一种用于光波分网络的虚拟环保护方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于光波分网络的虚拟环保护方法，该方法可以对波分传输网络里光纤中设定的某些波长实现保护，而无须限定于对全部波长实现保护。属于光纤通讯技术领域。
背景技术
现在，随着密集波分复用DWDM(Dense Wave-length Division Multiplexing)技术的应用，单根光纤的可用带宽越来越大，光纤网络的自愈保护也显得越来越重要。根据ITU-T建议及相关草案，光波分传输网络的保护方式主要有波长通道保护、光复用段共享保护、子网连接保护等。其中，光复用段共享保护是目前传输网络上应用较为广泛的一种保护方式，它包括有：1∶N线性复用段保护、2/4纤双向复用段共享保护等。光复用段共享保护的基本原理是通过帧开销中的K1、K2字节来传送倒换信息，从而实现协议倒换功能。但是，由于K1、K2字节是复用段级的开销，这样，一条光纤或者说一个光口就只能传送一套K1、K2字节；也就是说，一般的光复用段是基于光口的复用段。这样的保护就有一个缺点：不能根据不同的业务，灵活地实现相应的保护，从而造成光口上波长资源的浪费。
目前，光传输网络地保护方式之所以有那么多种类，是因为在不同的应用场合，需要采用不同的保护方式。在对倒换时间要求较高的场合，譬如：倒换时间要求在20ms以内，用光复用段共享保护可能达不到要求，这个时候就要采用波长通道保护来实现；而在均衡分布式业务时，比较适合采用光复用段共享保护，因为其能承载的业务容量远大于波长通道保护。另外，光复用段倒换有其协议字节固有的缺陷，即：只有4比特位用于表示节点号，那么，一个环上最多只能支持16个站点，当环上的节点数大于16时，就只能采用其他的保护方式。
参见图1所示的网络拓扑，站点A、站点B、站点C和站点D构成环101，而站点A、站点B、站点E和站点D又形成环102，当站点A、B、C、D组成的环101采用光复用段共享环保护或者光波长通道保护时，站点B或站点D与站点E之间的业务就无法保护；同样，当站点A、B、E、D构成的环102采用光复用段共享环保护或者波长通道保护时，站点B或站点D与站点C之间的业务也不能实现保护。实际上，在目前光传输网络越来越复杂的情况下，上面所述的现象是非常普遍的，已经成为业内许多人士关注和探求解决的课题。
另外，参见图2，在实际应用中，一根光纤传输的业务可能有多种：图象业务、语音业务、数据业务、跨海业务等，现有技术的另一缺点是不能根据不同的业务需求，灵活地选用相应的保护，只能针对光纤中的所有波长实现光复用段级的共享保护，或者是其它一揽子的保护。这种不分对象、一概而论的处理方法，不能对波长资源进行最合理的利用；随着密集波分复用DWDM技术的普及推广，这种弊病的矛盾已经越来越突出，阻碍了光纤传输技术的发展。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种用于光波分网络的虚拟环保护方法，该方法能够较好地解决现有技术存在的上述多种缺陷，使多种保护方法可以在一个网络上共存，从而可以根据光纤传输业务的不同选择最适宜的保护方式。
本发明的目的是这样实现的：一种用于光波分网络的虚拟环保护方法，其特征在于：在每个光口以波长或波长组为单位分别构建多个不同的保护倒换控制实体，形成多个虚拟保护环，再根据各自业务的不同需求，分别采取不同的保护倒换方式，使多种保护方法共存于同一个网络。
该方法包括下列操作步骤：
a、将各个光口从物理上分解为一个以上的最小保护单位；
b、将每个光口中一个以上的最小保护单位分别划分到不同保护倒换控制实体内，形成一个以上的保护倒换控制实体；
c、在每个保护倒换控制实体内，每个站点工作于下述四种工作模式之一：正常工作模式、穿通工作模式、东向倒换工作模式、西向倒换工作模式；
d、当需要保护时，通过倒换动作，将其每个站点从各自的正常工作模式分别向其它三种工作模式进行切换。
所述的步骤a中，最小保护单位为波长，将每个光口的所有波长划分为多组，每组有一个或多个波长，且将每组波长分别划分到不同的保护倒换控制实体中，形成一个以上的保护倒换控制实体。
所述的步骤d中，当某一保护倒换控制实体发生保护倒换时，只有属于该保护倒换控制实体的波长的业务才参与该保护倒换过程。
所述的步骤d中，所述的保护倒换动作可以是光复用段共享保护、或子网连接保护、或波长通道保护或其它能完成同等功能的保护方式。
在发生光复用段共享保护倒换时，所述的步骤d进一步包括下列操作步骤：
d1、配置保护倒换的控制实体；
d2、根据上述步骤d1的配置，每个站点生成自己在各种工作模式下的交叉数据；
d3、在故障下运行保护倒换协议，确定穿通站点、东向倒换站点和西向倒换站点，并在穿通站点下发穿通交叉数据、在东向倒换站点下发东向倒换交叉数据、在西向倒换站点下发西向倒换交叉数据。
所述的步骤d3中，确定穿通站点、东向倒换站点和西向倒换站点包括以下操作步骤：当两个站点之间的光纤发生故障时，其间的双向业务均倒换到该光纤环相反方向的长径保护通道上，发送站点桥接，接收站点倒换，倒换后的长径保护通道上的其余各个站点穿通。
本发明是一种虚拟环倒换保护方法，该方法是以最小保护单位-“波长”或波长组为基础划分保护倒换控制实体，由于每个光口有多个最小保护单位，每个光口就可以被划分到多个保护倒换控制实体中，而且，各个不同的保护倒换控制实体可以采用不同的保护方式，因此根据业务的不同需求，各个波长或波长组可以灵活地选择不同的保护方式，实现了保护方式的多样化。这样，传输组网时就更加灵活、方便。
由于本发明可以将同一光纤传输系统划分成多个保护倒换控制实体，各个保护倒换控制实体又可以分别采用不同的保护方式，突破了现有技术非此即彼的保护模式，从而可以将更多的站点包容于保护系统之下。例如，对于图1所示情况，可以在101环中构建一个虚拟光复用段共享倒换环101’，再在102环中构建一个波长通道虚拟保护环102’，虚拟环101’所包括的波长是101环的一部分(注：101环包括其上光纤链路的所有波长)，同样，虚拟环102’所包括的波长是102环的一部分，这样，就出现了两个保护倒换控制实体分别对应虚拟拓扑环101’和102’。尽管两个虚拟环101’和102’中有部分物理链路B-A-D是重合的，但其波长资源并不重合。这样，传统方式无法保护的站点E在本发明中也可以得到保护。因此，使用本发明的方法之后，光复用段环共享倒换就不再是只针对光复用段级(即整个光纤所有的波长)的环保护，也可以只针对其中的部分波长采用虚拟光复用段环保护；而对剩余的波长则可以提供别的保护方式，如波长通道保护等，可以实现业务保护的多样化，满足不同用户的需求。所以，本发明对光纤网络的保护更加周到、全面、灵活，具有很好的应用前景。
【附图说明】
图1是一种光纤网络拓扑结构的示意图。
图2是一根光纤传输业务的实施例示意图。
图3(A)、(B)分别是采用双向光复用段共享倒换环一个实施例的网络拓扑结构图和在B、D之间存在双向业务下三类站点的工作通道和保护通道的交叉连接关系图。
图4是现有技术中某地组网的拓扑图。
图5是利用本发明的方法对图4所示的网络进行虚拟环保护的实施例示意图。
【具体实施方式】
本发明是一种用于光波分网络的虚拟环保护方法，其是在光复用段共享倒换环基础上，在每个光口以波长或波长组为单位分别构建多个不同的保护倒换控制实体，形成多个虚拟保护环，再根据各自业务的不同需求，分别采取不同的保护倒换方式，使多种保护方法共存于同一个网络。
参见图3，下面通过图3的具体实施例对本发明作详细描述。
本发明的设计思想是基于光口在物理上可以划分为一个个波长，所以将一个波长作为最小保护单位。例如，可以将一个32波的光纤光口看成是独立的32个波长，这32个最小保护单位可以分为若干组，每组有一个或多个波长，各组被分别划分到不同保护倒换控制实体内，形成一个以上的保护倒换控制实体。由于同一个站点可以从属于多个基本的虚拟网络拓扑结构(即前面所述的虚拟环)，而每一个基本拓扑网络上的保护方式可能不一样，因此，可将同一个基本拓扑与同一种保护方式下的物理上的媒质看作一个整体，称为保护倒换控制实体。这种划分方法为灵活实施保护提供了可能。当某一保护倒换控制实体发生保护倒换时，不会影响其它保护倒换控制实体；且只有该保护倒换控制实体上的业务参与保护倒换过程，即存在逻辑独立性。
本发明的波长复用段倒换可以用“一端桥接，一端倒换，中间站点穿通”的处理方法来完成，该方法在实现时可采用如图3所示的双向光复用段共享倒换环的一实施例方式。图3(A)为实际应用中的一个网络拓扑结构，该光纤环上有四个站点A、B、C、D，图中的e、w分别表示东向、西向。假设每根光纤的波长数为16。每个环的前2个波长用作工作通道，后续2个波长用作保护通道，外环依次编号为1、2、3、4，内环依次编号为5、6、7、8，如图3(B)所示。另外，图3(B)还表示了三类站点：西向倒换站点、穿通站点和东向倒换站点，在B、D之间存在双向业务下的工作通道和保护通道的交叉连接关系。其中，白色框代表工作通道，带斜线的框代表保护通道。当A、D两个站点之间的光纤发生故障时(如图3(A)所示)，A和D之间的双向业务均倒换到环相反方向的长径保护通道上，长径是整个光纤环除去短径后的剩余部分，而短径是相邻节点间的链路：A-＞D的波长5、6的业务分别倒换到A-＞B-＞C-＞D的波长3、4上；D-＞A的波长1、2业务分别倒换到D-＞C-＞B-＞A的波长7、8上。对A-＞D的业务而言，站点A将会桥接，即对发送方而言，当一条业务从一条路径倒换到另一条路径时，发送方称为桥接站点。D将会倒换，即对接收方而言，当一条业务从一条路径倒换到另一条路径时，接收方称为倒换站点。而站点B、C将会穿通。同样，对D-＞A业务而言，站点D将会桥接，站点A将会倒换，而站点B、C将会穿通，即站点B和C为穿通站点；站点A为西向倒换站点，站点D为东向倒换站点。参见图3(A)，由于站点A、D之间的光纤发生故障，从B到A的波长5、6业务分别被倒换、桥接到同方向(即A-＞B)的波长3、4上，从B到A的波长7、8业务分别被倒换、桥接到同方向的波长1、2上。图(A)中，站点C中波长编号为3、4、7、8的业务分别穿通。而在站点D中，原来到东向工作通道1、2的波长业务在站点A、D间发生故障后，分别桥接到西向保护通道波长7、8上，原来从东向工作通道波长5、6下来的业务在A、D间发生故障后，倒换到西向保护通道波长3、4上。
从图3中可以看到，当光纤环网中出现光纤故障，需要进行复用段倒换时，系统需要根据当前每个站点的正常工作模式以及故障发生位置，来分析各站点应该处于的工作状态，并分别下发相应的交叉数据。在这里，采用的是虚拟环倒换，参与倒换的是该保护倒换控制实体所属的波长，在图3实施例中只有各光纤的前4个波长。不同于传统的倒换方式，参与倒换的是光口上的全部波长。因此本发明可以根据用户的需要，来配置参与倒换的波长个数，而将其它波长用于其它的保护。
下面继续介绍本发明的另一实施例来进一步说明之。
参见图4所示的现有技术中某地组网的拓扑图，按逆时针方向，网元A、B、C、D、E、F、G组成环601；网元H、I、J、K、L、M、N、O组成环602，两环之间通过GH和FI相连，对于环601和环602，可分别采用光复用段共享保护方式或其它保护方式来保护环内业务，而对于环间业务是无法保护的。
参见图5，虽然在实际应用中该光纤环网的组网拓扑结构与图4相同，但由于该网络采用了本发明划分保护倒换控制实体的方法，因此在光纤网的任何部分均可实现保护。图中展示了利用本发明对该网进行逻辑划分的方式，其中虚线所示的环为实际应用中各网元分别组成的两个光纤环网。在图5所示的逻辑划分中，按照逆时针方向，由网元A、B、C、D、E、F、G组成虚拟环701，由网元H、I、J、K、L、M、N、O组成虚拟环702，由网元A、B、C、D、E、F、I、J、K、L、M、N、O、H、G组成一个大的虚拟环703。在虚拟环701和虚拟环702中，可采用光复用段共享保护来保护环内业务，而对虚拟环703则可以采用波长通道保护来保护环间业务。在该实施例中，每一个站点均配置有两个保护倒换控制实体，根据业务的需要，可以将每一个光纤的全部波长或者部分波长映射或划分到光复用段共享倒换环控制实体中，对于组成虚拟环703的保护倒换控制实体，由于其跨越站点比较多，而且波长通道保护比较耗费资源，因此，一般要根据业务的多少和光口级别来将全部光口中的一个或者几个波长映射到该保护倒换控制实体中。