[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2284662C2 - Method and device for virtual protection of fiber-optic duct - Google Patents

Method and device for virtual protection of fiber-optic duct Download PDF

Info

Publication number
RU2284662C2
RU2284662C2 RU2005101404/09A RU2005101404A RU2284662C2 RU 2284662 C2 RU2284662 C2 RU 2284662C2 RU 2005101404/09 A RU2005101404/09 A RU 2005101404/09A RU 2005101404 A RU2005101404 A RU 2005101404A RU 2284662 C2 RU2284662 C2 RU 2284662C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
node
switching
protection
pages
bus
Prior art date
Application number
RU2005101404/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005101404A (en
Inventor
Цзисюн ДУН (CN)
Цзисюн ДУН
Original Assignee
Хювэй Текнолоджиз Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хювэй Текнолоджиз Ко., Лтд. filed Critical Хювэй Текнолоджиз Ко., Лтд.
Priority to RU2005101404/09A priority Critical patent/RU2284662C2/en
Publication of RU2005101404A publication Critical patent/RU2005101404A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2284662C2 publication Critical patent/RU2284662C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: optical communications engineering, possible use for protecting communication line.
SUBSTANCE: optical port is physically divided on several modules with minimal protection. On basis of modules with minimal protection system is divided on several logical systems. Each node of logical system may operate in one of four modes: normal mode, transfer mode, connection mode and switching mode. When protection is necessary, node is transferred from normal working mode to one of other three working mode by means of either protection of multiplex section, or network connection protection, or channel protection, etc.
EFFECT: increased protection of communication lines and flexible configuration of network.
2 cl, 8 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу и устройству виртуальной защиты оптоволоконного тракта и предлагает усовершенствованный способ защиты, основанный на известных способах защиты оптоволоконной СЦИ сети (Синхронная Цифровая Иерархия), таких как защита протокола, защита канала и т.п.The present invention relates to a method and apparatus for virtual protection of an optical fiber path and provides an improved protection method based on known methods for protecting an optical fiber SDH network (Synchronous Digital Hierarchy), such as protocol protection, channel protection, and the like.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время оптоволоконные системы связи переживают период непрерывного и бурного развития, что обусловлено увеличением требований к пропускной способности сетей и очевидными преимуществами СЦИ технологии. При этом все большее значение приобретает вопрос самовосстановления таких сетей. Согласно рекомендациям комитета ITU-T, основными способами защиты оптоволоконных СЦИ сетей являются способы защиты канала, защиты мультиплексной секции, защиты соединения через подсеть и т.п. Наибольшую популярность среди них в настоящее время приобрела защита мультиплексной секции, включая защиту типа "1+1" линейной мультиплексной секции, защиту типа "1:N" линейной мультиплексной секции, а также совместную защиту типа "2/4" однонаправленной/двунаправленной оптоволоконной мультиплексной секции.At present, fiber-optic communication systems are undergoing a period of continuous and rapid development, which is due to an increase in network bandwidth requirements and the obvious advantages of SDH technology. Moreover, the issue of self-healing of such networks is becoming increasingly important. According to the recommendations of the ITU-T committee, the main methods of protecting fiber-optic SDH networks are ways to protect the channel, protect the multiplex section, protect the connection through the subnet, etc. The most popular among them at present is the protection of the multiplex section, including the protection of the “1 + 1” type of the linear multiplex section, the protection of the “1: N” type of the linear multiplex section, as well as the joint protection of the “2/4” type of unidirectional / bidirectional fiber optic multiplex sections.

Принцип защиты мультиплексной секции состоит в передаче коммутационной информации посредством байтов К1/К2 в СЦИ кадре для реализации функции переключения протоколов. Однако поскольку байты К1/К2 расположены в мультиплексной секции СЦИ кадра, через одну оптоволоконную линию или один оптический порт может передаваться только одна группа байтов К1/К2. Это означает, что одна оптоволоконная линия может принадлежать только к одной системе мультиплексной секции, а именно общей мультиплексной секции, связанной с оптическим портом. Недостатком рассматриваемого способа защиты является то, что он не обеспечивает возможность гибкого выбора оптимального вида защиты для различных сервисов, что ведет к неэффективному использованию ресурсов виртуального контейнера VC4 (Virtual Container) оптического порта. Причина существующего разнообразия способов защиты состоит в том, что различные применения требуют использования различных способов защиты. В частности, там, где допустимое время переключения ограничено (например, оно не должно превышать 20 мс), защита мультиплексной секции может оказаться недостаточной, так что потребуется защита канала. Кроме того, процессу переключения мультиплексной секции свойственен недостаток, обусловленный байтом его протокола, в котором для информации о номере узла отводится только четыре бита, а кольцо при этом может иметь не более 16 узлов (за исключением REG узлов). Если число узлов в кольце превышает 16, приходится использовать другие способы защиты. К тому же в сети с топологией, показанной на фиг.1, в которой узлы А, В, С и D составляют кольцо 101, а узлы А, В, D и Е составляют кольцо 102, если в кольце 101 используется защита мультиплексной секции или защита канала, то сервисы между узлами В и Е или между узлами D и Е не могут быть защищены. Аналогично, если в кольце 102 используется защита мультиплексной секции или защита канала, то не могут быть защищены сервисы между узлами В и С или между узлами D и С.The principle of protecting the multiplex section is to transmit switching information by K1 / K2 bytes in the SDH frame to implement the protocol switching function. However, since the K1 / K2 bytes are located in the multiplex section of the SDH frame, only one group of K1 / K2 bytes can be transmitted through one optical fiber line or one optical port. This means that one optical fiber line can belong to only one multiplex section system, namely a common multiplex section connected to the optical port. The disadvantage of this method of protection is that it does not provide the flexibility to select the optimal type of protection for various services, which leads to inefficient use of the resources of the virtual container VC4 (Virtual Container) of the optical port. The reason for the existing variety of protection methods is that different applications require the use of different protection methods. In particular, where the permissible switching time is limited (for example, it should not exceed 20 ms), the protection of the multiplex section may not be sufficient, so channel protection will be required. In addition, the switching process of the multiplex section has a drawback caused by the byte of its protocol, in which only four bits are allocated for information about the node number, and the ring can have no more than 16 nodes (except for REG nodes). If the number of nodes in the ring exceeds 16, you have to use other methods of protection. In addition, in the network with the topology shown in FIG. 1, in which the nodes A, B, C and D constitute the ring 101, and the nodes A, B, D and E comprise the ring 102 if the protection of the multiplex section or protection of the channel, the services between nodes B and E or between nodes D and E cannot be protected. Similarly, if multiplex section protection or channel protection is used in ring 102, services between nodes B and C or between nodes D and C cannot be protected.

На практике, по мере возрастания сложности СЦИ сетей с упомянутым выше ограничением приходится сталкиваться все чаще.In practice, as the complexity of SDH networks increases, the constraint mentioned above is increasingly encountered.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью изобретения является создание способа и устройства виртуальной защиты оптоволоконного тракта, лишенных указанных выше недостатков. Настоящее изобретение позволяет не только обеспечить полную защиту сети и возможность ее гибкого конфигурирования, но и предлагает способ защиты, который дает возможность полностью удовлетворить требования пользователей.The aim of the invention is the creation of a method and device for virtual protection of the optical fiber path, devoid of the above disadvantages. The present invention allows not only to provide complete protection of the network and the possibility of its flexible configuration, but also offers a security method that makes it possible to fully satisfy the requirements of users.

Предложенный способ виртуальной защиты включает следующие этапы:The proposed virtual protection method includes the following steps:

а) физическое разделение оптического порта на несколько модулей с минимальной защитой;a) physical separation of the optical port into several modules with minimal protection;

b) разделение модулей с минимальной защитой более чем одного канала защиты в каждом оптическом порту на различные логические системы с созданием более чем одной логической системы;b) separation of modules with minimal protection of more than one protection channel in each optical port into different logical systems with the creation of more than one logical system;

с) функционирование каждого узла каждой логической системы в одном из четырех рабочих режимов: нормальный режим, режим передачи, режим подключения и режим переключения;c) the functioning of each node of each logical system in one of four operating modes: normal mode, transmission mode, connection mode and switching mode;

d) в случае возникновения необходимости в защите переключение каждого узла из нормального режима в один из трех других режимов.d) in the event of a need for protection, the switching of each node from the normal mode to one of the three other modes.

Переключение может представлять собой переключение либо в режим защиты мультиплексной секции либо в режим защиты соединения через подсеть, либо в режим защиты канала, либо в другой режим, обеспечивающий выполнение тех же функций.The switch can be a switch either to the protection mode of the multiplex section or to the protection mode of the connection via the subnet, or to the protection mode of the channel, or to another mode that provides the same functions.

При переключении в режим защиты мультиплексной секции этап "d", в свою очередь, включает следующие этапы:When switching to the protection mode of the multiplex section, the step "d", in turn, includes the following steps:

d1) создание логических систем для защитного переключения;d1) the creation of logical systems for protective switching;

d2) образование четырех групп страниц: рабочие страницы, страницы переключения, страницы подключения и страницы передачи;d2) the formation of four groups of pages: work pages, switch pages, connection pages and transfer pages;

d3) после определения типа узла, т.е. является ли он узлом передачи, узлом подключения или узлом переключения, отправка страницы передачи посредством узла передачи, отправка страницы подключения посредством узла подключения и отправка страницы переключения посредством узла переключения.d3) after determining the type of node, i.e. whether it is a transmission node, a connection node, or a switching node, sending a transmission page by a transmission node, sending a connection page by a connection node, and sending a switching page by a switching node.

Этап d3, в свою очередь, включает следующие действия: если текущий узел посылает страницу передачи, то прямую передачу входной защитной шины узла выходной защитной шине узла; если узел посылает страницу подключения, то замену выходной рабочей шины узла на входную защитную шину узла; если узел посылает страницу переключения, то замену выходной защитной шины узла на входную рабочую шину узла.Stage d3, in turn, includes the following actions: if the current node sends a transmission page, then the direct transmission of the input protective bus node to the output protective bus node; if the node sends a connection page, then replacing the output working bus of the node with the input protective bus of the node; if the node sends a switching page, then replacing the node’s output protective bus with the node’s input working bus.

В описанном выше способе модулем с минимальной защитой является VC4 или VC3, а этап b представляет собой отображение по меньшей мере одного VC4 или VC3 в различных логических системах для создания более одной логической системы.In the method described above, the module with minimum protection is VC4 or VC3, and step b is a mapping of at least one VC4 or VC3 in different logical systems to create more than one logical system.

В описанном выше способе, при реализации защитных переключений в определенной логической системе, в защитных переключениях участвуют только сервисы логической системы, удовлетворяющие условию переключения текущей логической системы.In the method described above, when implementing protective switching in a certain logical system, only the services of the logical system that satisfy the switching condition of the current logical system are involved in the protective switching.

Кроме того, способ включает настройку и коммутацию сервисов, посылаемых в один и тот же модуль с минимальной защитой из различных модулей с минимальной защитой через имеющийся в системе связи модуль кросс-коммутации с разделением времени.In addition, the method includes setting up and switching services sent to the same module with minimal protection from different modules with minimal protection through a time-sharing cross-switching module available in the communication system.

Предложенное устройство виртуальной защиты оптоволоконного тракта включает в себя по меньшей мере:The proposed device virtual protection of the optical fiber path includes at least:

анализатор страниц для анализа конфигурации логической системы, создающий соответствующие рабочие страницы и сохраняющий рабочие страницы в упомянутом ниже контроллере переключений;a page analyzer for analyzing the configuration of the logical system, creating corresponding working pages and storing the working pages in the switching controller mentioned below;

контроллер переключений для посылки соответствующих рабочих страниц на упомянутую ниже плату кросс-коммутации в соответствии с состоянием переключения;a switching controller for sending respective work pages to the cross-connect circuit board mentioned below in accordance with the switching state;

и плату кросс-коммутации для переключения шины в соответствии с посланной рабочей страницей.and a cross-connection board for switching the bus in accordance with the sent work page.

Указанные рабочие страницы могут представлять собой либо нормальные рабочие страницы либо страницы передачи, либо страницы подключения, либо страницы переключения.These work pages can be either normal work pages or transfer pages, or connection pages, or switch pages.

Соединение шин - это либо соединение входной и выходной рабочих шин текущего узла либо соединение входной и выходной защитных шин текущего узла, либо соединение входной защитной шины и выходной рабочей шины текущего узла, либо соединение входной рабочей шины и выходной защитной шины текущего узла.A bus connection is either a connection of the input and output working buses of the current node, or a connection of the input and output protective buses of the current node, or a connection of the input protective bus and the output working bus of the current node, or a connection of the input working bus and the output protective bus of the current node.

В рамках описанной выше системы, где разделение логических систем выполнено на основе модуля с минимальной защитой, каковым может быть VC4, VC3 и т.д., а оптический порт может иметь несколько модулей с минимальной защитой, оптический порт может быть разделен на несколько логических систем. Это создает возможность гибкого выбора различных способов защиты для различных сервисов, а в различных логических системах (т.е. в различных сервисах, в различных сетях) могут использоваться различные условия переключения. Тем самым достигается большая гибкость в организации сетевой связи и обеспечивается возможность выбора оптимального вида защиты в соответствии с требованиями пользователей. Возможность разделения системы на несколько логических систем, способных работать в различных защитных режимах, устраняет недостаток существующих систем, состоящий в том, что каждая из них может использовать только один вид защиты, не давая возможности выбора. Так, например, показанный на фиг.1 узел Е нельзя защитить каким-либо известным способом, но он может быть защищен предложенным способом. Очевидно, что предложенный способ защиты является более гибким, универсальным и эффективным.In the framework of the system described above, where the separation of logical systems is performed on the basis of a module with minimal protection, such as VC4, VC3, etc., and the optical port can have several modules with minimal protection, the optical port can be divided into several logical systems . This makes it possible to flexibly select different protection methods for different services, and different switching conditions can be used in different logical systems (i.e., in different services, in different networks). Thereby, great flexibility is achieved in organizing network communications and it is possible to select the optimal type of protection in accordance with user requirements. The possibility of dividing the system into several logical systems capable of operating in various protective modes eliminates the drawback of existing systems, which is that each of them can use only one type of protection, without giving a choice. So, for example, the node E shown in FIG. 1 cannot be protected by any known method, but it can be protected by the proposed method. It is obvious that the proposed method of protection is more flexible, versatile and effective.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 изображает схему, иллюстрирующую невозможность одновременной защиты двух колец.Figure 1 depicts a diagram illustrating the inability to simultaneously protect two rings.

Фиг.2 изображает схему, иллюстрирующую использование различных видов защиты различными сервисами.Figure 2 depicts a diagram illustrating the use of various types of protection by various services.

Фиг.3 иллюстрирует способ кросс-коммутации шин в предложенном устройстве.Figure 3 illustrates a method of cross-switching buses in the proposed device.

Фиг.4 иллюстрирует организацию однонаправленного переключения мультиплексной секции предложенного устройства.Figure 4 illustrates the organization of unidirectional switching of the multiplex section of the proposed device.

Фиг.5 изображает схему алгоритма переключения мультиплексной секции предложенного устройства.Figure 5 depicts a diagram of the switching algorithm of the multiplex section of the proposed device.

Фиг.6 изображает схему существующей сети.6 depicts a diagram of an existing network.

Фиг.7 изображает схему разделения на логические системы для виртуальной защиты тракта.7 depicts a logical separation scheme for virtual path protection.

Фиг.8 изображает структурную схему предложенного устройства виртуальной защиты оптоволоконного тракта.Fig depicts a structural diagram of the proposed device virtual protection of the optical fiber path.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Далее изобретение описано более подробно со ссылкой на сопутствующие чертежи.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Из фиг.2 следует, что изобретение позволяет осуществлять защиту различных сервисов, таких как передача изображений, передача голосовых сообщений, передача сигналов, дальняя связь и т.п. Для различных сервисов можно использовать различные виды защиты. Ниже изложены основные идеи настоящего изобретения.From figure 2 it follows that the invention allows the protection of various services, such as image transmission, voice messaging, signaling, long-distance communication, etc. For different services, you can use different types of protection. The following are the main ideas of the present invention.

Первой такой идеей является концепция модуля с минимальной защитой. Она основана на том обстоятельстве, что оптический порт может быть разделен на несколько VC4, представляющих собой модули с минимальной защитой. Например, оптический порт со скоростью 622 Мбит/с можно рассматривать как четыре независимых VC4, поскольку его полезная нагрузка равна четырем VC4.The first such idea is the concept of a module with minimal protection. It is based on the fact that the optical port can be divided into several VC4, which are modules with minimal protection. For example, an optical port with a speed of 622 Mbps can be considered as four independent VC4, since its payload is equal to four VC4.

Второй идеей является концепция шины. СЦИ система по существу состоит из ответвляющих модулей, линейных модулей и модулей коммутации сигналов. Разделение логических систем в соответствии с настоящим изобретением относится к ответвляющим и линейным модулям. В результате этого разделения создается рассматриваемая ниже страница переключения, причем каждой конфигурации разделения соответствует своя страница переключения. Переключение в основном осуществляется модулями коммутации сигналов. Для мультиплексоров ввода/вывода существует большое количество сервисов, которые можно вводить или выводить, например сервисы при 2 Мбит/с, 34 Мбит/с, 155 Мбит/с и т.п.; при этом пропускная способность линии может быть 155 Мбит/с, 622 Мбит/с, 2,5 Гбит/с и т.п. Невозможно выбирать различные модули коммутации сигналов для различных значений пропускной способности линии или для различных вводимых и выводимых сервисов. Когда в линию вводится сервис с низким приоритетом, он будет мультиплексирован в VC4; для кроссирования можно использовать модуль коммутации сигналов с разделением времени, который однозначным образом осуществляет подстройку и коммутацию сервисов, приходящих с различных VC4 на ожидаемый VC4. В данном случае VC4 может рассматриваться как основная скорость модуля шины. Кроссирование шины показано на фиг.3. Слева от стрелки расположены три различных VC4: VC4#1, VC4#2 и VC4#3, а также показанные в виде заштрихованных блоков соответственно второй модуль первого VC4 (1, 2), третий модуль второго VC4 (2,3) и первый модуль третьего VC4 (3, 1). Расположение модулей справа от стрелки показывает, что после коммутации шины с разделением времени система СЦИ мультиплексирует сервисы, приходящие от трех различных VC4 на один VC4, который последовательно передает загруженные сервисы на (3, 1), (1, 2) и (2, 3).The second idea is the tire concept. The SDH system essentially consists of branching modules, linear modules and signal switching modules. The separation of logical systems in accordance with the present invention relates to branching and linear modules. As a result of this separation, the switch page described below is created, with each switch configuration having its own switch page. Switching is mainly carried out by signal switching modules. For I / O multiplexers, there are a large number of services that can be entered or output, for example, services at 2 Mbit / s, 34 Mbit / s, 155 Mbit / s, etc .; the line throughput can be 155 Mbit / s, 622 Mbit / s, 2.5 Gbit / s, etc. It is not possible to select different signal switching modules for different values of line capacity or for different input and output services. When a low priority service is introduced into the line, it will be multiplexed in VC4; for crossover, you can use the time-division signal switching module, which uniquely adjusts and switches the services coming from different VC4 to the expected VC4. In this case, VC4 can be considered as the main speed of the bus module. Crossover tires shown in Fig.3. To the left of the arrow are three different VC4s: VC4 # 1, VC4 # 2 and VC4 # 3, as well as the second module of the first VC4 (1, 2), the third module of the second VC4 (2,3) and the first module, shown as shaded blocks, respectively third VC4 (3, 1). The location of the modules to the right of the arrow shows that after switching the bus with time sharing, the SDH system multiplexes services coming from three different VC4s to one VC4, which sequentially transfers the downloaded services to (3, 1), (1, 2) and (2, 3 )

Третья идея - это концепция логической системы. Поскольку узел может принадлежать сетям различной топологии, а каждая сеть может иметь различный вид защиты, то физическая среда с одной стандартной топологией, одного уровня и имеющая один и тот же вид защиты может рассматриваться как единое целое, называемое логической системой. Логическая система характеризуется следующими параметрами: уровень пропускной способности, например 155М, 622М, 2500М и т.д.; тип сетевого элемента, например мультиплексор ввода/вывода (ADM), терминальный мультиплексор (ТМ) и регенератор (REG); направление сервиса, например однонаправленный или двунаправленный; вид защиты, например защита канала, защита секции мультиплексора, защита 1+1, защита 1:N, защита соединения через подсеть и т.п.; число оптических волокон, например, 2 волокна, 4 волокна; а также топология сети, например "кольцо", "точка-точка" и т.п. ADM логической системы включает восточный и западный пути распространения сигнала, а также выбираемые ветви. ТМ логической системы включает восточный/западный пути распространения сигнала, а также выбираемые ветви. Рабочая страница и страница защиты с указанными характеристиками генерируются в результате анализа сервиса ввода/вывода или сервиса передачи. Концепция логической системы облегчает конфигурацию сервисов и позволяет организовать более гибкую защиту.The third idea is the concept of a logical system. Since the node can belong to networks of different topologies, and each network can have a different type of protection, a physical environment with one standard topology, of the same level and having the same type of protection can be considered as a single entity, called a logical system. The logical system is characterized by the following parameters: throughput level, for example 155M, 622M, 2500M, etc .; the type of network element, for example, an input / output multiplexer (ADM), a terminal multiplexer (TM), and a regenerator (REG); service direction, for example, unidirectional or bidirectional; type of protection, for example, channel protection, multiplexer section protection, 1 + 1 protection, 1: N protection, connection protection via subnet, etc .; the number of optical fibers, for example, 2 fibers, 4 fibers; as well as network topology such as ring, point-to-point, etc. The ADM of the logical system includes the eastern and western signal propagation paths, as well as selectable branches. The logical system TM includes east / west signal propagation paths, as well as selectable branches. The work page and the protection page with the specified characteristics are generated as a result of the analysis of the input / output service or the transfer service. The concept of a logical system facilitates the configuration of services and allows for more flexible protection.

Когда происходит защитное переключение логической системы, если при этом другие логические системы не удовлетворяют условиям переключения, то в процессе переключения участвуют только сервисы данной логической системы, т.е. имеет место логическая независимость.When a protective switching of a logical system occurs, if other logical systems do not satisfy the switching conditions, then only the services of this logical system are involved in the switching process, i.e. logical independence takes place.

Четвертая идея - это концепция замены шины. Переключение мультиплексной секции можно осуществлять следующим образом: один конечный узел тракта переходит в режим подключения, другой конечный узел тракта переходит в режим переключения, а средний узел переходит в режим передачи, как показано на фиг.4, иллюстрирующем однонаправленное переключение мультиплексной секции. Слева от стрелки на фиг.4 показана топология сети, состоящей из двух оптоволоконных колец, одного рабочего канала, одного канала защиты и четырех узлов кольца А, В, С и D. Справа от стрелки на фиг.4 показаны функциональные состояния рабочего канала и канала защиты для трех типов узлов: передаточного узла, узла подключения и узла переключения; при этом блок без заливки обозначает рабочий канал, а затененный блок обозначает канал защиты. В случае возникновения проблемы с волокном 401 между узлами В и С перестают действовать рабочий канал и канал защиты. Сервисы связи между узлами В и С или сервисы связи, проходящие через узлы В и С, будут передаваться на узел назначения через каналы защиты между ВА, AD и DC. В этот момент узел В подключается, узел С переключается, а узлы А и D становятся передаточными, иначе говоря, узел В становится узлом подключения, узел С становится узлом переключения, а узлы А и D становятся передаточными узлами. Предположим теперь, что для каждого узла данного варианта изобретения 1~4 обозначают входные шины рабочего канала, 1'~4' - выходные шины рабочего канала, 5~8 - входные шины канала защиты и 5'~8' - выходные шины канала защиты. Как видно из фиг.4, для передаточного узла (каковыми являются узлы А и D) сигналы, подаваемые на входные шины (5, 6, 7, 8) канала защиты, кроссируются на выходные шины (5', 6', 7', 8') канала защиты; для узла подключения (каковым является узел В) сигналы, первоначально поступавшие с выходных шин (1', 2', 3', 4') рабочего канала, передаются на выходные шины (5', 6', 7', 8') канала защиты; для узла переключения (каковым является узел С) сигналы, первоначально подаваемые на входные шины (1, 2, 3, 4) рабочего канала, передаются на входные шины (5, 6, 7, 8) канала защиты.The fourth idea is a tire replacement concept. Switching the multiplex section can be performed as follows: one end node of the path goes into connection mode, the other end node of the path goes into switching mode, and the middle node goes into transmission mode, as shown in figure 4, illustrating unidirectional switching of the multiplex section. To the left of the arrow in Fig. 4 shows the topology of the network, consisting of two fiber optic rings, one working channel, one protection channel and four nodes of the ring A, B, C and D. To the right of the arrow in Fig. 4 shows the functional states of the working channel and channel protection for three types of nodes: transmission unit, connection unit and switching unit; however, a block without filling indicates a working channel, and a shaded block indicates a protection channel. In the event of a problem with fiber 401 between nodes B and C, the working channel and the protection channel cease to function. Communication services between nodes B and C or communication services passing through nodes B and C will be transmitted to the destination node through protection channels between BA, AD and DC. At this moment, the node B is connected, the node C is switched, and the nodes A and D become the transfer nodes, in other words, the node B becomes the connection node, the node C becomes the switch node, and the nodes A and D become the transfer nodes. Now suppose that for each node of this embodiment of the invention, 1 ~ 4 are the input busbars of the working channel, 1 '~ 4' are the output buses of the working channel, 5 ~ 8 are the input buses of the protection channel, and 5 '~ 8' is the output buses of the protection channel. As can be seen from figure 4, for the transfer node (which are the nodes A and D), the signals supplied to the input buses (5, 6, 7, 8) of the protection channel are cross-linked to the output buses (5 ', 6', 7 ', 8 ') protection channel; for the connection node (which is node B), the signals originally received from the output buses (1 ', 2', 3 ', 4') of the working channel are transmitted to the output buses (5 ', 6', 7 ', 8') of the channel protection; for the switching node (which is node C), the signals initially supplied to the input buses (1, 2, 3, 4) of the working channel are transmitted to the input buses (5, 6, 7, 8) of the protection channel.

Для каждого из узлов может возникнуть необходимость работать в любом из упомянутых режимов коммутации, поэтому каждый узел должен подготовить четыре страницы: нормальную страницу, передаточную страницу, страницу подключения и страницу переключения. Нормальная страница образуется в результате анализа логических систем, а остальные страницы основаны на нормальной странице с заменой шины. В контексте настоящего изобретения термины "замена" и "переключение" имеют различные значения. Замена имеет численное выражение, например входная шина 1 заменяется входной шиной 9, тогда как переключение относится к элементу сети и представляет собой действие логической системы. Например, мы можем говорить о том, что логическая система имеет переключение мультиплексной секции, но нельзя говорить о том, что логическая система имеет замену мультиплексной секции. Переключение представляет собой процесс перехода от рабочего элемента к элементу защиты.For each of the nodes, it may be necessary to work in any of the mentioned switching modes, so each node must prepare four pages: a normal page, a transfer page, a connection page, and a switching page. A normal page is formed as a result of the analysis of logical systems, and the remaining pages are based on a normal page with a bus replacement. In the context of the present invention, the terms “replacement” and “switching” have different meanings. The replacement has a numerical expression, for example, the input bus 1 is replaced by the input bus 9, while the switching refers to a network element and represents the action of a logical system. For example, we can say that the logical system has a switching multiplex section, but we can not say that the logical system has a replacement multiplex section. Switching is the process of moving from a work item to a security item.

Согласно вышеописанным концепциями, предложенный способ виртуальной защиты оптоволоконного тракта включает следующие этапы;According to the above concepts, the proposed method of virtual protection of the optical fiber path includes the following steps;

а; оптический порт физически разделяют на несколько модулей с минимальной защитой;but; the optical port is physically divided into several modules with minimal protection;

b; в зависимости от требований сервиса модули с минимальной защитой каналов защиты каждого оптического порта разделяют на различные логические системы таким образом, что образуется более одной логической системы, при этом оптический порт разделяют на несколько различных логических систем;b; depending on the requirements of the service, modules with minimal protection of the protection channels of each optical port are divided into different logical systems in such a way that more than one logical system is formed, while the optical port is divided into several different logical systems;

с; каждый узел в каждой из логических систем может находиться в одном из четырех рабочих режимов: нормальный рабочий режим, рабочий режим передачи, рабочий режим соединения и рабочий режим переключения;from; each node in each of the logical systems can be in one of four operating modes: normal operating mode, operating transmission mode, operating connection mode and switching operation mode;

d; при возникновении необходимости в защите нормальный рабочий режим сменяют одним из трех остальных рабочих режимов с помощью переключения мультиплексной секции.d; when there is a need for protection, the normal operating mode is replaced by one of the three remaining operating modes by switching the multiplex section.

Пятая идея - это концепция независимости защит. Различные характеристики защиты соответствуют различным условиям защиты. Защита канала включается по сигналу (TU-AIS) отказа трибутарного модуля канала и т.п. Защита мультиплексной секции включается по сигналу (MS-AIS) отказа мультиплексной секции и т.п. Различные виды защит логически принадлежат к различным топологиям сети и в общем случае реализуются через различные физические каналы, вследствие чего действие защит не может происходить одновременно. Поэтому необходимо, чтобы защита логической системы не влияла на другие рабочие режимы логической системы.The fifth idea is the concept of independence of defense. Different protection characteristics correspond to different protection conditions. Channel protection is triggered by a signal (TU-AIS) of a tributary channel module failure, etc. Multiplex section protection is activated by a signal (MS-AIS) of the multiplex section failure, etc. Different types of protections logically belong to different network topologies and, in the general case, are realized through different physical channels, as a result of which the action of protections cannot occur simultaneously. Therefore, it is necessary that the protection of the logical system does not affect the other operating modes of the logical system.

На фиг.5 показана упрощенная схема реализации алгоритма переключения мультиплексной секции. Сначала создают логическую систему для защиты мультиплексной секции. Затем в соответствии с конфигурацией должны быть проанализированы четыре рабочие страницы: нормальная рабочая страница, страница переключения, страница подключения и передаточная страница. Нормальная рабочая страница - это страница от входной рабочей шины к выходной рабочей шине. Страница переключения - это страница от выходной защитной шины к входной рабочей шине. Страница подключения - это страница от выходной рабочей шины к входной защитной шине. Передаточная страница - это страница от входной защитной шины к выходной защитной шине. Анализ типа узла выполняют контроллером защитных переключений. Если узел является узлом подключения, то дальше посылается страница подключения, а выходная рабочая шина заменяется входной защитной шиной. Если узел является узлом переключения, то дальше посылается страница переключения, а выходная защитная шина заменяется входной рабочей шиной. Если узел является передаточным узлом, то дальше посылается передаточная страница, а входная защитная шина непосредственно передается на выходную защитную шину. Как показано на фиг.4, при возникновении проблем с волокном между узлами В и С, когда возникает необходимость в переключении мультиплексной секции, система должна определить, какие изменения требуются для узлов А-D, анализируя текущие нормальные рабочие страницы каждого узла и местонахождение проблемы. В ходе анализа установлено, что узлы А и D являются передаточными узлами, узел В является узлом подключения, а узел С является узлом переключения; тогда узлы А и D посылают дальше передаточную страницу, узел В посылает дальше страницу подключения, а узел С посылает дальше страницу переключения. Как видно из алгоритма переключения, режим переключения шины в этом случае отличается от обычного (когда все VC4 одного порта принимают участие в переключении) тем, что участие в переключении принимают VC4, принадлежащие к логической системе. Следовательно, количество VC4, которые принимают участие в переключении, может конфигурироваться в зависимости от конкретного случая, а остальные VC4 могут быть использованы для других видов защиты.Figure 5 shows a simplified diagram of the implementation of the switching algorithm of the multiplex section. First create a logical system to protect the multiplex section. Then, according to the configuration, four working pages should be analyzed: a normal working page, a switching page, a connection page and a transfer page. A normal work page is a page from the input work bus to the output work bus. The switch page is the page from the output protective bus to the input working bus. The connection page is the page from the output working bus to the input protective bus. The transfer page is the page from the input protection bus to the output protection bus. Site type analysis is performed by the protective switching controller. If the node is a connection node, then the connection page is sent further, and the output working bus is replaced by the input protective bus. If the node is a switching node, then the switching page is sent further, and the output protective bus is replaced by the input working bus. If the assembly is a transmission assembly, then the transmission page is sent further, and the input protection bus is directly transmitted to the output protection bus. As shown in FIG. 4, if there are problems with the fiber between nodes B and C, when there is a need to switch the multiplex section, the system must determine what changes are required for nodes AD, analyzing the current normal working pages of each node and the location of the problem. During the analysis, it was found that the nodes A and D are the transfer nodes, the node B is the connection node, and the node C is the switching node; then nodes A and D send further the transfer page, node B sends further the connection page, and node C sends further the switch page. As can be seen from the switching algorithm, the bus switching mode in this case differs from the usual one (when all VC4s of one port take part in switching) in that VC4 belonging to the logical system takes part in the switching. Therefore, the number of VC4s that take part in the switching can be configured on a case-by-case basis, and the rest of the VC4s can be used for other types of protection.

На фиг.6 показана топология, используемая в некоторых существующих сетях. Исходя из направления против часовой стрелки, элементы сети А, В, С, D, Е, F и G образуют кольцо 601; элементы сети Н, I, J, К, L, М, N и О образуют кольцо 602; и оба эти кольца соединяются через G, Н и F, I. Сервисы в кольце 601 и в кольце 602 могут быть защищены путем защиты мультиплексной секции или другого вида защиты, но сервисы между кольцами защищены быть не могут.6 shows the topology used in some existing networks. Based on the counterclockwise direction, the network elements A, B, C, D, E, F and G form a ring 601; network elements H, I, J, K, L, M, N and O form a ring 602; and both of these rings are connected through G, H and F, I. Services in ring 601 and in ring 602 can be protected by protecting the multiplex section or another type of protection, but services between the rings cannot be protected.

Что касается оптоволоконных колец, показанных на фиг.7, то в них, хотя они и имеют ту же сетевую топологию, что и на фиг.6, использовано разделение на логические системы, составляющее предмет настоящего изобретения, что позволяет защитить любую часть оптоволоконной сети. На фиг.7, исходя из направления против часовой стрелки, элементы сети А, В, С, D, Е, F и G образуют виртуальное кольцо 701; элементы сети Н, I, J, К, L, М, N и О образуют виртуальное кольцо 702; а элементы сети А, В, С, D, Е, F, I, J, К, L, М, N, О, Н и G образуют большое виртуальное кольцо 703. В виртуальных кольцах 701 и 702 для защиты сервисов внутри этих колец может быть использована защита мультиплексной секции, а для защиты сервисов между кольцами может быть использована защита канала в кольце 703. В этом варианте каждый узел конфигурируется в виде двух логических систем; в зависимости от требований сервиса все VC4 каждого волокна могут быть отображены на логическую систему мультиплексной секции либо часть VC4 каждого волокна может быть отображена на логическую систему мультиплексной секции. Что касается логической системы, составляющей виртуальное кольцо 703, то поскольку эта логическая система имеет больше узлов и защита канала требует больше ресурсов, то в общем случае один или несколько VC4 каждого из оптических портов отображаются на логическую систему в зависимости от количества сервисов и уровней оптических портов.As for the fiber optic rings shown in Fig. 7, although they have the same network topology as in Fig. 6, they use the logical system separation, which is the subject of the present invention, which allows to protect any part of the fiber-optic network. 7, based on the counterclockwise direction, the network elements A, B, C, D, E, F and G form a virtual ring 701; network elements H, I, J, K, L, M, N and O form a virtual ring 702; and the network elements A, B, C, D, E, F, I, J, K, L, M, N, O, H and G form a large virtual ring 703. In virtual rings 701 and 702 to protect services inside these rings protection of the multiplex section can be used, and channel protection in ring 703 can be used to protect services between the rings. In this embodiment, each node is configured in the form of two logical systems; depending on the requirements of the service, all VC4s of each fiber can be mapped to the logical system of the multiplex section, or part of the VC4s of each fiber can be mapped to the logical system of the multiplexed section. As for the logical system that makes up the virtual ring 703, since this logical system has more nodes and channel protection requires more resources, in general, one or more VC4s of each of the optical ports are mapped to the logical system depending on the number of services and levels of optical ports .

На фиг.8 показана структура устройства виртуальной защиты, реализующего описанный выше предложенный способ виртуальной защиты. Устройство виртуальной защиты оптоволоконного тракта включает по меньшей мере три составные части: анализатор 801 страниц, контроллер 802 переключений и плату 803 кросс-коммутации. Каждый узел посылает рабочие страницы, тип которых зависит от его текущего состояния, и осуществляет коммутацию соответствующей шины. Для анализа конфигурации логической системы используется анализатор 801 страниц, создающий четыре рабочих страницы: нормальную рабочую страницу, передаточную страницу, страницу подключения и страницу переключения и сохраняющий их в контроллере 802 переключений. Поскольку каждый из узлов имеет много логических систем, существует много страниц, каждая из которых относится к логической системе. Контроллер 802 переключений используется для посылки рабочей страницы на плату 803 кросс-коммутации в зависимости от состояния соединений. Плата 803 кросс-коммутации осуществляет коммутацию соответствующих шин. Таким образом происходит процесс коммутации.On Fig shows the structure of a virtual security device that implements the above-described proposed method of virtual security. The fiber optic virtual security device includes at least three components: a 801 page analyzer, a switch controller 802, and a cross-connect circuit board 803. Each node sends work pages, the type of which depends on its current state, and switches the corresponding bus. To analyze the configuration of the logical system, an 801 page analyzer is used, which creates four working pages: a normal working page, a transfer page, a connection page, and a switching page, and stores them in the switching controller 802. Since each node has many logical systems, there are many pages, each of which refers to the logical system. A switch controller 802 is used to send a work page to the cross-connect circuit board 803, depending on the state of the connections. The cross-connect circuit board 803 carries out the switching of the respective buses. Thus, the switching process occurs.

Выше описан наиболее предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения, который не следует понимать как ограничение объема притязаний данного изобретения.The most preferred embodiment of the present invention is described above, which should not be understood as limiting the scope of the claims of this invention.

Claims (10)

1. Способ виртуальной защиты оптоволоконного тракта, включающий1. The method of virtual protection of the optical fiber path, including а. физическое разделение оптического порта на несколько модулей с минимальной защитой,but. physical separation of the optical port into several modules with minimal protection, b. разделение модулей с минимальной защитой более чем одного канала защиты в каждом оптическом порту на различные логические системы с созданием более чем одной логической системы,b. separation of modules with minimal protection of more than one protection channel in each optical port into different logical systems with the creation of more than one logical system, с. функционирование каждого узла каждой логической системы в одном из четырех рабочих режимов: нормальный режим, режим передачи, режим подключения и режим переключения,from. the functioning of each node of each logical system in one of four operating modes: normal mode, transmission mode, connection mode and switching mode, d. в случае возникновения необходимости в защите, переключение каждого узла из нормального режима в один из трех других режимов.d. if there is a need for protection, switching each node from the normal mode to one of the other three modes. 2. Способ по п.1, в котором переключение представляет собой переключение в режим защиты мультиплексной секции, либо в режим защиты соединения через подсеть, либо в режим защиты канала.2. The method according to claim 1, in which the switch is a switch to the protection mode of the multiplex section, or to the protection mode of the connection via the subnet, or to the protection mode of the channel. 3. Способ по п.2, в котором переключение в режим защиты мультиплексной секции включает следующие этапы:3. The method according to claim 2, in which switching to the protection mode of the multiplex section includes the following steps: d1. создание логических систем для защитного переключения,d1. creation of logical systems for protective switching, d2. образование четырех групп страниц: рабочие страницы, страницы переключения, страницы подключения и страницы передачи,d2. the formation of four groups of pages: work pages, switch pages, connection pages and transfer pages, d3. после определения того является ли узел узлом передачи, узлом подключения или узлом переключения, отправка страницы передачи к узлу передачи, отправка страницы подключения к узлу подключения и отправка страницы переключения к узлу переключения.d3. after determining whether the node is a transmission node, a connection node or a switching node, sending a transmission page to a transmission node, sending a connection page to a connection node and sending a switching page to a switching node. 4. Способ по п.3, в котором этап d3 включает следующие действия:4. The method according to claim 3, in which step d3 includes the following steps: если текущий узел посылает страницу передачи, то прямую передачу через входную защитную шину узла к выходной защитной шине узла, если узел посылает страницу подключения, то замену выходной рабочей шины узла на входную защитную шину узла, если узел посылает страницу переключения, то замену выходной защитной шины узла на входную рабочую шину узла.if the current node sends a transfer page, then direct transmission through the input protective bus of the node to the output protective bus of the node, if the node sends a connection page, then replace the output working bus of the node with the input protective bus of the node, if the node sends a switching page, then replace the output protective bus node to the input working bus node. 5. Способ по п.1, в котором модулем с минимальной защитой является VC4 или VC3, а этап b представляет собой отображение по меньшей мере одного из многих VC4 или VC3 в различных логических системах для создания более одной логической системы.5. The method according to claim 1, in which the module with minimal protection is VC4 or VC3, and step b is a display of at least one of many VC4 or VC3 in different logical systems to create more than one logical system. 6. Способ по п.1, в котором при реализации защитных переключений в определенной логической системе в защитных переключениях участвуют только сервисы логической системы, удовлетворяющей условию переключения текущей логической системы.6. The method according to claim 1, in which, when implementing protective switching in a certain logical system, only the services of the logical system that satisfy the switching condition of the current logical system are involved in the protective switching. 7. Способ по п.1, который дополнительно включает настройку и коммутацию сервисов, посылаемых в один и тот же модуль с минимальной защитой из различных модулей с минимальной защитой через имеющийся в системе связи модуль кросс-коммутации с разделением времени.7. The method according to claim 1, which further includes configuring and switching services sent to the same module with minimal protection from different modules with minimal protection through a time-sharing cross-switching module available in the communication system. 8. Устройство виртуальной защиты оптоволоконного тракта, включающее в себя по меньшей мере анализатор страниц для анализа конфигурации логической системы, создающий соответствующие рабочие страницы и сохраняющий рабочие страницы в упомянутом ниже контроллере переключений, контроллер переключений для посылки соответствующих рабочих страниц на упомянутую ниже плату кросс-коммутации в соответствии с состоянием переключения и плату кросс-коммутации для переключения шины в соответствии с посланной рабочей страницей.8. A fiber optic virtual protection device, including at least a page analyzer for analyzing the logical system configuration, creating corresponding working pages and storing working pages in the switching controller mentioned below, a switching controller for sending the corresponding working pages to the cross-switching board mentioned below in accordance with the switching state and the cross-switching board for switching the bus in accordance with the sent work page. 9. Устройство по п.8, в котором рабочие страницы представляют собой либо нормальные рабочие страницы, либо страницы передачи, либо страницы подключения, либо страницы переключения.9. The device of claim 8, in which the working pages are either normal working pages, or transmission pages, or connection pages, or switching pages. 10. Устройство по п.8 или 9, в котором соединение шин представляет собой либо соединение входной и выходной рабочих шин текущего узла, либо соединение входной и выходной защитных шин текущего узла, либо соединение входной защитной шины и выходной рабочей шины текущего узла, либо соединение входной рабочей шины и выходной защитной шины текущего узла.10. The device according to claim 8 or 9, in which the bus connection is either a connection of the input and output working buses of the current node, or a connection of the input and output protective buses of the current node, or a connection of the input protective bus and the output working bus of the current node, or input working bus and output protective bus of the current node.
RU2005101404/09A 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for virtual protection of fiber-optic duct RU2284662C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101404/09A RU2284662C2 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for virtual protection of fiber-optic duct

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101404/09A RU2284662C2 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for virtual protection of fiber-optic duct

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005101404A RU2005101404A (en) 2005-06-27
RU2284662C2 true RU2284662C2 (en) 2006-09-27

Family

ID=35836415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005101404/09A RU2284662C2 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for virtual protection of fiber-optic duct

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2284662C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536352C2 (en) * 2009-08-25 2014-12-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Method, apparatus and system for automatic protective switching

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536352C2 (en) * 2009-08-25 2014-12-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Method, apparatus and system for automatic protective switching
US9042228B2 (en) 2009-08-25 2015-05-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Automatic protection switching method, device and system
US9755954B2 (en) 2009-08-25 2017-09-05 Huawei Technologies Co., Ltd. Automatic protection switching method, device and system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005101404A (en) 2005-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU685037B1 (en) Self-healing line switched ring for ATM traffic
JP3008260B2 (en) Ring network communication structure of optical transmission line and reconfigurable node for that structure
US7307946B2 (en) Protection system, virtual concatenation processing block, node and ring network
US5933258A (en) Optical communication system
US6707789B1 (en) Flexible SONET ring with integrated cross-connect system
US7319662B2 (en) Virtual line switched ring
US20040208554A1 (en) Packet/TDM integrated node apparatus
US6205158B1 (en) Network architectures with transparent transport capabilities
US20020114031A1 (en) Ring configuration method, failure recovery method, and node address assignment method when configuring ring in network
KR20140043839A (en) Network element for switching time division multiplex signals
EP0638216B1 (en) Cross-connection architecture for sdh-signals comprising time- and space division switch groups
CA2394599A1 (en) Four-fiber ring optical cross-connect system using 4x4 switch matrices
US6061482A (en) Channel layered optical cross-connect restoration system
US6683849B1 (en) Optical communications network
JP4777552B2 (en) Node device and network system in network
RU2284662C2 (en) Method and device for virtual protection of fiber-optic duct
US20020122442A1 (en) Communication network, path setting method and node apparatus used therefor
US9143252B2 (en) Transmission apparatus and data communication channel processing method
EP0878977B1 (en) Improvements in an SDH-network provided with a shared protection system
KR100602889B1 (en) A virtual protection method and means for the fiber path
US20050086232A1 (en) Virtual protection method and device for fiber path
WO2003107565A1 (en) A virtual protection method and means for the fiber path
CA2261448C (en) Network architectures with transparent transport capabilities
JP3526428B2 (en) Light path network
CA2356643C (en) Virtual line switched ring

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20070330

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170615