CN103338113A - 适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置和方法，涉及光纤通信领域，该装置包括控制单元、光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元和业务输出封装单元，控制单元分别与光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元相连，光输入单元包括若干光输入端口、若干分波器和若干高速电接口，光输出单元包括若干光输出端口、若干合波器和若干高速电接口，光输入单元通过若干高速电接口与业务输入封装单元相连，业务输出封装单元通过若干高速电接口与光输出单元相连。本发明能适配1～11Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s速率和协议的业务接入，减少了板卡的种类，降低了板卡的设计、生产、工程等一系列成本。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信领域，特别是涉及一种适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置和方法。
背景技术
随着业务需求的多样性和网络的发展，各种速率和协议的业务不断出现，目前骨干网传送的业务速率从1Gbit/s到100Gbit/s，业务包括以太网业务、SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）业务、OTN（Optical Transport Network，光传送网）业务、FC（FiberhomeChannel，光纤通道）业务、视频业务等。为了适配这些业务，网络设备需要不同种类的板卡进行适配，从而在一款设备中开展不同速率的业务。
目前的OTN和WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）设备通常有以下四种板卡：
（1）GE（Gigabit Ethernet，千兆以太网）和SDH的STM-16（Synchronous Transport Mode16，同步传送模式16）业务接入的低速板卡；
（2）10GE（10Gigabit Ethernet，万兆以太网）和SDH的STM-64（同步传送模式64）业务接入板卡；
（3）40Gbit/s以太网（40GE）和SDH的STM-256（同步传送模式256）业务接入板卡；
（4）100Gbit/s以太网（100GE）。
对于这些业务，针对不同的需求，采用了不同的交换方式，例如以太网业务采用分组交换方式，SDH业务采用VC（Virtual Container，虚容器）交换方式，OTN业务采用ODUk（Optical Channel Data Unit-k，光通路数据单元k）业务。在网络设备中，对于不同的速率、协议、交换方式的业务，需要不同的板卡，使得板卡种类较多，从而增加了板卡的设计、生产、工程等一系列成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置和方法，能够适配1～11Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s速率和协议的业务接入，减少了板卡的种类，从而降低了板卡的设计、生产、工程等一系列成本。
本发明提供的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，包括控制单元、光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元和业务输出封装单元，控制单元分别与光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元相连，光输入单元包括若干光输入端口、若干分波器和若干高速电接口，光输出单元包括若干光输出端口、若干合波器和若干高速电接口，光输入单元通过若干高速电接口与业务输入封装单元相连，业务输出封装单元通过若干高速电接口与光输出单元相连，其中：
控制单元，用于：根据网管下达的业务速率和协议配置信息，对光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元的工作模式进行配置：控制光输入单元和光输出单元进行光学路径的配置，并控制业务输入封装单元和业务输出封装单元的高速光接口方式、封装方式和协议处理方式，将不同速率的业务封装到不同的ODUk信号中，对数据业务执行ODUk封装后进行ODUk交叉，或者执行分组适配后进行分组交换，使本装置适配1～11Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s不同速率和协议的业务；
光输入单元，用于：将线路输入的业务转换为数字电信号，通过高速电接口送给业务输入封装单元进行处理，基于并行WDM方式传输的40Gbit/s或100Gbit/s业务，从第1～3个光输入端口输入，分别经第1～3个分波器分为4x10Gbit/s或者4x25Gbit/s的并行光信号；
业务输入封装单元，用于：将光输入单元送来的数字电信号封装到ODUk或者进行分组处理、并切割成信元后，送到背板进行交换；
业务输出封装单元，用于：将背板送来的信元进行识别后，区分是ODUK信号还是分组信号，如果是ODUK信号，将ODUk信号封装到第k个光传送单元OTUk信号中后送给光输出单元，k为正整数；如果是分组信号，对分组信号进行分组处理后，直接送给光输出单元，或者先封装到ODUk信号中、再封装到OTUk信号中，然后送给光输出单元；
光输出单元，用于：将业务输出封装单元输出的数字电信号转换为光信号，送到线路上输出，对于40Gbit/s或100Gbit/s业务，经第1～3个合波器将4x10Gbit/s或者4x25Gbit/s并行光信号转换为并行WDM信号，分别送到第1～3个光输出端口输出到线路。
在上述技术方案的基础上，所述光输入端口、光输出端口的数量为4、8、10、12、16、20或24。
在上述技术方案的基础上，所述光输入单元包括12个光输入端口、3个分波器、15个1x2光开关、12个光接收组件、1个模拟-数字信号适配输入模块和12个高速电接口，第1～3个光输入端口通过第13～15个1x2光开关与第1～3个1x2光开关相连，第13～15个1x2光开关还通过第1～3个分波器与第1～12个1x2光开关相连；第4～12个光输入端口直接与第4～12个1x2光开关相连，第1～12个1x2光开关分别与12个光接收组件相连，12个光接收组件均与模拟-数字信号适配模块输入相连，模拟-数字信号适配输入模块通过12个高速电接口与业务输入封装单元相连。
在上述技术方案的基础上，所述业务输入封装单元包括OTN成帧输入模块、分组处理输入模块和交叉适配输入模块，光输入单元中的模拟-数字信号适配输入模块通过12个高速电接口与业务输入封装单元中的OTN成帧输入模块相连，OTN成帧输入模块通过若干分组封装接口与分组处理输入模块相连，分组处理输入模块通过若干分组适配接口与交叉适配输入模块相连，OTN成帧输入模块还通过若干ODUk接口直接与交叉适配输入模块相连，交叉适配输入模块与背板相连。
在上述技术方案的基础上，所述业务输出封装单元包括交叉适配输出模块、分组处理输出模块和OTN成帧输出模块，业务输入封装单元中的交叉适配输入模块通过背板与业务输出封装单元中的交叉适配输出模块相连，交叉适配输出模块通过若干分组适配接口与分组处理输出模块相连，分组处理输出模块通过若干分组封装接口与OTN成帧输出模块相连，交叉适配输出模块还通过若干ODUk接口直接与OTN成帧输出模块相连，OTN成帧输出模块通过12个高速电接口与光输出单元相连。
在上述技术方案的基础上，所述光输出单元包括12个高速电接口、1个数字-模拟信号适配输出模块、12个光发射组件、15个1x2光开关、3个合波器和12个光输出端口，业务输出封装单元中的OTN成帧输出模块通过12个高速电接口与光输出单元中的数字-模拟信号适配输出模块相连，数字-模拟信号适配输出模块与12个光发射组件相连，12个光发射组件分别与第1～12个1x2光开关相连，第1～12个1x2光开关通过第1～3个合波器与第1～3个1x2光开关相连，第1～3个1x2光开关还通过第13～15个1x2光开关与第1～3个光输出端口相连，第4～12个1x2光开关还直接与第4～12个光输出端口相连。
本发明还提供一种基于上述装置的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入方法，包括以下步骤：
步骤S1、控制单元根据网管配置，识别输入信号速率和协议；
步骤S2：控制单元控制光输入单元的15个1x2光开关和模拟-数字信号适配输入模块：
对于1～10Gbit/s的信号，从光输入单元的第1～12个光输入端口中的任一个端口输入，当12个光输入端口中输入的全部是1～11Gbit/s业务时，每个1x2光开关均包括第一端口、第二端口和第三端口，控制单元控制光输入单元的第1～15个1x2光开关的第二端口、第三端口直通，使第1～12个光输入端口的业务直通到12个光接收组件转换为电模拟信号，模拟-数字信号适配输入模块对12个光接收组件输入的12路模拟信号独立进行处理，并输出独立的12路信号到12路高速电接口；
对于40Gbit/s或100Gbit/s信号，从光输入单元的第1～3个光输入端口中的任一个输入，当第1～3个光输入端口中输入的全部是40Gbit/s或100Gbit/s业务时，控制单元控制光输入单元的第1～15个1x2光开关的第一端口、第三端口直通，40Gbit/s或100Gbit/s业务通过分波器分波为4路10Gbit/s或4路25Gbit/s信号，送到光接收组件转换为电模拟信号，模拟-数字信号适配输入模块对12个光接收组件输入的12路模拟信号1～4、5～8、9～12分为3组并行处理，并输出3组4路10Gbit/s或者4路25Gbit/s的高速电接口信号；
如果业务是40G SDH、40GE或OTU3，模拟-数字信号适配输入模块将输出的4x10Gbit/s信号接口协议配置为STL256.4、XLAUI或光通路传送通道3.4OTL3.4；如果业务是100GE或OTU4，模拟-数字信号适配输入模块将输出的4x25Gbit/s信号接口协议配置为100G附加单元接口CAUI或光通路传送通道4.4OTL4.4；
步骤S3、控制单元控制业务输入封装单元的OTN成帧输入模块的处理方式，从而对不同的速率和协议采用不同的处理方式：
如果业务速率为1～11Gbit/s，业务输入封装单元根据单路信号的速率在OTN成帧输入模块中封装到不同速率的ODUk单元，对于1～1.25Gbit/s业务，封装到ODU0；对于1.25～2.5Gbit/s业务，封装到ODU1；对于2.5～9.953Gbit/s信号，封装到灵活的光通路数据单元ODUflex；对于9.953～11Gbit/s的信号，封装到ODU2；
如果业务速率为40Gbit/s或100Gbit/s，OTN成帧输入模块根据业务类型和速率，配置高速电接口协议以输入业务：如果业务是40GSDH、40GE或OTU3，接口协议配置为同步传送通道STL256.4、40G附加单元接口XLAUI或OTL3.4；如果业务是100GE或OTU4，接口协议配置为CAUI或OTL4.4；
对40G SDH、40GE或OTU3业务，OTN成帧输入模块将其封装到ODU3；对100GE或OTU4业务，OTN成帧输入模块将其封装到ODU4；
OTN成帧输入模块将封装后的ODU0/1/3/4/flex信号送到ODUk接口，输出到交叉适配输入模块转换成信元信号后送到背板进行交叉；
如果业务是GE、10GE、40GE或100GE，并且需要进行分组处理，OTN成帧输入模块将GE、10GE、40GE或100GE不进行任何处理直通到分组封装接口；对于GE或10GE业务，OTN成帧输入模块和分组处理输入模块将分组封装接口配置为单路工作模式；对于40GE或100GE，OTN成帧输入模块和分组处理输入模块将分组封装接口配置为4x10G的XLAUI或4x25Gbit/s的CAUI工作模式；
GE、10GE、40GE或100GE业务经分组处理输入模块处理后，送到交叉适配输入模块转换成信元信号后，送到背板进行交叉；
步骤S4：信元信号经背板交叉后送到业务输出封装单元的交叉适配输出模块，交叉适配输出模块判断信元信号中封装的是ODUk信号还是分组信号，如果是ODUk信号，交叉适配输出模块将该ODUk信号从ODUk接口输出；如果是分组信号，交叉适配输出模块将该分组信号从分组适配接口输出；
对于ODUk信号，ODUk信号输入到OTN成帧输出模块后，OTN成帧模块将ODUk直接封装到OTUk中输出到高速电接口，或者将ODUk中封装的10G SDH或者10GE解封装后输出到高速电接口；
对于分组信号，经分组处理输出模块处理后，分组处理输出模块和OTN成帧输出模块根据信号速率配置分组封装接口工作模式：对于GE和10GE信号，配置为单路工作模式；对于40GE或100GE配置为4x10Gbit/s的XLAUI或4x25Gbit/s的CAUI工作模式；OTN成帧输出模块收到分组处理输出模块送来的信号后，将其封装到OTUk信号送到高速电接口输出，或者将自身设为直通模式，将分组信号不进行任何处理送到高速电接口输出；
OTN成帧输出模块根据需要输出的业务速率配置高速电接口的工作模式：对于1～11Gbit/s的业务，将高速电接口工作模式配置为单路输出模式；对于40G SDH、40GE或OTU3业务，将高速电接口工作模式配置为4x10Gbit/s的STL256.4、XLAUI或OTL3.4；对于100GE或OTU4业务，将高速电接口工作模式配置为4x25Gbit/s的CAUI或OTL4.4；
步骤S5：业务信号经高速光接口输出到光输出单元，光输出单元中的高速电接口配置为与OTN成帧输出模块高速电接口相同的工作模式，将业务信号输入到数字-模拟信号适配输出模块，数字-模拟信号适配输出模块将OTN成帧输出模块输入的数字信号转换为光发送组件所需的模拟驱动信号，通过光发射组件将电信号转换为光信号；根据光信号的速率，对于1～11Gbit/s的信号，控制单元将光信号所经的1x2光开关配置为第二端口和第三端口接通，使得光信号从所经的1x2光开关的第二端口直通到第三端口，光信号从光发射组件的输出端直通到光输出端口；对于40Gbit/s或100Gbit/s速率，控制单元将光信号所经过路径上的1x2光开关配置为第一端口和第三端口接通，使得光信号从所经的1x2光开关的第一端口直通到第三端口，4x10Gbit/s或4x25Gbit/s光信号经合波器合波后在第1～3个光输出端口中的一个端口输出。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明能够适配1～11Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s速率和协议的业务接入，减少了板卡的种类，从而降低了板卡的设计、生产、工程等一系列成本。
附图说明
图1是本发明实施例中适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置的总体结构框图。
图2是本发明实施例中光输入单元的结构框图。
图3是本发明实施例中业务输入封装单元的结构框图。
图4是本发明实施例中业务输出封装单元的结构框图。
图5是本发明实施例中光输出单元的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，包括控制单元、光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元和业务输出封装单元，控制单元分别与光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元相连，光输入单元包括若干光输入端口、若干分波器和若干高速电接口，光输出单元包括若干光输出端口、若干合波器和若干高速电接口，光输入单元通过若干高速电接口与业务输入封装单元相连，业务输出封装单元通过若干高速电接口与光输出单元相连，其中：
控制单元，用于：根据网管下达的业务速率和协议配置信息，对光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元的工作模式进行配置：控制光输入单元和光输出单元进行光学路径的配置，并控制业务输入封装单元和业务输出封装单元的高速光接口方式、封装方式和协议处理方式，将不同速率的业务封装到不同的ODUk信号中，对数据业务执行ODUk封装后进行ODUk交叉，或者执行分组适配后进行分组交换，使本装置适配1～11Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s等不同速率和协议的业务；
光输入单元，用于：将线路输入的业务转换为数字电信号，通过高速电接口送给业务输入封装单元进行处理，基于并行WDM方式传输的40Gbit/s或100Gbit/s业务，从第1～3个光输入端口输入，分别经第1～3个分波器分为4x10Gbit/s或者4x25Gbit/s的并行光信号；
业务输入封装单元，用于：将光输入单元送来的数字电信号封装到ODUk或者进行分组处理、并切割成信元后，送到背板进行交换；
业务输出封装单元，用于：将背板送来的信元进行识别后，区分是ODUK信号还是分组信号，如果是ODUK信号，将ODUk信号封装到OTUk（Optical Transport Unit k，第k个光传送单元，k为正整数）信号中后送给光输出单元；如果是分组信号，对分组信号进行分组处理后，可以直接送给光输出单元，也可以先封装到ODUk信号中、再封装到OTUk信号中，然后送给光输出单元；
光输出单元，用于：将业务输出封装单元输出的数字电信号转换为光信号，送到线路上输出，对于40Gbit/s或100Gbit/s业务，经第1～3个合波器将4x10Gbit/s或者4x25Gbit/s并行光信号转换为并行WDM信号，分别送到第1～3个光输出端口输出到线路。
光输入端口、光输出端口的数量可以为4、8、10、12、16、20和24等，下面以12路光输入端口为例进行详细说明。
参见图2所示，光输入单元包括12个光输入端口、3个分波器、15个1x2光开关、12个光接收组件、1个模拟-数字信号适配输入模块和12个高速电接口，第1～3个光输入端口通过第13～15个1x2光开关与第1～3个1x2光开关相连，第13～15个1x2光开关还通过第1～3个分波器与第1～12个1x2光开关相连；第4～12个光输入端口直接与第4～12个1x2光开关相连，第1～12个1x2光开关分别与12个光接收组件相连，12个光接收组件均与模拟-数字信号适配模块输入相连，模拟-数字信号适配输入模块通过12个高速电接口与业务输入封装单元相连。
参见图3所示，业务输入封装单元包括OTN成帧输入模块、分组处理输入模块和交叉适配输入模块，光输入单元中的模拟-数字信号适配输入模块通过12个高速电接口与业务输入封装单元中的OTN成帧输入模块相连，OTN成帧输入模块通过若干分组封装接口与分组处理输入模块相连，分组处理输入模块通过若干分组适配接口与交叉适配输入模块相连，OTN成帧输入模块还通过若干ODUk接口直接与交叉适配输入模块相连，交叉适配输入模块与背板相连。
参见图4所示，业务输出封装单元包括交叉适配输出模块、分组处理输出模块和OTN成帧输出模块，业务输入封装单元中的交叉适配输入模块通过背板与业务输出封装单元中的交叉适配输出模块相连，交叉适配输出模块通过若干分组适配接口与分组处理输出模块相连，分组处理输出模块通过若干分组封装接口与OTN成帧输出模块相连，交叉适配输出模块还通过若干ODUk接口直接与OTN成帧输出模块相连，OTN成帧输出模块通过12个高速电接口与光输出单元相连。
参见图5所示，光输出单元包括12个高速电接口、1个数字-模拟信号适配输出模块、12个光发射组件、15个1x2光开关、3个合波器和12个光输出端口，业务输出封装单元中的OTN成帧输出模块通过12个高速电接口与光输出单元中的数字-模拟信号适配输出模块相连，数字-模拟信号适配输出模块与12个光发射组件相连，12个光发射组件分别与第1～12个1x2光开关相连，第1～12个1x2光开关通过第1～3个合波器与第1～3个1x2光开关相连，第1～3个1x2光开关还通过第13～15个1x2光开关与第1～3个光输出端口相连，第4～12个1x2光开关还直接与第4～12个光输出端口相连。
基于上述适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，本说明实施例还提供一种适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入方法，包括以下步骤：
步骤S1、控制单元根据网管配置，识别输入信号速率和协议；
步骤S2：控制单元控制光输入单元的15个1x2光开关和模拟-数字信号适配输入模块：
对于1～10Gbit/s的信号，从光输入单元的第1～12个光输入端口中的任一个端口输入，假设12个光输入端口中输入的全部是1～11Gbit/s业务，每个1x2光开关均包括第一端口、第二端口和第三端口，控制单元控制光输入单元的第1～15个1x2光开关的第二端口、第三端口直通，使第1～12个光输入端口的业务直通到12个光接收组件转换为电模拟信号，模拟-数字信号适配输入模块对12个光接收组件输入的12路模拟信号独立进行处理，并输出独立的12路信号到12路高速电接口；
对于40Gbit/s或100Gbit/s信号，从光输入单元的第1～3个光输入端口中的任一个输入，假设第1～3个光输入端口中输入的全部是40Gbit/s或100Gbit/s业务，控制单元控制光输入单元的第1～15个1x2光开关的第一端口、第三端口直通，40Gbit/s或100Gbit/s业务通过分波器分波为4路10Gbit/s或4路25Gbit/s信号，送到光接收组件转换为电模拟信号，模拟-数字信号适配输入模块对12个光接收组件输入的12路模拟信号1～4、5～8、9～12分为3组并行处理，并输出3组4路10Gbit/s或者4路25Gbit/s的高速电接口信号。
如果业务是40G SDH、40GE或OTU3，模拟-数字信号适配输入模块将输出的4x10Gbit/s信号接口协议配置为STL256.4、XLAUI或OTL3.4（光通路传送通道3.4）；如果业务是100GE或OTU4，模拟-数字信号适配输入模块将输出的4x25Gbit/s信号接口协议配置为CAUI（100Gigabit Attachment Unit Interface，100G附加单元接口）或OTL4.4（光通路传送通道4.4）。
步骤S3、控制单元控制业务输入封装单元的OTN成帧输入模块的处理方式，从而对不同的速率和协议采用不同的处理方式：
如果业务速率为1～11Gbit/s，业务输入封装单元根据单路信号的速率在OTN成帧输入模块中封装到不同速率的ODUk单元，对于1～1.25Gbit/s业务，封装到ODU0；对于1.25～2.5Gbit/s业务，封装到ODU1；对于2.5～9.953Gbit/s信号，封装到ODUflex（灵活的光通路数据单元）；对于9.953～11Gbit/s的信号，封装到ODU2；
如果业务速率为40Gbit/s或100Gbit/s，OTN成帧输入模块根据业务类型和速率，配置高速电接口协议以输入业务：如果业务是40GSDH、40GE或OTU3，接口协议配置为STL256.4（SynchronousTransport Lane256.4，同步传送通道256.4）、XLAUI（40GigabitAttachment Unit Interface，40G附加单元接口）或OTL3.4；如果业务是100GE或OTU4，接口协议配置为CAUI或OTL4.4；
对40G SDH、40GE或OTU3业务，OTN成帧输入模块将其封装到ODU3；对100GE或OTU4业务，OTN成帧输入模块将其封装到ODU4；
OTN成帧输入模块将封装后的ODU0/1/3/4/flex信号送到ODUk接口，输出到交叉适配输入模块转换成信元信号后送到背板进行交叉；
进一步的，如果业务是GE、10GE、40GE或100GE，并且需要进行分组处理，OTN成帧输入模块将GE、10GE、40GE或100GE不进行任何处理直通到分组封装接口；对于GE或10GE业务，OTN成帧输入模块和分组处理输入模块将分组封装接口配置为单路工作模式；对于40GE或100GE，OTN成帧输入模块和分组处理输入模块将分组封装接口配置为4x10G的XLAUI或4x25Gbit/s的CAUI工作模式；
GE、10GE、40GE或100GE业务经分组处理输入模块处理后，送到交叉适配输入模块转换成信元信号后，送到背板进行交叉；
步骤S4：信元信号经背板交叉后送到业务输出封装单元的交叉适配输出模块，交叉适配输出模块判断信元信号中封装的是ODUk信号还是分组信号，如果是ODUk信号，交叉适配输出模块将该ODUk信号从ODUk接口输出；如果是分组信号，交叉适配输出模块将该分组信号从分组适配接口输出；
对于ODUk信号，ODUk信号输入到OTN成帧输出模块后，OTN成帧模块既可以将ODUk直接封装到OTUk中输出到高速电接口，也可以将ODUk中的业务，例如ODU2中封装的10G SDH或者10GE解封装后输出到高速电接口；
对于分组信号，经分组处理输出模块处理后，分组处理输出模块和OTN成帧输出模块根据信号速率配置分组封装接口工作模式：对于GE和10GE信号，配置为单路工作模式；对于40GE或100GE配置为4x10Gbit/s的XLAUI或4x25Gbit/s的CAUI工作模式；OTN成帧输出模块收到分组处理输出模块送来的信号后，既可以将其封装到OTUk信号送到高速电接口输出，也可以将自身设为直通模式，将分组信号不进行任何处理送到高速电接口输出；
OTN成帧输出模块根据需要输出的业务速率配置高速电接口的工作模式：对于1～11Gbit/s的业务，将高速电接口工作模式配置为单路输出模式；对于40G SDH、40GE或OTU3业务，将高速电接口工作模式配置为4x10Gbit/s的STL256.4、XLAUI或OTL3.4；对于100GE或OTU4业务，将高速电接口工作模式配置为4x25Gbit/s的CAUI或OTL4.4；
步骤S5：业务信号经高速光接口输出到光输出单元，光输出单元中的高速电接口配置为与OTN成帧输出模块高速电接口相同的工作模式，将业务信号输入到数字-模拟信号适配输出模块，数字-模拟信号适配输出模块将OTN成帧输出模块输入的数字信号转换为光发送组件所需的模拟驱动信号，从而通过光发射组件将电信号转换为光信号；根据光信号的速率，对于1～11Gbit/s的信号，控制单元将光信号所经的1x2光开关配置为第二端口和第三端口接通，使得光信号从所经的1x2光开关的第二端口直通到第三端口，从而光信号从光发射组件的输出端直通到光输出端口；对于40Gbit/s或100Gbit/s速率，控制单元将光信号所经过路径上的1x2光开关配置为第一端口和第三端口接通，使得光信号从所经的1x2光开关的第一端口直通到第三端口，从而4x10Gbit/s或4x25Gbit/s光信号经合波器合波后在第1～3个光输出端口中的一个端口输出。
本发明实施例能够实现1～11Gbit/s和40G/100Gbit/s的业务在光输出端口混合传输，例如从第1个光输入端口输入40Gbit/s业务、第2端口输入100Gbit/s业务，第9～12个光输入端口输入输出4个独立的10Gbit/s业务，各个单元根据业务速率和协议配置自己的工作模式。
本发明实施例中的1x2光开关、合波器、分波器、光接收组件和光发射组件可以采用分立器件实现，也可采用光子集成电路或者微电子机械系统将这些器件集成到一个芯片上实现。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型属在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，其特征在于：包括控制单元、光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元和业务输出封装单元，控制单元分别与光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元相连，光输入单元包括若干光输入端口、若干分波器和若干高速电接口，光输出单元包括若干光输出端口、若干合波器和若干高速电接口，光输入单元通过若干高速电接口与业务输入封装单元相连，业务输出封装单元通过若干高速电接口与光输出单元相连，其中：
控制单元，用于：根据网管下达的业务速率和协议配置信息，对光输入单元、光输出单元、业务输入封装单元、业务输出封装单元的工作模式进行配置：控制光输入单元和光输出单元进行光学路径的配置，并控制业务输入封装单元和业务输出封装单元的高速光接口方式、封装方式和协议处理方式，将不同速率的业务封装到不同的ODUk信号中，对数据业务执行ODUk封装后进行ODUk交叉，或者执行分组适配后进行分组交换，使本装置适配1～11Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s不同速率和协议的业务；
光输入单元，用于：将线路输入的业务转换为数字电信号，通过高速电接口送给业务输入封装单元进行处理，基于并行WDM方式传输的40Gbit/s或100Gbit/s业务，从第1～3个光输入端口输入，分别经第1～3个分波器分为4x10Gbit/s或者4x25Gbit/s的并行光信号；
业务输入封装单元，用于：将光输入单元送来的数字电信号封装到ODUk或者进行分组处理、并切割成信元后，送到背板进行交换；
业务输出封装单元，用于：将背板送来的信元进行识别后，区分是ODUK信号还是分组信号，如果是ODUK信号，将ODUk信号封装到第k个光传送单元OTUk信号中后送给光输出单元，k为正整数；如果是分组信号，对分组信号进行分组处理后，直接送给光输出单元，或者先封装到ODUk信号中、再封装到OTUk信号中，然后送给光输出单元；
光输出单元，用于：将业务输出封装单元输出的数字电信号转换为光信号，送到线路上输出，对于40Gbit/s或100Gbit/s业务，经第1～3个合波器将4x10Gbit/s或者4x25Gbit/s并行光信号转换为并行WDM信号，分别送到第1～3个光输出端口输出到线路。
2.如权利要求1所述的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，其特征在于：所述光输入端口、光输出端口的数量为4、8、10、12、16、20或24。
3.如权利要求2所述的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，其特征在于：所述光输入单元包括12个光输入端口、3个分波器、15个1x2光开关、12个光接收组件、1个模拟-数字信号适配输入模块和12个高速电接口，第1～3个光输入端口通过第13～15个1x2光开关与第1～3个1x2光开关相连，第13～15个1x2光开关还通过第1～3个分波器与第1～12个1x2光开关相连；第4～12个光输入端口直接与第4～12个1x2光开关相连，第1～12个1x2光开关分别与12个光接收组件相连，12个光接收组件均与模拟-数字信号适配模块输入相连，模拟-数字信号适配输入模块通过12个高速电接口与业务输入封装单元相连。
4.如权利要求3所述的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，其特征在于：所述业务输入封装单元包括OTN成帧输入模块、分组处理输入模块和交叉适配输入模块，光输入单元中的模拟-数字信号适配输入模块通过12个高速电接口与业务输入封装单元中的OTN成帧输入模块相连，OTN成帧输入模块通过若干分组封装接口与分组处理输入模块相连，分组处理输入模块通过若干分组适配接口与交叉适配输入模块相连，OTN成帧输入模块还通过若干ODUk接口直接与交叉适配输入模块相连，交叉适配输入模块与背板相连。
5.如权利要求4所述的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，其特征在于：所述业务输出封装单元包括交叉适配输出模块、分组处理输出模块和OTN成帧输出模块，业务输入封装单元中的交叉适配输入模块通过背板与业务输出封装单元中的交叉适配输出模块相连，交叉适配输出模块通过若干分组适配接口与分组处理输出模块相连，分组处理输出模块通过若干分组封装接口与OTN成帧输出模块相连，交叉适配输出模块还通过若干ODUk接口直接与OTN成帧输出模块相连，OTN成帧输出模块通过12个高速电接口与光输出单元相连。
6.如权利要求5所述的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入装置，其特征在于：所述光输出单元包括12个高速电接口、1个数字-模拟信号适配输出模块、12个光发射组件、15个1x2光开关、3个合波器和12个光输出端口，业务输出封装单元中的OTN成帧输出模块通过12个高速电接口与光输出单元中的数字-模拟信号适配输出模块相连，数字-模拟信号适配输出模块与12个光发射组件相连，12个光发射组件分别与第1～12个1x2光开关相连，第1～12个1x2光开关通过第1～3个合波器与第1～3个1x2光开关相连，第1～3个1x2光开关还通过第13～15个1x2光开关与第1～3个光输出端口相连，第4～12个1x2光开关还直接与第4～12个光输出端口相连。
7.一种基于权利要求1至6中任一项所述装置的适配1～11、40、100Gbit/s业务的通用业务接入方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、控制单元根据网管配置，识别输入信号速率和协议；
步骤S2：控制单元控制光输入单元的15个1x2光开关和模拟-数字信号适配输入模块：
对于1～10Gbit/s的信号，从光输入单元的第1～12个光输入端口中的任一个端口输入，当12个光输入端口中输入的全部是1～11Gbit/s业务时，每个1x2光开关均包括第一端口、第二端口和第三端口，控制单元控制光输入单元的第1～15个1x2光开关的第二端口、第三端口直通，使第1～12个光输入端口的业务直通到12个光接收组件转换为电模拟信号，模拟-数字信号适配输入模块对12个光接收组件输入的12路模拟信号独立进行处理，并输出独立的12路信号到12路高速电接口；
对于40Gbit/s或100Gbit/s信号，从光输入单元的第1～3个光输入端口中的任一个输入，当第1～3个光输入端口中输入的全部是40Gbit/s或100Gbit/s业务时，控制单元控制光输入单元的第1～15个1x2光开关的第一端口、第三端口直通，40Gbit/s或100Gbit/s业务通过分波器分波为4路10Gbit/s或4路25Gbit/s信号，送到光接收组件转换为电模拟信号，模拟-数字信号适配输入模块对12个光接收组件输入的12路模拟信号1～4、5～8、9～12分为3组并行处理，并输出3组4路10Gbit/s或者4路25Gbit/s的高速电接口信号；
如果业务是40G SDH、40GE或OTU3，模拟-数字信号适配输入模块将输出的4x10Gbit/s信号接口协议配置为STL256.4、XLAUI或光通路传送通道3.4OTL3.4；如果业务是100GE或OTU4，模拟-数字信号适配输入模块将输出的4x25Gbit/s信号接口协议配置为100G附加单元接口CAUI或光通路传送通道4.4OTL4.4；
步骤S3、控制单元控制业务输入封装单元的OTN成帧输入模块的处理方式，从而对不同的速率和协议采用不同的处理方式：
如果业务速率为1～11Gbit/s，业务输入封装单元根据单路信号的速率在OTN成帧输入模块中封装到不同速率的ODUk单元，对于1～1.25Gbit/s业务，封装到ODU0；对于1.25～2.5Gbit/s业务，封装到ODU1；对于2.5～9.953Gbit/s信号，封装到灵活的光通路数据单元ODUflex；对于9.953～11Gbit/s的信号，封装到ODU2；
如果业务速率为40Gbit/s或100Gbit/s，OTN成帧输入模块根据业务类型和速率，配置高速电接口协议以输入业务：如果业务是40GSDH、40GE或OTU3，接口协议配置为同步传送通道STL256.4、40G附加单元接口XLAUI或OTL3.4；如果业务是100GE或OTU4，接口协议配置为CAUI或OTL4.4；
对40G SDH、40GE或OTU3业务，OTN成帧输入模块将其封装到ODU3；对100GE或OTU4业务，OTN成帧输入模块将其封装到ODU4；
OTN成帧输入模块将封装后的ODU0/1/3/4/flex信号送到ODUk接口，输出到交叉适配输入模块转换成信元信号后送到背板进行交叉；
如果业务是GE、10GE、40GE或100GE，并且需要进行分组处理，OTN成帧输入模块将GE、10GE、40GE或100GE不进行任何处理直通到分组封装接口；对于GE或10GE业务，OTN成帧输入模块和分组处理输入模块将分组封装接口配置为单路工作模式；对于40GE或100GE，OTN成帧输入模块和分组处理输入模块将分组封装接口配置为4x10G的XLAUI或4x25Gbit/s的CAUI工作模式；
GE、10GE、40GE或100GE业务经分组处理输入模块处理后，送到交叉适配输入模块转换成信元信号后，送到背板进行交叉；
步骤S4：信元信号经背板交叉后送到业务输出封装单元的交叉适配输出模块，交叉适配输出模块判断信元信号中封装的是ODUk信号还是分组信号，如果是ODUk信号，交叉适配输出模块将该ODUk信号从ODUk接口输出；如果是分组信号，交叉适配输出模块将该分组信号从分组适配接口输出；
对于ODUk信号，ODUk信号输入到OTN成帧输出模块后，OTN成帧模块将ODUk直接封装到OTUk中输出到高速电接口，或者将ODUk中封装的10G SDH或者10GE解封装后输出到高速电接口；
对于分组信号，经分组处理输出模块处理后，分组处理输出模块和OTN成帧输出模块根据信号速率配置分组封装接口工作模式：对于GE和10GE信号，配置为单路工作模式；对于40GE或100GE配置为4x10Gbit/s的XLAUI或4x25Gbit/s的CAUI工作模式；OTN成帧输出模块收到分组处理输出模块送来的信号后，将其封装到OTUk信号送到高速电接口输出，或者将自身设为直通模式，将分组信号不进行任何处理送到高速电接口输出；
OTN成帧输出模块根据需要输出的业务速率配置高速电接口的工作模式：对于1～11Gbit/s的业务，将高速电接口工作模式配置为单路输出模式；对于40G SDH、40GE或OTU3业务，将高速电接口工作模式配置为4x10Gbit/s的STL256.4、XLAUI或OTL3.4；对于100GE或OTU4业务，将高速电接口工作模式配置为4x25Gbit/s的CAUI或OTL4.4；
步骤S5：业务信号经高速光接口输出到光输出单元，光输出单元中的高速电接口配置为与OTN成帧输出模块高速电接口相同的工作模式，将业务信号输入到数字-模拟信号适配输出模块，数字-模拟信号适配输出模块将OTN成帧输出模块输入的数字信号转换为光发送组件所需的模拟驱动信号，通过光发射组件将电信号转换为光信号；根据光信号的速率，对于1～11Gbit/s的信号，控制单元将光信号所经的1x2光开关配置为第二端口和第三端口接通，使得光信号从所经的1x2光开关的第二端口直通到第三端口，光信号从光发射组件的输出端直通到光输出端口；对于40Gbit/s或100Gbit/s速率，控制单元将光信号所经过路径上的1x2光开关配置为第一端口和第三端口接通，使得光信号从所经的1x2光开关的第一端口直通到第三端口，4x10Gbit/s或4x25Gbit/s光信号经合波器合波后在第1～3个光输出端口中的一个端口输出。
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