專利名稱：彈性分組環(huán)網(wǎng)的快速倒換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種彈性分組環(huán)網(wǎng)的快速倒換方法，屬數(shù)據(jù)傳輸技術領域。
RPR環(huán)網(wǎng)采用基于分組的光纖傳輸技術，提供多業(yè)務接入，為運營商在現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡上提供高性能價格比的服務。RPR是由DPT(Dynamic PacketTransmit)發(fā)展而來的，具有比DPT更好的性能，在對網(wǎng)絡故障的處理能力和響應速度有較大的提高。
RPR網(wǎng)采用具有相反旋轉方向的雙環(huán)拓撲結構，為區(qū)分這兩個環(huán)，將其中報文發(fā)送方向為逆時針的稱為“內環(huán)”(inner ring)，報文發(fā)送方向為順時針的稱為“外環(huán)”(outer ring)，兩個環(huán)可同時發(fā)送數(shù)據(jù)報文和控制報文。內環(huán)和外環(huán)的控制報文分別為對方的數(shù)據(jù)報文發(fā)送提供控制。
如

圖1所示，RPR網(wǎng)中的每個節(jié)點均連接有內環(huán)收發(fā)、外環(huán)收發(fā)兩對光纖。每個節(jié)點包括A側(side A)和B側(side B)。通常將外環(huán)的接收光纖所在的一側稱為節(jié)點的A側，將內環(huán)的接收光纖所在的一側稱為節(jié)點的B側。當出現(xiàn)節(jié)點故障或線路故障時，RPR的雙環(huán)結構提供環(huán)繞或導引兩種倒換方式。
如圖2所示，環(huán)網(wǎng)上有6個節(jié)點，各節(jié)點處于正常的狀態(tài)，光纖連接也正常，這時從4節(jié)點向1節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流經(jīng)過外環(huán)，經(jīng)過5、6節(jié)點到達1節(jié)點。
這時如果5、6節(jié)點之間的光纖出現(xiàn)故障，環(huán)繞倒換方式的數(shù)據(jù)流向如圖3所示，5、6節(jié)點檢測到光纖故障后，節(jié)點進入環(huán)繞模式，從外環(huán)流入的數(shù)據(jù)流在5節(jié)點處進入內環(huán)，經(jīng)過內環(huán)一圈后，再繼續(xù)傳輸。環(huán)繞倒換方式的優(yōu)點是響應速度快，不會有丟包，但是數(shù)據(jù)會從內環(huán)走一圈，浪費了一部分帶寬。環(huán)繞倒換方式有很大的缺點，當內環(huán)和外環(huán)的流量都很大時，環(huán)繞倒換會使內環(huán)和外環(huán)的流量加到一起，會導致環(huán)網(wǎng)流量擁塞，影響環(huán)網(wǎng)的正常運行。環(huán)繞倒換之后內環(huán)和外環(huán)將連成一個大環(huán)，倒換過程中雖然能保證很少的丟包，但是網(wǎng)絡容量減少了一半，對于流量較大的網(wǎng)絡并不適合。
而導引倒換方式卻正相反，如圖4所示，當5、6節(jié)點檢測到光纖故障后，在環(huán)網(wǎng)上廣播該信息，當4節(jié)點得到這個信息后，改由內環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過3、2節(jié)點到達1節(jié)點。導引倒換方式的優(yōu)點是不會浪費帶寬，但是它的響應速度慢，5、6節(jié)點的故障信息傳到4節(jié)點需要一段時間，4節(jié)點再改變數(shù)據(jù)流向，整個響應時間較長，并且在這個時間段內發(fā)送的數(shù)據(jù)將會全部丟失。
本發(fā)明提出的彈性分組環(huán)網(wǎng)的快速倒換方法，包括以下步驟1、光纖發(fā)生故障后，故障光纖兩端的兩個節(jié)點進入環(huán)繞模式；2、故障光纖兩端節(jié)點分別在外環(huán)和內環(huán)向其它節(jié)點發(fā)送廣播包，通知其它節(jié)點故障發(fā)生的位置；3、環(huán)網(wǎng)上其它節(jié)點接收到含有故障信息的廣播包后，根據(jù)環(huán)網(wǎng)的故障位置重新選擇數(shù)據(jù)流的發(fā)送方向。
上述方法的第一步中，環(huán)繞模式為到達故障光纖兩端節(jié)點的外環(huán)數(shù)據(jù)流進入內環(huán)，內環(huán)數(shù)據(jù)流進入外環(huán)。
上述方法的第三步中，重新選擇數(shù)據(jù)流發(fā)送方向的過程為1、非故障節(jié)點接收到故障信息廣播包后，節(jié)點對故障信息進行判斷，若待發(fā)送數(shù)據(jù)流不經(jīng)過故障光纖段，則維持節(jié)點的原轉發(fā)表項，否則進行下一步；2、根據(jù)故障光纖的位置，重新設定節(jié)點的轉發(fā)表項。
本發(fā)明提出的彈性分組環(huán)網(wǎng)的快速倒換方法，在環(huán)網(wǎng)發(fā)生故障的瞬間，與故障光纖相鄰的節(jié)點在進入環(huán)繞模式的同時向其它節(jié)點以廣播的方式傳播該故障信息，其它節(jié)點在接收到環(huán)網(wǎng)故障信息后，迅速修改轉發(fā)表信息，從沒有故障的路徑傳輸數(shù)據(jù)，這種倒換方式結合了環(huán)繞倒換方式和導引倒換方式的優(yōu)點，既保證了網(wǎng)絡的快速自動保護倒換能力，又最大限度地節(jié)省了網(wǎng)絡帶寬，保證環(huán)網(wǎng)的丟包率很低，達到了最優(yōu)的網(wǎng)絡性能。
圖2是RPR環(huán)網(wǎng)的正常數(shù)據(jù)流示意圖。
圖3是RPR環(huán)網(wǎng)的環(huán)繞倒換方式示意圖。
圖4是RPR環(huán)網(wǎng)的導引倒換方式示意圖。
圖5是RPR環(huán)網(wǎng)的光纖發(fā)生故障瞬間數(shù)據(jù)流示意圖。
圖6是光纖故障信息在環(huán)網(wǎng)上的傳遞過程示意圖。
圖7是環(huán)網(wǎng)上其它節(jié)點得到故障信息前的數(shù)據(jù)流向示意圖。
圖8是本發(fā)明方法實現(xiàn)的最終數(shù)據(jù)流向示意圖。
上述方法中，重新選擇數(shù)據(jù)流發(fā)送方向的過程為非故障節(jié)點接收到故障信息廣播包后，節(jié)點對故障信息進行判別，若待發(fā)送數(shù)據(jù)流不經(jīng)過故障光纖段，則維持節(jié)點的原轉發(fā)表項，否則根據(jù)故障光纖的位置重新設定節(jié)點的轉發(fā)表項。
以下分幾個階段來說明本發(fā)明方法的詳細過程1、光纖發(fā)生故障瞬間如圖5所示，節(jié)點5、6之間的光纖出現(xiàn)故障后，節(jié)點5、6立刻進入環(huán)繞模式，以保證環(huán)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流不丟失，進入環(huán)繞后從外環(huán)到達節(jié)點5的數(shù)據(jù)將進入內環(huán)，從內環(huán)到達6節(jié)點的數(shù)據(jù)將進入外環(huán)傳輸，光纖故障段不會再有數(shù)據(jù)流過。由于物理層芯片檢測光纖故障并做出環(huán)繞操作只需要幾毫秒的時間，所以丟失的數(shù)據(jù)極少。
2、光纖故障信息在環(huán)網(wǎng)上的傳遞當5、6節(jié)點進入Wrap狀態(tài)之后，5、6節(jié)點分別在內環(huán)和外環(huán)以廣播的方式傳播5、6節(jié)點之間的故障信息，很快1、2、3、4節(jié)點都知道了5、6節(jié)點之間的故障信息，如圖6所示。
3、環(huán)網(wǎng)上其它節(jié)點得到故障信息后環(huán)網(wǎng)上1、2、3、4節(jié)點得到故障信息后，修改內部的轉發(fā)表，若是原由表項要經(jīng)過該故障段，則從另外一個環(huán)傳輸，避開有故障的環(huán)網(wǎng)段。在修改內部的轉發(fā)表之前，4節(jié)點向1節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的流向如圖7所示，可以看見數(shù)據(jù)流在內環(huán)空走了一圈，白白浪費了一部分帶寬，但是修改內部的轉發(fā)表之后，情況將會大大改變。
4、數(shù)據(jù)流向的切換修改內部的轉發(fā)表之后，4節(jié)點向1節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)流將會該走內環(huán)，如圖8所示，從進入環(huán)繞狀態(tài)到流量方向的切換，所需的時間在1秒之內，所以極大的優(yōu)化了RPR環(huán)網(wǎng)的自動倒換的性能。
權利要求
1.一種彈性分組環(huán)網(wǎng)的快速倒換方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)光纖發(fā)生故障后，故障光纖兩端的兩個節(jié)點進入環(huán)繞模式；(2)故障光纖兩端節(jié)點分別在外環(huán)和內環(huán)向其它節(jié)點發(fā)送廣播包，通知其它節(jié)點故障發(fā)生的位置；(3)環(huán)網(wǎng)上其它節(jié)點接收到含有故障信息的廣播包后，根據(jù)環(huán)網(wǎng)的故障位置重新選擇數(shù)據(jù)流的發(fā)送方向。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的環(huán)繞模式為到達故障光纖兩端節(jié)點的外環(huán)數(shù)據(jù)流進入內環(huán)，內環(huán)數(shù)據(jù)流進入外環(huán)。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的第三步中，重新選擇數(shù)據(jù)流發(fā)送方向的過程為(1)非故障節(jié)點接收到故障信息廣播包后，節(jié)點對故障信息進行判斷，若待發(fā)送數(shù)據(jù)流不經(jīng)過故障光纖段，則維持節(jié)點的原轉發(fā)表項，否則進行下一步；(2)根據(jù)故障光纖的位置，重新設定節(jié)點的轉發(fā)表項。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彈性分組環(huán)網(wǎng)的快速倒換方法，屬數(shù)據(jù)傳輸技術領域。光纖發(fā)生故障后，故障光纖兩端的兩個節(jié)點進入環(huán)繞模式，同時故障光纖兩端節(jié)點分別在外環(huán)和內環(huán)向其它節(jié)點發(fā)送廣播包，通知其它節(jié)點故障發(fā)生的位置，環(huán)網(wǎng)上其它節(jié)點接收到含有故障信息的廣播包后，根據(jù)環(huán)網(wǎng)的故障位置重新選擇數(shù)據(jù)流的發(fā)送方向。本發(fā)明的方法，結合了環(huán)繞倒換方式和導引倒換方式的優(yōu)點，既保證了網(wǎng)絡的快速自動保護倒換能力，又最大限度地節(jié)省了網(wǎng)絡帶寬，保證環(huán)網(wǎng)的丟包率很低，達到了最優(yōu)的網(wǎng)絡性能。
文檔編號H04B10/12GK1479455SQ02130098
公開日2004年3月3日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權日2002年8月29日
發(fā)明者高游, 高 游 申請人:華為技術有限公司