CN111431786B - 一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法。在FlexE环网中以FlexE时隙为单位划分工作通道和保护通道；满足倒换条件时，命令指定或检测到故障的节点作为导引节点发送导引信息到环上非故障段，导引信息在自定义的保护倒换协议报文及FlexE Calendar承载，含有被影响的待保护业务client号及保护这些业务要占用的保护通道时隙。据此，节点将待保护入环业务转向导引信息所指示相应保护通道时隙；下环业务从相应保护通道时隙接收；而作为中间节点还以FlexE时隙交叉穿通保护通道上传输转向业务需要占用的时隙。本方法工作于L1层，完善和丰富了SPN的保护机制，提高了SPN承载业务的可靠性。

Description

一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法。

背景技术

SPN(Slicing Packet Network,切片分组网)是5G主要的承载网技术之一。在***发布的SPN技术***中，定义了SPN的分层网络模型，包括STL、SCL、及SPL。其中STL与SCL主要对应OSI网络模型L1层。SPN在L1层引入OIF定义的FlexE并扩展了其应用，在它将OIF FlexE引入STL中的基础上，又创造性地加入SCL层并在其中提出了SE交叉(SlicingEthernet交叉)及SPN channel，从而由点对点应用扩展到端到端的网络级应用。SE交叉是SPN Channel的基础，包括传送66B块码流的FlexE时隙的交叉以及FlexE开销Calendar的相应配合；换言之，SPN Channel是由路径上的各网元节点SE交叉和各FlexE Group链路中若干个时隙组成的端到端通路，跨越其经过的所有FlexE group链路这些时隙在FlexEcalendar中client号一致。而SPL则对应OSI网络模型L2、L3层，其中包括了现有PTN的主要技术并有所增强。

目前SPN L1层相关保护技术主要有FlexE PHY bonding和SCL层的1:1/1+1APS保护。其中，PHY bonding对两个相邻设备间的FlexE group链路提供一定程度的保护，而SCL层的1:1/1+1APS则对SPN channel做端到端的线性保护。

传输网络中，环是一种常见部署的网络拓扑。环保护中主要有两种保护方式，即Wrapping(环绕方式)和Steering(转向方式)。环绕方式是让业务在故障相邻节点环绕到相反方向传输，避开故障段。而转向方式则是直接让业务在业务入环的节点转向，从保护通道传输到业务下环的节点。其中，转向方式的传输路径更短，因此也被称为抄近方式。

举例说明，如图1所示，假设业务从A进入，正常情况下在工作通道经B、C传输到D出去。(仅以一个方向示例，另一个方向原理相同，示例工作通道为图示顺时针方向、保护通道为图示逆时针方向。)

环绕方式下，当B、C间发生故障(比如说光纤断掉)引起环保护倒换，业务从A到B后在B节点被桥接环绕到保护通道，经B-A-F-E-D-C传输到C，在C节点再环绕回工作通道，传输到D节点后，再从D节点下环，其传输路径依次经由节点A-B-A-F-E-D-C-D。业务从工作通道到达头端节点网元后被桥接到保护通道，从相反方向传输；到达末端节点网元后被切换回工作通道，最终从工作通道传输到目的节点网元。

而转向方式下，当B、C间发生故障引起环保护倒换，业务在A节点即转向，被桥接到保护通道，经F节点和E节点传输到D节点下环。该业务传输经由节点A-F-E-D，如图1所示。同样的业务及故障条件，转向方式的传输路径较环绕方式更直接。现有技术中缺少关于SPN中FlexE环网的转向方式环保护技术。

发明内容

本发明目的在于提供一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法，以进一步完善和丰富SPN的保护机制，提高SPN承载业务的可靠性。

本发明工作于OSI模型的L1层，针对的环是由多段FlexE group链路组成环，一个环中每段链路所包含的FlexE时隙数及带宽相同。

具体来说，本发明通过如下技术方案实现：

在如前所述的FlexE环中，以FlexE时隙为单位划分出工作通道和保护通道，工作通道和保护通道所含FlexE时隙数相等、方向相反；并且，预定义一个工作通道的时隙和保护通道的时隙之间一一对应关系。

所述FlexE环网中发生故障满足倒换条件时，检测到该故障的节点作为导引节点发送导引信息，发送方向为远离故障的方向。导引信息中含有被故障中断传输的业务client号，以及保护上述被中断业务需要占用的保护通道时隙。上述导引信息在环上传送，直至故障的另一端的临近故障节点。

根据导引信息，若某节点上有入环的业务其client号属于导引信息中所指示的业务的client号，则将该业务转向，在导引信息所指示对应该业务client号的保护通道的时隙中传输；并且改变链路的FlexE Calendar与保护通道中传输被保护业务一致。

若某节点上有下环的业务其client号属于导引信息中所指示的业务的client号，且该业务已转向到保护通道，则从所述保护通道中该业务client号对应的相应时隙接收该业务。

中间节点并以FlexE时隙交叉穿通保护通道上传输的转向业务需要占用的保护通道时隙；并且改变链路的FlexE Calendar与保护通道中传输被保护业务一致。

进一步地，不仅故障可能引起保护倒换，外部命令也可以作为引起保护倒换的条件。外部命令发起的保护倒换中，由命令所确定的节点作为导引节点。

保护倒换过程由本发明所定义的保护倒换协议支持，为行文方便本发明中简称保护倒换协议为APS协议、简称其协议报文为APS报文，保护倒换协议以其APS报文及FlexECalendar在节点间交互必要的信息，以协调保护倒换过程。上面所述导引信息即包含于APS报文及FlexE Calendar中。

进一步地，为更灵活地实现本发明，将各段FlexE group链路中的每个实际的FlexE时隙号(本发明称为物理FlexE时隙号)对应一个逻辑时隙号，形成一一对应关系，逻辑时隙号的大小顺序保持与对应的物理FlexE时隙号的编排顺序一致；物理FlexE时隙号与逻辑时隙号之间的一一对应关系在保护组创建或配置阶段预先确定，并且在各段FlexEgroup链路上相互独立；环的工作通道时隙与保护通道时隙划分按照逻辑时隙进行，APS协议中涉及FlexE时隙以逻辑时隙号表示。

本申请提供的技术方案至少具有如下技术效果或优点：

本发明中的方法提供了SPN中FlexE环网的一种环保护，进一步完善和丰富SPN的保护机制。保护针对FlexE层面，较SPN Channel APS及L2、L3层的保护它层次更低，效率较高，并可配合使用。而与FlexE层面的PHY bonding保护相比，它可适用于单PHY、一条FlexEgroup链路整个断开等PHY bonding不能保护的情况。

本发明中的方法环保护以抄近方式实现，被保护业务在保护通道中传输路径较短。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是环保护中转向方式保护倒换示意图；

图2是本申请中实施例1示例业务示意图；

图3是本申请中实施例1保护倒换后业务路径示意图；

图4是本申请中保护倒换过程节点状态迁移示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明工作于OSI模型的L1层，针对的环是由多段FlexE group链路组成环，一个环中每段链路所包含的FlexE时隙数及带宽相同。一个环保护组就是创建在这样一个环上。

在如前所述的FlexE环网中，以FlexE时隙为单位划分出工作通道和保护通道，工作通道和保护通道所含FlexE时隙数相等、方向相反。工作通道承载普通受保护业务；保护通道预留用于保护工作通道。(其中：除此之外，环上还可以选择留出一部分带宽作为非保护业务通道，它与保护组无关，承载的业务既不受保护也不受保护倒换影响)。

如图2所示，逆时针方向保护通道为顺时针方向工作通道提供保护，而顺时针方向保护通道则保护逆时针工作通道。

由于是基于FlexE时隙划分，即使组成环的链路FlexE group只有一个PHY，也可以适用本发明所述环保护方案。而基于PHY bonding的链路保护必须要求有多个PHY。

没有保护倒换时，保护通道上也可以承载额外业务，但一旦保护倒换发生，相关保护通道会被正常业务所抢占，丢弃额外业务。具体应用时可选择是否在保护通道上配置额外业务。

一个保护组维护一个工作通道的时隙和保护通道的时隙之间一一对应关系，该对应关系可能是用户配置或***缺省定义。发生保护倒换时，上述这个预定义的时隙对应关系将用于确定使用保护通道中哪些时隙用于传输被保护业务。

环上发生故障并导致保护倒换后，原本经过故障段工作通道传输的被保护业务将在方向相反的保护通道中传输。具体而言，各被保护业务在其入环的节点转向，由其入环节点发送到保护通道的特定时隙向相反方向传输。保护通道的这些时隙，为方便行文起见，本发明称之为保护时隙。上述一条业务的保护时隙，是该业务原本从故障段进入故障段下一邻居节点所用的工作通道时隙，按照前面所述预定义的工作通道时隙和保护通道时隙之间一一对应关系，所对应的保护通道时隙。该被保护业务在保护通道中传输时，经过中间节点直至业务下环的节点，其间各段FlexE Group链路上保护时隙相同。为方便行文，上述工作通道上故障段的下一邻居节点，本发明称之为导引节点(因其在保护倒换过程中将向其它节点发送信息以引导倒换，具体参见保护倒换协议部分的说明)。

保护倒换也可以由管理与控制平面下发的命令触发，这仅仅是触发条件不同，且保护倒换的导引节点是由倒换命令而非故障所确定，其保护的原理与故障触发的保护相同。被保护业务在入环节点与下环节点之间的保护时隙，是被保护业务原本进入导引节点所用的工作通道时隙，按照前面所述预定义的工作通道时隙和保护通道时隙之间一一对应关系，所对应的保护通道时隙。

实施例1：

举例说明，如图2所示，例如该环为100G单FlexE instance的FlexE group链路组成的环；20个时隙中划分前10个为工作通道、后10个为保护通道，预定义的保护通道时隙与工作通道时隙的一一对应关系为：保护通道对应时隙号＝工作通道时隙号+10；环上面有A-B、A-D、B-C三条业务。A-B的业务client号为1，正常路径经由节点A-B，该段链路时隙占用配置如表1所示。

表1

A-D的那条业务client号为2，正常路径经由节点A-B-C-D，各段时隙配置如表2所示。

表2

B-C的那条业务client号为3，正常路径经由节点B-C，时隙配置如表3所示。

表3

Client#	B-C段时隙
		3	3

若B-C的链路发生故障(例如断掉)，导致保护倒换，如图3所示，保护业务所占用的保护时隙为原来工作通道传输业务到导引节点C的时隙(3及4、5、6)所对应的保护通道的时隙(13及14、15、16)，倒换后各业务的路径及其在各段链路占用的保护时隙如下：

A-B业务不受故障影响，保持原来的正常路径和时隙占用不变；

A-D业务将由A节点转向，经F-E至D节点下环，该路径上各段链路占用FlexE时隙如表4所示。

表4

B-C业务将由B节点转向，经A-F-E-D至C节点下环，该路径上各段链路占用FlexE时隙如表5所示。

表5

Client#	B-A段时隙	A-F段时隙	F-E段时隙	E-D段时隙	D-C段时隙
						3	13	13	13	13	13

保护倒换过程由保护倒换协议支持。保护倒换协议用自定义的APS报文及FlexECalendar在节点间交互必要的信息，以协调保护倒换过程。

APS报文包括如下内容：

-APS condition:环上最高级别倒换条件

-APS condition node:环上最高级别倒换条件所在节点

-APS state：保护倒换状态

-potential protection slots：可用保护通道时隙

-used protection slots：使用的保护通道时隙

-target node：APS目标节点

其中最高级别条件(APS condition)包括故障和命令，优先级别从高到低依次如表6所示。

表6

	简写	注释
			锁闭保护	LP	Lockout of protection
强制倒换	FS	Force switch
			信号失效	SF	Signal Failure
信号劣化	SD	Signal Degrade
			手工倒换	MS	Manual Switch
等待恢复	WTR	Wait to restore
			无故障或命令	NC	No condition

报告故障为沿报文传递方向检测的故障，也就是说，消息中环内最高级别条件所在节点(APS condition node)是该故障的相邻下游节点。例如如图2所示环中，假设没有其它条件，如果B至C间光纤被切断，则C节点沿顺时针方向发出APS报文环内最高级别条件为信号失效，环内最高级别条件所在节点为C节点自己；D节点收到该APS消息后向E节点发出APS报文中环内最高级别条件为信号失效、环内最高级别条件所在节点为C节点；其余节点同理。

如果保护组有配置WTR时间，则故障消失后，节点的最高级别条件不会直接到NC(无故障或命令)，而是变为WTR，并启动WTR定时器，待WTR定时器到期后变为NC。此过程中一旦有新的故障检测到，则会变为新的条件级别，并停止WTR定时器。

LP(Lockout of protection，锁闭保护)是来自网管***的一种特殊外部命令，在该条件下不进行保护倒换，即使有故障影响业务传输也不倒换。其它命令或故障条件(FS、SF、SD、MS)都可能引起保护倒换。

保护倒换状态(APS state)包含Switching状态、Bridged状态、及Selected状态标志，其中Switching状态表示有保护倒换在进行，Bridged状态表示业务已转向到保护通道，Selected状态表示已切换到保护通道接收被保护业务。

Potential protection slots是由导引节点确定的可能承载受影响被保护业务的保护通道时隙，它作为导引信息的一部分用以引导收到该APS报文的节点将相关被保护业务转向到这些保护时隙，通过保护通道传输。

Used protection slots表示实际占用的保护通道时隙，由保护通道上的上游节点发送给其下游邻居节点，表示在该段链路上占用该字段所指示的保护时隙。

目标节点(target node)包含在导引节点发出的APS报文中；在故障导致的保护倒换中，该字段为导引节点认为的最高级别故障的另一端的邻居节点，亦即保护组Ring Map中导引节点的上游邻居节点；在命令倒换中，该字段由命令确定，缺省也是导引节点的上游邻居节点；其它场景下该字段无意义。

APS报文由保护环各个节点网元产生，并向相邻节点发送。

APS报文发送有周期性，并且有快周期和慢周期。一旦本节点最高级别条件发生变化导致本节点成为最高级别条件所在节点、或收到环最高级别条件或最高级别条件所在节点发生变化，会马上产生新的APS报文，并以快周期发送一定数量的APS报文，再转回慢周期。

根据接收到的APS报文及本节点检测到的故障或接收的命令，各节点判断环上最高级别条件及其所在节点，并在其发出的APS报文中发布。为方便起见，某节点检测到的故障或接收的外部命令称为该节点条件。判断环上最高级别条件及其所在节点的推演逻辑是：若本节点条件级别低于(本节点根据接收到的APS报文而已知)环上最高级别条件(APScondition)，且已知环上最高级别条件(APS condition node)所在节点非本节点，则保持原来已知环上最高级别条件及其所在节点；否则，判断环上最高级别条件(APS condition)为本节点条件，环上最高级别条件所在节点(APS condition node)为本节点。

其中，这里的“判断”仅仅是节点根据其已知信息及本节点条件所作的判断，并不一定是环上实际情况；但随着各个节点连续传播APS报文，稳定后各节点都将确切知晓其可达范围内的最高级别条件及其所在节点。

基于最高级别条件及其所在节点的判断，满足保护倒换条件时APS协议将开始保护倒换过程。由于同一节点在环上不同方向的APS报文承载的分别是不同方向上的保护倒换条件、状态等信息。而对一个方向故障的保护倒换过程中需要在避开故障段之外的节点间通过两个方向的APS报文交互信息。为更明确地描述本协议，将由导引节点背离故障而去向目标节点的方向标记为A方向，将另一个方向标记为G方向。或者更一般地说，将传递该方向倒换条件(包括故障或外部命令)的方向记为A方向，其相反方向记为G方向。比如对实施例1所示例情况，A方向是节点C->D->E->F->A->B这个方向，而G方向是节点B->A->F->E->D->C这个方向。

同时，A方向也是正常被保护业务传输方向，即工作通道传输方向，而G方向是对应保护通道传输方向。

显然，A方向/G方向是针对一个方向倒换条件或业务传输而言的。比如对双向故障而言，一个方向故障引起保护倒换协议APS报文的A方向便是另一个方向故障引起保护倒换协议APS报文的G方向，反之亦然。

若节点判断最高级别条件不是LP或NC，且本节点成为了最高级别条件所在节点，将立即产生并发送新的APS报文(A方向)；并且，该节点除了更新APS condition及APScondition node外，还将承担导引节点角色，在它发出的A方向APS报文中，potentialprotection slots为原来工作通道传输业务到该节点的时隙所对应的保护通道的时隙、APS state的Switching置位，在FlexE开销中Standby Calendar中对应potentialprotection slots各时隙的client号填其对应到该节点的工作通道时隙的client号；并在一定数量快周期内确认该导引节点角色无变化后压制额外业务。若保护组配置有hold off时间，则待hold off时间到期后再将APS state Switching置位并进行上述导引节点角色的动作。

若节点接收到该APS state Switching置位的报文(A方向报文)、且判断本节点不是环最高级别所在节点，则保持potential protection slots、APS state(switching置位)、target node继续传递APS报文及Standby Calendar，直到该APS报文指示的targetnode。若节点连续收到一定数量的该方向APS报文APS condition及APS condition node一致，则将与该APS报文中potential protection slots指示的时隙相关FlexE交叉撤销，压制额外业务。

若节点连续收到一定数量的APS state Switching置位的APS报文APS condition及APS condition node一致，且报文指示的target node为本节点，若该节点上有业务与收到FlexE standby calendar中对应potential protection slots所指示某些时隙的client号一样(表明这些client号对应的业务需要保护)，则将该client号的业务转向，发送到potential protection slots中对应该client号的时隙，并相应改变该方向的FlexEcalendar；并且，无论该节点本身是否有业务要转向到保护通道加以保护，该节点都将在相反方向(即G方向)立即发送APS报文且该相反方向(即G方向)APS报文发送周期转到快周期(如果G方向APS报文发送周期不是快周期的话)，在该相反方向(G方向)的APS报文中APSstate bridged置位、如有业务转向则其used protection slots包括那些业务转向占用的保护时隙。

还有一种情况，节点接收到上述APS state Switching置位的APS报文(A方向报文)指示的target node并非本节点而是该APS报文方向下游节点，但该节点在一定数量的快周期没有从相反方向(即G方向)收到期望的APS报文，也将判断自己为故障临近节点，执行上面所描述的target node的动作。

在相反方向，若节点收到APS state bridged置位的报文(G方向报文)，则：

-若该节点上有入环业务与之前收到standby calendar中对应potentialprotection slots所指示某些时隙的client号一样(表明这些client号对应的业务需要保护)，则将该client号的业务转向，发送到potential protection slots中对应该client号的时隙；

-若该节点有下环业务与之前收到standby calendar中对应potentialprotection slots所指示某些时隙的client号一样，且在所述收到APS state bridged置位报文(G方向报文)指示的used protection slots中，则从该业务client号对应保护时隙收取业务下环；

-除下环的业务外，对所收到G方向APS state bridged置位报文中usedprotection slots指示的其它保护时隙，该节点做FlexE交叉以穿通，交叉的输入时隙和输出时隙号一致；

-需实际占用的保护时隙包括本节点转向的业务占用的保护通道时隙，以及在上游节点转向并且经由本节点继续在保护通道传输往下游节点的业务所占用的保护通道时隙；即，包括本节点转向的业务占用的保护通道时隙+收到APS state bridged置位报文(G方向报文)中used protection slots刨除本节点下环的那些业务占用的那部分。

-无论该节点本身是否有业务要转向到保护通道加以保护，该节点都将在相反方向(G方向)立即发送APS报文并将此方向APS报文发送周期转为快周期，在相反方向(G方向)的APS报文中APS state bridged置位、used protection slots包括上述本节点转向业务及上游节点转向业务通过本节点继续传输所占用的保护时隙；

-相应改变该方向的FlexE calendar，保护通道传输方向Flex Calendar对应usedprotection slots每个时隙的client号填该保护时隙传输的业务client号。

节点在收到G方向APS state bridged置位的报文且如上处理后，其另一方向(A方向)发送的APS报文中APS state selected置位。

节点收到APS报文中环上最高级别条件(APS condition)变为NC，以连续收到一定数量的NC的APS报文确认环上无保护倒换条件。原导引节点连续收到一定数量的NC的APS报文确认环上无保护倒换条件后，不再从保护通道选收被保护业务下环，改由从正常工作通道时隙选收该业务，并且在环的相同方向(A方向)发送APS报文APS state selected状态清除、potential protection slots清空，但这时APS报文中APS state switching还是置位。其余原导引节点与故障临近节点或倒换命令确定的target node之间处于保护状态的节点依次收到上述APS报文后，本节点入环的被保护业务不再转向，而是发送到工作通道正常时隙；同时撤销节点上的保护时隙穿通交叉；并不再从保护通道选收被保护业务下环，改由从正常工作通道时隙选收该业务；且在环的相同方向(A方向)发送APS报文APS stateselected状态清除而switching状态置位、potential protection slots清空，在相反方向(G方向)发送APS报文bridged状态清除、used protection slots清空。故障临近节点或倒换命令的target node收到上述APS报文后，本节点入环的被保护业务不再转向，而是发送到工作通道正常时隙，在相反方向(G方向)发送APS报文bridged状态清除、usedprotection slots清空；并且在保护通道传输方向恢复额外业务，FlexE开销中的Calendar也保持一致、相应恢复到正常传输无保护倒换的Calendar。在相反方向(G方向)，各节点直到原导引节点收到上述APS state bridged状态清除的APS报文后，恢复额外业务不再压制，恢复发送正常FlexE开销的Calendar，并且在另一方向(A方向)发送APS报文中APSstate switching状态清除。

实施例2：

还是如图2所示，环上划分工作通道与保护通道及其时隙对应关系同实施例1，业务配置同实施例1，举例说明保护倒换过程。假设***缺省设置APS报文发送的快周期为1个FlexE OMF(overhead multiframe,开销复帧)时间(约3.35毫秒)，慢周期为100个FlexEOMF时间，以连续3个周期收到APS报文一致为确认收到一致的APS报文。

开始环上没有故障及倒换命令，各节点以慢周期发送APS报文，APS报文中APScondition为NC，APS state为clear。

当B-C的链路发生故障，例如断掉，C节点检测到故障后，将立即产生并向D节点发送APS报文，报文按快周期发送，其中APS condition为SF、APS condition node为C节点ID，target node为B节点ID，假设没有配置hold off time(hold off时间为0)，APS stateSwitching置位，potential protection slots为13、14、15、16；C节点向D节点方向的FlexE开销中Standby Calendar中对应第13、14、15、16时隙client号分别为3、2、2、2，即B-C业务与A-D业务的client号。

一旦D节点收到C节点发来的APS报文，将立即向E节点发送APS报文，报文按快周期发送，其APS condition为SF、APS condition node为C节点ID，target node为B节点ID，potential protection slots为13、14、15、16；D节点向E节点方向的FlexE开销中StandbyCalendar中对应第13、14、15、16时隙client号分别为3、2、2、2。

同样E节点、A节点保持APS报文中上述内容不变，依次传递APS报文，且FlexE开销中Standby Calendar传递对应第13、14、15、16时隙client号分别为3、2、2、2，直至B节点。

B节点从A节点收到3个上述内容的APS报文后，将在该节点入环的待保护业务(client号为3)转向保护通道，占用时隙13，它向A节点方向发送APS报文其APS statebridged置位、used protection slots为13，并在B-A方向链路上发送FlexE开销中Calendar里上述13号时隙client号为3；以快周期向A节点连续发送APS报文。

A节点收到B节点来的上述APS报文后，将在该节点入环的待保护业务(client号为2)转向保护通道，占用时隙14、15、16，并且做FlexE交叉穿通时隙13(即交叉B-A方向输入时隙为13，A-F方向输出时隙13)，它向F节点发送APS报文其APS state bridged置位、usedprotection slots为13、14、15、16，并在A-F方向链路上发送FlexE开销中Calendar里上述13、14、15、16号时隙client号分别为3、2、2、2；以短周期向F节点方向连续发送APS报文。在顺时针方向发送的APS报文中将APS state selected置位。

同样的，图示逆时针方向上F节点、E节点收到上述APS报文后，做FlexE交叉穿通时隙13、14、15、16，该方向上发送APS报文其APS state bridged置位、used protectionslots为13、14、15、16，报文以快周期发送，并且该方向链路上发送FlexE开销中Calendar里上述13、14、15、16号时隙client号分别为3、2、2、2。在顺时针方向发送的APS报文中将APSstate selected置位。

D节点收到上述逆时针方向上APS报文后，从时隙14、15、16接收client号为2的业务下环，并且做FlexE交叉穿通时隙13，该方向上发送APS报文其APS state bridged置位、used protection slots为13，报文以快周期发送，并且该方向链路上发送FlexE开销中Calendar里上述13号时隙client号为3。在顺时针方向发送的APS报文中将APS stateselected置位。

C节点收到上述逆时针方向上APS报文后，从时隙13接收client号为3的业务下环。在顺时针方向发送的APS报文中将APS state selected置位。

经过上述过程，被故障中断的业务(client号为2、3)通过保护通道传输，得以保护。

若以状态机表示参与节点的行为，上述保护倒换过程在如图4中所示状态机之Switching状态的子状态迁移中完成。

图4中Clear状态是正常工作状态，环上无故障或外部命令保护倒换条件，业务在工作通道上正常传输；Switched状态是保护倒换完成状态，被保护业务在保护通道中传输；从Clear状态到Switched状态之间的Switching状态是保护倒换过程中的状态。图4所示“Switching-decision”、“Switching-Steering导引节点”、“Switching-Steering target节点”、“Switching-Steering可能中间节点”、“Switching-Switch临近节点”、“Switching-Switch中间节点”、“Switching-Switch导引节点”这几个状态均为Switching状态的子状态，保护倒换过程包括了Switching状态的这些子状态迁移。

Clear状态下A方向APS报文中switching、selected状态均未置位，环最高级别条件为NC，potential protection slots为空，报文发送周期为慢周期。此时，若环上有故障发生或外部命令，处于环上不同位置的节点将检测到上述条件或接收到最高条件级别及所在节点发生变化的APS报文，由此节点进入Switching状态的子状态Switching-decision，A方向APS报文发送周期转为快周期。

Switching-decision主要是判断节点是否满足条件作为导引节点，若判断本节点为最高级别条件则进入“Switching-Steering导引节点”，在其A方向APS报文及FlexECalendar中发出导引信息，该方向APS报文switching状态置位。

几个Switching-Steering状态下，节点主要作用是利用A方向APS报文及FlexECalendar传递导引信息，并且若经连续一定数量快周期内节点检测及APS报文无不一致，将开始压制额外业务，为迁移到相应下一子状态做业务倒换作好准备。在此期间，节点判断自己是否为本次保护倒换的临近节点，具体来说，若节点为收到A方向一致的APS报文中指示的target node，或在一定数量快周期时间内没有收到G方向bridged状态置位的APS报文，则它确认自己为临近节点并进入“Switching-Switch临近节点”。

几个Switching-Switch状态下节点的作用是完成保护倒换，将待保护业务转向保护通道传输与收取。“Switching-Switch临近节点”状态下节点若有入环的待保护业务则将其转向(且保护通道传输方向FlexE Calendar相应改变保持与业务一致)，并在G方向APS报文中bridged状态置位、used protection slots指示转向业务实际使用保护通道时隙；中间节点在收到G方向bridged状态置位的APS报文后进入相应的“Switching-Switch中间节点”状态，若有下环业务属于待保护业务将其从保护通道收取下环，将本节点入环的待保护业务(若有)转向(且保护通道传输方向FlexE Calendar相应改变保持于业务一致)，并在G方向APS报文中bridged状态置位、used protection slots指示转向业务实际使用保护通道时隙，A方向APS报文中selected状态置位；导引节点在收到G方向bridged状态置位的APS报文后进入相应的“Switching-Switch导引节点”状态，若有下环业务属于待保护业务将其从保护通道收取下环，A方向APS报文中selected状态置位。经上述Switching-Switch状态下的处理，完成保护倒换，节点状态迁移到Switched。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

关于双向保护：如果配置保护方式为双向保护，一种方法是将一个方向检测到的故障视同为两个方向的故障一样处理，即可按照上述保护倒换的技术方案在两个方向分别完成保护倒换，从而完成双向保护倒换。具体做法可以是故障的上游临近节点收到另一方向故障的APS报文后，将其视同为自身检测到故障一样处理。还可扩充APS报文内容，在其中增加反方向条件信息，可以在单向故障的情况下快速将该故障通知到该故障的上游邻近节点。

逻辑时隙：为了更灵活地实现本发明，可以把每个真正的FlexE时隙对应到一个逻辑时隙号，这个物理时隙到逻辑时隙的映射关系在每段FlexE group链路上独立，可以不同；逻辑时隙号的大小顺序保持与物理时隙号编排一致。然后保护时隙按照逻辑时隙确定。这样，在一个环的各段FlexE group链路上，虽然保护通道配置的带宽都一样，但是具体由那些FlexE时隙组成可以不一样，可以灵活指定。

引入逻辑时隙号后，前面所述保护倒换协议涉及FlexE时隙以逻辑时隙表示。由于APS报文中potential protection slots和used protection slots均以逻辑时隙表示，保护倒换时节点上做的穿通交叉其FlexE交叉实际输入FlexE时隙和输出FlexE时隙号可能不同、而是其对应的逻辑时隙号相同。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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。

Claims (5)

1.一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法，其特征在于，所述方法包括：

在SPN的FlexE环网中，以FlexE时隙为单位划分出工作通道和保护通道，工作通道和保护通道所含FlexE时隙数相等、方向相反；并且，预定义一个工作通道的时隙和保护通道的时隙之间一一对应关系；

FlexE环网中发生故障满足倒换条件时，检测到该故障的节点作为导引节点发送导引信息，发送方向为远离故障的方向；导引信息中含有被故障中断传输的业务client号，以及保护被中断业务需要占用的保护通道时隙；上述导引信息在环上传送，直至故障的另一端的临近故障节点；

根据导引信息，若某节点上有入环的业务的client号属于导引信息中所指示的业务的client号，则将该业务转向，在导引信息所指示对应该业务client号的保护通道的时隙中传输；并且改变链路的FlexE Calendar与保护通道中传输被保护业务一致；

中间节点以FlexE时隙交叉穿通保护通道上传输的转向业务需要占用的保护通道时隙；并且改变链路的FlexE Calendar与保护通道中传输被保护业务一致；

若某节点上有下环的业务的client号属于导引信息中所指示业务的client号，且该业务已转向到保护通道，则从保护通道中该业务client号对应的相应保护通道时隙接收该业务下环。

2.根据权利要求1所述的一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法，其特征在于，除FlexE环网中发生故障能够引起保护倒换外，引起保护倒换的条件还包括外部命令；在外部命令发起的保护倒换中，由所述外部命令所确定的节点作为导引节点。

3.根据权利要求1所述的一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法，其特征在于，所述预定义的工作通道的时隙和保护通道的时隙之间的一一对应关系由用户配置或***缺省定义；发生保护倒换时，保护倒换协议将根据所述预定义的工作通道的时隙和保护通道的时隙之间的对应关系确定使用保护通道中哪些时隙用于传输被保护业务。

4.根据权利要求1所述的一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法，其特征在于，保护倒换过程由本发明所定义保护倒换协议支持，保护倒换协议用协议报文及FlexECalendar在节点间交互必要的信息，以协调保护倒换过程；

所述保护倒换协议报文中指示该报文传送方向上环上最高级别倒换条件及其所在节点、本节点的保护倒换状态、可用的保护通道时隙、实际使用的保护通道时隙、以及目标节点；

根据接收到的所述保护倒换协议报文以及其检测的故障或外部保护倒换命令，当节点判断本节点成为最高级别条件所在节点满足保护倒换条件时，将作为导引节点推动保护倒换过程；所述导引节点在离开其所检测到故障的方向或外部命令所确定的方向上发送保护倒换协议报文中指示可用的保护通道时隙，所述保护倒换协议报文中表明已发起保护倒换过程，并在备用Calendar中指示所述可用的保护通道时隙对应的待保护业务client号；其中，所述保护倒换协议报文中指示的可用保护通道时隙，是按照所述预定义的工作通道时隙和保护通道时隙之间的一一对应关系，原来工作通道中传输业务到该节点的时隙所对应的保护通道的时隙；以上作为导引信息将在环上传递直至故障另一端临近故障的节点或外部命令所确定的目标节点；

所述故障临近节点或外部命令所确定的目标节点接收到所述导引信息并确认无误后，若其上有入环的业务的属于导引信息中所指示的待保护业务，则将该业务转向，在导引信息所指示对应该业务client号的保护通道的时隙中传输，在反方向即保护通道传输方向，相应FlexE Calendar随之改变与业务传输一致，并发送协议报文中指示这些转向业务所实际使用的保护通道时隙，并且发送协议报文中保护倒换状态表明已转向；

上述协议报文沿保护通道传输方向向导引节点方向传送，其间经过各中间节点若有入环的业务属于导引信息中所指示的待保护业务则将该业务转向保护通道，各中间节点若有下环的业务属于已转向的业务则将从相应保护通道时隙收取该业务下环，因此其下一段链路上实际使用的保护通道时隙发生变化，相应FlexE Calendar随之改变与业务传输一致，在该方向发送协议报文中指示转向业务实际使用的保护通道时隙、并且发送协议报文中保护倒换状态表明已转向；导引节点收到上述协议报文分析后，若有下环的业务属于已转向的业务则将从相应保护通道时隙收取；从而完成业务的保护倒换。

5.根据权利要求1-4中任意一个所述的一种SPN中FlexE环网的转向方式环保护方法，其特征在于，将各段FlexE group链路中的每个物理FlexE时隙号对应一个逻辑时隙号，形成一一对应关系，逻辑时隙号的大小顺序保持与对应的物理FlexE时隙号的编排顺序一致；物理FlexE时隙号与逻辑时隙号之间的一一对应关系在各段FlexE group链路上相互独立；环的工作通道时隙与保护通道时隙的划分按照逻辑时隙进行，所述保护倒换协议涉及FlexE时隙以所述逻辑时隙号表示。

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