专利名称：一种光业务信号保护倒换方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于光通信领域，尤其涉及一种光业务信号保护倒换方法、设备及系统。
背景技术：
光器件的进步，极大地推动了光通信技术的发展，尤其是波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技术的发展。目前，单根光纤可以承载的通信容量已经高达太比特每秒(Tbps)。在这种情况下，底层光网络光纤线路故障或设备故障往往影响着大量的业务，提高网络生存性日益成为运营商和设备供应商需要关注的重要问题。
网络生存性是网络在经受网络失效和设备失效期间仍能维持可接受的业务质量等级的能力。表征网络生存性能的主要技术指标有故障检测率、保护倒换成功率、冗余度、恢复率和恢复时间。故障检测率定义为设备故障后能够检测并定位的概率。倒换成功率定义为故障发生后能成功触发保护倒换的概率。冗余度定义为网络中总空闲容量与总工作容量之比，主要是衡量系统为提高生存性能所需要付出的额外代价。恢复率指在故障发生情况下，已恢复的通道数与原来失效的总通道数之比，或已恢复的容量与原来的总失效容量之比。恢复时间指网络为恢复失效业务所需要耗费的时间。
不同业务对故障恢复时间的要求完全不同。一般情形下，大型金融机构和银行的自动取款机对业务的恢复时间要求最高，一般要求小于50毫秒。普通通信业务对业务中断时间的忍受能力较高，但一般也不超过30分钟。这些业务是在经过交换机或路由器处理后，经过光网络进行传输的。一般而言，当传输网络中断时间在50～200毫秒之间时，交换业务的连接丢失概率小于5％，对于7号信令网和信元中继业务基本没有影响。当传输网络中断时间增加至200毫秒～2秒之间时，交换业务丢失概率开始逐步上升，超过2秒后，大部分的电路交换连接、专线、拨号业务都将丢失。当传输网络中断时间到达10秒时，所有通信会话都将丢失连接。如果传输网络中断时间超过5分钟后，将会引起交换机的严重阻塞和上层业务更长时间的不可恢复。
长期以来，时分复用(Time Division Multiplex，TDM)作为主要的业务模式以及同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)自愈环强大的保护功能使其成为比较普遍的组网方式。SDH环网支持双向路径交换环(Bidirectional Path Switching Ring，BPSR)、单向路径交换环(Unidirectional PathSwitching Ring，UPSR)、单向线路交换环(Unidirectional Line Switching Ring，ULSR)、双光纤线路交换环(Two Fiber Bidirectional Line Switching Ring，2F-BLSR)、四光纤线路交换环(Four Fiber Bidirectional Line Switching Ring，4F-BLSR)和子网连接保护(Sub-Network Connection protection，SNCP)。随着城域大颗粒高带宽数据业务应用的蓬勃兴起，WDM系统逐步被城域网采用作为最底层的传送网。城域WDM常常以环网形式组网，WDM系统模拟SDH设备提供的UPSR、BPSR、BLSR、ULSR、SNCP等保护方式提供了类似的保护方式光单向路径交换环(Optical Unidirectional Path Switching Ring，OUPSR)、光双向路径交换环(Optical Bidirectional Path Switching Ring，OBPSR)、光单向线路交换环(Optical Unidirectional Line Switching Ring，OULSR)、光双向线路交换环(Optical Bidirectional Line Switching Ring，OBLSR)、光子网连接保护(Optical Sub-Network Connection protection，OSNCP)以及光通道共享保护(Optical Channel Shared protection Ring，OCh-SPRing)。
在光通道共享保护中，需要实时检测光业务信号是否产生故障，并根据故障检测结果来决定是否发起保护倒换。目前，在检测光业务信号是否产生故障上，普遍通过检测光业务信号功率来判断网络是否失效，如果光业务信号功率低于某个门限，则视为业务异常，发起保护倒换。
图1现有技术中1+1光通道共享保护的实现原理，为了突出其保护原理，忽略了WDM系统中的复用器、解复用器和光放大器等其它辅助功能单元。1+1光通道共享保护是某波长业务既通过工作通道(W)传送，又通过备份通道(P)传送。在发送侧，激光器发出的波长信号经过耦合器分成两路完全一样的光业务信号，同时送入工作路径和备份路径。在接收侧，采用一个光开关同时接收两路光业务信号，通过对两路光业务信号进行监控，选择一路信号质量更好的光业务信号传送给接收侧。
1+1光通道保护属于单端保护，发送侧不需要进行任何操作，无论网络正常与否，发送侧都将光业务信号功分成两路，在接收侧，需要对两路光业务信号的功率进行监控，并根据监控结果来决定哪一路光业务信号会被选择。如图2所示，在接收侧，工作通道和备份通道上分别设置了耦合器和功率检测电路PIN1和PIN2，PIN1和PIN2的光业务信号的功率检测结果经过模数(Analog toDigital，AD)转换后，直接输入到保护倒换控制单元中，保护倒换控制单元对两个检测结果进行比较，之后控制光开关的选路。
在上述检测光业务信号功率并以此作为判断光业务信号是否正常的光业务信号保护倒换中，难以如实反应光业务信号实际情况，影响光业务信号保护倒换的有效性。首先，光业务信号传输中往往采用光放大器，如果光放大器引入过大的噪声，光业务信号功率检测并不能检测出噪声是否超标、光信噪比(Optical Signal to Noise Ratio，0SNR)是否劣化到不可接受的程度；其次，采用纯粹的光业务信号功率检测，并且与某一门限进行比较来判定光业务信号是否发生故障的方式，在光业务信号能量丢失，而相应光通道上串入了过多的噪声或者其它同频分量时，该光通道的串扰能量仍然高于判断门限，检测会出现异常，检测结果无法反映网络已经出现异常，例如两个业务相同的波长信号混在一起时，仅依赖功率检测无法区分业务是否可用；再者，网络故障保护倒换依赖故障检测条件，而网络恢复也依赖故障检测条件，如果在故障工作通道上串扰上对应的光业务信号，虽然网络故障并未消除，但会诱发潜在的网络恢复，导致网络恢复异常；更重要的是，在光通道共享保护等会产生错联的应用场合下，仅依赖光业务信号功率检测无法实现错联压制，而采用整网配置错联压制表的方式，会引入过多的节点交互，增加了保护的实现复杂度和难度，增加了实现成本。
虽然通过波长转换单元(Optical Transponder Unit，OTU)对某光通道所承载的光业务信号进行随路监控可以规避上述光业务信号功率检测所带来的缺点，但光业务信号随路监控仅适合在设置了波长转换单元的业务源、宿节点，在中间节点仍然无法对光业务信号进行监控，而且对于光复用段信号(OpticalMultiplex Section，OMS)，仍然无法同时对多路波长所承载的光业务信号进行监控。同时，采用OTU方式对光业务信号进行随路监控时，OTU中的转换单元较为昂贵，实现成本较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种光业务信号保护倒换方法，旨在解决现有光业务信号保护倒换中，以光业务信号功率检测作为光业务信号保护倒换的检测条件，难以如实反应光业务信号实际情况的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种光业务信号保护倒换方法，所述方法包括下述步骤在保护倒换业务源节点，将随路标识信号加载至光业务信号中；在保护倒换业务宿节点，对光业务信号中加载的随路标识信号进行检测；以随路标识信号检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光通信设备，所述设备包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中；随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号；以及保护倒换控制单元，用于以所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号的检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光通信系统，包括至少一个业务源节点，以及至少一个业务宿节点，所述业务源节点包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中；所述业务宿节点包括随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号；以及保护倒换控制单元，用于以所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号的检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光业务信号保护倒换方法，所述方法包括下述步骤在保护倒换业务源节点，将随路标识信号加载至光业务信号中，所述随路标识信号承载有保护开销信息；在保护倒换下游业务节点，检测光业务信号中加载的随路标识信号，提取所述随路标识信号承载的保护开销信息；根据所述提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光通信设备，所述设备包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中，所述随路标识信号承载有保护开销信息；随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号，提取所述随路标识信号承载的保护开销信息；以及保护倒换控制单元，用于根据从所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号中提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光通信系统，包括至少一个业务源节点，以及至少一个下游业务节点，所述业务源节点包括
随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中，所述随路标识信号承载有保护开销信息；所述下游业务节点包括随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号，提取所述随路标识信号承载的保护开销信息；以及保护倒换控制单元，用于根据从所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号中提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
本发明实施例基于随路标识信号检测结果或者随路标识信号承载的保护开销信息进行光业务信号保护倒换，提高了光层的故障检测率和倒换成功率，以及系统的可用度，还可以检测到业务连接是否产生错联，可以压制错联产生，提高保护倒换的效率。
图1是现有技术提供的1+1光通道共享的原理示意图；图2是现有技术提供的1+1光通道共享接收侧保护倒换控制的示意图；图3是本发明实施例提供的以随路标识信号检测结果触发光业务信号保护倒换的实现原理图；图4是本发明实施例提供的1+1光通道共享接收侧保护倒换控制的示意图；图5是本发明实施例提供的光通道共享保护倒换的示意图；图6是本发明实施例提供的以随路标识信号承载的开销信息执行光业务信号保护倒换的实现原理图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，在业务源节点，将随路标识信号加载到光业务信号上，在业务宿节点，对光业务信号中加载的随路标识信号进行检测，根据检测结果判断光业务信号是否存在、光业务信号OSNR等，并将检测结果作为光业务信号保护倒换的触发条件，触发光业务信号的保护倒换。同时，还可以根据随路标识信号所承载的保护开销信息执行光业务信号的保护倒换。
在本发明实施例中，在保护倒换的业务源节点，将随路标识信号加载到光业务信号中。业务源节点可以为执行桥接请求的节点，包括但不限于业务源节点或者故障业务源节点，针对不同的保护级别，可以是业务源，也可能是故障源，例如光通道级别的保护下，为波长业务源节点，对于光复用段或光传送段而言，为故障业务源节点。在保护倒换业务宿节点，检测光业务信号中加载的随路标识信号，将检测结果作为光业务信号保护倒换的触发条件。业务宿节点为发起保护倒换请求的节点，包括但不限于业务宿节点或者故障业务宿节点。针对不同的保护级别，保护倒换业务宿节点可以是业务宿节点，也可能是故障业务宿节点，例如光通道级别的保护下，为波长业务宿节点，对于光复用段或光传送段而言，为故障业务宿节点。
随路标识信号可以包括加载点的ID信息，需要传递的开销信息，一串固定或随机或指定的比特或者字节的其中之一或者其组合。
随路标识信号的加载可以有多种方式，在本发明的一实施例中，也可以采用频分复用的方式加载随路标识信号，不同随路标识信号采用不同的频率或者频率点组合来表示多个随路标识信号，通过频分复用和解复用完成多个随路标记信号的混合和分离。
在本发明的另一实施例中，可以通过时分复用的方式加载随路标识信号，为加载点分配不同的时隙，每个加载点在其分配时隙发送加载了随路标识信号的光业务信号。不同加载点所发送的随路标识信号之间存在时间间隔，以避免随路标识信号冲突。由于加载点彼此之间还存在一定的延时，因此在时隙分配时可以预留有一定的时隙间隔，在时隙间隔内加载点不加载随路标识信号，这样允许每个加载点有一定的时间余量来加载随路标识信号，避免时隙相邻处标识产生重叠，诱发冲突，从而可以降低对加载点的同步要求，降低实现成本。通过为不同加载点分配不同的时隙，控制不同加载点在不同时间加载随路标识信号，通过时隙分配或者令牌机制，保证不同加载点所加载的随路标识信号不会在同一时间出现，从而实现了随路标记信号的时分复用。
在本发明的一个实施例中，也可以采用码分复用的方式加载随路标识信号，各加载点分别分配唯一的可识别的扩频码，加载点通过其唯一的可识别的扩频码对随路标识信号进行扩频处理。扩频码可以是正交的素数码、光正交码、二次同余码、扩展素数码、扩展二次同余码、混合码或者改进素数码等单极性的扩频码。
由于码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)能够带来额外的编码增益，因此，对于随路标识信号可以采取CDMA方法进行扩频处理，扩频后的随路标识信号能带来额外的编码增益，允许更高的检测灵敏度，而且在同样检测范围内，可以进一步减少随路标识信号的调制深度，从而减少对主光业务信号的干扰程度。
当然，也可以根据需要采取上述加载方式的任意组合实现随路标识信号的加载。
对光业务信号进行调制时，可以利用电调节光衰减器(Electrically-controlledVariable Optical Attenuator，EVOA)将光业务信号接入其输入口，利用随路标识信号控制其损耗，将随路标识信号的强弱反映到光业务信号的光强变化上，实现随路标识信号对光业务信号的调制。也可以通过半导体光放大器(Semiconductor Optical.Amplifier，SOA)将光业务信号接入其输入口，利用随路标识信号控制其增益，将随路标识信号叠加到光业务信号上，完成随路标识信号的加载。
为了避免随路标识信号对光业务信号产生过大的干扰，一般要对随路标识信号的调制深度进行控制，设置在3～5％之间，最大不超过10％。同时，还需要控制随路标识信号的功率，由于光业务信号的带宽一般在G级，随路标识信号的带宽范围一般在100MHz以下，但也可以在100MHz级别，为了避免干扰过大，光业务信号的带宽与随路标识信号的带宽之间最好有1个数量级以上的差异，所以光业务信号的周期大于或者等于随路标识信号周期的十倍。
对随路标识信号进行检测时，在检测点对调制后的光业务信号进行分光，并将分光后的光业务信号转换为电信号，然后对电信号进行滤波，并用相应的扩频码对滤波后的电信号进行解扩，从电信号中分离出对应的随路标识信号。随路标识信号分离后，检测点对随路标识信号进行检测。在本发明实施例中，随路标识信号的检测结果包括随路标识信号的功率值、光业务信号的功率检测结果或者OSNR检测结果，也可以进一步包括随路标识信号的功率值与预设定门限的比较结果。
在检测点对随路标记信号进行解扩时，当只有单一的随路标记信号时，采用加载点对应的扩频码对随路标记信号进行解扩，得到该加载点的随路标识信号。如果混合了多个加载点扩频后的随路标识信号时，则先对滤波后的电信号进行分路，用各加载点所对应的扩频码对分路后的电信号进行并行解扩，分别得到各加载点所对应的随路标识信号。
对解扩后的信号的检测方法可以分为如下四种一、检测解扩后的信号中随路标识信号的功率分量，判断对应的随路标识信号是否存在；二、检测解扩后的信号中随路标识信号的功率分量，并将其与判决门限进行比较，判断对应的随路标识信号是否存在；三、检测解扩后的信号中随路标识信号的开销，根据开销，判断对应的随路标识信号是否存在等；四、检测解扩后的信号中随路标识信号的功率分量，计算出对应的光业务信号的功率分量和OSNR。假设转换后的电信号的直流分量总功率为Ptotal，通过随路标识信号的功率分量的检测，结合已知的调制深度，计算出每个随路标识信号所对应的功率分量分别为Ps1、Ps2…Pn，假设光业务信号中因为线路中的光放大器引入自发辐射噪声(ASE)功率为Pase，则Ptotal＝Ps1+Ps2+…Pn+Pase，计算出ASE分量，进而计算出光业务信号的OSNR。
在本发明实施例中，利用随路标识信号的检测结果作为光业务信号保护倒换的检测条件，只有与业务对应的随路标识信号的质量满足保护倒换触发条件时，光开关才会执行对应的保护倒换动作，从而可以充分规避单纯的光功率检测难以如实反映光业务信号情况的缺陷。
图3示出了本发明实施例提供的以随路标识信号检测结果触发光业务信号保护倒换的实现原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
在保护倒换业务源节点，设置有随路标识信号加载单元，将随路标识信号加载至工作通道和备份通道的光业务信号中。在保护倒换业务宿节点，设置有随路标识信号检测单元和保护倒换控制单元，随路标识信号检测单元对光业务信号中加载的随路标识信号进行检测，保护倒换控制单元以随路标识信号检测单元的随路标识信号检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
在具体实现时，一个支持光业务信号保护倒换的光节点通常设置有随路标识信号加载单元、随路标识信号检测单元和保护倒换控制单元。其中，随路标识信号加载单元将随路标识信号加载至光节点发出的光业务信号中，随路标识信号检测单元对光节点接收到的光业务信号中加载的随路标识信号，保护倒换控制单元以随路标识信号检测单元的随路标识信号检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
以1+1光通道保护接收侧的保护倒换装置为例，如图4所示，在工作通道和备份通道都设置有耦合器和功率检测电路PIN1、PIN2，耦合器用于将一部分光业务信号分路下来用于检测，PIN1、PIN2完成光业务信号到电信号的转换，随路标识信号检测单元完成随路标识信号的检测提取，随路标识信号检测结果最后被传送到保护倒换控制单元，在保护倒换控制单元中完成业务信号的比较，保护倒换控制单元根据比较结果控制光开关完成对应的保护倒换动作，选择工作通道或者备份通道作为业务传送通道。
为了进一步描述本发明实施例的具体执行过程，以下以光通道共享保护为例来说明光业务信号的保护倒换过程。
光通道共享保护，可以描述为在一个环上在不同段上存在的双向业务连接共用了同一对波长λ1和λ2，λ1和λ2分别在两根不同的光纤上，与此同时，这两根光纤上对应的波长λ2和λ1被用作工作波长λ1和λ2的保护波长。由于不同的双向业务连接都是共用同一对波长作为保护波长，因此这种保护方式被称作光通道共享保护(OCh-SPRing)。
对于参与光通道共享保护的节点而言，其必须支持业务穿通、业务上和业务下三个功能。业务穿通是指其它站点的保护业务能在该站点直接穿通，以保证正确无误地传送到其目的节点。业务上指当本地的业务受到影响后，能够正确倒换到备份通道上进行传输。业务下则指目的地为本地的业务在工作通道受故障影响后，能通过备份通道传送到本地，并能在本地将备份通道的业务正确地引入到接收机中来。在工作通道发生故障后，由业务宿节点发起保护倒换请求，业务源节点将业务倒换到备份通道，中间节点选择业务穿通，在业务宿节点将业务再倒换回来，从而完成业务保护倒换整个过程。
为了在节点上实现上述三种功能，常见的光通道共享保护方法都是先通过光解复用器、光复用器将一对波长分离出来，之后在光通道共享保护倒换装置中对这一对波长进行处理。
图5示出了现有的光通道共享保护节点的内部组成示意图，其中字母W表示工作(Work)波长，字母P表示保护(Protect)波长，工作波长和保护波长分别采用实线和虚线表示。字母D表示下路业务(Drop)，字母A表示上路业务(Add)，直连(Express)表示业务不经过光通道共享保护装置直接穿通。
在图5所示的光通道共享保护节点内，西向的外纤波长W11采用波长λ1作为工作波长，西向的内纤波长W21采用波长λ2作为工作波长，东向的外纤波长W12采用波长λ1作为工作波长，东向的内纤波长W22采用波长λ2作为工作波长。与此同时，西向的外纤波长P22采用波长λ2作为W22的保护波长，西向的内纤波长P12采用波长λ1作为W12的保护波长，东向的外纤波长P21采用波长λ2作为W21的保护波长，东向的内纤波长P11采用波长λ1作为W11的保护波长。这样，在该节点连接的两段光纤的双向业务上就共用了一对波长实现了光通道共享保护。
在节点内，先通过光分插复用器从东西两个线路方向上将该波长对解复用出来后，经过光通道共享保护倒换装置处理后，再经光分插复用器复用后从东西两个线路方向发送出去，上下路业务也通过光通道共享保护倒换装置完成业务的上路和下路，其中图5所示的节点完成外纤上业务A2的上路和业务D1的下路，以及内纤上业务A1的上路和业务D2的下路。当环上某段光纤或者节点出现故障时，收端检测到某一方向信号丢失后自动切换，选择接收另一方向的信号。例如，当图5所示节点西向的外纤发生故障时，光通道共享保护装置检测到从西向接收的外纤信号W11丢失，则自动切换为从东向内纤接收的信号P11，P11作为W11的保护波长，实现业务保护。
在图5中，第一光分插复用器的两个发送端分别与W11和P22连接，第二光分插复用器的两个接收端分别与W12和P21连接，第三光分插复用器的两个接收端分别与W21和P12连接，第四光分插复用器的两个发送端分别与W22和P11连接。第四、第一光分插复用器分别将东西两个方向来的波长对解复用出工作通道的业务信号和备份通道的业务信号，并传输到光通道共享保护装置。第二、第三光分插复用器分别将东西两个方向去的波长对的工作通道和备份通道的业务信号复用为一路信号传送出去。对于本地无业务往来的波长，通过第一与第二、第三与第四光分插复用器之间直接连接的通道Express进行穿通处理。
本发明实施例中，在光通道共享保护装置的输出光口W12、W21、P12、P21上内嵌随路标识信号加载单元，以在光业务信号上增加与波长业务信号相对应的随路标识信号。一般情形下，该随路标识信号与波长业务一一对应。当然，在上路入口A1、A2上增加内嵌随路标识信号加载单元也是可行的，此时可以替代W12、W21、P12、P21上的随路标识信号记载功能。
同时，在两个工作通道输入光口W11、W22上设置随路标识信号检测单元，通过检测随路标识信号判断工作通道是否发生故障，并根据工作通道随路标识信号的检测结果决定是否发起倒换。也可以同时在两个备份通道输入光口P11、P22上设置随路标识信号检测单元，检测备份通道是否正常。
故障发生后，工作通道输入光口W11或W22上的随路标识信号检测单元会检测到随路标识信号丢失，该节点根据W11、W22上的随路标识信号丢失，可以判定西向或东向工作通道发生异常，从而启动光通道共享保护。如果备份工作通道输入光口P11、P22上的随路标识信号检测单元检测到随路标识信号丢失，意味着备份通道产生异常，对于将业务已经倒换到备份通道上的波长业务而言，则会再次将业务切换回工作通道。备份工作通道输入光口P11、P22上的随路标识信号检测单元在网络正常时也可以作备份通道状态的监控，不过在大多数情况下，光通道共享保护下的备份通道没有光业务信号传送，因此随路标识信号检测会失效。
本发明实施例不仅可以用于波长级别的光通道保护，例如1+1光通道保护、光通道共享保护、1∶1光通道保护、1∶N光通道保护等，还可以用于复用段级的光复用段保护，例如1+1光复用段保护。在光复用段保护时，可以在每个波长上加载随路标识信号，每个监控点通过检测波长随路标识信号的存在与否来判断复用段信号是否发生故障，只要有一个波长的随路标识信号存在或正常，即可认为光复用段信号正常，只有所有波长的随路标识信号丢失，才视为光复用信号异常，并启动保换倒换。光复用段保护同时可以通过检测光复用段随路标识信号的方式来启动，即在光复用段上直接加载随路标识信号，并在保护倒换检测点对此光复用段随路标识信号进行检测，如果光复用段随路标识信号异常，即可触发光复用段倒换。光传输段的保护倒换触发方法与光复用段保护倒换触发方法一致，在此不再赘述。
在本发明实施例中，不但可以通过检测随路标识信号来触发保护倒换，同时还利用随路标识信号传递保护开销信息，对光通道共享保护等需要双端交互的保护方案提供保护信令的传送。保护开销信息包括用于指定目的节点的节点标识(例如ID号)、起始节点的节点标识(例如ID号)、业务编号、动作指示等，节点ID号用于每个节点判断当前网络是否正常，业务编号用于节点判断对哪个业务进行处理，动作指示用于指示节点需要采取的动作，甚至是向对端节点发送保护倒换确认信息。
更具体地说，就是在保护倒换业务源节点加载一个携带了保护开销信息的随路标识信号，该随路标识信号调制到波长信号或波长信号组上。针对不同的保护级别，保护倒换业务源节点可以是业务源，也可能是故障源，例如光通道级别的保护下，为波长业务源节点，对于光复用段或光传送段而言，为故障业务源节点。
在保护倒换备份路径上的下游业务节点对保换倒换业务源节点所发出的随路标识信号进行检测，并从中提取出保护开销信息，根据保护开销信息来执行对应的保护动作。下游业务节点包括中间节点和保护倒换业务宿节点，针对不同的保护级别，保护倒换业务宿节点可以是业务宿节点，也可能是故障业务宿节点，例如光通道级别的保护下，为波长业务宿节点，对于光复用段或光传送段而言，为故障业务宿节点。
工作路径上同样也传送类似的保护开销信息，用于指示完成对备份通道传送业务的处理，同时也可以用于检测工作通道是否正常。在正常情况下，工作通道上的保护开销检测提取必须是正常的，当出现保护开销信息提取失败时，就可能是工作通道异常，因此保护开销信息提取失败也可以作为保护倒换的触发条件。
图6示出了本发明实施例提供的以随路标识信号承载的开销信息执行光业务信号保护倒换的实现原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
在保护倒换业务源节点，设置有随路标识信号加载单元，将随路标识信号加载至光业务信号中，随路标识信号中承载有保护开销信息，包括用指定目的节点的节点标识、起始节点的节点标识、业务编号、动作指示等。在下游业务节点，设置有随路标识信号检测单元和保护倒换控制单元，随路标识信号检测单元检测光业务信号中加载的随路标识信号，提取随路标识信号中承载的保护开销信息，保护倒换控制单元根据随路标识信号检测单元提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
在具体实现时，一个支持光业务信号保护倒换的光节点通常设置有随路标识信号加载单元、随路标识信号检测单元和保护倒换控制单元。其中，随路标识信号加载单元将承载有保护开销信息的随路标识信号加载至光节点发出的光业务信号中，随路标识信号检测单元对光节点接收到的光业务信号中加载的随路标识信号，提取其承载的保护开销信息，保护倒换控制单元根据随路标识信号检测单元提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
显然，本发明实施例不仅适用于作为光业务信号保护倒换的触发条件，同时可以作为光业务信号恢复的检测条件，具体实现不再赘述。
本发明实施例针对现有基于光业务信号功率的检测，对光信噪比劣化、部分波长受损等情况无法检测的情况，提供了基于随路标识信号检测结果或者随路标识信号承载的保护开销信息的保护倒换方法，大大提高了光业务信号层的故障检测率和倒换成功率，提高了系统的可用度。同时，本发明实施例可以检测到业务连接是否产生错联，可以压制错联产生。本发明实施例中的随路标识信号检测单元与执行单元可以集成在一起，避免了复杂的功能单元间通信，提高了保护倒换效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤在保护倒换业务源节点，将随路标识信号加载至光业务信号中；在保护倒换业务宿节点，对光业务信号中加载的随路标识信号进行检测；以随路标识信号检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
2.如权利要求1所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述随路标识信号通过频分复用、时分复用、码分复用或者其任意组合方式加载至光业务信号中。
3.如权利要求1或2所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述随路标识信号检测结果包括随路标识信号的功率值、根据随路标识信号的功率值获得的光业务信号的功率检测结果或者光业务信号的光信噪比检测结果。
4.如权利要求3所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述随路标识信号检测结果包括随路标识信号的功率值与预设门限的比较结果。
5.如权利要求1或2所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述保护倒换业务源节点为执行桥接请求的节点，包括业务源节点或者故障业务源节点。
6.如权利要求1或2所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述保护倒换业务宿节点为发起保护倒换请求的节点，包括业务宿节点或者故障业务宿节点。
7.如权利要求1或2所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述光业务信号保护倒换包括光通道保护倒换、光复用段保护倒换或者光传输段保护倒换。
8.如权利要求8所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述光通道保护倒换包括1:1光通道保护、1+1光通道保护、光通道共享保护或者1:N光通道保护。
9.一种光通信设备，其特征在于，所述设备包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中；随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号；以及保护倒换控制单元，用于以所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号的检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
10.如权利要求9所述的光通信设备，其特征在于，所述随路标识信号通过频分复用、时分复用、码分复用或者其任意组合方式加载至光业务信号中。
11.如权利要求9或10所述的光通信设备，其特征在于，所述随路标识信号检测结果包括随路标识信号的功率值、根据随路标识信号的功率值获得的光业务信号的功率检测结果或者光业务信号的光信噪比检测结果。
12.如权利要求9或10所述的光通信设备，其特征在于，所述光业务信号保护倒换包括光通道保护倒换、光复用段保护倒换或者光传输段保护倒换。
13.一种光通信系统，包括至少一个业务源节点，以及至少一个业务宿节点，其特征在于，所述业务源节点包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中；所述业务宿节点包括随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号；以及保护倒换控制单元，用于以所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号的检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。
14.一种光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤在保护倒换业务源节点，将随路标识信号加载至光业务信号中，所述随路标识信号承载有保护开销信息；在保护倒换下游业务节点，检测光业务信号中加载的随路标识信号，提取所述随路标识信号承载的保护开销信息；根据所述提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
15.如权利要求14所述的光业务信号保护倒换方法，其特征在于，所述保护开销信息包括用于指定目的节点的节点标识，或者起始节点的节点标识，或者业务编号，或者动作指示信息。
16.如权利要求14或15所述的光信号保护倒换方法，其特征在于，所述业务源节点为执行桥接请求的节点，包括业务源节点或者故障业务源节点。
17.如权利要求14或15所述的光信号保护倒换方法，其特征在于，所述下游业务节点包括中间节点或者保护倒换业务宿节点，所述保护倒换业务宿节点为发起保护倒换请求的节点，包括业务宿节点或者故障业务宿节点。
18.一种光通信设备，其特征在于，所述设备包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中，所述随路标识信号承载有保护开销信息；随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号，提取所述随路标识信号承载的保护开销信息；以及保护倒换控制单元，用于根据从所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号中提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
19.如权利要求20所述的光通信设备，其特征在于，所述保护开销信息包括用于指定目的节点的节点标识，或者起始节点的节点标识，或者业务编号，或者动作指示信息。
20.一种光通信系统，包括至少一个业务源节点，以及至少一个下游业务节点，其特征在于，所述业务源节点包括随路标识信号加载单元，用于将随路标识信号加载至光业务信号中，所述随路标识信号承载有保护开销信息；所述下游业务节点包括随路标识信号检测单元，用于检测接收到的光业务信号中加载的随路标识信号，提取所述随路标识信号承载的保护开销信息；以及保护倒换控制单元，用于根据从所述接收到的光业务信号中加载的随路标识信号中提取的保护开销信息执行对应的光业务信号保护倒换。
全文摘要
本发明适用于光通信领域，提供了一种光业务信号保护倒换方法、设备及系统，所述方法包括下述步骤在保护倒换业务源节点，将随路标识信号加载至光业务信号中；在保护倒换业务宿节点，对光业务信号中加载的随路标识信号进行检测；以随路标识信号检测结果作为光业务信号保护倒换触发条件，触发光业务信号保护倒换。本发明基于随路标识信号检测结果或者随路标识信号承载的保护开销信息进行光业务信号保护倒换，提高了光层的故障检测率和倒换成功率，以及系统的可用度，还可以检测到业务连接是否产生错联，可以压制错联产生，提高保护倒换的效率。
文档编号H04J3/08GK101043271SQ20071007422
公开日2007年9月26日 申请日期2007年4月26日 优先权日2007年4月26日
发明者李从奇, 鲍全洋 申请人:华为技术有限公司