(duì)鏈路和對(duì)通道的保護(hù)。采取的思路均是基于“資源共享和資源預(yù)留”的方法。即1+1和11和1N的保護(hù)方式僅僅是針對(duì)資源的，并且這種保護(hù)方法一般用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸系統(tǒng)中，對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種面向資源的保護(hù)方式并不實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
從ITU-T建議我們知道現(xiàn)在的保護(hù)方法中，通道保護(hù)倒換僅僅應(yīng)用于兩纖單向環(huán)中，而且這種方式中采用源端始終橋接的功能，但是對(duì)于四纖雙向和兩纖雙向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)僅僅支持復(fù)用段保護(hù)。由于波分復(fù)用系統(tǒng)的引進(jìn)。全光網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，對(duì)這一概念發(fā)生了沖擊，因?yàn)樵诓ǚ謴?fù)用的全光環(huán)形中，如果僅僅采用復(fù)用段的保護(hù)方式，那么就意味著僅僅在復(fù)用段發(fā)生故障的情況下才執(zhí)行環(huán)網(wǎng)的保護(hù)，如果僅僅是某一個(gè)或某幾個(gè)通道發(fā)生故障時(shí)，不啟動(dòng)環(huán)網(wǎng)的保護(hù)倒換，由于單通道的業(yè)務(wù)量就比較巨大，這勢(shì)必造成大量業(yè)務(wù)的丟失，所以對(duì)于全光環(huán)網(wǎng)的保護(hù)，不僅應(yīng)該支持復(fù)用段的保護(hù)方式，還應(yīng)該執(zhí)行通道段的保護(hù)，以便執(zhí)行部分通道故障的保護(hù)。
此外，復(fù)用段的保護(hù)方式必然使得跳數(shù)增加。如圖10所示，只要是經(jīng)過故障區(qū)段的業(yè)務(wù)，經(jīng)過環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)倒換后，其路由至少要經(jīng)過整個(gè)環(huán)網(wǎng)一周，極端的情況是一條業(yè)務(wù)要繞行環(huán)網(wǎng)兩次，這勢(shì)必增加了業(yè)務(wù)的功率預(yù)算，限制了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。而環(huán)網(wǎng)通道保護(hù)方式則可以很好地解決這一問題。
從MESH網(wǎng)恢復(fù)為節(jié)約時(shí)間采用的預(yù)選路由法得到啟發(fā)，對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)也可以逐條業(yè)務(wù)進(jìn)行，這樣不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)生存性，而且增加了靈活性，網(wǎng)絡(luò)管理者可以根據(jù)實(shí)際的需要來決定需要保護(hù)的業(yè)務(wù)，同時(shí)也使保護(hù)的粒度變細(xì)，為保護(hù)賦予了新的意義，本發(fā)明就是源于此思路進(jìn)行的。本發(fā)明就是針對(duì)以上兩種情況而提出的通到保護(hù)方式，包括“面向業(yè)務(wù)”的保護(hù)方式和適用于任何環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的通道保護(hù)，這兩種保護(hù)的實(shí)質(zhì)都是面向業(yè)務(wù)的。需要協(xié)議的支持。
本發(fā)明中提出兩種保護(hù)方式兩種保護(hù)方式基于一種新的思路“基于對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)”。一是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的通道保護(hù)，二是任意網(wǎng)絡(luò)中的11和1+1的業(yè)務(wù)保護(hù)。
1、兩種全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法，其中一種為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的通道保護(hù)方法，另外一種為任意網(wǎng)絡(luò)中的1+1和11的業(yè)務(wù)保護(hù)法。
環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的通道保護(hù)法的基本特征為1)保護(hù)通道是隨故障影響的情況而定的，即在故障發(fā)生的情況下，按受損業(yè)務(wù)去查保護(hù)通道。
2)保護(hù)通道和工作通道正好形成環(huán)形。
3)在支持復(fù)用段保護(hù)倒換的網(wǎng)絡(luò)中，保護(hù)通道實(shí)際上就是為復(fù)用段保護(hù)預(yù)留的那些通道。
4)保護(hù)通道在無故障情況下可以承載額外業(yè)務(wù)。
2、任意網(wǎng)絡(luò)中的1+1和11的業(yè)務(wù)保護(hù)法的基本特征為其保護(hù)通道是依據(jù)一定的算法預(yù)先算好的，其算法為1)與原業(yè)務(wù)路由關(guān)于節(jié)點(diǎn)和鏈路都不相關(guān)，這能確保在最短的時(shí)間內(nèi)使受損業(yè)務(wù)得到最大概率的保護(hù)。
2)最短路由，這適應(yīng)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和業(yè)務(wù)分配。
3)盡量選取同樣的波長通道，這可以減少對(duì)系統(tǒng)的要求。


圖1為背景技術(shù)11通道或鏈路保護(hù)示意圖。
圖2為本背景技術(shù)1+1通道或鏈路保護(hù)示意圖。
圖3為背景技術(shù)1N通道或鏈路保護(hù)示意圖。
圖4為背景技術(shù)兩纖單向環(huán)通道保護(hù)示意圖。
圖5為本發(fā)明11基于業(yè)務(wù)保護(hù)的示意圖。
圖6為本發(fā)明1+1基于業(yè)務(wù)保護(hù)的示意圖。
圖7為本發(fā)明物理層和原子模型對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。
圖8為本發(fā)明通道保護(hù)示意圖。
圖9為本發(fā)明環(huán)網(wǎng)通道保護(hù)流程圖。
圖10為背景技術(shù)復(fù)用段保護(hù)示意圖。
圖5和圖6分別給出了在MESH網(wǎng)絡(luò)中11和1+1“業(yè)務(wù)保護(hù)“的兩個(gè)例子，其中說明的是要對(duì)從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)E的一條業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)的示例。其業(yè)務(wù)保護(hù)路徑的選取準(zhǔn)則(按優(yōu)先級(jí)排序)為1、與原業(yè)務(wù)路由關(guān)于節(jié)點(diǎn)和鏈路都不相關(guān)。
2、最短路由。
3、盡量選取同樣的波長通道。
原則1的目的主要出于在源業(yè)務(wù)出現(xiàn)故障的情況下，利用保護(hù)路由能夠最大可能性地保證原業(yè)務(wù)得到保護(hù)。因?yàn)樵谕耆幌嚓P(guān)的路由上同時(shí)出現(xiàn)故障的概率非常小，這樣就可以在最短的時(shí)間內(nèi)使原業(yè)務(wù)得到保護(hù)。
原則2的目的主要是考慮到保護(hù)方式應(yīng)與整個(gè)系統(tǒng)中業(yè)務(wù)分配的優(yōu)化目標(biāo)相同。
原則3的目的主要是因?yàn)檫@樣可以不需另外加其他的器件就可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然如果系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)具有波長變換的功能，保護(hù)通道可以與原通道不同。
不難看出此保護(hù)方式破除了以往1+1和11僅僅對(duì)光傳遞段OTS、光復(fù)用段OMS和光信道層OCH層的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)客戶層的保護(hù)，即終端到終端的保護(hù)。
參見圖8，環(huán)網(wǎng)通道基于業(yè)務(wù)保護(hù)的觸發(fā)與11保護(hù)方式相同，是由目的端監(jiān)測(cè)后直接觸發(fā)的，與11保護(hù)不同的是，11保護(hù)的目的節(jié)點(diǎn)是預(yù)先知道的，而且1∶1保護(hù)通道也是預(yù)設(shè)的，而環(huán)網(wǎng)的通道保護(hù)無需預(yù)先指定保護(hù)通道，因?yàn)樵谑褂脧?fù)用段保護(hù)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，預(yù)先空閑了資源作為資源的保護(hù)，這些預(yù)先設(shè)置的資源就相當(dāng)于為現(xiàn)在的通道保護(hù)準(zhǔn)備了保護(hù)通道。所以環(huán)網(wǎng)通道的保護(hù)實(shí)質(zhì)上也是面向業(yè)務(wù)的保護(hù)，是借空閑資源和環(huán)網(wǎng)的特殊結(jié)構(gòu)為環(huán)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)設(shè)置了保護(hù)路由。從這點(diǎn)上說與上述11的業(yè)務(wù)保護(hù)類似。
如圖8所示，當(dāng)業(yè)務(wù)1和業(yè)務(wù)2檢測(cè)到各自的故障時(shí)，它們分別啟動(dòng)自己的保護(hù)機(jī)制，切換到保護(hù)路由上傳輸，不難看出，環(huán)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)的保護(hù)路由與原業(yè)務(wù)路由也是不相關(guān)的，而且是原路由方向相反，與原路由相結(jié)合正好經(jīng)過了環(huán)網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)。
在正常狀態(tài)下，空閑的保護(hù)通道允許支持額外業(yè)務(wù)，以便提高系統(tǒng)資源的利用率，但是在故障情況下，額外業(yè)務(wù)立即被撤掉。
具體實(shí)現(xiàn)方式由于環(huán)網(wǎng)上故障的不可預(yù)測(cè)性以及環(huán)網(wǎng)上分配業(yè)務(wù)的隨意性，使得在執(zhí)行環(huán)網(wǎng)的通道保護(hù)倒換時(shí)不能事先確定具體的源和目的，而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)處有多個(gè)業(yè)務(wù)上下路，所以使得源和目的節(jié)點(diǎn)在保護(hù)時(shí)呈現(xiàn)多重性，同時(shí)為了提高網(wǎng)絡(luò)的利用率，不采用源端橋接的方法，所以必須采用信令協(xié)議來支持，而由于源和目的事先難以確定和多重性的特點(diǎn)，在協(xié)議中必須同時(shí)包括節(jié)點(diǎn)和業(yè)務(wù)信息才能具體確定需要倒換的開關(guān)。
其信令的具體格式為(11業(yè)務(wù)保護(hù)的信令格式與此相同)

上述僅僅給出了信令的必備內(nèi)容為目的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)、倒換請(qǐng)求、源節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)和狀態(tài)指示，至于字節(jié)分配依據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模實(shí)際需要來確定。
其中倒換請(qǐng)求命令包括(按優(yōu)先級(jí)從高到低排序的)(同時(shí)考慮1的業(yè)務(wù)保護(hù))1、清除命令CLEAR目的是清除下發(fā)的有關(guān)保護(hù)的網(wǎng)管命令。在網(wǎng)管命令中，該命令優(yōu)先級(jí)最高，它將清除對(duì)應(yīng)子網(wǎng)或業(yè)務(wù)上的所有有關(guān)保護(hù)的網(wǎng)管命令。
2、強(qiáng)制保護(hù)命令FS該命令的目的是要求對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)執(zhí)行保護(hù)倒換。
3、信號(hào)失效SF該命令在目的段檢測(cè)到故障后，有目的端發(fā)起。
4、方向請(qǐng)求RR是收到目的地址為本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)發(fā)起的應(yīng)答命令。
5、環(huán)回演習(xí)EXER-R目的是測(cè)試環(huán)網(wǎng)中整個(gè)環(huán)信令通路的好壞。該命令不實(shí)際執(zhí)行保護(hù)倒換。(僅僅用于環(huán)網(wǎng))狀態(tài)指示保護(hù)倒換態(tài)(SW)、直通態(tài)(PASS)、源狀態(tài)(Id1)。
參見圖9流程圖，對(duì)于11業(yè)務(wù)保護(hù)的流程圖與環(huán)網(wǎng)通道保護(hù)的流程基本相同，唯一的差別就是在流程圖的第二步，11業(yè)務(wù)保護(hù)中已經(jīng)知道了具體的路由(即源和中間節(jié)點(diǎn))，不需要臨時(shí)去查。
流程圖的文字描述1)業(yè)務(wù)的目的端檢測(cè)到故障，觸發(fā)保護(hù)。
2)檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)先依據(jù)業(yè)務(wù)信息，查到源節(jié)點(diǎn)，再依據(jù)環(huán)網(wǎng)信息，找出新路由經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn)。(原路由和保護(hù)路由正好構(gòu)成此環(huán)形網(wǎng)絡(luò))然后將這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址，向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求，并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Id1態(tài)，即未保護(hù)態(tài)。
3)中間節(jié)點(diǎn)收到上述信息，撤銷額外業(yè)務(wù)，并按缺省的資源保護(hù)設(shè)置開關(guān)。同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該信息。注缺省開關(guān)設(shè)置為直通態(tài)。
4)源節(jié)點(diǎn)接受到該信息后，執(zhí)行倒換，并向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送反向請(qǐng)求倒換的信令RR，同時(shí)帶上自己的狀態(tài)信息，倒換態(tài)SW。
5)目的端節(jié)點(diǎn)接受到該信令后，執(zhí)行倒換，至此保護(hù)倒換完成。
對(duì)于在任意網(wǎng)絡(luò)中的1+1和11的業(yè)務(wù)保護(hù)法中，步驟2檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)根據(jù)其預(yù)先算好的保護(hù)路由，來確定其保護(hù)路由上經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)和原節(jié)點(diǎn)，然后加這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址，向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求，并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Id1態(tài)，即未保護(hù)態(tài)；在任意網(wǎng)絡(luò)中的1+1和11的業(yè)務(wù)保護(hù)法中，檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)根據(jù)其預(yù)先算好的保護(hù)路由，來確定其保護(hù)路由上經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)和原節(jié)點(diǎn)，然后加這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址，向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求，并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Id1態(tài)，即未保護(hù)態(tài)。
優(yōu)點(diǎn)1、基于業(yè)務(wù)的保護(hù)思路可以應(yīng)用于任何網(wǎng)絡(luò)，任何情況。
2、使得保護(hù)的粒度變得更細(xì)，同時(shí)為網(wǎng)絡(luò)在各種需要、各種拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)分配情況下提供了靈活的可選方案。
3、與環(huán)網(wǎng)復(fù)用段的保護(hù)方式相比較，通道的保護(hù)方式不僅粒度更細(xì)，而且使得功率預(yù)算降低，可以使得環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大。
4、環(huán)網(wǎng)通道保護(hù)方式，避免了復(fù)用段保護(hù)在多區(qū)段情況下的錯(cuò)連。
5、實(shí)現(xiàn)簡單，可靠，可以解決復(fù)用段保護(hù)倒換，或者是資源保護(hù)情況下不可解決的問題。
6、由于是對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)，使得用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)的重要性來靈活規(guī)定對(duì)自己業(yè)務(wù)的保護(hù)，增加運(yùn)營和管理的靈活性。
7、將資源保護(hù)和業(yè)務(wù)保護(hù)分離，為MESH網(wǎng)絡(luò)生存性的提高提供了優(yōu)選方案。而且便于與環(huán)形網(wǎng)絡(luò)面向業(yè)務(wù)的恢復(fù)方案在管理層相兼容。
權(quán)利要求
1.一種在全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法，其特征在于保護(hù)方法的流程步驟為1)業(yè)務(wù)的目的端檢測(cè)到故障，觸發(fā)保護(hù)；2)檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)先依據(jù)業(yè)務(wù)信息，查到源節(jié)點(diǎn)和原路由經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)，再依據(jù)環(huán)網(wǎng)信息，找出新路由經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn)，然后加這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址，向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求，并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Id1態(tài)，即未保護(hù)態(tài)；3)中間節(jié)點(diǎn)收到上述信息，撤銷額外業(yè)務(wù)，并按缺省的資源保護(hù)設(shè)置開關(guān)，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該信息；4)源節(jié)點(diǎn)接受到該信息后，執(zhí)行倒換，并向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送反向請(qǐng)求倒換的信令RR，同時(shí)帶上自己的狀態(tài)信息，倒換態(tài)SW；5)目的端節(jié)點(diǎn)接受到該信令后，執(zhí)行倒換，至此保護(hù)倒換完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法，其特征在于步驟2在任意網(wǎng)絡(luò)中的1+1和11的業(yè)務(wù)保護(hù)法中，檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)根據(jù)其預(yù)先算好的保護(hù)路由，來確定其保護(hù)路由上經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)和原節(jié)點(diǎn)，然后加這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址，向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求，并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Id1態(tài)，即未保護(hù)態(tài)；在任意網(wǎng)絡(luò)中的1+1和11的業(yè)務(wù)保護(hù)法中，檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)根據(jù)其預(yù)先算好的保護(hù)路由，來確定其保護(hù)路由上經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)和原節(jié)點(diǎn)，然后加這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址，向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求，并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Id1態(tài)，即未保護(hù)態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法，其特征在于信令的內(nèi)容為目的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)、倒換請(qǐng)求、源節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)和狀態(tài)指示。
全文摘要
本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種在全光網(wǎng)中基于業(yè)務(wù)的保護(hù)方法。其特征在于1)業(yè)務(wù)的目的端檢測(cè)到故障,觸發(fā)保護(hù);2)檢測(cè)到故障的業(yè)務(wù)先依據(jù)業(yè)務(wù)信息,查到源節(jié)點(diǎn)和原路由經(jīng)過的節(jié)點(diǎn),再依據(jù)環(huán)網(wǎng)信息,找出新路由經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn),然后加這些節(jié)點(diǎn)加入組播地址,向這些節(jié)點(diǎn)組播要求源節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的請(qǐng)求,并攜帶目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為Idl態(tài),即未保護(hù)態(tài);3)中間節(jié)點(diǎn)收到上述信息,撤銷額外業(yè)務(wù),并按缺省的資源保護(hù)設(shè)置開關(guān),同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該信息;4)源節(jié)點(diǎn)接受到該信息后,執(zhí)行倒換,并向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送反向請(qǐng)求倒換的信令RR,同時(shí)帶上自己的狀態(tài)信息,倒換態(tài)SW;5)目的端節(jié)點(diǎn)接受到該信令后,執(zhí)行倒換,至此保護(hù)倒換完成。
文檔編號(hào)H04B10/12GK1371188SQ02107390
公開日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2002年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月19日
發(fā)明者顧畹儀, 王健全, 張 杰 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)