关于全光网生存性的问题及其解决方法
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:409
由于oxc、oadm的出现,使得联网不仅能在业务层进行,光层的联网也变成现实。如何控制和管理网络就变成一个非常重要而且相当棘手的问题。由于现在所有的光器件都是电控型的,所以如何在光层之上构造一个合适的控制平台就成了问题的关键。现在国际上的四大组织作的各种草案,虽各有差异,但基本的思路都是相似的。他们总的思路都是以ip为核心,借用ip网中的流量控制(te)、is-is、ospf、rip、rsvp等一系列协议,并在原协议的基础上进行扩展和修改来达到控制光网络的目的,而且将信令网(控制平台)与业务网相分离(最起码是逻辑上的分离)。
光层的联网毕竟不同于电层,而且现在要做的不仅仅是单粒度的控制和调度,而是立足于小到一个分组、tdm、atm业务,大到光波长、光纤级的多粒度调度和分配。所以控制平台或者说是信令网的构造不仅仅是涉及到一个层面的问题,而是涉及到几个层面,既要向前兼容,又需向后兼容;既要保证光网的大容量、可平滑升级扩容以及强壮性,又要保证业务的qos和cos。要实现这样一个功能强大的、综合的信令网,有很多问题值得仔细研究。
光层的联网毕竟不同于电层,而且现在要做的不仅仅是单粒度的控制和调度,而是立足于小到一个分组、tdm、atm业务,大到光波长、光纤级的多粒度调度和分配。所以控制平台或者说是信令网的构造不仅仅是涉及到一个层面的问题,而是涉及到几个层面,既要向前兼容,又需向后兼容;既要保证光网的大容量、可平滑升级扩容以及强壮性,又要保证业务的qos和cos。要实现这样一个功能强大的、综合的信令网,有很多问题值得仔细研究。
故障检测和定位
故障检测和定位的大目标首先是为快速准确地实现保护倒换和业务的恢复,其次是为了整个网络的管理和维护。
由于到目前为止,光域上能够准确检测的参数只有光功率、光信噪比(osnr)和中心波长,而像误码率、los、lof这类参数只能在电域检测。由于故障检测是实现自愈的第一步,而且保护倒换和路由的恢复都有严格的时间要求,所以故障检测不仅要求准确,而且要求快速。
故障的定位是实现保护倒换和路由恢复的第二步,是至关重要的一步,要实现自愈,必须实现故障的快速和准确定位。因为只有确定了故障的具体位置,才能进行网络的保护和恢复以及进一步的业务配置,如果一个网络不能进行精确的故障定位,那么网络的生存性就不会得到保证。
但是由于故障的传递性、检测机制的不完善性以及故障检测与故障传递之间的时差的原因使得故障的定位在光网络中成为一个难点。当在一个网络中发生光纤断裂和节点掉电等收鲜保即情况往往是一处发生故障,网络中多处产生告警,所以必须知道全网的信息(包括配置和业务信息),才能精确地进行定位。当然这也不是不可逾越的困难,故障的定位除与节点自身的功能紧密相关外,还与信令的传送方式或者说信令网总的控制方式直接相关。一般而言,只有在知道全网的信息的情况下才能实现故障的准确定位,但是由于故障的发生是带有偶然性的,也即各节点收到的信息是突发性的,不能拿一般的马尔可夫理论进行分析,即不属于一般的m/m/x排队模型,而是属于d/m/x模型,如果每个节点(分布式控制)或者说主节点(集中式控制)需要收集所有故障信息来处理,那么不仅要一套复杂的算法,而且节点处理该信息时必须合理考虑故障传递与信息传递的时差问题,这样就增加了实现的复杂度,而且也难以满足时效性的要求。
解决方法:对于分布式控制的网络,采用分布式定位的方法,这种分布式的故障定位方法是与业务和链路相关的。对于集中式控制的网络,即有主控节点的网络,故障定位采用分层定位的方法,即首先由单节点承担一部分故障的简单分析,如:本节点相关告警的过滤和屏蔽,还有本节点严重告警的定位,然后再将处理结果上报主控节点,由主控节点进一步分析和处理,最终确定故障的具体位置。
从上述分析可以看出,单节点能够定位的故障是有限的,必须将所有相关的告警收集起来进行相关性分析,才能实现故障的精确定位。这就涉及到单节点处理后的信息如何合理和正确地发布的问题。这就涉及到故障信息的编码,合理有效的编码将会使故障定位真正做到快速而又准确。当然,在故障信息发布的同时,必须辅以相应的故障信息抑制,否则,故障信息的不断发布将会使故障定位产生连带的错误。
故障信息的传送
集中式控制
在集中式控制下,由于所有的控制信息都是由主控节点下发的,所以检测到故障后,应该尽快地将本节点处理后的告警和定位信息送到主节点,使主控节点能够快速和准确地进行故障分析和定位。现有两种处理方式可供参考:
* 广播式方法,即一旦检测到故障,稍加处理就以广播的形式进行发送,其他非相关节点仅仅起转接该信息的作用,只有主控节点才能接收此信息。
这种处理方式的优点是思路简单,但是它带来的负面影响是信令网中的信息流量加大,容易产生控制流的阻塞,而且会使非主控节点的处理变得复杂化。所以广播信息的控制和管理是必不可少的,而这本身就是一个通信控制的难题,所以此方法实
由于oxc、oadm的出现,使得联网不仅能在业务层进行,光层的联网也变成现实。如何控制和管理网络就变成一个非常重要而且相当棘手的问题。由于现在所有的光器件都是电控型的,所以如何在光层之上构造一个合适的控制平台就成了问题的关键。现在国际上的四大组织作的各种草案,虽各有差异,但基本的思路都是相似的。他们总的思路都是以ip为核心,借用ip网中的流量控制(te)、is-is、ospf、rip、rsvp等一系列协议,并在原协议的基础上进行扩展和修改来达到控制光网络的目的,而且将信令网(控制平台)与业务网相分离(最起码是逻辑上的分离)。
光层的联网毕竟不同于电层,而且现在要做的不仅仅是单粒度的控制和调度,而是立足于小到一个分组、tdm、atm业务,大到光波长、光纤级的多粒度调度和分配。所以控制平台或者说是信令网的构造不仅仅是涉及到一个层面的问题,而是涉及到几个层面,既要向前兼容,又需向后兼容;既要保证光网的大容量、可平滑升级扩容以及强壮性,又要保证业务的qos和cos。要实现这样一个功能强大的、综合的信令网,有很多问题值得仔细研究。
光层的联网毕竟不同于电层,而且现在要做的不仅仅是单粒度的控制和调度,而是立足于小到一个分组、tdm、atm业务,大到光波长、光纤级的多粒度调度和分配。所以控制平台或者说是信令网的构造不仅仅是涉及到一个层面的问题,而是涉及到几个层面,既要向前兼容,又需向后兼容;既要保证光网的大容量、可平滑升级扩容以及强壮性,又要保证业务的qos和cos。要实现这样一个功能强大的、综合的信令网,有很多问题值得仔细研究。
故障检测和定位
故障检测和定位的大目标首先是为快速准确地实现保护倒换和业务的恢复,其次是为了整个网络的管理和维护。
由于到目前为止,光域上能够准确检测的参数只有光功率、光信噪比(osnr)和中心波长,而像误码率、los、lof这类参数只能在电域检测。由于故障检测是实现自愈的第一步,而且保护倒换和路由的恢复都有严格的时间要求,所以故障检测不仅要求准确,而且要求快速。
故障的定位是实现保护倒换和路由恢复的第二步,是至关重要的一步,要实现自愈,必须实现故障的快速和准确定位。因为只有确定了故障的具体位置,才能进行网络的保护和恢复以及进一步的业务配置,如果一个网络不能进行精确的故障定位,那么网络的生存性就不会得到保证。
但是由于故障的传递性、检测机制的不完善性以及故障检测与故障传递之间的时差的原因使得故障的定位在光网络中成为一个难点。当在一个网络中发生光纤断裂和节点掉电等收鲜保即情况往往是一处发生故障,网络中多处产生告警,所以必须知道全网的信息(包括配置和业务信息),才能精确地进行定位。当然这也不是不可逾越的困难,故障的定位除与节点自身的功能紧密相关外,还与信令的传送方式或者说信令网总的控制方式直接相关。一般而言,只有在知道全网的信息的情况下才能实现故障的准确定位,但是由于故障的发生是带有偶然性的,也即各节点收到的信息是突发性的,不能拿一般的马尔可夫理论进行分析,即不属于一般的m/m/x排队模型,而是属于d/m/x模型,如果每个节点(分布式控制)或者说主节点(集中式控制)需要收集所有故障信息来处理,那么不仅要一套复杂的算法,而且节点处理该信息时必须合理考虑故障传递与信息传递的时差问题,这样就增加了实现的复杂度,而且也难以满足时效性的要求。
解决方法:对于分布式控制的网络,采用分布式定位的方法,这种分布式的故障定位方法是与业务和链路相关的。对于集中式控制的网络,即有主控节点的网络,故障定位采用分层定位的方法,即首先由单节点承担一部分故障的简单分析,如:本节点相关告警的过滤和屏蔽,还有本节点严重告警的定位,然后再将处理结果上报主控节点,由主控节点进一步分析和处理,最终确定故障的具体位置。
从上述分析可以看出,单节点能够定位的故障是有限的,必须将所有相关的告警收集起来进行相关性分析,才能实现故障的精确定位。这就涉及到单节点处理后的信息如何合理和正确地发布的问题。这就涉及到故障信息的编码,合理有效的编码将会使故障定位真正做到快速而又准确。当然,在故障信息发布的同时,必须辅以相应的故障信息抑制,否则,故障信息的不断发布将会使故障定位产生连带的错误。
故障信息的传送
集中式控制
在集中式控制下,由于所有的控制信息都是由主控节点下发的,所以检测到故障后,应该尽快地将本节点处理后的告警和定位信息送到主节点,使主控节点能够快速和准确地进行故障分析和定位。现有两种处理方式可供参考:
* 广播式方法,即一旦检测到故障,稍加处理就以广播的形式进行发送,其他非相关节点仅仅起转接该信息的作用,只有主控节点才能接收此信息。
这种处理方式的优点是思路简单,但是它带来的负面影响是信令网中的信息流量加大,容易产生控制流的阻塞,而且会使非主控节点的处理变得复杂化。所以广播信息的控制和管理是必不可少的,而这本身就是一个通信控制的难题,所以此方法实
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