專利名稱：一種二纖環(huán)sdh系統(tǒng)自動保護倒換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光通訊領域同步數(shù)字體系SDH(Synchronous DigitalHierarchy)系統(tǒng)，尤其涉及一種SDH系統(tǒng)的自動保護倒換方法。
背景技術：
目前，SDH光傳送系統(tǒng)已經在通訊領域得到廣泛的應用，SDH光傳送網(wǎng)絡的“自愈功能”自動保護倒換(APSAutomatic Protection Switching)也顯得越發(fā)重要。針對各種SDH系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構，國際電聯(lián)ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication StandardizationSector國際電信聯(lián)盟有關電信標準的分支機構)特別提出G.841號建議《SDH網(wǎng)絡保護體系結構的類型和特性》和G.842號建議《SDH網(wǎng)絡保護結構的互連》，對SDH網(wǎng)絡設備的各種自動保護倒換功能做了算法和協(xié)議上的規(guī)定。
根據(jù)G.841號建議中關于MS-SPRings(Multiplex Section-sharedprotection rings復用段共享保護環(huán))二纖環(huán)APS方法的規(guī)定1、環(huán)APS協(xié)議的傳送采用點對點接力方式進行傳送；2、環(huán)上所有節(jié)點(Node)要通過相鄰節(jié)點發(fā)送過來的信息(K1K2開銷字節(jié))和本點兩個方向檢測到告警和接收的網(wǎng)管命令決定出本節(jié)點需要進入的狀態(tài)；3、環(huán)上所有節(jié)點根據(jù)自身的節(jié)點狀態(tài)對接收的K1K2字節(jié)進行處理和采取相應的保護動作。上述方案的關鍵和難點是對兩個方向的K1K2字節(jié)、兩個方向檢測到的告警或接收到的網(wǎng)管命令進行排列組合是一個天文數(shù)字，對于該天文數(shù)字處理的難度異常復雜。上述處理實際上是把環(huán)狀態(tài)信息(如環(huán)上某一跨段(SPAN)所有告警SF-R(Signal Fail-Ring環(huán)信號失效))轉移到環(huán)上各個節(jié)點處理。如環(huán)上某一節(jié)點檢測到自己東側有告警SD-R(SignalDegrade-Ring環(huán)信號劣化)，同時東側有網(wǎng)管下達的維護命令MS-R(ManualSwitch Normal Traffic to Protection-Ring，人工環(huán)倒換)，東側接收到環(huán)上其他節(jié)點送過來的SD-R的K1K2請求信息；但西側也檢測到告警SD-R，有網(wǎng)管下達的維護命令FS-R(Forced Switched Normal Traffic to Protection-Ring，強制環(huán)倒換)，西側接收到相鄰節(jié)點送過來的SD-R的K1K2請求信息。對這些信息的處理本節(jié)點要綜合這些信息，獲得本節(jié)點兩個方向中較高優(yōu)先級的請求，最終生成西側的FS-R請求，然后東側發(fā)長徑(long path)，西側發(fā)短徑(short path)K1K2請求信息。這里我們可以看到存在三個問題1、在邏輯處理中必須要窮盡出上述所有情況，才能最終形成正確的K1K2請求信息；2、節(jié)點東側的最高優(yōu)先級請求與西側的最高優(yōu)先級請求本來沒有關系，但這里必須從兩側的再找出一個最高優(yōu)先級請求，作為發(fā)送K1K2請求信息發(fā)送；3、本點最高優(yōu)先級請求同時也受環(huán)上其他節(jié)點最高優(yōu)先級請求影響，最終結果是被擠占或共存或擠占其他節(jié)點的請求。以上邏輯處理中各種關系既相互關聯(lián)，又相互攪和在一起。其存在的缺點是增加了環(huán)上節(jié)點處理負擔，同時環(huán)上某一節(jié)點在處理K1K2請求信息、本節(jié)點檢測的告警和接收的網(wǎng)管命令時若處理過程中有錯誤則會導致全環(huán)保護倒換失敗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提出一種用于二纖環(huán)SDH系統(tǒng)的降低環(huán)上各節(jié)點處理復雜度并提高全環(huán)自動保護倒換可靠性的自動保護倒換方法。
本發(fā)明的技術方案為一種二纖環(huán)SDH系統(tǒng)自動保護倒換方法，包括下列步驟步驟一、為環(huán)上每個節(jié)點分配全環(huán)唯一的節(jié)點ID，設置環(huán)上所有節(jié)點的處理方向一致，并將環(huán)上其它節(jié)點的ID通知到每個節(jié)點；步驟二、節(jié)點實時檢測本節(jié)點兩側按照標準協(xié)議規(guī)定的告警，并將該告警記錄到本節(jié)點相應的告警庫中；步驟三、節(jié)點結合網(wǎng)管下發(fā)的命令，向環(huán)的兩個方向上定期發(fā)送本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息；步驟四、節(jié)點接收全環(huán)其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，并將該信息存放在本地其他節(jié)點請求信息庫的相應條目中；步驟五、節(jié)點轉發(fā)環(huán)上其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，終止轉發(fā)本節(jié)點發(fā)送的節(jié)點請求信息；步驟六、節(jié)點根據(jù)接收到環(huán)上其他節(jié)點請求信息和本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息，按照標準協(xié)議規(guī)定決定出當前環(huán)所處的狀態(tài)，得出本節(jié)點該采取的保護動作。
上述步驟三中、節(jié)點結合網(wǎng)管下發(fā)的命令，向環(huán)的兩個方向上定期發(fā)送本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息是指節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定將檢測到的兩側的告警信息與網(wǎng)管下發(fā)的對兩側的維護命令進行比較，每一側取一個優(yōu)先級較高的請求信息，將該請求信息定期向環(huán)的兩個方向發(fā)送出去。
上述步驟六具體包括步驟A、節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定從本節(jié)點請求信息和記錄的環(huán)上其他節(jié)點請求信息庫中采取與G.841號建議關于環(huán)APS優(yōu)先級比較相同的原則，經過比較得出環(huán)上同一跨段上最高優(yōu)先級請求；如果有共存優(yōu)先級則只取高優(yōu)先級的請求；步驟B、節(jié)點根據(jù)該跨段是與本節(jié)點的位置關系決定本節(jié)點兩側該采取的保護動作。
本發(fā)明使用復用段開銷中的K1和K2字節(jié)來傳送自動保護倒換信令，其中K1字節(jié)的前4個比特用于傳送節(jié)點左側故障信息指示編碼，K1字節(jié)的后4個比特用于傳送節(jié)點右側故障信息指示編碼；K2字節(jié)的前5個比特用于傳送源節(jié)點ID，K2字節(jié)的其余3個比特空閑。
本發(fā)明利用SDH傳送設備對復用段開銷的處理，對協(xié)議中的APS方法進行了改進，提出了一種基于邏輯子光纖的自動保護倒換方法。在本發(fā)明提出方案中，每個節(jié)點只需要搜索環(huán)所有跨段的故障狀態(tài)信息(等于環(huán)上節(jié)點數(shù))，從而使得節(jié)點的處理量大幅降低，同時這種處理方式比原來的方式具有更高的可靠性。使用本發(fā)明提出的方法，可以增加SDH設備的處理能力，從而降低綜合成本。


圖1是本發(fā)明提出的方法的流程圖；圖2是本發(fā)明中節(jié)點請求信息與環(huán)跨段請求信息示意圖；圖3是本發(fā)明的一個實施例的原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
為了更好的說明本發(fā)明提出的技術方案，首先來看一下STM-N第1個STM-1段開銷的情況。表1表示了該開銷的分布情況表1 如表1所示，△表示與傳輸媒質有關的特征節(jié)字節(jié)，×為國內使用的保留字節(jié)，*為不擾碼字節(jié)。在STM-N復用時，總行數(shù)不變，仍然是9行，但總的列數(shù)發(fā)生變化9×N(N＝1，4，16，64，256，……)，如對STM-64，段層開銷總的列數(shù)為9×64列，加上凈荷261×64列就構成一個STM-64信號完整的幀結構。STM-N幀是按照字節(jié)間插形成的，使得它的使用比較靈活。
基于復用段的APS使用表1中K1K2開銷字節(jié)來傳送APS協(xié)議信令，但K2字節(jié)的后3個BIT位不參與APS協(xié)議請求傳送，對二纖復用段共享保護環(huán)也這樣處理K1K2字節(jié)。本發(fā)明提出的基于二纖環(huán)的復用段共享保護也使用K1K2開銷字節(jié)來傳送APS協(xié)議信令。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明對K1K2開銷字節(jié)的功能重新進行了定義。表2表示了K1K2字節(jié)的功能定義表2

如表2所示，K1字節(jié)的前4個比特用于傳送節(jié)點左側故障信息指示編碼，K1字節(jié)的后4個比特用于傳送節(jié)點右側故障信息指示編碼。所述故障信息指示編碼與G.841號建議中關于環(huán)的編碼相同。K2字節(jié)的前5個比特用于傳送源節(jié)點ID，K2字節(jié)的其余3個比特空閑。這里擴展了源節(jié)點ID的比特位數(shù)，使得全環(huán)可以滿足最大32節(jié)點要求。
圖1是本發(fā)明提出的方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明提出的方法包括下列步驟1、為環(huán)上每個節(jié)點分配全環(huán)唯一的節(jié)點ID，設置環(huán)上所有節(jié)點的處理方向一致，并將環(huán)上其它節(jié)點的ID通知到每個節(jié)點。參與二纖環(huán)APS保護的節(jié)點必須分配全環(huán)唯一的節(jié)點ID，同時把環(huán)上其他節(jié)點的ID通知到環(huán)上每個節(jié)點。環(huán)上每個節(jié)點都有一個環(huán)圖信息，該環(huán)圖信息與G.841中一樣。這樣環(huán)上每個節(jié)點就可以知道自己與哪一個節(jié)點相鄰，以及其他節(jié)點在什么地方。環(huán)上所有節(jié)點處理的方向要一致。在環(huán)上某一跨段有故障時，節(jié)點就可以知道故障是與字節(jié)相鄰還是隔開。2、節(jié)點實時檢測本節(jié)點兩側按照標準協(xié)議規(guī)定的告警，并將該告警記錄到本節(jié)點相應的告警庫中。節(jié)點對G.841中要求的告警實時檢測，把兩側檢測到的告警記錄下來，便于下一步處理。3、節(jié)點結合網(wǎng)管下發(fā)的命令，向環(huán)的兩個方向上定期發(fā)送本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定將檢測到的兩側的告警信息與網(wǎng)管下發(fā)的對兩側的維護命令進行比較，每一側取一個優(yōu)先級較高的請求信息，將該請求信息定期向環(huán)的兩個方向發(fā)送出去，通知到環(huán)上其他節(jié)點。4、節(jié)點接收全環(huán)其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，并將該信息存放在本地其他節(jié)點請求信息庫的相應條目中。這里的本地其他節(jié)點請求信息庫中的每一項包括節(jié)點ID、節(jié)點東側最高優(yōu)先級請求信息、節(jié)點西側最高優(yōu)先級請求信息。5、節(jié)點轉發(fā)環(huán)上其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，終止轉發(fā)本節(jié)點發(fā)送的節(jié)點請求信息。節(jié)點把上一步接收的環(huán)上其節(jié)點請求信息從某一側接收過來再從另一側發(fā)送出去，如東側接收環(huán)上請求節(jié)點請求信息，則從西側轉發(fā)出去，通知下一個節(jié)點；但對于本節(jié)點發(fā)送的節(jié)點請求信息，不再進行進一步轉發(fā)。6、節(jié)點根據(jù)接收到環(huán)上其他節(jié)點請求信息和本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息，按照標準協(xié)議規(guī)定決定出當前環(huán)所處的狀態(tài)，得出本節(jié)點該采取的保護動作。這里的保護動作包括保護建立或撤銷，保護通道穿通，業(yè)務橋接倒換。首先，節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定從本節(jié)點請求信息和記錄的環(huán)上其他節(jié)點請求信息庫中采取與G.841號建議關于環(huán)APS優(yōu)先級比較相同的原則，經過比較得出環(huán)上同一跨段上最高優(yōu)先級請求；如果有共存優(yōu)先級則只取高優(yōu)先級的請求；然后，節(jié)點根據(jù)該跨段是與本節(jié)點的位置關系決定本節(jié)點兩側該采取的保護動作。節(jié)點根據(jù)該跨段是在本節(jié)點的東側還是西側，還是不與本節(jié)點相鄰，決定本節(jié)點兩側該采取的保護動作，比如東側橋接倒換，或兩側保護通道雙向穿通等等。
圖2是本發(fā)明中節(jié)點請求信息與環(huán)跨段請求信息示意圖。如圖2所示，圖2上部的表是環(huán)上所有節(jié)點存儲節(jié)點請求信息的數(shù)據(jù)庫示意圖，它包括節(jié)點ID、節(jié)點東側請求信息、節(jié)點西側請求信息，這些信息都是為了下一步生成環(huán)各個跨段請求信息做準備。
圖2下部的表是環(huán)各個跨段請求信息的數(shù)據(jù)庫示意圖，每個跨段與兩個節(jié)點的東側、西側相鄰，按照標準協(xié)議比較這一個節(jié)點的東側請求信息與另一個節(jié)點的西側請求信息，取一個最高優(yōu)先級的請求，作為本跨段請求信息。依照上述處理辦法，對環(huán)每個跨段都這么處理，最終會生成環(huán)各個跨段請求信息。這樣再在環(huán)各個跨段請求信息中根據(jù)標準協(xié)議取一個有最高優(yōu)先級跨段請求信息，從而知道該跨段相鄰兩個節(jié)點東側、西側需要采取的橋接倒換建立/撤銷動作，環(huán)上其他節(jié)點采取保護通道穿通建立/撤銷動作。
圖2上部的表中記錄節(jié)點ID＝0的西側有SF-R請求，而環(huán)上其他節(jié)點沒有任何請求(Idle)，這樣生成的環(huán)各個跨段請求信息如圖2下部的表所示，有SF-R請求的跨段與節(jié)點ID＝0西側、節(jié)點ID＝10東側相連，這樣節(jié)點ID＝0西側與節(jié)點ID＝10東側采取橋接倒換，而其他節(jié)點則必須保護通道穿通。
圖3是本發(fā)明的一個實施例的原理示意圖。在本發(fā)明的具體實施例中，源節(jié)點要定期插入本節(jié)點兩個方向的故障狀態(tài)信息，中間節(jié)點要不斷地接收其他節(jié)點發(fā)送過來的故障狀態(tài)信息，更新本地其他節(jié)點故障信息歷史循環(huán)存儲庫。如圖3所示，在本發(fā)明的一個實施例中，二纖環(huán)SDH系統(tǒng)有四個節(jié)點，首先，要對這四個節(jié)點分配全環(huán)唯一的節(jié)點IDNode1、Node2、Node3和Node4；如圖2所示，Node1定期的往東側、西側同時發(fā)送K1K2請求信息，Node2就不斷地接收到Node1直接發(fā)送的K1K2請求信息，記錄該K1K2請求信息，同時把該K1K2請求信息轉發(fā)到Node3；另外Node2不斷地接收到經Node3轉發(fā)過來的Node1的K1K2請求信息，記錄該K1K2請求信息，同時把該K1K2請求信息轉發(fā)到Node1；定期地Node2也把自身兩側的請求信息往Node1、Node2發(fā)送。Node1接收到Node2、Node4轉發(fā)過來的自身發(fā)送的K1K2請求信息，則終止K1K2請求信息地進一步發(fā)送。其他節(jié)點處理K1K2請求信息與Node1、Node2一樣。
權利要求
1.一種二纖環(huán)SDH系統(tǒng)自動保護倒換方法，其特征在于包括下列步驟步驟一、為環(huán)上每個節(jié)點分配全環(huán)唯一的節(jié)點ID，設置環(huán)上所有節(jié)點的處理方向一致，并將環(huán)上其它節(jié)點的ID通知到每個節(jié)點；步驟二、節(jié)點實時檢測本節(jié)點兩側按照標準協(xié)議規(guī)定的告警，并將該告警記錄到本節(jié)點相應的告警庫中；步驟三、節(jié)點結合網(wǎng)管下發(fā)的命令，向環(huán)的兩個方向上定期發(fā)送本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息；步驟四、節(jié)點接收全環(huán)其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，并將該信息存放在本地其他節(jié)點請求信息庫的相應條目中；步驟五、節(jié)點轉發(fā)環(huán)上其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，終止轉發(fā)本節(jié)點發(fā)送的節(jié)點請求信息；步驟六、節(jié)點根據(jù)接收到環(huán)上其他節(jié)點請求信息和本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息，按照標準協(xié)議規(guī)定決定出當前環(huán)所處的狀態(tài)，得出本節(jié)點該采取的保護動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動保護倒換方法，其特征在于所述步驟三中、節(jié)點結合網(wǎng)管下發(fā)的命令，向環(huán)的兩個方向上定期發(fā)送本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息是指節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定將檢測到的兩側的告警信息與網(wǎng)管下發(fā)的對兩側的維護命令進行比較，每一側取一個優(yōu)先級較高的請求信息，將該請求信息定期向環(huán)的兩個方向發(fā)送出去。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動保護倒換方法，其特征在于所述步驟四中本地其他節(jié)點請求信息庫中的每一項包括節(jié)點ID、節(jié)點東側最高優(yōu)先級請求信息、節(jié)點西側最高優(yōu)先級請求信息。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動保護倒換方法，其特征在于所述步驟五中節(jié)點轉發(fā)環(huán)上其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息的方法為節(jié)點將步驟四中接收的環(huán)上其節(jié)點請求信息從某一側接收過來再從另一側發(fā)送出去。
5.根據(jù)權利要求1所述的自動保護倒換方法，其特征在于所述步驟六具體包括步驟A、節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定從本節(jié)點請求信息和記錄的環(huán)上其他節(jié)點請求信息庫中采取與G.841號建議關于環(huán)APS優(yōu)先級比較相同的原則，經過比較得出環(huán)上同一跨段上最高優(yōu)先級請求；如果有共存優(yōu)先級則只取高優(yōu)先級的請求；步驟B、節(jié)點根據(jù)該跨段是與本節(jié)點的位置關系決定本節(jié)點兩側該采取的保護動作。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的自動保護倒換方法，其特征在于所述步驟六中的保護動作包括保護建立或撤銷，保護通道穿通，業(yè)務橋接倒換。
7.根據(jù)權利要求1所述的自動保護倒換方法，其特征在于使用復用段開銷中的K1和K2字節(jié)來傳送自動保護倒換信令，其中K1字節(jié)的前4個比特用于傳送節(jié)點左側故障信息指示編碼，K1字節(jié)的后4個比特用于傳送節(jié)點右側故障信息指示編碼；K2字節(jié)的前5個比特用于傳送源節(jié)點ID，K2字節(jié)的其余3個比特空閑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二纖環(huán)SDH系統(tǒng)自動保護倒換方法，主要方法是為環(huán)上每個節(jié)點分配全環(huán)唯一的節(jié)點ID；節(jié)點實時檢測本節(jié)點兩側按照標準協(xié)議規(guī)定的告警；節(jié)點按照標準協(xié)議規(guī)定比較網(wǎng)管下發(fā)的維護命令和檢測的告警信息，定期往環(huán)的兩個方向上發(fā)送本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息；節(jié)點接收環(huán)上其他節(jié)點發(fā)送過來的節(jié)點請求信息，同時轉發(fā)該請求信息到下一個節(jié)點；節(jié)點終止本節(jié)點發(fā)送的節(jié)點請求信息；節(jié)點根據(jù)接收的環(huán)上節(jié)點請求信息和本節(jié)點兩個方向最高優(yōu)先級請求信息，按照標準協(xié)議規(guī)定決定出當前環(huán)所處的狀態(tài)，得出本節(jié)點該采取的保護動作。本發(fā)明只需簡單修改APS保護處理方法就能夠拓展復用段自動保護倒換的應用范圍，增加了可靠性，降低了成本。
文檔編號H04B10/12GK1725676SQ20041006909
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權日2004年7月20日
發(fā)明者繆富進 申請人:中興通訊股份有限公司