保护倒换的方法和电子设备

技术领域

本发明涉及光网络通信领域，特别是涉及一种保护倒换的方法和电子设备。

背景技术

相关技术中，光传送网络(Optical Transport Network，OTN)的光层线路保护是利用光保护单元(Optical Protection，0P)的双发选收功能，以OP与工作通道相连的RI1端口是否有光作为倒换的触发条件，在相邻站点间提供光层通道1+1的单向式倒换保护。然而，OP的RI1端口接收的信号为多波长光信号，如果仅有单个波长的光信号缺失，则RI1端口仍然有光，无法触发倒换保护，降低光线路保护的可靠性。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供一种保护倒换的方法、电子设备和计算机可读存储介质，能够实现光层通道的双向倒换保护，并提高光层线路保护的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供一种保护倒换的方法，应用于光传输网络，所述光传输网络包括源端光转换单元OTU、源端光保护单元OP、宿端OTU和宿端OP，所述源端OP与源端OTU连接，所述宿端OP与宿端OTU连接,所述源端OP和宿端OP之间连接有第一工作通道、第一保护通道、第二工作通道和第二保护通道；

所述方法包括：

所述宿端OP从本地第一输入端获取第一波长光信号的第一功率，所述第一输入端为所述宿端OP与第一工作通道连接的端口，所述第一波长光信号由所述源端OTU产生并经所述源端OP、所述第一工作通道传送给所述宿端OP；

当所述第一功率满足倒换触发条件，所述宿端OP执行第一倒换操作，以将所述宿端OP的接收通道从第一工作通道切换至第一保护通道；

所述宿端OP向所述源端OP发送携带第一自动保护倒换APS/保护通信信道PCC信令的第一光层开销信息，以使所述源端OP根据所述第一APS/PCC信令执行第二倒换操作，将所述源端OP的接收通道从第二工作通道切换至第二保护通道。

第二方面，本发明实施例提供一种保护倒换的方法，应用于光传输网络，所述光传输网络包括源端光转换单元OTU、源端光保护单元OP、宿端OTU和宿端OP，所述源端OP与源端OTU连接，所述宿端OP与宿端OTU连接,所述源端OP和宿端OP之间连接有第一工作通道、第一保护通道、第二工作通道和第二保护通道；

所述方法包括：

所述源端OP接收来自所述源端OTU的第一波长光信号，并通过所述第一工作通道向所述宿端OP传送所述第一波长光信号；

所述源端OP接收由所述宿端OP根据所述第一波长光信号发送的第一光层开销信息，所述第一光层开销信息携带第一自动保护倒换APS/保护通信信道PCC信令；

所述源端OP根据所述第一APS/PCC信令，执行第二倒换操作，以将所述源端OP的接收通道从第二工作通道切换至第二保护通道。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上第一方面或者第二方面提供的保护倒换的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面或者第二方面提供的保护倒换的方法。

本发明实施例，源端OTU经第一工作通道向所述宿端OTU发送第一波长光信号，当宿端OP的第一输入端接收到的第一波长光信号的第一功率满足倒换触发条件时，宿端OP执行第一倒换操作，并通过光层开销向源端OP传送第一APS/PCC信令，使所述源端OP根据所述第一APS/PCC信令执行第二倒换操作，实现双向倒换。本发明实施例根据第一工作通道输出的第一波长光信号的第一功率判断第一工作通道是否有故障，能够准确地触发宿端OP及时倒换，提高光线路保护的可靠性。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是OTN的网络层次示意图；

图2是OTN的网络路径示意图；

图3是OTN的OCH 1+1保护结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种保护倒换的方法的流程图；

图5a是本发明实施例第一工作通道的故障示意图；

图5b是本发明实施例执行第一倒换操作后OTN的状态示意图；

图6是本发明实施例的源端OP和宿端OP之间的信令交互示意图；

图7是本发明实施例提供的一种保护倒换的方法的流程图；

图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应了解，在本发明实施例的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组，包括单项或复数项的任意组。例如，a、b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c，或者，a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

首先，为便于理解本发明实施例的方案，对相关的概念进行简要的介绍。

图1示出了OTN的网络层次示意图。如图1所示，OTN包括电层网络和光层网络，其中，电层网络包括光通路净荷单元(Optical Channel Pay load Unit-k，OPUk)、光通路数据单元(Optical Channel Data Unit-k，ODUk)和光通路传送单元(Optical ChannelTransport Unit-k，OTUk)，光层网络包括光通道(Optical Channel，OCH)、光复用段(OMSn)和光传输段(OTSn)。电层网络的OPUk、ODUk和OTUk位于OTU内部，客户信号(Client)进入OTU后，经过光电转换后映射至OPUk的净荷字段中，OPUk的净荷字段和开销(Overhead，OH)字段共同映射至ODUk的净荷字段中，ODUk的净荷字段和OH字段共同映射至OTUk的净荷字段中，最后OTUk的OH字段、净荷字段和前向纠错码(Forward Error Correction，FEC)字段共同映射至光层的OCh净荷字段中，以传送至对端的OTU。在光层网络，OCh的净荷通过光通路载波通过(Optical Channel Carrier，OCC)映射至OMSn的净荷中，OMSn的净荷映射至OTSn的净荷中，在光层网络中净荷和开销分离，OCh、OMSn和OTSn的开销组成OTM开销信号(OtmOverhead Signa，OOS)通过独立的光监控通道(Optical Supervisory Channel，OSC)进行传送。

图2示出了OTN的网络路径示意图。如图2所示，OTN的网络路径包括源端OTU、光合波器、第一光放大器、第二光放大器、光分波器和宿端OTU，各个信号对应的跨段可参见图2，如：OCh信号在源端OTU至宿端OTU之间的跨段进行传输，ODUk信号在源端OTU的ODUk层至宿端OTU的ODUk层之间的跨段进行传输。

图3示出了OTN的OCH 1+1保护结构示意图。如图3所示，OTN包括A端和Z端，其中A端包括源端OTU和源端OP，Z端包括宿端OTU和宿端OP，源端OP与源端OTU连接，宿端OP与宿端OTU连接,源端OP和宿端OP之间连接有第一工作通道、第一保护通道、第二工作通道和第二保护通道。在1+1保护模型中，工作通道和保护通道都要复制客户信号流量，因此流量始终一直桥接在工作实体和保护实体之上，也就是说，源端OTU的发送端与源端OP的TI端口固定桥接，宿端OTU的发送端与宿端OP的TI端口固定桥接，然后利用0P的双发选收功能，在A端和Z端之间提供光层通道1+1的倒换保护。也就是说，头端始终处于桥接状态，倒换全部在尾端进行。

一般情况下，OCH的1+1保护采用单向倒换形式，并默认为非返回式。对于OCH的1+1保护的双向倒换以及返回，相关的标准协议中并未给出具体的操作。

倒换保护通常以OP与工作通道相连的RI1端口是否有光作为触发条件，然而，OP的RI1端口接收的信号为多波长光信号，如果仅有单个波长的光信号缺失，则RI1端口仍然有光，无法触发倒换保护，降低光线路保护的可靠性。

电信标准化部门ITU制定的标准协议G.873.1提供了基于ODUk层面的OTN线性保护方案。实际应用中，通常利用带外数据通信网络(Data Communication Network，DCN)进行自动保护倒换(APS，Automatic Protection Switch)信令的传输，这种利用带外的管理通道传输管理控制信令的方式，可靠性、一致性均存在着问题。

基于图3所示的OTN架构，本发明实施例提供一种保护倒换的方法、电子设备和计算机可读存储介质，本发明实施例提供的保护倒换的方法可以应用于图3所示OTN的中，用于实现OTN的双向倒换保护以及提高光线路保护的可靠性。

请参见图4，示出了本发明实施例提供的一种保护倒换的方法的流程图。该方法包括以下方法步骤：

S110，源端OP接收来自源端OTU的第一波长光信号，并通过第一工作通道向宿端OP发送该第一波长光信号。

这里需说明的是，第一波长光信号是由源端OTU经源端OP、第一工作通道发送给宿端OP的。进一步的，第一波长光信号可以是源端OTU插入在客户信号中的调顶信号，且该调顶信号采用特定的波长，使得宿端OP可以以调顶信号的波长为依据，从接收到的光信号中筛选出调顶信号，并获取接收到的调顶信号的功率。

S120，宿端OP从本地的第一输入端获取第一波长光信号的第一功率。

这里需说明的是，第一输入端指宿端OP与第一工作通道连接的端口(RI1)。

可以理解的是，为了从进入第一输入端的多波长光信号中筛选出第一波长光信号进行功率检测，可以在第一输入端设置波长选择开关，以利用波长选择开关从第一输入端获得第一波长光信号。

可以理解的是，本发明实施例中，宿端OP作为检测器对来自A端的第一波长光信号进行检测。宿端OP在获得第一波长光信号之后，将第一波长光信号传送至光功率计(OP)，由OP对第一波长光信号进行功率检测，获得第一波长光信号的第一功率。

S130，当该第一功率满足倒换触发条件，宿端OP执行第一倒换操作，使宿端OP的接收通道从第一工作通道切换至第一保护通道。

示例性的，倒换触发条件可以是第一功率小于预设的功率阈值。

请参见图5a，当源端OP和宿端OP之间的第一工作通道存在异常，例如是信号失效(SF)或者信号劣化(SD)，则宿端OP从其RI1端口可检测到第一波长光信号的第一功率降低，当第一功率小于预设的功率阈值时，则触发Z端进行倒换操作。

请参见图5b，在确定第一功率满足倒换触发条件之后，宿端OP执行第一倒换操作，即：宿端OP的RO端口切断与RI1端口的连接，并切换至与RI2端口进行连接，使宿端OP的接收通道从第一工作通道切换至第一保护通道，从第一保护通道接收来自A端的流量，如此，完成Z端侧的倒换。

S140，宿端OP向该源端OP发送携带第一APS/保护通信信道(ProtectionCommunication Channel，PCC)信令的第一光层开销信息；同时，源端OP接收该宿端OP发送的该第一光层开销信息。

可以理解的是，本发明实施例的第一APS/PCC信令承载在光层开销中，通过光监控通道由宿端OP传送至源端OP。

本发明实施例的APS/PCC信令可以包括四个字段，各字段说明如下：

第一字段，用于表示请求/状态，每种请求/状态分别用对应的值表示；

第二字段，用于表示倒换状态，取值0表示当前RO端口连通工作通道，取值1表示当前RO端口连通保护通道；

第三字段，用于表示桥接信号，该信号表明桥接至保护实体的信号。对于1+1保护机制而言，它应当始终指示正常流量信号1，以准确反映永久性桥接；

第四字段，为保留(RES)字段。

这里的第一APS/PCC信令用于指示源端OP执行源端OTU侧的倒换操作，因而可以在第一APS/PCC信令的请求/状态字段中写入能够触发源端OP倒换的请求/状态，例如使第一APS/PCC信令携带信号失效(SF)或者信号劣化(SD)信息。示例性的，使第一APS/PCC信令的请求/状态字段携带说明SF状态的值，进而使源端OP从第一APS/PCC信令中读取到指示SF状态的值后，执行倒换操作；或者，使第一APS/PCC信令的请求/状态字段携带说明SD状态的值，进而使源端OP检测到第一APS/PCC信令中指示SD状态的值后，执行倒换操作。

S150，源端OP根据第一光层开销信息携带的该第一APS/PCC信令，执行第二倒换操作，使该源端OP的接收通道从第二工作通道切换至第二保护通道。

可以理解的是，源端OP接收到该宿端OP发送的第一光层开销信息后，读取第一光层开销信息所携带的APS/PCC信令，当该第一光层开销信息的APS/PCC信令为指示倒换的第一APS/PCC信令时，则根据该第一APS/PCC信令执行第二倒换操作，即：源端OP的RO端口切断与RI1端口的连接，并切换至与RI2端口进行连接，使源端OP的接收通道从第二工作通道切换至第二保护通道，并从第二保护通道接收来自Z端的流量，如此，完成A端侧的倒换。

在A端和Z端均倒换至保护通道后，即完成双向倒换保护。

可选的，在步骤S150之后，还包括以下步骤：

S160，源端OP向该宿端OP返回倒换确认消息，以通知宿端OP当前已完成双向倒换。

可以理解的是，在完成OCH 1+1的双向倒换后，当第一工作通道故障消失时，还可以执行双向的返回操作，使头尾两端的OTU分别恢复从工作通道接收对端传送的客户信号。

下面结合图6对本发明实施例的源端OP和宿端OP之间的信令交互过程作示例性的说明。

S1，源端OP和宿端OP通过光层开销互发“NR，0，1”信令。

这里，“NR”表示无请求，值“0”表示倒换状态为工作通道，值“1”表示桥接信号为1；A端和Z端互发“NR，0，1”信令表示当前第一工作通道、第二工作通道通道均无异常，A端和Z端均无请求。

S2，宿端OP通过光层开销向源端OP发送“SF,1,1”信令。

当Z端的宿端OP根据第一工作通道输出的第一波长光信号的第一功率确定第一工作通道发生故障，即可认为A端至Z端的第一工作通道发生“SF”，Z端侧的选择器从“0”切换至“1”，表示正常流量信号从保护实体选出，进而执行倒换操作以切换至第一保护通道，并向A端发送“SF,1,1”信令。其中，“SF”表示A端至Z端的第一工作通道的状态为“SF”，第一个“1”表示倒换至保护通道，第二个“1”表示桥接信号为1。

S3，源端OP通过光层开销向宿端OP发送“RR,1,1”信令。

A端接收到来自Z端的“SF,1,1”信令后，A端的选择器从“0”切换至“1”，表示正常流量信号从保护实体选出，进而执行倒换操作以切换至第二保护通道，并通过光层开销向Z端返回“RR,1,1”信令，以通知Z端双向倒换已完成。

本发明实施例提供了一种基于光层开销实现光层线路保护的方法，通过源端OTU经第一工作通道向该宿端OTU发送第一波长光信号，宿端OP根据第一工作通道输出的第一波长光信号的第一功率判断第一工作通道是否有故障，相比传统的方案，本发明实施例的这种故障判断方式能够更准确地触发宿端OP及时倒换，提高光线路保护的可靠性。当宿端OP的第一输入端接收到的第一波长光信号的第一功率满足倒换触发条件时，宿端OP执行第一倒换操作，并通过光层开销向源端OP传送第一APS/PCC信令，使该源端OP根据该第一APS/PCC信令执行第二倒换操作，实现OCH 1+1模式下的双向倒换。

请参见图7，在完成双向倒换之后,本发明实施例的保护倒换方法还可以包括以下步骤：

S210,宿端OP从本地的第一输入端获取第一波长光信号的第二功率。

可以理解的是，在完成双向倒换之后，从宿端OP的第一输入端获取第一波长光信号的第二功率。对于第一波长光信号的功率获取方法可参见前面步骤S120的描述，此处不再赘述。

S220,当该第二功率满足返回触发条件，宿端OP执行第一返回操作，使该宿端OP的接收通道从第一保护通道切换至第一工作通道。

示例性的，返回触发条件可以为第二功率大于等于预设的功率阈值。

可以理解的是，当检测到从宿端OP的RI1端口接收的第一波长光信号的第二功率大于等于预设的功率阈值，可以认为源端OP和宿端OP之间的第一工作通道的信号恢复正常，进而触发返回操作。

在确定第二功率满足返回触发条件之后，宿端OP执行第一返回操作，即：宿端OP的RO端口切断与RI2端口的连接，并切换至与RI1端口进行连接，使宿端OP的接收通道从第一保护通道恢复至第一工作通道，恢复从第一工作通道接收由源端OTU侧发送的客户信号，如此，完成宿端OTU侧的返回。

可以理解的是，当所述第二功率大于等于预设的功率阈值时，还进入恢复等待WTR时间；当所述WTR时间结束，宿端OP再执行第一返回操作。

S230,宿端OP向该源端OP发送携带第二APS/PCC信令的第二光层开销信息。

可以理解的是，本发明实施例的第二APS/PCC信令承载在光层开销中，通过光监控通道由宿端OP传送至源端OP。

这里的第二APS/PCC信令用于指示源端OP执行源端OTU侧的返回操作。

S240,源端OP根据该第二APS/PCC信令执行第二返回操作，使源端OP的接收通道从第二保护通道切换至第二工作通道。

可以理解的是，源端OP接收到宿端OP发送的第二光层开销信息后，读取第二光层开销信息所携带的APS/PCC信令，当该第二光层开销信息的APS/PCC信令为指示返回的第二APS/PCC信令时，则根据该第二APS/PCC信令执行第二返回操作，即：源端OP的RO端口切断与RI2端口的连接，并切换至与RI1端口进行连接，使源端OP的接收通道从第二保护通道恢复至第二工作通道，并从第二工作通道接收来自Z端的流量，如此，完成A端侧的返回。

在A端和Z端均返回至工作通道后，即完成双向返回操作,A端和Z端恢复至如图3所示的正常工作状态。

图8示出了本发明实施例提供的一种电子设备10。如图8所示，该电子设备10包括但不限于：

存储器11，用于存储程序；

处理器12，用于执行存储器11存储的程序，当处理器12执行存储器11存储的程序时，处理器12用于执行上述的保护倒换的方法。

处理器12和存储器11可以通过总线或者其他方式连接。

存储器11作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本发明任意实施例描述的保护倒换的方法。处理器12通过运行存储在存储器11中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述的保护倒换的方法。

存储器11可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述的保护倒换的方法。此外，存储器11可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，比如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器11可选包括相对于处理器12远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器12。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组。

实现上述的保护倒换的方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器11中，当被一个或者多个处理器12执行时，执行本发明任意实施例提供的保护倒换的方法。

本发明实施例还提供了一种存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行上述的保护倒换的方法。

在一实施例中，该存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器12执行，比如，被上述电子设备10中的一个处理器12执行，可使得上述一个或多个处理器12执行本发明任意实施例提供的保护倒换的方法。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的。共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。