專利名稱：用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型及層間映射方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖通信領域，尤其是涉及用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型方法。本發(fā)明還涉及該分層模型的層間映射方法。
背景技術：
光傳輸通信網(wǎng)絡規(guī)劃與設計是指通過一系列技術方法，確定光傳輸通信網(wǎng)絡建設中的網(wǎng)絡拓撲、設備配置、中繼帶寬、業(yè)務安排等技術方案，使其能夠解決給定的業(yè)務需求，并滿足合理的建設成本、可行的工程實施和便利的運營維護等約束條件。
目前，光傳輸通信領域網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計多是在系統(tǒng)層面，以鏈型、環(huán)型結(jié)構(gòu)為目標；網(wǎng)絡層面的規(guī)劃與設計也僅限于以單層網(wǎng)絡為目標。多數(shù)大型光傳輸設備生產(chǎn)廠家具有網(wǎng)絡規(guī)劃與設計工具，其常規(guī)的規(guī)劃方法為將網(wǎng)絡分為設備、光纜兩層，在設備層面可以進行單層的網(wǎng)絡規(guī)劃，光纜層面僅僅用作簡單的風險分析，不具備任何網(wǎng)絡規(guī)劃的能力。
隨著光傳輸通信網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計需要在各個層面進行，同時，還需要考慮到各層面之間的影響與配合。針對這種需求，光傳輸通信網(wǎng)絡設計需要提供一種新的設計方法，用來更真實的描述網(wǎng)絡的構(gòu)成，實現(xiàn)光傳輸通信網(wǎng)的多層聯(lián)合規(guī)劃設計，以滿足現(xiàn)代光傳輸通信的需要，但目前還未見諸有關這方面的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型。
本發(fā)明另一目的是提供該分層模型層間映射的方法。
本發(fā)明所述的光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型包括下述步驟用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型，它包括下述步驟第一步，將網(wǎng)絡分為如下四層a、光同步傳送網(wǎng)(SDH)層該層用來描述由符合SDH相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；b、光傳送網(wǎng)(OTN)層該層用來描述由符合OTN相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；c、波分復用系統(tǒng)(WDM)層該層用來描述由符合WDM相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；d、物理媒質(zhì)(PHY)層該層用來描述采用光纖光纜組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；上述各層網(wǎng)絡的層次由上至下依次為SDH層、OTN層、WDM層、PHY層；第二步，節(jié)點分組在網(wǎng)絡中根據(jù)節(jié)點是否位于同一城市、是否位于同一局站、是否位于同一樓層等設置若干節(jié)點分組；各層中任一節(jié)點必須而且只能屬于某一節(jié)點分組，同層中可以有多個節(jié)點屬于同一分組；屬于同一分組的不同層的節(jié)點間有對應關系。
所述光同步傳送網(wǎng)(SDH)層由上至下劃分為客戶層、SDH層、物理層；其中SDH層由上至下劃分為通道層和段層。
所述光傳送網(wǎng)(OTN)層由上至下劃分為客戶層、OTN層、物理層；其中OTN層由上至下劃分為光通道層和光段層。
本發(fā)明所述分層模型層間映射方法包括下述步驟a、層間映射可以而且只能在任意上下兩層之間進行；b、層間映射是將上層的鏈路與下層的業(yè)務綁定；c、層間映射的原則為上層鏈路的兩個端點必須與下層業(yè)務的兩個端點分別屬于相同的節(jié)點分組；上層的鏈路與下層的業(yè)務必須速率匹配；上層的鏈路與下層的業(yè)務的綁定是一一對應的關系。
由于采用上述技術方案，使得本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果1、可以實現(xiàn)光傳輸通信網(wǎng)絡不同分層的聯(lián)合規(guī)劃設計，從而更合理的確定光傳輸通信網(wǎng)絡建設中網(wǎng)絡拓撲、設備配置、中繼帶寬等技術方案，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的優(yōu)化配置，節(jié)省網(wǎng)絡建設成本。
2、可以對網(wǎng)絡進行定量的可靠性分析和風險分析，進行網(wǎng)絡故障層間漫延及各層保護恢復協(xié)調(diào)工作的模擬，從而更合理的確定業(yè)務的保護恢復方式和路由安排，滿足用戶對于服務質(zhì)量的要求。


圖1為本發(fā)明的光傳輸通信網(wǎng)絡分層模型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為采用本發(fā)明所述方法的一個實際網(wǎng)絡實例圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖1所示，本發(fā)明所述用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型包括下述步驟第一步，將網(wǎng)絡分為如下四層a、光同步傳送網(wǎng)(SDH)層該層用來描述由符合SDH相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；所述光同步傳送網(wǎng)(SDH)層由上至下劃分為客戶層、SDH層、物理層；其中SDH層由上至下劃分為通道層和段層。
b、光傳送網(wǎng)(OTN)層該層用來描述由符合OTN相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；所述光傳送網(wǎng)(OTN)層由上至下劃分為客戶層、OTN層、物理層；其中OTN層由上至下劃分為光通道層和光段層。
c、波分復用系統(tǒng)(WDM)層該層用來描述由符合WDM相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；d、物理媒質(zhì)(PHY)層該層用來描述采用光纖光纜組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；上述各層網(wǎng)絡的層次由上至下依次為SDH層、OTN層、WDM層、PHY層；第二步，節(jié)點分組在網(wǎng)絡中根據(jù)節(jié)點是否位于同一城市、是否位于同一局站、是否位于同一樓層等設置若干節(jié)點分組；各層中任一節(jié)點必須而且只能屬于某一節(jié)點分組，同層中可以有多個節(jié)點屬于同一分組；屬于同一分組的不同層的節(jié)點間有對應關系。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述層間映射方法包括下述步驟a、層間映射可以而且只能在任意上下兩層之間進行；b、層間映射是將上層的鏈路與下層的業(yè)務綁定；c、層間映射的原則為上層鏈路的兩個端點必須與下層業(yè)務的兩個端點分別屬于相同的節(jié)點分組；上層的鏈路與下層的業(yè)務必須速率匹配；上層的鏈路與下層的業(yè)務的綁定是一一對應的關系。
實施例2如圖2所示，為了對本發(fā)明作進一步詳細說明，在此以一個實際網(wǎng)絡為例，功能實現(xiàn)的目標是對如圖2所示光傳輸通信網(wǎng)絡采用本發(fā)明的方法進行規(guī)劃與設計。實現(xiàn)的步驟如下第一步，根據(jù)網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和需求，將網(wǎng)絡分為四層。其中
SDH層節(jié)點有A、B、C；鏈路有A-B、B-C、C-A；業(yè)務有A-B。
OTN層節(jié)點有A、B、C；鏈路有A-B。
WDM層節(jié)點有A、B、C；鏈路有B-C。
PHY層節(jié)點有A、B、C；鏈路有A-B、B-C、C-A。
第二步，對網(wǎng)絡各層的鏈路進行層間映射，綁定關系如下SDH層鏈路A-B綁定OTN層業(yè)務A-B、鏈路B-C綁定WDM層業(yè)務B-C、鏈路C-A綁定PHY層業(yè)務C-A。
OTN層鏈路A-B綁定PHY層業(yè)務A-B。
WDM層鏈路B-C綁定PHY層業(yè)務B-C。
PHY層本層為傳輸媒質(zhì)層，鏈路即為光纜段，不需映射。
第三步，業(yè)務保護及恢復方式的選擇SDH業(yè)務A-B保護方式為1+1SNCP；其余因映射而生成的業(yè)務，其保護及恢復方式均為無保護。
第四步，業(yè)務選路及加載資源各層由下至上進行業(yè)務選路、加載資源。具體結(jié)果如下PHY層業(yè)務A-B路由為A-B，業(yè)務B-C路由為B-C，業(yè)務C-A路由為C-A。
WDM層業(yè)務B-C路由為B-C。
OTN層業(yè)務A-B路由為A-B。
第五步，鏈路與業(yè)務的風險分析根據(jù)光纜段設定風險單元為RU_A-B、RU_B-C、RU_C-A。
根據(jù)各層業(yè)務選路情況與層間映射的綁定關系，確定SDH層個鏈路的風險組。鏈路A-B的RG_A-B＝{RU_A-B}、鏈路B-C的RG_B-C＝{RU_B-C}、鏈路C-A的RG_C-A＝{RU_C-A}。
第六步，鏈路與業(yè)務的可靠性分析根據(jù)各層業(yè)務選路情況與層間映射的綁定關系，通過一定的可用度計算方法即可確定鏈路與業(yè)務的可用度。
第七步，業(yè)務風險分離路由選擇SDH業(yè)務A-B保護方式為1+1SNCP，采用風險分離路由策略，即工作路由所經(jīng)過鏈路的RG與保護路由的所經(jīng)過鏈路的RG的交集為空。
SDH業(yè)務A-B工作路由選為A-B，對應的RG_A-B_wr＝{RU_A-B}；保護路由選為A-C、C-A，對應的RG_A-B_pr＝{RU_C-A，RU_B-C}。因RG_A-B_wr∩RG_A-B_pr＝Φ，故業(yè)務A-B工作路由與保護路由風險分離。
第八步，網(wǎng)絡故障層間漫延及各層保護恢復協(xié)調(diào)工作的模擬假定光纜段A-B故障，既RU A-B失效；網(wǎng)絡故障層間漫延將依次導致OTN層鏈路A-B、SDH層鏈路A-B失效；SDH層業(yè)務A-B在工作路由失效后，倒換到保護路由A-C、C-A，業(yè)務不受影響。
本發(fā)明工作原理如下一、任意層中業(yè)務保護及恢復方式的選擇完成層間映射后，對于任意層中的業(yè)務，可以根據(jù)業(yè)務所在客戶層的SLA要求，選擇保護及恢復方式。
二、任意層中鏈路的風險分析鏈路所經(jīng)過的光纜、節(jié)點、下層系統(tǒng)等網(wǎng)絡元件都會產(chǎn)生故障，對于可能產(chǎn)生故障的網(wǎng)絡元件，稱作風險單元(RU-RiskUnit)。完成層間映射并對下層業(yè)務選路、加載資源后，即可確切的知道任意層中鏈路所經(jīng)過的網(wǎng)絡元件，將這些網(wǎng)絡元件的RU取并集，進而得到鏈路所經(jīng)過的風險單元的集合，即風險組(RG-RiskGroup)。對于任意一組鏈路，可以通過對相應的RG中元素(RU)比較來判斷是否共擔風險、如何共擔風險。
三、任意層中鏈路的可用度分析鏈路所經(jīng)過的光纜、節(jié)點、下層系統(tǒng)等網(wǎng)絡元件都有可用度的屬性。完成層間映射并對下層業(yè)務選路、加載資源后，即可確切的知道任意層中鏈路所經(jīng)過的網(wǎng)絡元件，進而通過一定的可用度計算方法確定鏈路的可用度。
四、任意層中業(yè)務的風險分析通過鏈路的風險分析，可以確定任意層中每條鏈路的風險組。對任意層中的業(yè)務選路、加載資源后，即可確切的知道該業(yè)務所經(jīng)過的鏈路；將這些鏈路的RG取并集，進而得到業(yè)務路由的RG。對于任意一組業(yè)務，可以通過對相應的RG中元素(RU)比較來判斷是否共擔風險、如何共擔風險。
五、任意層中業(yè)務的可用度分析通過鏈路的可用度分析，可以確定任意層中每條鏈路的可用度。對任意層中業(yè)務選路、加載資源后，即可確切的知道該業(yè)務所經(jīng)過的鏈路；通過一定的可用度計算方法即可確定業(yè)務的可用度。
六、基于鏈路風險分析的業(yè)務風險分離路由選擇業(yè)務的保護及恢復方式，要求工作路由與保護路由、備份路由風險分離，以避免共擔風險導致同時失效。通過鏈路的風險分析，可以確定任意層中每條鏈路的風險組。對任意層中的業(yè)務選路時，可通過使業(yè)務路由的RG與保護路由的RU、備份路由的RU交集為空或交集最小，來實現(xiàn)工作路由與保護路由、備份路由嚴格或最大的風險分離。
七、網(wǎng)絡故障層間漫延及各層保護恢復協(xié)調(diào)工作的模擬完成層間映射并對下層業(yè)務選路、加載資源后，即可確切的知道任意層中鏈路在下層中對應的業(yè)務；下層中的網(wǎng)絡故障，將會影響同層的業(yè)務；進而通過綁定關系影響上層的鏈路，實現(xiàn)網(wǎng)絡故障層間漫延的功能。
當在任意下層產(chǎn)生網(wǎng)絡故障時，通過層間漫延使故障影響相關的上層，受影響的各層將分別啟動自身的保護恢復，從而實現(xiàn)各層保護恢復的協(xié)調(diào)工作的模擬。
權利要求
1.一種用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型，其特征在于它包括下述步驟第一步，將網(wǎng)絡分為如下四層a、光同步傳送網(wǎng)層，即SDH層該層用來描述由符合SDH相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；b、光傳送網(wǎng)層，即OTN層該層用來描述由符合OTN相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；c、波分復用系統(tǒng)層，即WDM該層用來描述由符合WDM相關標準的設備組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；d、物理媒質(zhì)層，即PHY該層用來描述采用光纖光纜組成的光傳輸通信網(wǎng)絡，本層具有節(jié)點、鏈路、業(yè)務等基本屬性；上述各層網(wǎng)絡的層次由上至下依次為SDH層、OTN層、WDM層、PHY層；第二步，節(jié)點分組在網(wǎng)絡中根據(jù)節(jié)點是否位于同一城市、是否位于同一局站、是否位于同一樓層等設置若干節(jié)點分組；各層中任一節(jié)點必須而且只能屬于某一節(jié)點分組，同層中可以有多個節(jié)點屬于同一分組；屬于同一分組的不同層的節(jié)點間有對應關系。
2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡分層模型，其特征在于所述光同步傳送網(wǎng)層由上至下劃分為客戶層、SDH層、物理層；其中SDH層由上至下劃分為通道層和段層。
3.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡分層模型，其特征在于所述光傳送網(wǎng)層由上至下劃分為客戶層、OTN層、物理層；其中OTN層由上至下劃分為光通道層和光段層。
4.一種按照權利要求1所述分層模型的層間映射的方法，其特征在于包括下述步驟a、層間映射可以而且只能在任意上下兩層之間進行；b、層間映射是將上層的鏈路與下層的業(yè)務綁定；c、層間映射的原則為上層鏈路的兩個端點必須與下層業(yè)務的兩個端點分別屬于相同的節(jié)點分組；上層的鏈路與下層的業(yè)務必須速率匹配；上層的鏈路與下層的業(yè)務的綁定是一一對應的關系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于光傳輸通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡分層模型，包括下述步驟第一步，將網(wǎng)絡分為如下四層a.光同步傳送網(wǎng)(SDH)層；b.光傳送網(wǎng)(OTN)層；c.波分復用系統(tǒng)(WDM)層；d.物理媒質(zhì)(PHY)層；上述各層網(wǎng)絡的層次由上至下依次為SDH層、OTN層、WDM層、PHY層；第二步，節(jié)點分組在網(wǎng)絡中根據(jù)節(jié)點是否位于同一城市、是否位于同一局站、是否位于同一樓層等設置若干節(jié)點分組；各層中任一節(jié)點必須屬于某一節(jié)點分組，同層中可以有多個節(jié)點屬于同一分組；屬于同一分組的不同層的節(jié)點間有對應關系。本發(fā)明優(yōu)點主要表現(xiàn)在實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的優(yōu)化配置，節(jié)省網(wǎng)絡建設成本。
文檔編號H04L29/08GK1791013SQ200510107228
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月1日 優(yōu)先權日2005年12月1日
發(fā)明者王光全, 程立勛, 何磊, 陸月明, 李慧 申請人:中訊郵電咨詢設計院