專利名稱：光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信中的業(yè)務(wù)保護(hù)技術(shù)，特別涉及光通信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)級別的保護(hù)技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展，通信技術(shù)在社會生產(chǎn)和人們生活中日益重要。為了適應(yīng)多種需求，各種各樣的通信技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)隨之誕生。同時，業(yè)務(wù)的多樣化使得通信網(wǎng)絡(luò)需要實現(xiàn)高效的多業(yè)務(wù)傳輸。近年來，隨著寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、數(shù)字電視、多媒體通訊、數(shù)據(jù)存儲等新興業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，通信網(wǎng)絡(luò)中承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求急劇增長，尤其在大、中城市數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量正以每個季度翻番的速度持續(xù)發(fā)展，并且勢頭還非常強(qiáng)勁，這就對通信網(wǎng)絡(luò)，尤其是城域網(wǎng)(Metropolitan Area Networks，簡稱“MAN”)的傳輸效率和資源利用率等方面提出了新的要求。通信界內(nèi)的一致意見是，未來網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量與今天的數(shù)字網(wǎng)相比將是巨大的，并要求先進(jìn)的日常維護(hù)和管理技術(shù)。
為構(gòu)建骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)間的橋梁，以及滿足城市內(nèi)和城市間業(yè)務(wù)尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，城域網(wǎng)將成為下一輪電信建設(shè)的熱點。城域網(wǎng)復(fù)雜的環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出種種難題，從而產(chǎn)生許多建設(shè)城域網(wǎng)的新技術(shù)。目前，新興的城域網(wǎng)技術(shù)平臺基于同步數(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy，簡稱“SDH”)的同步光纖網(wǎng)絡(luò)(Synchronous Optical Network，簡稱“SONET”)、彈性分組環(huán)(Resilient Packet Ring，簡稱“RPR”)、多協(xié)議標(biāo)記交換(Multi-Protocol Label Switching，簡稱“MPLS”)、城域波分復(fù)用(WavelengthDivision Multiplexing，簡稱“WDM”)等，及時緩解了一定的傳輸壓力，但相應(yīng)解決方案所存在的技術(shù)問題也隨之產(chǎn)生帶寬不夠、擴(kuò)容成本高、組網(wǎng)復(fù)雜、全網(wǎng)缺乏統(tǒng)一管理調(diào)度能力等，嚴(yán)重影響了城域網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。
針對客戶層業(yè)務(wù)的多樣性及復(fù)雜性，城域網(wǎng)技術(shù)必須向高效承載多業(yè)務(wù)方向演進(jìn)。繼在骨干網(wǎng)及長途網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用后，波分復(fù)用技術(shù)，特別是密集波分復(fù)用(Dense Wavelength Division Multiplexing，簡稱“DWDM”)也開始在城域網(wǎng)應(yīng)用，特別是其巨大的容量、網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性及業(yè)務(wù)的可擴(kuò)充性，在城域網(wǎng)中顯示出特有的優(yōu)勢。它能提供高帶寬并支持波長出租，核心平臺對協(xié)議透明，支持網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol，簡稱“IP”)、時分復(fù)用(TimeDivision Multiplexing，簡稱“TDM”)等多種業(yè)務(wù)，而且通過開通下一波長可以擴(kuò)容并不影響已有業(yè)務(wù)。
DWDM平臺為業(yè)務(wù)傳輸提供了巨大的帶寬資源，在該平臺上將承載大量各類業(yè)務(wù)。由于DWDM系統(tǒng)主要位于傳輸網(wǎng)絡(luò)的骨干和核心層，網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)量非常大，因此，單個節(jié)點的故障或單條鏈路的失效都將影響相當(dāng)大范圍的業(yè)務(wù)，尤其是在環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，鏈路中任一處的故障都將引起全網(wǎng)效率的下降，甚至導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓。這在當(dāng)今社會中，在高度依賴于信息網(wǎng)絡(luò)的情況下，是絕對不允許出現(xiàn)的。因此就對網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了很高的要求，當(dāng)代通信網(wǎng)絡(luò)必須能夠在傳輸鏈路或節(jié)點出現(xiàn)故障時，將業(yè)務(wù)信號快速切換到保護(hù)路由進(jìn)行傳輸。目前WDM系統(tǒng)中，主要采用的生存性機(jī)制是多業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)方案和多通道的業(yè)務(wù)保護(hù)方案，用于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
多業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)方案系統(tǒng)框圖如圖1所示。
在多業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)方案中，每個節(jié)點都包含一個工作單元和一個保護(hù)單元，用于發(fā)送和接收兩份相同業(yè)務(wù)信號，并對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行處理。發(fā)送節(jié)點發(fā)送業(yè)務(wù)時將每個業(yè)務(wù)都復(fù)制一份，同時通過工作單元和保護(hù)單元在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送。注意到兩份內(nèi)容相同的業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的路由往往不同，因此在接收節(jié)點可以收到信號質(zhì)量不同的業(yè)務(wù)信號。接收節(jié)點根據(jù)信號質(zhì)量選擇接收不同網(wǎng)絡(luò)路由中傳輸過來的相同業(yè)務(wù)信號。在圖1中，節(jié)點A和節(jié)點B之間存在兩個業(yè)務(wù)信號。在WDM線路上，用光傳輸單元(Optical Transmission Unit，簡稱“OTU”)實現(xiàn)客戶業(yè)務(wù)的匯聚傳輸。各個節(jié)點均包含一個工作OTU和一個保護(hù)OTU。當(dāng)節(jié)點A需要發(fā)送業(yè)務(wù)信號到節(jié)點B時，在發(fā)送端將兩個業(yè)務(wù)信號分別復(fù)制成兩份，送給工作OTU和保護(hù)OTU，經(jīng)過業(yè)務(wù)處理、業(yè)務(wù)匯聚之后，產(chǎn)生WDM線路信號，同時送給接收端的工作OTU和保護(hù)OTU，分別還原出兩個客戶信號，接收端根據(jù)接收到的兩個信號質(zhì)量進(jìn)行選收。這樣，當(dāng)兩份相同的業(yè)務(wù)信號中中有一份出現(xiàn)故障時，通過接收另一份即可實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能。
多通道的業(yè)務(wù)保護(hù)方案系統(tǒng)框圖如圖2所示。
在多通道的業(yè)務(wù)保護(hù)方案中，在節(jié)點到節(jié)點之間除了工作通道還存在保護(hù)通道。業(yè)務(wù)信號同時在兩條通道中發(fā)送，在接收端進(jìn)行選收。在圖2中，WDM網(wǎng)絡(luò)的兩個節(jié)點只包含一個OTU。在發(fā)送端將兩個業(yè)務(wù)信號匯聚之后，按照50∶50的功率在工作信道和保護(hù)信道發(fā)送。在收端根據(jù)兩個信道中的信號質(zhì)量進(jìn)行選收，并解匯聚成兩個業(yè)務(wù)信號。這樣，兩條信道中，有一條出現(xiàn)故障時，不會出現(xiàn)業(yè)務(wù)丟失的情況，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)保護(hù)功能。
可見，上述現(xiàn)有WDM系統(tǒng)中針對業(yè)務(wù)信號的兩種常用保護(hù)方案，都是通過對業(yè)務(wù)或光通道信號采用固定的雙發(fā)選收裝置，需要為被保護(hù)業(yè)務(wù)提供一個額外網(wǎng)絡(luò)傳輸量或業(yè)務(wù)通道，通常情況下帶寬利用率只有50％。在有些復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的配置中，帶寬利用率會更低，例如分布式業(yè)務(wù)類型。由于這兩種保護(hù)方式都為固定的保護(hù)方式，缺少靈活性，主要適用于點到點網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，并不能滿足當(dāng)前城域網(wǎng)或其他配置較多的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)保護(hù)要求。事實上，由于這兩種保護(hù)方式，對于每個業(yè)務(wù)都采用了端到端的業(yè)務(wù)保護(hù)，使得全網(wǎng)所有通道業(yè)務(wù)量加倍，嚴(yán)重降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。另外，由于這兩種保護(hù)方式中，工作路由和保護(hù)路由沿著不同的光通道進(jìn)行傳輸，在長途組網(wǎng)中，如果工作路由和保護(hù)路由路徑長度存在較大差異，就必須克服由于傳輸距離增加和多業(yè)務(wù)傳輸而引入的光性能劣化，比如光功率衰減、信噪比降低、色散嚴(yán)重等，因此而引入的額外高成本補(bǔ)償器件，將大大提高了網(wǎng)絡(luò)成本和系統(tǒng)復(fù)雜度。
事實上，最根本的原因是上述兩種方案沒有全網(wǎng)范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，不同的業(yè)務(wù)只能在各自的波長通道內(nèi)發(fā)送，所有保護(hù)機(jī)制必須針對端到端的業(yè)務(wù)進(jìn)行。這樣就造成了，在網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜、業(yè)務(wù)種類繁多的情況下，大大降低系統(tǒng)效率，惡化業(yè)務(wù)保護(hù)性能。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題端到端的業(yè)務(wù)多發(fā)使得帶寬等網(wǎng)絡(luò)資源利用率最多只有50％，嚴(yán)重浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源；增加的保護(hù)單元或保護(hù)通道使得系統(tǒng)復(fù)雜度太高；由于信道差異帶來的額外補(bǔ)償器件提高了網(wǎng)絡(luò)成本；在網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜和業(yè)務(wù)種類繁多的情況下，不能高效地實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能，不能適用于當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求。
造成這種情況的主要原因在于，當(dāng)前多業(yè)務(wù)或多通道的業(yè)務(wù)保護(hù)方法，都是針對端到端通信模式的固定業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，不同業(yè)務(wù)只能在不同的網(wǎng)絡(luò)通道內(nèi)傳輸，不能在全網(wǎng)范圍內(nèi)提供針對業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置及其方法，使得各種通信網(wǎng)，特別是基于光傳輸?shù)某怯蚓W(wǎng)，實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)保護(hù)，可以靈活地對不同種類、不同端口的業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)，從而提高帶寬利用率，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和多業(yè)務(wù)承載能力。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，包含業(yè)務(wù)保護(hù)單元、控制單元、多個業(yè)務(wù)預(yù)處理單元和業(yè)務(wù)后處理單元，其中，所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元用于對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測到的狀態(tài)信息上報給所述控制單元，同時通過預(yù)處理操作將來自線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)信號分解為多個獨(dú)立業(yè)務(wù)；所述控制單元根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷網(wǎng)絡(luò)信號傳輸情況，按照預(yù)先設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制決策業(yè)務(wù)保護(hù)措施，并下發(fā)相應(yīng)的控制信息給所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元根據(jù)所述控制信息對所述獨(dú)立業(yè)務(wù)進(jìn)行交叉連接操作，在業(yè)務(wù)級別上實現(xiàn)所述業(yè)務(wù)保護(hù)措施；所述業(yè)務(wù)后處理單元用于對經(jīng)過所述交叉連接操作的所述業(yè)務(wù)信號通過后處理操作轉(zhuǎn)換為可供輸出的信號。
其中，所述獨(dú)立業(yè)務(wù)是千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。
所述預(yù)處理包含光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚中的一種或其組合，所述后處理包含業(yè)務(wù)匯聚和電光轉(zhuǎn)換中的一種或其組合。
所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制是通道保護(hù)機(jī)制；在所述通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送端節(jié)點中的所述控制單元還用于當(dāng)本節(jié)點的所述業(yè)務(wù)信號上行時，控制所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行所述交叉連接操作，在多個通道發(fā)送；在所述通信網(wǎng)絡(luò)的接收端節(jié)點中的所述控制單元還用于根據(jù)所述狀態(tài)信息，控制所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行所述交叉連接操作，選擇接收從多個通道發(fā)來的所述業(yè)務(wù)信號。
所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制為復(fù)用段保護(hù)機(jī)制；所述控制單元還用于根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷與本節(jié)點相鄰的鏈路是否出現(xiàn)故障；如果任意一條相鄰鏈路出現(xiàn)故障，則控制所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行所述交叉連接操作，將原先在所述出現(xiàn)故障的相鄰鏈路發(fā)送的所述業(yè)務(wù)信號，轉(zhuǎn)換到其他相鄰鏈路發(fā)送。
所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用電交叉器件實現(xiàn)；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元還用于接收來自客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，輸出到線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元；還用于接收來自線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，將需要在本地終結(jié)的業(yè)務(wù)的電信號輸出到客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元，將其他業(yè)務(wù)的電信號輸出到線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于接收來自客戶側(cè)的業(yè)務(wù)的光信號，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于對來自所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元的電信號進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，并向客戶側(cè)輸出；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于接收來自線路側(cè)的業(yè)務(wù)的光信號，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于對來自所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元的電信號進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚和電光轉(zhuǎn)換，并向線路側(cè)輸出。
當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用電交叉器件實現(xiàn)時，可采用背板走線或者電纜連接的方式實現(xiàn)一個節(jié)點內(nèi)不同單元之間的信號傳輸。
所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用光交叉器件實現(xiàn)；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于接收來自線路側(cè)的業(yè)務(wù)的光信號，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚處理；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于接收來自線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元還用于接收來自客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元的光信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，將需要在本地終結(jié)的業(yè)務(wù)的光信號輸出到客戶側(cè)，其他業(yè)務(wù)的光信號輸出到客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元還用于接收來自客戶側(cè)的光信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，輸出到客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于對來自所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元的光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換處理；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于接收來自客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚處理及電光轉(zhuǎn)換后輸出到線路側(cè)。
當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用光交叉器件實現(xiàn)時，可采用光纜實現(xiàn)一個節(jié)點內(nèi)的不同單元之間的信號傳輸。
所述業(yè)務(wù)保護(hù)裝置被應(yīng)用于分布式業(yè)務(wù)模式下的通信網(wǎng)絡(luò)；所述分布式業(yè)務(wù)模式下的通信網(wǎng)絡(luò)包含子速率復(fù)用系統(tǒng)。
所述通信網(wǎng)絡(luò)中各通信節(jié)點中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置之間進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)信令通信，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息共享，完成業(yè)務(wù)保護(hù)協(xié)作。
所述來自線路側(cè)的業(yè)務(wù)信號由4個千兆以太網(wǎng)匯聚而成。
本發(fā)明還提供了一種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)方法，包含以下步驟A業(yè)務(wù)預(yù)處理單元對輸入的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，上報狀態(tài)信息給控制單元，同時進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚；B控制單元根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷網(wǎng)絡(luò)信號傳輸情況，按照預(yù)先設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，決策業(yè)務(wù)保護(hù)措施，控制業(yè)務(wù)保護(hù)單元對所述業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能；C業(yè)務(wù)后處理單元對經(jīng)過所述交叉連接操作的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚和電光轉(zhuǎn)換后輸出。
其中，所述業(yè)務(wù)信號是千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號或由多路千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)匯聚而成的業(yè)務(wù)信號。
當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制為通道保護(hù)機(jī)制時，所述步驟B還包含以下子步驟在發(fā)送端，經(jīng)過所述交叉連接操作，將所述業(yè)務(wù)信號在多個通道發(fā)送，在接收端，經(jīng)過所述交叉連接操作，選擇接收從多個通道發(fā)來的所述業(yè)務(wù)信號；當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制為復(fù)用段保護(hù)機(jī)制時，所述步驟B還包含以下子步驟當(dāng)監(jiān)測到任意一條相鄰鏈路出現(xiàn)故障時，經(jīng)過所述交叉連接操作，將原先在所述出現(xiàn)故障的相鄰鏈路發(fā)送的所述業(yè)務(wù)信號，轉(zhuǎn)換到其他相鄰鏈路發(fā)送。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，采用了空分交叉連接技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)級別的業(yè)務(wù)保護(hù)，每個節(jié)點都通過對經(jīng)過該節(jié)點的業(yè)務(wù)信號的監(jiān)測，獲知網(wǎng)絡(luò)工作情況，并將客戶信號進(jìn)行匯聚和解匯聚處理，同時根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障情況和設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)，業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制可以根據(jù)實際需要設(shè)定為通道保護(hù)或復(fù)用段保護(hù)等。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即業(yè)務(wù)級別的業(yè)務(wù)保護(hù)使得網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都能對多種業(yè)務(wù)進(jìn)行靈活、高效的業(yè)務(wù)保護(hù)處理，大大節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，提高了資源利用率，節(jié)省額外補(bǔ)償器件，降低網(wǎng)絡(luò)成本；系統(tǒng)能夠靈活設(shè)定為不同的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的信令通信使得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息共享和業(yè)務(wù)保護(hù)協(xié)作成為可能，提高了業(yè)務(wù)保護(hù)性能，提供了巨大的性能擴(kuò)展空間。


圖1是傳統(tǒng)的多業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳統(tǒng)的多通道的業(yè)務(wù)保護(hù)方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用電交叉器件實現(xiàn)空分交叉的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用通道保護(hù)機(jī)制下業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及信號流示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、故障處理過程及信號流示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分布式業(yè)務(wù)模式網(wǎng)絡(luò)中采用不同業(yè)務(wù)保護(hù)裝置下的網(wǎng)絡(luò)資源分配情況對比示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用光交叉器件實現(xiàn)空分交叉的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的業(yè)務(wù)保護(hù)方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明給出了一種基于空分交叉連接技術(shù)的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置和方法。通過節(jié)點內(nèi)部的匯聚、解匯聚處理以及空分交叉操作，使得不同業(yè)務(wù)信號可以在相同通道內(nèi)傳輸，可以提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。同時，業(yè)務(wù)通道兩端節(jié)點內(nèi)的保護(hù)機(jī)制與交叉連接機(jī)制的結(jié)合，實現(xiàn)了全網(wǎng)范圍內(nèi)的針對業(yè)務(wù)的靈活業(yè)務(wù)保護(hù)，大大提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
在本發(fā)明的一個實施例中，針對WDM、DWDM環(huán)形網(wǎng)，采用電交叉器件實現(xiàn)了基于空分交叉連接技術(shù)的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置。
圖3示出了采用電交叉器件實現(xiàn)的基于空分交叉連接技術(shù)的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)。按照信號流向，分別為業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301、業(yè)務(wù)保護(hù)單元303、業(yè)務(wù)后處理單元302，而控制單元304和其他三個單元連接。其中針對于雙向信號處理，在客戶側(cè)和線路側(cè)均都有業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301和業(yè)務(wù)后處理單元302，圖中為了表示簡單，將同一側(cè)的業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301和業(yè)務(wù)后處理單元302畫在一起，而實際應(yīng)用中，往往也將兩個單元捆綁在一起。該空分交叉連接裝置，在客戶側(cè)與多個客戶信號相連，在線路側(cè)與光傳輸網(wǎng)絡(luò)的多個光傳輸單元(Optical Transmission Unit，簡稱“OTU”)相連。這樣，客戶的上下行信號均經(jīng)過空分交叉裝置處理，即可以將多個業(yè)務(wù)信號合并在一個波長發(fā)送，也能實現(xiàn)從一個經(jīng)過該節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)信號中分解出到達(dá)本節(jié)點的業(yè)務(wù)信號并透傳其他業(yè)務(wù)信號。
在每個節(jié)點內(nèi)部，當(dāng)從客戶側(cè)上行到線路側(cè)時，單個客戶側(cè)信號經(jīng)過客戶側(cè)的業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301光電轉(zhuǎn)換之后，變成電信號輸出給業(yè)務(wù)保護(hù)單元303；同時業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301同時對客戶側(cè)業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，產(chǎn)生狀態(tài)信息305送給控制單元304；控制單元304根據(jù)接收到的狀態(tài)信息305，以及給定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息306下發(fā)給業(yè)務(wù)保護(hù)單元303；業(yè)務(wù)保護(hù)單元303根據(jù)接收到的控制信息306對收到的客戶側(cè)業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，可以輸出給多個不同的線路側(cè)業(yè)務(wù)后處理單元302，產(chǎn)生多個線路信號給相應(yīng)OUT，在多條通道傳輸，達(dá)到業(yè)務(wù)保護(hù)目的。
同樣的，從線路側(cè)的輸入的網(wǎng)絡(luò)信號經(jīng)過線路側(cè)的業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301，解匯聚成多個業(yè)務(wù)信號，同時對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，產(chǎn)生狀態(tài)信息305送給控制單元304，控制單元304根據(jù)接收到的狀態(tài)信息305，確定在本節(jié)點終結(jié)的業(yè)務(wù)信號，并判斷信號質(zhì)量以及網(wǎng)絡(luò)信道故障情況，根據(jù)給定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，作出業(yè)務(wù)保護(hù)決策，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息306下發(fā)給業(yè)務(wù)保護(hù)單元303；業(yè)務(wù)保護(hù)單元303對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，輸出給客戶側(cè)的業(yè)務(wù)后處理單元302或線路側(cè)的業(yè)務(wù)后處理單元302進(jìn)行后續(xù)操作，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能。
可見，網(wǎng)絡(luò)中的不同端之間的業(yè)務(wù)信號可以在任意節(jié)點穿透，結(jié)合控制單元中的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，即可實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)針對業(yè)務(wù)的靈活的業(yè)務(wù)保護(hù)功能。而且，由于空分交叉連接技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點之間的業(yè)務(wù)信號可以靈活調(diào)度，實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)信號的信道共用，比如，兩個目的節(jié)點不同的業(yè)務(wù)，在目前業(yè)務(wù)保護(hù)裝置下的光網(wǎng)絡(luò)中，必須由不同的波長通道傳輸，在各自的節(jié)點下行，而在本發(fā)明的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置下，目的節(jié)點不同的業(yè)務(wù)可以匯聚在一個波長通道傳輸，在各自的目的節(jié)點都能進(jìn)行解匯聚并下行，而互不干擾。這樣即可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，而且可以避免長途組網(wǎng)中信號功率衰落的情況，節(jié)省功率補(bǔ)償器件帶來的網(wǎng)絡(luò)成本。
上述基于空分交叉連接技術(shù)的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置中，各個節(jié)點可以自由設(shè)置業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，通過業(yè)務(wù)預(yù)處理單元301完成業(yè)務(wù)信息采集，通過控制單元304的進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)決策，并由交叉單元303的交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)操作，最后由業(yè)務(wù)后處理單元302業(yè)務(wù)信號上行、下行或透傳。
根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)需求設(shè)置不同的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，可以實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)保護(hù)。比如在通道保護(hù)機(jī)制下，發(fā)送節(jié)點在交叉連接操作時將上行的單個業(yè)務(wù)信號發(fā)送到多個OTU出口，經(jīng)過多個通道傳輸?shù)竭_(dá)目的節(jié)點；而目的節(jié)點在接收時，根據(jù)不同通道傳送過來的業(yè)務(wù)信號的質(zhì)量，選擇接收質(zhì)量較好的通道，并且收發(fā)兩端節(jié)點可以相互通信調(diào)整保護(hù)通道路由和工作通道路由。又比如在復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下，節(jié)點根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信號傳送情況，檢測網(wǎng)絡(luò)中各段鏈路的通信情況，當(dāng)檢測到環(huán)網(wǎng)中某段相連的鏈路出現(xiàn)故障時，由交叉連接操作完成保護(hù)倒換操作，將原故障鏈路上的業(yè)務(wù)信號倒換到其他正常鏈路上進(jìn)行傳輸，完成業(yè)務(wù)保護(hù)功能。
在本發(fā)明的一個實施例中，采用通道保護(hù)機(jī)制實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)裝置。若采用這種空分交叉功能執(zhí)行通道保護(hù)，將客戶側(cè)上載的客戶信號經(jīng)過業(yè)務(wù)保護(hù)單元處理后，同時送給環(huán)網(wǎng)中沿兩個沿相反方向傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)后處理單元，經(jīng)過不同的路由送到目的節(jié)點，由目的節(jié)點的業(yè)務(wù)保護(hù)單元根據(jù)控制單元的控制信息對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，送給客戶側(cè)的業(yè)務(wù)后處理單元，產(chǎn)生客戶側(cè)需要的業(yè)務(wù)信號。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用通道保護(hù)機(jī)制下業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及信號流示意圖。
圖4a中由節(jié)點401、402、403、404四個節(jié)點組成一個環(huán)網(wǎng)，外環(huán)沿逆時針方向，內(nèi)環(huán)沿順時針方向，當(dāng)節(jié)點401的兩個客戶分別與節(jié)點402的兩個客戶發(fā)生通信。在通道保護(hù)機(jī)制下，發(fā)送節(jié)點都將業(yè)務(wù)信號在兩個方向的OTU中傳送，接收節(jié)點則收到兩份相同的業(yè)務(wù)信號。
圖4中，從節(jié)點401到節(jié)點402的兩個客戶的業(yè)務(wù)信號分別在節(jié)點401的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置作用下，控制單元控制業(yè)務(wù)保護(hù)單元將業(yè)務(wù)信號匯聚后在兩個通道發(fā)送。第一個通道中，業(yè)務(wù)信號通過OTU 405在內(nèi)環(huán)經(jīng)節(jié)點403發(fā)送至節(jié)點402，這兩個業(yè)務(wù)信號分別為411、413；當(dāng)業(yè)務(wù)信號411、413到達(dá)節(jié)點402時，由OTU 407接收，經(jīng)過節(jié)點402的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的處理，控制單元控制業(yè)務(wù)保護(hù)單元將業(yè)務(wù)信號分離出來傳送給相應(yīng)的目的節(jié)點。同樣的，第二個通道中，業(yè)務(wù)信號通過OTU 406在外環(huán)經(jīng)節(jié)點401發(fā)送至節(jié)點402，這兩個業(yè)務(wù)信號分別為412、414；當(dāng)業(yè)務(wù)信號412、414到達(dá)節(jié)點402時，由OTU 408接收，經(jīng)過節(jié)點402的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置處理，控制單元控制業(yè)務(wù)保護(hù)單元將業(yè)務(wù)信號分理出來傳送給相應(yīng)的目的節(jié)點。業(yè)務(wù)信號411、412傳送到同一個目的節(jié)點，業(yè)務(wù)信號413、414傳送到另一個目的節(jié)點。
反之，從節(jié)點402返回到節(jié)點401的業(yè)務(wù)信號同樣的處理，圖4中已示出。在第一個通道，業(yè)務(wù)信號421、423從OTU 407發(fā)出，經(jīng)節(jié)點403到達(dá)節(jié)點401，由OTU 405分解并傳送給相應(yīng)的目的節(jié)點客戶；在第二個通道，業(yè)務(wù)信號422、424從OTU 408發(fā)出，節(jié)點404到達(dá)節(jié)點401，由OTU 406分解并傳送給相應(yīng)的目的節(jié)點。
圖4中用實線示出的是工作通道，用虛線示出的是保護(hù)通道。這樣業(yè)務(wù)保護(hù)處理下，所有業(yè)務(wù)信號均經(jīng)過兩個通道發(fā)送各自到達(dá)目的地，達(dá)到通道保護(hù)的功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常工作時，每個客戶選擇接收信號質(zhì)量較好的業(yè)務(wù)信號。當(dāng)其中一個通道出現(xiàn)故障時，另一個通道中的業(yè)務(wù)信號能達(dá)到保護(hù)業(yè)務(wù)的目的。比如，當(dāng)圖4中節(jié)點403到節(jié)點401之間的通信鏈路出現(xiàn)故障時，左側(cè)的業(yè)務(wù)信號411、413、421、423均丟失，而右側(cè)的內(nèi)容完全相同的業(yè)務(wù)信號412、414、422、424并不受影響，達(dá)到業(yè)務(wù)保護(hù)的目的。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，業(yè)務(wù)保護(hù)裝置是根據(jù)線路故障情況實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能的，在業(yè)務(wù)信號正常發(fā)送的情況下，只用工作通道發(fā)送，當(dāng)根據(jù)業(yè)務(wù)預(yù)處理單元等上報的狀態(tài)信息判斷工作通道出現(xiàn)故障時，則采用保護(hù)通道進(jìn)行發(fā)送。這樣可以提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，并且同樣達(dá)到業(yè)務(wù)保護(hù)目的。
在本發(fā)明的另一個實施例中，采用復(fù)用段保護(hù)機(jī)制實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，在網(wǎng)絡(luò)鏈路出現(xiàn)故障時，與故障鏈路相鄰的節(jié)點的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，根據(jù)檢測到的鏈路故障情況，進(jìn)行復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下的業(yè)務(wù)保護(hù)處理。將原先傳送到故障鏈路方向的業(yè)務(wù)信號，轉(zhuǎn)到另一方向繼續(xù)傳輸。控制單元控制業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)處理，將本節(jié)上載的業(yè)務(wù)信號均傳送到正常工作的鏈路中傳輸；而其他節(jié)點傳送過來的業(yè)務(wù)信號中，將需要透傳到故障鏈路方向的業(yè)務(wù)信號分離并進(jìn)行環(huán)回操作，倒換到正常工作的鏈路中繼續(xù)傳輸。由此實現(xiàn)復(fù)用段保護(hù)在本節(jié)點的倒換處理。
圖5a示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及信號流示意圖；圖5b示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的采用復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下業(yè)務(wù)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)故障處理過程及信號流示意圖。
在圖5a中，給出了一個四節(jié)點環(huán)網(wǎng)中部分業(yè)務(wù)的分布情況，從節(jié)點501到503的業(yè)務(wù)信號513，通過OTU直接傳送；從節(jié)點503返回到節(jié)點501的業(yè)務(wù)信號通過OTU直傳送；從節(jié)點504到節(jié)點503的業(yè)務(wù)信號543需要經(jīng)過節(jié)點501的透傳，達(dá)到節(jié)點503；從節(jié)點503返回到節(jié)點504的534也需要經(jīng)過節(jié)點501的透傳，到達(dá)節(jié)點504。注意到，在空分交叉的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置處理下，業(yè)務(wù)信號513和543在節(jié)點501匯聚在一條通道傳輸，業(yè)務(wù)信號531和534在節(jié)點503匯聚在一條通道傳輸，而到達(dá)節(jié)點501時，分解并下行業(yè)務(wù)信號531，透傳業(yè)務(wù)信號534。
在圖5b中，當(dāng)節(jié)點501和節(jié)點503之間的鏈路出現(xiàn)故障時，故障鏈路用虛線示出。則與故障鏈路相連的節(jié)點501和節(jié)點503的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置在復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)處理。在節(jié)點501中，原先在故障鏈路中傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信號513發(fā)送到另一方向，經(jīng)節(jié)點504、502到達(dá)目的節(jié)點503；而原先需要透傳的節(jié)點504在內(nèi)環(huán)發(fā)送過來的業(yè)務(wù)信號543，則在控制單元控制下的業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行交叉操作，將業(yè)務(wù)信號543進(jìn)行環(huán)回操作，在外環(huán)倒回節(jié)點504，經(jīng)節(jié)點504、502可以到達(dá)目的節(jié)點503。同樣的，在節(jié)點503中，則將返回的業(yè)務(wù)信號531、534在內(nèi)環(huán)發(fā)送，經(jīng)節(jié)點502，到達(dá)節(jié)點504，在節(jié)點504分解業(yè)務(wù)信號，下行本節(jié)點終結(jié)的業(yè)務(wù)信號534，并透傳業(yè)務(wù)信號531，最終可以到達(dá)目的節(jié)點501。
可見，采用空分交叉的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置可以實現(xiàn)客戶業(yè)務(wù)的復(fù)用段保護(hù)功能，實現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)級別的保護(hù)，對接入的客戶業(yè)務(wù)沒有任何要求。而傳統(tǒng)的復(fù)用段保護(hù)功能只能實現(xiàn)最小顆粒為波長級別的保護(hù)，帶寬利用率很低。
在實際應(yīng)用中，常常會出現(xiàn)分布式業(yè)務(wù)模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，上述基于空分交叉連接技術(shù)的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，當(dāng)應(yīng)用在分布式業(yè)務(wù)模式下時，其優(yōu)點更加顯著，帶寬利用率比傳統(tǒng)的保護(hù)方式高很多。在本發(fā)明的一個實施例中，采用空分交叉連接技術(shù)實現(xiàn)了分布式業(yè)務(wù)模式下的業(yè)務(wù)保護(hù)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分布式業(yè)務(wù)模式網(wǎng)絡(luò)中采用不同業(yè)務(wù)保護(hù)裝置下的網(wǎng)絡(luò)資源分配情況對比示意圖。
圖6a示出了一個典型的四節(jié)點分布式業(yè)務(wù)模式的網(wǎng)絡(luò)模型中，采用傳統(tǒng)業(yè)務(wù)保護(hù)裝置時的網(wǎng)絡(luò)資源分配情況。節(jié)點601、602、603、604組成環(huán)網(wǎng)，四個節(jié)點中任意相鄰的兩個節(jié)點之間都存在帶寬相同的的客戶信號連接，即總共需要四個工作通道，圖中用實線示出。在傳送業(yè)務(wù)保護(hù)裝置下，需要為每個工作通道提供一個保護(hù)通道，因此增加四個保護(hù)通道，圖中用虛線示出。每個通道只要在一條鏈路上傳輸就必須采用不同的波長資源。因此，由圖中可見，任意一段鏈路中有四個不同的通道傳輸，這就決定了這個網(wǎng)絡(luò)至少需要四個波長資源才能完成業(yè)務(wù)保護(hù)功能，網(wǎng)絡(luò)資源利用率很低。
圖6b示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在相同的四節(jié)點分布式業(yè)務(wù)模式的網(wǎng)絡(luò)模型中，采用空分交叉的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置時的網(wǎng)絡(luò)資源分配情況。由于空分交叉業(yè)務(wù)保護(hù)裝置實現(xiàn)了業(yè)務(wù)匯聚、解匯聚、透傳以及任意交叉操作的功能，使得任意一段鏈路上可以使用一條波長通道即可完成多種業(yè)務(wù)通道的匯聚傳輸。而且采用上述復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置時，不需要額外添加保護(hù)通道，各節(jié)點的業(yè)務(wù)保護(hù)倒換處理能夠靈活地實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能。整個網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)機(jī)制和工作機(jī)制渾然一體，圖中虛線環(huán)所示?？梢?，采用復(fù)用段保護(hù)機(jī)制下的空分交叉業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，只需要一個波長資源，且預(yù)留各個通道中的與工作通道相同的空余帶寬，作為共享保護(hù)帶寬，就可以保護(hù)節(jié)點之間的線路故障，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高。
在本發(fā)明的一個實施例中，針對在發(fā)明《一種子速率復(fù)用方法、裝置和系統(tǒng)》(專利申請?zhí)枮椤?00410003052.0”)中提供的4個GE信號透明映射進(jìn)5G線路單元的系統(tǒng)，采用本發(fā)明的分布式業(yè)務(wù)模式下的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，就可以實現(xiàn)GE業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)，大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
同時，采用空分交叉的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，除了可以提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率以外，由于保護(hù)業(yè)務(wù)在每個節(jié)點都會進(jìn)行信號處理操作，因此能夠克服傳統(tǒng)的工作通路和保護(hù)通路經(jīng)過的路徑長度不一致帶來的信號劣化，可以避免使用昂貴的光放大器以及其他補(bǔ)償器件，大大降低網(wǎng)絡(luò)成本。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，全網(wǎng)各個節(jié)點通過單獨(dú)成幀的業(yè)務(wù)保護(hù)信令或者由業(yè)務(wù)信號幀承載的業(yè)務(wù)保護(hù)信令，進(jìn)行相互通信，共享全網(wǎng)的狀態(tài)信息和節(jié)點資源，協(xié)調(diào)處理全網(wǎng)業(yè)務(wù)的保護(hù)機(jī)制，高效靈活地完成業(yè)務(wù)保護(hù)功能。同時，節(jié)點可以靈活地設(shè)定業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，通過上述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制各單元的協(xié)同工作，完成業(yè)務(wù)保護(hù)功能，同時協(xié)調(diào)其他節(jié)點，完成其他節(jié)點業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，使得全網(wǎng)形成一個統(tǒng)一體。
本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是使用基于空分交叉在客戶信號級別實現(xiàn)靈活、高效的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，在完成對業(yè)務(wù)信號的分解之后，至于空分業(yè)務(wù)保護(hù)單元的實現(xiàn)方式可以是多種多樣的，比如上述的采用電交叉連接芯片實現(xiàn)，或者也可以采用光交叉連接芯片實現(xiàn)，例如采用光開關(guān)、耦合器等分立元件搭建的業(yè)務(wù)保護(hù)單元。
圖7示出了在本發(fā)明的一個實施例中，采用光交叉連接芯片實現(xiàn)基于空分交叉連接技術(shù)的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置和方法。當(dāng)采用光交叉器件實現(xiàn)業(yè)務(wù)級別的空分交叉時，必須先將線路側(cè)的多個業(yè)務(wù)信號匯聚的光信號分解為單個業(yè)務(wù)的光信號，然后在這些光信號與客戶光信號之間直接進(jìn)行空分交叉操作。于是，在線路測必須先完成光信號的分解匯聚，在本發(fā)明的該實施例中，先采用第一層業(yè)務(wù)預(yù)處理或后處理單元進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和電信號分解或匯聚，然后將分解或匯聚后的電信號，通過第二層業(yè)務(wù)預(yù)處理或后處理單元完成電光轉(zhuǎn)換，得到光信號。
在圖7中，業(yè)務(wù)保護(hù)裝置由業(yè)務(wù)保護(hù)單元以及內(nèi)外兩層業(yè)務(wù)預(yù)處理、后處理單元組成?？蛻魝?cè)信號1～n送給光業(yè)務(wù)保護(hù)單元，直接對光層客戶信號進(jìn)行交叉連接操作，輸出交叉后的客戶光信號再送給內(nèi)層的業(yè)務(wù)后處理單元，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，變換為客戶電信號，然后將相同方向的多個客戶電信號匯聚到外層的單個業(yè)務(wù)后處理單元，通過該業(yè)務(wù)后處理單元的電光轉(zhuǎn)換，在OTU上發(fā)送。同理，輸入的線路側(cè)信號經(jīng)過外層的業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電光轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換為電信號，并分解為多個業(yè)務(wù)電信號，然后分別將每個業(yè)務(wù)電信號各自傳送給內(nèi)層的一個業(yè)務(wù)預(yù)處理單元，經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換，傳送給光業(yè)務(wù)保護(hù)單元，交叉操作之后，將需要下行的客戶信號傳給相應(yīng)客戶，需要透傳的則返回給內(nèi)層業(yè)務(wù)后處理單元，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后與上述上行的客戶電信號一起匯聚到外層業(yè)務(wù)后處理單元，并經(jīng)電光轉(zhuǎn)換在OTU發(fā)送。
在上述業(yè)務(wù)保護(hù)過程中，業(yè)務(wù)預(yù)處理、后處理單元對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行檢測，并上報狀態(tài)信息給控制單元，控制單元根據(jù)收到的業(yè)務(wù)狀態(tài)信息判斷網(wǎng)絡(luò)鏈路工作情況，并向業(yè)務(wù)保護(hù)單元下發(fā)相應(yīng)的控制信息。業(yè)務(wù)保護(hù)單元根據(jù)接收到的控制信息，進(jìn)行相應(yīng)交叉操作。光交叉連接操作與電交叉連接操作方法類似，不同的地方在于直接交叉操作的信號為光信號。在本發(fā)明的一個實施例中，直接采用光纖實現(xiàn)光交叉連接操作中不同單元之間的信號連接。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述業(yè)務(wù)保護(hù)裝置中所采用的空分交叉連接技術(shù)，除了電交叉器件和光交叉器件，還可以根據(jù)系統(tǒng)需要采用其他任何方法實現(xiàn)，同樣能完成發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
最后，圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的業(yè)務(wù)保護(hù)方法流程圖。
在步驟801中，業(yè)務(wù)預(yù)處理單元對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，上報狀態(tài)信息給控制單元，同時完成對業(yè)務(wù)信號的預(yù)處理操作。
接著進(jìn)入步驟802，控制單元根據(jù)上報的狀態(tài)信息判斷網(wǎng)絡(luò)各通道的信號傳輸情況，按照設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，決策業(yè)務(wù)保護(hù)措施，并下發(fā)相應(yīng)的控制信息給業(yè)務(wù)保護(hù)單元。
接著進(jìn)入步驟803，交叉連接模塊根據(jù)控制信息對預(yù)處理之后的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能。比如，對預(yù)處理后的客戶側(cè)上行的業(yè)務(wù)信號和線路側(cè)分解后的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，并傳送給相應(yīng)業(yè)務(wù)后處理單元。而將需要下行的線路側(cè)業(yè)務(wù)信號傳送給客戶側(cè)業(yè)務(wù)后處理單元；將需要客戶側(cè)需要上行的業(yè)務(wù)信號和線路側(cè)需要透傳的業(yè)務(wù)信號，匯聚到相應(yīng)業(yè)務(wù)后處理單元。當(dāng)在故障出現(xiàn)的情況下，做相應(yīng)的改變。
如前所述，在通道保護(hù)機(jī)制下，發(fā)送端將上行的業(yè)務(wù)信號分別在交叉連接到多個單元在多條通道進(jìn)行發(fā)送，在接收端則根據(jù)信號質(zhì)量進(jìn)行選收。
在復(fù)用段保護(hù)下，則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障情況進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、倒換等處理，每個節(jié)點的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置一旦發(fā)現(xiàn)相鄰的鏈路出現(xiàn)故障時，即啟動業(yè)務(wù)保護(hù)流程，在業(yè)務(wù)保護(hù)流程中，業(yè)務(wù)保護(hù)單元在控制單元的控制下，將在正常工作情況下發(fā)往故障鏈路的本節(jié)點上行的業(yè)務(wù)信號和需要透傳的其他節(jié)點的業(yè)務(wù)信號，改發(fā)到正常鏈路，以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)信號。
接著進(jìn)入步驟804，業(yè)務(wù)后處理單元對交叉后的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行后處理。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述業(yè)務(wù)保護(hù)裝置中，除了所述通道保護(hù)機(jī)制和復(fù)用段保護(hù)機(jī)制，還可以根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)需求，設(shè)定其他合適的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)，也能完成發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，包含業(yè)務(wù)保護(hù)單元、控制單元、多個業(yè)務(wù)預(yù)處理單元和業(yè)務(wù)后處理單元，其中，所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元用于對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測到的狀態(tài)信息上報給所述控制單元，同時通過預(yù)處理操作將來自線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)信號分解為多個獨(dú)立業(yè)務(wù)；所述控制單元根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷網(wǎng)絡(luò)信號傳輸情況，按照預(yù)先設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制決策業(yè)務(wù)保護(hù)措施，并下發(fā)相應(yīng)的控制信息給所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元根據(jù)所述控制信息對所述獨(dú)立業(yè)務(wù)進(jìn)行交叉連接操作，在業(yè)務(wù)級別上實現(xiàn)所述業(yè)務(wù)保護(hù)措施；所述業(yè)務(wù)后處理單元用于對經(jīng)過所述交叉連接操作的所述業(yè)務(wù)信號通過后處理操作轉(zhuǎn)換為可供輸出的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述獨(dú)立業(yè)務(wù)是千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述預(yù)處理包含光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚中的一種或其組合，所述后處理包含業(yè)務(wù)匯聚和電光轉(zhuǎn)換中的一種或其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制是通道保護(hù)機(jī)制；在所述通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送端節(jié)點中的所述控制單元還用于當(dāng)本節(jié)點的所述業(yè)務(wù)信號上行時，控制所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行所述交叉連接操作，在多個通道發(fā)送；在所述通信網(wǎng)絡(luò)的接收端節(jié)點中的所述控制單元還用于根據(jù)所述狀態(tài)信息，控制所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行所述交叉連接操作，選擇接收從多個通道發(fā)來的所述業(yè)務(wù)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制為復(fù)用段保護(hù)機(jī)制；所述控制單元還用于根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷與本節(jié)點相鄰的鏈路是否出現(xiàn)故障；如果任意一條相鄰鏈路出現(xiàn)故障，則控制所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元進(jìn)行所述交叉連接操作，將原先在所述出現(xiàn)故障的相鄰鏈路發(fā)送的所述業(yè)務(wù)信號，轉(zhuǎn)換到其他相鄰鏈路發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一條所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用電交叉器件實現(xiàn)；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元還用于接收來自客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，輸出到線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元；還用于接收來自線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，將需要在本地終結(jié)的業(yè)務(wù)的電信號輸出到客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元，將其他業(yè)務(wù)的電信號輸出到線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于接收來自客戶側(cè)的業(yè)務(wù)的光信號，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于對來自所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元的電信號進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，并向客戶側(cè)輸出；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于接收來自線路側(cè)的業(yè)務(wù)的光信號，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于對來自所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元的電信號進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚和電光轉(zhuǎn)換，并向線路側(cè)輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用電交叉器件實現(xiàn)時，可采用背板走線或者電纜連接的方式實現(xiàn)一個節(jié)點內(nèi)不同單元之間的信號傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一條所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用光交叉器件實現(xiàn)；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于接收來自線路側(cè)的業(yè)務(wù)的光信號，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚處理；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于接收來自線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元還用于接收來自客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元的光信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，將需要在本地終結(jié)的業(yè)務(wù)的光信號輸出到客戶側(cè)，其他業(yè)務(wù)的光信號輸出到客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元；所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元還用于接收來自客戶側(cè)的光信號，通過交叉連接操作完成業(yè)務(wù)保護(hù)，輸出到客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元；客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元還用于對來自所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元的光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換處理；線路側(cè)的所述業(yè)務(wù)后處理單元還用于接收來自客戶側(cè)的所述業(yè)務(wù)預(yù)處理單元的電信號，進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚處理及電光轉(zhuǎn)換后輸出到線路側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)單元采用光交叉器件實現(xiàn)時，可采用光纜實現(xiàn)一個節(jié)點內(nèi)的不同單元之間的信號傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述業(yè)務(wù)保護(hù)裝置被應(yīng)用于分布式業(yè)務(wù)模式下的通信網(wǎng)絡(luò)；所述分布式業(yè)務(wù)模式下的通信網(wǎng)絡(luò)包含子速率復(fù)用系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一條所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述通信網(wǎng)絡(luò)中各通信節(jié)點中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置之間進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)信令通信，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息共享，完成業(yè)務(wù)保護(hù)協(xié)作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一條所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置，其特征在于，所述來自線路側(cè)的業(yè)務(wù)信號由4個千兆以太網(wǎng)匯聚而成。
13.一種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)方法，其特征在于，包含以下步驟A業(yè)務(wù)預(yù)處理單元對輸入的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行監(jiān)測，上報狀態(tài)信息給控制單元，同時進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)解匯聚；B控制單元根據(jù)所述狀態(tài)信息判斷網(wǎng)絡(luò)信號傳輸情況，按照預(yù)先設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，決策業(yè)務(wù)保護(hù)措施，控制業(yè)務(wù)保護(hù)單元對所述業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)功能；C業(yè)務(wù)后處理單元對經(jīng)過所述交叉連接操作的業(yè)務(wù)信號進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚和電光轉(zhuǎn)換后輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)信號是千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號或由多路千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)匯聚而成的業(yè)務(wù)信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)方法，其特征在于，當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制為通道保護(hù)機(jī)制時，所述步驟B還包含以下子步驟在發(fā)送端，經(jīng)過所述交叉連接操作，將所述業(yè)務(wù)信號在多個通道發(fā)送，在接收端，經(jīng)過所述交叉連接操作，選擇接收從多個通道發(fā)來的所述業(yè)務(wù)信號；當(dāng)所述業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制為復(fù)用段保護(hù)機(jī)制時，所述步驟B還包含以下子步驟當(dāng)監(jiān)測到任意一條相鄰鏈路出現(xiàn)故障時，經(jīng)過所述交叉連接操作，將原先在所述出現(xiàn)故障的相鄰鏈路發(fā)送的所述業(yè)務(wù)信號，轉(zhuǎn)換到其他相鄰鏈路發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信中的業(yè)務(wù)保護(hù)技術(shù)，公開了一種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置及其方法，使得各種通信網(wǎng)，特別是基于光傳輸?shù)某怯蚓W(wǎng)，實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)保護(hù)，可以靈活地對不同種類、不同端口的業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)，從而提高帶寬利用率，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和多業(yè)務(wù)承載能力。這種光通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)保護(hù)裝置及其方法采用了空分交叉連接技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)級別的業(yè)務(wù)保護(hù)，每個節(jié)點都通過對經(jīng)過該節(jié)點的業(yè)務(wù)信號的監(jiān)測，獲知網(wǎng)絡(luò)工作情況，并將客戶信號進(jìn)行匯聚和解匯聚處理，同時根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障情況和設(shè)定的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行交叉連接操作，實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)，業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制可以根據(jù)實際需要設(shè)定為通道保護(hù)或復(fù)用段保護(hù)等。
文檔編號H04B10/08GK1691550SQ20041003701
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者張建梅 申請人:華為技術(shù)有限公司