CN1946007A - 一种数据业务和sdh业务混合汇聚装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据业务和SDH业务混合汇聚方法及其装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，装置包括：SDH业务速率适配模块接收SDH业务通道的SDH信号并进行速率适配，SDH业务格式转换模块将所述SDH信号转换成一设定的统一格式，并传送至时隙交换单元；数据业务速率适配模块接收一数据业务通道的数据信号并进行速率适配，一数据业务格式转换模块将所述数据信号转换成一设定的统一格式，并传送至时隙交换单元；该时隙交换单元对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过一群路适配单元完成业务汇聚。本发明实现了数据业务和SDH业务的混合汇聚，且每个通道可以支持不同速率和数据类型。

Description

一种数据业务和SDH业务混合汇聚装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于光传输设备的汇聚装置，特别是涉及WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)传输设备/系统的数据业务和SDH业务混合汇聚装置及汇聚方法。

背景技术

随着通讯技术的不断发展，人们对通讯容量的需求不断增加，人们普遍采用汇聚技术把数个低速的业务汇聚到一个高速的通道上，可以节省通道的使用，提高系统的传输容量，从而降低通讯系统单位成本。

现有的通讯设备在二十世纪末主要是数字同步系列(Synchronous DigitalHierarchy，SDH)设备，业务主要与语音有关，随着网络宽带技术的发展，目前逐渐向数据业务发展。同时汇聚技术除了汇聚成SDH信号外，目前还可以采用成熟的光传送网(Optical Transport Network，OTN)技术、通用成帧规程(Generic Framing Procedure，GFP)技术。

SDH是在20世纪90年代发展起来的目前大量应用的一种先进的传输系统，它采用时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)技术，规定了系列速率，具有统一的比特率，采用统一的光、电接口标准，提供了大量的开销，网络管理能力大大加强。提出了自愈网的新概念，用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。因此，SDH业务具有很高的QoS(Quality of Service，服务质量)，满足人们对通信质量的要求。

目前，SDH系统STM64(10Gb/s)系统已经商用，正在开发STM256(40Gb/s)商用系统，其中STM(Synchronous Transfer Mode)为同步传输方式。

数据业务的发展也经历了以太网，百兆的快速以太网，千兆以太网正在向十千兆以太网进展，数据传输由于以太网的结构问题，QoS考虑的较少，常常采用SDH传送基于IP的包数据(POS，Packet Over SDH)技术。

POS是一种利用SONET(Synchronous Optical Network，同步光网络)/SDH提供的高速传输通道直接传送IP(Internet Protocol，互联网协议)数据业务的技术。它使用链路层协议(PPP，HDLC，CHDLC)对数据包进行封装，然后由SONET/SDH业务通道层的业务适配器把封装后的IP数据包映射到SONET/SDH同步净荷中，再经过SONET/SDH传输层和段层，加上相应的通道开销和段开销，把净荷装入一个SONET/SDH帧中，最后到达光网络，在光纤中传输，它保留了IP面向无连接的特征。其中，PPP(Point to Point Protocol)为点对点协议，HDLC(High-Level Data Link Control)为高层数据链路控制协议，CHDLC(Cisco High-Level Data Link Control)为思科高层数据链路控制协议。

光传送网OTN是ITU(International Telecommunication Union，国际电信联盟)-T于1998年提出的，在光域内可以实现业务信号的传送、复用、路由选择、监控，并保证其性能指标和生存性。它对子网内传送的信号的传输速率、数据格式及调制方式完全透明，这意味着光传送网不仅可以透明传送今天已经广泛使用的SDH、IP、以太网、帧中继(Frame Relay，FR)和ATM(AsynchronousTransfer Mode，异步传送模式)等客户信号，而且也完全可以透明传送今后使用的新的数字业务信号。

OTN综合了SONET/SDH的优点和DWDM(Dense Wavelength DivisionMultiplexing，密集波分复用)的带宽可扩展性，并且还将SONET/SDH的OAM&P(Operation Administration Maintenance and Provisioning，操作、管理、维护与配置)功能移植到DWDM光网络，具有极强的重新配置及保护、恢复能力。以光分插复用器(Optical Add/Drop Multiplexing，OADM)和光交叉连接设备(Optical Cross-Connect，OXC)为主的节点技术已经趋于成熟。

OTN网络采用带内FEC(Forward Error Correction，前向纠错)技术或带外FEC技术，使用前向编码技术，可以改善传送网的性能。OTN标准主要以G.872光网络分层结构为基础，还包括从网络节点接口(G.709)、物理层接口(G.959.1)、网络抖动性能(G.8251)等。

GFP是在ITU-TG.7041中定义的一种链路层标准，它既可以在字节同步的链路中传送长度可变的数据包，又可以传送固定长度的数据块，是一种先进的、简单的、灵活的数据信号适配、映射技术。它采用了与ATM技术相似的帧定界方式，通过它可以透明地将上层的各种数据信号封装为可以在现有传输网络中有效传输的信号，有利于多运营商设备互联互通，并且它引进了多服务等级的概念，实现了用户数据的统计复用和QoS功能。GFP可将变长或定长的数据分组，进行统一的适配处理，实现数据业务在多种高速物理传输通道中的传输，采用灵活的帧封装以支持固定或可变长度的数据，GFP能对可变长度的用户PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)进行全封装，免去对数据的拆分、重组及对帧的填充，简化了系统的操作，提高了系统的处理速度和稳定度。GFP标准定义了两种模式：透传模式和帧映射模式，提供了一种通用的机制把高层客户端的数据流适配到传输网络中。

透传模式(GFP-Transparent，GFP-T)适合处理实时业务如视频信号(DigitalVideo Broadcast，DVB)和块状编码的信号如存储业务。帧映射模式(GFP-Frame-mapped，GFP-F)把具有不同长度、属于不同业务的GFP帧可以时分复用到一个更高速率的信道传输。这种数据包复用方式大大提高了网络带宽的利用率。

SDH的规定的速率依次相差4倍，分别为STM1/STM4/STM16/STM64，目前，对于SDH业务的汇聚一般采用SDH成帧芯片，把4路或16路低速的SDH信号汇聚到高速的SDH速率上，系统组成的框图参阅图1所示：

SDH速率适配/开销处理模块1A～SDH速率适配/开销处理模块NA，可统称为xA模块，其用于完成SDH数据的时钟提取和串并转换，降低数据的处理速率，同时还完成接收通道的性能检测，把接收到的SDH的开销保存起来，待以后插入到SDH群路的开销中，做透明传输。同时，在发送方向把群路接收的开销分配到各个支路，完成开销的透明传输。

指针处理单元1B～指针处理单元NB，可统称为xB模块，其用于完成AU(Administrative Unit，管理单元)层的处理，包括指针的检测、VC(VirtualContainer，虚拟容器)的性能检测、VC业务的解析及在解复接方向完成AU指针的再生。SDH靠指针适配不同通道之间接收通道和群路的时钟差别，从而保证时钟的同步。

AU业务选择和分配模块1C，其用于提供小颗粒的交叉选择，可以完成数据的汇聚和解汇聚，也可以实现通道的环回。

SDH群路适配/开销处理模块1D，其用于完成时钟提取和串并转换、群路的性能检测、开销的处理，发送方向把接收的支路开销传输插入到群路为使用的位置，插入群路的开销；在接收方向把接收到的开销提取出来，分离出支路的插入的开销，传送到xA模块，实现开销的透传。

对数据业务的汇聚，目前比较活跃，传统的都是采用POS技术汇聚到SDH业务上，目前开始考虑采用GFP技术汇聚到更高速率上，其组成框图参阅图2所示：

数据速率适配模块1E～数据速率适配模块ME，可统称为xE模块，其用于完成信号的时钟提取和串并转换，转换为低速数据，方便芯片处理，同时提供通道的性能检测，包括：包的统计、错包的统计等。

数据到PL3转换模块1F～数据到PL3转换模块MF，可统称为xF模块，PL3是UTOPIA Level 3(级别3)的简称，接口为8、16、32位，带奇偶检验，内置FIFO(First In First Out，先进先出)，以实现不同时钟域的数据缓冲；其中UTOPIA(Universal Test & Operations PHY Interface for ATM)为通用测试及操作ATM物理层接口。

通道标示/PL3接口管理模块1G，其用于给每个通道打上通道编码，实现在两个PL3之间的身份验证，由于xF模块和1H模块的PL3接口都是被动模式，因此，在通道标示/PL3接口管理模块1G，还要完成两个PL3之间的匹配功能。

PL3接口/SDH成帧处理模块1H，其用于把PL3的信号装配到SDH帧中，在接收方向完成时钟提取和SDH性能检测，并把SDH的数据拆分，再按照PL3接口送到通道标示/PL3接口管理模块1G。

目前由于SDH业务和数据业务遵守不同的标准体系，一般都是分别实现数据的汇聚和SDH的汇聚，是独立的两个阵营。随着通信系统的不断完善，和两个阵营的不断融合，亟需提出一种数据业务和SDH业务混合汇聚装置，以期在一个框架下实现两类业务同时传输，增加系统的灵活性，减小系统的配置成本，扩大系统的使用范围，为用户提供方便。

原来的系统如果需要两种业务的传输，则需要两套系统分别实现SDH业务和数据业务的传输，占用更多的波长资源和功耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种数据业务和SDH业务混合汇聚装置及其方法，用于实现数据业务和SDH业务的混合汇聚。

为了实现上述目的，本发明提供了一种数据业务和SDH业务混合汇聚方法，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：

SDH业务速率适配及格式转换步骤，用于接收SDH业务通道的SDH信号并进行速率适配，并所述SDH信号转换成设定的统一格式；

数据业务速率适配及格式转换步骤，用于接收数据业务通道的数据信号并进行速率适配，将所述数据信号转换成设定的统一格式；

时隙交换处理步骤，用于对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过群路信号速率适配处理完成业务汇聚。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，所数SDH业务速率适配的步骤还包括：

对所述SDH业务通道的接收信号进行时钟提取，恢复时钟信号，并经过串并转换，把高速的串行信号变成低速的并行信号及解扰码处理；

分离所述接收信号中的开销，对所述接收信号中的数据进行格式转换；及汇合所述开销与所述格式转换后的数据，生成一完整的SDH信号。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，所述数据业务速率适配的步骤还包括：

根据数据业务设置的不同从所述数据业务通道的接收数据中恢复出时钟信号，对该时钟信号进行解码、串并转换处理，生成一并行信号；

对该并行信号进行格式反变换，恢复出所述数据业务通道的数据信号。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，还包括：

根据所述数据业务通道的信号接收情况和所述系统的优先级要求对所述数据业务通道进行带宽分配的步骤。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，还包括：

根据带宽分配和所述系统的优先级要求将所述SDH信号转换成一设定的统一格式的步骤；

根据带宽分配和所述系统的优先级要求将所述数据信号转换成一设定的统一格式的步骤。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，所述时隙交叉处理的步骤还包括：

对所述SDH业务通道和所述数据业务通道分别进行编码，根据所述系统的选择，从所述SDH业务通道和所述数据业务通道中选择所需的SDH业务通道和数据业务通道；

在复接方向，按照群路要求依次选择所述SDH业务通道和所述数据业务通道的数据，对该数据增加通道编码；

在解复接方向，根据所述通道编码将经群路适配处理后的数据分离到所述SDH业务通道和所述数据业务通道。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，所述业务汇聚的步骤具体为：

接收经时隙交叉处理后的数据和所述开销，并将所述开销作透明传输处理后放至群路的开销未定义位置，增加该群路的开销，生成一群路数据，再转变成一高速群路数据。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，所述SDH信号为STM1、STM4或STM16速率的SDH信号。

所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其中，所述数据信号为千兆位以太网、光纤通道、数字视频广播、光纤互联或企业系统互联类型的数据信号。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一SDH业务速率适配模块、一SDH业务格式转换模块、一数据业务速率适配模块、一数据业务格式转换模块、一时隙交换单元及一群路适配单元；

所述SDH业务速率适配模块接收SDH业务通道的SDH信号并进行速率适配，所述SDH业务格式转换模块将所述SDH信号转换成一设定的统一格式，并传送至所述时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收数据业务通道的数据信号并进行速率适配，所述数据业务格式转换模块将所述数据信号转换成一设定的统一格式，并传送至所述时隙交换单元；

所述时隙交换单元对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路适配单元完成业务汇聚。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于SDH格式的数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一SFP模块、一交叉开关、一SDH业务速率适配模块、一VC处理模块、一数据业务速率适配模块、一POS处理模块、一VC时隙交换单元、一群路SDH适配单元及一群路模块；

所述SDH业务速率适配模块接收依次通过所述SFP模块、所述交叉开关传送的SDH业务通道的SDH信号，并对该SDH信号进行速率适配，所述VC处理模块将所述SDH信号转换成一设定的SDH统一格式，并传送至所述VC时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收依次通过所述SFP模块、所述交叉开关传送的数据业务通道的数据信号，并对该数据信号进行速率适配，所述POS模块将所述数据信号转换成一设定的SDH统一格式，并传送至所述VC时隙交换单元；

所述VC时隙交换单元对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路SDH适配单元完成业务汇聚。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于GFP格式的数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一收发模块、一SDH业务速率适配模块、一SDH到GFP适配模块、一数据业务速率适配模块、一数据GFP处理模块、一GFP时隙交换单元、一群路GFP适配单元及一群路模块；

所述SDH业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的SDH业务通道的SDH信号，并对该SDH信号进行速率适配，所述SDH到GFP适配模块将所述SDH信号转换成一设定的GFP统一格式，并传送至所述GFP时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的数据业务通道的数据信号，并对该数据信号进行速率适配，所述数据GFP处理模块将所述数据信号转换成一设定的GFP统一格式，并传送至所述GFP时隙交换单元；

所述GFP时隙交换单元对接收的转换格式后的SDH信号和转换格式后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路GFP适配单元完成业务汇聚。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于OTN格式的数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一收发模块、一SDH业务速率适配模块、一数据业务速率适配模块、一ODU处理模块、一ODU时隙交换单元、一群路OTN适配单元及一群路模块；

所述SDH业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的SDH业务通道的SDH信号，并对该SDH信号进行速率适配，所述ODU处理模块将所述SDH信号转换成一设定的OTN统一格式，并传送至所述ODU时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的数据业务通道的数据信号，并对该数据信号进行速率适配，所述ODU处理模块将所述数据信号转换成一设定的OTN统一格式，并传送至所述ODU时隙交换单元；

所述ODU时隙交换单元对接收的转换格式后的SDH信号和转换格式后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路OTN适配单元完成业务汇聚。

本发明的技术效果在于：

与现有技术相比，采用本发明装置，可以同时实现SDH业务和数据业务的混合汇聚，可以支持更多的业务速率STM1/STM4/STM16，以及数据业务GE/FC/DVB/FICON/ESCON的汇聚；其中GE(Gigabit Ethernet)为千兆位以太网，FC(Fiber Channel)为光纤通道，FICON(Fiber Connection)为光纤互联/光纤连接，ESCON(Enterprise System Connection)为企业系统互联/企业系统连接；每个通道可以支持不同速率和数据类型，可以方便的随时切换不同速率或业务；采用混合传输系统不仅可以降低成本，还可以减少波长使用，降低功耗；另外，本发明还提高通讯设备的灵活性，大大降低系统造价。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术SDH业务汇聚框图；

图2为现有技术POS技术数据汇聚框图；

图3为本发明WDM网络SDH光通道的性能监测装置组成框图；

图4为本发明以4个通道业务设置为例采用SDH格式完成混合汇聚的示意图；

图5为本发明以8个通道业务设置为例采用GFP格式完成混合汇聚的示意图；

图6为本发明以8个通道业务设置为例采用OTN格式完成混合汇聚的示意图。

具体实施方式

以下是实现数据业务和SDH业务混合汇聚装置的具体实现方式，体现本发明技术方案的几种典型方式。

请参阅图3所示，为本发明WDM网络SDH光通道的性能监测装置组成框图。

在发送端，分别把数据业务和SDH业务两类业务转换为统一的格式，然后给每个数据业务通道和SDH业务通道打上编码，再把各个通道的数据按照配置汇聚到一路高速的数据中，每个数据业务通道在转换时支持带宽和优先级的设置，数据业务格式转换模块，可以根据通道的接收情况和系统的优先级要求进行带宽分配，把各个通道的数据按需汇聚到群路中；在接收端，则从群路信号中提取出各个数据业务通道和SDH业务通道的信号，回传到数据业务通道和SDH业务通道，并进行格式反变换，还原出SDH信号和数据信号。

数据业务是指GE、FC、FICON、ESCON、DVB等目前常用的数据类型。

在本发明中，实现数据业务和SDH业务混合汇聚由以下几部分组成，具体为：SDH业务的适配、SDH的格式转换、数据业务的适配、数据的格式转换，统一格式后进行时隙交叉，最后汇聚在一起。相应地，混合汇聚装置可以支持多个SDH业务通道和多个数据业务通道的汇聚；每个端口可以适用多种速率，故混合汇聚装置是个多端口、多速率的系统。

图3中，汇聚装置包括：11A～1NA个SDH业务速率适配模块、11B～1NB个SDH业务格式转换模块、21A～2MA个数据业务速率适配模块、21B～2MB个数据业务格式转换模块、时隙交换单元11C、群路适配单元11D。其中N大于等于1，M大于等于1。

汇聚装置包括有：11～1N个SDH业务通道、21～2M个数据业务通道，N个SDH业务通道功能是一样的，M个数据业务通道也是相同的；下面以SDH业务通道11、数据业务通道21为例，给出混合汇聚成高速数据的过程，以描述本发明汇聚装置的工作原理。

在复接方向，在SDH业务通道11，信号送入SDH业务速率适配模块11A，在SDH业务速率适配模块11A，信号经过时钟提取，恢复时钟信号，同时经过串并转换，把高速的串行信号变成低速的并行信号，解扰码，以方便后续的处理，同时在SDH业务速率适配模块11A，还进行段层的处理，完成接收信号段层的性能检测。把接收到的开销分离出来并送到群路适配单元11D，把接收到的数据送到SDH业务格式转换模块11B作进一步的处理。在解复接方向，接收群路适配单元11D来的开销汇合上SDH业务格式转换模块11B来的数据，合成完整的SDH信号，包括最后的BIP(Bit Interleaved Parity，位交叉奇偶校验)校验和扰码。

在复接方向，SDH业务格式转换模块11B，进行通道层的性能检测，分解成微小的颗粒，给出指针的检测。然后根据系统规定，把SDH信号转换到系统规定的统一格式数据。SDH业务格式转换模块11B是整个系统的核心模块，需要根据成本、成熟度、难易程度、技术先进性抉择等因素选择最合适的方案。通过SDH业务格式转换模块11B将SDH信号统一格式后，送入时隙交换单元11C作时隙交换处理。在解复接方向，SDH业务格式转换模块11B还负责从统一格式的数据中恢复出SDH的AU信号，包括指针的再生。

SDH业务通道12～1N，跟SDH业务通道11相同，不再叙述。

在复接方向，数据业务速率适配模块21A处理数据业务，根据业务设置的不同，从接收数据中恢复出时钟信号，然后进行mBnB解码，串并转换，转换成并行信号/低速数据，以方便后面的电路处理。在数据业务速率适配模块21A，还进行数据接收通道的性能检测，并把并行信号送入数据业务格式转换模块21B。在解复接方向，从数据业务格式转换模块21B接收数据，经过mBnB反变换，恢复出通道的数据。mBnB解码时，一般低速的是4B5B，高速的采用8B10B。

在复接方向，数据业务格式转换模块21B把来自数据业务速率适配模块21A的数据放入到FIFO中，可以根据设置的数据带宽、优先级的需要，以及统一格式的要求，从FIFO中取出数据并转换成统一格式，送入时隙交换单元11C。在解复接方向，从时隙交换单元11C接收数据，从统一格式数据中拆离出通道的数据，送入发送的FIFO，然后送到数据业务速率适配模块21A。数据的流控在数据业务格式转换模块21B完成，可以协调带宽，满足系统的设置。

数据业务通道22～2M，跟数据业务通道21是相同的，不再详述。

在复接方向，时隙交换单元11C接收从SDH业务通道来的数据和数据业务通道来的数据，为区分是哪个通道的数据，需要分别给SDH业务通道数据和数据业务通道数据增加通道编码，同时根据系统的选择，从输入的SDH业务通道数据和数据业务通道数据中选择出需要的SDH业务通道数据和数据业务通道数据，送入群路适配单元11D。按照群路的要求，顺序选择各个通道的数据，同时在选择的SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加通道编码，以便接收端区分。在解复接方向，根据SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加的通道编码，把群路来的数据分离到各个SDH业务通道和数据业务通道。

在复接方向，群路适配单元11D接收从时隙交换单元11C来的数据和SDH业务速率适配模块11A来的开销，并把SDH业务速率适配模块11A的开销作透明传输处理，放到群路的开销未定义的位置。同时增加群路的开销，形成群路数据，最后经过并串转换变成高速的群路数据。在解复接方向，经过时钟提取，恢复出数据，串并转换减低数据的工作速度，提供群路的性能检测，从接收数据中分离出开销和数据，数据送入时隙交换单元11C作处理，开销送入SDH业务速率适配模块11A作处理。

请参阅图4所示，为本发明以4个通道业务设置为例采用SDH格式完成混合汇聚的示意图。

图4中，汇聚装置包括31G～34G四个SFP模块、31F交叉开关、31A～34A四个SDH业务速率适配模块、31B～34B四个VC处理模块、41A～44A四个数据业务速率适配模块、41B～44B四个POS处理模块、VC时隙交换单元31C、群路SDH适配单元31D、群路模块31E。

信号从31G、32G、33G、34G四个SFP模块进入，SFP模块可以把光信号转换为电信号，是2R模块，属于本实施例的外围电路。在复接方向，SFP模块输出的电信号送入到交叉开关31F，在解复接方向，SFP模块接收从交叉开关31F发来的数据，SFP模块完成电到光的转换。

在复接方向，交叉开关31F，把收到的4路数据分别送入SDH业务通道31～34和数据业务通道41～44，具体送入哪个通道需要根据系统的配置来决定，如果某个通道装载SDH业务，就送到31～34中的一个SDH业务通道，如果某个通道装载数据业务，就送入41～44中的一个数据业务通道，数据业务通道数量与SDH业务通道数量之和为4。交叉开关31F的作用可以提高通道配置的灵活性，减少外部端口数量，每个通道可以配置SDH业务，也可以配置为数据业务，交叉开关31F就可以送到相应的通道。在解复接方向，交叉开关31F把恢复的SDH业务通道数据和数据业务数据交叉到31G、32G、33G、34G四个SFP模块的数据发送端。

图4中，31～34四个SDH业务通道的功能是一样的，41～44四个数据业务通道的功能也是相同的，下面以一个SDH业务通道31、一个数据业务通道41为例进行说明。

在复接方向，在SDH业务通道31，信号送入SDH业务速率适配模块31A，在SDH业务速率适配模块31A，信号经过时钟提取，恢复时钟信号，同时经过串并转换，把高速的串行信号变成低速的并行信号，解扰码，以方便后续的处理，同时在SDH业务速率适配模块31A，还进行段层的处理，完成接收信号段层的性能检测。把接收到的开销分离出来并送到群路SDH适配单元31D，把接收到的数据送到VC处理模块31B作进一步的处理。在解复接方向，接收群路SDH适配单元31D来的开销汇合上VC处理模块31B来的数据，合成完整的SDH信号，包括最后的BIP校验和扰码。

在解复接方向，VC处理模块31B，进行通道层的性能检测，分解成微小的颗粒，给出指针的检测。把数据解析到VC高阶通道，送入VC时隙交换单元31C作时隙交换处理。在解复接方向，VC处理模块31B还负责接收VC数据，放到FIFO中缓冲，指针再生，形成SDH的AU数据。

SDH业务通道32～34，跟SDH业务通道31相同，不再叙述。

在复接方向，数据业务速率适配模块41A处理数据业务，并根据业务设置的不同，从接收数据中恢复出时钟信号，然后进行mBnB解码，串并转换，转换成并行信号/低速数据，以方便后面的电路处理。在数据业务速率适配模块41A，还进行接收通道的性能检测；并把并行信号送入后面的POS处理模块41B。在解复接方向，从POS处理模块41B接收数据，经过mBnB反变换，恢复出通道的数据。

在复接方向，POS处理模块41B把来自数据业务速率适配模块41A的数据放入到FIFO中，可以根据设置的数据带宽、优先级的需要，把数据装配到VC中，送入VC时隙交换单元31C。在解复接方向，从VC时隙交换单元31C接收数据，从VC数据中拆离出通道的数据，送入发送的FIFO，然后送到数据业务速率适配模块41A。数据的流控在POS处理模块41B完成，可以协调带宽，满足系统的设置。

数据业务通道42～44，跟数据业务通道41是相同的，不再详述。

在复接方向，VC时隙交换单元31C接收从SDH业务通道来的数据和数据业务通道来的数据，为了区分是哪个通道，需要分别给SDH业务通道和数据业务通道编码。按照群路的要求，顺序选择各个通道的数据，同时在选择的SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加通道编码，以便接收端区分。在解复接方向，根据SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加的通道编码，把群路来的数据分离到各个SDH业务通道和数据业务通道。

在复接方向，群路SDH适配单元31D接收从VC时隙交换单元31C来的数据和SDH业务速率适配模块31A来的开销，并把SDH业务速率适配模块31A的开销作透明传输处理，放到群路的开销未定义的位置。同时增加群路的开销，形成群路数据，最后经过并串转换变成高速的群路数据，送入群路模块31E。在解复接方向，信号从群路模块31E发出，经过时钟提取，恢复出数据，串并转换减低数据的工作速度，提供群路的性能检测，从接收数据中分离出开销和数据，数据送入VC时隙交换单元31C作处理，开销送入SDH业务速率适配模块31A作处理。

在复接方向，群路模块31E把群路SDH适配单元31D送来高速的群路模块经过电光转换，变成光信号输出。在解复接方向，群路模块31E接收光信号，结果光电转换，变成电信号，送入到群路SDH适配单元31D。群路模块31E是本实施例的外围电路，如果不需要光信号，可以不采用群路模块31E，信号可以从群路SDH适配单元31D输入输出。

上述内容描述了以4个通道业务任意设置为例采用SDH格式如何实现混合汇聚的过程。

请参阅图5所示，为本发明以8个通道业务设置为例采用GFP格式完成混合汇聚的示意图。

图5中，汇聚装置包括51G～54G四个收发模块、51A～54A四个SDH业务速率适配模块、51B～54B四个SDH到GFP适配模块、61G～64G四个收发模块、61A～64A四个数据业务速率适配模块、61B～64B数据GFP处理模块、GFP时隙交换单元51C、群路GFP适配单元51D、群路模块51E。

在复接方向，信号从四个收发模块51G～54G进入，经过光电转换，变成电信号送入SDH业务通道的SDH业务速率适配模块51A～54A，四个SDH业务的速率可以不同；在解复接方向，SDH业务速率适配模块51A～54A送来的SDH业务数据送到收发模块51G～54G，经过光电转换，变成光信号输出。

在复接方向，信号从四个接收模块61G～64G输入，经过光电转换，变成电信号送入数据业务通道的数据业务速率适配模块61A～64A，四个数据业务的速度和类型可以不同。在解复接方向，数据业务速率适配模块61A～64A恢复的数据信号送入收发模块61G～64G，经过光电转换，变成光信号输出。

由于端口较多，需要计算信号的总带宽不要超过接收信号的带宽和，一般SDH的带宽要求100％保证，数据业务可以进行带宽控制，可以设置优先级。最后形成的带宽要小于GFP的总带宽。数据业务通道数量和SDH业务通道数量之和为8。

图5中，51～54四个SDH业务通道的功能是一样的，61～64四个数据业务通道的功能也是相同的，下面以一个SDH业务通道51、一个数据业务通道61为例进行说明。

在复接方向，在SDH业务通道51，信号从收发模块51G送入SDH业务速率适配模块51A，在SDH业务速率适配模块51A，信号经过时钟提取，恢复时钟信号，同时经过串并转换，把高速的串行信号变成低速的并行信号，解扰码，以方便后续的处理，同时在SDH业务速率适配模块51A，还进行段层的处理，完成接收信号段层的性能检测。开销和数据拆离，整体送到SDH到GFP适配模块51B作进一步的处理。在解复接方向，SDH到GFP适配模块51B来的数据，进行最后的BIP校验，形成完整的SDH信号。

在复接方向，在SDH到GFP适配模块51B，不进行通道层的性能检测，把整个SDH信号作为数据放到FIFO中缓冲，然后打成GFP的包，不区分开销和AU数据。GFP格式是本方案的统一数据格式，GFP成帧器把SDH业务通道数据加上GFP的帧头，打成GFP包。SDH业务要求是无损的，SDH的带宽必须得到保证，在这里不进行带宽的控制。GFP包的速率比SDH略高。GFP包数据送入GFP时隙交换单元51C作包的时隙交换。在解复接方向，SDH到GFP适配模块51B还负责接收GFP包数据，去掉包头等附加信息，放到FIFO中缓冲，以发送时钟读出SDH的数据。

SDH业务通道52～54，跟SDH业务通道51相同，不再叙述。

在复接方向，数据业务速率适配模块61A处理数据业务，并根据业务设置的不同，从接收数据中恢复出时钟信号，然后进行mBnB解码，串并转换，转换成并行信号/低速数据，以方便后面的电路处理。在数据业务速率适配模块61A，还进行接收通道的性能检测；并行信号送入后面的数据GFP处理模块61B。在解复接方向，信号从数据GFP处理模块61B接收数据，经过mBnB反变换，恢复出通道的数据。

在复接方向，数据GFP处理模块61B把来自数据业务速率适配模块61A的数据放入到FIFO中，增加GFP帧信息，把数据打成GFP数据包。GFP格式是本方案的统一数据格式，GFP成帧器把数据业务通道数据加上GFP的帧头，打成GFP包。数据业务一般可以设置的数据带宽、优先级的，通过带宽和优先级的设置，把FIFO的数据按照带宽取出增加上GPF帧信号，汇合成GFP包数据。GFP包数据送入GFP时隙交换单元51C作包的时隙交换。在解复接方向，从GFP时隙交换单元51C接收数据，从GFP包中去掉多余的包头等信息，把数据送入发送的FIFO，然后送到数据业务速率适配模块61A。数据的流控在数据GFP处理模块61B完成，可以调整带宽，满足系统的设置。

数据业务通道62～64，跟数据业务通道61是相同的，不再详述。

在复接方向，GFP时隙交换单元51C接收从SDH业务通道来的数据和数据业务通道来的数据，为了区分是哪个通道，需要分别给SDH业务通道和数据业务通道编码。按照群路的要求，顺序选择各个通道的数据，同时在选择的SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加通道编码，以便接收端区分。在解复接方向，根据SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加的通道编码，把群路来的数据分离到各个SDH业务通道和数据业务通道。

在复接方向，群路GFP适配单元51D接收从GFP时隙交换单元51C来的数据，增加群路的开销，形成群路数据，最后经过并串转换变成高速的群路数据，送入群路模块51E。在解复接方向，接收群路模块51E来的数据，经过时钟提取，恢复出数据，串并转换减低数据的工作速度，提供群路的性能检测，接收数据送入GFP时隙交换单元51C作处理。

在复接方向，群路模块51E把群路GFP适配单元51D送来高速的群路模块经过电光转换，变成光信号输出。在解复接方向，群路模块51E接收光信号，结果光电转换，变成电信号，送入到群路GFP适配单元51D。

上述内容描述了以8个通道业务设置为例采用GFP格式如何实现混合汇聚的过程。

请参阅图6所示，为本发明以8个通道业务设置为例采用OTN格式完成混合汇聚的示意图。

图6中，汇聚装置包括：71G～74G四个收发模块、71A～74A四个SDH业务速率适配模块、71B～74B四个ODU处理模块、81G～84G四个收发模块、81A～84A四个数据业务速率适配模块、81B～84B四个ODU处理模块、ODU时隙交换单元71C、群路OTN适配单元71D、群路模块71E。

在复接方向，信号从四个收发模块71G～74G进入，经过光电转换，变成电信号送入SDH业务通道的SDH业务速率适配模块71A～74A，四个SDH业务的速率可以不同；在解复接方向，SDH业务速率适配模块71A～74A来的SDH业务数据送入收发模块71G～74G，经过电光转换，变成光信号输出。

在复接方向，信号从四个接收模块81G～84G输入，经过光电转换，变成电信号送入数据业务通道的数据业务速率适配模块81A～84A，在解复接方向，数据业务速率适配模块81A～84A来的数据送入收发模块81G～84G，经过电光转换，变成光信号输出。

四个数据业务的速度和类型可以不同。由于端口较多，需要计算信号的总带宽不要超过接收信号的带宽和，一般SDH的带宽要求100％保证，数据业务可以进行带宽控制，可以设置优先级。最后形成的带宽要小于OTN的总带宽。数据业务通道数量和SDH业务通道数量之和为8。

图6中，71～74四个SDH业务通道的功能是一样的，81～84四个数据业务通道的功能也是相同的，下面以一个SDH业务通道71、一个数据业务通道81为例进行说明。

在复接方向，在SDH业务通道71，信号从收发模块71G送入SDH业务速率适配模块71A，在SDH业务速率适配模块71A，信号经过时钟提取，恢复时钟信号，同时经过串并转换，把高速的串行信号变成低速的并行信号，解扰码，以方便后续的处理，同时在SDH业务速率适配模块71A，还进行段层的处理，完成接收信号段层的性能检测。开销和数据拆离，整体送到ODU处理模块71B作进一步的处理。在解复接方向，ODU处理模块71B来的数据，进行最后的BIP校验，形成完整的SDH信号。

在复接方向，在ODU处理模块71B，不进行通道层的性能检测，把整个SDH信号作为数据放到FIFO中缓冲，按照OTN的要求装备到ODU上，不区分开销和AU数据。在本实施例中ODU是系统的统一格式，把SDH数据按照ODU的格式填入ODU帧中，增加填充数据、OPU帧信号、ODU帧信号，形成ODU格式数据。ODU数据送入ODU时隙交换单元71C作包的时隙交换。在解复接方向，ODU处理模块71B还负责接收ODU数据，去掉附加信息，放到FIFO中缓冲，以发送时钟读出SDH的数据。

SDH业务通道72～74，跟SDH业务通道71相同，不再叙述。

在复接方向，数据业务速率适配模块81A处理数据业务，根据业务设置的不同，从接收数据中恢复出时钟信号，然后进行mBnB解码，串并转换，转换成并行信号/低速数据，以方便后面的电路处理。在数据业务速率适配模块81A，还进行接收通道的性能检测；并把并行信号送入后面的ODU处理模块81B。在解复接方向，信号从ODU处理模块81B接收数据经过mBnB反变换，恢复出通道的数据。

在复接方向，ODU处理模块81B模块把来自数据业务速率适配模块81A的数据放入到FIFO中，可以根据设置的数据带宽、优先级的需要，按照OTN的要求装备到ODU上，在本实施例中ODU是系统的统一格式，把数据业务数据按照ODU的格式填入ODU帧中，增加填充数据、OPU帧信号、ODU帧信号，形成ODU格式数据。ODU数据送入ODU时隙交换单元71C作包的时隙交换。在解复接方向，从ODU时隙交换单元71C接收数据，从ODU中去掉多余的附加信息，把数据送入发送的FIFO，然后送到数据业务速率适配模块81A。数据的流控在ODU处理模块81B完成，可以协调带宽，满足系统的设置。

数据业务通道82～84，跟数据业务通道81是相同的，不再详述。

在复接方向，ODU时隙交换单元71C接收从SDH业务通道来的数据和数据业务通道来的数据，为了区分是哪个通道，需要分别给SDH业务通道和数据业务通道编码。按照群路的要求，顺序选择各个通道的数据，同时在选择的SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加通道编码，以便接收端区分。在解复接方向，根据SDH业务通道数据和数据业务通道数据中增加的通道编码，把群路来的数据分离到各个SDH业务通道和数据业务通道。

在复接方向，群路OTN适配单元71D接收从ODU时隙交换单元71C来的数据，增加群路的OTN开销，形成群路数据，最后经过并串转换变成高速的群路数据，送入群路模块71E。在解复接方向，接收从群路模块71E来的数据，经过时钟提取，恢复出数据，串并转换减低数据的工作速度，提供群路的OTN性能检测，接收数据送入ODU时隙交换单元71C作处理。

在复接方向，群路模块71E把群路OTN适配单元71D送来高速的群路模块经过电光转换，变成光信号输出。在解复接方向，群路模块71E接收光信号，结果光电转换，变成电信号，送入到群路OTN适配单元71D。

上述内容描述了以8个通道业务设置为例采用OTN格式如何实现混合汇聚的过程。

本发明装置是一种可以同时支持混合汇聚的装置，可以同时支持多路SDH和多路数据业务的汇聚，可以实现单板级别的SDH业务和数据业务的混合传输，具有多通道、多速率、低成本、小体积、低功耗、高可靠、切换灵活等特点。

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当可根据本发明作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 (13)

1、一种数据业务和SDH业务混合汇聚方法，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：

SDH业务速率适配及格式转换步骤，用于接收SDH业务通道的SDH信号并进行速率适配，并所述SDH信号转换成设定的统一格式；

数据业务速率适配及格式转换步骤，用于接收数据业务通道的数据信号并进行速率适配，将所述数据信号转换成设定的统一格式；

时隙交换处理步骤，用于对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过群路信号速率适配处理完成业务汇聚。

2、根据权利要求1所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，所数SDH业务速率适配的步骤还包括：

对所述SDH业务通道的接收信号进行时钟提取，恢复时钟信号，并经过串并转换，把高速的串行信号变成低速的并行信号及解扰码处理；

分离所述接收信号中的开销，对所述接收信号中的数据进行格式转换；及

汇合所述开销与所述格式转换后的数据，生成一完整的SDH信号。

3、根据权利要求1所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，所述数据业务速率适配的步骤还包括：

根据数据业务设置的不同从所述数据业务通道的接收数据中恢复出时钟信号，对该时钟信号进行解码、串并转换处理，生成一并行信号；

对该并行信号进行格式反变换，恢复出所述数据业务通道的数据信号。

4、根据权利要求1、2或3所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，还包括：

根据所述数据业务通道的信号接收情况和所述系统的优先级要求对所述数据业务通道进行带宽分配的步骤。

5、根据权利要求4所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，还包括：

根据带宽分配和所述系统的优先级要求将所述SDH信号转换成一设定的统一格式的步骤；

根据带宽分配和所述系统的优先级要求将所述数据信号转换成一设定的统一格式的步骤。

6、根据权利要求4所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，所述时隙交叉处理的步骤还包括：

对所述SDH业务通道和所述数据业务通道分别进行编码，根据所述系统的选择，从所述SDH业务通道和所述数据业务通道中选择所需的SDH业务通道和数据业务通道；

在复接方向，按照群路要求依次选择所述SDH业务通道和所述数据业务通道的数据，对该数据增加通道编码；

在解复接方向，根据所述通道编码将经群路适配处理后的数据分离到所述SDH业务通道和所述数据业务通道。

7、根据权利要求4所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，所述业务汇聚的步骤具体为：

接收经时隙交叉处理后的数据和所述开销，并将所述开销作透明传输处理后放至群路的开销未定义位置，增加该群路的开销，生成一群路数据，再转变成一高速群路数据。

8、根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，所述SDH信号为STM1、STM4或STM16速率的SDH信号。

9、根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的数据业务和SDH业务混合汇聚方法，其特征在于，所述数据信号为千兆位以太网、光纤通道、数字视频广播、光纤互联或企业系统互联类型的数据信号。

10、一种数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一SDH业务速率适配模块、一SDH业务格式转换模块、一数据业务速率适配模块、一数据业务格式转换模块、一时隙交换单元及一群路适配单元；

所述SDH业务速率适配模块接收SDH业务通道的SDH信号并进行速率适配，所述SDH业务格式转换模块将所述SDH信号转换成一设定的统一格式，并传送至所述时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收数据业务通道的数据信号并进行速率适配，所述数据业务格式转换模块将所述数据信号转换成一设定的统一格式，并传送至所述时隙交换单元；

所述时隙交换单元对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路适配单元完成业务汇聚。

11、一种基于SDH格式的数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一SFP模块、一交叉开关、一SDH业务速率适配模块、一VC处理模块、一数据业务速率适配模块、一POS处理模块、一VC时隙交换单元、一群路SDH适配单元及一群路模块；

所述SDH业务速率适配模块接收依次通过所述SFP模块、所述交叉开关传送的SDH业务通道的SDH信号，并对该SDH信号进行速率适配，所述VC处理模块将所述SDH信号转换成一设定的SDH统一格式，并传送至所述VC时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收依次通过所述SFP模块、所述交叉开关传送的数据业务通道的数据信号，并对该数据信号进行速率适配，所述POS模块将所述数据信号转换成一设定的SDH统一格式，并传送至所述VC时隙交换单元；

所述VC时隙交换单元对接收的转换后的SDH信号和转换后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路SDH适配单元完成业务汇聚。

12、一种基于GFP格式的数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一收发模块、一SDH业务速率适配模块、一SDH到GFP适配模块、一数据业务速率适配模块、一数据GFP处理模块、一GFP时隙交换单元、一群路GFP适配单元及一群路模块；

所述SDH业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的SDH业务通道的SDH信号，并对该SDH信号进行速率适配，所述SDH到GFP适配模块将所述SDH信号转换成一设定的GFP统一格式，并传送至所述GFP时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的数据业务通道的数据信号，并对该数据信号进行速率适配，所述数据GFP处理模块将所述数据信号转换成一设定的GFP统一格式，并传送至所述GFP时隙交换单元；

所述GFP时隙交换单元对接收的转换格式后的SDH信号和转换格式后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路GFP适配单元完成业务汇聚。

13、一种基于OTN格式的数据业务和SDH业务混合汇聚装置，适用于波分复用光传输系统，其特征在于，包括：一收发模块、一SDH业务速率适配模块、一数据业务速率适配模块、一ODU处理模块、一ODU时隙交换单元、一群路OTN适配单元及一群路模块；

所述SDH业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的SDH业务通道的SDH信号，并对该SDH信号进行速率适配，所述ODU处理模块将所述SDH信号转换成一设定的OTN统一格式，并传送至所述ODU时隙交换单元；

所述数据业务速率适配模块接收通过所述收发模块传送的数据业务通道的数据信号，并对该数据信号进行速率适配，所述ODU处理模块将所述数据信号转换成一设定的OTN统一格式，并传送至所述ODU时隙交换单元；

所述ODU时隙交换单元对接收的转换格式后的SDH信号和转换格式后的数据信号分别进行时隙交叉处理，再经过所述群路OTN适配单元完成业务汇聚。

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