СИСТЕМА И СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАНАЛА ДОСТУПА STM-1 В ОБОРУДОВАНИИ PTN
SYSTEM AND METHOD FOR PROTECTING STM-1 ACCESS CHANNEL IN PTN EQUIPMENT

Область техники
Настоящее изобретение относится к области STM оборудования PTN, в частности относится к определенной системе и способу защиты канала доступа STM-1 оборудования PTN.
Предыдущий уровень техники
Технологии PTN (Packet Transport Network - пакетная транспортная сеть) - это новое поколение многооперационных технологий передачи на базе ядра сегментации. PTN сеть может предоставлять множество UNI (пользовательских сетевых интерфейсов), например интерфейс STM-1 (STM - Synchronous Transfer Module - модуль синхронной переадресации со скоростью 155,520 Мбит/с) на базе технологий SDH (Synchronous Digital Hierarchy - синхронная цифровая иерархия). С помощью технологий симуляции интерфейс STM-1 вводит традиционную операцию TDM (мультиплексирование с разделением времени) в сеть PTN. Для повышения устойчивости каналов доступа STM-1 стандарт компании China Mobile Communication Company требует обеспечения интерфейсом STM-1 поддержки защитной функции MSP (защита мультиплексной секции).
PTN осуществляет защиту каналов доступа STM-N (Synchronous Transport Module level n - синхронный транспортный модуль уровня n) в соответствии со способом линейного MSP переключения SDH, установленным пунктом 11.1 стандарта GB/T 15941-2008. Условия вызова, установленные правилами автоматического запуска MSP, состоят в следующем: LOS (потеря сигнала), LOF (потеря кадра), MS-AIS (сигнал индикации сбоя мультиплексной секции), dEXC (потеря сигнала мультиплексной секции) и dDEG (ухудшение сигнала мультиплексной секции).
Как показано на Фиг. 1, PTN оборудование PTN сети включает модуль интерфейса STM-1 и модуль перекрестной защиты; ввиду того что операции интерфейса STM-1 вводятся в PTN сеть посредством технологий CES (Circuit Emulation Service - служба эмуляции устройств), блок интерфейса STM-1 обладает двумя интерфейсами на PTN оборудовании: 1) обращенный к пользователю интерфейс STM-1 и 2) Ethernet интерфейс (блока перекрестной защиты) входа в PTN сеть. Операции PTN передаются с электроцепи одного интерфейса на электроцепь другого интерфейса, подводится итог информации ОАМ (Operation Administration and Maintenance - администрирование и обслуживание в процессе эксплуатации) операции PTN.
По правилам автоматического запуска MSP защитное переключение запускается только, если канал доступа STM-1 обнаруживает предупреждение мультиплексной секции в кадре STM-1, поэтому когда на уровне канала Ethernet (блок перекрестной защиты) происходит сбой, не соответствующий условиям вызова, определенным правилами автоматического запуска MSP, то во всех операциях интерфейса STM-1 произойдут сбои. Однако при сбое уровня канала Ethernet ОАМ информация Ethernet не сможет отправиться на мультифлексную секцию STM-1, поэтому предупреждение мультиплексной секции в STM-1 кадре не сможет инициироваться, в результате чего защитный механизм MSP не сможет активироваться.
В случае защитного механизма MSP существующие решения представляют собой ручной запуск защитного переключения с внешней стороны. Однако ручной запуск защитного переключения требует наблюдения работником за уровнем канала Ethernet в реальном времени, что не только расходует значительное количество человеческого труда, но и обладает достаточно низкой эффективностью; кроме того, ручной мониторинг обладает низкой скоростью реакции и приводит к прерыванию большого количества операций, а также неудобен в использовании.
Суть изобретения
Целью настоящего изобретения является предоставление определенной системы и способа защиты канала доступа STM-1 в оборудовании PTN для исправления недостатков существующих технологий. Настоящее изобретение позволяет автоматически запускать защитный механизм MSP при сбое канала интерфейса сети Ethernet, что позволяет не только значительно экономить человеческие ресурсы и повышать эффективность работы, но и обладает достаточно высокой скоростью реакции, что затрудняет массовые выведения из строя и делает его удобным в применении.
Для достижения вышеупомянутой цели настоящее изобретение обеспечивает определенную систему защиты канала доступа STM-1 в оборудовании PTN, включающую блок перекрестной защиты, блок интерфейса STM-1 модуля синхронной переадресации со скоростью 155.520 Мбит/с и удаленное оборудование. Вышеупомянутый блок перекрестной защиты включает последовательно соединенные Ethernet интерфейс перекрестной защиты, подблок ОАМ мониторинга управления и обслуживания работы Ethernet и подблок перекрестной защиты. Вышеупомянутый блок интерфейса STM-1 включает последовательно соединенные от начала до конца Ethernet интерфейс синхронной передачи, интерфейс STM-1 и подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации; при этом Ethernet интерфейс синхронной переадресации и Ethernet интерфейс перекрестной защиты соединены друг с другом, а интерфейс STM-1 и удаленное оборудование соединены друг с другом.
Вышеупомянутый Ethernet интерфейс перекрестной защиты используется для получения STM-1 операции от Ethernet интерфейса синхронной переадресации.
Вышеупомянутый подблок ОАМ мониторинга Ethernet используется для вызова подблока перекрестной защиты посредством автоматического защитного переключения АР S в случае обнаружения предупреждения LINK_LOS о потере сигнала Ethernet соединения или предупреждения FCS_EXC о превышении порога ошибки контрольной суммы при вмешательстве медиа в уровень управления MAC-кадра.
Вышеупомянутый подблок перекрестной защиты используется для запуска защитного механизма MSP для защиты мультиплексного сегмента.
Вышеупомянутый интерфейс STM-1 используется для предоставления удаленному оборудованию интерфейса STM-1.
Вышеупомянутый Ethernet интерфейс синхронной переадресации используется для ввода STM-1 процедуры в Ethernet интерфейс перекрестной защиты.
Вышеупомянутый подблок мониторинга ОАМ синхронной переадресации используется для мониторинга предупреждений сети Ethernet и введения в STM-1-кадр предупреждения MS-AIS сигнала индикации сбоя мультиплексной секции.
На основе вышеупомянутого технического предложения при осуществлении вышеупомянутой системой защиты канала доступа STM-1 в оборудовании PTN определяется направление потока сигнала текущей операции:
если направлением потока сигнала текущей операции является вверх, то операция STM-1 последовательно проходит Ethernet интерфейс синхронной переадресации, Ethernet интерфейс перекрестной защиты и попадает в PTN сеть; когда подблок ОАМ мониторинга Ethernet в блоке перекрестной защиты обнаруживает предупреждение LINK_LOS или предупреждение FCS EXC контрольной суммы в АС кадре, то посредством APS вызывается активация защитного механизма MSP подблоком перекрестной защиты;
если направлением потока текущей операции является вниз, то когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации блока STM-1 соединения обнаруживает предупреждение Ethernet, подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации вставляет в STM-1 кадр предупреждение MS-AIS; когда удаленное оборудование обнаруживает предупреждение MS-AIS, автоматически запускается механизм защиты MSP; или когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации обнаруживает предупреждение Ethernet, он устанавливает на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2 канала автоматического защитного переключения на кадре STM-1; когда удаленное оборудование получает установленные на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2, автоматически запускается механизм защиты MSP.
Настоящее изобретение также обеспечивает определенный способ защиты канала доступа STM-1 в оборудовании PTN, включающий следующие этапы:
А: подтверждение направления потока сигнала текущей операции; при этом если направлением потока сигнала текущей операции является движение вверх, то происходит переход к этапу В, а если направлением потока сигнала текущей операции является движение вниз, то происходит переход к этапу С;
В: операция STM-1 последовательно проходит Ethernet интерфейс синхронной переадресации, Ethernet интерфейс перекрестной защиты и попадает в PTN сеть; когда подблок ОАМ мониторинга Ethernet в блоке перекрестной защиты обнаруживает предупреждение LINK_LOS или предупреждение FCS_EXC контрольной суммы в АС кадре, то посредством APS вызывается активация блоком перекрестной защиты защитного механизма MSP;
С: когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации блока STM-1 интерфейса обнаруживает предупреждение Ethernet, подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации вставляет в STM-1 кадр предупреждение MS-AIS. Когда удаленное оборудование обнаруживает предупреждение MS-AIS, автоматически запускается механизм защиты MSP;
или когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации обнаруживает предупреждение Ethernet, он устанавливает на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2 канала автоматического защитного переключения на кадре STM-1; когда удаленное оборудование получает установленные на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2, автоматически запускается защитный механизм MSP.
На основе вышеупомянутого технического решения вышеупомянутый автоматический запуск защитного механизма MSP на этапе С включает следующие этапы: автоматический запуск защитного механизма согласно способу линейного MSP чередования SDH и стандарту автоматического запуска MSP, определенных п. 11.1 стандарта GB/T 15941-2008.
На основе вышеупомянутого технического решения вышеупомянутые предупреждения Ethernet на этапе С включают предупреждение LINK_LOS или предупреждение FCS_EXC контрольной суммы МАС-кадра.
По сравнению с существующим уровнем техники настоящее изобретение имеет следующие преимущества:
(1) Когда уровень канала Ethernet (Ethernet интерфейс синхронизации переадресации блока интерфейса STM-1) обнаруживает потерю сигнала или когда невозможно должным образом получить совпадающую с данным терминалом (блоком интерфейса STM-1) согласованную пропускную способность, данный терминал инициирует предупреждение LINK_LOS. При возникновении предупреждения LINK_LOS все операции интерфейса STM-1 соответствуют результатам предупреждений, возникающих в местах интерфейсов PTN оборудования, а также предупреждений LOS, LOF и MS-AIS, возникающих в STM-1 кадре и установленным стандартным способом линейного MSP чередования SDH.
Поэтому если направлением потока сигнала текущей операции является направление вверх, то подблок ОАМ мониторинга Ethernet обнаруживает предупреждение LINK_LOS или предупреждение FCS_EXC контрольной суммы в АС кадре, а также посредством APS вызывается активация подблоком перекрестной защиты механизма защиты MSP. В отличие от существующих технологий, где при появлении на уровне канала Ethernet сбоев, кроме случаев вызовов, установленных правилами автоматического запуска MSP, требуется ручной запуск переключения защиты, настоящее изобретение при направлении потока сигнала операции вверх может автоматически запускать механизм защиты MSP при сбое соединения интерфейса сети Ethernet, что позволяет не только значительно экономить человеческие ресурсы и повышать эффективность работы, но и обладает достаточно высокой скоростью реакции, что затрудняет массовые выведения из строя и делает его удобным в применении.
(2) Когда направлением потока сигнала операции в настоящем изобретении является направление вниз, подблок мониторинга ОАМ синхронной переадресации способен обнаруживать предупреждения сети Ethernet и вводить в STM-1-кадр предупреждения MS-AIS; после обнаружения удаленным оборудованием предупреждения MS-AIS происходит автоматический запуск защитного механизма согласно стандартному способу линейного MSP чередования SDH и стандарту автоматического запуска MSP, определенных п. 11.1 стандарта GB/T 15941-2008.
Когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации обнаруживает предупреждение Ethernet, он также способен установить на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2 на кадре STM-1; когда удаленное оборудование получает установленные на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2, происходит автоматический запуск защитного механизма MSP согласно способу линейного MSP переключения SDH и правилам автоматического запуска MSP, определенным п. 11.1 стандарта GB/T 15941-2008.
Ввиду этого, настоящее изобретение позволяет при направлении потока сигнала вниз автоматически запускать механизм защиты MSP при сбое соединения интерфейса сети Ethernet, что позволяет не только значительно экономить человеческие ресурсы и повышать эффективность работы, но и обладает достаточно высокой скоростью реакции, что затрудняет массовые выведения из строя и делает его удобным в применении.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой структурную блок-схему системы защиты канала доступа STM-1 в оборудовании PTN.
Конкретные варианты осуществления
Далее следует более подробное описание настоящего изобретения, сопровождающееся изображениями и вариантами осуществления.
Как показано на Фиг. 1, система защиты связей соединения STM-1 в оборудовании PTN по варианту осуществления настоящего изобретения включает блок перекрестной защиты, блок интерфейса STM-1 и удаленное оборудование.
Блок перекрестной защиты включает последовательно соединенные Ethernet интерфейс перекрестной защиты, подблок ОАМ мониторинга Ethernet и подблок перекрестной защиты. Блок интерфейса STM-1 включает последовательно от начала до конца соединенные Ethernet интерфейс синхронной переадресации, интерфейс STM-1 и подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации. Ethernet интерфейс синхронной переадресации и Ethernet интерфейс перекрестной защиты соединены друг с другом, интерфейс STM-1 и удаленное оборудование соединены друг с другом.
Ethernet интерфейс перекрестной защиты используется для получения STM-1 операции от Ethernet интерфейса синхронной переадресации.
Подблок ОАМ мониторинга сети Ethernet используется для: вызова подблока перекрестной защиты посредством APS (Automatic Protection Switched - автоматическое защитное переключение) при обнаружении предупреждения LINK_LOS (потеря сигнала связи Ethernet) или предупреждения FCS_EXC (превышение предела ошибки) контрольной суммы в МАС-кадре (Media Access Control - уровень управления доступом к среде).
Подблок перекрестной защиты используется для запуска защитного механизма MSP (защита мультиплексной секции).
Интерфейс STM-1 используется для предоставления удаленному оборудованию интерфейса STM-1.
Ethernet соединение синхронной переадресации используется для ввода STM-1 операции в Ethernet интерфейс перекрестной защиты.
Подблок мониторинга ОАМ синхронной переадресации используется для обнаружения предупреждений сети Ethernet и введения в STM-1-кадр предупреждения MS-AIS (сигнала индикации сбоя мельтиплексной секции).
Способ защиты канала доступа STM-1 в оборудовании PTN по варианту осуществления настоящего изобретения на основе описанной выше системы включает следующие этапы:
S1: подтверждение направления потока сигнала текущей операции; при этом если направлением потока сигнала текущей операции является движение вверх, то происходит переход к этапу S2, а если направлением потока сигнала текущей операции является движение вниз, то происходит переход к этапу S3.
S2: В: операция STM-1 последовательно проходит Ethernet порт синхронной переадресации, Ethernet порт перекрестной защиты и попадает в PTN сеть. Когда подблок ОАМ мониторинга Ethernet в блоке перекрестной защиты обнаруживает предупреждение LINK_LOS или предупреждение FCS_EXC контрольной суммы в АС кадре, то посредством APS вызывается активация блоком перекрестной защиты механизма защиты MSP.
S3: когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации блока STM-1 интерфейса обнаруживает предупреждение Ethernet, подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации вставляет в STM-1 кадр предупреждение MS-AIS. После обнаружения удаленным оборудованием предупреждения MS-AIS происходит автоматический запуск защитного механизма согласно стандартному способу линейного MSP переключения SDH и стандарту автоматического запуска MSP, определенных п. 11.1 стандарта GB/T 15941-2008.
Этап S3 также может представлять собой следующее: когда подблок ОАМ мониторинга синхронной переадресации обнаруживает предупреждение Ethernet, он устанавливает на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2 (байт автоматического защитногопереключения каналов) на кадре STM-1. Когда удаленное оборудование получает установленные на "1" биты №6, 7 и 8 байта К2, происходит автоматический запуск защитного механизма MSP согласно способу линейного MSP переключения SDH и правилам автоматического запуска MSP, определенным п. 11.1 стандарта GB/T 15941-2008.
Предупреждения Ethernet на этапе S3 включают предупреждение LINK_LOS или предупреждение FCS_EXC контрольной суммы МАС-кадра.
Принцип работы настоящего изобретения заключается в следующем:
когда уровень канала Ethernet (Ethernet интерфейс синхронизации переадресации блока интерфейса STM-1) обнаруживает потерю сигнала или когда невозможно должным образом получить совпадающую с данным терминалом (блоком интерфейса STM-1) согласованную пропускную способность, данный терминал инициирует предупреждение LINK_LOS. При возникновении предупреждения LINK_LOS все операции интерфейса STM-1 соответствуют результатам предупреждений, возникающих в местах интерфейсов PTN оборудования, а также предупреждений LOS, LOF и MS-AIS, возникающих в STM-1 кадре и установленных стандартным способом линейного MSP чередования SDH.
Когда количество ошибок контрольной последовательности (FCS) МАС-кадров Ethernet достигает установленного пользователем порога, на данном терминале активируется предупреждение FCS_EXC. FCS применяется для мониторинга состояния ошибочного кода в процессе переадресации MAC-кадров, и когда Ethernet интерфейс синхронизации переадресации блока интерфейса STM-1 обнаруживает ошибку FCS, это обозначает, что в процессе передачи этого кадра произошли потери; при аналогичном характере ошибки FCS и ошибочного кода мультиплексного поля, это может привести к потерям в операции.
Настоящее изобретение не ограничивается приведенным выше вариантом осуществления, и если технический персонал данной технологической области может, не отрываясь от принципов настоящего изобретения, осуществить некоторые корректировки и усовершенствования, то эти корректировки и усовершенствования также считаются входящими в диапазон защиты настоящего изобретения. В раскрытии изобретения подробно не описываются хорошо известные квалифицированным техническим специалистам данной области существующие технологии.