一种通信网时延监测系统及方法与流程

1.本发明属于通信设备领域，尤其涉及一种通信网时延监测系统及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.目前，电力通信网承载了继电保护、安稳控制、调度自动化等业务。其中，继电保护业务作为防御电网大停电的第一道防线，当电网发生故障时，继电保护装置需要快速响应，迅速准确完成故障研判，对网络时延有较高要求。同时安稳业务、精切等业务，都需要较低的传送时延和严格的对称性，所以，低时延诉求已成为通信网的发展方向之一。
4.传统的时延测试方法，只能在业务开通后，通过终端测试通道时延，另外，在配合电网的光缆检修或是故障处置过程中，经常涉及业务迂回操作，通信运维人员通常在业务迂回后才能得知通道时延是否符合业务要求。若上述情况不满足业务需求，只能重新规划路由、修改方式再进行路由调整，步骤繁琐且费时费力。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种通信网时延监测系统及方法，时延测量单元通过下插计数字节的方法得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延，实现了对网络高精度端到端时延的监控管理；网络云引擎在获取通道时延的前提下计算路由时延，并在时延地图中选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回，得到业务迂回时延，减少返工次数，节省时间和人力成本。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面提供一种通信网时延监测系统，其包括时延测量单元、时延控制单元和业务迂回单元；
8.所述时延测量单元，用于获取每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延；
9.所述时延控制单元，用于比对业务正向工作时延和业务反向工作时延，当二者一致时，得到通道时延；
10.所述业务迂回单元，用于获取时延控制单元的通道时延并计算路由时延，在时延地图中选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回，得到业务迂回时延。
11.进一步地，所述时延测量单元包括发起端和接收端；所述发起端进行业务封装的同时在开销中打上时间戳，并启动计时器，时间戳随着业务传递到接收端，接收端通过开销字节处理，与本地时间进行比对，得到业务正向工作时延。
12.进一步地，所述接收端在业务封装时同样在开销中打上时间戳，并启动计时器，时间戳通过反向工作路径随着业务传递至发起端，发起端通过开销字节处理，与本地时间进行比对，得到业务反向工作时延。
13.进一步地，所述时延控制单元，还用于在所述业务正向工作时延和所述业务反向工作时延不一致时，输出告警信号。
14.进一步地，还包括告警发生器，所述告警发生器用于获取所述告警信号，并下插全1信号，在连续插入多帧全1信号后，发出告警。
15.进一步地，还包括终端侧故障报警单元，所述终端侧故障报警单元用于获取所述路由时延最短的路由的业务迂回时延和路由时延，当业务迂回时延大于限定值，且路由时延低于业务要求时延时，发出终端侧故障信号。
16.进一步地，所述路由时延为一条路由上所有通道的通道时延之和。
17.本发明的第二个方面提供一种通信网时延监测方法，包括：
18.业务数据传送至时延测量单元，在时延测量单元内得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延；
19.将业务正向工作时延和业务反向工作时延传送至时延控制单元，在时延控制单元内比对业务正向工作时延和业务反向工作时延，当二者一致时，得到通道时延；
20.将通道时延数据传输至业务迂回单元，在业务迂回单元内计算路由时延，并在时延地图中选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回，得到业务迂回时延。
21.进一步地，所述路由时延最短的路由的路由时延和业务迂回时延传输至终端侧故障报警单元，在终端侧故障报警单元内判断是否满足报警要求，当满足报警要求时，发出终端侧故障信号；所述报警要求为业务迂回时延大于限定值，且路由时延低于业务要求时延。
22.进一步地，所述路由时延为一条路由上所有通道的通道时延之和。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.本发明的时延测量单元通过下插计数字节的方法得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延，实现了对网络高精度端到端时延的监控管理。
25.本发明直观获取中间路由的时延，并根据业务终端时延和网络云引擎中所获取的通道时延和路由时延比对，可一定程度的分析时延较大节点进行优化。
26.本发明在电力通信网方式规划、检修、故障处置中业务迂回步骤中，在考虑光缆、路由等情况外，参照本发明测试出的路由时延，确定最优路由，减少返工次数，节省时间和人力成本。
附图说明
27.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
28.图1是本发明在时延地图中选择路由时延最短的路由的示意图；
29.图2是本发明通信网时延监测系统示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
31.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.实施例一
34.如图1和图2所示，本实施例的一种通信网时延监测系统，其包括时延测量单元、网络云引擎、告警发生器、终端侧故障报警单元。时延测量单元通过下插计数字节的方法得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延，实现了对网络高精度端到端时延的监控管理；网络云引擎在获取通道时延的前提下计算路由时延，并在时延地图中选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回，得到业务迂回时延，减少了返工次数，节省了时间和人力成本。
35.需要说明的是，业务在通信网络传输过程中是从发送端的业务终端连接到通信设备进入通信网络，经由光缆传递到下一个节点的通信设备，再从通信设备连接到接收端的业务终端，形成一个方向完整的业务传输。其中，业务在通信网络传输的过程可能经由多个节点的通信设备。
36.如图2所示，接收端和发起端均包括依次连接的支路板、交叉板和线路板，支路板、交叉板和线路板均为通信设备的板卡单元。其中，支路板为连接业务终端的板卡单元，向交叉板传递业务信号。交叉板通过分插复用的方式将业务信号转换为通信网络传递的电信号，再传递到线路板。线路板通过调制的方式将电信号的信息加载为光信号传输到光缆线路上。以上便是发送端的信号传递过程。接收端通过上述过程的反向操作，将光信号转换为业务信号，从而完成整个信号传递过程。
37.业务在通信网络中从发送端到接收端传输的过程中，可能经由多个节点的通信设备，其中，除了发送端和接收端的通信设备均称为中间节点。业务在中间节点传输过程不对信号进行光电信号转换，只对光信号进行再生(regenration)、重整形(reshaping)和重定时(retiming)，这个过程叫做中间节点的3r透明传输。
38.时延地图可读取相邻通信设备节点的时延，其中，整条路由中相邻节点之间时延相对其他相邻节点较大的即是时延较大节点。
39.中间路由的时延：时延地图显示该业务在通信网络中传输过程中从发送端通信设备到接收端通信设备的时延。
40.业务终端时延：在接收端的业务终端读取的该业务整体路由的时延。
41.时延测量单元，用于通过下插计数字节的方法得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延；时延测量单元包括发起端和接收端；发起端进行业务封装的同时在开销中打上时间戳，并启动计时器，时间戳随着业务传递到接收端，接收端通过开销字节处理，与本地时间进行比对，得到业务正向工作时延；接收端在业务封装时同样在开销中打上时间戳，并启动计时器，时间戳通过反向工作路径随着业务传递至发起端，发起端通过开销字节处理，与本地时间进行比对，得到业务反向工作时延。本发明的时延测量单元基于g.709标准，定义了时延测量的方式，即通过下插计数字节实现端到端时延测量，从而实现对网络高精度端到端时延的监控管理。
42.网络云引擎设有时延控制单元和业务迂回单元。
43.时延控制单元，用于比对同一业务的业务正向工作时延和业务反向工作时延，当二者一致时，得到通道时延，此时，通道时延＝业务正向工作时延＝业务反向工作时延；当业务正向工作时延和所述业务反向工作时延不一致时，输出告警信号。通道时延为时延地图显示的相邻通信设备节点之间的时延。时延地图可读取相邻通信设备节点之间的时延。
44.业务迂回单元，用于获取时延控制单元的通道时延并计算路由时延，在时延地图中选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回，得到业务迂回时延。其中，路由时延为时延地图显示的一条路由上所有通道的通道时延之和，如图1所示，c端和d端之间的通道时延为3.4ms，d端和f端之间的通道时延为2.5ms，c端和f端之间的路由时延为(3.4+2.5)ms。
45.告警发生器，用于获取时延控制单元的告警信号，并下插全1信号，在连续插入多帧全1信号后，发出告警；作为一种优选的实施例，告警发生器在连续三帧全1信号时产生告警。
46.作为一种实施例，通信网时延监测系统还包括业务路由规划单元，用于获取所述时延控制单元的通道时延，根据通道时延、光缆情况和跳接点数量等环节综合考虑，选出最优路由作为通信路由。
47.作为一种实施例，通信网时延监测系统还包括终端侧故障报警单元，所述终端侧故障报警单元用于获取业务迂回单元的路由时延最短的路由的业务迂回时延和路由时延，当业务迂回时延大于限定值，且路由时延低于业务要求时延时，发出终端侧故障信号。
48.例如，在某次检修工作实施之前，因需开断a站和b站之间的光缆，所以要对该光缆段所承载的重要业务提前迂回防止中断时间过长。其中包含部分业务对时延要求较高，所以在迂回方式选择过程中，a站与b站之间除去要开断的直达光缆，还有多条路由。通过网络云引擎的时延地图功能，业务迂回单元选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回。迂回工作完成后，该业务迂回后时延仍大于其要求，但通过网络云引擎的时延可测量技术监视，通信网路由时延远低于该业务的时延要求，据此可判断，该业务终端侧可能有部分线路或设备影响了时延，此时终端侧故障报警单元发出终端侧故障信号，业务部门得到终端侧故障信号后，经过该业务部门到站排查，发现终端侧网线问题导致时延过大，更换故障网线后，时延恢复正常。
49.本发明的时延测量单元通过下插计数字节的方法得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延，实现了对网络高精度端到端时延的监控管理，据此规划和制定通信业务方式和路由。
50.本发明的时延控制单元据正向和反向工作时延得到通道时延，基于此，在规划业务路由时，可以选择业务两端落地点，将测量所得的通道时延和光缆情况、跳接点数量等环节综合考虑，选出最优解。
51.本发明的直观获取中间路由的时延，并根据业务终端时延和网络云引擎中所获取时延比对，可一定程度的分析时延较大节点进行优化。
52.本发明在电力通信网方式规划、检修、故障处置中业务迂回步骤中，在考虑光缆、路由等情况外，参照本发明测试出的路由时延，确定最优路由，减少返工次数，节省时间和人力成本。
53.实施例二
54.本实施例提供了一种通信网时延监测方法，其具体包括如下步骤：
55.业务数据传送至时延测量单元，利用时延测量单元通过下插计数字节的方法得到每条通道的业务正向工作时延和业务反向工作时延；其中，时延测量单元包括发起端和接收端；发起端进行业务数据封装的同时在开销中打上时间戳，并启动计时器，时间戳随着业务数据传递到接收端，接收端通过开销字节处理，与本地时间进行比对，得到业务正向工作时延；接收端在业务数据封装时同样在开销中打上时间戳，并启动计时器，时间戳通过反向工作路径随着业务传递至发起端，发起端通过开销字节处理，与本地时间进行比对，得到业务反向工作时延。
56.将业务正向工作时延和业务反向工作时延传送至时延控制单元，在时延控制单元内比对业务正向工作时延和业务反向工作时延，当二者一致时，得到通道时延，此时，通道时延＝业务正向工作时延＝业务反向工作时延；当二者不一致时，输出告警信号。
57.将告警信号传输至告警发生器，告警发生器下插全1信号，在连续插入多帧全1信号后，发出告警。
58.将时延控制单元的通道时延数据传输至业务迂回单元，在业务迂回单元内计算路由时延，并在时延地图中选择一条路由时延最短的路由进行业务迂回，得到业务迂回时延。其中，路由时延为一条路由上所有通道的通道时延之和。
59.将路由时延最短的路由的路由时延和业务迂回时延传输至终端侧故障报警单元，在终端侧故障报警单元内判断是否满足报警要求，当满足报警要求时，发出终端侧故障信号。其中，报警要求为业务迂回时延大于限定值，且路由时延低于业务要求时延时。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。