专利名称：基于弹性分组环点到多点传递链路状态的方法
技术领域：
本发明涉及弹性分組环(RPR- Resilient Packet Ring )技术领域，尤其涉及 一种基于弹性分组环点到多点传递链路状态的方法。
背景技术：
弹性分组环技术是一种在环形结构上优化数据业务传送的MAC层协议，它 利用环结构的优点，通过MAC层的支撑协议解决带宽共享、保护、QOS(服务 质量)保证等分组业务传输中的问题。RPR MAC能够适应多种物理层(如同步 数字体系SDH、以太网等)，可有效地传送数据、话音、图像等多种业务类型。
RPR的环网结构非常适合传送多播(包括广播)业务，多播报文在RPR环 网上只存在一份，由各个站点将报文复制一份下环，因此节约了环网带宽。基 于这个特点，RPR环网的一种典型应用是传送多播信息，比如IPTV (网络电视) 信号。组网应用举例如图1所示，数据源发送数据经过路由器Rl到达RPR环 网1，环网将数据多播到各个需要到达的目的站点，如站点B和站点C，然后下 环到路由器R2和R3。
由于实际业务需求对可靠性的要求越来越高，如要有保护机制以及保护倒 换时间小于50ms等。因此，实际组网时图l会演变为图2的形式。如图2所示， 正常时，数据传送的路径是数据源-〉路由器Rl-〉 RPR环l-〉路由器R2和路 由器R3。若Rl与站点Al之间发生故障，Rl需要选择RPR环2传送数据，R2， R3需要选择从RPR环2接收数据。故障恢复时，传送/接收路径恢复。这就要
求R1与站点Al之间的链路状态(正常或故障)能够传送到多点一一R2和R3，
但是目前还没有技术方案来实现这个要求。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于弹性分组环点到多点传递链路 状态的方法及装置，达到链路状态点到多点的传递目的。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的
本发明提供了 一种基于弹性分组环点到多点传递链路状态的方法，所述方 法包括
步骤A:在弹性分组环上建立实例，定义根节点、叶子节点及被监测链路；
步骤B:根节点根据被监测链路的状态，周期多播发送含有链路状态信息的 控制帧给叶子节点；
步骤C:叶子节点实时监听接收控制帧的情况，接收到控制帧的叶子节点根 据该控制帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定通知连接 设备时，将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备。
进一步地，所述步骤B具体包括
步骤Bl:根节点对接收到的消息进行判断如果是通知链路状态的消息， 则执行步骤B2，如果是定时消息，则执行步骤B3; 步骤B2:更新被监测链路的状态记录；
步骤B3:查看记录的被监测链路的状态，并根据其记录的被监测链路的状 态多播发送携带有链路状态信息的控制帧给叶子节点。 进一步地，所述步-腺C具体包括
步骤C1:叶子节点实时监听是否接收到控制帧，如果在预定时间内接收到
属于自己的控制帧，执行步骤C2，如果在预定时间内未接收到任何控制帧，则
执行步骤C3;
步骤C2:接收到控制帧的叶子节点根据该控制帧中携带的链路状态信息决
定是否通知连接设备，并在确定需要通知连接设备时，将被监测链路的正常或
异常状态通知给连接设备；
步骤C3:认定被监测链路的状态异常，同时将异常状态通知给连接设备。 其中，所述步骤C1中，叶子节点确定属于自己的控制帧的过程具体包括 当叶子节点在预定时间内接收到控制帧时，根据该控制帧中的相关标识判
定其是否为根节点发给自己的控制帧，如果是，则接收并解析该控制帧，然后
执行步骤C2;否则，拒绝接收该控制帧。 所述步骤C2具体包括
接收到控制帧的叶子节点根据其记录被监测链路的状态及控制帧中的链路 状态信息选择进行如下操作
当接收到控制帧的叶子节点记录被监测链路处于正常状态时，如果链路状 态信息显示被监测链路的状态正常，则不进行任何处理；如果接收的控制帧的 链路状态信息显示被监测链路的状态异常，则叶子节点记录链路进入异常状态， 并通知连接设备；
当接收到控制帧的叶子节点记录链路处于异常状态时，如果链路状态信息 显示被监测链路的状态异常，则不进行任何处理；如果连续接收多个正常状态 的控制帧，则叶子节点重新记录该被监测链的状态正常，并通知连接设备。
进一步地，所述步骤B中，所述被监测链路的链路状态信息定义在控制帧 的有效载荷中。
其中，所述有效载荷至少包括下述字段中的一个或多个
控制帧类型、与控制帧类型域有关的版本信息、实例ID、被检测的链路的
ID、被监测链路的状态、角色标志。
本发明还提供了 一种基于弹性分组环点到多点传递链路状态的装置，所述
装置包括
所述装置包括监测单元和链路状态通知单元，其中，
所述监测单元，设置于根节点中，用于根据被监测链路的状态，周期多播 发送含有链路状态信息的控制帧给叶子节点；
链路状态通知单元，用于实时监听接收控制帧的情况，根据接收到的控制 帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定通知连接设备时， 将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备。
进一步地，所述监测单元具体包括消息判断模块和发送模块，其中，
判断模块，用于对接收到的消息进行判断如果是通知链路状态的消息， 则更新被监测链路的状态记录；如果是定时消息，则查看记录的被监测链路的 状态，并触发发送模块；
发送模块，用于多播发送携带有链路状态信息的控制帧给叶子节点。
进一步地，所述链路状态通知单元具体包括监听模块、记录模块、通知 判断模块和通知模块，其中，
所述监听模块，用于实时监听是否接收到控制帧，如果在预定时间内接收 到属于自己的控制帧，则将该控制帧发送给判断模块，如果在预定时间内未接 收到任何控制帧，则判定被监测链路状态异常，并触发通知模块；
所述记录模块，用于记录被监测链路的正常或异常状态；
所述通知判断模块，用于根据所述记录模块中记录的被监测链路的状态和 该控制帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定需要通知连 接设备时，触发通知模块；
所述通知模块，当被所述监听模块触发时，所述通知模块用于将被监测链
路的异常状态通知给连接设备；当被所述通知判断模块触发时，所述通知模块
用于将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备。
本发明有益效果如下本发明所述方法及装置实现了弹性分组环上链路状
态点到多点的传递目的。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明 书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可 通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获
x曰付。
图l为现有技术中，弹性分组环传送多播信息的应用示意图2为现有技术中，带有保护机制的弹性分组环传送多播信息的应用示意
图3为本发明实施例所述方法的流程示意图； 图4为本发明实施例中，有效载荷的结构示意图； 图5为本发明实施例中，叶子节点状态机的示意图； 图6为本发明实施例所述装置的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图来具体描述本发明的优先实施例，其中，附图构成本申请一
部分，并与本发明的实施例 一起用于阐释本发明的原理。
本发明中，由于链路状态传递方向和站点处理信息的非对称性，因此，本
发明的模型采用树状结构。监测链路状态的节点定义为根(Root)节点，接收
链路状态的节点定义为叶子(Leaf)节点。
本发明的主要内容包括根节点实时监测链路状态，并周期多播发送含有
链路状态信息的控制帧；叶子节点接收并解析该控制帧，根据内部携带的链路
状态信息采取相应的动作通知连接设备。
首先，结合附图3到附图5对本发明实施例所述方法进行详细说明。
如图3所示，图3为本发明实施例所述方法的流程示意图，具体可以包括
如下步骤
步骤301:定义根节点用来发送链路状态信息的报文格式。报文格式既要满 足在RPR环上发送/接收的需求也要满足传递链路状态的需求。因此本发明定义 的控制帧基本才各式符合《802.17 Resilient packet ring (RPR) access method and physical layer specification》中第9.3节定义的控制帧格式。控制帧帧头(header) 的各个属性参数的取值与其它控制帧相同，除了目的MAC地址(DA), DA固 定填写为一个组播地址。
链路状态信息定义在有效载荷(payload)中，它的格式定义如图4所示， 其中各字段取值范围说明如下
ControlType:新定义类型，专门用于链路状态传递；
ControlVersion:与controlType域有关的版本信息。提供识别将来控制帧的 版本信息；
Instance ID:实例ID;
Link ID:被监测的链路的ID; Link Status:被监测的链路的状态； Role Flag:角色标志。
步骤302:在RPR环上建立实例，每个实例包含有1个根节点以及需要监 测的链路；N (N大于等于1)个叶子节点以及需要根据根节点的信息进行相应 动作的链路。
步骤303:根节点根据被监测链路的状态，以周期M (M自定义)向N个
叶子节点多播发送携带有链路状态信息的控制帧。其中，控制帧的 controlDataUnit (控制数据单元)内容根据实际配置和实时链路状态填写；根节 点监测链路状态的具体过程可以包括
根节点等待消息，并根据其接收到的消息进行判断如果接收到的消息为 通知链路状态的消息，则更新被监测链路的状态记录；如果接收到的消息为定 时消息，则查看其记录的被监测链路的状态为异常还是正常还是异常，然后多 播发送携带有被监测链路状态信息(链路状态正常或异常)的控制帧，
步骤304:叶子节点根据控制帧的DA， ControlType， Instance ID等字段获 取本点需要接收的控制帧，并通过解析该控制帧获得其中携带的链路状态信息。
步骤305:叶子节点根据控制帧中携带的链路状态信息进行状态迁移，具体 可以包括
当叶子节点记录链路处于正常状态时，如果接收的控制帧的链路状态信息 显示被监测链路的状态正常，则不进行任何处理；如果接收的控制帧的链路状 态信息显示被监测链路的状态异常，则叶子节点记录链路进入异常状态，并通 知连接设备。 当叶子节点记录链路处于异常状态时，如果接收的控制帧的链路状态信息
显示被监测链路的状态异常，则不进行任何处理；如果连续接收X(X自定义)
个正常状态的控制帧，则叶子节点重新记录该被监测链的状态正常，并通知连 接设备。
如果叶子节点在Y (Y自定义)个周期内没有接收到任何控制帧，也认为 该被监测链路异常，从而通知连接设备。
为了便于进一步理解本发明，下面以图2的组网示例为背景对本发明进行 举例说明，具体可以包括如下步骤
建立一个实例1,实例1包括站点Al，站点Bl,站点Cl等。其中站点Al 是根节点，站点Al与Rl之间的链路是被监测链路Link 1;站点Bl和站点Cl 是叶子节点，它们与连接设备R2和R3之间的链路是需要被通知的链路Link 2 和Link 3;同时配置控制帧的发送周期为Ml 。
站点Al实时监测它与Rl之间的链路Link 1的状态，站点Bl和站点Cl 实时监听是否接收到实例1的控制帧(控制帧的接收情况是触发叶子节点状态 机状态变化的条件)，具体包括以下情况
如果Link 1 —直正常，那么站点Al周期发送携带有链路状态信息(正常状 态)的控制帧，并多播到RPR环；站点B1和C1接收控制帧后，对控制帧进行 解析得到链路状态信息，通过对链路状态信息的判断得知Link 1的状态正常， 则不进行任何处理，持续处于正常状态。
如果Linkl发生异常，导致数据不能正常到达R2和R3，那么站点Al周 期发送携带有链路状态信息(异常状态)的控制帧，并多播到RPR环；站点Bl 和C1接收到控制帧后，通过对链路状态信息的判断得知Linkl的状态异常，记
录Link 1的状态进入异常状态(链路状态迁移到被动异常状态)，将Link 1的异 常状态通知到Link 2和Link 3,从而达到通知R2和R3的目的。R2和R3就可 以以此为依据，进行倒换处理，从RPR环2接收lt据。
如果RPR1出现异常，数据帧和控制帧不能正常到达站点Bl和Cl,站点 Bl和Cl将RPR1的异常状态通知到Link 2和Link 3,从而达到通知R2和R3 的目的，R2和R3就可以以此为依据，进行倒换处理，从RPR环2接收数据。
如杲Link 1或RPR环1 一直异常(接收到异常帧，或没有接收到任何控制 帧)，那么站点Bl和Cl的状态维持在被动异常状态不变。
如果Linkl的状态恢复正常，或者如果RPR环1恢复正常，那么数据帧和 控制巾贞都能正常到达站点Bl和Cl,那么站点Al重新周期发送携带有链路状态 信息(链路正常)的控制帧，并多播到RPR环；
如果站点Bl和Cl处于被动异常状态，连续X个周期内接收到正常状态控 制帧，则认为Link状态正常，则重新迁移到正常状态，将Link 1的正常状态通 知到Link 2和Link 3 ，从而达到通知R2和R3的目的，R2和R3就可以以此为 依据，进行倒换处理，从RPR环l接收数据。
上述各种情况从图5也可以清楚看到，如图5所示，图5为叶子节点状态 机变化的示意图，其中A表示无条件，B表示接收正常状态控制帧，C表示接 收异常状态控制帧，D表示X周期内连续接收正常状态控制帧，E表示Y个周 期内未接收到任何控制帧，F表示1个周期内没有接收到任何控制帧，G表示删 除实例，叶子节点状态机的具体变化过程就不再赘述。
下面结合附图6对本发明实施例所述装置进行详细说明。
在弹性分组环上建立的一个实例，包括一个根节点和多个叶子节点，根节
点中设置有监测单元，每个叶子节点中设置有链路状态通知单元。
如图6所述，图6为本发明实施例所述装置的结构示意图，为了清楚简明，
附图6中仅以 一个监测单元和一个链路状态通知单元作为示例来说明本发明实
施例所述装置的结构，并且当有可能使本发明的主题模糊不清时，将省略其中
已知功能和结构的详细具体说明。
下面对本发明实施例的各个单元和模块进行具体说明。
监测单元，设置于根节点中，主要负责监测链路的状态，并根据被监测链 路的状态，周期多播发送含有链路状态信息的控制帧给叶子节点；所述监测单
元具体包括消息判断模块和发送模块，其中，
消息判断模块，负责对接收到的消息进行判断如果接收到的是通知链路 状态的消息，则更新被监测链路的状态记录，如果接收到的是定时消息，则查 看记录的被监测链路的状态，并触发发送模块；
发送模块，多播发送携带有链路状态信息(链路正常或异常)的控制帧给 叶子节点。
链路状态通知单元，设置于叶子节点中，主要负责实时监听接收控制帧的 情况，接收到控制帧的叶子节点根据该控制帧内部携带的链路状态信息决定是 否通知连接设备，并在确定通知连接设备时，将被监测链路的正常或异常状态 通知给连接设备；所述链路状态通知单元具体包括监听模块、记录模块、判 断模块和通知模块，其中，
监听模块，用于实时监听是否接收到控制帧，当在预定时间内接收根据控 制帧时，根据控制帧中的DA, ControlType， Instance ID等字段判断是否是属于 自己的控制帧，如果是，则将该控制帧发送给判断模块，如果在预定时间内未
接收到任何控制帧，则判定被监测链路异常，从而触发通知模块；
记录模块，主要负责记录被监测链路的正常或异常状态；
通知判断模块，主要负责根据记录模块中记录的被监测链路的状态和该控 制帧内部携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定需要通知连接 设备时，触发通知模块；
具体为，所述通知判断模块根据记录模块中记录的被监测链路的状态和该 控制帧内部携带的链路状态信息选择如下操作
当通知判断模块发现记录模块中记录的被监测链路为正常状态时，如果根 据链路状态信息获知被监测链路的状态正常，则不进行任何处理；如果根据链 路状态信息获知被监测链路的状态异常，则触发记录模块记录更新被监测链路 为异常状态，并触发通知模块；
当通知判断模块发现记录模块中记录的被监测链路为异常状态时，如果根 据链路状态信息获知被监测链路的状态异常，则不进行任何处理；如果连续接 收多个正常状态的控制帧，则触发记录模块重新记录该被监测链为正常状态， 并触发通知4莫块。
通知模块，当被监听模块触发时，所述通知模块将被监测链路的异常状态 通知给连接设备；当被通知判断模块触发时，所述通知模块将被监测链路的正 常或异常状态通知给连接设备。
对于本发明实施例所述装置的具体实现过程，由于上述方法中已作详细描 述，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供了一种基于弹性分组环点到多点传递链路状 态的方法及装置，采用本发明实施例所述方法和装置，既满足了链路状态点到
多点的传递目的，又直接利用了 RPR环路特点，节省了控制信息对带宽的占用， 降低了控制报文传递和处理的难度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1、一种基于弹性分组环点到多点传递链路状态的方法，其特征在于，所述方法包括步骤A在弹性分组环上建立实例，定义根节点、叶子节点及被监测链路；步骤B根节点根据被监测链路的状态，周期多播发送含有链路状态信息的控制帧给叶子节点；步骤C叶子节点实时监听接收控制帧的情况，接收到控制帧的叶子节点根据该控制帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定通知连接设备时，将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括 步骤B1:根节点对接收到的消息进行判断如果是通知链路状态的消息，则执行步骤B2，如果是定时消息，则执行步骤B3; 步骤B2:更新被监测链路的状态记录；步骤B3:查看记录的被监测链路的状态，并根据其记录的被监测链路的状 态多播发送携带有链路状态信息的控制帧给叶子节点。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括 步骤C1:叶子节点实时监听是否接收到控制帧，如果在预定时间内接收到属于自己的控制帧，执行步骤C2，如果在预定时间内未接收到任何控制帧，则 执行步骤C3;步骤C2:接收到控制帧的叶子节点根据该控制帧中携带的链路状态信息决 定是否通知连接设备，并在确定需要通知连接设备时，将被监测链路的正常或 异常状态通知给连接设备；步骤C3:认定被监测链路的状态异常，同时将异常状态通知给连接设备。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C1中，叶子节点确定属于自己的控制帧的过程具体包括当叶子节点在预定时间内接收到控制帧时，根据该控制帧中的相关标识判 定其是否为根节点发给自己的控制帧，如果是，则接收并解析该控制帧，然后执行步骤C2;否则，拒绝接收该控制帧。
5、 根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步骤C2具体包括接收到控制帧的叶子节点根据其记录被监测链路的状态及控制帧中的链路 状态信息选择进行如下操作当接收到控制帧的叶子节点记录被监测链路处于正常状态时，如果链路状 态信息显示被监测链路的状态正常，则不进行任何处理；如果接收的控制帧的 链路状态信息显示被监测链路的状态异常，则叶子节点记录链路进入异常状态， 并通知连4妻设备；当接收到控制帧的叶子节点记录链路处于异常状态时，如果链路状态信息 显示被监测链路的状态异常，则不进行任何处理；如果连续接收多个正常状态 的控制帧，则叶子节点重新记录该被监测链的状态正常，并通知连接设备。
6、 根据权利要求1到4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B 中，所述被监测链路的链路状态信息定义在控制帧的有效载荷中。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有效载荷至少包括下述 字段中的一个或多个-.控制帧类型、与控制帧类型域有关的版本信息、实例ID、被检测的链路的 ID、被监测链路的状态、角色标志。
8、 一种基于弹性分组环点到多点传递链路状态的装置，其特征在于，所述 装置包括监测单元和链路状态通知单元，其中， 所述监测单元，设置于根节点中，用于根据被监测链路的状态，周期多播 发送含有链路状态信息的控制帧给叶子节点；链路状态通知单元，用于实时监听接收控制帧的情况，根据接收到的控制 帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定通知连接设备时， 将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备。
9、 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述监测单元具体包括消 息判断模块和发送模块，其中，判断模块，用于对接收到的消息进行判断如果是通知链路状态的消息， 则更新被监测链路的状态记录；如果是定时消息，则查看记录的被监测链路的 状态，并触发发送模块；发送模块，用于多播发送携带有链路状态信息的控制帧给叶子节点。
10、 根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述链路状态通知单 元具体包括监听模块、记录模块、通知判断模块和通知模块，其中，所述监听模块，用于实时监听是否接收到控制帧，如果在预定时间内接收 到属于自己的控制帧，则将该控制帧发送给通知判断模块，如果在预定时间内 未接收到任何控制帧，则判定被监测链路状态异常，并触发通知模块；所述记录模块，用于记录被监测链路的正常或异常状态；所述通知判断模块，用于根据所述记录模块中记录的被监测链路的状态和 该控制帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定需要通知连 接设备时，触发通知纟莫块；所述通知模块，当被所述监听模块触发时，所述通知模块用于将被监测链 路的异常状态通知给连接设备；当被所述通知判断模块触发时，所述通知模块用于将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备。
全文摘要
本发明公开了一种基于弹性分组环点到多点传递链路状态的方法及装置，其中，所述方法包括在弹性分组环上建立实例，定义根节点、叶子节点及被监测链路；根节点根据被监测链路的状态，周期多播发送含有链路状态信息的控制帧给叶子节点；叶子节点实时监听接收控制帧的情况，接收到控制帧的叶子节点根据该控制帧中携带的链路状态信息决定是否通知连接设备，并在确定通知连接设备时，将被监测链路的正常或异常状态通知给连接设备；本发明所述方法及装置实现了弹性分组环上链路状态点到多点的传递目的。
文档编号H04L12/56GK101355502SQ20081014654
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者宾雪松, 王琳琳, 马玉霞 申请人:中兴通讯股份有限公司