CN107396214B - 128×128路宽带数据信号实时交换系统及交换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种128×128路宽带数据信号的实时交换系统以及交换方法。其包括8个光电转换电路，分别对应将8路STM‑1帧格式的光信号转换成电信号；8个信号分接模块，对输入的电信号串并转换后，分接成GFP数据帧；基带信号全交换模块，将输入的GFP数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表交换至输出接口，生成新的路由和新的数据帧，完成数据交换；8个信号复接模块，对选择输出的GFP数据帧复接成新的STM‑1帧格式的电信号；电光转换电路，用于将再复接的STM‑1帧格式的电信号转换成光信号，并对外输出。本发明可有效解决多路光信号输入输出时，多路不同速率基带信号的全交换问题，提高信号的传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及基带信号全交换技术领域，尤其涉及一种128×128路宽带数据信号的实时交换系统以及交换方法。
背景技术
随着电子通信技术不断发展，通信信号种类、数量不断增加，信号规格从速率低、种类少向速率高、种类多的方向发展。为使基带信号可统一传输，减少传输设备的类型和数量，可将各种基带信号复接成标准光信号进行传输，接收端将标准光信号分接输出基带信号，有助于提高传输效率，降低传输误码率。输入的每个光信号可承载16路不同速率的基带信号，输出的每个光信号同样承载16路不同速率的基带信号，输入光信号和输出光信号之间需要对承载的基带信号进行实时全交换，而目前尚没有文献记载如何实现多路不同速率基带信号的实时全交换。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种128×128路宽带数据信号的实时交换系统，该实时交换系统可有效解决多路光信号输入输出时，对内部承载的16路基带信号进行实时全交换，以达到提高信号的传输速率。
本发明的另一目的在于：提供128×128路宽带数据信号的实时交换方法，该方法有效解决多路不同速率的实时全交换。
128×128路宽带数据信号的实时交换系统，其包括：
8个光电转换电路，分别用于接收8路STM-1帧格式的光信号，并将光信号转换为电信号；
8个信号分接电路，对输入信号进行帧同步、STM-1解映射、VC4接映射，然后根据协议实现C4数据分接成GFP数据帧；
基带信号全交换模块，将输入数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表交换至输出接口，生成新的路由和新的数据帧，实现各输入基带信号按路选择输出，完成数据交换功能。
信号复接电路，对选择输出的GFP数据帧复接成新的C4数据，再通过VC4映射，STM-1映射复接成8路新的STM-1帧格式的电信号；
电光转换电路，用于将重构的STM-1帧格式的电信号转换成光信号。
基带信号全交换电路包括数据交换控制器，其包括与输入接口对应的8个输入检测模块、8个输入缓存器、8个与输出接口对应的输出缓存器。输入检测模块对输入接口进行检测是否有信号输入，当有信号输入时，对分接的GFP数据帧进行检测，查找GFP数据帧头；根据GFP数据帧的成帧规范，结合输入信号端口号生成数据帧的源地址；GFP数据静荷送入输入缓存器，输入状态机控制缓存器的输出；当发生数据交换时，根据交换路由表，将输入缓存器的数据交换至目标输出接口输出，生成GFP数据帧后送入输出缓存器，输出状态机控制输出缓存器的输出。
一种应用于128×128路宽带数据信号的实时交换系统的交换方法，其包括：
信号分接步骤，将8路STM-1帧格式的光信号分别分接为16路的基带信号，并存储于16个输入缓存器（每路光输入信号承载16路基带信号）；
基带信号全交换步骤，根据交换路由表，将8路输入缓存器中的数据交换至8路输出缓存器中；
信号复接步骤，重新生成GFP数据帧后送入输出缓存器中，并对GFP数据帧进行复接，重构8路STM-1帧格式光信号。
光电转换步骤，8路STM-1帧格式的光信号转换为8路电信号，并将电信号恢复成时钟数据形态，经过帧同步再进行将信号进行分接处理。
设计数据交换控制器，对交换过程进行全域控制，STM-1帧格式的信号分接成GFP数据帧时，抽取输入路由号，根据预先设置的交换路由表，生成输出路由号，同时将基带信号的有效数据交换到目标通道，生成新的GFP数据帧。根据交换路由表，可知悉信号从哪里来，到哪里去，实现实时全交换，全域可控制。
本发明的有益效果：本发明通过设计128×128路宽带数据信号的实时交换系统，有效解决多路光信号输入输出时，所承载的不同速率基带信号的实时全交换，以达到提高信号的传输速率。
附图说明
图1为实时全交换原理示意图。
图2为GFP数据帧格式示意图。
图3为交换矩阵系统示意图。
图4为数据全交换示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述，如图1至图4所示。
实施例：128×128路宽带数据信号的实时交换系统，参见图1，其包括：
8个光电转换电路，分别用于接收8路STM-1帧格式的光信号，并将光信号转换为电信号，其中每路STM-1格式的光信号承载16路基带信号；
8个信号分接电路，对输入的电信号进行帧同步、STM-1解映射、VC4接映射，然后根据协议实现C4数据分接成GFP数据帧；
基带信号全交换模块，将输入的数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表有效数据交换至输出接口，生成新的路由和新的数据帧，实现各输入基带信号按路选择输出，完成数据交换；
基带信号全交换模块，接收用户配置的路由信息或原来存储的配置路由信息转换交换路由表，输入的数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表把有效数据交换至相应输出接口，组成新的路由和新的数据帧，从而实现了各输入基带信号按路选择输出，完成数据交换；
优选地，还包括：状态控制器，设置系统工作模式，并对系统工作状态进行全景监视，包括设置、修改和更新交换路由表；
信号复接电路，对选择输出的GFP数据帧复接成新的C4数据，再通过VC4映射，STM-1映射复接成8路新的STM-1帧格式的电信号；
电光转换电路，用于将重构的STM-1帧格式的电信号转换成光信号。
设计数字基带交换矩阵，该矩阵最大可由8台复接设备、1台交换设备和8台分接设备组成，用于实现128×128路基带信号的实时全交换，本文档主要介绍实时全交换技术。复接设备和分接设备可独立使用，也可与交换设备配对使用。
在本技术方案中，光电转换电路有8个，可用于接收8路STM-1帧格式的光信号， 每路STM-1帧格式的光信号承载16路不同速率的基带信号。因此，8路STM-1帧格式的光信号可承载128路基带信号。
接收8路光信号后，先进行光电转换，将光信号转换成时钟数据形态；信号分接模块，将输入的时钟数据进行分接为GFP数据帧，GFP数据帧的净荷域承载基带信号的有效数据和状态信息。
信号全交换模块，通过预先配置的交换路由表，将GFP数据帧交换到目标通道，生成输出端口号，再由信号复接模块将重构的GFP数据帧进行复接，生成新的C4数据，再通过V4映射、STM-1映射复接成新的STM-1帧格式的电信号。
电光转换模块，将电信号转换为光信号后输出。
上述过程，可实现128路信号输入到128路基带信号输出的实时全交换，如图3所示。
复接设备输入16路基带信号，按输入端口号生成GFP数据帧，再复接成STM-1帧格式的信号后输出；交换设备接收8路STM-1帧格式的信号，承载128路基带信号，通过预先配置的路由表，实时全交换后生成新的8路STM-1帧格式的信号；信号分接设备将输入的信号分接输出16路基带信号。
基带信号全交换电路包括数据交换控制器，数据交换控制器包括与输入接口对应的8个输入检测模块、8个输入缓存器、8个与输出接口对应的输出缓存器。输入检测模块对输入接口进行检测是否有信号输入，当有信号输入时，对分接的GFP数据帧进行检测，查找GFP数据帧头；根据GFP数据帧的成帧规范，结合输入信号端口号生成数据帧的源地址；GFP数据静荷送入输入缓存器，输入状态机控制缓存器的输出；当发生数据交换时，根据交换路由表，将输入缓存器的数据交换至目标输出接口输出，生成GFP数据帧后送入输出缓存器，输出状态机控制输出缓存器的输出，数据交换的工作原理如图4所示。
一种应用于128×128路宽带数据信号的实时交换系统的交换方法，其包括：
8个光电转换电路，分别用于接收8路STM-1帧格式的光信号，并将光信号转换为电信号，其中每路STM-1格式的光信号承载16路基带信号；
8个信号分接电路，对输入信号进行帧同步、STM-1解映射、VC4接映射，然后根据协议实现C4数据分接成GFP数据帧；
基带信号全交换模块，将输入数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表交换至输出接口，生成新的路由和新的数据帧，实现各输入基带信号按路选择输出，完成数据交换功能
状态控制器，设置设备工作模式，并对设备工作状态进行全景监视，包括设置、修改和更新交换路由表；
信号复接电路，对选择输出的GFP数据帧复接成新的C4数据，再通过VC4映射，STM-1映射复接成8路新的STM-1帧格式的电信号；
电光转换电路，用于将重构的STM-1帧格式的电信号转换成光信号。
设计数据交换控制器，对交换过程进行全域控制，STM-1帧格式的信号分接成GFP数据帧时，抽取输入路由号，根据预先设置的交换路由表，生成输出路由号，同时将基带信号的有效数据交换到目标通道，生成新的GFP数据帧。根据交换路由表，可知悉信号从哪里来，到哪里去，实现实时全交换，全域可控制。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.128×128路宽带数据信号的实时交换系统，其特征在于：
8个光电转换电路，分别对应接收8路STM-1帧格式的光信号，并将光信号转换成电信号；
8个信号分接模块，对输入的电信号串并转换后，进行帧同步、STM-1解映射、VC4接映射，再将C4数据分接成GFP数据帧；
基带信号全交换模块，将输入的GFP数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表交换至输出接口，生成新的路由和新的数据帧，实现各输入基带信号按路选择输出，完成数据交换；
8个信号复接模块，对选择输出的GFP数据帧复接成新的C4数据，再通过VC4映射，STM-1映射复接成8路新的STM-1帧格式的电信号；
电光转换电路， 用于将再复接的STM-1帧格式的电信号转换成光信号，并对外输出；
基带信号全交换模块包括数据交换控制器，其包括与输入接口对应的8个输入检测模块、8个输入缓存器、8个与输出接口对应的输出缓存器；输入检测模块对输入接口进行检测是否有信号输入，当有信号输入时，对分接的GFP数据帧进行检测，查找GFP数据帧头；根据GFP数据帧的成帧规范，结合输入信号端口号生成数据帧新的端口号；有效数据送入输入缓存器；当发生数据交换时，根据交换路由表，将输入缓存器的数据交换至目标输出接口输出，生成新的GFP数据帧后送入输出缓存器。
2.一种应用于权利要求1所述的128×128路宽带数据信号的实时交换系统的交换方法，其特征在于：其包括：
信号分接步骤，将每路的STM-1帧格式的信号分接为16路的GFP数据帧，并存储于16个输入缓存器；
基带信号全交换步骤，输入数据帧按路由抽取有效数据，根据交换路由表交换至输出接口，生成新的路由和新的数据帧；
信号复接步骤，重新生成GFP数据帧后送入输出缓存器中，并对GFP数据帧进行复接，重构8路STM-1帧格式信号。
3.根据权利要求2所述的交换方法，其特征在于：还包括光电转换步骤，8路STM-1帧格式的光信号转换为8路电信号，并将电信号恢复成时钟数据形态，经过帧同步再将信号进行分接处理。
4.根据权利要求3所述的交换方法，其特征在于：STM-1帧格式的信号分接成GFP数据帧时，根据GFP数据帧的帧头进行查找；找到帧头，则按照GFP数据帧的成帧规范，根据输入端口号和路号生成数据帧源地址；然后将有效GFP数据帧送入输入缓存器内。
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