一种复用段保护和格状网恢复结合的方法

摘要

本发明涉及一种自动交换光网络中复用段保护和格状网(Mesh)恢复结合的业务/电路保护和恢复方法，该方法适用于线性复用段保护和两纤双向复用段共享保护环保护两种复用段保护方式与格状网(Mesh)恢复的结合，采用本发明的方法，通常情况下业务/电路首先由复用段保护方式自动进行保护，即采用线性复用段保护或两纤双向复用段共享保护环保护，当发生复用段保护方式无法继续保护的情况时，立即启动格状网恢复，以便重建业务/电路，保证业务/电路的生存性。

说明书

技术领域

本发明所属技术领域为自动交换光网络中，业务/电路的保护和恢复结合方法，具体涉及一种自动交换光网络中业务/电路采用复用段保护和格状网(Mesh)恢复相结合的方法。

背景技术

随着光网络中业务调度灵活性的需求，自动交换光网络(ASON，Automatically SwitchedOptical Network)应运而生。自动交换光网络可以基于同步数字系列(SDH，Synchronous DigitalHierarchy)或光传送网(OTN，Optical Transport Network)实现，支持永久连接、软永久连接和交换连接三种连接方式。

ASON网络的另外一个优点便是可以提供Mesh网恢复，并可以在同一个网络中支持多种保护和Mesh网恢复共存，以及保护和Mesh网恢复的结合，从而能够根据网络客户不同的要求提供差异化的服务。

ASON网络可以提供的保护类型如下：1)两纤/四纤双向复用段共享环保护；2)1+1线性复用段保护；3)1∶N(N≥1)线性复用段保护；4)M∶N线性复用段保护；5)1+1通道保护/标签交换通道(LSP，Label Switched Path)保护；6)1∶1通道保护/标签交换通道(LSP，Label Switched Path)保护。其中两纤/四纤双向复用段共享环保护、1+1线性复用段保护，1∶N线性复用段保护和M∶N线性复用段保护具体的APS协议流程、故障检测、告警上报以及保护倒换通常在传送平面层完成，或采用控制信道和控制单元完成，但业务的配置是一般通过控制平面信令过程完成的。

自动交换光网络中可实现保护和Mesh网恢复相结合，从而大大提高了网络上业务/电路的生存性。目前，已经出现了采用1+1标签交换通道保护和Mesh网恢复结合的业务/电路保护和恢复方法，该方法当1+1备份的标签交换通道(LSP)的主用LSP和备用LSP均发生故障时，启动格状网(Mesh)恢复，以恢复业务/电路。但是，现有技术中还没有关于线性复用段保护(1+1、1∶N和M∶N保护配置)和环形复用段保护(两纤和四纤)与格状网恢复结合的方法。

如ITU-T建议G.808.1、G.873.1和G.841规范的线性复用段保护、如ITU-T建议G.841规范的两纤双向复用段共享保护环均为本领域公知的技术规范，因此不再详细评述。在线性复用段保护方式下，如果发生工作链路和保护链路的同时故障，则业务无法保护。在两纤双向复用段共享环保护方式下，如果环网上发生两次故障，则会有部分业务/电路将无法保护。因此需要一种将上述两种复用段保护与格状网恢复结合的业务/电路保护和恢复方法，当业务/电路不能被保护时，启动Mesh网恢复。

发明内容

本发明提出一种复用段保护和格状网(Mesh)恢复结合的业务/电路的保护和恢复方法，可以确保在线性复用段保护中业务/电路因工作链路和保护链路均发生故障而无法保护的情况下，或者两次故障导致两纤双向复用段共享保护环承载的部分业务无法保护的情况下，启动Mesh网恢复，恢复保护无法保护的业务/电路。本发明中的方法，适用于线性复用段保护和两纤双向复用段共享保护环保护两种复用段保护方式。采用本发明的方法，复用段保护和Mesh网恢复结合，通常情况下业务/电路首先由复用段保护，即采用线性复用段保护或两纤双向复用段共享保护环保护，当发生复用段保护无法保护的故障(两次或多次故障)时，启动Mesh恢复，以便重建业务/电路，保证业务不中断。

下面先解释本发明方法的基本原理。在ASON网络中，控制平面通过链路管理协议(LMP，Link Management Protocol)完成对本地链路资源管理。链路资源管理的一个主要功能便是链路属性关联，将保护属性、编码格式、带宽信息等链路属性关联到对应的链路上。同时链路管理协议(LMP)将本地链路和本地链路的链路属性，传给路由协议，路由协议将链路和链路属性在全网泛洪，最终网络拓扑收敛后，全网络所有的节点都知道全网的拓扑结构，包括复用段保护链路的拓扑结构以及各个链路的链路属性。

复用段保护的优点为倒换时间短，业务/电路中断时间短，缺点为发生两次故障后，就有可能无法实现对业务/电路的保护。而Mesh恢复虽然在倒换时间上无法达到50ms以下的电信级要求，但是可以应对多次故障的情况。本发明的方法就是在ASON中将复用段保护和格状网恢复结合，即对于同一业务/电路，当网络中发生故障而复用段保护方式无法继续保护该业务/电路时，进而利用网络的Mesh网恢复功能，通过启动Mesh网恢复可以恢复受上述故障影响而中断的业务/电路。因此本发明方法将复用段保护和格状网恢复相结合，极大提高了网络所承载的业务/电路的生存性。

本发明的方法采用复用段保护和格状网恢复协调方式，当发生两次故障后，网络中的控制平面可以根据网络拓扑结构、业务路由以及两次故障的故障点，分析出复用段保护是否可以对该业务/电路继续保护，如果复用段保护可以继续保护就不启动Mesh网恢复，如果复用段已经无法继续保护则启动Mesh网恢复。

本发明的线性复用段保护和Mesh网恢复结合的方法技术原理如下。

线性复用段保护一般分为1+1、1∶N和M∶N三种方式，本发明的方法可应用于以上三种保护方式和Mesh网恢复的结合。在ASON网络中，如果有链路采用了1+1、1∶N和M∶N线性复用段保护，可以通过链路管理协议将保护属性关联到该链路上，保护属性即具体采用的保护方式，然后通过路由协议在全网泛洪(Flooding)，这样在全网拓扑收敛后，路由算法可以将业务的保护属性作为约束条件来选择路由，使得所选择的路由得到所需要的保护。

在线性复用段保护中，如果若干节点之间的几段链路采用统一的保护方式并统一实施保护，则将该若干段链路称为一个保护组。例如在统一采用1+1线性复用段保护的若干段链路中，所有工作链路、保护链路和工作/保护链路经过的所有节点均属于同一组保护组。为了实现线性复用段保护和Mesh网恢复的结合，除了将保护属性关联到采用该类线性复用段保护的链路外，还需要为保护组分配全网唯一的标识，同时保护组标识也作为属于保护组的链路的链路属性，保护组标识在ASON网络中可以唯一标识同属于一个保护组的网络资源。保护组标识通过链路管理协议(LMP)作为链路属性之一传送给路由协议，由路由协议在全网泛洪。当全网拓扑收敛后，ASON网络上的任意节点均可以知道网络上所有链路的链路属性，哪些链路属于同一保护组，以及线性复用段保护组的拓扑结构。

当业务/电路建立时，如果业务的保护属性要求为线性复用段保护中的一种，则选路算法以此为约束条件计算路由，计算出的路由必然经过特定线性复用段保护的链路，从而满足业务/电路的保护属性要求。如果经过选路，业务/电路经过的所有链路的保护组标识为同一个标识，也就表明该业务/电路是建路在了同一保护组内的工作链路上。如果经过选路，业务/电路经过多个保护组的链路才能够实现业务/电路的连接，则该业务/电路经过的所有链路的保护组标识不同且有多个，也就表明该业务/电路建路在分属不同保护组保护的工作链路上。

在业务/电路被建立在同一保护组工作链路上的情况下，如果工作链路发生单次故障，则业务会通过线性复用段保护方式自动得到保护，即该业务/电路从该线性复用段内的工作链路切换到保护链路上，使得该业务/电路连接不中断。如果链路发生两次或多次故障时，需要控制平面根据泛洪的拓扑结构、链路保护属性和保护组标识进行判断，分如下情况：

两次或多次故障，故障点均在同一保护组的工作链路上，则Mesh网恢复不启动；

两次或多次故障，故障点均在同一保护组的保护链路上，则Mesh网恢复不启动；

两次或多次故障，故障点分别在同一保护组的工作链路和保护链路上，则Mesh网恢复立即启动。

在业务/电路被建立在分属不同保护组保护的工作链路上的情况下，如果发生两次或多次故障，首先通过故障点链路的保护组标识是否相同来确认是否在同一保护组内发生两次或多次故障；如果在同一保护组内发生一次故障，仍然由复用段保护方式自动进行保护。如果两次或多次故障发生在同一保护组内，则按照如上业务/电路被建路在同一保护组的情况分析处理。

由此可见，本发明方法的最基本原则在于无论是业务/电路建路在同一个保护组内还是建立在多个保护组内，凡是业务/电路所使用的某一个保护组内发生工作链路和保护链路均出现故障的情况，则Mesh网恢复启动。上述1+1或1∶1线性复用段保护方式与格状网恢复结合的方法的判断原则的技术原理，也可以适用于1∶N和M∶N线性复用段保护方式与格状网恢复结合的保护和恢复方法。

本发明的线性复用段保护和格状网恢复结合的保护和恢复方法，包括步骤：

在ASON网络中配置线性复用段保护，并为每个保护组指定全网唯一的保护组标识；

对于配置了线性复用段保护的链路，其链路属性为线性复用段保护。同时对于线性复用段保护组，分配一个全网唯一的标识，该标识在ASON网络内唯一标识网络中的该线性复用段保护组。通过LMP协议将线性复用段保护属性和线性复用段保护组标识作为链路属性关联到对应的线性复用段保护链路上，LMP将链路和链路属性信息以流量工程链路(TE Link)的方式传给路由协议，路由协议将流量工程链路和流量工程链路属性在全网泛洪，最终全网拓扑收敛。

在业务/电路建路时，业务/电路要求的保护方式作为选路的约束条件。如果业务/电路要求采用线性复用段保护和Mesh网恢复结合方式，则选路算法据业务/电路的源和宿，以及网络拓扑，链路的保护属性，计算出符合业务/电路要求的路由并建路。建路完成后，如果业务/电路经过的链路的保护组标识相同，则表示该业务/电路被建路在同属一个保护组的工作链路上，如果业务/电路所经过的链路的保护组标识不同，则表示该业务/电路被建路在多个保护组的工作链路上了；

在业务/电路被建路在同一个保护组内的情况下，如果链路发生单次故障，则业务/电路通过线性复用段保护方式自动得到保护，即该业务/电路从该线性复用段内的工作链路切换到保护链路上。如果链路发生两次或多次故障时，需要控制平面根据泛洪的拓扑结构、链路保护属性和保护组标识进行判断，分如下情况：

两次或多次故障，均发生在同一保护组的工作链路上，则Mesh网恢复不启动；

两次或多次故障，均发生在同一保护组的保护链路上，则Mesh网恢复不启动；

两次或多次故障，分别发生在同一保护组的工作链路和保护链路上，则Mesh网恢复立即启动；

在业务/电路被建路在多个保护组的情况下，如果光纤链路发生两次或多次故障，首先判断是否在同一保护组内发生了两次或多次故障；如果在同一保护组内只发生一次故障，则仍然由线性复用段保护方式自动进行保护，如果在同一个保护组内发生两次或多次故障，则按照前述业务/电路被建路在同一保护组的情况分析处理。

按照本发明的线性复用段保护和格状网恢复结合的上述方法，其特征在于：所述线性复用段保护方式为1+1或1∶1方式。

按照本发明的线性复用段保护和格状网恢复结合的上述方法，其特征在于：所述线性复用段保护方式为1∶N或M∶N方式。

本发明的两纤双向复用段共享保护环和Mesh网恢复结合的方法技术原理如下。

两纤双向复用段共享保护环同样为复用段保护方式的一种，目前应用比较广泛。ASON网络中，如果配置了两纤双向复用段共享保护环，则对于属于环上的光纤链路，其链路保护属性为两纤双向复用段共享保护环。同时对于每一个ASON网络中的两纤双向复用段共享保护环，分配一个全网唯一的保护组标识，该标识在ASON网络内唯一标识该两纤双向复用段共享保护环。通过LMP协议将两纤双向复用段共享保护环和保护组标识作为链路属性关联到对应的两纤双向复用段共享保护环链路上，LMP将相关链路信息以流量工程链路(TE Link)的方式传给路由协议，路由协议将流量工程链路和流量工程链路属性在全网泛洪，最终全网拓扑收敛。此时ASON网络上的任意节点均知道网络上所有链路的链路属性，并通过保护组标识知道哪些链路组建成同一环网，并知道该保护环的拓扑结构。

通过ASON网络中的每个环网的全网唯一的保护组标识，可以作为两次或多次故障是否出现在同一保护环内的判断依据，如发生故障的两条或多条链路，其保护组标识相同，则说明两次故障发生在同一环网内，如果发生故障的两条或多条链路，其保护组标识不同，则说明两次故障发生在不同的环网内。也可以作为业务/电路是否是跨环建路的判断依据，如业务/电路经过的所有链路的保护组标识相同，说明该业务/电路是建路在同一环网上，如果业务/电路经过的链路的保护标识不同，说明该业务/电路是建路在不同的环网上，且有多少个不同的保护组标识，该业务/电路就建路经过了多少个环网。

通过ASON网络中的每个环网的全网唯一的保护组标识，在通过路由协议在全网泛洪并拓扑收敛后，将具有相同保护组标识的光纤链路组合起来，控制平面就可以知道该环网的环形拓扑，当网络中发生两次或多次故障后，根据故障点光纤链路的保护组标识属性，从而可以判断出两次或多次故障是否发生在同一环网上。当两次或多次故障发生在同一环网上时，还可以根据故障点，该环网的拓扑，业务/电路路由能判断出哪些业务/电路环网已经无法保护。

在跨环业务情况下，控制平面通过保护组标识知道了环网的拓扑结构，故当业务建路通过多个环时，在各个环上只发生单次故障情况下，则利用环网的保护功能实现保护，不需要启动Mesh网恢复。当通过保护组标识判断在同一个环内发生了两次故障且控制平面通过网络拓扑，环网拓扑，业务/电路路由判断该业务/电路所在保护环已经无法对业务/电路保护时，启动Mesh网恢复。

本发明的两纤双向复用段共享保护环保护和格状网恢复结合的方法，包括步骤：

在ASON网络中配置两纤双向复用段共享保护环，并为每个环指定全网唯一保护组标识；

配置了两纤双向复用段共享环保护和保护组标识的链路，通过LMP协议将两纤双向复用段共享环保护和保护组标识作为链路属性关联到两纤双向复用段共享保护环链路上。同时LMP将相关链路和链路属性以流量工程链路(TE Link)的方式传给路由协议，路由协议将流量工程链路和流量工程链路属性在全网泛洪，最终全网拓扑收敛。

在业务/电路建路时，业务/电路要求的保护方式作为选路的约束条件。如果业务/电路要求采用两纤双向复用段共享保护环保护和Mesh网恢复结合方式，则选路算法据业务/电路的源和宿，以及网络拓扑，链路的保护属性，计算出符合业务/电路要求的路由并建路。建路完成后，如果业务/电路经过的链路的保护组标识相同，则表示该业务/电路被建路在同一个环网上，如果业务/电路所经过的链路的保护组标识有多个且不同，则表示该业务/电路为跨环建路；

在业务/电路被建路在同一个环内的情况下，如果环上链路发生单次故障，则业务/电路通过两纤双向复用段共享保护环保护。如果环上发生两次或多次故障，控制平面根据网络拓扑、环网拓扑、业务/电路路由判断该业务/电路所在保护环已经无法对业务/电路保护时，对该业务/电路启动Mesh网恢复。在环上发生两次或多次故障，控制平面根据网络拓扑、环网拓扑、业务/电路路由判断该业务/电路所在保护环还可以得到保护时，由环网保护业务/电路，对该业务不启动Mesh网恢复。

在业务链路被建立在多个保护环内的情况下，如果业务/电路发生两次或多次故障，首先判断是否在同一环内发生了两次故障；如果在同一保护环内发生一次故障，仍然由两纤双向复用段共享保护环自动进行保护，如果在同一个环内发生两次或多次故障，则采取如上业务/电路被建路在同一个环内的情况进行处理。

通过本发明复用段保护方式与格状网恢复结合的链路保护方法，可以有效的提高自动交换光网络中业务的生存性，扩大自动交换光网络的应用领域，并从而产生较大的经济效益。

附图说明

图1为1+1线性复用段保护方式和Mesh网恢复结合实施例的示意图；

图2为1∶2线性复用段保护方式和Mesh网恢复结合实施例的示意图；

图3为两纤双向复用段共享保护环保护方式和Mesh网恢复结合实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的方法的具体实现方式进行详细说明。

在ASON网络中配置了线性复用段保护组或配置两纤双向复用段共享保护环，以及唯一的保护组标识后，LMP将保护属性和保护组标识作为链路属性关联到对应的链路上，并以流量工程链路的方式传送给路由协议，路由协议再将流量工程链路和流量工程链路属性在全网泛洪，最终全网拓扑收敛。以上为本发明方法所采用的共同步骤，因此在对具体实施例的描述中不再重复描述。

图1所示为一个1+1线性复用段保护和Mesh网恢复结合实施例。图1中包含9个节点，分别标记为1至9，该9个节点同时组建成Mesh网。如图1所示，在节点5和节点6之间配置了1+1线性复用段保护，图中由短线形成的虚线表示双向工作链路，由点形成的虚线表示双向保护链路。在该实施例中，如果在节点5和节点6之间建立一条需要1+1线性复用段保护方式的业务链路，则该业务/电路首先被建立在节点5、6之间的工作链路上，并配置为1+1线性复用段保护方式。如果发生图1所标记的第一次故障，即工作链路故障，该业务/电路被自动保护倒换到保护链路上。如果再次发生如图1所标记的第2次故障，即已经被占用的保护链路也发生故障，此时业务/电路无法继续获得保护。此时，ASON控制平面根据网络拓扑结构、链路保护属性和保护组标识进行判断，判断出1+1线性复用段保护方式无法继续保护该业务，则立即启动Mesh网恢复，恢复路径可选择经过节点6-1-2-5或经过节点6-7-8-5。

图2所示为一个1∶2线性复用段保护方式和Mesh网恢复结合实施例。图2中为9个节点组建的Mesh网，节点标记仍然为1至9。如图2所示，在节点5和节点6之间配置了1∶2线性复用段保护，短线形成的虚线表示两条工作链路，点形成的虚线表示一条保护链路。在该实施例中，如果需要在节点5和节点6之间建立一条要求了1∶2线性复用段保护方式的业务/电路，则该业务/电路首先被建立在节点5、6之间的工作链路之一上，并配置为1∶2线性复用段保护。如果发生如图2所示的第一次故障时，即作为业务/电路的一条工作链路故障，该业务/电路被自动保护倒换到保护链路。如果再次发生如图所示的第2次故障，故障点在已经被占用的保护链路，此时该业务/电路无法保护。此时，ASON控制平面根据网络拓扑结构、链路保护属性和保护组标识进行判断，判断出1∶2线性复用段保护方式无法继续保护该业务/电路，则立即启动Mesh网恢复，恢复路径可选择为经过节点6-1-2-5或经过节点6-7-8-5。

图3所示为采用本发明方法的两纤双向复用段共享保护和Mesh网恢复结合实施例。图3中为9个节点组建的Mesh网，节点标记为1至9。如图3所示，节点5、节点6、节点7和节点8之间形成一个两纤双向复用段共享保护环，该环被指定一个唯一的保护环标识，该保护环标识在链路属性泛洪时被泛洪到全网络。在节点6和节点8之间建立一条双向业务/电路，配置该业务/电路为两纤复用段共享保护，路由为6-5-8。如果发生如图3所示的第1次故障时，两纤双向复用段共享环自动保护该业务/电路。如果再次发生如图3所示的第2次故障，此时判断该业务/电路无法继续获得保护。此时，ASON控制平面根据网络拓扑结构、链路保护属性和链路的环标识进行判断，判断出两纤双向复用段共享保护环无法继续保护该业务/电路，则立即启动Mesh网恢复，恢复路径可选择为经过节点6-1-2-3-4-9-8。