CN1913526B - 一种波分传输***链路自动发现的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种波分传输***链路自动发现的方法和装置，所述方法包括：源端节点将链路连通性测试消息通过所述链路上波长的电层开销发给目的节点；目的节点接收所述测试消息，进行所述链路连通性验证，如果验证成功则向源端节点返回验证成功消息；源端节点接收到所述连通性验证成功消息后，完成所述链路自动发现过程。采用该方法能够克服利用光层开销无法实现波长链路自动发现的缺陷，同时克服了在光监控信道OSC损坏时利用光层开销无法实现光纤链路重新自动发现的问题。

Description

一种波分传输***链路自动发现的方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种波分传输***链路自动发现的方法。
背景技术
传统的波分网络是一种点到点的静态网络，ROADM/WSS(可重构光分插复用器/波长选择开关)技术的出现使得波分网络的动态化成为可能，使得运营商无需重新设计网络就可以提供新业务以及动态增加/修改网络业务。为了进一步降低运营维护成本，波分设备和自动交换光网络(Automatically SwitchedOptical Network，ASON)技术结合就成为必然，进而形成了智能波分光网络。
光纤链路存在于相邻波分的光纤线路接口单元(Fiber Interface Unit，FIU)之间，它可以承载波长业务，只要在任意两台波分的光转换单元(OpticalTransponder Unit，OTU)单板之间配置了波长业务，就存在这样一个双向的波长链路，它可以承载子波长业务。这些链路在ASON中称为流量工程链路。在ASON中，这些流量工程链路用于承载业务，是业务调度的基础。随着新业务不断增多，未来网络的两个交换设备之间可能有上百条光纤，每条光线上又有上百条波长通路。如果对如此众多的链路进行手工配置和控制是完全不可行的。通用多协议标签交换(Generalized Multiprotocol Label Switching，GMPLS)引入了链路管理协议(Link Manager Protocol，LMP)，可以在传送平面上完成对数据链路的分类、绑定、标识、可用性以及故障定位的管理，也可以在控制平面上完成对控制信道自身的维护，初步实现了智能化。然而，传送光网络的智能化是期望人为的干预尽量减少，网络的自我调节能力，合理分配链路资源的能力不断增强。这不仅需要链路资源管理协议的进一步细化、完善，更需要相关的机制配合发展，如自动发现机制、光链路性能的监测技术以及与管理平面数据交换能力的提高，它们是相辅相成、相互制约的有机整体。
其中，LMP链路连通性验证是链路自动发现必不可少的过程，链路连通性验证主要验证特定数据链路的连通性，其通过交换物理接口编号验证物理通道的连接性，通过在物理通道中传递测试消息，在控制信道中传递测试结果消息完成。大部分验证消息在控制通道中传递，只有测试消息通过物理通道传递并且不同设备的具体传送机制也不同。其中，控制信道用于在两个邻接节点间承载信令、路由和网络管理信息。在一对节点间，可能同时存在多个的控制信道，应保证至少有一个信道是始终可用的，当一个控制信道失败时，可以不加协商地切换到另外一个控制信道。在波分网络中，物理通道存在光层和电层两种开销模式：光层开销是放到一个光监控信道(Optical Supervisory Channel，OSC)上进行传送的，而光监控信道OSC是当作一个独立的波长信道跟光传送段组合在一起，然后在光纤中传送，在每个站点接收端都会将光监控信道OSC取出来，对其中的光层开销进行提取后送到主机处理；电层开销是在客户信号转换成标准波长时增加的开销，沿路经过的节点(电中继节点除外)都不会对电层开销提取处理，一直到末节点将标准波长重新转换为客户信号时才会提取电层开销并进行处理。
在现有技术中，利用光监控信道上的光层开销提供物理通道，通过该物理通道收发LMP协议TEST报文，完成链路连通性的验证过程，进而实现了节点之间光纤链路的自动发现。但是，这种方案有两个缺点：一是这种方法需要每个波分都配置独立光监控信道OSC单元模块用于提取光层开销，增加成本；另外，这种光监控信道单元模块很容易损坏，一旦损坏，光纤链路就无法继续完成链路验证过程，进而无法实现光纤链路的重新发现。
在另一现有技术中，在无可用的光层开销的情况下，通过人工设置链路远端信息，绕过链路连通性验证过程，直接进行一致性关联验证，进而完成光纤链路的发现。这样，此过程需要人工干预，不能满足“自动发现”，另外，如果实际链路存在误码和无真正连接，就会错误地认为此链路可用，导致验证通过的链路依然不可用。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种利用波长的电层开销实现波长链路和光纤链路的自动发现的方法，克服利用光层开销无法实现波长链路自动发现的缺陷，同时克服了在光监控信道OSC损坏时利用光层开销无法实现光纤链路重新自动发现的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种波分传输***链路自动发现的方法，包括：
源端节点向目的节点发送验证机制协商消息；所述验证机制协商消息的相应字段被填充为波长链路模式或光纤链路模式；
所述目的节点接收所述验证机制协商消息，若所述目的节点支持所述波长链路模式或所述光纤链路模式，则向所述源端节点返回验证机制协商成功消息，并将本端的光转换单元OTU的当前模式做相应修改；
所述源端节点通过链路上波长的电层开销向所述目的节点发送链路连通性测试消息；
所述目的节点接收所述链路连通性测试消息，通过判断本端的所述OTU的当前模式来确定所述链路连通性测试消息为波长链路验证的测试消息或光纤链路验证的测试消息，然后根据确定结果进行相应的链路连通性验证，如果验证成功则向所述源端节点返回链路连通性验证成功消息；
所述源端节点接收到所述链路连通性验证成功消息后，进行链路一致性关联验证，完成所述链路的自动发现。
其中，当所述链路是波长链路时，所述波长的电层开销为在该波长上的电层开销。
其中，当所述链路是光纤链路时，所述波长的电层开销为在该光纤链路的任一波长上的电层开销。
其中，所述链路连通性测试消息为包含接口标识和验证标识的测试消息。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用本发明的方法，克服利用光层开销无法实现波长链路自动发现的缺陷，同时克服了在光监控信道OSC损坏时利用光层开销无法实现光纤链路重新自动发现的问题，还避免人工干预越过连通性验证。
附图说明
图1为本发明一实施例的LMP协议BEGIN_VERIFY对象示意图；
图2为本发明一实施例的波长链路自动发现示意图；
图3为本发明一实施例的波长链路自动发现方案示意图；
图4为本发明一实施例的光纤链路自动发现示意图；
图5为本发明一实施例的光纤链路自动发现方案示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是提供一种通过波长链路上波长的电层开销实现波长链路的自动发现和通过光纤链路上波长的电层开销实现光纤链路的自动发现。采用该方法能够克服利用光层开销无法实现波长链路自动发现的缺陷，同时克服了在光监控信道OSC损坏时利用光层开销无法实现光纤链路重新自动发现的问题。
本发明的链路连通性验证主要用于验证数据链路的连通性，也可以在RSVP-TE和CR-LDP信令中用来交换链路的标识。它通过发送Ping类的测试消息逐一验证数据链路，包括一组光纤的链路束中的每一个组成链路，其中测试消息包含了链路的接口标识和验证标识，所述测试消息是通过数据链路传输的。
为对本发明有进一步理解，下面结合附图对本发明所述的方法作进一步说明。
本实施例用电层开销，如光学信道数据单元(optical channel data unit，ODU)开销的GCC1，作为传输媒质运行LMP协议，收发链路验证消息，完成波长链路的自动发现。
首先，扩展LMP协议以便LMP协议支持波长链路验证和光纤链路验证，并在LMP协议实体中增加了测试消息处理单元，用于发送或提取波长的电层开销中的连通性测试消息。图1所示为LMP协议的BEGIN_VERIFY对象示意图，VerifyTransport Mechanism在原有J0、DCC基础上增加两种验证模式：LAMBDA_LINK_MODE和FIBER_LINK_MODE，其中，LAMBDA_LINK_MODE用于标识收发波长链路验证的TEST消息，FIBER_LINK_MODE用于标识收发光纤链路验证的TEST消息。通常情况下，OTU默认只支持波长链路验证模式LAMBDA_LINK_MODE，如果指定可以用于发现光纤链路，则支持波长链路验证模式LAMBDA_LINK_MODE和/或光纤链路验证FIBER_LINK_MODE两种模式。
参阅图2所示，为利用波长的电层开销实现波长链路发现的一种应用场景。波长链路存在于任意两个节点之间，如图2中节点A为源端节点，节点B为目的节点，每个节点包括如下波分单元模块：WSS(波长选择开关)、MUX(复用器)、DMUX(解复用器))、FIU(光纤线路接口单元)、OTU(光转换单元)。所述波分单元模块都是独立的单板，其中，OTU作为光转换单元，用于波长变换，是波长链路的始端和末端。源端节点A和目的节点B之间可能存在多个波分节点，其中所述波分节点可为与源端节点A和目的节点B相同的波分节点，也可为不包含FIU和OTU波分单元模块，只用于波长交叉的波分节点。WSS、MUX、DMUX模块用于实现波长交叉，也可以用可重构光分插复用器光交叉连接器OXC代替，只要替代的模块能够实现波长交叉功能。
源端节点A上配置了OTU<->FIU的双向波长交叉，目的节点B上也配置了OTU<->FIU的双向波长交叉，因此能在源端节点A和目的节点B之间分别生成双向的波长链路(如图2虚线所示)，所述波长链路的初始状态为DOWN。
在本发明的实施例中，控制信道用于传输除了TEST消息之外的LMP协议，该控制信道既可以采用带内的也可采用带外的；其中，带内信道是指信令与数据共享同一信道，带外信道是指将控制信息的传输通道和数据的传输通道分开，即信令与业务分开传输。参见图3所示，为方案示意图，可见控制信道和TEST消息开销字节传输无关。
源端节点A和目的节点B之间的波长链路自动发现的过程为：
31)主控板检测到OTU单板上线后，创建OTU控制接口，用于在波长的电层开销发送或接收连通性TEST消息，通过LMP协议创建控制信道，并启动控制信道协商过程；
32)控制信道协商通过后，控制信道状态为UP，然后在波长链路对应的OTU光口发送验证消息，进行波长链路的验证机制协商；
33)波长链路的验证机制协商成功后，在波长链路对应的控制接口上收发用于波长链路验证的TEST消息进行链路连通性验证，如果连通性验证成功，则向源端节点A返回连通性验证成功消息；
34)源端节点A接收到连通性验证成功消息后，进行链路一致性关联验证，完成链路的自动发现。
其中，所述步骤32)中所述波长链路的验证机制的协商包括：
321)在源端节点A，LMP协议实体将LMP协商消息的BeginVerify对象Verify Transport Mechanism字段填充为LAMBDA_LINK_MODE，标识用于收发波长链路验证的TEST消息，并将该BeginVerify消息发送给目的节点B；其中BeginVerify消息还携带认证间隔、数据链路数目、编码类型、传输速率、波长等信息；
322)在目的节点B，LMP协议实体收到此协商消息后，若本端OTU支持LAMBDA_LINK_MODE模式，则向源端节点A返回协商成功消息BeginVerifyAck；将本端OTU当前模式修改为LAMBDA_LINK_MODE，并在OTU控制接口上提取链路连通性TEST消息。
其中，所述步骤33)中所述波长链路连通性验证包括：
源端节点A收到协商成功消息BeginVerifyAck后，在OTU控制接口上发送TEST消息，进行连通性验证。
其中，TEST消息携带了该数据链路编号和源端节点A的端口/接口编号，目的节点B用验证标识来加速特定的验证过程，并且映射目的接口标识给相应的本地值，由于一个TEST消息只能用于验证一个方向的连通性，一般来说，源端节点A和目的节点B之间会配置A--->B方向和和B--->A方向的双向波长链路，所以链路的验证需要两次收发TEST消息，LMP协议收发TEST消息完成A--->B方向的波长链路的连通性验证过程如下：
源端节点A向目的节点B发送TEST消息的过程：源端节点A找到波长链路对应的OTU光口，然后在此OTU的控制接口上发送TEST消息；
目的节点B在OTU上接收TEST消息的过程：目的节点B在OTU控制接口上接收到源端节点A发送的TEST消息，LMP协议实体发现OTU处于LAMBDA_LINK_MODE模式，判定所接收到的消息为用于波长链路验证的TEST消息，进入波长链路验证过程，如果波长链路验证通过，目的节点B通过控制信道发送测试状态成功消息，其中测试状态成功消息携带了目的节点B的接口标识，返回远端节点A；如果目的节点B不能在认证间隔内收到TEST消息，则通过控制信道发送测试状态失败消息给远端节点A报告错误。这样完成A--->B方向波长链路的连通性验证。
源端节点A还将通过控制信道返回测试状态响应TestStatusAck消息进行确认，当所有波长链路验证结束，源端节点A将通过控制信道发送EndVerify消息，目的节点B收到EndVerify消息后返回EndVerifyAck消息结束整个验证过程。
其中OTU的控制接口是在OTU的物理光口上抽象出来的逻辑接口，可以用它来发送报文(如Socket报文)，它不局限于收发控制信道的报文消息，也可以用于收发TEST消息。而控制信道是一个逻辑上的通道，可以理解为一个链路，协商通过了，就可以在其上面发送应用程序需要的消息。
同理，通过LMP协议，目的节点B向源端节点A发送用于波长链路验证的TEsT消息，源端节点A处理目的节点B发送的TEST消息，完成B--->A方向波长链路的连通性验证。
A--->B方向和B--->A方向波长链路的连通性验证都通过后，完成源端节点A与目的节点B之间波长链路的连通性验证。
其中，所述步骤34)中进行链路一致性关联验证，源端节点A和目的节点B都了解了相关的波长连接关系，业务承载能力，从而实现了相关的波长链路的自动发现。其中，链路一致性关联验证交换链路属性可以动态改变链路的特性，如增加链路、改变链路保护机制、改变端口标识符等。
与波长链路不同，光纤链路仅存在于相邻节点之间，本发明利用波长的电层开销，如ODU(光学信道数据单元)开销的GCC1，作为传输媒介，收发LMP协议的TEST报文，完成光纤链路的连通性验证，进而实现此光纤链路的自动发现。
参阅图4所示，为利用波长的电层开销实现光纤链路发现的一种应用场景，所述的待发现的光纤链路仅存在于相邻节点之间，如图4中的源端节点A和目的节点B，每个节点包括如下波分单元模块：WSS、MUX、DMUX、FIU、OTU。所述波分单元模块都是独立的单板，其中，FIU为光纤线路接口，用于连接光纤，是光纤链路的始端和末端。源端节点A和目的节点B之间通过光纤相连，之间不存在与源端节点A相同的其他节点，但之间可能存在其它不包含FIU和OTU波分单元模块的波分。
源端节点A上配置了OTU<->FIU的双向波长交叉，目的节点B上也配置了OTU<->FIU的双向波长交叉，因此能在源端节点A和目的节点B之间分别生成双向的波长链路(如图4虚线所示)，所述波长链路的初始状态为DOWN。在本发明的实施例中，控制信道既可以采用带内方式也可采用带外方式，参见图5所示，为方案示意图，可见控制信道和开销字节传输无关。
如果源端节点A和目的节点B上的这两个OTU被指定用来发现光纤链路，就可以利用波长的电层开销收发链路连通性TEST消息，进而实现相关光纤链路的自动发现。
51)主控板检测到OTU单板上线后，创建OTU控制接口，用于在波长的电层开销发送或接收连通性TEST消息，LMP协议开始创建控制信道，并启动控制信道协商过程；
52)控制信道协商通过后，在光纤链路对应的OTU光口发送验证消息，进行光纤链路的验证机制协商；
53)光纤链路的验证机制协商成功后，在光纤链路对应的控制接口上收发链路连通性TEST消息进行链路连通性验证，如果连通性验证成功，则向源端节点A返回连通性验证成功消息；
54)源端节点A接收到连通性验证成功消息后，连通性验证通过后，进行链路一致性验证，完成链路的自动发现.
其中，所述步骤52)中，在控制信道协商通过后，控制信道状态为UP，LMP协议实体开始节点所有链路的验证，当验证到光纤链路时，源端节点A和目的节点B分别根据波长交叉找到与光纤链路对应的OTU光口，然后进行光纤链路验证机制协商。验证机制的协商过程如下：
521)在源端节点A，LMP协议实体将LMP协商消息的BEGIN_VERIFY对象的Verify Transport Mechanism字段填充为FIBER_LINK_MODE，标识用于收发光纤链路验证的TEST消息，并将该BeginVerify消息发送给目的节点B；其中BeginVerify消息还携带认证间隔、数据链路数目、编码类型、传输速率、波长等信息；
522)在目的节点B，LMP协议实体收到此协商消息后，若本端光纤链路对应的OTU支持FIBER_LINK_MODE模式，向主动侧返回协商成功消息BeginVerifyAck，并将本端OTU当前模式修改为FIBER_LINK_MODE，并在OTU控制接口上提取TEST消息。
其中，所述步骤53)中所述光纤链路连通性验证包括：
源端节点A收到协商成功消息BeginVerifyAck后，在OTU控制接口上发送TEST消息，进行光纤链路的连通性验证。
其中，TEST消息携带了该数据链路编号和源端节点A的端口/接口编号，目的节点B用验证标识来加速特定的验证过程，并且映射目的接口标识给相应的本地值，由于一个TEST消息只能用于验证一个方向的连通性，一般来讲，源端节点A和目的节点B会配置一组(两根)光纤分别实现A--->B方向的光纤链路和B--->A方向的光纤链路，所以链路的验证需要源端节点A向目的节点B发送TEST消息进行A--->B方向的光纤链路连通性验证，目的节点B向源端节点A发送TEST消息进行B--->A方向的光纤链路连通性验证，通过LMP协议收发TEST消息过程如下：
源端节点A向目的节点B发送链路连通性TEST消息的过程：源端节点A根据波长交叉找到与光纤链路对应的OTU光口，进而找到对应的OTU控制接口，然后在其上发送用于光纤链路验证的TEST消息；
目的节点B在OTU上接收用于光纤链路验证TEST消息的过程：目的节点B接收到源端节点A发送的TEST消息后，LMP协议实体发现OTU处于FIBER_LINK_MODE模式，判定接收到的消息为链路连通性TEST消息，然后根据波长交叉找到与光纤链路的FIU光口，进入此FIU相关的光纤链路验证过程，如果光纤链路验证通过，目的节点B通过控制信道发送测试状态成功消息，其中测试状态成功消息携带了目的节点B的接口标识，返回远端节点A；如果目的节点B不能在认证间隔内收到TEST消息，则通过控制信道发送测试状态失败消息给远端节点A报告错误。这样如此完成A--->B之间的单向光纤链路的连通性验证。
源端节点A还将通过控制信道返回测试状态响应TestStatusAck消息进行确认，当所有波长链路验证结束，源端节点A将通过控制信道发送EndVerify消息，目的节点B收到EndVerify消息后返回EndVerifyAck消息结束整个验证过程。光纤链路的连通性验证可通过光纤上承载的任一波长的电层开销传送，也可通过指定波长发送。
同理，通过LMP协议，目的节点B向源端节点A发送链路连通性TEST消息，源端节点A处理目的节点B发送的TEST消息，完成B--->A方向的光纤链路的连通性验证。
A--->B方向和B--->A方向的光纤链路的连通性验证都通过后，完成源端节点A与目的节点B之间光纤链路的连通性验证.
其中，所述步骤54)中进行链路一致性关联验证，源端节点A和目的节点B都了解了相关的光纤连接关系，业务承载能力，从而实现了相关的光纤链路的自动发现。
综上所述，本发明通过扩展LMP协议，增加波长链路验证和光纤链路验证两种验证模式，利用波长的电层开销收发LMP协议的TEST报文，完成波长链路或光纤链路的连通性验证，进而实现链路的自动发现。
以上所述，仅为本发明较佳的实施方式，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的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种波分传输***链路自动发现的方法，其特征在于，包括：
源端节点向目的节点发送验证机制协商消息；所述验证机制协商消息的相应字段被填充为波长链路模式或光纤链路模式；
所述目的节点接收所述验证机制协商消息，若所述目的节点支持所述波长链路模式或所述光纤链路模式，则向所述源端节点返回验证机制协商成功消息，并将本端的光转换单元OTU的当前模式做相应修改；
所述源端节点通过链路上波长的电层开销向所述目的节点发送链路连通性测试消息；
所述目的节点接收所述链路连通性测试消息，通过判断本端的所述OTU的当前模式来确定所述链路连通性测试消息为波长链路验证的测试消息或光纤链路验证的测试消息，然后根据确定结果进行相应的链路连通性验证，如果验证成功则向所述源端节点返回链路连通性验证成功消息；
所述源端节点接收到所述链路连通性验证成功消息后，进行链路一致性关联验证，完成所述链路的自动发现。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述链路是波长链路时，所述波长的电层开销为在该波长上的电层开销。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述链路是光纤链路时，所述波长的电层开销为在该光纤链路的任一波长上的电层开销。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路连通性测试消息为包含接口标识和验证标识的测试消息。
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