一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法

專利名稱：一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法
技術領域：
本發明涉及一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法，該方法可以對波分傳輸網絡里光纖中設定的某些波長實現保護，而無須限定于對全部波長實現保護。屬于光纖通訊技術領域。
背景技術：
現在，隨著密集波分復用DWDM(Dense Wave-length Division Multiplexing)技術的應用，單根光纖的可用帶寬越來越大，光纖網絡的自愈保護也顯得越來越重要。根據ITU-T建議及相關草案，光波分傳輸網絡的保護方式主要有波長通道保護、光復用段共享保護、子網連接保護等。其中，光復用段共享保護是目前傳輸網絡上應用較為廣泛的一種保護方式，它包括有1∶N線性復用段保護、2/4纖雙向復用段共享保護等。光復用段共享保護的基本原理是通過幀開銷中的K1、K2字節來傳送倒換信息，從而實現協議倒換功能。但是，由于K1、K2字節是復用段級的開銷，這樣，一條光纖或者說一個光口就只能傳送一套K1、K2字節；也就是說，一般的光復用段是基于光口的復用段。這樣的保護就有一個缺點不能根據不同的業務，靈活地實現相應的保護，從而造成光口上波長資源的浪費。
目前，光傳輸網絡的保護方式之所以有那么多種類，是因為在不同的應用場合，需要采用不同的保護方式。在對倒換時間要求較高的場合，譬如倒換時間要求在20ms以內，用光復用段共享保護可能達不到要求，這個時候就要采用波長通道保護來實現；而在均衡分布式業務時，比較適合采用光復用段共享保護，因為其能承載的業務容量遠大于波長通道保護。另外，光復用段倒換有其協議字節固有的缺陷，即只有4比特位用于表示節點號，那么，一個環上最多只能支持16個站點，當環上的節點數大于16時，就只能采用其他的保護方式。
參見圖1所示的網絡拓撲，站點A、站點B、站點C和站點D構成環101，而站點A、站點B、站點E和站點D又形成環102，當站點A、B、C、D組成的環101采用光復用段共享環保護或者光波長通道保護時，站點B或站點D與站點E之間的業務就無法保護；同樣，當站點A、B、E、D構成的環102采用光復用段共享環保護或者波長通道保護時，站點B或站點D與站點C之間的業務也不能實現保護。實際上，在目前光傳輸網絡越來越復雜的情況下，上面所述的現象是非常普遍的，已經成為業內許多人士關注和探求解決的課題。
另外，參見圖2，在實際應用中，一根光纖傳輸的業務可能有多種圖象業務、語音業務、數據業務、跨海業務等，現有技術的另一缺點是不能根據不同的業務需求，靈活地選用相應的保護，只能針對光纖中的所有波長實現光復用段級的共享保護，或者是其它一攬子的保護。這種不分對象、一概而論的處理方法，不能對波長資源進行最合理的利用；隨著密集波分復用DWDM技術的普及推廣，這種弊病的矛盾已經越來越突出，阻礙了光纖傳輸技術的發展。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法，該方法能夠較好地解決現有技術存在的上述多種缺陷，使多種保護方法可以在一個網絡上共存，從而可以根據光纖傳輸業務的不同選擇最適宜的保護方式。
本發明的目的是這樣實現的一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于在每個光口以波長或波長組為單位分別構建多個不同的保護倒換控制實體，形成多個虛擬保護環，再根據各自業務的不同需求，分別采取不同的保護倒換方式，使多種保護方法共存于同一個網絡。
該方法包括下列操作步驟a、將各個光口從物理上分解為一個以上的最小保護單位；b、將每個光口中一個以上的最小保護單位分別劃分到不同保護倒換控制實體內，形成一個以上的保護倒換控制實體；c、在每個保護倒換控制實體內，每個站點工作于下述四種工作模式之一正常工作模式、穿通工作模式、東向倒換工作模式、西向倒換工作模式；d、當需要保護時，通過倒換動作，將其每個站點從各自的正常工作模式分別向其它三種工作模式進行切換。
所述的步驟a中，最小保護單位為波長，將每個光口的所有波長劃分為多組，每組有一個或多個波長，且將每組波長分別劃分到不同的保護倒換控制實體中，形成一個以上的保護倒換控制實體。
所述的步驟d中，當某一保護倒換控制實體發生保護倒換時，只有屬于該保護倒換控制實體的波長的業務才參與該保護倒換過程。
所述的步驟d中，所述的保護倒換動作可以是光復用段共享保護、或子網連接保護、或波長通道保護或其它能完成同等功能的保護方式。
在發生光復用段共享保護倒換時，所述的步驟d進一步包括下列操作步驟d1、配置保護倒換的控制實體；d2、根據上述步驟d1的配置，每個站點生成自己在各種工作模式下的交叉數據；d3、在故障下運行保護倒換協議，確定穿通站點、東向倒換站點和西向倒換站點，并在穿通站點下發穿通交叉數據、在東向倒換站點下發東向倒換交叉數據、在西向倒換站點下發西向倒換交叉數據。
所述的步驟d3中，確定穿通站點、東向倒換站點和西向倒換站點包括以下操作步驟當兩個站點之間的光纖發生故障時，其間的雙向業務均倒換到該光纖環相反方向的長徑保護通道上，發送站點橋接，接收站點倒換，倒換后的長徑保護通道上的其余各個站點穿通。
本發明是一種虛擬環倒換保護方法，該方法是以最小保護單位-“波長”或波長組為基礎劃分保護倒換控制實體，由于每個光口有多個最小保護單位，每個光口就可以被劃分到多個保護倒換控制實體中，而且，各個不同的保護倒換控制實體可以采用不同的保護方式，因此根據業務的不同需求，各個波長或波長組可以靈活地選擇不同的保護方式，實現了保護方式的多樣化。這樣，傳輸組網時就更加靈活、方便。
由于本發明可以將同一光纖傳輸系統劃分成多個保護倒換控制實體，各個保護倒換控制實體又可以分別采用不同的保護方式，突破了現有技術非此即彼的保護模式，從而可以將更多的站點包容于保護系統之下。例如，對于圖1所示情況，可以在101環中構建一個虛擬光復用段共享倒換環101’，再在102環中構建一個波長通道虛擬保護環102’，虛擬環101’所包括的波長是101環的一部分(注101環包括其上光纖鏈路的所有波長)，同樣，虛擬環102’所包括的波長是102環的一部分，這樣，就出現了兩個保護倒換控制實體分別對應虛擬拓撲環101’和102’。盡管兩個虛擬環101’和102’中有部分物理鏈路B-A-D是重合的，但其波長資源并不重合。這樣，傳統方式無法保護的站點E在本發明中也可以得到保護。因此，使用本發明的方法之后，光復用段環共享倒換就不再是只針對光復用段級(即整個光纖所有的波長)的環保護，也可以只針對其中的部分波長采用虛擬光復用段環保護；而對剩余的波長則可以提供別的保護方式，如波長通道保護等，可以實現業務保護的多樣化，滿足不同用戶的需求。所以，本發明對光纖網絡的保護更加周到、全面、靈活，具有很好的應用前景。


圖1是一種光纖網絡拓撲結構的示意圖。
圖2是一根光纖傳輸業務的實施例示意圖。
圖3(A)、(B)分別是采用雙向光復用段共享倒換環一個實施例的網絡拓撲結構圖和在B、D之間存在雙向業務下三類站點的工作通道和保護通道的交叉連接關系圖。
圖4是現有技術中某地組網的拓撲圖。
圖5是利用本發明的方法對圖4所示的網絡進行虛擬環保護的實施例示意圖。
具體實施例方式
本發明是一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其是在光復用段共享倒換環基礎上，在每個光口以波長或波長組為單位分別構建多個不同的保護倒換控制實體，形成多個虛擬保護環，再根據各自業務的不同需求，分別采取不同的保護倒換方式，使多種保護方法共存于同一個網絡。
參見圖3，下面通過圖3的具體實施例對本發明作詳細描述。
本發明的設計思想是基于光口在物理上可以劃分為一個個波長，所以將一個波長作為最小保護單位。例如，可以將一個32波的光纖光口看成是獨立的32個波長，這32個最小保護單位可以分為若干組，每組有一個或多個波長，各組被分別劃分到不同保護倒換控制實體內，形成一個以上的保護倒換控制實體。由于同一個站點可以從屬于多個基本的虛擬網絡拓撲結構(即前面所述的虛擬環)，而每一個基本拓撲網絡上的保護方式可能不一樣，因此，可將同一個基本拓撲與同一種保護方式下的物理上的媒質看作一個整體，稱為保護倒換控制實體。這種劃分方法為靈活實施保護提供了可能。當某一保護倒換控制實體發生保護倒換時，不會影響其它保護倒換控制實體；且只有該保護倒換控制實體上的業務參與保護倒換過程，即存在邏輯獨立性。
本發明的波長復用段倒換可以用“一端橋接，一端倒換，中間站點穿通”的處理方法來完成，該方法在實現時可采用如圖3所示的雙向光復用段共享倒換環的一實施例方式。圖3(A)為實際應用中的一個網絡拓撲結構，該光纖環上有四個站點A、B、C、D，圖中的e、w分別表示東向、西向。假設每根光纖的波長數為16。每個環的前2個波長用作工作通道，后續2個波長用作保護通道，外環依次編號為1、2、3、4，內環依次編號為5、6、7、8，如圖3(B)所示。另外，圖3(B)還表示了三類站點西向倒換站點、穿通站點和東向倒換站點，在B、D之間存在雙向業務下的工作通道和保護通道的交叉連接關系。其中，白色框代表工作通道，帶斜線的框代表保護通道。當A、D兩個站點之間的光纖發生故障時(如圖3(A)所示)，A和D之間的雙向業務均倒換到環相反方向的長徑保護通道上，長徑是整個光纖環除去短徑后的剩余部分，而短徑是相鄰節點間的鏈路A-＞D的波長5、6的業務分別倒換到A-＞B-＞C-＞D的波長3、4上；D-＞A的波長1、2業務分別倒換到D-＞C-＞B-＞A的波長7、8上。對A-＞D的業務而言，站點A將會橋接，即對發送方而言，當一條業務從一條路徑倒換到另一條路徑時，發送方稱為橋接站點。D將會倒換，即對接收方而言，當一條業務從一條路徑倒換到另一條路徑時，接收方稱為倒換站點。而站點B、C將會穿通。同樣，對D-＞A業務而言，站點D將會橋接，站點A將會倒換，而站點B、C將會穿通，即站點B和C為穿通站點；站點A為西向倒換站點，站點D為東向倒換站點。參見圖3(A)，由于站點A、D之間的光纖發生故障，從B到A的波長5、6業務分別被倒換、橋接到同方向(即A-＞B)的波長3、4上，從B到A的波長7、8業務分別被倒換、橋接到同方向的波長1、2上。圖(A)中，站點C中波長編號為3、4、7、8的業務分別穿通。而在站點D中，原來到東向工作通道1、2的波長業務在站點A、D間發生故障后，分別橋接到西向保護通道波長7、8上，原來從東向工作通道波長5、6下來的業務在A、D間發生故障后，倒換到西向保護通道波長3、4上。
從圖3中可以看到，當光纖環網中出現光纖故障，需要進行復用段倒換時，系統需要根據當前每個站點的正常工作模式以及故障發生位置，來分析各站點應該處于的工作狀態，并分別下發相應的交叉數據。在這里，采用的是虛擬環倒換，參與倒換的是該保護倒換控制實體所屬的波長，在圖3實施例中只有各光纖的前4個波長。不同于傳統的倒換方式，參與倒換的是光口上的全部波長。因此本發明可以根據用戶的需要，來配置參與倒換的波長個數，而將其它波長用于其它的保護。
下面繼續介紹本發明的另一實施例來進一步說明之。
參見圖4所示的現有技術中某地組網的拓撲圖，按逆時針方向，網元A、B、C、D、E、F、G組成環601；網元H、I、J、K、L、M、N、O組成環602，兩環之間通過GH和FI相連，對于環601和環602，可分別采用光復用段共享保護方式或其它保護方式來保護環內業務，而對于環間業務是無法保護的。
參見圖5，雖然在實際應用中該光纖環網的組網拓撲結構與圖4相同，但由于該網絡采用了本發明劃分保護倒換控制實體的方法，因此在光纖網的任何部分均可實現保護。圖中展示了利用本發明對該網進行邏輯劃分的方式，其中虛線所示的環為實際應用中各網元分別組成的兩個光纖環網。在圖5所示的邏輯劃分中，按照逆時針方向，由網元A、B、C、D、E、F、G組成虛擬環701，由網元H、I、J、K、L、M、N、O組成虛擬環702，由網元A、B、C、D、E、F、I、J、K、L、M、N、O、H、G組成一個大的虛擬環703。在虛擬環701和虛擬環702中，可采用光復用段共享保護來保護環內業務，而對虛擬環703則可以采用波長通道保護來保護環間業務。在該實施例中，每一個站點均配置有兩個保護倒換控制實體，根據業務的需要，可以將每一個光纖的全部波長或者部分波長映射或劃分到光復用段共享倒換環控制實體中，對于組成虛擬環703的保護倒換控制實體，由于其跨越站點比較多，而且波長通道保護比較耗費資源，因此，一般要根據業務的多少和光口級別來將全部光口中的一個或者幾個波長映射到該保護倒換控制實體中。
權利要求
1.一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于在每個光口以波長或波長組為單位分別構建多個不同的保護倒換控制實體，形成多個虛擬保護環，再根據各自業務的不同需求，分別采取不同的保護倒換方式，使多種保護方法共存于同一個網絡。
2.根據權利要求1所述的用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于該方法包括下列操作步驟a、將各個光口從物理上分解為一個以上的最小保護單位；b、將每個光口中一個以上的最小保護單位分別劃分到不同保護倒換控制實體內，形成一個以上的保護倒換控制實體；c、在每個保護倒換控制實體內，每個站點工作于下述四種工作模式之一正常工作模式、穿通工作模式、東向倒換工作模式、西向倒換工作模式；d、當需要保護時，通過倒換動作，將其每個站點從各自的正常工作模式分別向其它三種工作模式進行切換。
3.根據權利要求2所述的用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于所述的步驟a中，最小保護單位為波長，將每個光口的所有波長劃分為多組，每組有一個或多個波長，且將每組波長分別劃分到不同的保護倒換控制實體中，形成一個以上的保護倒換控制實體。
4.根據權利要求2或3所述的用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于所述的步驟d中，當某一保護倒換控制實體發生保護倒換時，只有屬于該保護倒換控制實體的波長的業務才參與該保護倒換過程。
5.根據權利要求2所述的用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于所述的步驟d中，所述的保護倒換動作可以是光復用段共享保護、或子網連接保護、或波長通道保護或其它能完成同等功能的保護方式。
6.根據權利要求2或5所述的用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于在發生光復用段共享保護倒換時，所述的步驟d進一步包括下列操作步驟d1、配置保護倒換的控制實體；d2、根據上述步驟d1的配置，每個站點生成自己在各種工作模式下的交叉數據；d3、在故障下運行保護倒換協議，確定穿通站點、東向倒換站點和西向倒換站點，并在穿通站點下發穿通交叉數據、在東向倒換站點下發東向倒換交叉數據、在西向倒換站點下發西向倒換交叉數據。
7.根據權利要求6所述的用于光波分網絡的虛擬環保護方法，其特征在于所述的步驟d3中，確定穿通站點、東向倒換站點和西向倒換站點包括以下操作步驟當兩個站點之間的光纖發生故障時，其間的雙向業務均倒換到該光纖環相反方向的長徑保護通道上，發送站點橋接，接收站點倒換，倒換后的長徑保護通道上的其余各個站點穿通。
全文摘要
一種用于光波分網絡的虛擬環保護方法，是在每個光口以波長或波長組為單位分別構建多個不同的保護倒換控制實體，形成多個虛擬保護環，再根據各自業務的不同需求，分別采取不同的、最適宜的保護倒換方式，使多種保護方法共存于同一個網絡。該方法能夠較好地解決現有技術存在的多種缺陷，各個波長可以靈活地選擇不同的保護方式，實現了業務保護的多樣化，滿足不同用戶的需求。這樣，傳輸組網時能夠更加周到、全面、靈活、方便。
文檔編號H04B10/12GK1503496SQ02149158
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月25日 優先權日2002年11月25日
發明者孫俊柏 申請人:華為技術有限公司