CN105282631A - Potn中实现电层线性保护的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
POTN中实现电层线性保护的系统及方法，涉及POTN领域，源端的业务映射单元通过信元切分将ODUk通道数据转换为一组信元，分配一个多播ID，通过信元交换单元，对信元在工作和保护光通道单元进行并发或选发，工作和保护光通道单元收到信元后，将其选择激活，发送到对应的信元接收端口；宿端的工作和保护光通道单元收到信号后，完成ODUk的解映射解复用，将信元从对应的通道发出，并建立一条系统交叉，指向业务映射单元；检测出信号失效、信号劣化和APS开销信息，APS控制单元通知当前需要的光通道单元激活其交叉，不需要的光通道单元阻塞其交叉。POTN的统一信元交换架构下实现ODUk电层线性保护，保证高效性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及POTN(PacketenhancedOpticalTransportNetwork，分组增强型光传送网)领域，具体来讲涉及POTN中实现电层线性保护的系统及方法。
背景技术
传统OTN(OpticalTransportNetwork，光传送网)设备，一般基于时分和空分的交叉单元来完成ODUk(含ODU0/1/2/2e/3/4)的调度。在此基础上，OTN网络所需的ODUk电层线性保护，用交叉单元控制时分、空分交叉的方式，来实现并发或选发、选收。
新一代POTN作为分组增强型OTN设备，为实现ODUk和分组业务的统一调度，采用信元交换核心代替了传统的时分、空分交叉。核心交叉单元交换的原理变化了，但POTN首先需要实现的传统OTN的功能，OTN设备所需的ODUk的电层线性保护，依然是网络安全可靠运行的基本功能。
原有的集中式交换架构，通过纯粹的交叉单元控制交叉连接方式，来实现APS(AutomaticProtectionSwitch，自动保护倒换)，采用集中式处理方法，多业务的倒换动作需要顺序执行，影响倒换时间。但是，POTN的统一信元交换架构是分布式交换架构，在这种交换架构下，上述方法不再适用。
因此，ODUk的电层线性保护需要一种新的方式来保证高效和可靠。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种POTN中实现电层线性保护的系统及方法，在POTN的统一信元交换架构下实现ODUk电层线性保护，保证高效性和可靠性。
为达到以上目的，本发明采取POTN中实现电层线性保护的系统，包括源端和宿端，源端和宿端均包括业务映射单元、信元交换单元、APS控制单元和包含工作光通道的工作光通道单元、包含保护光通道的保护光通道单元，其中业务映射单元，用于完成客户业务向ODUk业务映射后，将ODUk通道数据转换为一组信元，分配一个多播ID并发送给信元交换单元；还用于接受信元交换单元发送过来的信元，将信元重组为ODUk数据；信元交换单元，内部存储多播转发表，用于识别带有多播ID的信元，通过多播转发表查找对应的目的地址，并发送带有该多播ID的信元到所有链路；还用于根据单播ID自动转发工作光通道单元和保护光通道单元的报文给业务映射单元；APS控制单元，用于接收工作光通道单元和保护光通道单元传送的信号失效、信号劣化和APS开销信息，决策出当前需要激活和阻塞的工作光通道和保护光通道；工作光通道单元和保护光通道单元，分别接收带有多播ID的信元，并有选择的激活，发送到对应的信元接收端口；还用于接收光纤传送的业务，完成ODUk的解映射解复用后信元切分，从对应通道发出，建立一套系统交叉，指向业务映射单元。
本发明还提供一种POTN中实现电层线性保护方法，包括：源端的业务映射单元接收客户业务向ODUk业务映射后，通过信元切分将ODUk通道数据转换为一组信元，并分配一个多播ID，通过信元交换单元中的多播转发表，对信元在工作光通道单元和保护光通道单元进行并发或选发，工作光通道单元和保护光通道单元收到带有多播ID的信元后，根据当前保护类型，结合APS控制单元的控制信息，将其选择激活，激活的信元发送到对应的信元接收端口，再发送到光纤传输；宿端的工作光通道单元和保护光通道单元收到光纤传输的信号后，完成ODUk的解映射解复用，将ODUk做信元切分，将信元从对应的通道发出，并建立一条系统交叉，指向业务映射单元；同时，检测出信号失效、信号劣化和APS开销信息，发给APS控制单元；APS控制单元通知当前需要的光通道单元激活其交叉，同时不需要的光通道单元阻塞其交叉。
在上述技术方案的基础上，在ODUk1+1保护中，需要将ODUk的信元在工作光通道单元和保护光通道单元进行并发；在ODUk1:1保护中，需要将ODUk的信元在工作光通道单元和保护光通道单元进行选发。
在上述技术方案的基础上，ODUk在工作光通道单元和保护光通道单元进行并发，采用信元多播的方式实现，当多播的工作光通道单元和保护光通道单元所在的线路端口在不同槽位板卡时，采用信元交换单元多播的方式实现；当多播的工作光通道单元涉及同槽位板卡的不同端口或者同一线路端口的不同时隙时，除在信元交换单元完成一级不同槽位的多播外，在工作光通道单元和保护光通道单元所在的线路板卡上，还需针对不同端口或不同ODUk时隙进行二级多播。
在上述技术方案的基础上，所述二级多播具体为，将多播ID的信元在工作光通道单元和保护光通道单元复制分发到不同的信元处理，由不同的信元处理单元重组，还原出两路相同的ODUk的数据，在不同端口或时隙发送到OTUk线路接口上。
在上述技术方案的基础上，所述工作光通道单元和保护光通道单元分别采用带有VLANID的数据包与APS控制单元传递信息，包括保护光通道单元的SF/SD、APS和控制信息，APS控制单元仅基于VLANID进行倒换控制，实现VLANID和槽位、端口、ODUk时隙之间的动态映射。
在上述技术方案的基础上，所述多播转发表对于每个多播ID，对应有相应的多播目的地址，信元交换单元根据收到的不同多播ID，查找对应此多播ID的目的地址，并判断目的地址对应的高速数据物理链路，将所有带有该多播ID的信元，每个信元都转发到所有物理链路上。
本发明的有益效果在于：
1、本发明POTN中实现电层线性保护的系统，ODUk的1+1和1:1保护倒换功能实现正常，在POTN的统一信元交换架构下实现ODUk电层线性保护，保证高效性和可靠性。
2、经过先阻塞后激活的方式，保护倒换的关键性能指标，即，倒换中断时间远小于国际标准定义的中断时间大于50ms的要求，性能有所提高。
3、本发明不需要投入额外的硬件资源，采用已有的软件平台的程序流程，APS控制单元可以嵌入系统控制单元中，借用公共单元和业务单元之间的以太网通信通道，节约设备成本，简化了保护设计。
附图说明
图1为本发明实例POTN中实现电层线性保护的系统中发端示意图；
图2为本发明实施例POTN中实现电层线性保护的系统中收端示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明POTN中实现电层线性保护的系统，包括源端和宿端，源端包括业务映射单元a1、信元交换单元a2、具有工作光通道的工作光通道单元a3、具有保护光通道的保护光通道单元a4、以及APS控制单元a5；宿端包括业务映射单元b1、信元交换单元b2、具有保护光通道的工作光通道单元b3、具有保护光通道的保护光通道单元b4、APS控制单元b5；源端和宿端均为相同的网元，因此标号上使用a、b进新区分，本实施例中，工作光通道单元具有一条工作光通道，保护光通道单元具有一条保护光通道，工作光通道单元还可以具有多条工作光通道，或者保护光通道单元还可以具有多条保护光通道，但是通信方式不变，只是通道条数变化。其中，
业务映射单元(a1、b1)，用于完成客户业务向ODUk业务映射后，将ODUk通道数据转换为一组信元，分配一个多播ID并发送给信元交换单元；还用于接受信元交换单元发送过来的信元，将信元重组为ODUk数据。
信元交换单元(a2、b2)，内部存储多播转发表，用于识别带有多播ID的信元，通过多播转发表查找对应的目的地址，并发送带有该多播ID的信元到所有链路；还用于根据单播ID(Ch-ID)自动转发工作光通道单元和保护光通道单元的报文给业务映射单元。
APS控制单元(a5、b5)，用于接收工作光通道单元和保护光通道单元传送的信号失效、信号劣化和APS开销信息，决策出当前需要激活和阻塞的工作光通道和保护光通道。APS控制单元(a5、b5)和主用光通道单元、备用光通道单元之间的信息互通采用以太网方式，按照主用和备用光通道单元的槽位+ODUk时隙，唯一映射到一个VLAN_ID。
工作光通道单元(a3、b3)和保护光通道单元(a4、b4)，分别接收带有多播ID的信元，同时或有选择的激活，并发送到对应的信元接收端口；还用于接收光纤传送的业务，完成ODUk的解映射解复用后信元切分，从对应通道发出，建立一套系统交叉，指向业务映射单元。
本发明POTN中实现电层线性保护的方法，具体包括：
如图1所示，在源端，业务映射单元a1与客户业务接口，并接收客户业务向ODUk业务映射后，通过信元切分的方式，将ODUk通道数据转换为一组信元。由于在ODUk1+1保护中，需要将ODUk在工作光通道单元a3和保护光通道单元a4进行并发；在ODUk1:1保护中，需要将ODUk在工作光通道单元a3和保护光通道单元a4进行选发。ODUk在工作光通道单元a3和保护光通道单元a4进行并发，采用信元多播的方式实现，当多播的工作光通道单元a3和保护光通道单元a4所在的线路端口在不同槽位板卡时，采用信元交换单元多播的方式实现；当多播的工作光通道单元涉及同槽位板卡的不同端口或者同一线路端口的不同时隙时，除在信元交换单元完成一级不同槽位的多播外，在工作光通道单元和保护光通道单元所在的线路板卡上，还需针对不同端口或不同ODUk时隙进行二级多播。
具体的，每组被保护的信元，在业务映射单元a1向信元交换单元a2发送前，被全局分配一个多播ID，此多播ID被该组信元携带在数据信元头部，随数据一起发往信元交换单元a2。在信元交换单元a2中，根据业务实际需要的保护配置，存储一张多播转发表，多播转发表，对于每个多播ID(MC-ID)，对应有相应的多播目的地址。例如MC-ID：SlotA，SlotB，表示此多播ID的信元，其目的地有两个，一个是工作光通道单元a3对应的SlotA，一个是保护光通道单元a4对应的SlotB；根据多播转发表，信元交换单元a2收到不同的多播ID，查找对应此多播ID的目的地址，信元交换单元根据收到的不同多播ID，查找对应此多播ID的目的地址，并判断目的地址对应的高速数据物理链路，将所有带有该多播ID的信元，每个信元都转发到所有物理链路上，即可到达目的槽位，即工作光通道单元a3和护光通道单元a4。
所述二级多播具体为，将多播ID的信元在工作光通道单元和保护光通道单元复制分发到不同的信元处理上，有不同的信元处理重组，还原出两路相同的ODUk的数据，在不同端口或时隙发送到OTUk线路接口上。
工作光通道单元a3和保护光通道单元a4收到了这些带有特定多播ID的信元后，根据当前保护类型，结合APS控制单元的控制信息，将带有特定多播ID的信元有选择的激活，激活的信元会被发送到对应的信元接收端口上，完成ODUk的重组；即，将带有特定多播ID的信元，对应到特定的ODUk时隙的信元端口，再通过OTUk的线路接口发送到光纤上远距离传送。所述工作光通道a3和保护光通道a4分别采用带有VLANID的数据包与APS控制单元a5传递信息，包括保护光通道单元a4的SF/SD、APS和控制信息，APS控制单元a5仅基于VLANID进行倒换控制，实现VLANID和槽位、端口、ODUk时隙之间的动态映射。
其中，APS控制单元a5，通过系统内部的以太网通道，工作光通道单元a3和保护光通道单元a4传送的信号失效、信号劣化和APS开销信息，按照OTN协议标准中的要求，决策出当前需要激活的通道。具体为：如果保护类型是ODUk1+1，同时激活光通道单元a3和保护光通道单元a4；如果保护类型是ODUk1:1，根据APS控制单元a5命令，激活当前的工作光通道单元a3或保护光通道单元a4。
如图2所示，上述的ODUk数据在经过源端的并发或选发后，到达宿端的工作光通道b3和保护光通道b4。工作光通道b3和保护光通道b4完成ODUk的解映射解复用，将ODUk做信元切分，将信元从对应的通道发出。例如，工作光通道b3的ODUk信元从通道Ch-ID1发出，通过建立的一条系统交叉Ch-ID1→SlotC，指向业务映射单元b1；同样的，保护光通道b4的ODUk信元从通道Ch-ID2发出，通过建立的一条系统交叉Ch-ID1→SlotC，也指向业务映射单元b1。同时，检测出信号失效、信号劣化和APS开销信息，发给APS控制单元b5；APS控制单元b5通知当前需要的光通道单元激活其交叉，同时不需要的光通道单元阻塞其交叉，达到同一时间只有一个激活通道指向业务映射单元b1的目的。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种POTN中实现电层线性保护的系统，包括源端和宿端，其特征在于：源端和宿端均包括业务映射单元、信元交换单元、APS控制单元和包含工作光通道的工作光通道单元、包含保护光通道的保护光通道单元，其中
业务映射单元，用于完成客户业务向ODUk业务映射后，将ODUk通道数据转换为一组信元，分配一个多播ID并发送给信元交换单元；还用于接受信元交换单元发送过来的信元，将信元重组为ODUk数据；
信元交换单元，内部存储多播转发表，用于识别带有多播ID的信元，通过多播转发表查找对应的目的地址，并发送带有该多播ID的信元到所有链路；还用于根据单播ID自动转发工作光通道单元和保护光通道单元的报文给业务映射单元；
APS控制单元，用于接收工作光通道单元和保护光通道单元传送的信号失效、信号劣化和APS开销信息，决策出当前需要激活和阻塞的工作光通道和保护光通道；
工作光通道单元和保护光通道单元，分别接收带有多播ID的信元，并有选择的激活，发送到对应的信元接收端口；还用于接收光纤传送的业务，完成ODUk的解映射解复用后信元切分，从对应通道发出，建立一套系统交叉，指向业务映射单元。
2.一种基于权利要求1系统的POTN中实现电层线性保护方法，其特征在于，包括：
源端的业务映射单元接收客户业务向ODUk业务映射后，通过信元切分将ODUk通道数据转换为一组信元，并分配一个多播ID，通过信元交换单元中的多播转发表，对信元在工作光通道单元和保护光通道单元进行并发或选发，工作光通道单元和保护光通道单元收到带有多播ID的信元后，根据当前保护类型，结合APS控制单元的控制信息，将其选择激活，激活的信元发送到对应的信元接收端口，再发送到光纤传输；
宿端的工作光通道单元和保护光通道单元收到光纤传输的信号后，完成ODUk的解映射解复用，将ODUk做信元切分，将信元从对应的通道发出，并建立一条系统交叉，指向业务映射单元；同时，检测出信号失效、信号劣化和APS开销信息，发给APS控制单元；APS控制单元通知当前需要的光通道单元激活其交叉，同时不需要的光通道单元阻塞其交叉。
3.如权利要求2所述的POTN中实现电层线性保护方法，其特征在于：在ODUk1+1保护中，需要将ODUk的信元在工作光通道单元和保护光通道单元进行并发；在ODUk1:1保护中，需要将ODUk的信元在工作光通道单元和保护光通道单元进行选发。
4.如权利要求3所述的POTN中实现电层线性保护方法，其特征在于：ODUk在工作光通道单元和保护光通道单元进行并发，采用信元多播的方式实现，当多播的工作光通道单元和保护光通道单元所在的线路端口在不同槽位板卡时，采用信元交换单元多播的方式实现；当多播的工作光通道单元涉及同槽位板卡的不同端口或者同一线路端口的不同时隙时，除在信元交换单元完成一级不同槽位的多播外，在工作光通道单元和保护光通道单元所在的线路板卡上，还需针对不同端口或不同ODUk时隙进行二级多播。
5.如权利要求4所述的POTN中实现电层线性保护方法，其特征在于：所述二级多播具体为，将多播ID的信元在工作光通道单元和保护光通道单元复制分发到不同的信元处理，由不同的信元处理单元重组，还原出两路相同的ODUk的数据，在不同端口或时隙发送到OTUk线路接口上。
6.如权利要求2所述的POTN中实现电层线性保护方法，其特征在于：所述工作光通道单元和保护光通道单元分别采用带有VLANID的数据包与APS控制单元传递信息，包括保护光通道单元的SF/SD、APS和控制信息，APS控制单元仅基于VLANID进行倒换控制，实现VLANID和槽位、端口、ODUk时隙之间的动态映射。
7.如权利要求2所述的POTN中实现电层线性保护方法，其特征在于：所述多播转发表对于每个多播ID，对应有相应的多播目的地址，信元交换单元根据收到的不同多播ID，查找对应此多播ID的目的地址，并判断目的地址对应的高速数据物理链路，将所有带有该多播ID的信元，每个信元都转发到所有物理链路上。
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