专利名称：一种同步数字体系环网拓扑发现方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体的说，涉及一种基于开销字节的同步数字体系 环网拓扑发现方法。
背景技术：
SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)是一种将复接、线路传输 及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。基于SDH的骨干光传 输网络在电信、联通、广电等电信领域中已经得到大规模的应用。SDH环网拓扑发现在许多应用场合都有需求，比如电力网配网自动化等。现有 的拓扑发现方案通常利用网元间的网管通道，通过ARP (地址解析协议)进行地址解析或 ICMPanternet控制报文协议)探测等方法来实现。但这些方法都需要占用较多的网管通 道资源，并且都需要预先对网元配置IP地址才可以加入网络，同时，现有的这些方案对网 络拓扑的变化响应迟缓，不能及时的发现SDH环网拓扑的实时变化。
发明内容
本发明提供一种同步数字体系环网拓扑发现方法，采用本发明的技术方案，不需 要预先对网元配置IP地址就可加入网络，能够降低开通成本，同时，采用这种方案能够降 低对网管通道资源的占用，还能够及时相应网络拓扑的变化。本发明提供的技术方案如下所述本发明提供了一种同步数字体系SDH拓扑发现方法，包括主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定规则传递；所述主站预定时间内确定接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时，向从站 发送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；所述从站在接收到所述命令后，根据所述子网地址字段及自身要发送的开销字节 的值，生成自身的IP地址。进一步的，所述方法还包括所述从站在生成所述IP地址后，保持所述IP地址不变，即使自身要发送的开销字 节的值发生变化；所述从站直到再次接收到所述主站发送的地址确认命令后，重新确定自身的IP 地址。进一步的，所述方法还包括所述主站以东向或西向作为发送方向时，将所述主站发送的开销字节的值设置为 零；所述从站发送的开销字节的值设置为接收到的所述开销字节的值加一；在所述从站接 收所述开销字节的方向不可用时，将所述从站发送的开销字节的值设置为128。进一步的，所述方法还包括
所述主站对接收到的所述东向及西向的所述开销字节进行监控，以确定所述SDH 环网闭合或断开；在所述东向及西向的所述开销字节的值均小于1 时，确定所述SDH环网闭合；所 述开销字节的值均大于或等于128时，确定所述SDH环网断开。进一步的，在所述SDH环网闭合时，所述方法进一步包括在所述主站接收到的开销字节的值为SDH环网开通时，接收到的初始开销字节的 值减一时，确定所述SDH环网中网元数量减少了 一个；所述主站采用查询所述开销字节变化节点的方式来确定被减少的网元的位置。进一步的，在所述SDH环网闭合时，所述方法进一步包括在所述主站接收到的开销字节的值为SDH环网开通时，接收到的初始开销字节的 值加一时，确定所述SDH环网中网元数量增加了一个；所述主站采用查询所述开销字节变化节点的方式来确定被增加的网元的位置。进一步的，针对所述SDH还网中网元数量增加的情况，所述方法包括所述主站针对SDH环网中的所有网元，发送地址确认命令，以便所述SDH环网中的 网元重新确定自身的IP地址；或者，所述主站针对新增网元发送地址确认命令，所述命令中包含IP地址字段以及与 所述新增网元对应的开销字节的值，以便所述从站在确定所述开销字节的值与自身要发送 的开销字节的值相同时，响应所述地址确认命令。进一步的，在所述SDH环网闭合时，所述方法还包括所述主站在确定东向及西向接收到的开销字节的值均大于或等于128时，确定所 述SDH环网已断开；所述主站东向的网元数量为所述主站东向接收到的开销字节的值加一减去128 ；所述主站西向的网元数量为所述主站西向接收到的开销字节的值加一减去128。本发明还提供了一种链网的拓扑发现方法，包括主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定规则传递；所述主站在预定时间内确定东向接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时， 向东向中的从站发送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；所述从站根据所述子网地址字段及自身要向东向发送的开销字节的值，生成本网 元的IP地址。进一步的，所述方法还包括所述主站在预定时间内确定西向接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时， 向西向中的从站发送地址确认命令，所述命令中包含子网地址字段及地址偏移值；其中，所 述地址偏移值为东向接收到的开销字节的值加一减去128 ；所述从站根据所述子网地址字段、自身要向西向发送的开销字节的值以及所述地 址偏移值，生成本网元的IP地址；其中所述IP地址为自身要向西向发送的所述开销字节的 值加上所述地址偏移值减去1 加一。有益效果本发明提供一种同步数字体系环网拓扑发现方法，主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；所述主站针对接收到的所述从站发送的所述开销字节，在 预定时间内确定所述开销字节相同时，广播从站地址确认命令；所述命令中包含子网地址 字段；所述从站在接收到所述命令后，根据所述子网地址字段及本网元要发送的开销字节 值，生成本网元的IP地址。采用本发明的技术方案，不需要预先对网元配置IP地址就可加 入网络，解决了现有技术的限制，能够降低开通成本，同时，采用这种方案能够降低对网管 通道资源的占用，还能够及时响应网络拓扑的变化。
图1为本发明实施例一种SDH环网网络拓扑发现方法的流程图；图2为本发明实施例的网络拓扑示意图；图3为本发明实施例的网络拓扑示意图；图4为本发明实施例的网络拓扑示意图；图5为本发明实施例的网络拓扑示意图；图6为本发明实施例的网络拓扑示意图；图7为本发明实施例一种链网拓扑发现方法的流程图；图8为本发明实施例的网络拓扑示意图；图9为本发明实施例的网络拓扑示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供了一种同步数字体系环网拓扑发现方法，主站分别以东向及西 向两个方向，向从站发送预定的开销字节；所述主站在预定时间内确定接收到的所述从站 发送的开销字节的值相同时，向从站发送地址确认命令；以便所述从站在接收到所述命令 后，根据所述子网地址字段及自身要发送的开销字节的值，生成自身的IP地址。采用本发 明的技术方案，不需要预先对网元配置IP地址即可加入网络，解决了现有技术的限制，同 时，采用这种方案还能够及时相应网络拓扑的变化。为了进一步对本发明实施例的技术方案进行理解，下面结合附图进行说明。如图1所示，本发明实施例提出一种SDH拓扑发现方法，技术方案包括步骤101 主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；步骤102 所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定 规则传递；步骤103 所述主站在预定时间内确定接收到的所述从站发送的开销字节的值相 同时，向从站发送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；步骤104 所述从站在接收到所述命令后，根据所述子网地址字段及自身要发送 的开销字节的值，生成自身的IP地址。针对上述方法具体的说，在所述SDH环网中任选一个网元作为所述主站，其余网 元作为所述从站。本发明实施例中并没有对主站的选择方式进行限定，可以在SDH环网中 任选一个网元作为SDH环网中的主站，其余网元作为从站。针对上述方法具体的说，上述方法还可以进一步包括开销字节的传递规则，具体 包括
所述主站以东向或西向作为发送方向时，将所述主站发送的开销字节的值设置为 零；所述从站发送的开销字节的值设置为接收到的所述开销字节的值加一；在所述从站接 收所述开销字节的方向不可用时，例如存在如下告警L0S(光信号丢失)、L0F(帧失步)， MS-AIS (复用端告警指示)，MS-RDI (复用段远端缺陷指示)等等，在这些情况下，将所述从 站发送的开销字节的值设置为128。 需要说明的是，在SDH环网开通后，SDH环网中的网元东向及西向发送的开销字节 的值唯一，如图2所示，A为主站，其余为从站，在规定SDH环网网络拓扑的主方向为顺时针 方向时，主站将东向作为发送方向即为图中A到B的方向，其余从站传递开销字节的方向为 B到C到D到E到F到A ；主站将西向作为发送方向即为图中A到F的方向，其余从站传递 开销字节的方向为F到E到D到C到B到A。如按照上述开销字节的传递规则，在主站A以东向作为发送方向时，主站A的东向 为A-B，即东向发送开销字节的值(OH)为0 ；从站B的东向为B-C，即东向发送OH为1 ；从站 C的东向为C-D，即东向发送OH为2 ；从站D的东向为D-E，即东向发送OH为3 ；从站E的东 向为E-F，即东向发送OH为4，从站F的东向为F-A，即东向发送OH为5。当主站以西向作 为发送方向时，与东向的传递方式相同，只是方向相反。需要说明的是，采用上述预定规则要求SDH环网上网元的总数小于1 个，但本发 明提出的技术方案并不排除在一个SDH环网上使用两个开销字节来满足网元数量的限制。本发明实施例中，对于预定的开销字节的选择方式，要求具有特定或特殊功能的 开销字节不可选，例如A1、B1、K1、K2等。此外，主站对西向及东向接收到的开销字节进行监控，若接收到的开销字节的值 持续一段时间(预定时间)相同的情况下，连续η次向SDH环网中的从站发送地址确认命 令，本发明实施例中可以采用广播的方式来向从站发送地址确认命令的方式，连续发送η 次的目的在于能够确保所有SDH环网中的网元能够收到该确认命令。从站在接收到地址确认命令后，从该命令中提取出子网地址，同时以本网元的东 向发送的OH值作为网元地址，从而构成该网元完整的网元IP地址。如图3所示，假设子 网地址为192. 192. 4. 0，子网掩码是255. 255. 255. 0，从站B的IP地址为192. 192. 4. 1， 从站C的IP地址为192. 192. 4. 2，从站D的IP地址为192. 192. 4. 3，从站E的IP地址为 192. 192. 4. 4，从站 F 的 IP 地址为 192. 192. 4. 5。本发明实施例中，在SDH环网中的网元完成IP地址确认后，主站可以通过反向地 址解析获取各网元的MAC地址。针对上述方法具体的说，上述方法还可以包括所述从站在生成本网元的IP地址后，保持所述IP地址不变，即使本网元要发送的 开销字节的值发生变化；所述从站直到再次接收到所述主站发送的地址确认命令时，重新确定自身的IP 地址。本发明实施例所述方法还可以进一步包括所述主站对接收到的所述东向及西向的所述开销字节进行监控，以确定所述SDH 环网闭合或断开；在所述东向及西向的所述开销字节的值均小于1 时，确定所述SDH环网闭合；在所述开销字节的值大于或等于128时，确定所述SDH环网断开。进一步的，在所述SDH环网闭合时，所述方法进一步包括在所述主站接收到的开销字节的值为SDH环网开通时，接收到的初始开销字节的 值减一时，确定所述SDH环网中网元数量减少了 一个；所述主站采用查询所述开销字节变化节点的方式来确定被减少的网元的位置。具体的说，如图4所示，主站A在确定西向接收到的OH值为初始OH值减一时，可 以发现SDH环网中减少了一个网元，图4中所示网元D被删除；判断被删除网元的位置可以采用多种方法，本发明实施例中提出可以通过查询OH 值变化的边界节点来判断被删除网元的位置，例如图4中，C点OH值未发生变化，而E点减 少一，据此可以判定被删除网元是D。进一步的，在所述SDH环网闭合时，所述方法进一步包括在所述主站接收到的开销字节的值为SDH环网开通时，接收到的初始开销字节的 值加一时，确定所述SDH环网中网元数量增加了一个；所述主站采用查询所述开销字节变化节点的方式来确定被增加的网元的位置。进一步的，针对所述SDH还网中网元数量增加的情况，所述方法可以包括网管通过主站或由主站针对SDH环网中的所有网元，发送地址确认命令，以便所 述SDH环网中的网元重新确定自身的IP地址；或者，网管通过主站或由主站针对新增网元发送地址确认命令，所述命令中包含IP地 址字段以及与所述新增网元对应的开销字节的值，以便所述从站在确定所述开销字节的值 与自身要发送的开销字节的值相同时，响应所述地址确认命令。具体的说，如图5所示，假设增加网元为DD，那么SDH环网中各网元的IP地址与 OH值如图所示，此时网元DD尚未收到地址确认命令，不会响应除地址确认外的任何命令。可以通过查询OH值变化的边界节点判断新增网元的位置，例如，D点OH值未发生 变化，而E点增加一，可以判定新增网元的位置在D点与E点之间。进一步的，在所述SDH环网闭合时，所述方法还可以包括所述主站在确定东向及西向接收到的开销字节的值均大于或等于128时，确定所 述SDH环网已断开；所述主站东向的网元数量(N)为所述主站东向接收到的开销字节(OH)的值加一 减去128 ；用表达式表示为N = 0H+1-128 ；所述主站西向的网元数量(N)为所述主站西向接收到的开销字节(OH)的值加一 减去128 ；用表达式表示为N = 0H+1-128 ；具体的说，如图6所示，SDH环网在D点与E点间断开，其中，图中OH值采用了 16 进制来表示。主站东向的网元数量N = 0H+1-128 = 130+1-128 = 3 ；主站西向的网元数量N = 0H+1-128 = 129+1-128 = 2 ；利用东光方向网元数量和西光方向可以得到环网断裂点，图6中主站东向有3个 网元，西向有2个网元，因此可判断环网断裂点在D与E之间。如图7所示，基于上述图1所示的方法实施例，本发明还提供了一种链网的拓扑发 现方法，包括
步骤701 主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；步骤702 所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定 规则传递；步骤703 所述主站在预定时间内确定东向接收到的开销字节的值相同时，向东 向发送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；步骤704:所述从站根据所述子网地址字段及自身要向东向发送的开销字节的 值，生成自身的IP地址。具体的说，图8所示，本实施例提出的以六个节点的链网作为应用场景，A为主站 其余为从站。针对上述方案具体的说，所述方法还可以包括所述主站在预定时间内确定西向接收到的开销字节的值相同时，向西向发送地址 确认命令，所述命令中包含子网地址字段及地址偏移值；其中，所述地址偏移值为东向接收 到的开销字节的值(0H_EAST)加一减去128 ；所述从站根据所述子网地址字段、本网元要西向发送的开销字节的值以及所述地 址偏移值，生成本网元的IP地址；其中所述IP地址为本网西向发送的所述开销字节的值 (OH)加上所述地址偏移值(OFFSET)减去1 加一。具体的说，当主站观察东向收到的OH值，在预定时间内稳定后，连续η次向东向发 送地址确认命令，要求各从站地址确认，其中，收到地址确认命令的从站提取所述命令中的 子网地址，并将本网元东向发送的开销字节的值作为网元地址，获得自身完整的IP地址。具体的说，当主站观察西向收到的OH值，在预定时间内稳定后，连续η次向西向发 送地址确认命令，地址确认命令中包含子网地址字段和地址偏移值。其中，地址偏移值算法 是0FFSET = 0H_EAST+1-U8，如图 8 所示，本实施例中 OFFSET = 130+1-128 = 3 ；从站收到地址确认命令后，从命令中提取子网地址，同时以本网元西向发送OH值 和命令中的地址偏移值字段为参数计算网元地址，从而构成完整的网元IP，算法是IP = 0H+0FFSET-128+1,如图 9 所示，从站 E 的 IP 为 1沘+3_1沘+1 = 4，即从 站E的IP地址为192. 192. 4. 4 ；从站F的IP为1四+3_1沘+1 = 5，即从站F的IP地址为 192. 192. 4. 5。需要说明的是，由于本实施例是基于上述图1所示的方法实施例获得的，包含了 与图1所示的方法实施例相同或相应的技术特征，在此没有对重复性的技术方案作出一一 赘述。综上所示，本发明通过上述实施例及附图，进一步对本发明提供的一种SDH环网 网络拓扑发现方法进行了详细说明。采用本发明的技术方案，不需要预先对网元配置IP地 址就可加入网络，解决了现有技术的限制，能够降低开通成本，同时，采用这种方案能够降 低对网管通道资源的占用，还能够及时相应网络拓扑的变化。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
1.一种同步数字体系SDH拓扑发现方法，其特征在于，包括主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定规则传递；所述主站在预定时间内确定接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时，向从站发 送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；所述从站在接收到所述命令后，根据所述子网地址字段及自身要发送的开销字节的 值，生成自身的IP地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述从站在生成所述IP地址后，保持所述IP地址不变，即使自身要发送的开销字节的 值发生变化；所述从站直到再次接收到所述主站发送的地址确认命令后，重新确定自身的IP地址。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述主站以东向或西向作为发送方向时，将所述主站发送的开销字节的值设置为零； 所述从站发送的开销字节的值设置为接收到的所述开销字节的值加一；在所述从站接收所 述开销字节的方向不可用时，将所述从站发送的开销字节的值设置为128。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述主站对接收到的所述东向及西向的所述开销字节进行监控，以确定所述SDH环网 闭合或断开；在所述东向及西向的所述开销字节的值均小于1 时，确定所述SDH环网闭合；所述开 销字节的值均大于或等于128时，确定所述SDH环网断开。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述SDH环网闭合时，所述方法进一步 包括在所述主站接收到的开销字节的值为SDH环网开通时，接收到的初始开销字节的值减 一时，确定所述SDH环网中网元数量减少了一个；所述主站采用查询所述开销字节变化节点的方式来确定被减少的网元的位置。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述SDH环网闭合时，所述方法进一步 包括在所述主站接收到的开销字节的值为SDH环网开通时，接收到的初始开销字节的值加 一时，确定所述SDH环网中网元数量增加了 一个；所述主站采用查询所述开销字节变化节点的方式来确定被增加的网元的位置。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对所述SDH环网中网元数量增加的情 况，所述方法包括所述主站针对SDH环网中的所有网元，发送地址确认命令，以便所述SDH环网中的网元 重新确定自身的IP地址；或者，所述主站针对新增网元发送地址确认命令，所述命令中包含IP地址字段以及与所述 新增网元对应的开销字节的值，以便所述从站在确定所述开销字节的值与自身要发送的开 销字节的值相同时，响应所述地址确认命令。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述SDH环网闭合时，所述方法还包括所述主站在确定东向及西向接收到的开销字节的值均大于或等于128时，确定所述 SDH环网已断开；所述主站东向的网元数量为所述主站东向接收到的开销字节的值加一减去128 ； 所述主站西向的网元数量为所述主站西向接收到的开销字节的值加一减去128。
9.一种链网的拓扑发现方法，其特征在于，包括主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节； 所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定规则传递； 所述主站在预定时间内确定东向接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时，向东 向中的从站发送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；所述从站根据所述子网地址字段及自身要向东向发送的开销字节的值，生成本网元的 IP地址。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述主站在预定时间内确定西向接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时，向西 向中的从站发送地址确认命令，所述命令中包含子网地址字段及地址偏移值；其中，所述地 址偏移值为东向接收到的开销字节的值加一减去128 ；所述从站根据所述子网地址字段、自身要向西向发送的开销字节的值以及所述地址偏 移值，生成本网元的IP地址；其中所述IP地址为自身要向西向发送的所述开销字节的值加 上所述地址偏移值减去1 加一。
全文摘要
本发明公开了一种同步数字体系SDH拓扑发现方法，其特征在于，包括主站分别以东向及西向两个方向，向从站发送预定的开销字节；所述从站接收来自东向及西向两个方向的所述开销字节，并按照预定规则传递；所述主站在预定时间内确定接收到的所述从站发送的开销字节的值相同时，向从站发送地址确认命令；所述命令中包含子网地址字段；所述从站在接收到所述命令后，根据所述子网地址字段及自身要发送的开销字节的值，生成自身的IP地址。本发明还提供了一种链网的拓扑发现方法。采用本发明提出的技术方案，不需要预先对网元配置IP地址就可加入网络，能够降低开通成本。
文档编号H04L29/12GK102075350SQ201010601589
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者王一超, 蔡淮宇 申请人:北京华环电子股份有限公司