满足光纤纵差继电保护要求的自动交换光网络路由方法与流程

本发明是一种满足光纤纵差继电保护要求的自动交换光网络路由方法，特别是一种保证ASON（自动交换光网络）满足光纤纵差继电保护业务对通道时延要求的路由方法，属于保证ASON满足光纤纵差继电保护业务对通道时延要求的路由方法的创新技术。

背景技术：

目前电力通信传输网主要采用SDH技术。SDH对业务的保护是基于通道或复用段的环保护，只能抵御N-1故障，N-2故障会导致业务通道中断。自动交换光网络（ASON）技术通过在SDH基础上增加控制平面，实现动态重路由恢复，只要业务源宿节点之间有可达路由，ASON控制平面（以下简称ASON）即可自动恢复业务通道，可抵御多点故障。

光纤纵差继电保护目前的主要通信方式之一就是基于SDH的2M电路。由于光纤纵差继电保护要求通道必须收发路径一致，而SDH的自愈环保护无法保证这一点，因此光纤纵差继电保护2M电路不能配置自愈环，可靠性低。专利“一种基于先拆后建的自动交换传送网自愈恢复方法”（ CN201210415370.2）提出一种基于先拆后建的恢复模式，保证ASON通道收发路径始终一致，是ASON能应用于承载光纤纵差继电保护业务的必要条件。

为达到快速切除故障的目的，同时防止通道时延过大导致线路两端继电保护误动作，业界要求光纤纵差保护通道时延必须小于某个阈值（南方电网要求小于12ms）。即使存在时延超过12ms的可达路由，宁可业务失去通道也不允许使用时延过长的路由。而现有的ASON总会计算可达的路由并恢复业务，可能会导致通道时延过长。

此外，目前SDH/ASON均无法提供通道时延在线测量功能，而利用理论计算只能得到粗略的估计。为得到精确的通道时延，只能现场挂表测量。然而，现有的ASON在故障发生前无法得知其具体的恢复路由，只能人为制造故障并等待ASON自动恢复通道后，再行测量时延，由于N-1、N-2甚至N-n故障的可能性太多，无法遍历，这就导致故障前无法得知恢复路由的具体时延，更无法有效管控ASON通道时延。

现有ASON的路由计算均衍生自Dijkstra算法，采用基于最短跳或最小链路代价计算最佳路由，同时兼顾TE链路资源剩余情况。只要业务源宿节点之间存在一条或多条可达路由，并且路由上有足够的带宽资源，ASON就会自动计算“最短”（最少跳数或途径的链路代价和最小）的恢复路由，并执行恢复。

现有ASON应用于光纤纵差保护业务时，存在以下问题：

1）当故障导致业务源宿节点之间的可达路由均超过时延阈值（例如12ms）时，现有ASON仍然会计算出恢复路由并执行恢复。此时通道时延超过12ms，不满足光纤纵差继电保护业务对时延的要求。

2）现有技术在故障前无法得知故障后的恢复路由，因此无法对恢复路由进行时延测量。对通道时延实际上是“脱管”状态，无法控制通道时延小于12ms。

技术实现要素：

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种满足光纤纵差继电保护要求的自动交换光网络路由方法。本发明使ASON通道时延可知、可管、可控。

本发明的技术方案是：本发明的满足光纤纵差继电保护要求的自动交换光网络路由方法，包括有如下内容：

1）故障前，针对每条自动交换光网络通道，设置N条预置路由，自动交换光网络通道的业务源端和宿端分别对应A节点和Z节点，预置路由的设置方式为逐条链路人工指定，将设置好的多条预置路由编号为1～N，储存在自动交换光网络通道的A节点中；

2）故障发生时，按路由编号从小到大顺序尝试恢复业务。

所述自动交换光网络通道即为具备ITU-T G.8080建议的自动交换光网络重路由恢复功能的SDH电路，专用于光纤纵差继电保护业务。

所述自动交换光网络通道的路由是一跳即达的，即A-Z，或是有多跳的，即A-B…X-Z，此时B、…、X节点均为中继节点，即路由途径的节点。

所述故障为导致自动交换光网络通道中断的所有故障的集合，包括但不限于光缆故障、尾纤故障、线路光板卡故障。

若业务当前处于工作路由，且工作路由发生故障，则：

11）首先判断第1条预置路由是否被故障影响，若否，采用第1条预置路由执行业务恢复；

12）若第1条预置路由被故障影响，则判断第2条预置路由是否被故障影响，若否，则采用第2条预置路由执行业务恢复；

13）若第2条预置路由也被故障影响，则中止尝试，中断业务。

若业务当前处于预置路由，且当前路由发生故障，则：

21）首先判断工作路由是否故障，若否，则直接恢复到工作路由；

22）若工作路由也有故障，则判断第1条预置路由是否被故障影响，若否，则采用第1条预置路由执行业务恢复；

23）按编号从小到大顺序尝试，一旦发现未故障的预置路由，则采用其执行业务恢复；

24）所有预置路由均被故障影响，则中止尝试，中断业务。

若业务当前处于预置路由，工作路由无故障，执行人工回复或自动判断回复后，直接恢复到工作路由上。

所述故障前，针对每条自动交换光网络通道，设置2～4条预置路由。

所述人工指定预置路由的方法是通过自动交换光网络网管完成预置路由的增、删、改、查，具体步骤如下：

31）首先，选定待配置的自动交换光网络通道，然后为其新增预置路由：若该自动交换光网络通道当前没有任何预置路由，此时配置的预置路由编号为1；若该自动交换光网络通道当前已有n条预置路由，其中n<N，N为支持的最大预置路由数目，此时配置的预置路由编号为n+1；若该自动交换光网络通道当前已有N条预置路由，则不允许再增加预置路由，只允许删除预置路由；

32）指定预置路由的方法：通过网管在自动交换光网络网拓扑图上选择预置路由经过的所有链路，两台自动交换光网络设备的光板卡之间以一对光纤连接，即形成一条链路，网管验证这些链路首位相接能否形成一条完整路由，若验证不通过，则报错；若验证通过，则完成指定；如图2所示，应在网管上选定链路L4、L5、L6、L7、L8，使其能组成完整的第一预置路由；

33）网管通过信令通信网将新增预置路由指令、预置路由的编号、具体路由数据下发到自动交换光网络通道的A节点中保存；

34）选定待配置的自动交换光网络通道，选择某一条预置路由，可删除或更改预置路由，执行删除操作时，网管通过信令通信网将删除指令及待删除的预置路由编号发送到自动交换光网络通道的A节点，由A节点执行删除操作，若删除编号为n的预置路由，还需将编号大于n的所有预置路由的编号自动减1；执行更改操作时，网管通过信令通信网将更改指令、待更改的预置路由编号及指定的新预置路由发送到自动交换光网络通道的A节点，由A节点执行删除操作。

所述步骤32）及步骤33）预置路由的调用逻辑如下：

在ASON控制平面的路由控制模块中指定预置路由的调用逻辑，确定调用的路由后，A节点发起RSVP信令交互，在新恢复路由上的所有ASON设备上实现资源调用，并删除当前故障路由上占用的资源。

本发明提出一种保证ASON满足光纤纵差继电保护对通道时延要求的路由方法，故障前人工预置业务的ASON恢复路由，故障时ASON严格按预置路由执行，不允许ASON将业务恢复到其它未预置的路由上。可彻底解决光纤纵差继电保护ASON通道时延约束、时延测量等一系列问题，使ASON通道时延可知、可管、可控。本发明是一种方便实用的满足光纤纵差继电保护要求的自动交换光网络路由方法。

附图说明

图1为本发明实施例的预置路由恢复逻辑的状态机示意图。

图2为某种场景下本发明实施例预置路由恢复逻辑的应用示例。

具体实施方式

实施例：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

参照图1，本发明的满足光纤纵差继电保护要求的自动交换光网络路由方法（以2条预置路由为例），包括如下内容：

人工指定预置路由的方法如下：

通过自动交换光网络（简称：ASON）网管完成预置路由的增、删、改、查：

1）首先，选定待配置的自动交换光网络（ASON）通道，然后为其新增预置路由：若该ASON通道当前没有任何预置路由，此时配置的预置路由为第一预置路由；若该ASON通道当前已有n条预置路由，n<N，N为支持的最大预置路由数目，此时配置的预置路由为第n+1预置路由；若该ASON通道当前已有N条预置路由，则不允许再增加预置路由，只允许删除预置路由。

2）指定预置路由的方法：通过网管在ASON网拓扑图上选择预置路由经过的所有链路，两台ASON设备的光板卡之间以一对光纤连接，即形成一条链路，网管验证这些链路首位相接能否形成一条完整路由，若验证不通过，则报错；若验证通过，则完成指定。如图2所示，应在网管上选定链路L4、L5、L6、L7、L8，使其能组成完整的第一预置路由。

3）网管通过信令通信网（DCN）将新增预置路由指令、预置路由的编号、具体路由数据（途径的链路）下发到ASON通道的A节点中保存。

4）选定待配置的ASON通道，选择某一条预置路由，可删除或更改预置路由。执行删除操作时，网管通过信令通信网（DCN）将删除指令及待删除的预置路由编号发送到ASON通道的A节点，由A节点执行删除操作，若删除编号为n的预置路由，还需将编号大于n的所有预置路由的编号自动减1；执行更改操作时，网管通过信令通信网（DCN）将更改指令、待更改的预置路由编号及指定的新预置路由发送到ASON通道的A节点，由A节点执行删除操作。

预置路由的调用逻辑如下：

在ASON控制平面的路由控制模块（RC模块）中指定预置路由的调用逻辑，确定调用的路由后，A节点发起RSVP信令交互，在新恢复路由上的所有ASON设备上实现资源调用，并删除当前故障路由上占用的资源：

1、若业务当前处于工作路由，且工作路由发生故障，则：

1）首先判断第一预置路由是否被故障影响，若否，采用第一预置路由执行业务恢复。

2）若第一预置路由被故障影响，则判断第二预置路由是否被故障影响，若否，则采用第二预置路由执行业务恢复。

3）若第二预置路由也被故障影响，则中止尝试，中断业务。

2、若业务当前处于预置路由，且当前路由发生故障，则：

1）首先判断工作路由是否故障，若否，则直接恢复到工作路由。

2）若工作路由也故障，则判断第二预置路由是否被故障影响，若否，则采用第1条预置路由执行业务恢复。

3）按编号从小到大顺序尝试，一旦发现未故障的预置路由，则采用其执行业务恢复。

4）所有预置路由均被故障影响，则中止尝试，中断业务。

3、若业务当前处于预置路由，工作路由无故障，执行人工回复或自动判断回复后，直接恢复到工作路由上。

图1中状态转移的条件如下：

第一状态：工作路由无故障；

第二状态：第一预置路由无故障；

第三状态：工作路由、第二预置路由均故障；

第四状态：工作路由、第一预置路由均故障；

第五状态：工作路由故障，且第二预置路由无故障；

第六状态：工作路由故障，第一预置路由无故障；

第七状态：第一预置路由故障，且第二预置路由无故障；

第八状态：第一预置路由、第二预置路由均故障；

第一条件：工作路由发生故障；

第二条件：第一预置路由发生故障；

第三条件：第二预置路由发生故障；

第四条件：人工/自动回复；

第五条件：检测到工作路由恢复正常；

第六条件：检测到第一预置路由1恢复正常；

第七条件：检测到第二预置路由恢复正常；

图1中，圆形框即为当前的路由状态，即当前ASON通道处于哪条路由上。带箭头线代表状态转移，线上的文字为该状态转移发生的必要条件。必要条件包括路由好坏（某条路由有/无故障）和触发条件（某条路由发生故障/恢复正常，或者人工/自动回复）。以当前路由为预置路由1的状态到当前路由为工作路由的状态转移为例（对应图2中最靠近顶部的带箭头线），当前路由为第一预置路由，且工作路由无故障（第一状态），此时人工/自动回复（第四条件），回复操作会成功，操作完成后当前路由为工作路由。

图2所示的状态转移遵循两个原则：1）当前路由故障时，按工作路由>第一预置路由>第二预置路由2>…>预置路由n的优先级尝试重路由恢复，若此时优先级高的路由正处于故障状态，则按优先级顺序尝试优先级更低的路由。2）若当前路由不是工作路由，且此时工作路由处于正常状态，若人工/自动回复，则通道切换回工作路由上。

工作路由或预置路由故障的判断条件如下：

判断条件包括：信号丢失（LOS）、帧丢失（LOF）、告警指示（AIS）、指针丢失（LOP）、误码率越限（EXC）等ASON设备上的告警。（LOS、LOF、AIS、LOP、EXC分别指什么设备，用中文全称说明）

工作路由或预置路由上的链路对应的光板卡上，出现上述告警时，由出现告警的ASON设备的控制平面根据告警变更LRM模块上的链路资源状态，并将变更后的链路资源状态向全网泛洪。ASON通道的A节点收到链路资源状态变更消息后，将相应的工作路由或预置路由标识为不可用，同时根据ASON通道当前正处于的路由决定是否启动重路由恢复。

预置路由恢复逻辑的应用示例如下：

1、如图2所示，以2条预置路由为例，ASON通道工作在工作路由上，配置2条预置路由，第一预置路由、第二预置路由，ASON通道的A节点为ASON设备1。

2、第一预置路由先发生故障，此时ASON设备7和ASON设备8收到告警，并启动链路状态泛洪，ASON设备1收到泛洪后将第一预置路由标识为不可用。

3、工作路由再发生故障，此时ASON设备2和ASON设备4收到告警，并启动链路状态泛洪，ASON设备1收到上游传递来的告警和泛洪，由于当前路由即为工作路由，工作路由已经受到故障影响，ASON设备1启动重路由恢复。首先查询第一预置路由的状态，发现第一预置路由已经不可用，而后查询第二预置路由的状态，发现第二预置路由仍然可用，ASON设备1沿着第二预置路由上的ASON设备9、ASON设备10、ASON设备11、ASON设备12启动RSVP信令交互，完成资源调用，并释放工作路由上的资源。

本发明提出了一种保证ASON满足光纤纵差继电保护对通道时延要求的路由方法。将解决ASON通道时延不可知、不可控的问题，使ASON通道能满足光纤纵差继电保护业务对时延的要求。

图2中的ASON设备1～12相互之间在功能上无区别，但在图2的场景下起到不同的作用。ASON设备1、2均用于业务上下路。ASON设备3～12是ASON通道的中继节点（即路由途径的节点），只转发业务数据，不用于业务上下路。