CN101145857A - 一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统，该系统包括光分插复用器OADM设备和光终端复用OTM设备；OADM包括依次相连的低速业务接入单元、数据业务物理层接口单元、第一光传送网成帧单元、第一光模块单元；OTM包括依次相连的第二光模块单元、第二光传送网成帧单元、第二以太网交换单元、高速数据业务接口单元；OADM和OTM通过第一与第二光模块单元相连；低速业务接入单元接收低速业务数据，将其光/电变换；数据业务物理层接口单元对数据业务编解码及PCS层检测。本发明在实现对低速业务收敛汇聚的同时实现了不同路由器间的端口速率适配，提高了核心站点路由器端口的使用效率，降低了投资成本。

Description

一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统。

背景技术

现有技术中，数据业务的分布模式如图1所示，主要由三层网络组成，包括接入层、业务控制层和核心出口层。其中，接入层实现对各种服务业务的接入和处理；业务控制层实现对业务的汇聚收敛、交换及处理，业务最终通过核心层的核心路由器和省际一级网络连接。随着业务容量的飞速发展，数据设备的端口速率不断提高，例如以太网由125Mb/s的FE(快速以太网)增加到1.25Gb/s的GE(1000M传输速率的以太网)，目前10.3125Gb/s的10GE业务在核心站点已规模商用。存储网的FC(光纤通道)业务速率由1G扩展到2G，目前4G FC交换机也已商用，10GFC端口速率也已提出应用需求。

在图1中的数据业务组网分布图中，核心路由器CR-1/2/3/4都是高端路由器，端口速率多为10GE，而业务控制层的路由器端口多为1.25Gb/s的GE端口，因而在数据设备通过光纤直连方式组网时，必须在核心路由器设备上配置下行的GE端口，以实现和业务控制层路由器端口的连接，而上行路由器端口采用10GE端口。这样，核心站点高端路由器必须为下行多个低速GE端口留出插卡空间以实现和业务控制层的路由器对接，但大量的GE端口将占用高端路由器大量的槽位，降低了端口及槽位的使用效率，如果要节省高端路由器的插卡槽位，则需要额外增加GE端口的路由器进行端口收敛，导致投资成本的增加。同时光纤直连的方式在光纤利用率、长距离传输等方面都存在较大缺陷，因而采用WDM设备(波分复用设备)承载数据业务已经是业界的组网趋势。

WDM波分复用是个能将一个(组)波长分成许多个波长的分波器，为了区别起见，能分出较少波长者称作CWDM(Coarse WDM)，分出波长密度较高者称作DWDM(Dense WDM，密集型波分设备)。

如图2所示通过DWDM设备对数据业务的承载，通过DWDM传输网络连接业务控制层和核心路由器，提供大容量的传输通路，同时，为了提高WDM传送网的波长利用率，在DWDM设备上通过对数据业务汇聚的模式进行接入。

DWDM设备对数据业务的承载已经经历了由传统的单波长承载到业务汇聚模式的演变，如图3所示：

数据业务透明承载模式：业务占用一个波长，透明传输、非介入性监测、低速业务波长利用率低，收发端口类型相同。

数据业务汇聚承载模式：多个低速数据业务汇聚传输、业务性能监测、提高波长利用率，收发端口类型相同。

可以看出，以上两种模式在发端和收端的端口类型相同，只解决了业务的承载传输问题，无法解决光纤直连情况下核心站点路由器端口使用效率低及投资成本的问题。如图4所示为多个一般站点的SR(业务路由器)向核心站点的CR(核心路由器)传输GE业务的示意图，在一般站点，SR路由器为GE端口，通过WDM设备将多个GE业务汇聚后传输到核心站点，CR路由器需要接收多个GE业务，这样CR路由器上需要留出大量的GE端口插卡，浪费路由器插卡空间，无法充分、高效利用高端路由器所提供的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统，在实现对业务收敛汇聚的同时实现不同路由器间的端口速率适配，提高核心路由器端口利用率，降低投资成本。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统，所述系统包括光分插复用器设备和光终端复用设备；

所述光分插复用器设备包括依次相连的低速业务接入单元、数据业务物理层接口单元、第一光传送网成帧单元、第一光模块单元；

所述光终端复用设备包括依次相连的第二光模块单元、第二光传送网成帧单元、第二以太网交换单元、高速数据业务接口单元；

所述光分插复用器设备和光终端复用设备通过第一光模块单元与第二光模块单元相连；

所述低速业务接入单元用于接收业务路由器的低速业务数据，并对接入业务进行光/电变换；

所述数据业务物理层接口单元用于对数据业务进行编解码及PCS层检测；

所述第一光传送网成帧单元和第二光传送网成帧单元分别用于实现数据业务向光传送网帧结构的映射和解映射；

所述第一光模块单元和第二光模块单元分别用于实现数据业务的电/光变换和光/电变换；

所述第二以太网交换单元用于实现对数据业务的二层交换及解汇聚功能；

所述高速数据业务接口单元用于实现高速数据业务的电/光变换。

其中，所述光分插复用器设备还包括第一以太网交换单元，所述数据业务物理层单元和光传送网成帧单元通过此单元相连接，用于实现对数据业务的二层变换及汇聚功能。

其中，所述系统还包括集中交叉单元，与所述光分插复用器设备和光终端复用设备的各个单元分别相连，用于调度光分插复用器设备和光终端复用设备的各单元中通过背板方式传输来的信号。

其中，所述第一光模块单元和第二光模块单元为符合MSA300协议标准的接口为10GE端口的光模块。

其中，所述高速数据业务接口单元是接口为10GE端口的小型可插拔模块。

其中，所述光分插复用器设备中包括至少一个低速业务接入单元。

本发明具有如下有益效果：本发明通过在波分设备上对低速业务收敛汇聚的同时实现了不同路由器间的端口速率适配，提高了核心站点路由器端口的使用效率，降低了核心站点路由器端口适配的投资成本。

附图说明

图1为数据业务组网分布示意图；

图2为波分设备承载数据业务示意图；

图3是DWDM设备的数据业务透明承载模式示意图；

图4是DWDM设备的数据业务汇聚承载模式示意图；

图5是波分设备对数据业务的点到点汇聚传输示意图；

图6是本发明的业务组网示意图；

图7是基于波分设备实现数据业务端口适配的系统组成示意图；

图8是本发明实施例的业务分布组网示意图；

图9是本发明实施例的OADM设备组成示意图；

图10是本发明实施例的OTM设备组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明根据数据业务的分布特点并结合传送网承载数据业务的模式，提出了一种在DWDM设备上实现一般路由器和核心路由器间业务端口的适配方法，通过在波分设备上对低速业务收敛汇聚的同时实现不同路由器间的端口速率适配。

OADM(光分插复用器)和OTM(光终端复用设备)是DWDM系统中的两种节点类型，一般情况下业务较少的一般节点为OADM设备类型，而核心节点为OTM设备类型；

如图5和图6所示，在一般OADM节点，SR路由器输出的GE业务经过波分设备业务汇聚单板收敛汇聚后通过一个波长传送到核心OTM节点，OTM节点和高端路由器CR的接口为10GE端口，这样核心节点的高端路由器不需要考虑预留GE端口用于与SR进行连接，达到了端口统一为10GE、节省端口、提高效率的目的，而GE业务汇聚到10GE以及10GE端口的业务解汇聚由波分设备的业务汇聚处理单板完成相应的功能。

图7为本发明的系统结构图，该系统由OADM和OTM两设备组成。OADM设备包括低速业务接入单元(GbE Tranceiver)11、数据业务PHY(物理层)单元(GE PHY)12、以太网交换单元13、OTN成帧单元(OTNFramer)14、光模块单元(10G Transponder)15，这些单元依次相连；OTM设备包括光模块单元(10G Transponder)21、OTN成帧单元(OTNFramer)22、以太网交换单元23、高速数据业务接口单元(10G Transiver)24，这些单元依次相连。OADM设备和OTM设备通过各自的光模块单元相连接。其中，各单元的功能如下：

低速业务接入单元11：实现对接入业务光/电变化，并实现物理性能检测；

数据业务PHY接口单元12：实现数据业务的编解码及PCS层检测；

以太网交换单元13/以太网交换单元23：实现对数据业务的二层交换、汇聚功能、解汇聚功能；

OTN成帧单元14/OTN成帧单元22：实现业务向OTN帧结构的映射解映射及相关开销生成检测；

光模块单元15/光模块单元21：实现业务线路侧的光/电/光变换及时钟提取、性能检测；

高速数据业务接口单元24：实现高速数据业务侧的光/电/光变换及性能检测；

OADM设备主要实现一般节点低速路由器端口的业务接入和适合线路传输的OTN(光传送网)成帧封装，同时能够实现以太网业务的二层交换功能，可实现端口的交换与环回，并通过OTN成帧后由10G光模块实现WDM侧线路侧接口，可实现长距离传输，其中虚框内的以太网交换单元可以省略。

OTM设备主要用于实现与核心节点路由器的接口功能，将WDM线路侧接口的信号解帧后恢复出高速路由器业务接口。如果OADM设备不包含以太网交换部分，则OTN解帧后主要为GE低速信号，通过以太网交换模块实现GE低速数据业务复用为高速数据业务并支持反向解复用功能，最终输出10GE高速信号，该元件的接口与核心路由器高速端口可直接互联。如果OADM设备中包含以太网交换部分，则OTN解帧后输出为10GE高速信号，这时OTM中的以太网交换芯片为直通模式，最终输出10GE高速信号，该元件的接口与核心路由器高速端口直接互联；

同时，该系统还包括集中交叉单元，与OADM设备和OTM设备中的各单元分别相连，可支持通过背板实现信号传输的方式，当信号通过背板传输时，可以通过集中交叉单元实现对业务的调度。如图7所示，OADM中以太网交换单元13输出后信号通过背板的方式传输到集中交叉单元，该集中交叉单元将信号调度后再通过OTN成帧处理及10G光模块电光变换输出，此时，OTN成帧单元14/光模块单元15组成单元完成该功能；同理，OTM中也可以接收背板的信号，然后经过二层交换汇聚实现10GE端口输出。

图8所示为本发明的一个实施例，在一个实际组网环境中，网络共有6个节点，其中一个核心HUB节点，其它5个节点A/B/C/D/E为一般业务节点，在核心HUB节点业务设备为10GE路由器设备，在一般业务节点业务量较小因而配置为GE路由器，每个一般节点向核心节点传输2路GE业务，需要传输设备完成业务的传送。

根据网络业务分布需求，本实施例中OADM和OTM设备的组成分别如附图9、附图10所示。其中，数据业务的PHY层处理通过FPGA实现，高速数据业务接口单元采用的是10GE XFP(小型可插拔模块)，OTN成帧单元采用的是VSC^***芯片。OADM中直接将数据业务通过FPGA处理后经过GPF封装，然后将多路业务通过OTN成帧芯片进行成帧处理，再由符合MSA300协议标准的10G光模块变换后输出线路信号为OTU2的光信号；OTM中的FPGA单元采用相同的算法将业务从10G OTN信号中恢复为GE信号，再通过二层交换处理单元将GE业务交换汇聚为10GE信号，通过10GE接口单元与核心路由器的10GE路由器端口连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节省核心路由器端口的业务汇聚系统，其特征在于，所述系统包括光分插复用器设备和光终端复用设备；

所述光分插复用器设备包括依次相连的低速业务接入单元、数据业务物理层接口单元、第一光传送网成帧单元、第一光模块单元；

所述光终端复用设备包括依次相连的第二光模块单元、第二光传送网成帧单元、第二以太网交换单元、高速数据业务接口单元；

所述光分插复用器设备和光终端复用设备通过第一光模块单元与第二光模块单元相连；

所述低速业务接入单元用于接收业务路由器的低速业务数据，并对接入业务进行光/电变换；

所述数据业务物理层接口单元用于对数据业务进行编解码及PCS层检测；

所述第一光传送网成帧单元和第二光传送网成帧单元分别用于实现数据业务向光传送网帧结构的映射和解映射；

所述第一光模块单元和第二光模块单元分别用于实现数据业务的电/光变换和光/电变换；

所述第二以太网交换单元用于实现对数据业务的二层交换及解汇聚功能；

所述高速数据业务接口单元用于实现高速数据业务的电/光变换。

2.如权利要求1所述的节省核心路由器端口的业务汇聚系统，其特征在于，所述光分插复用器设备还包括第一以太网交换单元，所述数据业务物理层单元和光传送网成帧单元通过此单元相连接，用于实现对数据业务的二层变换及汇聚功能。

3.如权利要求1或2所述的节省核心路由器端口的业务汇聚系统，其特征在于，所述系统还包括集中交叉单元，与所述光分插复用器设备和光终端复用设备的各个单元分别相连，用于调度光分插复用器设备和光终端复用设备的各单元中通过背板方式传输来的信号。

4.如权利要求1或2所述的节省核心路由器端口的业务汇聚系统，其特征在于，所述第一光模块单元和第二光模块单元为符合MSA300协议标准的接口为10GE端口的光模块。

5.如权利要求1或2所述的节省核心路由器端口的业务汇聚系统，其特征在于，所述高速数据业务接口单元是接口为10GE端口的小型可插拔模块。

6.如权利要求1或2所述的节省核心路由器端口的业务汇聚系统，其特征在于，所述光分插复用器设备中包括至少一个低速业务接入单元。

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