專利名稱：網絡節能方法及網絡設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及無節能技術，尤其涉及一種網絡節能方法及網絡設備。
背景技術：
隨著節能技術的發展，風扇多風區無級調速、單板安裝態節能、未用端口節能、交叉1+1備份單元的溫備份、電源轉換效率提升、芯片工藝提升帶來的單位能耗降低等網絡單節點、部件級節能技術，也逐步改進，向系統級功耗管理、網絡級能效優化發展。網絡技術中，為了確保可靠性，實際網絡應用通常設置有備用設備即冗余單元，以確保工作設備故障的情況下啟用備用設備，使業務運行不受影響。如光傳輸網(OpticalTransmission Network, 0TN)大量配置1+1、1: 1、M:N等網絡冗余保護設計。若能將冗余單元進行“溫備份”甚至“冷備份”設計，同時兼顧網絡保護倒換的可靠性，將大幅度降低網絡 能耗，提升網絡級能效。目前，網絡中備用設備與工作設備都處于上電狀態，以在工作設備故障的情況下能夠迅速切換到備用設備，繼續運行業務。換句話說，網絡中備份節點屬于熱備份，使得網絡能耗較大。如配置1+1網絡保護的OTN網絡，備份節點采用熱備份，業務雙發、選收，實現設備、光纖路由保護，收端倒換，協議簡單、可靠，倒換迅速，但是主、備路由熱備份，功耗消耗相同，導致網絡能耗較大。
發明內容
本發明實施例提出一種網絡節能方法及網絡設備，以在降低網絡能耗的同時完成通道的快速倒換。本發明實施例提供了一種網絡節能方法，包括當業務所在工作通道正常時，所述業務所在的備用通道中各節點的業務模塊在通訊模塊的控制下掉電；當所述工作通道故障時，所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下上電并完成配置，所述備用通道上的各節點進入可工作狀態。本發明實施例還提供了一種用于網絡節能的網絡節點設備，包括通訊模塊及業務模塊，其中，還包括通訊供電模塊，與所述通訊模塊連接，用于為所述通訊模塊供電；業務供電模塊，與所述通訊模塊及業務模塊連接，用于在所述通訊供電模塊的控制下為所述業務模塊供電；所述通訊模塊，用于在所述網絡節點設備所在的備用通道保護的業務所在工作通道正常時，控制所述業務供電模塊停止為所述業務模塊供電，還用于在所述工作通道故障時，控制所述業務供電模塊為所述業務模塊上電，并用于完成所述業務模塊的配置，以使所述備用通道上的所述用于網絡節能的網絡節點設備進入可工作狀態。本發明實施例提供的網絡節能方法及網絡設備，通過在工作通道正常工作的情況下控制備用通道上各節點業務模塊掉電，及在工作通道故障的情況下通過通訊模塊控制備用通道上各節點業務模塊上電、配置，使備用通道進入可工作狀態，不僅減少了網絡在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通過通訊模塊控制業務模塊上電、配置，實現了備用通道的快速恢復，滿足了網絡中工作通道的快速倒換。
圖I為本發明實施例提供的一種網絡節能方法的流程圖；圖2為本發明實施例提供的另一種網絡節能方法的流程圖；圖3a為圖2所示實施例中網絡節能方法所應用的OTN網絡示意圖；圖3b為圖3a所示OTN網絡的備用通道中下插節能使能標志的示意圖；
圖3c為圖3a所示OTN網絡的告警屏蔽就緒的示意圖；圖3d為圖3a所不OTN網絡進入網絡節能狀態的不意圖；圖3e為圖3a所示OTN網絡發生故障的示意圖；圖3f為圖3a所示OTN網絡節能不使能的示意圖；圖3g為圖3a所示OTN網絡中備用通道上業務模塊激活的示意圖；圖3h為圖3a所示OTN網絡備用通道恢復的示意圖；圖4為本發明實施例提供的用于網絡節能的網絡節點設備的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。圖I為本發明實施例提供的一種網絡節能方法的流程圖。如圖I所示，網絡節能方法包括步驟11、當業務所在工作通道正常時，所述業務所在的備用通道中各節點的業務模塊在通訊模塊的控制下掉電。具體地，在工作通道正常工作的情況下，源端節點可在備用通道發送用于指示節能的節能使能標志。如對于OTN網絡,源端節點可通過光監控信道(optical supervisorychannel,0SC)協議發送節能使能標志。換句話說，可將OSC消息中的某個字段用來標識是否節能使能，如將該字段設置為“O”以表示節能使能。所述通訊模塊接收所述工作通道的源端節點發送的用于指示節能的節能使能標志；所述通訊模塊在節點根據所述節能使能標志，控制所述業務模塊掉電。所述通訊模塊還可接收所述工作通道的宿端節點返回的告警屏蔽信號，以屏蔽由于備用通道上的業務模塊掉電產生的告警信號。步驟12、當所述工作通道故障時，所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下上電并完成配置，所述備用通道上的各節點進入可工作狀態。所述通訊模塊接收來自故障所在工作通道的宿端節點的用于指示啟用備用通道的節能不使能標志，具體地，工作通道發生故障時，故障的下游節點發送業務告警給故障所在工作通道的宿端節點，宿端節點接收到業務告警后，生成節能不使能標志，以恢復備用通道中的業務模塊；所述通訊模塊根據所述節能不使能標志控制所述業務模塊上電并完成配置。所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下完成配置包括所述通訊模塊將存儲在橋接子模塊中的配置文件直接發送到所述業務模塊中，完成所述業務模塊的配置。其中橋接子模塊用于在業務模塊和通訊模塊中的CPU之間起到橋接作用，橋接子模塊可采用現場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array, FPGA)來實現。本發明實施例中，橋接子模塊還可以用來保存業務模塊的配置。所述工作通道的源端節點的備用單元恢復后，發送備用通道恢復標志；所述工作通道的宿端節點接收到所述備用通道恢復標志后，根據業務好壞從所述 備用通道中選擇一個備用通道作為新的工作通道。其中，源端節點的備用單元即源端節點的備份業務板，作為備用通道的一個節點，當業務所在工作通道正常時，源端節點的備用單元中業務模塊同樣在通訊模塊的控制下掉電。當業務所在工作通道故障時，源端節點的備用單元中業務模塊在通訊模塊的控制下上電并完成配置，進入可工作狀態，即源端節點的備用單元完成恢復。所述網絡可為光傳輸網絡(Optical Transmission Network, OTN),也可為同軸電纜傳輸網絡、雙絞線傳輸網絡等其他傳輸網絡。所述節能使能標志、告警屏蔽信號、節能不使能標志及備用通道恢復標志通過光監控信道OSC協議進行傳輸。本實施例中，網絡節能方法通過在工作通道正常工作的情況下控制備用通道上各節點業務模塊掉電，及在工作通道故障的情況下通過通訊模塊控制備用通道上各節點業務模塊上電、配置，使備用通道進入可工作狀態，不僅減少了網絡在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通過通訊模塊控制業務模塊上電、配置，實現了備用通道的快速恢復，滿足了網絡中工作通道的快速倒換。進一步地，通過將掉電的業務模塊的配置文件保存在通訊模塊的橋接子模塊中，更快速地實現了業務模塊的配置，使得備用通道更快的得到恢復，工作通道也更快速的完成倒換。圖2為本發明實施例提供的另一種網絡節能方法的流程圖。本實施例的應用環境為OTN網絡，該OTN網絡采用1+1網絡冗余保護方案。如圖3a所示，節點A 節點D均設置有主業務板和備份業務板，節點A、節點C及節點B的主業務板位于工作通道上，節點A、節點B配置SNCP業務，節點A及節點B的備份業務板與節點D位于備用通道上。換句話說，ACB路徑為工作通道，ADB路徑為備用通道。業務源端雙發，宿端選收，中間節點業務穿通，換句話說，是指源端節點業務發往工作通道和備用通道兩個方向，宿端節點從工作通道和備用通道中選擇一路作為宿端業務，中間節點不是業務的源宿端，對業務進行透傳即把業務穿通過去，不做處理。網絡節能體現在備用通道不用時耗電量盡可能低，又要保證備用通道倒換為工作通道時的時間盡可能短，即工作通道故障時，備份業務板上電到業務恢復時間能夠滿足網絡倒換時間(< 50毫秒)。具體方法包括步驟21、工作通道和備用通道均正常工作，都無故障，5分鐘后，源端節點在備用通道通過OSC信息連續下插“節能使能”標志，如圖3b所示。步驟22、工作通道宿端節點檢測到“節能使能”標志后，回告“告警屏蔽就緒”信號，如圖3c所示。
步驟23、工作通道源端節點檢測到“告警屏蔽就緒”信號預設時間后，如可根據實際情況將該時間設定為I分鐘，如圖3d所示，圖3中所示的灰色塊均掉電，即節點A、節點B的備份業務板即節點A、節點B在備用通道上的業務模塊，分別在節點A、節點B在備用通道上的通訊模塊的控制下進入掉電模式，由于節點D的主業務板及備份業務板均在備用通道上，因此兩塊業務板上的業務模塊在各自通訊模塊的控制下進入掉電模式，進入網絡節能狀態。當工作通道發生故障時，網路節能倒換過程如下步驟24、工作通道上節點A到節點C之間的單向線路故障后，下游節點C檢測到業務故障，如圖3e所示，下游節點C發送“業務告警”信號到節點B。步驟25、檢測到業務故障后，節點B將OSC開銷信息的“節能使能”標志指示改為“節能不使能”，發送到備用通道上，如圖3f所示。
步驟26、備用通道各節點檢測到“節能不使能”標志后，如圖3g所示，業務模塊或芯片在通訊模塊控制下上電，通訊模塊將存儲在橋接子模塊中的配置文件發送到業務模塊或芯片，快速配置業務模塊或芯片，使得業務模塊或芯片快速激活。通過驗證，可以做到在10毫秒(ms)以內激活業務模塊或芯片。步驟27、源端節點在備用通道上的業務模塊恢復后，發送“備用通道恢復”標志，如圖3h所示。步驟28、宿端節點根據源端節點的“備用通道恢復”標志，再根據接收到的業務好壞，選收備用通道，如果從備用通道接收的業務完好，則選收該備用通道，倒換完成，如圖3f所示；否則，不倒換。假設工作通道BCA上，節點C到節點A之間的單向線路故障，則節點B為源端節點，節點A為端點節點，節能方法與上述方法類似，只是執行主體做適應性改變。本實施例中，主要由CPU與FPGA構成的通訊模塊正常工作，不影響現有如包加載、性能、告警等軟件架構。業務模塊獨立供電，在待機狀態下，業務模塊中的業務處理芯片、光模塊等耗電大的模塊零功耗。轉熱時即業務模塊恢復時，通訊模塊控制業務模塊上電，并配置好業務模塊，快速轉熱。并且“節能不使能”標志即轉熱指令來自OSC時分復用(Time DivisionMultiplexing, TDM)開銷時隙,這樣的處理簡單、可靠、快速。假設一個滿配置的OTN設備子架，一半線卡為冗余保護單板，若實現冗余線卡的溫備份即備用通道上的業務模塊節能，節能效果較為明顯，子架能耗可降低25%左右。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。圖4為本發明實施例提供的用于網絡節能的網絡節點設備的結構示意圖。如圖4所示，用于網絡節能的網絡節點設備包括通訊模塊41、業務模塊42、通訊供電模塊43及業務供電模塊44，通訊供電模塊43與所述通訊模塊41連接，用于為所述通訊模塊41供電。業務供電模塊44與所述通訊模塊41及業務模塊42連接，用于在所述通訊供電模塊43的控制下為所述業務模塊42供電。所述通訊模塊41用于在所述網絡節點設備所在的備用通道保護的業務所在工作通道正常時，控制所述業務供電模塊44停止為所述業務模塊42供電，還用于在所述工作通道故障時，控制所述業務供電模塊44為所述業務模塊42上電，并用于完成所述業務模塊42的配置，以使所述備用通道上的所述用于網絡節能的網絡節點設備進入可工作狀態。完成所述業務模塊42的配置時，所述通訊模塊41可具體用于將存儲在橋接子模塊中的配置文件直接發送到所述業務模塊中，完成所述業務模塊的配置。橋接子模塊詳見上述方法實施例中橋接子模塊的說明。所述通訊模塊可包括第一接收子模塊及第一控制子模塊。
第一接收子模塊用于在控制所述業務模塊掉電之前，所述備用通道中各節點的業務模塊接收所述工作通道的源端節點發送的用于指示節能的節能使能標志，及所述工作通道的宿端節點返回的告警屏蔽信號；第一控制子模塊用于根據所述告警屏蔽信號，控制所述業務模塊掉電。進一步地，所述通訊模塊可包括第二接收子模塊及第二控制子模塊。第二接收子模塊用于在控制所述業務模塊上電并完成配置之前，接收來自故障處的下游節點的用于指示啟用備用通道的節能不使能標志；第二控制子模塊用于根據所述節能不使能標志控制所述業務模塊上電并完成配置。在所述網絡節點設備作為網絡的工作通道源端節點的情況下，所述通訊模塊還可包括節能指示發送子模塊及備用通道恢復指示發送子模塊。節能指示發送子模塊用于在所述工作通道工作正常的情況下，向所述備用通道發送用于指示節能的節能使能標志；備用通道恢復指示發送子模塊用于在所述第二控制子模塊控制所述業務模塊上電并完成配置后，向所述工作通道的宿端節點發送備用通道恢復標志。在所述網絡節點設備作為網絡的工作通道宿端節點的情況下，所述通訊模塊還可包括回告子模塊及備用恢復接收子模塊。回告子模塊用于在所述第一接收子模塊接收到所述工作通道源端節點發送的節能使能標志后，返回告警屏蔽信號；備用恢復接收子模塊用于接收所述工作通道源端節點發送的備用通道恢復標志；所述網絡節點設備還可包括倒換模塊，用于在所述備用恢復接收子模塊接收到所述備用通道恢復標志后，根據業務好壞從所述備用通道中選擇一個備用通道作為新的工作通道。在所述網絡節點設備作為所述工作通道的宿端節點設備的情況下，所述通訊模塊還用于在所述工作通道故障的情況下，向所述備用通道發送用于指示啟用備用通道的節能不使能標志。所述用于網絡節能的網絡節點設備為光傳輸網絡0ΤΝ，所述通訊模塊用于通過光監控信道OSC協議傳輸所述節能使能標志、告警屏蔽信號、節能不使能標志及備用通道恢
ο
本實施例中，用于網絡節能的網絡設備當處于備用通道上時，通過通訊模塊在工作通道正常工作的情況下控制自身業務模塊掉電，及在工作通道故障的情況下通過通訊模塊控制業務模塊上電、配置，使得網絡設備進入可工作狀態，不僅減少了網絡設備在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通過通訊模塊控制業務模塊上電、配置，實現了快速恢復，滿足了網絡中工作通道的快速倒換。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進 行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種網絡節能方法，其特征在于，包括 當業務所在工作通道正常時，所述業務所在的備用通道中各節點的業務模塊在通訊模塊的控制下掉電； 當所述工作通道故障時，所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下上電并完成配置，所述備用通道上的各節點進入可工作狀態。
2.根據權利要求I所述的網絡節能方法，其特征在于，所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下完成配置包括 所述通訊模塊將存儲在橋接子模塊中的配置文件直接發送到所述業務模塊中，完成所述業務模塊的配置。
3.根據權利要求I或2所述的網絡節能方法，其特征在于，網絡的備用通道中各節點的業務模塊在通訊模塊的控制下掉電之前包括 所述通訊模塊接收所述工作通道的源端節點發送的用于指示節能的節能使能標志； 網絡的備用通道中各節點的業務模塊在通訊模塊的控制下掉電包括所述通訊模塊在節點根據所述節能使能標志控制所述業務模塊掉電。
4.根據權利要求I或2所述的網絡節能方法，其特征在于，所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下上電并完成配置之前包括 所述通訊模塊接收來自故障所在工作通道的宿端節點的用于指示啟用備用通道的節能不使能標志； 所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下上電并完成配置包括所述通訊模塊根據所述節能不使能標志控制所述業務模塊上電并完成配置。
5.根據權利要求I或2所述的網絡節能方法，其特征在于，所述工作通道的源端節點的備用單元恢復后，發送備用通道恢復標志； 所述工作通道的宿端節點接收到所述備用通道恢復標志后，從所述備用通道中選擇一個備用通道作為新的工作通道。
6.根據權利要求I或2所述的網絡節能方法，其特征在于，所述網絡為光傳輸網絡。
7.根據權利要求3或4或5所述的網絡節能方法,其特征在于,所述節能使能標志、節能不使能標志及備用通道恢復標志通過光監控信道協議進行傳輸。
8.一種用于網絡節能的網絡節點設備，包括通訊模塊及業務模塊，其特征在于，還包括 通訊供電模塊，與所述通訊模塊連接，用于為所述通訊模塊供電； 業務供電模塊，與所述通訊模塊及業務模塊連接，用于在所述通訊供電模塊的控制下為所述業務模塊供電； 所述通訊模塊，用于在所述網絡節點設備所在的備用通道保護的業務所在工作通道正常時，控制所述業務供電模塊停止為所述業務模塊供電，還用于在所述工作通道故障時，控制所述業務供電模塊為所述業務模塊上電，并用于完成所述業務模塊的配置，以使所述備用通道上的所述用于網絡節能的網絡節點設備進入可工作狀態。
9.根據權利要求8所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，所述通訊模塊具體用于將存儲在橋接子模塊中的配置文件直接發送到所述業務模塊中，完成所述業務模塊的配置。
10.根據權利要求8或9所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，所述通訊模塊包括 第一接收子模塊，用于在控制所述業務模塊掉電之前，所述備用通道中各節點的業務模塊接收所述工作通道的源端節點發送的用于指示節能的節能使能標志，及所述工作通道的宿端節點返回的告警屏蔽信號； 第一控制子模塊，用于根據所述告警屏蔽信號，控制所述業務模塊掉電。
11.根據權利要求8或9所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，所述通訊模塊包括 第二接收子模塊，用于在控制所述業務模塊上電并完成配置之前，接收來自故障處的下游節點的用于指示啟用備用通道的節能不使能標志； 第二控制子模塊，用于根據所述節能不使能標志控制所述業務模塊上電并完成配置。
12.根據權利要求11所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，在所述網絡節點設備作為網絡的工作通道源端節點的情況下，所述通訊模塊還包括 節能指示發送子模塊，用于在所述工作通道工作正常的情況下，向所述備用通道發送用于指示節能的節能使能標志； 備用通道恢復指示發送子模塊，用于在所述第二控制子模塊控制所述業務模塊上電并完成配置后，向所述工作通道的宿端節點發送備用通道恢復標志。
13.根據權利要求10所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，在所述網絡節點設備作為網絡的工作通道宿端節點的情況下，所述通訊模塊還包括 回告子模塊，用于在所述第一接收子模塊接收到所述工作通道源端節點發送的節能使能標志后，返回告警屏蔽信號； 備用恢復接收子模塊，用于接收所述工作通道源端節點發送的備用通道恢復標志； 所述網絡節點設備還包括 倒換模塊，用于在所述備用恢復接收子模塊接收到所述備用通道恢復標志后，根據業務好壞從所述備用通道中選擇一個備用通道作為新的工作通道。
14.根據權利要求8或9所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，在所述網絡節點設備作為所述工作通道的宿端節點設備的情況下，所述通訊模塊還用于在所述工作通道故障的情況下，向所述備用通道發送用于指示啟用備用通道的節能不使能標志。
15.根據權利要求10-13任一項所述的用于網絡節能的網絡節點設備，其特征在于，所述用于網絡節能的網絡節點設備為光傳輸網絡，所述通訊模塊用于通過光監控信道協議傳輸所述節能使能標志、節能不使能標志及備用通道恢復標志。
全文摘要
本發明涉及一種網絡節能方法及網絡設備，網絡節能方法包括當業務所在工作通道正常時，所述業務所在的備用通道中各節點的業務模塊在通訊模塊的控制下掉電；當所述工作通道故障時，所述備用通道中各節點的業務模塊在所述通訊模塊的控制下上電并完成配置，所述備用通道上的各節點進入可工作狀態。通過在工作通道正常工作的情況下控制備用通道上各節點業務模塊掉電，及在工作通道故障的情況下通過通訊模塊控制備用通道上各節點業務模塊上電、配置，使備用通道進入可工作狀態，不僅減少了網絡在工作通道正常工作下消耗的能源，并且通過通訊模塊控制業務模塊上電、配置，實現了備用通道的快速恢復，滿足了網絡中工作通道的快速倒換。
文檔編號H04L12/10GK102726001SQ201180001407
公開日2012年10月10日 申請日期2011年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者劉治國, 唐石平, 常天海, 閻君 申請人:華為技術有限公司