CN1984503B - 一种交叉调度系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光通信中基于分组交换的交叉调度系统及方法。包括对SDH/SONET业务进行接收与发送的SDH/SONET接收/发送单元，以及对数据业务进行接收与发送的数据接收/发送单元，还包括高阶业务分组化/去分组化处理单元、低阶交叉处理单元和高阶交叉处理单元。本发明方案由于低阶业务采用时隙交换实现，保证低阶业务的延时性能，克服了对低阶业务进行分组化和去分组化处理的所带来的大容量业务数据缓存的问题，同时采用本发明可以充分发挥分组交换的业务调度功能，保证对大业务量数据业务交换的支持，同时提高了交换单元的利用率。

Description

一种交叉调度系统及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种光通信中，基于分组交换的交叉调度系统及方法。

背景技术

在现代通信系统中，信息的传送量与日俱增。公共交换电话网(PSTNPublic Switch Telephone Networ)的发展，推动了传输网络由准同步数字序列(PDH Pseudo-Synchronous Digital Hierarchy)时代向同步数字体系/同步光纤网(SDH/SONET Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Network)时代的演进，SDH/SONET以其严格的同步时分体系、统一的复用解复用过程及丰富的管理开销，适应了以时隙交换为标志的语音业务的需要。但近年来，随着Internet的蓬勃发展，带动了以分组交换为标志的数据业务通信量的爆炸式增加。分组交换因为不占用固定的时隙，拥有比时隙交换更高的复用效率和交换效率，从而受到人们的欢迎。然而时隙交换却存在业务可靠性和时延方面的优势。因此，时隙交换和分组交换两种交换方式的共存是不可避免的。

SDH/SONET业务中，高阶业务是指以高阶通道作为调度颗粒的业务(SDH中为AU4，SONET中为STS-1)，低阶业务是指以低阶通道作为调度颗粒的业务(SDH中指TU3，TU2，TU12，TU11等，SONET中指VT2，VT1.5等)。在处理方式上，进行高阶业务的调度只需要来自不同单板的业务进行帧对齐就可以进行通道和时隙间的交换，而进行低阶业务的调度，不但要求来自不同单板的业务必须进行帧对齐，还要需要对每个业务帧内部的低阶通道时隙进行对齐处理，然后才能进行通道和时隙的交换。因此低阶交叉的处理过程比高阶交叉更为复杂。

在传统的SDH/SONET通信网络设备中，由于数据业务量比较少，人们通常采用在时隙交换基础引入分组交换单元的方法来实现对数据业务的支持。但随着数据业务的蓬勃发展，这种方式逐渐无法适应对大量数据业务进行调度的需要。于是，人们开始尝试在分组交换的基础上，完成对SDH/SONET时隙交换业务的支持。

现有技术1是在时隙交换的基础上引入分组交换单元的交叉结构，如图1所示，基于时隙交换的高低阶交叉单元完成原有的SDH/SONET业务的高阶交叉和低阶交叉功能，而数据业务则有两种处理方式：

1、经过路径①，先经过映射和封装转换为SDH/SONET的帧格式，然后经过基于时隙交换的高低阶交叉单元处理，根据配置进入SDH/SONET网络或者进入分组交换单元(从基于时隙交换的高低阶交叉单元到分组交换单元需要进行映射解映射的处理)，完成分组交换处理后再通过时隙交换到SDH/SONET网络或者送到数据发送单元。同时SDH/SONET业务数据也可以选择进入分组交换单元或则到数据发送单元。

2、经过路径②，数据业务数据直接进入分组交换单元进行处理，处理完成后再根据路由送到数据发送单元或者基于时隙交换的高低阶交叉单元送到SDH/SONET网络。SDH/SONET业务数据也可以根据配置由基于时隙交换的高低阶交叉单元送到分组交换单元进行处理。

从上面的方案可以看出，如果采用路径①的设计，由于分组交换单元设置在基于时隙交换的高低阶交叉单元，受到基于时隙交换的高低阶交叉单元的限制，因此很难实现大容量的数据交换处理。

如果采用路径②的设计，等于在系统上提供了时隙交换和分组交换两套交换平面，而两个交换平面的容量不可能同时得到充分的利用，造成了设计上的浪费。另外由于采用两套交换平面，无疑需要双倍的系统总线，从而造成系统设计难度的提高，增加了设计成本。

现有技术2采用全分组交换方式的交叉结构，如图2所示，以一个分组交换单元同时实现数据业务和SDH/SONET业务的交换处理。对于数据业务可直接进入分组交换单元进行处理；而对于SDH/SONET业务，无论是高阶业务还是低阶业务，则都需要对其进行切片和封包等分组化处理，转换为分组包，然后再通过分组交换单元进行交换处理。需要通过SDH/SONET发送的业务数据，则需要进行切片组合和去封包等去分组化处理，重新恢复成为SDH/SONET业务帧结构。

在图2所体现的分组交换结构中，SDH/SONET业务数据的高低阶交叉都通过同样的方式实现，为了同时满足高低阶业务交叉处理的需要，就必需要同时提供多种切片和封包处理方式，造成了SDH/SONET业务数据处理上的复杂度较高。

由于SDH/SONET的低阶业务速率比较慢，而且不同低阶通道间采用字节间插的方式进行复用，为了对低阶业务进行分组化和去分组化处理的就不得不进行大容量业务数据缓存，这就造成了芯片设计的困难，同时还造成了低阶业务数据在设备中处理延时大大增加，降低了业务的性能。

发明内容

本发明提供一种交叉调度系统及方法，用以解决现有技术中对低阶业务进行分组化和去分组化处理的所带来的大容量业务数据缓存的问题。以提供低时延、高效的业务调度方案。

本发明系统包括：一种交叉调度系统，包括对SDH/SONET业务进行接收与发送的SDH/SONET接收单元以及SDH/SONET发送单元，以及对业务数据进行接收的数据接收单元以及对业务数据进行发送的数据发送单元，还包括高阶业务分组化处理单元以及高阶业务去分组化处理单元、时隙交换低阶交叉处理单元和分组交换高阶交叉处理单元；

所述分组交换高阶交叉处理单元分别与高阶业务分组化处理单元以及高阶业务去分组化处理单元相连，对业务数据进行分组交换高阶交叉处理；

所述高阶业务分组化处理单元分别与SDH/SONET接收单元及分组交换高阶交叉处理单元相连，对业务数据进行高阶业务分组化处理；

所述高阶业务去分组化处理单元分别与SDH/SONET发送单元及分组交换高阶交叉处理单元相连，对业务数据进行高阶业务去分组化处理；

所述时隙交换低阶交叉处理单元分别与SDH/SONET接收单元、SDH/SONET发送单元、高阶业务分组化处理单元及高阶业务去分组化处理单元相连，对所述的SDH/SONET业务数据进行时隙交换低阶交叉处理，并将处理后的业务数据发送给高阶业务分组化处理单元及高阶业务去分组化处理单元。

所述的低阶交叉处理单元，设置于所述分组交换高阶交叉处理单元。

所述的高阶业务分组化处理单元，进一步包括切片单元与封包单元；

所述的高阶业务去分组化处理单元，进一步包括切片重组单元与去封包单元。

本发明方法包括：一种交叉调度方法，由高阶交叉调度单元对业务数据进行分组交换高阶交叉调度，包括：

A、接收SDH/SONET业务数据，并对所述SDH/SONET业务数据进行时隙交换低阶交叉处理；

B、对所述业务数据进行高阶业务分组化处理；

C、将处理后的业务数据发送至分组交换高阶交叉处理单元作分组交换高阶交叉调度；

D、对所述业务数据进行高阶业务去分组化处理，并对处理后的业务数据进行时隙交换低阶交叉处理；

E、将业务数据发送到SDH/SONET业务接收端。

所述的分组化处理，包括切片处理和封包处理；所述的去分组化处理包括切片重组处理和去封包处理。

一种交叉调度方法，由高阶交叉调度单元对业务数据进行分组交换高阶交叉调度，包括：

a、接收SDH/SONET业务数据，并对所述SDH/SONET业务数据进行高阶业务分组化处理；

b、将处理后的业务数据发送至分组交换高阶交叉处理单元作分组交换高阶交叉调度；

c、对所述业务数据进行高阶业务去分组化处理，并对处理后的业务数据进行时隙交换低阶交叉处理；

d、将业务数据发送到SDH/SONET业务接收端。

本发明方案中，由于低阶业务采用时隙交换实现，保证低阶业务的延时性能，克服了对低阶业务进行分组化和去分组化处理的所带来的大容量业务数据缓存的问题，同时采用本发明可以充分发挥分组交换的业务调度功能，保证对大业务量数据业务交换的支持；采用本发明可以实现基于分组交换的SDH/SONET高阶业务交叉，避免采用时隙交换和分组交换双平面结构带来的双倍业务总线问题，同时提高了交换单元的利用率。

附图说明

图1为现有技术中在时隙交换基础上引入分组交换的交叉调度系统结构示意图；

图2为现有技术中全分组方式的交叉调度系统结构示意图；

图3为本发明方案1的交叉调度系统结构示意图；

图4为本发明方案1的交叉调度方法流程图；

图5为本发明方案2的交叉调度系统结构示意图；

图6为本发明方案2的交叉调度方法流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

本发明以分组交换为基础，以分组交换实现SDH/SONET业务的高阶交叉功能，同时以时隙交换实现SDH/SONET业务的低阶交叉功能，这样的结构实现简单，同时结合了时隙交换和分组交换的特点，既保证了系统能够提供完善的数据交换功能，又能为SDH/SONET高低阶业务提供高性能的业务调度能力。

如图3所示，是本发明方案1的交叉调度系统结构示意图，从图中可见，本发明的交叉调度系统包括如下结构：

SDH/SONET接收单元101，用于接收SDH/SONET业务数据，并将SDH/SONET业务数据发送至低阶交叉处理单元进行低阶交叉处理；

低阶交叉处理单元201，用于对SDH/SONET业务数据进行低阶交叉处理，进行业务数据的调度；

高阶业务分组化处理单元301，用于对低阶交叉处理单元调度后的业务数据进行高级业务分组化处理，将SDH/SONET帧格式的业务数据进行切片处理，封包处理等；

分组交换高阶交叉处理单元400，对高阶业务分组化处理单元301处理后的业务数据进行高阶交叉调度处理；

高阶业务去分组化处理单元302，对分组交换高阶交叉处理单元400高阶交叉调度处理后的业务数据进行去分组化处理，进行切片重组，去封包等处理，以恢复回SDH/SONET帧格式；

低阶交叉处理单元202，用于对高阶业务去分组化处理单元302去分组化处理的业务数据进行低阶交叉处理；

SDH/SONET发送单元102，用于发送低阶交叉处理单元202调度后的SDH/SONET帧格式的业务数据；

数据接收单元501，用于接收数据业务数据，并将数据业务数据直接发送给分组交换高阶交叉处理单元进行高阶业务数据进行高阶交叉调度处理；

数据发送单元502，用于发送分组交换高阶交叉处理单元高阶交叉调度处理后的数据。

本发明方案1由高阶交叉调度单元对数据业务进行高阶交叉调度，如图4所示，是本发明方案1的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：

S11、接收SDH/SONET业务数据，并对所述SDH/SONET业务数据进行低阶交叉处理；

当系统接收到SDH/SONET业务数据后，对所述SDH/SONET业务数据进行低阶交叉，进行时隙交换处理。

S12、对所述业务数据进行高阶业务分组化处理；

将低阶交叉处理后的业务数据进行高阶业务分组化处理，进行业务数据切片、封包等处理。

S13、将处理后的业务数据发送至高阶交叉处理单元作高阶交叉调度；

将分组化处理后的业务数据发送至分组交换高阶交叉单元进行高阶业务交叉处理。

S14、对所述业务数据进行高阶业务去分组化处理，并对处理后的业务数据进行低阶交叉处理；

对于高阶业务交叉处理单元处理过后的业务数据进行去分组化处理，进行业务数据切片重组、解封包等处理。并将去分组化处理后的业务数据进行低阶交叉，进行时隙交换处理。

S15、将业务数据发送到SDH/SONET业务接收端。

上述方案1中，对于接入的数据业务可以直接进入分组交换高阶交叉单元中进行调度，因此本发明可以保证接入系统的数据业务得到充分的业务调度处理。

对于SDH/SONET业务数据，先进行低阶交叉调度处理，将低阶交叉调度处理后的业务数据，再进行高阶业务交叉调度处理，由于高阶业务速率高，采用分组交换实现并不会造成过大的业务延时。

方案1通过分组交换实现高阶交叉功能，高阶业务在进入分组交换高阶交叉单元前进行了分组化处理(包括切片，封包等)，在经过分组交换实现的高阶交叉后，由去分组化处理(包括切片重组，去封包等)恢复回SDH/SONET帧格式。

如图5所示，是本发明方案2的交叉调度系统结构示意图，从图中可见，本发明的交叉调度系统包括如下结构：

SDH/SONET接收单元101，其用于接收SDH/SONET业务数据，并将SDH/SONET业务数据发送至高阶业务分组化处理单元301；

高阶业务分组化处理单元301，用于对接收SDH/SONET业务数据进行高级业务分组化处理，将SDH/SONET帧格式的业务数据进行切片处理，封包处理等；

分组交换高阶交叉处理单元400，对高阶业务分组化处理单元301处理后的业务数据进行高阶交叉调度处理；

高阶业务去分组化处理单元302，对分组交换高阶交叉处理单元400高阶交叉调度处理后的业务数据进行去分组化处理，进行切片重组，去封包等处理，以恢复回SDH/SONET帧格式；

SDH/SONET发送单元102，用于发送高阶业务去分组化处理单元302去分组化处理后的SDH/SONET帧格式的业务数据；

低阶交叉处理单元200，设置于分组交换高阶交叉单元，对于分组交换高阶交叉单元调度后的业务数据，如果需要进行低阶业务调度，则经高阶业务去分组化处理单元去分组化处理后，将业务数据发送至低阶交叉处理单元200，以对SDH/SONET业务数据进行低阶交叉处理，进行业务数据的调度；

高阶业务分组化处理单元300，设置于低阶交叉处理单元200与分组交换高阶交叉处理单元400之间，用于对SDH/SONET业务数据进行高级业务分组化/去分组化理，将SDH/SONET帧格式的业务数据进行切片/切片重组处理，封包/去封包处理等；

数据接收单元501，用于接收数据业务数据，并将数据业务数据直接发送给分组交换高阶交叉处理单元进行高阶业务数据进行高阶交叉调度处理；

数据发送单元502，用于发送分组交换高阶交叉处理单元高阶交叉调度处理后的数据。

方案2由高阶交叉调度单元对数据业务进行高阶交叉调度。如图6所示，是本发明方案2的流程示意图，从图中可见，方案2主要包括以下步骤：

S21、接收SDH/SONET业务数据，并对所述SDH/SONET业务数据进行高阶业务分组化处理；

当系统接收到SDH/SONET业务数据后，对所述SDH/SONET业务数据进行高阶业务分组化处理，进行业务数据切片、封包等处理。

S22、将处理后的业务数据发送至高阶交叉处理单元作高阶交叉调度；

将分组化处理后的业务数据发送至分组交换高阶交叉单元进行高阶业务交叉处理。

S23、对所述业务数据进行高阶业务去分组化处理，并对处理后的业务数据进行低阶交叉处理；

对于高阶业务交叉处理单元处理过后的业务数据进行去分组化处理，进行业务数据切片重组、解封包等处理。并将去分组化处理后的业务数据进行低阶交叉处理，进行时隙交换处理。

S24、将业务数据发送到SDH/SONET业务接收端。

上述方案2中，对于接入的数据业务可以直接进入分组交换高阶交叉单元中进行调度，因此本发明可以保证接入系统的数据业务得到充分的业务调度处理；而对于SDH/SONET低阶业务调度通过时隙交换完成。

对比方案1和方案2可以看出，图3中的交叉结构中，SDH/SONET业务在进入分组交换高阶交叉单元前后完成低阶业务的调度；在图5中，低阶交叉单元设置于分组交换高阶交叉单元，业务经过分组交换高阶交叉单元调度后进入低阶交叉处理单元。可以看出，无论是图3还是图5，差别仅仅在于低阶交叉处理单元在系统中的位置不同，其采用时隙交换完成低阶交叉的本质是相同的。

本发明方案中，由于低阶业务采用时隙交换实现，保证低阶业务的延时性能，克服了对低阶业务进行分组化和去分组化处理的所带来的大容量业务数据缓存的问题，同时采用本发明可以充分发挥分组交换的业务调度功能，保证对大业务量数据业务交换的支持；采用本发明可以实现基于分组交换的SDH/SONET高阶业务交叉，避免采用时隙交换和分组交换双平面结构带来的双倍业务总线问题，同时提高了各交叉单元的利用率。

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 (6)

1.一种交叉调度系统，包括对SDH/SONET业务进行接收与发送的SDH/SONET接收单元以及SDH/SONET发送单元，以及对业务数据进行接收的数据接收单元以及对业务数据进行发送的数据发送单元，其特征在于，还包括高阶业务分组化处理单元以及高阶业务去分组化处理单元、时隙交换低阶交叉处理单元和分组交换高阶交叉处理单元；

所述分组交换高阶交叉处理单元分别与高阶业务分组化处理单元以及高阶业务去分组化处理单元相连，对业务数据进行分组交换高阶交叉处理；

所述高阶业务分组化处理单元分别与SDH/SONET接收单元及分组交换高阶交叉处理单元相连，对业务数据进行高阶业务分组化处理；

所述高阶业务去分组化处理单元分别与SDH/SONET发送单元及分组交换高阶交叉处理单元相连，对业务数据进行高阶业务去分组化处理；

所述时隙交换低阶交叉处理单元分别与SDH/SONET接收单元、SDH/SONET发送单元、高阶业务分组化处理单元及高阶业务去分组化处理单元相连，对所述的SDH/SONET业务数据进行时隙交换低阶交叉处理，并将处理后的业务数据发送给高阶业务分组化处理单元及高阶业务去分组化处理单元。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的时隙交换低阶交叉处理单元，设置于所述分组交换高阶交叉处理单元。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的高阶业务分组化处理单元，进一步包括切片单元与封包单元；

所述的高阶业务去分组化处理单元，进一步包括切片重组单元与去封包单元。

4.一种交叉调度方法，由高阶交叉调度单元对业务数据进行分组交换高阶交叉调度，其特征在于，包括：

A、接收SDH/SONET业务数据，并对所述SDH/SONET业务数据进行时隙交换低阶交叉处理；

B、对所述业务数据进行高阶业务分组化处理；

C、将处理后的业务数据发送至分组交换高阶交叉处理单元作分组交换高阶交叉调度；

D、对所述业务数据进行高阶业务去分组化处理，并对处理后的业务数据进行时隙交换低阶交叉处理；

E、将业务数据发送到SDH/SONET业务接收端。

5.如权要求4所述的方法，其特征在于，所述的分组化处理，包括切片处理和封包处理；所述的去分组化处理包括切片重组处理和去封包处理。

6.一种交叉调度方法，由高阶交叉调度单元对业务数据进行分组交换高阶交叉调度，其特征在于，包括：

a、接收SDH/SONET业务数据，并对所述SDH/SONET业务数据进行高阶业务分组化处理；

b、将处理后的业务数据发送至分组交换高阶交叉处理单元作分组交换高阶交叉调度；

c、对所述业务数据进行高阶业务去分组化处理，并对处理后的业务数据进行时隙交换低阶交叉处理；

d、将业务数据发送到SDH/SONET业务接收端。

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