用于OTN设备的交叉容量处理方法和OTN设备

摘要

本发明公开了一种用于OTN设备的交叉容量处理方法和OTN设备，OTN设备包括业务单元和交叉单元，业务单元包括第一业务子单元和第二业务子单元，该方法包括以下步骤：第一业务子单元将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T1拆分成两部分数据，第二业务子单元将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T2拆分成两部分数据；第一业务子单元与第二业务子单元交换并重组，并将重组后的数据发送给交叉单元。本发明降低了系统成本，提高了系统利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于光传送网(OpticalTransport Network，简称为OTN)设备的交叉容量处理方法和OTN设备。

背景技术

光传送体系(Optical Transport Hierarchy，简称为OTH)技术是在同步数字传输体制(Synchronous Digital Hierarchy，简称为SDH)/同步光纤网(Synchronous Optical Network，简称为SONET)之后的新一代的标准化的数字传送体系结构。基于OTH的OTN满足数据带宽的发展要求，是针对骨干网络层次中大容量、粗颗粒的调度需求而发展形成的一种透明传送技术，它的出现使智能光网络的现实成为可能。

OTN网络是基于k阶光数据单元ODUk(k＝0，1，2，3)分别进行调度的，具体地，是由交叉调度单元分开处理，完成ODUk(k＝0，1，2，3)的连接调度功能。然而，随着多媒体业务的广泛发展，通讯业务量急剧增长，相应地OTN通讯设备的业务容量也急剧增长，如何实现大容量的OTN业务交叉成为各个OTN通讯设备厂商研究的重点。

在相关技术中，传送网中电层交叉调度受限于单个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称为FPGA)芯片的高速串行总线的数量，从而导致交叉容量受限且难以扩展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于OTN设备的交叉容量处理方案，以至少解决上述问题之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于光传送网OTN设备的交叉容量处理方法。

根据本发明的用于光传送网OTN设备的交叉容量处理方法，该OTN设备包括业务单元和交叉单元，业务单元包括第一业务子单元和第二业务子单元，该方法包括以下步骤：第一业务子单元将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T1拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，第二业务子单元将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T2拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22，其中，N是业务单元的背板总线的条数；第一业务子单元与第二业务子单元交换并重组，第一业务子单元得到由T11与T21构成的数据T3，第二业务子单元得到由T12与T22构成的数据T4；第一业务子单元与第二业务子单元分别将T3和T4发送给交叉单元，其中，T11与T12处于相同的时隙，T21与T22处于相同的时隙。

进一步地，第一业务子单元将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T1拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，第二业务子单元将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T2拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22包括：第一业务子单元将T1按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，第二业务子单元将T2按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22。

进一步地，第一业务子单元与第二业务子单元交换并重组包括：T12与T21经过第一业务子单元与第二业务子单元之间的互联总线进行交换；第一业务子单元将T11与T21进行重组构成T3；第二业务子单元将T12与T22进行重组构成T4。进一步地，第一业务子单元与第二业务子单元交换并重组还包括：第一业务子单元将接收到交叉单元的数据T5拆分成时隙数相等的两部分数据T51和T52，并将T12与T52合并构成T6；第二业务子单元将接收到交叉单元的数据T7拆分成时隙数相等的两部分数据T71和T72，并将T21与T71合并构成T8；T6与T8经过互联总线进行交换；第一业务子单元将T51与T71进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据；第二业务子单元将T72与T52进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据。

进一步地，T6与T8经过互联总线进行交换包括：互联总线的交换数据包括一个用于标识上背板总线数据的帧头和一个用于标识下背板总线数据的帧头。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种OTN设备。

根据本发明的OTN设备，该OTN设备包括业务单元和交叉单元，业务单元包括第一业务子单元和第二业务子单元，该OTN设备还包括：互联总线，用于连接第一业务子单元和第二业务子单元，并对第一业务子单元与第二业务子单元的数据进行交换；第一业务子单元还包括：第一拆分模块，用于将映射到第一业务子单元的N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T1拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，其中，N是业务单元的背板总线的条数；第一下背板数据合并模块，用于将T11与T21合并，构成数据T3经第一开销插入处理模块将T3发送给交叉单元；第二业务子单元还包括：第二拆分模块，用于将将映射到第二业务子单元的N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T2拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22；第二下背板数据合并模块，用于将T12与T22合并，构成数据T4，将T4经第二开销插入处理模块发送给交叉单元；以及其中，交叉单元接收到的T11与T12处于相同的时隙，T21与T22处于相同的时隙。

进一步地，第一拆分模块将T1按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12；第二拆分模块将T2按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22。

进一步地，第一业务子单元还包括：第一上背板数据拆分模块，用于将接收到交叉单元的数据T5拆分成时隙数相等的两部分数据T51和T52；第一交互数据合并模块，用于将T12与T52合并构成T6；第一数据恢复模块，用于将T51与T71进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据；第二业务子单元还包括：第二上背板数据拆分模块，用于将接收到交叉单元的数据T7拆分成时隙数相等的两部分数据T71和T72；第二交互数据合并模块，用于将T21与T71合并构成T8；第二数据恢复模块，用于将T72与T52进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据；互联总线还用于交换T6与T8。

进一步地，第一业务子单元和第二子单元为FPGA芯片。

进一步地，互联总线中的交换数据包括一个用于标识上背板总线数据的帧头和一个用于标识下背板总线数据的帧头。

通过本发明的上述技术方案，采用OTN设备的业务子单元互联的方式，将单个业务子单元发送给交叉单元的一部分数据通过互联总线传送给另一个业务子单元，由另一个业务子单元发送给交叉单元，使得单个业务子单元的无阻塞交叉容量得到了扩展，解决了传送网中电层交叉调度受限于单个业务子单元高速串行总线数量而导致交叉容量受限的问题，降低了系统成本，提高了系统利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于OTN设备的交叉容量处理方法流程图；

图2是根据本发明实施例的OTN设备的结构框图；

图3是根据本发明优选实施例的OTN设备的结构框图；

图4是根据本发明实施例的交叉容量扩展装置示意图；

图5是根据本发明优选实施例的OTN设备的业务子单元结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

OTN网络是由交叉调度单元来完成ODUk(k＝0，1，2，3)的连接调度功能的。随着OTN通讯设备的业务容量也急剧增长，实现大容量的OTN业务交叉成为各个OTN通讯设备厂商研究的重点。

图1是根据本发明实施例的用于OTN设备的交叉容量处理方法流程图，其中，OTN设备包括业务单元和交叉单元，业务单元包括第一业务子单元和第二业务子单元，该方法包括以下步骤：

步骤S102，第一业务子单元可以将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T1拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，第二业务子单元可以将映射到其N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T2拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22，其中，N是业务单元的背板总线的条数；

步骤S104，第一业务子单元与第二业务子单元交换(可以通过互联总线)并重组，第一业务子单元得到由T11与T21构成的数据T3，第二业务子单元得到由T12与T22构成的数据T4；

步骤S106，第一业务子单元与第二业务子单元分别将T3和T4(即，通过第一业务子单元的下背板总线)发送给交叉单元，其中，T11与T12处于相同的时隙，T21与T22处于相同的时隙。

通过上述步骤S102至步骤S106，采用OTN设备的业务子单元互联的方式，将单个业务子单元发送给交叉单元的一部分数据(例如，T12或T21)通过互联总线传送给另一个业务子单元，由另一个业务子单元发送给交叉单元，使得单个业务子单元的无阻塞交叉容量得到了扩展，解决了传送网中电层交叉调度受限于单个业务子单元高速串行总线数量而导致交叉容量受限的问题，降低了系统成本，提高了系统利用率。

优选地，在步骤S102中，第一业务子单元将T1可以按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，第二业务子单元将T2按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22。该方法使得数据可以得到均衡拆分，有利于交互数据的提取，以便于区别来自不同业务子单元的数据。

优选地，在步骤S104中，T12与T21经过第一业务子单元与第二业务子单元之间的互联总线进行交换；第一业务子单元将T11与T21进行重组构成T3；第二业务子单元将T12与T22进行重组构成T4。该方法可以达到在不增加交叉单元个数的情况下，使得同时处理每个业务子单元的交叉单元增加，即，通过互联总线对第一子业务单元和第二子业务单元中的数据进行交换，从而达到无阻塞交叉容扩展的目的，有效地利用了系统资源。

优选地，在步骤S104中，第一业务子单元将接收到交叉单元的数据T5(即，第一业务子单元的上背板总线的数据)可以拆分成时隙数相等的两部分数据T51和T52，并将T12与T52合并构成T6；第二业务子单元将接收到交叉单元的数据T7(即，第二业务子单元的上背板总线的数据)可以拆分成时隙数相等的两部分数据T71和T72，并将T21与T71合并构成T8；T6与T8经过互联总线进行交换；第一业务子单元将T51与T71进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据；第二业务子单元将T72与T52进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据。该方法可以将业务子单元拆分后的数据恢复，并且解映射出相应的业务数据，使得在不影响现有流程的情况下，达到交叉容量扩展的目的。

优选地，互联总线的交换数据包括一个用于标识上背板总线数据的帧头和一个用于标识下背板总线数据的帧头。该方法可以有效的将互联总线中的数据区别开，以便于在接收端做不同的处理，实现交叉容量扩容和数据恢复的目的。

图2是根据本发明实施例的OTN设备的结构框图，包括业务单元和交叉单元，业务单元包括第一业务子单元和第二业务子单元，该OTN设备还包括互联总线22、第一业务子单元还包括第一拆分模块202和第一下背板数据合并模块204、第二业务子单元还包括第二拆分模块206和第二下背板数据合并模块208，下面对该结构进行详细说明。

互联总线22，用于连接第一业务子单元和第二业务子单元，并对第一业务子单元与第二业务子单元的数据进行交换；

第一业务子单元还包括：第一拆分模块202，用于将映射到第一业务子单元的N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T1拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12，其中，N是业务单元的背板总线的条数；第一下背板数据合并模块204，用于将T11与T21合并，构成数据T3经第一开销插入处理模块将T3发送给交叉单元；

第二业务子单元还包括：第二拆分模块206，用于将将映射到第二业务子单元的N/2条下背板总线中的T个时隙的数据T2拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22；第二下背板数据合并模块208，用于将T12与T22合并，构成数据T4，将T4经第二开销插入处理模块发送给交叉单元；以及

其中，交叉单元接收到的T11与T12处于相同的时隙，T21与T22处于相同的时隙。

优选地，第一拆分模块202将T1按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T11和T12；第二拆分模块206将T2按奇偶时隙拆分成时隙数相等的两部分数据T21和T22。

图3是根据本发明优选实施例的OTN设备的结构框图，其中，第一业务子单元还包括第一上背板数据拆分模块302、第一交互数据合并模块304和第一数据恢复模块306，第二业务子单元还包括第二上背板数据拆分模块308、第二交互数据合并模块310和第二数据恢复模块312，下面对该结构进行详细说明。

第一业务子单元还包括：第一上背板数据拆分模块302，用于将接收到交叉单元的数据T5拆分成时隙数相等的两部分数据T51和T52；第一交互数据合并模块304，用于将T12与T52合并构成T6；第一数据恢复模块306，用于将T51与T71进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据；

第二业务子单元还包括：第二上背板数据拆分模块308，用于将接收到交叉单元的数据T7拆分成时隙数相等的两部分数据T71和T72；第二交互数据合并模块310，用于将T21与T71合并构成T8；第二数据恢复模块312，用于将T72与T52进行合并恢复，并解映射出相应的客户业务数据；互联总线还用于交换T6与T8。

优选地，第一业务子单元和第二子单元为FPGA芯片。该方法使得本发明实施例的OTN设备中的业务子单元便于实现，提高了方法的可操作性。

优选地，互联总线22中的交换数据包括一个用于标识上背板总线数据的帧头和一个用于标识下背板总线数据的帧头(即，可以将接收到的互联总线22的交互数据进行有效拆分)。

本发明实施例通过第一业务子单元和第二业务子单元互联使交叉容量得到扩展采用，满足了更大交叉容量的要求，提高了系统利用率。

另外，本发明实施例装置的硬件部分可以由若干个业务单元、若干个交叉单元和1个时钟单元三部分组成，每个业务单元的N条背板总线bkBUS与M个交叉单元相连接，在统一的系统时钟和帧头对齐时钟下工作(这两个时钟都包含在时钟单元中)，其中，每一个业务单元与每一个交叉单元都至少有一条高速总线(即，背板总线bkBUS)相连接，且与每一个交叉单元连接总线的个数相等，例如，设与每一个交叉单元连接的总线的个数为P，则P＝N/M。需要说明的是，每条背板总线中都包括一条上背板总线(即，add方向bkBUS总线)和一条下背板总线(即，drop方向bkBUS总线)。

图4是根据本发明实施例的交叉容量扩展装置示意图，以一个业务单元包含两个业务子单元为例，下面详细说明该装置的实现过程。

如图4所示，每一个业务单元由2个业务子单元构成(#1和#2)，且每一个业务子单元对应一片FPGA，而每一个FPGA(即，每一个业务子单元)有N/2条drop方向bkBUS总线和N/2条add方向bkBUS总线。在一个业务单元内，两个业务子单元之间有两个方向的互联总线icBUS，其中，互联总线可以由低速率数据线构成，且每个方向的互联总线容量都应等于每个业务子单元的下背板总线容量。而对于bkBUS高速数据业务的处理，通常由FPGA逻辑或专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)实现。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

第一步，业务子单元#1(#2)的源端将接入的每一路客户业务经一系列处理后，映射进N/2路背板总线bkBUS相同的若干个时隙中，并设此时bkBUS数据(即，T1)的时隙个数为T。

第二步，业务子单元#1(#2)的源端一方面把本芯片(即，第一业务子单元)映射到bkBUS中的T/2个奇(偶)时隙数据(即，T11)与另一个业务子单元映射到bkBUS中的T/2偶(奇)个时隙数据(即，T21)进行合并，其中，合并的数据(即，T3)里业务子单元1#的T/2个奇(偶)时隙位于前T/2个时隙，经开销插入等环节后通过drop总线送给交叉单元；另一方面，业务子单元#1(#2)的源端将本芯片映射到bkBUS中的另外T/2个偶(奇)时隙数据(即，T12)，同该芯片add方向接收到的后(前)T/2时隙(即，T52)数据合并，合并的数据(即，T6)里前T/2个时隙是本芯片映射到bkBUS数据中的T/2个偶(奇)时隙，然后经开销插入等环节，通过互联总线送给另一个芯片(即，第二业务子单元)。

第三步，业务子单元1#(2#)的宿端一方面将add方向接收到的N/2路bkBUS数据进行开销提取处理，再经一分二处理，将其中的后(前)T/2时隙数据(即，T52)送给互联总线的处理接口；另一方面，来自业务子单元2#(1#)的交互数据(即，T8)经开销提取处理等环节后，将其中前T/2个时隙数据(即，T21)送往该业务子单元1#(2#)源端进行下背板数据的合并处理，另外T/2个时隙数据(即，T71)与add方向数据的前(后)T/2个时隙数据(即，T51)合并，再解映射出相应的客户业务送出。

优选地，由于对于每一个方向的互联总线中的数据都包含两个部分，其中一半时隙是drop方向数据，另一半时隙是add方向数据，所以，为了便于对接收到的互联总线的数据进行相应的处理，可以为每个业务子单元通过互联总线传送的两部分数据设置各自的帧头，以避免由于延时而导致数据混乱，从而无法提取。

可见，上述步骤可以将每一路客户业务数据分布到了N路bkBUS数据的若干个相同时隙上，其中，N/2路来自业务子单元#1，另外的N/2路来自业务子单元#2。由此可知，在业务子单元1#和业务子单元2#之间没有互联总线的情况下，每一个业务单元最多可以和N/2个交叉单元相连接做到无阻塞交叉，而在有互联总线的情况下，每一个业务单元最多可以与N个交叉单元相连接做到无阻塞交叉，从而使交叉容量增加了一倍。

需要说明的是，上述装置的实现方法可以扩展到多个业务子单元互联的情况，即，一个业务单元内包含大于两个的业务子单元，且每两个业务子单元间都有两个方向的互联总线，每一路客户数据经bkBUS映射及业务子单元间的时隙拆合处理，最终将数据分配到这些个业务子单元bkBUS组合的若干相同时隙上，从而可以使无阻塞交叉容量成倍增大。

图5是根据本发明优选实施例的OTN设备的业务子单元结构框图，该业务子单元包括：下背板数据合并模块51、交互数据合并模块52、开销插入模块53、开销提取模块54、上背板数据一分二模块55、交互数据拆分模块56和数据恢复模块57，下面详细介绍该业务子单元的各个模块的作用。

下背板数据合并模块51，用于将本芯片映射到bkBUS数据的中的T/2个时隙，与另一芯片映射到bkBUS数据中的T/2个时隙合并，形成间插序列，送入开销插入模块53，之后本芯片的下背板总线送给交叉单元。

交互数据合并模块52，用于将本芯片映射到bkBUS数据的中的另外T/2个时隙，与add方向的数据中的T/2个时隙重新间插组合成T个时隙，经开销插入模块53处理后由互联总线发送至另一个芯片。

开销插入模块53，用于负责开销的插入。需要说明的是，互联总线上的每一路数据都有两个帧头，drop部分和add部分各使用一个不同的帧头。

开销提取模块54，用于完成开销的提取。在提取的时候，为了区别交互数据中的的drop部分和add部分，需要添加两个帧头，提取drop部分数据时使用drop部分帧头，提取add部分时使用add部分帧头。

上背板数据一分二模块55，用于将add方向的bkBUS数据按照T个时隙一分为二，其中T/2个时隙去往交互数据合并模块52，进而去往另一个芯片，另外T/2个时隙去往数据恢复模块57。

交互数据拆分模块56，用于负责互联总线中数据的接收，并将接收的数据按照drop部分和add部分区分，其中，drop部分数据送往下背板数据合并模块51，add部分数据送往数据恢复模块57。

数据恢复模块57，用于合并上背板数据一分二模块55和交互数据拆分模块56送过来的数据，重新生成帧送出。

综上所述，本发明实施例通过FPGA芯片互联使得无阻塞交叉容量得到了扩展，解决了传送网中电层交叉调度受限于单个FPGA芯片高速串行总线数量而导致交叉容量受限的问题，摆脱了单个FPGA高速总线数量限制的影响，降低了系统成本，满足了更大交叉容量的要求，提高了系统利用率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。