CN1832383B - 一种业务信号节点交叉调度方法及节点交叉装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种业务信号节点交叉调度方法及节点交叉装置。本发明方法包括：网络节点将波长信号、子波长信号和流信号分别由不同的调度单元进行调度处理。本发明装置可以包括流调度单元、波长调度单元和子波长调度单元，各种调度单元之间通过接口单元进行耦合。采用本发明的方法与装置，能提供数据业务的整合功能，提高带宽利用率，节省线路成本。

Description

一种业务信号节点交叉调度方法及节点交叉装置

技术领域

本发明涉及波分复用(WDM)光网络中业务信号的节点交叉调度方法及一种节点交叉装置。

背景技术

随着IP技术的发展以及各种现代通信网络的建设，网上业务如web浏览、网上交易、影视下载、IP电话、视频点播等业务逐渐普及，要求承载网不仅能够提供大容量带宽，同时需要提供灵活的通道承载各种业务信号。WDM网络由于采用波分复用技术可以在一条光纤中承载多个波长信号，是大容量带宽提供系统的首选；为了能够灵活的承载数据业务，需要动态地建立各种通道用于承载业务信号。

现有技术一：

SDH/SONET(同步数字体系/同步光网络)以及MSTP(多业务传输平台)网络采用VC-4/12、STS-1/VT级别的交叉调度结构，利用大容量VC(虚容器)交叉矩阵，实现对业务的疏导。

现有技术一的缺点：

1、调度颗粒带宽固定，任何业务都需要整合到VC中才能进行调度。不适合具有突发性、高带宽需求的数据业务应用需求；

2、采用VC交叉实现业务调度方式要求严格的时钟同步，节点处理复杂；不能提供大容量带宽。

现有技术二：

数据设备中，利用交换机或路由器基于包进行存储转发或路由处理，实现业务的调度。

现有技术二的缺点：基于包的处理颗粒太小，在节点需要提供大容量的调度处理情况下，处理复杂。

传统的WDM系统采用波分复用技术，可以提供大容量的传输带宽，初期的WDM网络为点到点组网。随着业务需求的发展，逐渐演变成环形网络，网络节点可以上下波长业务，目前主要采用OADM(光分插复用)技术实现固定波长的上下，ROADM(可重配置光分插复用)技术实现波长的动态上下功能。对于需要在节点进行上下处理的更小颗粒业务信号，则只能配合其它设备如MSTP通过VC调度实现VC业务处理，或数据设备基于包的调度。因此，现有技术中，对于不同颗粒大小的业务信号在同一网络节点进行调度时，需要该节点包含几种设备形态，并进行同时管理，实现复杂。

发明内容

本发明提供一种业务信号节点交叉调度方法及节点交叉装置，用以解决现有技术中不同复用级别业务信号在同一网络节点调度时实现复杂的问题。

本发明提供的业务信号节点交叉调度方法，应用于波分复用光网络，该方法包括：网络节点将波长信号、子波长信号和流信号分别由不同的调度单元进行调度处理；具体为：

网络节点将从传输线路上接收到的多波长信号进行波分解复用处理，产生单波长信号，由波长调度单元进行调度处理；

将波长调度单元调度处理后的单波长信号进行流解析处理，还原成流信号，并将还原出的流信号送给流调度单元进行调度处理；或将多个流信号复用成一个单波长信号，由波长调度单元进行调度处理；

对从本节点上载的客户业务信号进行处理，产生出流信号，由流调度单元进行调度处理；或将从本节点上载的子波长业务，由子波长调度单元直接进行交叉调度处理。

若所述单波长信号包含多个子波长信号，且有需要在本节点下载的子波长业务，则将该单波长信号还原出包含的多个子波长信号，由子波长调度单元进行调度处理；对于不需要在本节点下载的子波长业务，再复用成一个波长信号，通过波长调度单元传到下一个节点。

根据本发明的上述方法，还包括下列步骤：

将子波长调度单元调度处理后的子波长通道信号进行流解析处理，还原成流信号；

将还原出的流信号送给流调度单元进行调度处理。

根据本发明的上述方法，包括下列步骤：

将流调度单元调度处理后的流信号还原出原始的客户业务信号，从本节点下载。

根据本发明的上述方法，对从本节点上载的客户业务信号进行处理，产生出流信号，由流调度单元进行调度处理。

所述对客户业务信号进行处理，包括：提取客户信号中的数据帧，进行带宽收敛并添加标签。

根据本发明的上述方法，还包括下列步骤：将流调度单元输出的多个流信号汇聚成子波长业务由子波长调度单元进行调度处理。

根据本发明的上述方法，将从本节点上载的子波长业务，由子波长调度单元直接进行交叉调度处理。

本发明另提供一种节点交叉装置，应用于波分复用光网络，包括交叉调度单元，其特征在于所述的交叉调度单元包括波长调度单元、子波长调度单元和一个对流信号进行调度处理的第一流调度单元，所述的节点交叉装置还包括子波长汇聚/解汇聚单元和流整合/解析单元；

所述第一流调度单元接收输入网络节点的流信号，进行交叉调度；

所述子波长调度单元通过流整合/解析单元与所述第一流调度单元耦合，对一个或多个对子波长信号进行调度处理；

所述波长调度单元通过子波长汇聚/解汇聚单元与所述子波长调度单元耦合，对一个或多个对波长信号进行调度处理；

所述子波长汇聚/解汇聚单元将波长信号还原出多个子波长信号；或将多个子波长信号复用成一个波长信号；

所述流整合/解析单元将波长信号还原出多个流信号；或将多个流信号整合成一个波长信号。

所述波长调度单元还耦合有一个或多个波长汇聚/解汇聚单元；

所述波长汇聚/解汇聚单元将网络线路中传输的多波长信号进行波分解复用处理，产生单个波长信号，由波长调度单元进行波长的调度处理；或将多个分离的波长信号复用成一个多波长信号传输。

所述流调度单元还耦合有一个或多个流信号产生/处理单元；

所述流信号产生/处理单元将流调度单元输出的流信号还原成客户业务信号；或将客户业务信号进行处理，产生出流信号由流调度单元进行调度处理。

本发明技术方案带来的有益效果如下：

1、在同一个节点中可以实现不同复用级别的业务调度处理功能，实现简单；

2、各个调度单元通过汇聚/解汇聚等接口处理单元耦合，提供数据业务的整合功能，提高带宽利用率，节省线路成本；

3、各个调度单元可以独立处理及升级，扩展性强。

附图说明

图1为本发明节点交叉装置结构示意图；

图2为本发明方法实施例流程图。

具体实施方式

参见图1，为本发明节点交叉装置实施例结构示意图。本发明节点交叉装置包括：通过接口处理单元耦合的多个调度单元，分别为波长调度单元、子波长调度单元、流调度单元，接口处理单元包括波长汇聚/解汇聚单元、子波长汇聚/解汇聚单元、流整合/解析单元、流信号产生/处理单元。下面结合本发明的节点交叉装置，对本发明的业务信号节点交叉调度方法加以详细描述如下：

1、波长调度单元：从WDM线路接收到的多波长信号，经过波长解汇聚处理之后，由波长调度单元进行波长的调度处理。波长调度单元可以结合波长汇聚/解汇聚处理用OADM、ROADM模块实现波长上下功能，可以采用MEMs(Micro-Electro-Mechanical Systems：微电机械系统)等技术实现的光交叉(OXC)模块实现波长调度功能，或者用异步交叉芯片实现波长的电信号调度功能。

2、子波长调度单元：在WDM系统中，每个波长信号速率可以是2.5Gbps、5Gbps、10Gbps或40Gbps，每个波长信号可以包含多个低速业务信号，也可以直接包含其它速率的净荷信号。对于需要在本节点进一步调度处理的比波长颗粒更小的业务信号，通过子波长汇聚/解汇聚单元处理之后，产生子波长业务，进行子波长调度处理。例如2.5Gbps带宽的波长信号中可以包含两个GE(千兆以太网)业务或多个其它数据业务，5Gbps带宽的波长信号中可以包含4个GE业务，10Gbps带宽的波长信号中可以包含8个GE业务，或者4个2.5Gbps的STM-16信号或4个ODU1(光通道数据单元)信号，通过子波长汇聚/解汇聚单元处理之后，产生GE、STM-16或ODU1等子波长业务。子波长调度单元可以实现子波长业务的交叉处理，对于不需要在本节点下载的子波长业务，可以通过子波长汇聚处理模块汇聚成更大带宽的波长业务，通过波长调度单元及波长汇聚单元处理后传到下一个节点；对于需要在本节点直接下载的子波长业务，直接由子波长调度单元输出；对于直接在本节点上载的子波长业务，由子波长调度单元直接进行交叉调度处理。子波长调度单元可以采用异步交叉芯片实现，采用现有技术的单片交叉芯片能够实现144×144的交叉容量。

3、流调度单元：数据业务具有突发性特点，有效带宽不确定。例如对于千兆以太网GE业务，通常情况下数据带宽只有几百兆。而WDM网络中，线路成本占很大比例，因此可以对以太网等数据业务进行带宽收敛，只传输有效的数据信号，多个流可以共享相同的子波长通道。因此，对于经过子波长调度单元处理后的子波长通道信号，进一步进行流解析处理，还原成流信号，流信号可以是基于VLAN(虚拟局域网)、MPLS(多协议标签交换)、RPR(弹性分组环)处理产生的业务，在流调度单元进行流的调度处理。例如GE通道中包含多个以VLAN标识的业务流，不同的VLAN标识业务需要进行不同的处理，流调度处理单元可以基于VLAN进行流处理。其输出可以送给流整合处理单元，与其它流信号一起汇聚成子波长业务，也可以送给流处理单元，提取原始的客户业务信号。

4、波长汇聚/解汇聚单元：波长汇聚单元采用波分复用方法，将多个分离的λ波长信号复用成一个多波长信号，在WDM网络中传输。可以采用常用的波分复用器实现波长汇聚功能；波长解汇聚单元实现相反的功能，将线路中传输的多波长信号进行波分解复用处理，产生单个波长信号。

5、子波长汇聚/解汇聚单元：一个波长信号中可以直接包含净荷数据信号，也可以包含多个复用的低速子波长业务信号。对于波长信号中包含多个复用的低速子波长业务信号的情况，如果其中的子波长业务信号需要进一步处理，则通过子波长解汇聚处理产生多个子波长业务，例如一个2.5Gbps波长信号(信号格式为STM-16/OC-48)中可以包含两个GE信号，用子波长解汇聚处理单元可以还原出两个GE信号；子波长汇聚单元将多个子波长业务复用成一个波长信号，例如可以采用GFP(通用成帧处理)封装、VC映射、SDH成帧等处理将两个GE信号映射到一个2.5Gbps波长中。

6、流整合/解析单元：流解析单元可以根据标签信息，还原出子波长通道中包含的多个流信号，送给流调度单元对流信号进行调度处理；流整合单元将多个流信号整合到一个子波长通道中，以节省链路传输带宽。

7、流信号产生/处理单元：对于需要在本节点下载的客户业务，经过流处理单元后，还原出原始的客户业务信号；流信号产生单元提取客户信号中的数据帧，进行带宽收敛、标签处理后，产生流信号送给流调度单元进行处理。流信号产生/处理单元可以采用VLAN、MPLS、RPR等技术对业务帧信号添加/剥离相应的标签，标签的添加可以基于端口、路由等信息进行处理。

综上所述，本发明业务信号节点交叉调度方法如下：

网络节点将从传输线路上接收到的多波长信号进行波分解复用处理，产生单个波长信号，由波长调度单元进行调度处理。若所述波长信号包含多个子波长信号，则将还原出的需要在本节点下载的子波长业务由子波长调度单元进行调度处理；对于不需要在本节点下载的子波长业务，经过子波长调度处理之后，再送给子波长汇聚单元，复用成一个波长信号，通过波长调度单元传到下一个节点。子波长调度单元调度处理后的子波长通道信号还可以进行流解析处理，还原成流信号；将还原出的流信号送给流调度单元进行调度处理；并将流调度单元调度处理后的流信号还原出原始的客户业务信号，从本节点下载。

对于从本节点上载的客户业务信号，可以通过流信号产生单元提取客户信号中的数据，进行带宽收敛、标签处理后，产生出流信号，由流调度单元进行调度处理。同时，流调度单元输出的多个流信号可以汇聚成子波长业务由子波长调度单元进行调度处理。

对于从本节点上载的子波长业务，由子波长调度单元直接进行交叉调度处理。

下面给出一个采用本发明WDM节点交叉装置进行业务信号交叉调度处理的实例，如图2所示：

WDM线路中包含多波长线路信号，由波长调度单元通过ROADM模块实现波长的动态上下，将需要在本节点下载的波长信号分离出来，不需要在本节点下载的波长信号只进行穿通处理。从本节点下载的波长信号中，有些波长直接承载净荷数据信号，则直接进行净荷数据信号的后续处理；对于包含多个GE通道业务的波长信号，则通过子波长解汇聚模块进行GE解汇聚处理，从单个波长信号中还原出多个GE业务信号；然后通过子波长调度单元(如采用异步交叉单元)进行GE的交叉调度处理，将任意一个输入GE业务交叉到任意一个输出GE端口，交叉调度产生的GE信号可以直接送给客户设备，也可以进一步处理；例如，对于同一个GE通道中包含发送给多个客户端口以太网帧、并且以VLAN标识各个流的情况，从一个GE通道中通过流解析单元可以分离出VLAN业务流，然后将各VLAN业务通过流调度单元分别发送给相应的输出端口；反过来，也可以将来自不同客户端口的以太网帧信号基于VLAN或其它标签信息通过流整合单元聚合到一个GE通道中，进行相应处理之后上传到WDM线路中。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种业务信号节点交叉调度方法，应用于波分复用光网络，其特征在于：网络节点将波长信号、子波长信号和流信号分别由不同的调度单元进行调度处理；具体为：

网络节点将从传输线路上接收到的多波长信号进行波分解复用处理，产生单波长信号，由波长调度单元进行调度处理；

将波长调度单元调度处理后的所述单波长信号进行流解析处理，还原成流信号，并将还原出的流信号送给流调度单元进行调度处理；或将多个流信号复用成一个单波长信号，由波长调度单元进行调度处理；

对从本节点上载的客户业务信号进行处理，产生出流信号，由流调度单元进行调度处理；或将从本节点上载的子波长业务，由子波长调度单元直接进行交叉调度处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：若所述单波长信号包含多个子波长信号，且有需要在本节点下载的子波长业务，则将该单波长信号还原出包含的多个子波长信号，由子波长调度单元进行调度处理；对于不需要在本节点下载的子波长业务，再复用成一个波长信号，通过波长调度单元传到下一个节点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

将子波长调度单元调度处理后的子波长通道信号进行流解析处理，还原成流信号；

将还原出的流信号送给流调度单元进行调度处理。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

将流调度单元调度处理后的流信号还原出原始的客户业务信号，从本节点下载。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对客户业务信号进行处理，包括：提取客户信号中的数据帧，进行带宽收敛并添加标签。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：将流调度单元输出的多个流信号汇聚成子波长业务由子波长调度单元进行调度处理。

7.一种节点交叉装置，应用于波分复用光网络，包括交叉调度单元，其特征在于所述的交叉调度单元包括波长调度单元、子波长调度单元和一个对流信号进行调度处理的第一流调度单元，所述的节点交叉装置还包括子波长汇聚/解汇聚单元和流整合/解析单元；

所述第一流调度单元接收输入网络节点的流信号，进行交叉调度；

所述子波长调度单元通过流整合/解析单元与所述第一流调度单元耦合，对一个或多个对子波长信号进行调度处理；

所述波长调度单元通过子波长汇聚/解汇聚单元与所述子波长调度单元耦合，对一个或多个对波长信号进行调度处理。

所述子波长汇聚/解汇聚单元将波长信号还原出多个子波长信号；或将多个子波长信号复用成一个波长信号；

所述流整合/解析单元将波长信号还原出多个流信号；或将多个流信号整合成一个波长信号；

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述波长调度单元还耦合有一个或多个波长汇聚/解汇聚单元；

所述波长汇聚/解汇聚单元将网络线路中传输的多波长信号进行波分解复用处理，产生单个波长信号，由波长调度单元进行波长的调度处理；或将多个分离的波长信号复用成一个多波长信号传输。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于：所述流调度单元还耦合有一个或多个流信号产生/处理单元；

所述流信号产生/处理单元将流调度单元输出的流信号还原成客户业务信号；或将客户业务信号进行处理，产生出流信号由流调度单元进行调度处理。