CN100372275C - 在波分复用系统中传送监控信息的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在波分复用系统中传送监控信息的方法，用于通过开销字节传送监控信息，该方法为：从源网络监控管理系统侧发送的监控信息中获取第一有效数据，并转换为符合开销时序的第二有效数据；将第二有效数据插入到开销数据中并发送到传输线路；从传输线路侧发送来的开销数据中获取第二有效数据，将该第二有效数据转换为符合监控信息时序的数据并发送给目的网络监控管理系统。本发明还公开了一种波长转换单元，包括电/光转换单元，第一、第二信号处理单元，光发射机；光接收机和光/电转换单元；其中还包括与第一、第二信号处理单元连接的监控信息处理单元。采用本发明不仅使扩容设备的选择不再受厂商的限制，还可节省波长资源。
Description
技术领域
本发明涉及波分复用(WDM)技术，尤其涉及在波分复用系统中传送监控信息的方法及装置。
背景技术
随着科学技术的迅猛发展，通讯领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。信息时代要求越来越大容量的传输网络。当长途传输使用的光纤都已经被占用时，网络运营商考虑的一般不是按原有路由增放一条新的光缆，而是尽可能利用已有的光纤进行扩容。在现代光通信网络中，波分复用(WDM)技术利用单模光纤低损耗区的巨大带宽，可以将不同波长的光信号混合在一起进行传输。波分复用扩容可以通过增加新的波长实现。
典型的波分网络见图1所示，光发射机TX将输入(IN)口送过来的业务信号(如SDH信号)转换成符合要求的确定波长的光信号。合波器(OM)将所有光发射机(TX)发过来的不同波长的光信号合并起来送入一根光纤进行传输。光放大器(OA)用于补偿光纤线路衰减，延长信号传输距离。分波器(OD)将一根光纤里不同波长的光信号分离出来。光接收机(RX)将OD分离出来的某一波长的光信号接收下来并转换成符合业务需求的信号从输出口(OUT)发送出去。另外，为了实现TX/RX、OM/OD、OA等各个单元工作状态的监视、控制，这些单元之间除了传递业务信息外还有必要的监控信息传递通道。
在目前的技术方案中，不同站点之间一般使用光监控信息通道(OSC)专用波长(如：1310nm、1510nm等)进行监控信息的传送。如图1所示，OSC收集本站各单元信息，通过光发射机发出1310nm或1510nm等波长的光信号，通过光耦合器将带有监控信息的光信号和业务信号合并到一根光纤中传输。监控信息采用ITU-T G.704建议的E1帧结构，采用分段、双向传输的方式传输。
现有的监控信息传输方案存在以下不足：
1、由于不同厂商的设备的网络监控信息接口不同，非原厂家设备供应商对网络进行扩容时，监控信息无法通过原设备供应商的监控信息通道传送。而波分网络扩容时通常要增加光波长转换单元(OTU，即TX/RX单元)，用于增加系统承载的波长数，新增加的OTU之间同样需要互通网络监控信息(如设备工作状态、业务通断等)。因此，按目前的方案，扩容时新增加的OTU之间网络监控信息的传递需要依赖于原有网络的监控信息传递通道，使得目前波长扩容时只能采用与原网络相同厂家的设备来实现，否则会由于网络监控信息通道接口不同而无法传递网络监控信息。这样一来，带来的弊端是：第一、给网络运营商带来潜在的风险，比如部分设备商由于设备停产或公司倒闭等原因无法再提供扩容产品，运营商将无法在原有设备基础上升级扩容，大大降低网络效益；第二、导致扩容成本高，由于只能依靠原设备供应商实现扩容，所以不能形成有效竞争，而独家供货的结果很可能是价格居高不下，不能实现低成本的网络扩容升级。
2、在WDM系统中，波长资源非常有限，而且，增加一个波长，网络成本也会增加很多。利用专用波长传送监控信息，浪费一个波长资源，从而也增加了组网成本。
3、在城域波分系统，1510/1310nm本身就是一个业务波长，不能用于传输监控信息。因此，降低了系统集成度。
4、监控信息必须采用固定的E1帧格式，需要复杂的编解码。
发明内容
本发明提供一种在波分复用系统中传送监控信息的方法及装置，以解决现有的WDM系统中因监控信息通过OSC的专用波长传输，而存在监控信息传输占用有限的波长资源而且编解码复杂，以及在扩容时设备的选择受到限制、组网成本较高的问题。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种在波分复用系统中传送监控信息的方法，包括步骤：
A、从源网络监控管理系统侧发送的监控信息中获取第一有效数据，并转换为符合开销时序的第二有效数据；
B、将第二有效数据插入到开销数据中并发送到传输线路；
C、从传输线路侧发送来的开销数据中获取第二有效数据，将该第二有效数据转换为符合监控信息时序的数据并发送给目的网络监控管理系统。
根据上述方法：
步骤A包括步骤：从监控信息中查找第一有效数据的帧头；开始接收并缓存第一有效数据，直至该第一有效数据的帧尾；将缓存的第一有效数据转换为符合开销时序的第二有效数据。
步骤C包括步骤：从开销数据中查找第二有效数据的帧头；开始接收并缓存第二有效数据，直至该第二有效数据的帧尾；将第二有效数据转换为符合监控信息时序的数据并发送给目的网络监控管理系统。
所述第一有效数据包含有校验信息，目的网络监控管理系统根据该校验信息确定接收到的监控信息是否正确，如果不正确则请求重发。
所述开销数据可为光波长转换单元(OTU)信号的开销数据，也可为同步数字系统(SDH)信号的开销数据。
一种波长转换单元，包括：光/电转换单元，接收并处理该光/电转换单元输出信号的第一信号处理单元，发射该第一信号处理单元输出信号的光发射机；光接收机，接收并处理该光接收机输出信号的第二信号处理单元，以及将第二信号处理单元输出的电信号转换为光信号的电/光转换单元；其中所述波长转换单元还包括与所述第一、第二信号处理单元连接的监控信息处理单元，该监控信息处理单元将接收的监控信息经转换后发送到第一信号处理单元，以及从第二信号处理单元接收监控信息并转换后输出。
所述监控信息处理单元包括：
存储模块，用于缓存数据；
监控信息接收模块，接收监控信息并保存到所述存储模块；
开销数据发送模块，从所述存储模块读取监控信息并转换为符合开销时序的数据输出到第一信号处理单元；
开销数据接收模块，从第二信号处理单元接收按开销时序组织的监控信息，并保存到所述存储模块；
监控信息发送模块，从存储模块读取按开销序组织的监控信息并转换为符合监控信息时序的数据输出。
本发明具有以下有益效果：
1、扩容设备的网络监控信息通道独立于原有网络监控信息通道，不受原有网络监控信息通道的约束。
2、相对于原有独立波长的网络监控信息通道，本发明省掉了独立波长，节省了波长资源，降低了组网成本。
3、直接利用业务信息中的空余字节传输，对业务信息的有效负荷和速率没有影响。
4、本发明可直接在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中通过编程实现，不需增加其他任何硬件，简单、可靠、易行。
附图说明
图1为波分复用系统示意图；
图2为OTU开销帧格式示意图；
图3为本发明的波分复用系统中带监控信息处理的OTU的结构示意图；
图4为监控信息处理单元的结构示意图；
图5为读写时序图。
具体实施方式
本发明在波分扩容时(即增加图1所示的TX/RX单元时)，利用带有监控信息处理功能的OTU，将本站新增加的所有单元的监控信息通过开销字节中的空余字节传递到目标站点，并且同以前存在的其他OTU、OSC不存在任何物理上的关联。
本实施例主要以利用遵循G.709协议的OTU的GCC0、GCC1、GCC2或RES开销字节传递监控信息为例进行说明。
OTU开销帧格式如图2所示，其中开销字节RES为空余字节。
参阅图1和图3所示，在对图1扩容时，增加图3中所示的带监控信息处理的OTU，该OTU主要包括：
光/电转换单元(O/E)、第一信号处理单元、发射机(TX)，将输入的业务信号转换为确定波长的光信号发送出去。
光接收机(RX)、第二信号处理单元、电/光转换单元，将某一波长的光信号转换为业务信号输出。
监控信息处理单元，分别与网络监控管理系统、第一信号处理单元和第二信号处理单元连接，用于将网络监控管理系统发送来的监控信息转换为符合开销时序的数据并插入到开销数据中，通过第一信号处理单元处理后由光发射机发送到传输线路；以及从由第二信号处理单元接收到的开销数据中获取监控信息并转换为符合监控信息时序的数据发送给网络监控管理系统。
本发明中监控信息处理分为发送方向和接收方向两个独立通道。监控信息所有处理都在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中完成，数据缓冲器采用FPGA内部自带RAM。由于数据缓冲器RAM的容量限制，系统侧发送过来的有效数据必须限制最大包长。为了确保传送的监控信息正确，在系统侧发送有效的监控信息字节后面，要附加CRC校验字节，在系统侧接收到监控信息后，通过CRC字节验证接收的信息是否正确，如果接收有错误，就会请求重发。
参阅图4所示，监控信息处理单元主要包括：监控信息接收模块、存储模块、开销数据发送模块、开销数据接收模块、监控信息发送模块。其中存储模块包括缓存RAM1和RAM2。
上述模块的工作原理如下：
A、发送方向：在时钟CLK1和同步头FP1的作用下，监控信息接收模块接收网络监控管理系统侧发送的监控信息(图示DIN)，从中寻找第一有效数据帧头(在本实施例中，收到8个连续的7E，就认为找到帧头)。提取第一有效数据DATA1，同时产生写地址WRADD1、写使能WREN1，利用时钟CLK1作为同步时钟，将一个7E字节和有效数据DATA1写入到缓存RAM1，直到发现有效数据帧尾(在本实施例中，收到一个7E就认为找到帧尾)，才结束将数据写入RAM1(帧尾也写入RAM1)。找到有效数据帧尾后，监控信息接收模块向开销数据发送模块发送一个写RAM1结束信号WREND1，开销数据发送模块接收到信号WREND1后，产生读地址信号RDADD2，读使能信号RDEN2，利用时钟CLK2作为同步时钟，从RAM1中读取数据包括帧头、第一有效数据和帧尾的数据DATA2，产生符合开销时序的第二有效数据DOH_TX，然后插入到OTU信号的开销中，将包含监控信息的OTU信号向线路中传送。
为了避免第一有效数据中出现与帧头和帧尾相同的数据(本实施例中为7E)，在发送有效数据前，由网络监控系统对有效数据进行扰码处理。
为了保证监控信息的正确传输，系统侧在每次发出有效数据包后，必须确保下游站点完全接收数据后才能再一次发出有效数据包。所以，监控信息接收模块在接收到第一有效数据帧头后，会通过监控信息发送模块向系统发送握手信号BUSY，直到必须确保下游站点完全接收数据。系统在BUSY期间不能向外发送监控信息。
B、接收方向：开销数据接收模块接收线路侧发送的开销数据(图示DOH_RX)，从中寻找第二有效数据帧头(在本实施例中，收到一个7E，就认为找到帧头)，提取第二有效数据DATA3，同时产生写地址信号WRADD3、写使能信号WREN3，利用时钟CLK3作为同步时钟，将一个7E字节和有效数据DATA3写入到缓存RAM2，直到发现有效数据帧尾(帧尾也写入RAM2)，才结束将数据写入RAM2。找到有效数据帧尾后，开销数据接收模块向监控信息发送模块发送一个写缓存RAM2的结束信号WREND3，开销数据发送模块接收到WREND3信号后，产生读地址信号RDADD4，读使能信号RDEN4，利用时钟CLK4作为同步时钟，FP4作为同步头，从缓存RAM2中读取数据DATA4，产生符合监控信息时序的数据DOUT，送给网络监控管理系统。其中时钟CLK1和时钟CLK4可以是同一个时钟，FP1和FP4可以是同一个信号。
为了保证正确接收发送监控信息，在向系统侧发送监控信息时，同时向系统发送握手信号BUSY，时序如图5所示，图中所有信号高电平有效。其中：
t1为监控信息数据写入缓存RAM1后(信号WREN1由高电平跳变到低电平后)到开销数据发送模块开始从RAM1读数据的延时。
t2为线路传输延时。
t3为开销数据写入缓存RAM2后(信号WREN3由高电平跳变到低电平后)到监控信息发送模块开始从RAM1读数据的延时。
为了确保RAM两侧各种速率的正确读写操作，读RAM操作必须在写RAM操作完成之后，即t1、t3＞0。
从上可知，对于在原有WDM系统上扩容，增加的OTU采用带有监控信息处理能力的OTU，即原有的OTU的监控信息仍然通过OSC传输，新增加的OTU的所有监控信息通过开销字节传输。对于新建的系统，可采用全部带有监控信息处理能力的OTU，这样可能节省一个波长用于传输业务。
对于采用不同标准的开销字节传递监控信息，其速率不一样，而系统侧监控信息传输速率由系统时钟决定，由于两侧速率不匹配，如果系统侧监控信息和开销信息直接对接，将会造成信息丢失的现象。采用上述方法可适配监控信息传输速率与开销传输速率不匹配的问题，从而实现监控信息的带内传输。
虽然以上以通过OTU信号的开销字节传输监控信息为例进行说明，但还可以利用SDH信号的空余开销字节传递监控信息，其原理相同。
监控信息也可以通过数据通信网、DDN专线、拨号网络、无线网络等方式传递，使用这几种方式传递监控信息时，只需要在开销数据处理模块中将数据转换成符合数据通信网、DDN专线、拨号网络、无线网络传输的数据格式即可，其原理与上述相同。
Claims (10)
1.一种在波分复用系统中传送监控信息的方法，其特征在于，包括步骤：
A、从源网络监控管理系统侧发送的监控信息中获取第一有效数据，并转换为符合开销时序的第二有效数据；
B、将第二有效数据插入到开销数据中并发送到传输线路；
C、从传输线路侧发送来的开销数据中获取第二有效数据，将该第二有效数据转换为符合监控信息时序的数据并发送给目的网络监控管理系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A包括步骤：
从监控信息中查找第一有效数据的帧头；
开始接收并缓存第一有效数据，直至该第一有效数据的帧尾；
将缓存的第一有效数据转换为符合开销时序的第二有效数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在源网络监控管理系统发送数据前，对第一有效数据进行扰码处理，使其区别于所述帧头和帧尾。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，接收到第一有效数据的帧头时向源网络监控管理系统发送握手信号，以保证完全接收该第一有效数据。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C包括步骤：
从开销数据中查找第二有效数据的帧头；
开始接收并缓存第二有效数据，直至该第二有效数据的帧尾；
将第二有效数据转换为符合监控信息时序的数据并发送给目的网络监控管理系统。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一有效数据包含有校验信息，目的网络监控管理系统根据该校验信息确定接收到的监控信息是否正确，如果不正确则请求重发。
7.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在向目的网络监控管理系统发送数据时向该系统发送握手信号，以保证该系统完全接收监控信息。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开销数据可为光波长转换单元OTU信号的开销数据，也可为同步数字系统SDH信号的开销数据。
9.一种波长转换单元，包括：光/电转换单元，接收并处理该光/电转换单元输出信号的第一信号处理单元，发射该第一信号处理单元输出信号的光发射机；光接收机，接收并处理该光接收机输出信号的第二信号处理单元，以及将第二信号处理单元输出的光信号转换为电信号的电/光转换单元；其特征在于，所述波长转换单元还包括与所述第一、第二信号处理单元连接的监控信息处理单元，该监控信息处理单元将接收的监控信息经转换后发送到第一信号处理单元，以及从第二信号处理单元接收监控信息并转换后输出。
10.如权利要求9所述的波长转换单元，其特征在于，所述监控信息处理单元包括：
存储模块，用于缓存数据；
监控信息接收模块，接收监控信息并保存到所述存储模块；
开销数据发送模块，从所述存储模块读取监控信息并转换为符合开销时序的数据输出到第一信号处理单元；
开销数据接收模块，从第二信号处理单元接收按开销时序组织的监控信息，并保存到所述存储模块；
监控信息发送模块，从存储模块读取按开销时序组织的监控信息并转换为符合监控信息时序的数据输出。
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| CN202818351U (zh) | 信号中继系统及终端设备 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080227 |