专利名称：一种光传输网络业务的保护方法
技术领域：
本发明涉及光传输网领域，尤其涉及一种光传输网络业务的保护方法。
背景技术：
随着社会的进步，科学技术的发展，人类已开始进入信息时代，而高度发达的信息社会要求得到更高质量的信息服务，以实现多种多样的信息业务。同步数字体系(SDHSynchronous Digital Hierarchy)和同步光纤网(SONETSynchronous Optical Network)正是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用热点。作为电信骨干网的传送技术，SDH/SONET从一开始就考虑到网络可靠性的重要，在该体系当中包含了一系列的保护技术如子网连接保护(SNCPSub-Network Connection Protection)、复用段保护(MSPMultiplex SectionProtection)等等。这些保护技术使得用户的业务在光纤发生故障的时候，能够在较短时间内(一般为50ms之内)切换到保护的路径，使得用户的语音、数据等业务迅速恢复，基本上不会受到影响。
图1a、图1b为子网连接保护技术工作原理示意图，A、B是两个光传输网的网元，A->B有两根光纤，B->A也有两根光纤，A、B两个网元之间有业务流。其中实线为业务的工作路径所经过的光纤，虚线为保护路径所经过的光纤。A网元将发向B网元的业务向工作路径和保护路径都同时发送，而B网元则从两根来自A网元的光纤当中选择业务质量好的一路接收。反过来，B网元到A网元的业务也类似。AB网元之间的光纤可以经过各种光传输网的网络拓扑形态，而不仅仅限于一个光网络自愈环(SHRSelf-healing Ring)。当故障发生的时候，例如A->B的工作路径所在光纤故障，这时，B网元可以发现来自工作路径的业务已经失效，自动切换选择接收来自保护路径的业务，从而保障了业务的正常。但是上述SNCP保护技术方案仍然存在一定的不足，当工作路径和保护路径的光纤都发生故障之后，业务将无法保护。
图2a、图2b为复用段保护技术示意图，在这种保护技术当中，两个方向的光纤各取一半容量作为对方的保护容量。通过光传输网数据帧当中K字节开销传递倒换的信令，实现某一方向光纤断纤时，在业务的源节点进行桥接，在业务的宿节点进行选收，完成对业务的保护。本质上来说，从MSP环当中的业务宿节点来看，因为每个局向有一根入光纤，有一根出光纤。其他节点过来的业务仍然只有两根光纤可以输入，也就是只有两条路径(工作路径和保护路径)可以选择接收业务信号。当这工作路径和保护路径的业务信号都发生失效，业务仍然得不到保护。
另外，上述现有技术的两种方案中，两根光纤互为保护，仅传输一个业务，光纤容量利用率低。
发明内容
本发明提供一种可靠性高、光纤利用率高的光传输网络业务的保护方法，包括以下步骤A在业务源端和宿端之间指定两条或两条以上的传输通道作为工作路径的保护路径，业务源端把业务信号复制并同时发送到工作路径和指定的保护路径；B业务宿端监测来自工作路径和所有保护路径的业务信号，若工作路径业务信号正常，则通过业务宿端的交叉连接选择矩阵选收来自工作路径的业务信号；否则，切换交叉连接选择矩阵，选择某一业务信号正常的保护路径接收业务信号。
所述保护路径设有优先级，当监测到工作路径的业务信号失效时，切换所述交叉连接选择矩阵，选择高优先级的业务信号正常的保护路径接收业务信号。
根据本发明的上述方法，在业务宿端选择某一保护路径接收业务信号后，若监测到工作路径的业务信号恢复，在经过设定的等待恢复时间后，如果工作路径的业务信号仍然保持正常，则切换交叉连接选择矩阵，选择从工作路径接收业务信号。
所述步骤B中，在业务宿端选择某一保护路径接收业务信号后，若监测到该保护路径的业务信号失效，则切换交叉连接选择矩阵，选择另一业务信号正常的保护路径接收业务信号。
根据本发明的上述方法，若业务宿端监测到某一保护路径的业务信号失效，则将该保护路径从指定的保护路径中删除；若再监测到该保护路径的业务信号恢复，则将该保护路径重新加入到指定的保护路径中。
所述工作路径和保护路径的物理介质为光纤、电缆、微波。
本发明另提供一种光传输网络业务的保护方法，包括以下步骤A在业务源端和宿端之间指定两条或两条以上的传输通道作为一工作路径的保护路径，所述工作路径上传送主业务信号，所述保护路径上传送额外业务信号；B业务宿端监测工作路径和所有保护路径的业务信号，若工作路径的主业务信号正常，则通过业务宿端的交叉连接选择矩阵接收来自工作路径的主业务信号；若工作路径的主业务信号失效，则通过某一业务信号正常的保护路径向业务源端发送桥接请求信令；C业务源端接收该信令，切断该保护路径额外业务信号的发送，将工作路径的主业务信号复制并发送到该保护路径，同时将桥接确认信令通过该保护路径发送给业务宿端；D业务宿端接收桥接确认信令，切换交叉连接选择矩阵，选择此保护路径接收主业务信号。
所述保护路径设有优先级，当监测到工作路径的主业务信号失效时，选择高优先级的业务信号正常的保护路径向业务源端发送桥接请求信令。
根据本发明的上述方法，若业务宿端在一设定时间内接收不到源端的确认信令，则通过该保护路径向业务源端重复发送桥接请求信令，若仍接收不到确认信令，则通过另一个保护路径发送桥接请求信令。
根据本发明的上述方法，还包括以下步骤b1在业务宿端选择保护路径接收主业务信号后，若监测到工作路径的业务信号恢复，在经过设定的等待恢复时间后，如工作路径业务信号仍然保持正常，则切换交叉连接选择矩阵，选择从工作路径接收主业务信号，并通过工作路径向业务源端发送取消桥接请求信令；b2业务源端接收取消请求信令，取消所有的复制业务的桥接，恢复额外业务在保护路径的发送，并通过工作路径向业务宿端发送桥接取消确认信令；b3业务宿端收到该取消确认信令后，恢复额外业务的接收。
若业务宿端监测到某一保护路径的业务信号失效，则将该保护路径从指定的保护路径中删除；若再监测到该保护路径的业务信号恢复，则将该保护路径重新加入到指定的保护路径中。
所述工作路径和保护路径的物理介质为光纤、电缆或微波。
本发明方法为用户的业务提供了更为可靠的保护，提高了业务的生存能力和网络的自愈能力；对于协议倒换模式，在提高保护可靠度的同时，还能保证正常情况下的带宽的有效利用。
图1a现有技术中子网连接保护正常情况示意图；图1b现有技术中子网连接保护光纤失效时倒换示意图；图2a现有技术中复用段保护正常情况示意图；图2b现有技术中复用段保护光纤失效时倒换示意图；图3本发明无协议切换模式正常情况业务流程示意图；图4本发明无协议切换模式工作路径失效时业务流程示意图；图5本发明无协议切换模式工作路径和部分保护路径失效时业务流程示意图；图6本发明协议切换模式正常情况业务流程示意图；图7本发明协议切换模式信令交互流程；图8本发明协议切换模式工作路径失效时业务流程示意图；图9本发明协议切换模式工作路径和部分保护路径失效时业务流程示意图。
具体实施例方式
本发明在应用当中可以有两种应用模式，第一种模式——无协议切换模式，即源端永久桥接模式，保护路径在任何时候都复制工作路径上的业务。第二种模式——协议切换模式，即源端动态桥接模式，保护路径在正常情况下可以走一些额外的业务信号，只在倒换的情况下才使用。下面分别对这两种模式的应用方案进行说明，以工作路径受两条保护路径的情况为例。
一、无协议切换模式1、正常情况的业务流向和选收情况如图3所示，A和B为光传输网络当中的两个网元，A有一个端口输入，三个端口输出到光纤，B端有三个端口从光纤输入信号，有一个端口输出到其他设备(实际中有更多的输入和输出端口，这里只说明本方案用到的几个端口)。用户业务从A网元输入最终从B网元输出。此时，A网元为业务源端，B网元为业务宿端。业务信号从W路径发送，指定P1和P2为保护路径，同时P1的优先级高于P2，如果不预先设定保护业务的优先级，则选收时按照缺省的保护路径进行。
A网元将输入端口输入的业务信号，复制并同时发送到三个输出端口。B网元对应于各个来自于A网元的业务输入路径的端口进行业务信号质量的监测。监测条件可以是告警指示信号、误码越限、线路信号丢失等告警信息。网元B的内部置有交叉连接选择矩阵。正常情况下，网元B的交叉连接选择矩阵选收来自工作路径W的信号，并从输出端口输出。
2、工作路径失效时的业务流向和选收情况当B网元的输入端口监测到来自工作路径W的信号失效，则B网元切换交叉连接选择矩阵选收来自保护路径P1的业务信号，如图4所示，业务可以及时受到保护。
3、工作路径和部分保护路径失效时的业务流向和选收情况
当保护路径P1发生故障，导致业务信号失效，B网元切换交叉连接选择矩阵，选择接收来自保护路径P2的业务信号，如图5所示，业务仍然可以受到保护。
4、部分保护路径失效时的业务流向和选收情况若某一保护路径的业务信号失效，则B网元将该保护路径从指定的保护路径中删除；若再监测到该保护路径的业务信号恢复，则将该保护路径重新加入到指定的保护路径中。
5、工作路径从失效恢复到正常后的业务流向和选收情况工作路径W从失效中恢复到正常情况，则B网元立即监测到工作路径信号的恢复，在经过设定的等待恢复时间之后，如果工作路径信号仍然保持正常，则切换交叉选择连接矩阵，选择从工作路径W接收业务信号。也可以选择不恢复，避免多次倒换。
二、协议切换模式1、正常情况的业务流向和协议处理A、B网元指定保护路径P1和P2，并指定P1的保护优先级高于P2。如图6所示。W为工作路径。此时A网元并不把主业务信号复制并发送到P1和P2两条保护路径。P1和P2两条路径仍然可以传送额外业务信号。B网元仍然需要监测对应于P1和P2保护路径的输入端口信号。
2、工作路径失效保护路径正常时的业务流向和协议处理当工作路径发生故障，B网元立即监测到信号的失效。经过拖延时间后，若信号仍然失效，则B网元从保护路径P1发送桥接请求信令，通知A网元将保护的业务信号从P1路径发送过来，如图7所示；A网元收到B网元通过P1路径发送来的桥接请求信令之后，将工作路径的业务信号复制并发送到保护路径P1，同时将确认发送业务的桥接确认信令从P1路径发送给B网元；B网元接收A网元的桥接确认信令，切换交叉选择矩阵，选择从P1路径对应的端口接收业务信号。如图8所示。此时从P1路径传送的额外信号被切断。
由于某些意外原因，在超时间内B网元没有收到A网元的桥接确认信令，则重新向A网元发送桥接请求信令。若发送三次桥接请求都没有收到A网元的桥接确认信令，则向下一个保护路径发送桥接请求信令。
3、工作路径和部分保护路径失效时的业务流向和协议处理当P1路径的光纤发生故障，B网元对应于P1路径的端口应该监测到业务信号的失效，如果经过拖延时间(hold-off time)之后，信号的失效条件依然存在，则B网元通过P2路径向A网元发送桥接请求信令。A网元从P2路径对应的端口收到B网元的桥接请求信令，则通过P2路径向B网元发送确认桥接信令，同时把发送到W路径的业务复制并发送到P2路径。如图9所示。
B网元收到A网元的确认桥接信令之后，切换交叉连接矩阵，选择接收来自P2路径的业务信号，业务得到恢复。当由于某些意外原因，在超时时间内B网元没有收到A网元的确认桥接信令，则重新向A网元发送桥接请求信令。发送三次桥接请求都没有收到A网元的确认桥接信令，则向下一个保护路径发送桥接请求信令(如果有的话)，重复上述过程。如果已经是最后一个保护路径，则上报倒换失败告警。
4、部分保护路径失效时的业务流向和协议处理如果部分保护路径失效，则在工作路径发生失效时，该保护路径不参与整个倒换协议。工作路径P1失效，则W失效时，直接通过协议倒换到P2保护路径，P1就不参与整个倒换过程。倒换的过程与上一种情况一样。若再监测到该保护路径的业务信号恢复，则将该保护路径重新加入到指定的保护路径中。
5、工作路径从失效恢复到正常后的业务流向和协议处理当W路径的光纤恢复，这时B网元的对应端口应该立即监测到业务信号的恢复，在经过设定的等待时间之后，如果业务信号仍然是正常，这时B网元则切换交叉连接矩阵，选收来自W路径的业务，然后通过W路径的反向光纤向A网元发送“取消桥接请求”信令，如图7所示；A网元取消所有的复制业务的桥接，恢复额外业务在P1和P2路径上的发送。然后通过W路径A->B的光纤发送一个“桥接取消确认”信令；当B网元收到A网元的“桥接取消确认”信令之后，恢复额外业务的接收。
由于某些意外原因，当B网元在约定时间之内没有收到A网元的“桥接取消确认”信令，那么重新向A网元发送“取消桥接请求”信令。如果发送了三次“取消桥接请求”信令，仍然没有收到A网元的“桥接取消确认”信令，则不恢复额外业务交叉连接，防止业务错联，同时上报告警通知用户额外业务无法正常恢复。
本保护技术可以适应多种业务传输介质，工作路径和保护路径所经过的物理介质可以是光纤、电缆、微波等等，只要业务的源站点可以将业务复制并发送到该路径，同时业务的宿网元可以对业务的物理或者逻辑通道进行业务质量的监测，并选择合适的路径接收，就可以完成本方案的功能。而且工作路径和保护路径以及各保护路径之间都可以是不同的介质。
由于本发明方法提供了两条以上的保护路径，使得业务在工作路径和一部分保护路径失效的时候，仍然能够得到保护。特别是在主要的保护路径由于某些原因(比如光路本身老化)不够可靠，但是又无法更换整个保护路径的线路时，为用户的重要业务提供了更为可靠的保护。同时，SNCMP保护技术的协议工作模式在提高保护程度的同时，也能保证带宽的有效利用。
权利要求
1.一种光传输网络业务的保护方法，包括以下步骤A在业务源端和宿端之间指定两条或两条以上的传输通道作为工作路径的保护路径，业务源端把业务信号复制并同时发送到工作路径和指定的保护路径；B业务宿端监测来自工作路径和所有保护路径的业务信号，若工作路径业务信号正常，则通过业务宿端的交叉连接选择矩阵选收来自工作路径的业务信号；否则，切换交叉连接选择矩阵，选择某一业务信号正常的保护路径接收业务信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述保护路径设有优先级，当监测到工作路径的业务信号失效时，切换所述交叉连接选择矩阵，选择高优先级的业务信号正常的保护路径接收业务信号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于还包括下列步骤在业务宿端选择某一保护路径接收业务信号后，若监测到工作路径的业务信号恢复，在经过设定的等待恢复时间后，如果工作路径的业务信号仍然保持正常，则切换交叉连接选择矩阵，选择从工作路径接收业务信号。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步骤B中，在业务宿端选择某一保护路径接收业务信号后，若监测到该保护路径的业务信号失效，则切换交叉连接选择矩阵，选择另一业务信号正常的保护路径接收业务信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于若业务宿端监测到某一保护路径的业务信号失效，则将该保护路径从指定的保护路径中删除；若再监测到该保护路径的业务信号恢复，则将该保护路径重新加入到指定的保护路径中。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作路径和保护路径的物理介质为光纤、电缆或微波。
7.一种光传输网络业务的保护方法，包括以下步骤A在业务源端和宿端之间指定两条或两条以上的传输通道作为一工作路径的保护路径，所述工作路径上传送主业务信号，所述保护路径上传送额外业务信号；B业务宿端监测工作路径和所有保护路径的业务信号，若工作路径的主业务信号正常，则通过业务宿端的交叉连接选择矩阵接收来自工作路径的主业务信号；若工作路径的主业务信号失效，则通过某一业务信号正常的保护路径向业务源端发送桥接请求信令；C业务源端接收该信令，切断该保护路径的额外业务信号的发送，将工作路径的主业务信号复制并发送到该保护路径，同时将桥接确认信令通过该保护路径发送给业务宿端；D业务宿端接收桥接确认信令，切换交叉连接选择矩阵，选择此保护路径接收主业务信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述保护路径设有优先级，当监测到工作路径的主业务信号失效时，选择高优先级的业务信号正常的保护路径向业务源端发送桥接请求信令。
9.如权利要求7或8所述的保护方法，其特征在于若业务宿端在一设定时间内接收不到源端的确认信令，则通过该保护路径向业务源端重复发送桥接请求信令，若仍接收不到确认信令，则通过另一个保护路径发送桥接请求信令。
10.如权利要求9所述的保护方法，其特征在于还包括以下步骤b1在业务宿端选择保护路径接收主业务信号后，若监测到工作路径的业务信号恢复，在经过设定的等待恢复时间后，如工作路径业务信号仍然保持正常，则切换交叉连接选择矩阵，选择从工作路径接收主业务信号，并通过工作路径向业务源端发送取消桥接请求信令；b2业务源端接收到取消桥接请求信令，取消所有的复制业务的桥接，恢复额外业务在保护路径的发送，并通过工作路径向业务宿端发送桥接取消确认信令；b3业务宿端收到该取消确认信令后，恢复额外业务的接收。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于若业务宿端监测到某一保护路径的业务信号失效，则将该保护路径从指定的保护路径中删除；若再监测到该保护路径的业务信号恢复，则将该保护路径重新加入到指定的保护路径中。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工作路径和保护路径的物理介质为光纤、电缆或微波。
全文摘要
本发明公开了一种光传输网络业务的保护方法，该方法至少包括以下步骤A在业务源端和宿端之间指定两条或两条以上的传输通道作为工作路径的保护路径；B业务宿端监测来自工作路径和所有保护路径的业务信号，若工作路径业务信号正常，则通过业务宿端的交叉连接选择矩阵接收来自工作路径的业务信号；否则，切换交叉连接选择矩阵，选择某一业务信号正常的保护路径接收业务信号。本发明提供了两条以上的保护路径，使得业务信号在工作路径和一部分保护路径失效的时候，业务仍然能够得到保护。
文档编号H04L12/28GK1728645SQ200410054858
公开日2006年2月1日 申请日期2004年7月31日 优先权日2004年7月31日
发明者李泉, 朱小勇, 刘涛 申请人:华为技术有限公司