专利名称：虚级联组容量调整方法和虚级联组通信网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据通信领域，具体涉及虚级联组(VCG，VirtualConcatenation Group)容量调整方法和虚级联组通信网络。
背景技术：
随着现代数据通信的发展，对于网络运营商而言，面临着宽带业务传输的需求，这同时也是一个挑战。现在的SDH/SONET传输网络在传输由IP核心路由器和ATM交换机产生的巨大的数据流时已是力不从心。为了满足宽带业务传输的需求，不得不寻求一种可以避免更换现有设备的方法。
现有的传输网中最大的虚容器是VC-4(Virtual Container，虚容器，VC-4属于高阶虚容器)，能够传输的业务带宽仅有140Mbps。随着ATM和IP网络的发展，带宽的需求已超过了VC-4的限制。现在发展起来的几种技术可以使多个VC-4的带宽合并起来提供一个高带宽的界面用于传输宽带业务相邻级联是将在同一STM-N(SDH信号的帧结构，ITU-T规定STM-N的帧采用以字节为单位的矩形块状结构，是9行×270×N列的块状帧结构)中，利用相邻的C-n(Container，容器，G.709定义了C-11、C-12、C-2、C-3和C-4五种标准容器的规范)级联成C-n-XC，成为一个整体结构进行传输，可以知道，相邻级联的VC-4-XC只有一列POH(Path Overhead，通道开销字节)指示，因此，相邻级联在整个传输的过程中必须保持连续的带宽。这种技术需要网络中所经过的所有设备的支持，而现有的多数设备不具有这种能力。
虚级联是将分布在不同STM-N中的VC-n(可以同一路由，也可能不同路由)按级联的方法，形成一个虚拟的大结构VC-n-Xv，进行传输。虚级联中的每一个C-4都有独立的结构，有自己的POH，形成完整的VC-n结构。几个C-n虚级联在一起就相当于几个VCn的间插。在设备方面，只需要在级联的两端提供特殊的硬件支持。
LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)则是应用在虚级联基础上的能提高其性能的技术之一，其大致原理就是利用SDH的保留开销字节(高阶虚级联时利用H4字节，低阶虚级联时利用K4字节)来传递控制信息，动态地调整用来映射所需业务的虚容器数量从而适应不同的业务带宽需求，提高了带宽利用率。
LCAS总体而言有两个方面的功能1.调整虚级联组容量对业务无影响(不中断已存在的业务，不丢包)。
2.在链路失效时能主动屏蔽该损坏的链路，保证业务畅通，同时，在该链路恢复正常后，重新启用该链路，恢复带宽。
本发明针对的是功能1，注重提高对虚级联组容量进行更改时的操作灵活性。
与本发明相关的现有技术的技术方案首先，规范一下本文的用语，文中所用到的特定词汇的意义如下链路(Link)网络中从一端到另一端的连接，对应于虚级联组中的一组成员，即该虚级联组本身。根据数据的传输方向，一条完整的链路由上行链路和下行链路组成，数据由上行链路传送至下行链路。下文中“上行链路成员”是指“源端LCAS设备中虚级联组的成员”，相应地，“下行链路成员”是指“宿端LCAS设备中虚级联组的成员”。
成员(Member)一个独立的容器，它属于某个虚级联组。
虚级联组(VCG)由一组互相关联的成员组合而成，形成的更高容量的逻辑链路组。
源端(So)数据发送端，即上行链路所在的始发设备端。
宿端(Sk)数据接收端，即下行链路终结所在的设备端。
现有的技术方案支持通过命令的形式，对虚级联组容量进行调整，支持的命令包括A)增加容量(增加链路成员)命令a)增加上行链路成员
b)增加下行链路成员B)减少容量(删除链路成员)命令a)删除上行链路成员b)删除下行链路成员但是，现有的技术方案仅定义了首先删除上行链路成员的方法，而没有定义首先删除下行链路成员，然后删除对应上行链路成员的方法，因此对减少容量的两个命令(删除上行链路成员，删除下行链路成员)的支持是有先后次序要求的，当删除一个链路时，必须首先使用删除上行链路成员命令，然后使用删除下行链路成员命令删除对应的下行链路成员。
以下给出原有技术方案的实现原理(由于本发明仅涉及通道删除的方法，因此仅提供有关通道删除的原有实现方法，具体可参考文献[1](ITU-T Recommendation G.7042/Y.1305(2001)，Link capacityadjustment scheme(LCAS)for virtual concatenated signals))。
图1显示了从虚级联组中删除多个成员(不包括最后一个成员)的时序图。在本例中，在由6个成员组成的虚级联组中删除成员4和5。如图1所示，NMS(网管)把删除命令发送到源端LCAS，该源端同时作为宿端Mem4、Mem5、和Mem6的源端。源端把控制字CTRL＝IDLE和序列号SQ(SequenceIndicator)＝4发送到要删除的宿端Mem4，把控制字CTRL＝IDLE和序列号SQ＝5发送到要删除的宿端Mem5，并将控制字CTRL＝EOS(End of Sequence)和序列号SQ＝3发送到宿端Mem6。由此，成员Mem4和Mem5从虚级联组中删除，使Mem6成为虚级联组中的最后一个可用成员，并相应改变了Mem4，Mem5，Mem6的序列号。
上述例子显示了利用来自LCASC(源端)的同时IDLE命令删除了两个成员。在接收到IDLE命令之后，宿端处的重组立即不再使用被删除的成员。
但是，来自宿端的响应可能不是同时的。这并不影响宿端，因为IDLE命令将具有相同的帧号。当然，从宿端到源端的响应仅仅是确认该成员已不再由宿端使用，并且如果需要，NMS可以进行该成员的撤销(de-provisioning)。在上述TSD中没有描述撤销。
在REM功能中的SQ调整的一般原则
1.所有不需要的成员被重新分配一个比发送EOS控制字的成员的SQ更大的SQ。
2.所有剩余的需要的成员被重新分配低于不需要成员(U)的多个连续SQ。这可以由下面的例子表示
图2显示了从虚级联组中删除最后一个成员的时序图。由于其操作与图1中相似，在此不详细说明。应注意的是，此处的描述并没有包括所有的操作。例如，被删除的成员随后可能被撤销。
上述现有技术的缺点是仅定义了首先删除上行链路的方法。因此，在进行虚级联容量更改时，特别是进行减少容量操作时，只能遵行首先删除上行链路成员，然后再删除相应下行链路成员的步骤。这不光给操作者的操作方式带来严格的限制，同时还对整个LCAS协议的运行带来不利影响，因为万一操作者误操作，首先下达了删除下行链路的命令，则会对整个虚级联业务造成不利影响，中断业务，失去了LCAS的保护功能。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术方案提出的，用于克服其中存在的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种虚级联组容量调整方法和虚级联组通信网络，其增加了首先删除下行链路的方法，消除了操作上的限制，增强了虚级联组容量变更操作的自由度，并增强了LCAS协议的可用性。
根据本发明，提供一种在具有多个LCAS设备和一个网络管理设备的通信网络中的虚级联组容量调整方法，包括以下步骤所述网络管理设备以任意的顺序删除所述LCAS设备之间的一对上行链路成员和下行链路成员。
根据本发明，还提供一种虚级联组通信网络，包括
网络管理设备，用于通过删除和增加链路来调整虚级联组容量；多个LCAS设备，分别作为虚级联组中的链路的源端或宿端，响应来自网络管理设备的命令执行链路删除和增加操作；其中在删除链路时，网络管理设备可以以任意顺序删除LCAS设备之间的一对上行链路成员和下行链路成员。
本技术方案实现后，可以进行首先删除下行链路成员然后再删除对应上行链路成员的操作，操作过程中对业务没有任何不良影响，这就很明显的增强了操作者的操作自由度，从根本上防止了误操作的可能性(因为实现了首先删除下行链路成员的功能后，加上原来协议本身就支持的首先删除上行链路成员功能，以及不区分顺序地增加上下行链路成员功能，各种操作顺序的组合就均能被支持了)。并且本方案的状态流程完全基于LCAS原本的状态流程，可以最大程度的保证兼容性和设备间的互操作性。
图1显示了从虚级联组中减少(删除)多个成员的时序图；图2显示了从由n个成员组成的虚级联组中减少(删除)成员n的时序图；图3显示了实现本发明的虚级联组通信网络的示意图；图4显示了根据本发明的减少(删除)下行最后一个成员的时序图；图5显示了根据本发明的减少(删除)下行并非最后一个成员的时序图；图6显示了实现本发明的一个实例的示意图。
具体实施例方式
在对本发明的实施例进行详细说明之前，介绍首先删除下行链路成员的实现原理。
图3显示了实现本发明的虚级联组通信网络的示意图，其中包括网管和支持LCAS协议的多个设备。如图3所示，网管通过命令，控制支持LCAS协议的SDH/SONET设备，设备可以将操作结果反馈给网管。网管可下发所有下述命令，来调整虚级联容量，对减少容量命令不再有次序要求，即可以首先使用删除下行链路成员命令，再使用删除对应上行链路成员的命令，在此过程中及操作完毕后，对LCAS功能没有任何不良影响，业务不中断。
本发明中对虚级联组容量进行调整，支持以下命令(仅是命令形式，不涉及命令顺序)。
A)增加容量(增加链路成员)命令a)增加上行链路成员b)增加下行链路成员B)减少容量(删除链路成员)命令a)删除上行链路成员b)删除下行链路成员实现首先删除下行链路成员，再删除对应上行链路成员这一功能是在遵循LCAS协议的基础上，补充首先删除下行链路成员的方法，其协议状态机仍然严格遵从原有的协议状态流程图(State Diagram)，并未增加或改变原有的协议状态流程，而是遵从其状态流程提出一种可以实现该功能的方法，因此可以保证良好的兼容性和设备间的互操作性。具体的LCAS协议状态流程图请参考上述文献[1]。
以下通过提供首先删除下行链路成员的LCAS时序图(LCAS TimeSequence Diagrams[TSD])，来说明实现该功能的具体方法。
1.减少容量命令删除下行最后一个成员如图4所示，网管把删除命令发送到宿端Memn，指示删除下行链路成员，被删除的下行成员向源端反馈MST(Member Status)＝FAIL，源端的相应上行成员置为失效态，失效成员设置CTRL＝DNU(Do Not Use)，同时设置前一个成员CTRL＝EOS。
2.减少容量命令删除下行并非最后一个成员如图5所示，网管发送删除命令到宿端，指示删除下行链路成员，被删除的下行成员向源端反馈MST＝FAIL，源端的相应上行成员置为失效态，失效成员设置CTRL＝DNU。
在这两个命令执行过程中，源端和宿端的装/卸业务均在NORM(Normal Operating Mode)/EOS通道中进行，因此可确保业务无损伤，业务调整过程中不丢包。
此时，首先删除下行链路成员的功能已经实现，接着说明删除对应上行链路成员的方法。
由于对应上行链路成员已经处于失效态，不进行业务装载，所以此时删除该上行链路成员，可以直接删除，唯一需要变更状态的是，需设置该成员的CTRL为默认值，即CTRL＝IDLE。由于整个过程不需要与宿端协商，此处不给出该操作的时序图，仅给出文字描述。
减少容量命令删除已失效的上行链路成员网管发送删除命令到源端，指示删除上行链路成员，源端获知该成员已经处于失效态，置成员CTRL＝IDLE，完成删除。
至此，首先删除下行链路成员，然后删除对应上行链路成员的功能已经全部实现。
下面结合图6给出一个删除下行链路和上行链路的操作过程实例。
在图6中，我们在1#和11#网元间，配置一个VC12级别的虚级联组，并使能LCAS，然后将1-15号链路加入VCTrunk2中，接着直接删除11#网元的1-10号下行链路成员，最后删除1#网元的1-10号上行链路成员。
具体操作过程如下将VCTrunk2虚级联组设为LCAS使能，表示将在VCTrunk2中使用LCAS功能；在1号、11号网元上，将1-15号双向链路成员加入到VCTrunk2中；LCAS输出链路加入成功信息，1-15号链路成员加入了VCTrunk2中；删除11号网元的1-10号下行链路成员；输出信息显示删除下行链路成员成功，带宽将减小；删除1号网元的1-10号上行链路成员；输出信息显示删除上行链路成员成功。
权利要求
1.一种在具有多个支持LCAS协议的设备和一个网络管理设备的通信网络中的虚级联组容量调整方法，其特征在于所述网络管理设备以任意的顺序删除所述设备之间的一对上行链路成员和下行链路成员。
2.根据权利要求1所述的方法，其中先删除下行链路成员再删除上行链路成员，其特征在于包括以下步骤网络管理设备向要删除的链路成员的宿端所述设备发送删除命令，删除下行链路成员；所述宿端设备向源端所述设备发送失效状态信息，表示下行链路成员将被删除；所述源端设备向所述宿端设备发送链路不使用信息，表示上行链路成员已不再使用；所述宿端设备收到源端设备发送的链路不使用信息，完成下行链路成员的删除；网络管理设备向所述源端设备发送删除命令，删除该不再使用的上行链路成员。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在链路删除过程中所涉及的所述设备的装/卸业务在正常状态的链路中进行。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于当要删除的是下行链路虚级联组中的最后一个成员时，还包括以下步骤所述源端设备向所述宿端设备虚级联组中最后一个成员的前一个成员发送序列终点设置信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在删除下行链路成员的步骤和删除上行链路成员的步骤之间可以执行其它的容量变更操作。
6.一种虚级联组通信网络，包括网络管理设备，用于通过删除和增加链路成员来调整虚级联组容量；多个支持LCAS协议的设备，分别作为虚级联组中的链路的源端或宿端，响应来自网络管理设备的命令执行链路成员删除和增加操作；其中在删除链路成员时，网络管理设备可以以任意顺序删除所述设备之间的一对上行链路成员和下行链路成员。
7.根据权利要求6所述的通信网络，其中所述网络管理设备包括向要删除的链路成员的宿端所述设备发送删除命令以删除下行链路成员的装置；所述宿端设备包括在接收到所述删除命令后向源端所述设备发送失效状态信息以表示下行链路成员将被删除的装置；所述源端设备包括在接收到所述失效状态信息后向所述宿端设备发送链路不使用信息以表示上行链路成员已不使用的装置。
8.根据权利要求7所述的通信网络，所述源端设备包括执行以下操作的装置当要删除的是下行链路虚级联组中的最后一个成员时，向所述宿端设备虚级联组中最后一个成员的前一个成员发送序列终点设置信息。
全文摘要
虚级联组容量调整方法和虚级联组通信网络。根据本发明，提供一种在具有多个支持LCAS协议的设备和一个网络管理设备的通信网络中的虚级联组容量调整方法，包括以下步骤所述网络管理设备以任意的顺序删除所述设备之间的一对上行链路成员和下行链路成员。
文档编号H04L29/00GK1731783SQ20041005510
公开日2006年2月8日 申请日期2004年8月4日 优先权日2004年8月4日
发明者张晓益 申请人:华为技术有限公司