专利名称：一种提高波分复用系统光层保护可靠性的方法
技术领域：
本发明涉及通信传输领域，尤指一种适用于在光网络传输中，提高波分复用WDM系统光层保护可靠性的方法。
背景技术：
随着互联网和用户业务的发展，光网络需要承载很多信号波长，随着用户对业务和网络质量、可靠性要求的提高，很多运营商都要求WDM(wavelengthDivision Multiplexing，波分复用)系统能够提供光层面的保护倒换，以保证光纤线路、网络设备或者其他方面出现问题的情况下，业务也能够正常的运行。
在WDM系统中通常使用如下的保护方式专用光通道保护、共享光通道保护、光复用段保护等。由于WDM系统需要保证网络对于业务的透明性，而光开关对于业务是透明的(如能够透明地接入2.5G、10G、40G业务等，而基于电的开关则通常业务不透明)，因此很多时候都采用光开关进行保护倒换。同时，WDM网络在进行光层面的保护倒换时，需要能够即时准确地判断业务的性能以及监视网络的状态，因此对保护使命倒换的可靠性有较高的要求。
与本发明相关的现有技术如图1所示，采用波长转换单元、分路器/光开关实现双发选收功能的保护倒换。其中，1∶1的光分路器将波长转换单元输出的信号分为两路，分别送入工作通道和保护通道；在对端接收侧，光开关同时接收来自工作通道和保护通道的信号，光开关通过检测两个输入端的光功率的差值变化，如果差值变化超过某一预先设定的门限值，光开关发生保护倒换，波长转换单元的接收器选择接收保护通道传来的信号。
与本发明相关的另一现有技术如图2所示，光分路器和光开关连接在设备与光纤线路之间，实现线路的双发选收功能。光分路器在光信号送往光纤之前将信号分为两路，一路送往工作通道，另外一路送往保护通道，在对端接收侧，光开关通过比较两个光纤通道输入端的光功率变化，来控制状态，用以选择接收工作通道来的光信号或者是保护通道来的光信号。
在现有的技术方案中，由于当工作通道和保护通道的光功率出现变化时，信号质量未必一定发生问题，或很多情况下，当光开关的两个端口的输入光功率并没有变化，但是信号质量已经劣化(例如出现了大量误码，但是光功率正常)，此时由于现有技术的保护方式是基于比较光功率的变化，因此使系统的可靠性大大降低。同时，由于工作通道和保护通道的信号到达光开关时，信号功率不会完全相等的，因此为了简化或者方便，通常需要使用衰减器将两个端口的功率调节到基本相等，增加了系统的成本。
发明内容
本发明提供了一种提高波分复用(WDM)系统光层保护可靠性的方法，用以解决现有技术中启动保护倒换不可靠的问题。
本发明提供了一种提高波分复用(WDM)系统光层保护可靠性的方法，该方法以波长所承载的客户层业务性能检测结果作为保护倒换触发条件，触发光开关的保护倒换，完成业务保护倒换。
所述的光层保护为光通道保护或光复用段保护。
所述客户层业务性能检测结果可以是单一波长信号所承载客户层业务性能检测结果；或，多个波长所承载客户层业务性能检测结果之多数表决结果；或，高优先级别波长所承载客户层业务性能检测结果。
所述的光通道保护为，光开关包括两个输入端和一个输出端，其中两个输入端分别连接工作通道和保护通道，输出端与客户层信号接收单元相连。
所述的光通道保护倒换中，客户层信号接收单元将光信号转变成电信号，同时监视光信号的性能。
所述光信号的性能，包括对于SDH信号，为B1误码越限、B2误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失；对于以太网信号，为CRC校验错、丢包、输入信号连续性丢失、输入光功率过低；对于OTN信号，为FEC纠错、误码越限、光功率过低、光功率连续性丢失；对于pos帧信号，为B1误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失。
对所述的光信号性能的监视预先设定门限值；客户层信号接收单元接收到的工作通道所述的光信号的性能值超出了预先设定的门限值，则光开关执行倒换动作，将保护通道的光信号送往客户层信号接收单元。
所述的光复用段保护为，一个或者多个波长的光信号进入合波器合路为一路光信号，然后进入光分路器，分为两路光信号，一路进入工作通道，另外一路进入保护通道；光开关的两个输入端分别连接工作通道和保护通道，同时将工作通道中的光信号送往分波器，分波器将分离开的光信号分别送往对应的客户层信号接收单元。
所述的光复用段保护中，客户层信号接收单元将光信号转变成电信号，同时监视光信号的性能。
所述的光信号的性能，包括对于SDH信号，为B1误码越限、B2误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失；对于以太网信号，为CRC校验错、丢包、输入信号连续性丢失、输入光功率过低；对于OTN信号，为FEC纠错、误码越限、光功率过低、光功率连续性丢失；对于pos帧信号，为B1误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失。
对所述的光信号性能的监视预先设定门限值；客户层信号接收单元接收到的工作通道所述的光信号的性能值超出了预先设定的门限值，则光开关执行倒换动作，将保护通道的光信号送往客户层信号接收单元。
所述的光复用段保护为，一路或者多路信号接收单元接收到的工作通道光信号的性能值超出了预先设定的所述门限值，则光开关执行倒换动作，将保护通道中的光信号送往客户层信号接收单元。
所述的光复用段保护为，同一站点的单个或者多个信号接收单元和该站点的光开关设置为同一个光复用段保护组，所述保护组内的光开关受该组内的信号接收单元控制。
所述保护组内的波长信号为N个，设置M(M＜＝N)个波长的光信号出现性能超出门限值时，光开关执行保护倒换动作；或所述保护组内的波长信号为N个，将N个波长设置不同的优先级别，或划分为M个组(M＜＝N)，每组具有不同的优先级别，当高优先级别的波长性能超出门限值时，光开关执行保护倒换。
本发明有益效果如下采用本发明提供的WDM系统光层保护可靠性的方法，当工作通道和保护通道的光功率出现变化，而信号质量并没有问题时，或当光开关的两个端口的输入光功率并没有变化，但是信号质量已经劣化的情况下，利用客户层特征信息来监视网络质量情况并作为保护启动的依据，从而可靠地进行保护通道的切换，解决了光层保护缺乏监控能力的问题。同时，由于不必使用衰减器，降低了系统的成本。
图1为基于光开关的光通道保护示意图；图2为基于光开关的光复用段保护示意图；图3为本发明提供的实施例一的基于光开关的光通道保护示意图；图4为本发明提供的实施例二的基于光开关的光复用段保护示意图；图5为本发明提供的多个站点的光复用段保护示意图。
具体实施例方式
具体实施例一利用光分路器/光开关实现基于客户层业务性能检测的光通道保护，具体实现方式如图3所示光波长OTU(optical transponder unit，转换单元)输出的信号光，分别通过对应的光分路器分为两路，一路进入工作通道的MUX(multiplexer，光多路复用器)，另外一路进入保护通道的MUX，经过合波之后分别进入工作通道和保护通道到达对端接收侧的DEMUX单元(demultiplexer，光多路分路器)，DEMUX单元将光信号进行分离，经工作波长通道和保护波长通道送入各自对应的光开关。
正常工作情况下，光开关连接工作通道，信号经过光开关进入OTU的接收端，接收端将光信号转变为电信号，并且持续的在OTU单元内监视输入信号的业务性能，对于SDH信号而言可以检测B1误码是否越限、B2误码是否越限、光波长输入光功率是否过低、输入信号连续性是否丢失等；对于以太网信号，可以检测CRC校验错、是否丢包、输入信号连续性是否丢失、输入光功率是否过低等；对于OTN信号，可以检测FEC纠错、误码是否越限、光功率是否过低、光功率连续性是否丢失等；对于pos帧信号，可以监视B1误码是否越限、光波长输入光功率是否过低、输入信号连续性是否丢失等。客户层信号性能参数到底是哪些，可以根据不同的信号类型决定。
在设置保护对时，将OTU和连接该OTU单元的对应光开关设置为一个保护组，可以规定启动保护倒换的判断依据以及判断准则和门限值，如可以设置OTU单元的B1误码越限则启动保护倒换动作，一旦OTU单元持续检测到B1误码，且出现误码越限(超过预先设置的门限值)，此时OTU单元将通知控制单元，业务波长出现性能劣化，控制单元接收到指令后，通过光开关实现倒换，切换到保护通道，此时OTU单元接收保护通道输入的信号。
本技术方案中的光开关只是实现切换路径，无需比较光功率。当然，本技术方案中的光开关也可以同时监视保护通道和工作通道波长的光功率。
具体实施例二利用光分路器/光开关实现基于客户层业务性能检测的光复用段保护，具体实现方式如图4所示在发送端，OTU输出的信号送往MUX进行合波，然后进入光分路器，分为两路信号，一路进入工作通道，另外一路进入保护通道，到达对端接收侧，工作主信号和保护主信号分别进入接收光开关的两个输入端，然后由DMUX分路送入对应的OTU接收端口。
对于有多个站点(中间有OADM站点时)的光复用段保护，光分路器和光开关的位置如图5所示A到B站点有多个波长上下，A到C站点有多个波长上下，B到C有多个波长上下，在A、B、C站点的接收端都存在光开关，但是在配置保护对时，需要将各站点的接收端OTU和光开关设置为一组，如B站的接收端OUT与在B站点的光开关设置为一组；C站的接收端OUT与在C站点的光开关设置为一组，如果B站点上下的业务出现故障，只有B站点接收端的光开关进行保护倒换；如果是C站点上下的业务出现故障，只有C站点的光开关进行保护倒换，而B站点的光开关不动作。
设置好保护组之后，将光开关的连接状态和OTU接收到的客户层业务性能联系起来，对于SDH信号而言可以检测B1误码是否越限、B2误码是否越限、光波长输入光功率是否过低、输入信号连续性是否丢失等；对于以太网信号，可以检测CRC校验错、是否丢包、输入信号连续性是否丢失、输入光功率是否过低等；对于OTN信号，可以检测FEC纠错、误码是否越限、光功率是否过低、光功率连续性是否丢失等；对于pos帧信号，可以监视B1误码是否越限、光波长输入光功率是否过低、输入信号连续性是否丢失等。客户层信号性能参数到底是哪些，可以根据不同的信号类型决定。
对于光复用段保护，由于通过光开关有很多个波长，但是并不是所有波长都是同时出现业务性能劣化或者其它问题，以图4为例进行说明，需要在多个波长信号之中加入判断机制和策略。图2中，该保护组中有5个波长的业务，设定当有3个以上(包括3个)的波长业务出现性能劣化时，光开关执行保护倒换，如对于SDH信号，可以检测B1误码越限、B2误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失等；也可以设定只有一个波长业务出现性能劣化时，光开关进行保护倒换。
在一个WDM网络中，站点之间可能存在很多波长业务，这些波长业务的优先级别不一样，设定波长业务的优先级别，例如图4中，如果波长1是最高优先级别的业务，波长2是中等优先级别的业务，波长3、4、5是低优先级别的业务，那么如果波长1业务出现行性能劣化时，即使其他业务没有出现性能劣化，网络也启动保护倒换，保证最高优先级的业务的正常运行；或者当波长3、4出现了性能劣化，但是其他波长业务没有问题，网络不执行保护倒换，以保证波长1(高优先级业务)不受网络保护倒换的影响。
本技术方案中的光开关只是实现切换路径，无需比较光功率。当然，本技术方案中的光开关也可以同时监视保护通道和工作通道波长的光功率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种提高波分复用系统光层保护可靠性的方法，其特征在于，以波长所承载的客户层业务性能检测结果作为保护倒换触发条件，触发光开关的保护倒换，完成业务保护倒换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光层保护为光通道保护或光复用段保护。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户层业务性能检测结果可以是单一波长信号所承载客户层业务性能检测结果；或，多个波长所承载客户层业务性能检测结果之多数表决结果；或，高优先级别波长所承载客户层业务性能检测结果。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的光通道保护为，光开关包括两个输入端和一个输出端，其中两个输入端分别连接工作通道和保护通道，输出端与客户层信号接收单元相连。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的光通道保护倒换中，客户层信号接收单元将光信号转变成电信号，同时监视光信号的性能。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光信号的性能，包括对于SDH信号，为B1误码越限、B2误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失；对于以太网信号，为CRC校验错、丢包、输入信号连续性丢失、输入光功率过低；对于OTN信号，为FEC纠错、误码越限、光功率过低、光功率连续性丢失；对于pos帧信号，为B1误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述的光信号性能的监视预先设定门限值；客户层信号接收单元接收到的工作通道所述的光信号的性能值超出了预先设定的门限值，则光开关执行倒换动作，将保护通道的光信号送往客户层信号接收单元。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的光复用段保护为，一个或者多个波长的光信号进入合波器合路为一路光信号，然后进入光分路器，分为两路光信号，一路进入工作通道，另外一路进入保护通道；光开关的两个输入端分别连接工作通道和保护通道，同时将工作通道中的光信号送往分波器，分波器将分离开的光信号分别送往对应的客户层信号接收单元。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的光复用段保护中，客户层信号接收单元将光信号转变成电信号，同时监视光信号的性能。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的光信号的性能，包括对于SDH信号，为B1误码越限、B2误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失；对于以太网信号，为CRC校验错、丢包、输入信号连续性丢失、输入光功率过低；对于OTN信号，为FEC纠错、误码越限、光功率过低、光功率连续性丢失；对于pos帧信号，为B1误码越限、光波长输入光功率过低、输入信号连续性丢失。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对所述的光信号性能的监视预先设定门限值；客户层信号接收单元接收到的工作通道所述的光信号的性能值超出了预先设定的门限值，则光开关执行倒换动作，将保护通道的光信号送往客户层信号接收单元。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的光复用段保护为，一路或者多路信号接收单元接收到的工作通道光信号的性能值超出了预先设定的所述门限值，则光开关执行倒换动作，将保护通道中的光信号送往客户层信号接收单元。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的光复用段保护为，同一站点的单个或者多个信号接收单元和该站点的光开关设置为同一个光复用段保护组，所述保护组内的光开关受该组内的信号接收单元控制。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述保护组内的波长信号为N个，设置M(M＜＝N)个波长的光信号出现性能超出门限值时，光开关执行保护倒换动作；或所述保护组内的波长信号为N个，将N个波长设置不同的优先级别，或划分为M个组(M＜＝N)，每组具有不同的优先级别，当高优先级别的波长性能超出门限值时，光开关执行保护倒换。
全文摘要
本发明公开了一种涉及通信传输领域，尤指一种适用于在光网络传输中，提高波分复用(WDM)系统光层保护可靠性的方法，该方法基于单一波长信号接收单元或者多个波长信号接收单元或者高优先级别波长信号接收单元的客户层业务性能检测结果进行判断，触发连接工作通道和保护通道的光开关的开关状态，实现光层保护倒换。采用本发明提供的WDM系统光层保护可靠性的方法，利用客户层特征信息来监视网络质量情况并作为保护启动的依据，从而可靠地进行保护通道的切换，解决了光层保护缺乏监控能力的问题。
文档编号H04J14/02GK1859061SQ20061003338
公开日2006年11月8日 申请日期2006年1月24日 优先权日2006年1月24日
发明者熊前进 申请人:华为技术有限公司