专利名称：一种自动交换光网络中实现业务保护的方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，特别在自动交换光网络技术领域中 涉及一种实现业务保护的方法。
背景技术：
在传统光网络技术领域中，如SDH ( Synchronous Digital Hierarchy, 同步数字体系)、SONET (Synchronous Optical Network,同步光纤网) 和OTN (Optical Transmission Network,光传送网)，主要采用自愈环 的组网形式，其缺点在于带宽利用率不高。而且，传统的光网络技术主 要采用通过网管进行静态配置的方式，配置较为复杂且耗费大量时间。 随着多业务、高带宽、高生存性、快速连接提供等各种需求的提出，使 得现有的网络架构和组网方式受到强烈地冲击，网络拓朴将从传统的以 环网为主演进到以Mesh网(Mesh Network,网状网)为主，相应地， 网络连接提供方式也将从以静态指配的永久连接过渡到以基于信令的 SPC ( Soft Permanent Connection ,库欠7乂久性连4矣)和SC ( Switch Connection,交换连接)为主，其成为了光网络发展的一项核心技术。 因此，这种新型的光传送网络被ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector, 国际电联-标准化部) 组织称为ASON ( Automatically Switched Optical Network ，自动交才奐光 网络)，其引入"控制平面，，理念用于网络连接的建立、修改和维护， 并在网络故障条件下实现连接的恢复。另外，ASON信令实现的方式之 一应用了 IETF (Internet Engineering Task Force,互联网工作4壬务组)开 发的GMPLS ( Generalized Multi - Protocol Label Switching,通用多协议
标签交换)协议。
在Mesh网中，目前常采用的恢复机制有恢复路径预计算、恢复 路径预留资源、恢复路径预选择资源、动态重路由等机制；采用以上不 同恢复机制如何解决工作路径出现故障时保证业务能恢复正常。对此， 目前的研究重点都集中在由首节点单向发起信令建立恢复路径，再把业 务从故障路径切换至恢复路径上。主要过程如下如图l所示，假定A 节点为首节点，当工作路径上的B节点检测到该路径出现故障时，将故 障状态信息通告给工作路径的A节点，然后由A节点负责恢复路径的建 立，即A节点先创建信令消息，然后携带恢复路径信息沿着A节点至J 节点的方向，逐跳建立恢复路径上每个节点的连接，直至完成整个恢复 路径，最后把业务从故障路径切换至恢复路径上，使业务恢复正常。所 创建的"f言令消息,例如RSVP-TE ( resource reservation setup protocol with traffic-engineering extensions, 4十对it量工禾呈扩展的资源子贞留十办i义) 和CR-LDP ( Constrained Route - Label Distribution Protocol,约束路由 LDP)。具体内容请参见IETF的标准草案
"draft-ietf-ccamp画gmpls-recovery-e2e-signaling-03.txt，，, 其中做了详细 说明。
该技术的缺点表现为没有充分发挥自动交换光网络中分布式的特 性，建立恢复路径时仅仅从单一方向(首节点一〉末节点)发起信令， 造成恢复路径建立持续时间长、完成效率低，从而使业务的传送受到牵 制；影响严重时，可能导致业务中断。
发明内容
鉴于上述现有技术方案所存在的问题，本发明的目的在于提供一种 自动交换光网络中实现业务保护的方法，实现恢复路径上的首、末节点 双向发起信令并建立恢复路径，从而可以显著缩短恢复路径的建立时间，
保证业务能恢复正常。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种自动交换光网络中实现业务保护的方法，该方法包括如下步骤
A、 业务所在的工作路径发生故障后，所述工作路径的首节点和末 节点分别相向发起恢复路径建立请求；
B、 恢复路径上的中间节点根据所述恢复路径建立请求建立连接， 并逐跳转发所述恢复路径建立请求，直至完成所述恢复路径的建立；
C、 将业务从所述工作路径倒换至所述恢复路径。
A步骤之前包括根据用户需求配置业务，并激活该业务所在工作 路径的所述首、末节点双向恢复功能。
A步骤中具体包括所述首节点按照标准信令方式创建正向信令消 息并携带该信令消息发起所述恢复路径建立请求，所述正向信令消息增 加设置双向恢复标志位；所述末节点按照扩展信令方式创建反向信令消 息并携带该信令消息发起所述恢复路径建立请求，所述反向信令消息增 加设置双向恢复标志位及扩展对象。
所述正向信令消息的双向恢复标志位与所述反向信令消息的双向恢 复标志位增加设置的赋值相同，两信令消息的双向恢复标志位用于表示 所述恢复路径通过双向恢复功能进行路径建立。
所述反向信令消息增加设置的扩展对象用于表示所述末节点发起建
立所述恢复路径；则所述恢复路径上的节点利用所述扩展对象识别所述 反向信令消息以确定当前恢复路径建立请求是由所述末节点发起的。
所述正向、反向信令消息包含所述恢复路径对应的连接标识及显示 路由对象ERO,所述ERO用于设置所述首、末节点创建所述恢复路径 所经过节点的排列顺序。
B步骤具体包括所述恢复路径上的节点接收当前的恢复路径建立 请求之后，查找本节点状态信息，确定是否接收到所述正向信令消息和
所述反向信令消息；
若仅接收到所述正向信令消息或所述反向信令消息，则建立经过本 节点的连接，并保存当前接收到的信令消息；
若都接收到所述正向、反向信令消息，则根据预先设置的恢复机制 建立经过本节点的连接，并保存当前接收到的信令消息。
所述恢复机制包括预选择资源方式和预留资源方式，
当所设置的恢复机制是预选择资源方式时，则直接采用预选路径作 为经过当前节点的连接；
当所设置的恢复机制是预留资源方式时，若没有建立经过当前节点 的连接，则根据所述正向、反向信令消息设置的路径资源及本节点所具 备的路径资源，选取适合本节点的路径资源建立经过本节点的连接；若 已经建立经过当前节点的连接，则已建立的连接是根据所述反向信令消 息建立，且所述正向信令消息与所述反向信令消息从已设置的路径资源 中选择的路径信息存在沖突时，必须先拆除已建立的连接，再根据所述 正向信令消息选择的路径信息建立当前经过本节点的连接；否则，直接 保留已建立的连接作为当前的连接。
B步骤进一步包括当所述恢复路径上的节点接收到所述正向、反 向信令消息，并根据所述恢复路径建立请求建立经过本节点的连接之后， 则以标准信令方式向所述首节点和/或以扩展信令方式向所述末节点反
馈建立请求确认消息；待所述首、末节点都接收到所述建立请求确认消
息时，相互进行状态通告以确定所述恢复路径建立完毕。
若所述恢复路径上的节点接收了所述恢复路径建立请求之后，根据
所述首节点或所述末节点建立路径失败，则将该失败消息通告至所述首、
末节点，并拆除已建立的恢复路径连接。
与现有技术方案相比，本发明技术方案的有益效果如下 现有技术采用的是工作路径上的首节点负责发起恢复路径的建立，
即由首节点先以标准信令方式创建信令消息，然后单向发起恢复路径建 立，逐跳建立经过恢复路径上每个节点的连接直至末节点完成整条恢复 路径。而本发明提出的技术方案是由工作路径上的首节点和末节点负责 发起恢复路径的建立，即首节点以标准信令方式创建正向信令消息，末 节点以扩展信令方式创建反向信令消息，然后首、末节点相向发起携带 信令消息的恢复路径建立请求，恢复路径上的节点根据接收到的请求建 立经过本节点的连接，直至当前节点接收到正向、反向信令消息并建立 连接完毕，才完成整条恢复路径的建立。假定利用现有技术方案完成恢
复路径建立需要时间T，则利用本发明方案仅仅需要t (T/2<t<T)就 可以完成建立。显然，这能够显著加快路径恢复进程，明显缩短恢复时 间，提高了工作执行效率和可靠性，并且使业务恢复正常，解除了业务 在传送过程中遇到的严重牵制，尽可能避免产生业务中断。另外，本发 明方案应用性强，可以适用的恢复机制包括恢复路径预留资源和恢复 路径预选择资源。
图1是现有技术中恢复路径建立的示意图； 图2是本发明中实现业务保护的流程图； 图3是本发明中恢复路径建立的示意图； 图4是本发明中反向信令消息的Setup对象结构示意图； 图5是本发明中正向、反向信令消息相遇在单个节点的示意图； 图6是本发明中正向、反向信令消息相遇在两节点间的示意图； 图7是本发明中正向、反向信令消息设置的路径资源发生冲突的示 意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结 合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明技术方案的核心思想是当工作路径上的某一个节点检测到 该路径出现故障时，将故障状态信息通告给工作路径上的首、末节点； 首节点以标准信令方式创建正向信令消息，末节点以扩展信令方式创建 反向信令消息，然后首、末节点相向发起携带信令消息的恢复路径建立 请求，恢复路径上的节点根据接收到的请求建立经过本节点的连接，直 至当前节点接收到正向、反向信令消息并建立连接完毕，才完成整条恢 复路径的建立。因此，利用本发明可以显著加快路径恢复进程，明显缩 短恢复时间，提高了工作执行效率和可靠性，使业务恢复正常。
如图2所示，该图是本发明中实现业务保护的流程图，其具体步骤 如下
S101:根据用户需求配置业务，在配置过程中激活业务对应的工作 路径上首、末节点的双向恢复功能。发起信令建立工作路径，同时通过 控制平面确定该工作路径对应的恢复路径所经过的节点信息，并进行保存。
如图3所示，假定当前某业务的工作路径为Wl，保护路径为Pl。 首先通过网管配置业务工作路径的首节点和末节点，并激活两节点的"双 向恢复"功能。所谓"双向恢复功能"指的是工作路径上的首、末节点 能够双向发起信令进行恢复路径建立。
S102:当工作路径发生故障时，工作路径上的某一个节点检测到此 时的故障状态信息，则将该信息通告给工作路径上的首节点和末节点。
如图3所示，Wl发生故障，B节点及E节点均检测到该故障，B 节点把检测到的故障消息通知Wl的首节点(A节点)，E节点把检测 到的故障消息通知Wl的末节点(J节点)。
S103:首节点和末节点4秦收到故障状态信息后，启动保护路径的"双 向恢复"过程；首节点以标准方式创建正向信令消息，末节点以扩展信
令方式创建反向信令消息。
需要做一下说明如图3所示，所谓正向信令消息指的是从首节点 (A节点)至末节点(J节点)的方向实施建立恢复路径的消息；所谓 反向信令消息指的是从末节点(J节点)至首节点(A节点)的方向实 施建立恢复路径的消息。
首节点所创建的正向信令消息中增加设置一个双向恢复标志位，该 标志位表示当前正在通过"双向恢复"的方式建立恢复路径。末节点所 创建的反向信令消息不但增加设置一个双向恢复标志位，而且在所述信 令消息中增加携带新扩展对象，该扩展对象表示"末节点发起恢复路径 建立"；反向信令消息中的其它对象与正向信令消息中的相同。
由于本发明可以采用GMPLS的RSVP-TE信令消息或CR-LDP 信令消息实现整个恢复路径建立过程，如图3所示，以RSVP-TE信令 消息为例描述具体的实现流程。
当工作路径发生故障时，将故障状态信息通告给工作路径上的首节 点(A节点)和末节点(J节点)。首节点(A节点)接收到故障状态 信息后，立即按照标准信令方式创建正向信令消息，该正向信令消息增 加设置双向恢复标志位，即对已有的AdminStatus对象增加设置B位， 且将B设置为1;同时，末节点(J节点)接收到故障状态信息后，立 即按照扩展信令方式创建反向信令消息，该反向信令消息增加设置双向 标志位和扩展对象，即与正向信令消息一样对已有的Admin Status对 象增加设置B位，且将B位设置为1;还另外添加了 Setup对象，并设 置对象中的D位为1。如图4所示，Setup对象的结构内容主要有Length 表示对象长度，以byte (字节)为单位；Class-Num表示类型号；C-Type 表示子类型号；Destination (D)表示是否从末节点发起恢复路径建立请
求。
增加设置双向恢复标志位，目的是为了与前述的激活"双向恢复功 能"相映射，即在每个节点收到该双向恢复标识位时判断出当前的恢复 路径是通过双向恢复功能进行路径建立的。对于反向信令消息中添加的
Setup对象，目的是为了使恢复路径上的节点可以利用该扩展对象识别 出反向信令消息，以确定当前恢复路径建立请求是由末节点发起的及后 续路径建立的方向，而且也可以识别出该信令的终结点是否是标准信令 中的源节点。
除了以上所述的对信令消息增加设置内容外，也针对信令消息本身 所包含的连接标识和ERO (Explicit Route Object,显式路由对象)进行 设置。其中，对于连接标识而言，正向、反向信令消息包含相同的连接 标识，该连接标识都指的是Pl。对于ERO而言，正向、反向信令消 息都设置建立恢复路径所经过节点的排列顺序，且其内容是相同的；但 是由于反向信令消息中增加设置了 Setup对象，受该扩展对象的作用 下，使得执行反向信令消息中ERO的设置与执行正向信令消息中ERO 的设置相反，如图3所示，关于正向信令消息，其执行表现为A节点 —>C节点一〉D节点一〉F节点一〉G节点一〉1节点一>J节点，即从首节 点(A节点)至末节点(J节点)实施建立恢复路径；关于反向信令消 息，其执行表现为J节点一〉1节点一〉G节点一〉F节点一〉D节点一〉C 节点一〉A节点，即从末节点(J节点)至首节点(A节点)实施建立恢 复路径。
S104:首节点携带正向信令消息向着末节点的方向发起恢复路径建 立请求，同时，末节点携带反向信令消息也发起恢复路径的建立请求。
如图3所示，首节点(A节点)携带正向信令消息按照A节点至J 节点的方向发起恢复路径建立请求创建LSPPll，此时末节点(J节点) 携带反向信令消息按照J节点至A节点的方向发起恢复路径建立请求创
建LSP P12。需要做一下说明，Pll和P12分别表示路径的逻辑连接标 识，即Pll指的是首节点(A节点)建立的恢复路径连接，P12指的是 末节点(J节点)建立的恢复路径连接，目的是将两条连接在逻辑上进 行区分，但其都属于同一条恢复路径，即Pll和P12两信令消息中包 含相同的LSP ID。
S105:节点接收到恢复路径建立请求后，启动信令状态信息检测， 包括检测是否接收到对端恢复路径建立请求(信令消息相遇在某节点 上)，以及是否根据对端恢复路径建立请求已完成建立经过本节点的连 接(信令消息相遇在两节点之间)；根据所检测到不同的信息情况做相 应处理，建立经过本节点的连接，并保存所接收到的恢复路径建立请求 的信令消息。下面分三种情况进行详细说明。
第一种情况节点仅接收到首节点或末节点发起的恢复路径建立请 求，则直接根据正向信令消息或反向信令消息建立经过本节点的连接。
第二种情况节点同时接收到首节点和末节点发起的恢复路径建立
请求，如图5所示，正向、反向信令消息相遇在该节点，会产生一些中 间状态，并根据恢复机制的选择方式，即预留资源方式和预选择资源方 式的不同，做相应的处理。 (1 )预留资源的方式
本节点根据正向、反向信令消息中设置的路径资源及本节点所具备 的路径资源，选取适合本节点的路径资源建立路径连接，即C节点根据 信令消息中的标签对象进行一定的本地资源决策，再选择两信令消息中 的标签。
(2)预选择资源的方式
由于Pll和P12的所有资源已经选定，即不需要根据标签对象进行
资源决策，只需要按照预选的路径信息完成数据平面的连接。
第三种情况节点接收到首节点或末节点发起的恢复路径建立请求
之前，已经接收到了对端(末节点或首节点发起的)恢复路径建立请求， 且根据对端恢复路径建立请求完成建立经过本节点的连接(信令消息相 遇在两节点间)。
如图6所示，两条信令消息相遇在B节点和C节点之间，即B节点 在接收到反向信令消息之前已经接收到了正向信令消息，且根据正向信 令消息已建立经过B节点的连接；同时C节点在接收到正向信令消息之 前已经接收到了反向信令消息，且根据反向信令消息已建立经过C节点 的连接。显然，正向、反向信令消息分别在两节点间相遇，会产生一些 中间状态，这种情况下需要根据恢复机制的选择方式，即预留资源方式 和预选择资源方式的不同，做相应的处理。 (1 )预留资源的方式
当正向、反向信令消息中所设置的路径资源在B节点和/或C节点产 生冲突时，由于这种资源方式只是预留，两信令消息在B节点和C节点 分别做路径连接处理时，很可能会出现错连情况；所以，本文规定首节 点发起的正向信令消息为主信令消息，其有选择资源的决策权。如图7 所示，由于正向信令消息设置的路由资源(B、 C节点中的实线)与反 向信令消息设置的路由资源(B、 C节点中的虚线)产生冲突，选择根 据正向信令消息建立连接。因此，a、对于B节点而言，其最先接收到 包含正向信令消息的恢复路径建立请求，则无论正向、反向信令消息所 设置的路径资源是否产生冲突，都保留已建立的连接作为当前所经过的 连接，反向信令消息到达时不再做路径连接处理。b、对于C节点而言， 若正向、反向信令消息所设置的路径资源产生冲突，则根据本文所规定 正向信令消息是主信令消息的原则，在c节点处拆除已有的根据反向信
令消息建立的连接，并根据正向信令消息中的标签对象情况，重新建立 路径连接；若没有产生冲突，则保留已建立的连接作为当前所经过的连 接，正向信令消息到达时不再做路径连接处理。
(2)预选择资源的方式
由于P1的所有资源已经选定，则正向、反向信令消息所设置的路径 资源不会产生冲突，即不会因为错连而需要根据标签对象进行资源决策， 只需要按照预选的路径信息完成数据平面的连接。
S106:待当前节点接收到了正向、反向信令消息并完成建立经过该 节点的连接之后，分别向首、末节点反馈建立请求确认消息。
如图5所示，对于第二种情况，正向、反信令消息相遇在C节点处， 则C节点同时从两个相反方向出发，以标准信令方式向首节点(A节点) 及以扩展信令方式向末节点(E节点)反馈建立请求确认消息；对于第 三种情况，如图6所示，正向、反信令消息在B节点和C节点间相遇， 则Pll上的C节点以标准信令方式反向反馈建立请求确认消息至首节 点(A节点)，P12上的B节点以扩展信令方式反向反馈建立请求确认 消息至末节点(D节点)。直至两建立请求确认消息返回到首节点和末
节点o
S107:待首、末节点接收到建立请求确认消息后，表明首、末节点 分别建立完成所负责的连接，并相互进行状态通告以确定整条恢复路径 建立完毕；再把业务从发生故障的工作路径切换至恢复路径上，使业务 恢复正常。
如图3所示，如果在P11和P12的建立过程中，其中之一或两者发 生建立失败，则立即通告Pl的首、末节点拆除已建立的连接。同时， 首节点重新进行恢复路径计算，获取新的恢复路径所经过的节点信息。 然后转至步骤S103进行后续路径建立。
综上所述，采用本发明技术方案，能够显著加快路径恢复进程，所 需要的时间远远少于"单向恢复"路径建立所用的时间，提高了工作执 行效率和可靠性，解除了业务在传送过程中遇到的严重牵制，尽可能避 免产生业务中断。以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并 不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围 内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因 此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种自动交换光网络中实现业务保护的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤A、业务所在的工作路径发生故障后，所述工作路径的首节点和末节点分别相向发起恢复路径建立请求；B、恢复路径上的中间节点根据所述恢复路径建立请求建立连接，并逐跳转发所述恢复路径建立请求，直至完成所述恢复路径的建立；C、将业务从所述工作路径倒换至所述恢复路径。
2、 根据权利要求1所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，A步骤之前包括根据用户需求配置业务，并激活该 业务所在工作路径的所述首、末节点双向恢复功能。
3、 根据权利要求1或2所述的一种自动交换光网络中实现业务保护 的方法，其特征在于，A步骤中具体包括所述首节点按照标准信令方 式创建正向信令消息并携带该信令消息发起所述恢复路径建立请求，所 述正向信令消息增加设置双向恢复标志位；所述末节点按照扩展信令方 式创建反向信令消息并携带该信令消息发起所述恢复路径建立请求，所 述反向信令消息增加设置双向恢复标志位及扩展对象。
4、 根据权利要求3所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，所述正向信令消息的双向恢复标志位与所述反向信令 消息的双向恢复标志位增加设置的赋值相同，两信令消息的双向恢复标 志位用于表示所述恢复路径通过双向恢复功能进行路径建立。
5、 根据权利要求3所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，所述反向信令消息增加设置的扩展对象用于表示所述末节点发起建立所述恢复路径；则所述恢复路径上的节点利用所述扩展 对象识别所述反向信令消息以确定当前恢复路径建立请求是由所述末节 点发起的。
6、 根据权利要求3所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，所述正向、反向信令消息包含所述恢复路径对应的连 接标识及显示路由对象ERO,所述ERO用于设置所述首、末节点创建 所述恢复路径所经过节点的排列顺序。
7、 根据权利要求3所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，B步骤具体包括所述恢复路径上的节点接收当前的 恢复路径建立请求之后，查找本节点状态信息，确定是否接收到所述正 向信令消息和所述反向信令消息；若仅接收到所述正向信令消息或所述反向信令消息，则建立经过本 节点的连接，并保存当前接收到的信令消息；若都接收到所述正向、反向信令消息，则根据预先设置的恢复机制 建立经过本节点的连接，并保存当前接收到的信令消息。
8 、根据权利要求7所述的 一 种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，所述恢复机制包括预选择资源方式和预留资源方式，当所设置的恢复机制是预选择资源方式时，则直接采用预选路径作 为经过当前节点的连接；当所设置的恢复机制是预留资源方式时，若没有建立经过当前节点 的连接，则根据所述正向、反向信令消息设置的路径资源及本节点所具 备的路径资源，选取适合本节点的路径资源建立经过本节点的连接；若 已经建立经过当前节点的连接，则已建立的连接是根据所述反向信令消 息建立，且所述正向信令消息与所述反向信令消息从已设置的路径资源 中选择的路径信息存在沖突时，必须先拆除已建立的连接，再根据所述 正向信令消息选择的路径信息建立当前经过本节点的连接；否则，直接保留已建立的连接作为当前的连接。
9、根据权利要求3所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的方 法，其特征在于，B步骤进一步包括当所述恢复路径上的节点接收到 所述正向、反向信令消息，并根据所述恢复路径建立请求建立经过本节 点的连接之后，则以标准信令方式向所述首节点和/或以扩展信令方式向所述末节点反馈建立请求确认消息；待所述首、末节点都接收到所述建 立请求确认消息时，相互进行状态通告以确定所述恢复路径建立完毕。
10、根据权利要求1所述的一种自动交换光网络中实现业务保护的 方法，其特征在于，若所述恢复路径上的节点接收了所述恢复路径建立 请求之后，根据所述首节点或所述末节点建立路径失败，则将该失败消 息通告至所述首、末节点，并拆除已建立的恢复路径连接。
全文摘要
本发明涉及网络通信技术领域，特别公开了一种自动交换光网络中实现业务保护的方法，该方法包括如下步骤A.业务所在的工作路径发生故障后，所述工作路径的首节点和末节点分别相向发起恢复路径建立请求；B.恢复路径上的中间节点根据所述恢复路径建立请求建立连接，并逐跳转发所述恢复路径建立请求，直至完成所述恢复路径的建立；C.将业务从所述工作路径倒换至所述恢复路径。利用本发明方法显著加快路径恢复进程，明显缩短恢复时间，提高了工作执行效率和可靠性，保证业务能恢复正常。
文档编号H04B10/20GK101102521SQ200610061488
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月3日 优先权日2006年7月3日
发明者徐慧颖, 章发太, 许用梁 申请人:华为技术有限公司