專利名稱：多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，涉及一種多層網(wǎng)絡(luò)中的層間協(xié)調(diào)方法，適用于各類由多個技術(shù)構(gòu)成的多層網(wǎng)絡(luò)，如SDH over WDM網(wǎng)，IP overWDM網(wǎng)，ATM over SDH網(wǎng)等。
背景技術(shù)：
高速信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對多層網(wǎng)絡(luò)情況下生存性機(jī)制的協(xié)調(diào)提出了更高的要求，以使其能以更經(jīng)濟(jì)的條件獲取綜合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的高可靠性和可用性，這種協(xié)調(diào)有利于改善網(wǎng)絡(luò)的資源利用率、縮短恢復(fù)時間、減少因故障而對用戶和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商所造成的經(jīng)濟(jì)損失，因此需要通過對各網(wǎng)絡(luò)層的特點(diǎn)以及它們各自對恢復(fù)技術(shù)的要求等方面的研究，提出一種多層生存性的協(xié)調(diào)機(jī)制。一種有效的多層網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、設(shè)備制造商等都是非常重要的。在多層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如果沒有一種機(jī)制來協(xié)調(diào)各層之間的恢復(fù)機(jī)制，往往出現(xiàn)以下兩種問題(1)一旦客戶層檢測到故障，就會在客戶層將受影響的連接倒換到一個備用通道上。但若故障發(fā)生在物理層，服務(wù)層也會啟動相應(yīng)的恢復(fù)動作。由于各層在故障檢測上存在著延遲，往往會出現(xiàn)恢復(fù)機(jī)制之間的沖突，已經(jīng)由低層恢復(fù)過的故障又在客戶層被倒換到另一個恢復(fù)通道上去。這種二次倒換會使已經(jīng)恢復(fù)的連接暫時中斷，以及客戶層空閑資源的無需占用。
(2)如果低優(yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)量在這些空閑資源上被作為額外業(yè)務(wù)承載，則這種業(yè)務(wù)量就被沒有必要置空，從而引起低優(yōu)先權(quán)業(yè)務(wù)量的丟失。
在一個多層網(wǎng)絡(luò)中，位于低層的恢復(fù)方案(如WDM)通常對負(fù)荷類故障(如因斷纜造成的故障)能有效地進(jìn)行恢復(fù)，而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中高層設(shè)備(如SDH)發(fā)生故障時，還需要在高層設(shè)置附加的恢復(fù)能力。傳統(tǒng)的將網(wǎng)絡(luò)的生存性策略只設(shè)計(jì)在每個層內(nèi)的方法，不能更好地利用整個網(wǎng)絡(luò)資源，而且成本高。更重要的是，只在某一層的保護(hù)很難滿足整個網(wǎng)的需求，并可能導(dǎo)致很長的恢復(fù)時間，如當(dāng)?shù)蛯影l(fā)生故障時，就會導(dǎo)致突然要求對大量的連接進(jìn)行重新選路。因此迫切需要一種能將不同網(wǎng)絡(luò)層的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制很好地進(jìn)行協(xié)調(diào)的生存性策略。
延遲時間法的基本思想是延遲高層的恢復(fù)。即先在給定的時間段內(nèi)在服務(wù)層進(jìn)行恢復(fù)，當(dāng)這個時間段過后客戶層仍舊受故障的影響，則啟動高層恢復(fù)機(jī)制。這個延遲時間必須足夠長以保證低層恢復(fù)可以順利的進(jìn)行到一定的程度。用延遲時間法進(jìn)行層間恢復(fù)方案的協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)起來非常簡單，而且可以達(dá)到很高的恢復(fù)率。但這種方法也有不足之處當(dāng)?shù)蛯硬荒芑謴?fù)所有的故障時需采用高層恢復(fù)，而此時高層的恢復(fù)已被延遲。
恢復(fù)率法是一種較簡單的協(xié)調(diào)方法，它的基本思想是先在服務(wù)層對故障進(jìn)行恢復(fù)，同時動態(tài)地對服務(wù)層的恢復(fù)率進(jìn)行測定，當(dāng)服務(wù)層的恢復(fù)率達(dá)到一個給定的值時，則啟動客戶層的恢復(fù)機(jī)制來進(jìn)行恢復(fù)。為了提高在低層恢復(fù)失敗時的恢復(fù)動作，通常采用恢復(fù)令牌來啟動高層的恢復(fù)機(jī)制?；謴?fù)令牌的基本思想是如果服務(wù)層的恢復(fù)失敗，則用令牌來啟動客戶層的恢復(fù)。這種機(jī)制是以對服務(wù)層保護(hù)通道的監(jiān)控為基礎(chǔ)的。使用這種方法，遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)會在被影響的連接的工作通道和保護(hù)通道同時進(jìn)行監(jiān)控。由于保護(hù)通道可能會比工作通道更長，包括的節(jié)點(diǎn)也可能更多，因而故障檢測所需要的時間也可能會更長，這就使得這種恢復(fù)機(jī)制需要一個前提條件，即要求有一個等待時間，以便在啟動恢復(fù)動作之前對保護(hù)通道的故障進(jìn)行檢測，這個等待時間一般為幾毫秒。等待時間的使用必然延遲了終端節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)過程，直到等待時間結(jié)束。如果在等待時間結(jié)束后沒有在保護(hù)通道檢測出故障，則不向客戶層發(fā)令牌，只在服務(wù)層進(jìn)行恢復(fù)。否則的話，則向客戶層發(fā)令牌，啟動客戶層的恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)。
恢復(fù)令牌法的恢復(fù)率傾斜度要比延遲時間法小，即恢復(fù)令牌法恢復(fù)的較慢，這主要原因是令牌法的故障檢測、報警信號的傳送以及這些信號在出入輸出隊(duì)列中的處理都需要時間，而正是這些時間延緩了恢復(fù)令牌的動作。
在延遲時間法中，延遲時間定的小，則達(dá)到某一所能達(dá)到的恢復(fù)率時所需的時間就短，在要求恢復(fù)率很高的情況下，小的延遲時間就不能滿足要求。延遲時間定足夠長，足以讓低層恢復(fù)完可在本層恢復(fù)的所有故障，那么理論上便可達(dá)到100％的高的恢復(fù)率。但這需要過長的延遲時間，長的延遲時間又必將延遲高層的恢復(fù)，使得恢復(fù)動作變慢，整個恢復(fù)所需的時間過長。況且，在許多情況下，100％的恢復(fù)率幾乎是不需要得，也是不必要的。
恢復(fù)率法在某一時刻的瞬時恢復(fù)率要比任一延遲時間法的恢復(fù)率高，可花較少的時間而達(dá)到較高的恢復(fù)率。但這種方法和延遲時間較短的延遲時間法一樣，不能達(dá)到100％的恢復(fù)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法，以便使恢復(fù)率法的優(yōu)點(diǎn)和長延遲時間法的100％恢復(fù)率的優(yōu)點(diǎn)得以結(jié)合。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法，其特征是它隨時動態(tài)地對SDH層的恢復(fù)率進(jìn)行測定，并動態(tài)地對每一恢復(fù)率進(jìn)行計(jì)時，恢復(fù)率一旦改變，則計(jì)時器從一初值開始重新計(jì)時；而當(dāng)恢復(fù)率在t時間內(nèi)變化小于規(guī)定的值，此時可立即啟動高層恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)。
所述的初值是從0開始。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過隨時動態(tài)地對SDH層的恢復(fù)率進(jìn)行測定，并動態(tài)地對每一恢復(fù)率進(jìn)行計(jì)時，恢復(fù)率一旦改變，則計(jì)時器從0開始重新計(jì)時，說明此時“平臺”并未出現(xiàn)，而當(dāng)恢復(fù)率在一段時間內(nèi)變化小于某個值(假若這段時間定為20ms)，那么說明低層的故障已完全恢復(fù)，再長的延遲時間已沒有必要，此時可立即啟動高層恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)。因此這種多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法使恢復(fù)率法的優(yōu)點(diǎn)和長延遲時間法的的優(yōu)點(diǎn)得以較好的結(jié)合。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說圖1是延遲時間為6s的恢復(fù)率曲線；圖2給出了所提出的恢復(fù)率平臺法的流程圖。
圖3給出了流程圖。
文及圖中IP、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議；MPLS、多協(xié)議標(biāo)簽交換；WDM、波分復(fù)用；SDH、同步數(shù)字序列；ATM、異步轉(zhuǎn)移模式；CRM、本次掃描結(jié)果；LCRM、上次掃描結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，該圖為典型的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，在圖中，最低層為WDM層，與其相鄰的上層為SDH層，其中WDM層為服務(wù)層，SDH層為客戶層；與SDH層相鄰的上層為ATM層，其中SDH層為服務(wù)層，ATM層為客戶層；與ATM層相鄰的上層為IP/MPLS層，其中ATM層服務(wù)層，IP/MPLS層為客戶層。
從圖2中延遲時間為6s的恢復(fù)率曲線可看出，在恢復(fù)率為70％左右時出現(xiàn)了一個恢復(fù)率“平臺”，這個“平臺”表明WDM層的恢復(fù)工作已完全完成，剩下的故障只能在SDH層恢復(fù)，那么“平臺”出現(xiàn)后的等待時間完全是多余的。
由此，我們提出這樣一種方法隨時動態(tài)地對SDH層的恢復(fù)率進(jìn)行測定，并動態(tài)地對每一恢復(fù)率進(jìn)行計(jì)時，恢復(fù)率一旦改變，則計(jì)時器從0開始重新計(jì)時，說明此時“平臺”并未出現(xiàn)，而當(dāng)恢復(fù)率在一段時間內(nèi)變化小于某個值(假若這段時間定為20ms)，那么說明低層的故障已完全恢復(fù)，再長的延遲時間已沒有必要，此時可立即啟動高層恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)。
具體步驟如圖3所示，(1)設(shè)置計(jì)時器初始值；(2)檢測到服務(wù)器層故障，如斷纜故障；(3)啟動在服務(wù)層的恢復(fù)進(jìn)程；(4)設(shè)本次恢復(fù)率存儲器CRM(i)，設(shè)上次恢復(fù)率存儲器LCRM(i)；(5)計(jì)數(shù)器i置1，即i＝1；(6)每隔20ms分別讀取恢復(fù)率存儲器CRM(i)和上次恢復(fù)率存儲器LCRM(i)；(7)進(jìn)行如下運(yùn)算，求出本次與上次恢復(fù)率之間的差值CRM(i)-LCRM(i)；(8)將計(jì)算出的結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的差值Δ進(jìn)行比較；(9)如果CRM(i)-LCRM(i)＜Δ則用本次的CRM(i)值替換上次→的LCRM(i)值，既CRM(i)→LCRM(i)；(10)計(jì)數(shù)器加1，即i＝i+1；(11)回到步驟(6)；(12)如果CRM(i)-LCRM(i)＞Δ則停止在服務(wù)層的恢復(fù)進(jìn)程；(13)觸發(fā)在客戶層的恢復(fù)進(jìn)程；
(14)結(jié)束對CRM與LCRM的讀取。
這種方法既可避免過長的沒必要的延遲時間，又可達(dá)100％的恢復(fù)率，而且實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，是一種較好的協(xié)調(diào)方法。
從圖2可以看出，當(dāng)客戶層進(jìn)行恢復(fù)時，在大約70ms后，恢復(fù)率曲線趨于平緩時(參見0s曲線)，再在服務(wù)層進(jìn)行恢復(fù)已沒有提高恢復(fù)率的可能，而若等待1s延遲，則時間較長，此時啟動恢復(fù)率檢測機(jī)制，當(dāng)檢測到恢復(fù)率變化值在一定的時間內(nèi)(如20ms)小于某個值時，即停止在客戶層的恢復(fù)，啟動在服務(wù)層的恢復(fù)動作，此時，恢復(fù)率曲線明顯上升，并很快達(dá)到100％恢復(fù)率，所需時間較短，恢復(fù)率也很高。
表1給出了恢復(fù)率平臺法與前幾種方法的比較。
表權(quán)利要求
1.多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法，其特征是隨時動態(tài)地對SDH層的恢復(fù)率進(jìn)行測定，并動態(tài)地對每一恢復(fù)率進(jìn)行計(jì)時，恢復(fù)率一旦改變，則計(jì)時器從一初值開始重新計(jì)時；而當(dāng)恢復(fù)率在t時間內(nèi)變化小于規(guī)定的值，此時可立即啟動高層恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法，其特征是它的步驟包括(1)設(shè)置計(jì)時器初始值；(2)檢測到服務(wù)器層故障，如斷纜故障；(3)啟動在服務(wù)層的恢復(fù)進(jìn)程；(4)設(shè)置本次恢復(fù)率存儲器CRM(i)，設(shè)置上次恢復(fù)率存儲器LCRM(i)；(5)計(jì)數(shù)器i置1，即i＝1；(6)每隔20ms分別讀取恢復(fù)率存儲器CRM(i)和上次恢復(fù)率存儲器LCRM(i)；(7)進(jìn)行如下運(yùn)算，求出本次與上次恢復(fù)率之間的差值CRM(i)-LCRM(i)；(8)將計(jì)算出的結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的差值Δ進(jìn)行比較；(9)如果CRM(i)-LCRM(i)＜Δ則用本次的CRM(i)值替換上次→的LCRM(i)值，既CRM(i)→LCRM(i)；(10)計(jì)數(shù)器加1，即i＝i+1；(11)回到步驟(6)；(12)如果CRM(i)-LCRM(i)＞Δ則停止在服務(wù)層的恢復(fù)進(jìn)程；(13)觸發(fā)在客戶層的恢復(fù)進(jìn)程；(14)結(jié)束對CRM與LCRM的讀取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法，其特征是所述的初值是從0開始。
全文摘要
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，涉及一種多層網(wǎng)絡(luò)中的層間協(xié)調(diào)方法，適用于各類由多個技術(shù)構(gòu)成的多層網(wǎng)絡(luò)，如SDH over WDM網(wǎng)，IP overWDM網(wǎng)，ATM over SDH網(wǎng)等，其特征是隨時動態(tài)地對SDH層的恢復(fù)率進(jìn)行測定，并動態(tài)地對每一恢復(fù)率進(jìn)行計(jì)時，恢復(fù)率一旦改變，則計(jì)時器從一初值開始重新計(jì)時；而當(dāng)恢復(fù)率在t時間內(nèi)變化小于規(guī)定的值，此時可立即啟動高層恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)。這種多層網(wǎng)的層間協(xié)調(diào)方法，以便使恢復(fù)率法的優(yōu)點(diǎn)和長延遲時間法的100％恢復(fù)率的優(yōu)點(diǎn)得以結(jié)合。
文檔編號H04L29/14GK1933415SQ200510096028
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者曲樺, 趙季紅 申請人:曲樺