CN101674497B - 一种光信道数据单元的大容量交叉的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光信道数据单元的大容量交叉的方法及装置，属于光通信技术领域，该方法包括：从光传送网中解映射出光信道数据单元ODU业务，并将ODU业务异步映射到高阶虚容器级联VC4-XC结构中；将VC4-XC中的ODU业务分割映射并封装进多条TFI-5总线结构中；最后，对封装后的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉，从而可实现超大容量的ODUK业务的交叉连接，并且由于OTN业务映射到系统同步总线，可以实现ODU业务的无损伤保护倒换。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种在OTH(Optical TransportHierarchy，光传送体系)中光信道数据单元(Optical channel Data Unit、ODU)的大容量交叉的方法及装置。
背景技术
光传送体系是在SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)之后的新一代的标准化的数字传输体系，主要是为了满足爆炸式数据带宽而发展成的一种透明传送体系，可以满足骨干网层面ODU调度要求。ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组)G.709中将ODU分为ODU1、ODU2和ODU3。OTN(Optical Transport Network，光传输网)网络基于ODUK(K＝1、2、3)进行调度，实现ODUK的交叉连接功能。
下面简单介绍现有技术中如何实现ODUK的交叉连接功能。
现有技术一：ODUK的交叉连接功能是通过异步交叉连接来实现，也就是把ODU1、ODU2和ODU3三个不同速率的信号通过三个不同交叉矩阵进行调度，矩阵之间通过时分复用解复用进行耦合，可以完成基于ODU1、ODU2和ODU3的颗粒交叉。由于ODU是异步交叉，而目前异步交叉芯片还不成熟，因此还不能提供基于ODU1、ODU2和ODU3大颗粒超大容量的异步交叉芯片。并且采用异步方式，在进行主备倒换时还会对业务造成损失，由于这种交叉只是基于ODU颗粒交叉，只能用在OTN调度，不能对SDH业务进行兼容调度，从而不利于SDH到OTN的平滑升级和兼容。
现有技术二：采用光同步数字传送体系的交叉连接装置来实现OTN的交叉，首先将OTN业务异步映射进ITU-T G7.07规定的VC4-XC(virtualconcatenation)虚级联结构中，再将VC4-XC映射进同步系统总线中，通过系统时钟同步，并利用光同步数字交叉连接设备行将ODU业务进行捆绑交叉。这种技术存在的问题是ODU1业务的速率是STM-17(17级同步传输模块)，要通过光同步数字传送体系的交叉连接装置来实现OTN的交叉，需要先将ODU1映射到STM-17，然后再将STM-17解映射到STM-1(1级同步传输模块)速率进入交叉芯片进行交叉。这样会导致设备成本上升，同时不利于实现ODU大容量交叉。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种光信道数据单元的大容量交叉的方法及装置，实现超大容量的ODUK业务的交叉连接，同时由于OTN业务映射到系统同步总线，可以实现ODU业务的无损伤保护倒换。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供一种光信道数据单元的大容量交叉的方法，所述方法包括：
从光传送网中解映射出光信道数据单元ODU业务，并将所述ODU业务异步映射到高阶虚容器级联VC4-XC结构中；
将所述VC4-XC结构中的所述ODU业务分割映射并封装进多条TFI-5总线结构中；
对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
优选地，所述对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉的步骤具体为：
将封装后的所述总线结构按照VC4进行数据流分割，并将分割后的数据流按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
优选地，所述ODU业务包括：ODU1业务和ODU2业务；
所述将所述ODU业务异步映射到VC4-XC中的步骤包括：将所述ODU1业务异步映射到VC4-17C中；将所述ODU2业务异步映射到VC4-68C。
优选地，所述分割映射指分割映射为10行16列的总线结构；
所述封装进多条TFI-5总线结构中的步骤为：对分割映射后的总线结构按照TFI-52.488Gbps进行封装。
优选地，所述分割映射指分割映射为8行17列的总线结构；
所述封装进多条TFI-5总线结构中的步骤包括：对分割映射后的总线结构按照TFI-52.67Gbps进行封装；从封装后的TFI-52.67Gbps解映射出AU4。
本发明的实施例还提供一种光信道数据单元的大容量交叉的装置，所述装置包括：顺序连接的OTN业务处理模块、VC4-XC级联处理模块、TFI-5总线处理模块以及数字交叉连接模块，其中
所述OTN业务处理模块，用于从光传送网中解映射出ODU业务，；
所述VC4-XC级联处理模块，用于将所述ODU业务异步映射进VC4-XC结构中；
所述TFI-5总线处理模块，用于将所述VC4-XC结构中的ODU业务分割映射并封装到多条TFI-5总线结构中；
所述数字交叉连接模块，用于对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
优选地，所述数字交叉连接模块包括：数据流分割重组单元，用于将封装后的总线结构按照VC4进行数据流分割，并将分割后的数据流按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
优选地，所述装置还包括：设置在所述OTN业务处理模块和所述VC4-XC级联处理模块之间的FIFO寄存器，用于进行数据的缓存。
优选地，所述装置还包括系统时钟模块，用于提供同步总线信号。
上述技术方案中的至少一个技术方案具有如下有益效果：通过将ODU业务映射分割到多条TFI-5(TDM fabric to framer Interface，光网络互连论坛标准中定义的接口总线)总线结构中，实现了将ODU非标准速率同步映射到SDH的STM-16系统同步总线，直接可以进入STM-16接口同步交叉芯片交叉，同时提高整个系统交叉容量8倍以上。同时SDH业务可以直接同步映射到SDH的STM-16系统同步总线，满足SDH到OTN的平滑升级需要。
附图说明
图1为本发明的实施例中ODU的大容量交叉方法的流程图；
图2为本发明的实施例中TFI-5总线分割映射ODU1、ODU2业务示意图；
图3为本发明的实施例中TFI-5帧结构封装示意图；
图4为本发明的实施例中数据流分割示意图；
图5为本发明的实施例中ODU的大容量交叉装置的结构图。
具体实施方式
本发明的实施例提供一种光信道数据单元的大容量交叉的方法和装置，首先从OTN业务中解映射出ODU业务，并将ODU业务按照异步映射方式映射进VC4-XC中，然后将VC4-XC中的ODU业务分割映射进多条TFI-5总线结构中，可扩大8倍交叉容量，然后对封装进TFI-5总线业务再进行一级VC4业务分割，按照2bit(比特)分割模式可以扩大交叉容量4倍，最后采用交叉平面支持AU4(Administrative Unit指针管理单元)级别的同步交叉芯片按照ODU级颗粒捆绑交叉，由于系统侧采用STM-16速率和SDH相同的帧结构，可以实现ODU业务通过同步数字系统交叉调度，SDH业务也可以通过该总线直接交叉调度，因此可实现SDH业务和OTN业务统一调度，满足SDH到OTN平滑升级。
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细地说明。在此，本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。如图1所示，为本发明的实施例中ODU的大容量交叉方法的流程图，具体步骤如下：
步骤101、从OTN(光传送网)中解映射出ODU业务，并将ODU业务异步映射到VC4-XC结构中；
在本实施例中，OTN业务支持2路OTU2业务处理，OTN业务经过处理以后可为2路ODU2或者8路ODU1，可将ODU2业务异步映射进VC4-68C结构中，ODU1业务异步映射进VC4-17C结构中。
步骤102、将VC4-XC中的ODU业务分割映射进多条TFI-5总线结构中；
在本步骤中，将VC4-XC级联业务分割映射进多条TFI-5总线结构中，为了清楚说明，下面详细介绍分割映射的总线结构图。参见图2，该总线结构为10行16列的总线结构，也就是可将VC4-XC级联业务分割映射进10行16列总线中，这样每两列支持20C的容量，如果是ODU1的数据流，它的容量是17C。这样这种结构每两列可以映射一个ODU1，其中会空闲3C个字节。空闲的部分映射时候会填充塞入字节，反向解映射时候会去掉塞入字节。这种结构每8列可以映射一个ODU2，每个ODU2映射进这种结构时候会空闲12C个字节，空闲的部分映射时候会填充塞入字节，反向解映射时候会去掉塞入字节。
下面讲述级联业务对应里面的ODU1和ODU2业务映射进这种结构具体过程。本实施例中的OTN业务处理模块支持8个ODU1，这样第一个ODU1映射进这种结构第1列和第2列，第二个ODU1映射进这种结构第3列和第4列，第三个ODU1映射进这种结构第5列和第6列，第四个ODU1映射进这种结构第7列和第8列，第五个ODU1映射进这种结构第9列和第10列，第六个ODU1映射进这种结构第11列和第12列，第七个ODU1映射进这种结构第13列和第14列，第八个ODU1映射进这种结构第15列和第16列。其中映射级联业务VC4-17C时候，第一列按照从上到下映射1～10，第二列按照从上到下映射11～17，总共17C，剩下3C填充塞入字节。在本实施例中并不限制ODU1和ODU2的映射顺序。
对于ODU2数据流映射顺序第一个ODU2映射进前8列，第二个ODU2映射进后8列。每8列中VC4-68C映射顺序按照下面执行，第1列按照从上到下映射1～10第2列按照从上到下映射11～20，第3列按照从上到下映射21～30，第4列按照从上到下映射31～40，第5列按照从上到下映射41～50，第6列按照从上到下映射51～60，第7列按照从上到下映射61～68，剩下12C填充塞入字节。这样ODU1、ODU2业务被分配到十根TFI-5总线中去，交叉容量被扩大10倍。按照SDH中的STM-16速率相当于交叉容量被扩大8倍。
步骤103、对TFI-5总线结构中的总线信号进行封装，并将封装后的总线信号按照VC4进行数据流分割；
在本步骤中，对TFI-5总线结构按照TFI-52.488Gbps Frame Format帧结构进行封装，参见图3，将步骤102中的16列10行总线结构每行封装进一根TFI-52.488Gbps Frame Format格式的总线。由于每行是16列，容量是16C，刚好映射进TFI-52.488Gbps Frame Format帧结构中的净荷部分。TFI-52.488Gbps Frame Format帧结构的通道开销部分插入0，TFI-52.488Gbps FrameFormat帧结构的指针部分固定为522，TFI-52.488Gbps Frame Format帧结构段开销部分除了帧头，B1开销部分，其它可以插入我们需要传递的开销字节。开销字节可以传递保护倒换需要的信息，可以传递净荷的业务告警信息。这样封装以后的TFI-5总线速率STM-16，可以和SDH兼容同步。由于净荷是按照AU4这种形式，进入交叉单元可以和SDH业务一样以AU4颗粒交叉。只需要把ODU业务按照AU4进行捆绑就可以完成ODU业务的交叉。当然在本实施例中，TFI-5总线结构还可以按照其他结构封装，比如按照2.67Gbps封装，但由于SDH的标准速率是2.488Gbps，按照2.488Gbps可以直接和SDH兼容，可以直接用支持SDH交叉连接设备。如果采用非标准SDH速率，需要单独开发对接的交叉芯片。
由上述可知，在本实施例中TFI-5总线结构也可按照2.67Gbps封装，此时需先将ODU业务分割映射为8行17列结构，然后再按照TFI-52.67Gbps进行封装。并且若要按照AU4颗粒进行捆绑交叉的话，还需要先从TFI-52.67Gbps解映射出AU4，再对封装好的TFI-5总线结构中的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
并且，为了进一步扩大交叉容量，可以对TFI-5总线数据流按照VC4进行分割，分割方式按照图4所示实现，分割以后交叉可以扩大交叉容量的4倍。该分割步骤为可选步骤。
步骤104、将分割后的数据流按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
由上述的技术方案可知，通过将ODU业务映射分割到多条TFI-5总线结构中，实现了将ODU非标准速率同步映射到SDH的STM-16系统同步总线，直接可以进入STM-16接口同步交叉芯片交叉，同时通过分割以后可以提高整个系统交叉容量8倍以上。
为了实现上述的方法实施例，本发明的其他实施例还提供一种光信道数据单元的大容量交叉的装置。另需首先说明的是，由于下述的实施例是为实现前述的方法实施例，故该装置中的模块都是为了实现前述方法的各步骤而设，但本发明并不限于下述的实施例，任何可实现上述方法的装置都应包含于本发明的保护范围。并且在下面的描述中，与前述方法相同的内容在此省略，以节约篇幅。
如图5所示，为本发明的实施例中ODU的大容量交叉装置的结构图，该装置包括：OTN业务处理模块、VC4-XC级联处理模块、TFI-5总线处理模块、用于提供同步总线信号的系统时钟模块、数据流分割重组模块数字交叉连接模块，其中
OTN业务处理模块，用于从光传送网中解映射出ODU业务；
OTN业务处理模块支持2路OTU2业务处理，经过处理后业务为2路ODU2或者8路ODU1，将ODU2业务映射进VC4-68C结构中，ODU1业务映射VC4-17C结构中。
VC4-XC级联处理模块，用于将ODU业务异步映射进VC4-XC级联结构中；
TFI-5总线处理模块，用于将VC4-XC级联处理模块中的ODU业务分割映射并封装进多条TFI-5总线结构中，映射VC4-17C结构见图2，该结构为16列10行。在对应ODU1业务时候1、2列，3、4列，5、6列，7、8列，9、10列，11、12列，13、14列，15、16列每两列可以映射一个VC4-17C业务。映射顺序为从第一列开始从上到下顺序，第一列完了以后映射第二列，最后3C填入塞入字节。对于ODU2业务前面8列映射第一个VC4-68C，后面8列映射另外一个VC4-68C。映射顺序从第一列开始，从上到下，映射完一列再映射另外一列，最后12C填入塞入字节。通过该结构分割映射，每个ODU业务被分割到不同TFI-5总线，进入不同交叉芯片交叉，交叉完再实现重组，这样可以把交叉容量至少扩大8倍以上。
再按照TFI-52.488Gbps Frame Format帧格式对TFI-5总线处理模块中的分割映射后总线信号进行封装，其中级联业务封装进净荷部分，其中开销部分可自定义自己要用的开销，可以进行TFI5总线告警，误码检测，可以传递OTN告警信息用来倒换，以及用来板间通讯用。
数字交叉连接模块，用于对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
在本发明的实施例中，该数字交叉连接模块包括：数据流分割重组单元，用于对TFI-5封装后的总线信号按照VC4进行数据流分割，主要用来进一步扩大交叉容量，同时可以根据需要增加保护倒换模块，用来进行TFI-5总线无损伤倒换。；
该装置还包括：FIFO寄存器和系统时钟模块，其中FIFO寄存器设置在OTN业务处理模块和VC-XC联级处理模块之间，用于进行数据的缓存，而系统时钟模块则用于给上述模块提供同步总线信号。
数据流分割单元分割后的数据流进入交叉连接平面，完成ODU数据流捆绑交叉。交叉平面由40块320G交叉芯片组成，交叉芯片之间不需要级联，直接输入任意ODU交叉到任意输出ODU。很容易用现有交叉芯片完成。通过以上过程和反向过程，交叉平面单片交叉芯片采用320G容量，最大可以完成10T容量业务的调度交叉处理。
由上述技术方案可知，本发明有以下几个优点：
一、通过将VC4-XC级联业务分割映射到多条TFI-5总线结构，使整个系统交叉容量按照单片交叉芯片320G计算，能用4片交叉芯片组成一个交叉平面实现320G×8×4＝10T的交叉容量。解决了超大容量的OTN业务如何让交叉调度的问题；
二、系统侧采用STM-16速率和SDH相同的帧结构。可以实现ODU业务通过同步数字系统交叉调度，SDH业务也可以通过该总线直接交叉调度，因此该系统实现了SDH和OTN业务统一调度，同时兼容SDH和OTN两种系统，满足SDH到OTN平滑升级；
三、系统总线按照OIF-TFI-5-01.0—2003.9.16标准实现，交叉芯片采用现有支持AU4颗粒的同步数字交叉芯片，使系统经济容易实现；
四、系统总线可以进行告警误码检测，同时系统总线开销字节部分可以传递ODU业务告警信息和板间通信信息，增加保护倒换模块后可以实现TFI-5业务的保护倒换需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种光信道数据单元的大容量交叉的方法，其特征在于，所述方法包括：
从光传送网中解映射出光信道数据单元ODU业务，并将所述ODU业务异步映射到高阶虚容器级联VC4-XC结构中；
将所述VC4-XC结构中的所述ODU业务分割映射并封装进多条TFI-5总线结构中；
对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照指针管理单元AU4颗粒进行捆绑交叉。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照AU4颗粒进行捆绑交叉的步骤具体为：
将封装后的所述总线结构按照VC4进行数据流分割，并将分割后的数据流按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ODU业务包括：ODU1业务、ODU2业务和ODU3业务；
所述将所述ODU业务异步映射到VC4-XC中的步骤包括：
将所述ODU1业务异步映射到VC4-17C中；将所述ODU2业务异步映射到VC4-68C。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分割映射指分割映射为10行16列的总线结构；
所述封装进多条TFI-5总线结构中的步骤为：
对分割映射后的总线结构按照TFI-52.488Gbps进行封装。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分割映射指分割映射为8行17列的总线结构；
所述封装进多条TFI-5总线结构中的步骤包括：
对分割映射后的总线结构按照TFI-52.67Gbps进行封装；
从封装后的TFI-52.67Gbps解映射出AU4。
6.一种光信道数据单元的大容量交叉的装置，其特征在于，所述装置包括：顺序连接的OTN业务处理模块、VC4-XC级联处理模块、TFI-5总线处理模块以及数字交叉连接模块，其中
所述OTN业务处理模块，用于从光传送网中解映射出ODU业务，；
所述VC4-XC级联处理模块，用于将所述ODU业务异步映射进VC4-XC结构中；
所述TFI-5总线处理模块，用于将所述VC4-XC结构中的ODU业务分割映射并封装到多条TFI-5总线结构中；
所述数字交叉连接模块，用于对封装后的TFI-5总线结构中的总线信号按照指针管理单元AU4颗粒进行捆绑交叉。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数字交叉连接模块包括：
数据流分割重组单元，用于将封装后的总线信号按照VC4进行数据流分割，并将分割后的数据流按照AU4颗粒进行捆绑交叉。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述OTN业务处理模块和所述VC4-XC级联处理模块之间的FIFO寄存器，用于进行数据的缓存。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括系统时钟模块，用于提供同步总线信号。
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