CN101146240A - 一种共享总线的分布式交叉装置 - Google Patents

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CN101146240A CNA2007101522329A CN200710152232A CN101146240A CN 101146240 A CN101146240 A CN 101146240A CN A2007101522329 A CNA2007101522329 A CN A2007101522329A CN 200710152232 A CN200710152232 A CN 200710152232A CN 101146240 A CN101146240 A CN 101146240A
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Abstract

本发明公开一种共享总线的分布式交叉装置，由多个业务单板组成，其特征在于，每个业务单板之间通过其内部分布式空分交叉矩阵模块与外部交叉共享总线两两连接，业务单板包括：空分交叉矩阵模块、客户业务处理模块、线路业务处理模块。所述共享总线，用于连接各个业务单板的空分交叉矩阵模块，各个业务单板的业务信号通过其空分交叉矩阵模块可以调度到该共享总线上传输到另外一个业务单板的空分交叉矩阵模块上。本发明由于采取了新型的共享总线和分布式空分交叉技术，降低了对空分交叉芯片容量的要求，减少背板总线数目，简化背板总线的设计，提高系统业务单板数量和接入业务数量，取得降低系统成本的进步，简化装置的结构和复杂性，节省开发时间。

Description

一种共享总线的分布式交叉装置
技术领域
本发明涉及一种共享总线的分布式空分交叉装置，尤其涉及光传输领域的业务的交叉调度技术。
背景技术
当前，传输设备接入的客户业务种类和数量都大量增加，同时传输组网复杂性也有很大提高，这就要求传输设备能够灵活的支持客户业务的上下和灵活的调度能力已及完善的保护功能。实现这些功能通常需要采用交叉设备，利用交叉设备来提供业务的交叉调度以及保护倒换功能，具备交叉单元的传输设备通常采用集中式交叉矩阵，各个业务接入单板和线路单板的业务信号经处理后，通过子架背板总线与集中交叉单元连接，业务接入板和线路单板会有多种类型和较多的数量，插在子架上的业务槽位上，交叉单元插在固定的交叉板槽位处，所有的业务调度都是通过交叉单元的交叉矩阵来实现的，出于可靠性的要求，通常要求交叉单元自身做1+1热本分，当一个交叉单元出现故障后，业务能够自动切换到另一个交叉单元中。
如图1所示，是传统集中交叉方式的传输设备架构框图，在一个子架中一般会配置两块交叉单元002和003，一块作主用交叉单元002，一块作备用交叉单元003，两块板子是完全一样的，客户业务接入单元001的数量根据客户业务信号的数量配置，可配置多块，线路单元004也可配置多块，任何一个客户业务接入单元001都和主用与备用交叉单元间各有多个高速数据通道，这些高速通道通过高速背板来实现，把与主用交叉单元002的连接通道称作工作通道，而把与备用交叉单元的连接通道称作保护通道，客户业务接入单元001可以根据需要在工作通道和保护通道间进行切换。两个交叉单元之间具有主备倒换控制逻辑，用于实现两个交叉单元间的主用和备用的倒换控制。任何一个线路单元004也和主用与备用交叉单元间各有多个高速数据通道，这些高速通道通过高速背板来实现，把与主用交叉单元002的连接通道称作工作通道，而把与备用交叉单元003的连接通道称作保护通道，线路单元004可以根据需要在工作通道和保护通道间进行切换。客户业务接入单元001和线路单元004通过高速背板与交叉单元002、003连接，交叉单元002、003可以灵活的对这些高速连接进行交叉和调度。
由上所述集中式交叉体系的结构特点，不难发现其有如下缺点：
由于交叉单元采用1+1备份方式，因此需要占用两个槽位，而且位置必须固定，减少了宝贵的业务单板的槽位数量和位置的灵活性。特别是在紧凑型的传输设备中，由于结构大小的限制，本身槽位适量就十分有限，如果采用集中交叉一下就要减少两个业务单板的安装位置，减少了业务接入的数量。
各个业务单板都必须通过背板信号与主用和备用交叉单元连接，信号数量众多，背板设计复杂。
交叉单元的交叉矩阵必须按本子架最大的交叉规模设置，因此交叉矩阵的规模巨大，成本很高。
综上所述，集中式交叉体系结构不适合这样的传输设备：紧凑型的传输设备，要求接入的业务数量尽可能多，而对交叉规模或业务调度能力要求不高，成本敏感的传输设备。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种共享总线的分布式交叉装置，以克服了现有集中交叉不能满足紧凑型传输设备的要求，解决了集中交叉的交叉单元占用宝贵的业务接入槽位的问题，减少了背板信号的数量，简化了背板的设计要求，同时降低了设备的成本。
为了实现上述问题，本发明提供了一种共享总线的分布式交叉装置，由多个业务单板组成，其特征在于，每个业务单板之间通过其内部分布式空分交叉矩阵模块与外部交叉共享总线两两连接，所述业务单板包括：空分交叉矩阵模块、客户业务处理模块、线路业务处理模块；其中，
所述空分交叉矩阵模块，用于接收所述客户业务处理模块和线路业务处理模块的输出信号，完成所在单板的业务信号的交叉调度；
所述客户业务处理模块，用于连接客户光信号并进行光/电和电/光变换和数据时钟处理，以及为不同的业务单板进行业务性能检测，产生信号给所述空分交叉矩阵模块；
所述线路业务处理模块，用于完成线路信号的成帧和解帧以及光/电和电/光变换，同时为不同的业务单板进行线路信号检测，产生信号给所述空分交叉矩阵模块；
所述共享总线，用于连接各个业务单板的空分交叉矩阵模块，各个业务单板的业务信号通过其空分交叉矩阵模块可以调度到该共享总线上传输到另外一个业务单板的空分交叉矩阵模块上。
本发明所述的装置，其中，所述业务单板进一步包括：
汇聚/解汇聚模块，连接所述客户业务处理模块和空分交叉矩阵模块，用于完成多个客户的业务信号与线路信号之间的汇聚和解汇聚，其中，当所述汇聚/解汇聚模块不进行汇聚和解汇聚操作时，所述线路信号与业务信号相对应。
本发明所述的装置，其中，进一步包括：所述每个业务单板上的空分交叉矩阵模块，其包括上下两个接口，分别连接到上下两段共享总线上，各个业务单板首尾串联形成一条共享总线。
本发明所述的装置，其中，所述共享总线，为闭环的环形总线或开放的链型总线。
其中，所述共享总线的上下两个接口带宽，为4×1.25G的带宽或4×2.5G的带宽。
本发明所述的装置，其中，所述客户业务处理模块，为SFP光模块；
所述空分交叉矩阵模块，为12×12的空分交叉芯片；
所述线路业务处理模块，为采用光传送网方式的线路业务处理模块。
其中，所述汇聚/解汇聚模块，进一步为采用通用帧处理程序方式来完成数据的封装和客户业务信号到线路信号的汇聚和解汇聚模块。
其中，所述业务单板中的客户业务处理模块至少为2个；所述业务单板中的线路业务处理模块至少为1个。
采用本发明所述装置，与现有技术相比，由于采取了新型的共享总线和分布式空分交叉技术，降低了对空分交叉芯片容量的要求，减少了背板总线数目，简化了背板总线的设计，提高了系统业务单板数量和接入业务数量，取得了降低系统成本的进步，简化了装置的结构和复杂性，节省了开发时间。
附图说明
图1是本发明实施例所述的传统集中交叉的传输设备架构图；
图2是本发明实施例所述的一种共享总线的分布式交叉装置组网拓扑结构图；
图3是本发明实施例所述的一种共享总线的分布式交叉装置原理框图；
图4是本发明实施例所述的GbE业务的分布式交叉调度装置原理框图；
图5是本发明实施例所述的SDH业务的分布式交叉调度装置原理框图。
具体实施方式
本发明在这里提供了一种共享总线的分布式交叉装置，本发明非常适合那些对于要求业务调度能力不是非常高、设备尺寸有限、接入业务数量多，成本低廉的传输设备的使用。以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图2所示，是本使用发明装置的传输设备组网的拓扑结构，多个业务单板通过其内部分布式交叉模块与外部交叉总线两两连接，各个业务单板共享交叉总线带宽，业务调度通过分布交叉模块和交叉总线在各个业务单板之间进行。
如图3所示，是图2所示的本发明的详细原理框图，各个业务单板结构相同，下面仅描述一个业务板的组成：
客户业务处理模块1101，其作用是连接客户光信号并进行光/电和电/光变换和数据时钟处理，以及进行业务性能检测。当一个业务板有多个客户业务接入时，客户业务处理模块1101就有多个。
空分交叉矩阵模块1102，其作用是完成业务信号的交叉调度，其交叉规模根据实际需要确定。
汇聚解汇聚模块1103，其作用是完多个客户业务信号到线路信号的汇聚和解汇聚功能，此模块不是必须的，当不进行客户业务的汇聚和解汇聚时，线路信号就有多个，与客户业务数量一一对应。
线路业务处理模块1104，其作用是完成线路信号的成帧和解帧以及光/电和电/光变换，同时进行线路信号的检测。
共享总线2000，其作用是用于连接各个业务板的交叉矩阵，各个业务板的业务通过交叉矩阵可以调度到该总线上传输到另外一个业务单板的交叉矩阵上。每个业务板上的交叉矩阵分为上下两个接口，分别连接到上下两段共享总线上，各个业务板首尾串联形成一条总线(2000)。根据需要(2000)可以是闭环的环形总线，也可以是开放的链型总线。总线的信号线数目和每个信号线的最高速率根据需要可以有多种。
本装置各部分之间的关系：
客户业务处理模块1101接入，进行光/电和电/光变换、数据时钟处理，以及进行业务性能检测。然后将信号送入空分交叉矩阵模块1102。线路信号经线路处理模块1104，在此处进行线路信号的成帧和解帧以及光/电和电/光变换，同时进行线路信号的检测，然后将线路信号送入1103进行汇聚和解汇聚处理，经过汇聚和解汇聚处理的信号再与空分交叉矩阵模块1104连接。同时空分交叉矩阵模块1102通过其上下总线接口分别连接到共享总线2000，通过共享总线2000分别连接到业务单板1200和1n00。
业务单板的任何一个客户业务信号通过空分交叉矩阵模块可以调度到其他业务单板的线路上去，同时业务单板线路信号解汇聚出的信号也可以调度到任何其他业务单板的客户业务处输出。其中，总线上的业务单板数量可以是多个，空分交叉矩阵模块的大小根据实际业务调度需要确定，总线带宽指总线信号数目和单信号速率的乘积，其数目和速率也是根据业务速率和调度能力确定，在没有汇聚和解决要求的情况下，业务单板可以没有1103模块，此时线路信号数量与客户业务数量对应。共享总线2000可以是背板PCB走线，可以是其他形式，比如高速电缆连接。
下面结合附图，基本按照附图的顺序对技术方案的实施作进一步的详细描述：
实施例一：GbE业务的分布式交叉调度装置：
如图4所示，介绍了GbE业务的分布式交叉调度装置的实施例，往下描述具体的装置。
本实施例中由4块结构相同的业务单板组成，每个业务单板具备两个GbE客户接口，客户业务处理模块3101采用SFP(Small Form-factorPluggable)光模块连接客户信号，空分交叉矩阵模块3102采用12×12的空分交叉芯片，分别与3101、3103和2100连接，每个交叉信号的速率为1.25G，共享总线上下接口带宽分别为4×1.25G的带宽，为封闭环形总线。汇聚/解汇聚模块3103采用GFP(通用帧处理程序，Generic FramingProcedure)方式来完成数据的封装和客户业务信号到线路信号的汇聚和解汇聚功能。线路业务处理模块3104采用OTN(光传送网)方式，完成线路信号的成帧和解帧，线路接口信号为OTU1。
图4中，虚线箭头所示为一种业务调度方式的例子：3101接入的客户业务1通过空分交叉矩阵模块3102交叉到2100总线的下端口，并连接到3202，通过交叉后3202将业务1继续下送到2100并连接到3302，通过再次交叉后将业务1送给3303，业务1与业务6汇聚后送给3304并发送到线路C上，反向接汇聚过程与上述过程相逆。
同理，业务3通过3202交叉到2100上端口并连接到3102，通过再次交叉后送给3103，在这里与业务2汇聚后送给3104并发送到线路A上，反向接汇聚过程与上述过程相逆。
业务5通过3302交叉到2100上端口并连接到3202，通过再次交叉后送给3203，在这里与业务4汇聚后送给3204并发送到线路B上，反向接汇聚过程与上述过程相逆。
客户业务7和8通过空分交叉矩阵模块3402后直通道3403，汇聚后送给3404并发送到线路D上，反向接汇聚过程与上述过程相逆。
实施例二：SDH业务的分布式交叉调度装置：
如图5所示，介绍了SDH业务的分布式交叉调度装置的实施例，往下描述具体的装置。
本实施例中由4块结构相同的业务单板组成，每个业务单板具备两个STM16客户接口，客户业务处理模块4101采用SFP光模块连接客户信号，空分交叉矩阵模块4102采用12×12的空分交叉芯片，分别与4101、4103和2200连接，每个交叉信号的速率为2.5G，共享总线上下接口带宽分别为4×2.5G的带宽，为封闭环形总线。此分布交叉装置中没有汇聚解汇聚部分，仅有STM16业务监测部分4103，在完成性能检测后将信号送给线路业务处理4104，4104采用OTN(光传送网)方式，完成线路信号的成帧和解帧，线路接口信号为OTU1，每个业务单板有两个线路接口。
图5中，虚线箭头所示为一种业务调度方式的例子：4101接入的客户业务1通过空分交叉矩阵模块4102进行广播，分成两路，分别送给4103和2200总线的下端口，在4103处完成性能检测后送给4104并发送到线路A上，另一路信号交叉到4202处，并再次交叉后送给4203，4203在送给4204并发送到线路C上，反向接汇聚过程与上述过程相逆，但在4102处要对线路C和线路A来的信号进行选收，选择信号质量好的一路信号送给4101并发送到客户接口1上。
同理，客户业务5、6、7、8的交叉调度通上述方法，分别被调度到线路G、H、E、F上。客户业务2、4没有做调度，直通后送到对应的线路接口B、D上，客户接口3由于被客户业务1信号占用，不能接入客户业务。
采用上述本发明实施例1，2所述装置，与现有技术相比，由于采取了新型的共享总线和分布式空分交叉技术，降低了对空分交叉芯片容量的要求，减少了背板总线数目，简化了背板总线的设计，提高了系统业务单板数量和接入业务数量，取得了降低系统成本的进步，简化了装置的结构和复杂性，节省了开发时间。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种共享总线的分布式交叉装置，由多个业务单板组成，其特征在于，每个业务单板之间通过其内部分布式空分交叉矩阵模块与外部交叉共享总线两两连接，所述业务单板包括：空分交叉矩阵模块、客户业务处理模块、线路业务处理模块；其中，
所述空分交叉矩阵模块，用于接收所述客户业务处理模块和线路业务处理模块的输出信号，完成所在单板的业务信号的交叉调度；
所述客户业务处理模块，用于连接客户光信号并进行光/电和电/光变换和数据时钟处理，以及为不同的业务单板进行业务性能检测，产生信号给所述空分交叉矩阵模块；
所述线路业务处理模块，用于完成线路信号的成帧和解帧以及光/电和电/光变换，同时为不同的业务单板进行线路信号检测，产生信号给所述空分交叉矩阵模块；
所述共享总线，用于连接各个业务单板的空分交叉矩阵模块，各个业务单板的业务信号通过其空分交叉矩阵模块可以调度到该共享总线上传输到另外一个业务单板的空分交叉矩阵模块上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述业务单板进一步包括：
汇聚/解汇聚模块，连接所述客户业务处理模块和空分交叉矩阵模块，用于完成多个客户的业务信号与线路信号之间的汇聚和解汇聚，其中，当所述汇聚/解汇聚模块不进行汇聚和解汇聚操作时，所述线路信号与业务信号相对应。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：所述每个业务单板上的空分交叉矩阵模块，包括上下两个接口，分别连接到上下两段共享总线上，各个业务单板首尾串联形成一条共享总线。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享总线，为闭环的环形总线或开放的链型总线。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述共享总线的上下两个接口带宽，为4×1.25G的带宽或4×2.5G的带宽。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述客户业务处理模块，为SFP光模块；
所述空分交叉矩阵模块，为12×12的空分交叉芯片；
所述线路业务处理模块，为采用光传送网方式的线路业务处理模块。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述汇聚/解汇聚模块，进一步为采用通用帧处理程序方式来完成数据的封装和客户业务信号到线路信号的汇聚和解汇聚模块。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述业务单板中的客户业务处理模块至少为2个；所述业务单板中的线路业务处理模块至少为1个。
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