实现SDH低阶虚容器调度的低阶交叉装置主备保护方法

摘要

基于交换网实现SDH低阶虚容器调度的低阶交叉装置主备保护方法，所述SDH低阶虚容器调度通过交换网以及连接到交换网的一个低阶交叉装置实现，交换网还连接到另一低阶交叉装置，其中所述另一低阶交叉装置与交换网至少一个方向上的连接通路处于关闭状态，该方法包括：将一个多播ID作为包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流的目的地址，所述多播ID指向交换网中与所述一个低阶交叉装置和所述另一低阶交叉装置连接的端口；当所述一个低阶交叉装置发生故障时，打开所述至少一个方向上的连接通路。利用本发明，基于交换网实现SDH低阶虚容器调度时能容易地进行低阶交叉装置的主备倒换，快速实施保护。

说明书

发明领域

本发明涉及SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)传送领域。更具体而言，本发明涉及一种基于交换网实现SDH虚容器调度的方法。本发明进一步涉及基于交换网实现SDH低阶虚容器调度的低阶交叉装置主备保护方法。

背景技术

目前，MSPP(Multi-Service Provisioning Platforms，多业务配置平台)/MSTP(Multi-Service Transporting Platforms，多业务传送平台)实现SDH虚容器调度的技术已经很成熟，而基于空分和时分交叉的技术是MSTP产品中所使用的成熟技术。图1示出了MSPP/MSTP实现SDH虚容器调度的一种常用方法，其中带圈的标志1到N为SDH接口。

对实现SDH虚容器调度的过程简述如下：

1.SDH帧处理模块对来自SDH接口的SDH帧进行定帧、指针处理、开销处理等操作后送给SDH虚容器交叉连接模块；

2.SDH虚容器交叉连接模块对收到的SDH帧中待调度的SDH虚容器进行调度，这可利用本领域普通技术人员公知的手段实现，例如采用空分和时分交叉技术，完成虚容器调度后将SDH虚容器送给出口的SDH帧处理模块；

3.出口的SDH帧处理模块对收到的SDH虚容器进行处理后将其从SDH接口送出。

尽管MSPP/MSTP调度和传送SDH虚容器的技术已经很成熟，但是就传送数据业务而言，MSPP/MSTP的架构受到很多限制。

统一多业务包交换(GMPS，General Multi-service PacketSwitch)是随着网络的演进而出现的一种较新的在设备各模块之间交换的技术，其采用统一的交换平面完成SDH虚容器和数据业务等多业务的交换。目前实现GMPS的方法是采用交换网(Fabric Switch)完成SDH虚容器以及数据的交换。采用GMPS实现SDH虚容器调度时所使用的外部接口和传统的SDH接口一样。图2示出了现有技术采用GMPS实现SDH虚容器调度的示意图，其中带圈的标志1到N为SDH接口。

实现SDH虚容器调度的过程如下：

1.SDH帧处理模块对来自SDH接口的SDH帧进行定帧、指针处理、开销处理等操作后送给后面的切片模块；

2.切片模块按照待调度的高阶虚容器或者待调度的低阶虚容器对包含该虚容器的码流进行切片，将它们封装到信元的净荷区，并在信元的信元头中填上目的组装模块所对应的交换网地址作为信元的目的地址，然后将信元送给交换网；

3.交换网收到信元后，根据信元头中的目的地址，把信元送至目的组装模块；

4.目的组装模块把信元组装为SDH帧，然后送给出口的SDH帧处理模块；

5.出口的SDH帧处理模块对收到的SDH帧进行处理后，将其从SDH接口送出，从而实现SDH虚容器调度。

该现有技术的方案适于实现SDH高阶虚容器调度，但就实现SDH低阶虚容器调度而言并不完美，原因如下：

一、由于对包含待调度的SDH虚容器的码流进行切片时一般需要收集到一个信元的净荷，所以利用上述方案对包含SDH高阶虚容器的码流进行切片时，由于码流的速率较高，需要等待的时间较短；但对包含SDH低阶虚容器的码流进行切片时，由于码流的速率很低，收集一个信元的净荷会需要较长的时间。所以利用上述方案实现SDH低阶虚容器调度存在延时大的问题，而SDH虚容器的传送对延时的要求是很高的。

二、由于每个线卡需要考虑对包含低阶虚容器的码流进行切片，所以切片和组装模块的成本相对MSPP/MSTP产品的成本要高很多。

发明内容

为解决上面提到的利用GMPS实现SDH低阶虚容器调度时延时大、成本高的问题，本发明提供了一种基于交换网实现SDH虚容器调度的方法，利用交换网实现SDH高阶虚容器调度，利用交换网以及与之相连的低阶交叉装置实现SDH低阶虚容器调度；并进一步提供了基于交换网实现SDH低阶虚容器调度的低阶交叉装置主备保护方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于交换网实现SDH低阶虚容器调度的低阶交叉装置主备保护方法，所述SDH低阶虚容器调度通过交换网以及连接到交换网的一个低阶交叉装置实现，交换网还连接到另一低阶交叉装置，其中所述另一低阶交叉装置与交换网至少一个方向上的连接通路处于关闭状态，该方法包括：

将一个多播ID作为包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流的目的地址，所述多播ID指向交换网中与所述一个低阶交叉装置和所述另一低阶交叉装置连接的端口；

当所述一个低阶交叉装置发生故障时，打开所述至少一个方向上的连接通路。

利用本发明，能克服现有技术利用交换网实现SDH低阶虚容器调度时延时大、成本高的缺陷，并能在必要时容易地对处于工作状态和备用状态的低阶交叉装置进行倒换，快速实施保护。

附图简述

仅以举例的方式，参照附图更详细地描述本发明的优选实施方案，其中：

图1是现有技术的采用空分和时分交叉技术实现SDH虚容器调度的示意图；

图2是现有技术的采用GMPS实现SDH虚容器调度的示意图；

图3是优选的基于交换网实现SDH虚容器调度的方法的示意图；和

图4示出了图3中低阶交叉模块的内部结构示意图及其连接的高阶切片模块和高阶组装模块。

具体实施方式

在本说明书中，SDH虚容器调度指让SDH传送设备的某SDH端口的某高或低阶虚容器作为整体经过设备后从设备的某SDH端口的某高或低阶虚容器送出，这一过程中设备可能修改虚容器内的开销。

先通过一个优选实施方案对本发明的基于交换网实现SDH虚容器调度的方法进行说明。

图3示出了根据一个优选实施方案实现该方法的一个示意图，其中带圈的标志1到N为SDH接口，带圈的标志主和备分别指主低阶交叉装置和备低阶交叉装置，它们各包括低阶交叉模块、连接到低阶交叉模块的高阶组装模块和高阶切片模块。在该优选实施方案中，SDH帧处理模块对从SDH接口接收到的SDH帧进行定帧、指针处理、开销处理等操作，其功能可以借助一种叫成帧器(Framer)的芯片实现。高阶切片模块从SDH帧处理模块接收SDH帧，按照待调度的SDH高阶虚容器或待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器对包含高阶虚容器的码流进行切片，将经切片的码流转换成交换网能识别的信元。高阶组装模块实现与高阶切片模块相反的过程，将来自交换网的信元组装成SDH帧。主低阶交叉装置和备低阶交叉装置用于进行低阶虚容器交叉连接，前者为当前进行低阶虚容器交叉连接的低阶交叉装置，而后者用于在主低阶交叉装置发生故障时进行低阶虚容器交叉连接，以实施保护。容易理解的是，备低阶交叉装置是优选的。

在图3中，主低阶交叉装置和备低阶交叉装置中的低阶交叉模块是实现SDH低阶虚容器交叉连接的核心模块，其实现过程与图1中的SDH虚容器交叉连接模块进行低阶虚容器交叉连接的过程相同，现在参照图4作简要描述。高阶组装模块从交换网接收信元，并把它们组装为SDH帧，然后送给低阶交叉模块，其中所述信元是通过按照待调度的低阶虚容器所在的高阶虚容器对包含该高阶虚容器的码流进行切片得到的。低阶交叉模块中的处理过程如下：由搜帧模块对接收到的SDH帧进行搜帧，找到A1、A2，然后进行指针的处理，经指针处理后由低阶开销处理模块进行开销处理，再由时隙交叉模块进行时隙交叉，然后可选地由后面的低阶开销处理模块进行开销的修改以及最后由再生帧模块再生出完整的SDH帧，供送给高阶切片模块。通过该过程，即可完成低阶虚容器的交叉连接，出口为且仅为同一目的业务端口的低阶虚容器被映射到一个或者多个高阶虚容器中。之后，高阶切片模块按照经交叉连接后的低阶虚容器所在的高阶虚容器对包含该高阶虚容器的码流进行切片，将经切片的码流转换为信元送给交换网。

上述SDH帧处理模块、高阶切片模块、高阶组装模块、低阶交叉模块均可利用本领域公知的手段实现。容易理解的是，所进行的SDH虚容器调度是预先配置的，上述有关操作根据配置进行。

下面参照图3说明根据本发明的基于交换网实现SDH虚容器调度的方法进行SDH高阶虚容器调度的过程，如下：

1.SDH帧处理模块从SDH接口接收SDH帧，进行处理后送给后面的切片模块；

2.切片模块按照待调度的SDH高阶虚容器对包含该高阶虚容器的码流进行切片，将它们填充到信元的净荷区，并在信元的信元头中填上目的组装模块所对应的交换网地址作为信元的目的地址，然后将信元送给交换网；

3.交换网收到信元后，根据信元头中的目的地址，把信元送至目的组装模块；

4.目的组装模块收集信元并将它们恢复为SDH帧后送给出口的SDH帧处理模块；

5.出口的SDH帧处理模块对收到的SDH帧进行处理后，将其从SDH接口送出，从而实现高阶虚容器调度。

下面参照图3说明根据本发明的基于交换网实现SDH虚容器调度的方法进行SDH低阶虚容器调度的过程，如下：

1.SDH帧处理模块从SDH接口接收SDH帧，进行处理后送给后面的高阶切片模块；

2.高阶切片模块按照待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器对包含该高阶虚容器的码流进行切片，将它们填充到信元的净荷区，并在信元的信元头中填上主低阶交叉模块(主低阶交叉装置中的低阶交叉模块)所对应的交换网地址作为信元的目的地址，然后将信元送给交换网；

3.交换网收到信元后，根据信元头中的目的地址，把信元送至主低阶交叉模块所连接的高阶组装模块，由高阶组装模块收集信元并将它们恢复为SDH帧后送给主低阶交叉模块；

4.主低阶交叉模块进行低阶虚容器交叉连接，将进行低阶虚容器交叉连接后的低阶虚容器映射到SDH帧中，将所述SDH帧提供给与其连接的高阶切片模块；

5.高阶切片模块从主低阶交叉模块接收SDH帧，按照经交叉连接后的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器对包含该高阶虚容器的码流进行切片，将经切片的码流转换成信元，并在信元的信元头中填上目的高阶组装模块所对应的交换网地址作为信元的目的地址，然后将信元送给交换网；

6.交换网收到信元后，根据信元头中的目的地址，把信元送至目的高阶组装模块；

7.目的高阶组装模块把信元恢复为SDH帧后送给出口的SDH帧处理模块；

8.出口的SDH帧处理模块对收到的SDH帧进行处理后，将其从SDH接口送出，从而实现低阶虚容器调度。

需要说明的是，关于第2步，高阶切片模块进行切片时，可以只对待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器码流进行切片，也可对包括待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器以及相关开销及指针等的码流进行切片。另外，关于第4步，主低阶交叉模块可以将进行低阶虚容器交叉连接后的SDH虚容器封装成SDH帧，然后送给与之相连的高阶切片模块，也可将进行低阶虚容器交叉连接后的SDH虚容器直接以VC(虚容器)、TU(支路单元)、AU(管理单元)等结构形式送给高阶切片模块。

对上述实现SDH低阶虚容器调度的过程进行分析：高阶切片模块按照SDH高阶虚容器进行切片，即将高阶虚容器作为一个整体进行切片；对于这样切片得到的信元，交换网只能对SDH高阶虚容器整体进行调度，而不能对高阶虚容器中的某个低阶虚容器单独进行调度，后者是借助低阶交叉装置实现的，即由低阶交叉装置将需要进行调度的SDH低阶虚容器调度到相应的SDH高阶虚容器的相应低阶虚容器上。

前面提到，备低阶交叉装置用于在主低阶交叉装置发生故障时参与低阶虚容器调度，以实施保护。按照上述过程进行SDH低阶虚容器调度时，如果发现主低阶交叉装置发生故障，则进行主备倒换的步骤如下：

1.判断出主低阶交叉装置发生故障；

2.在连接到SDH帧处理模块的高阶切片模块中，将由包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流转换得到的信元的目的地址更改为备低阶交叉模块(备低阶交叉装置中的低阶交叉模块)所对应的交换网地址。

可见，为了完成主、备低阶交叉装置的倒换，需要更改所有由包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流转换得到的信元的目的地址。如果采用硬件实现这个过程，则低阶交叉装置所在单板需要固定槽位，并且送给所有其他单板主备状态线；如果采用软件实现，倒换时间长。

鉴于此，本发明进一步提供了基于交换网实现SDH低阶虚容器调度的低阶交叉装置主备保护方法，采用多播技术实现主、备低阶交叉装置的倒换。在根据本发明的一个实施方案中，该方法是通过以下手段实现的：

1.分配一个多播ID给所有由包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流转换得到的信元使用，该多播ID对应于交换网中与主、备低阶交叉装置连接的交换网端口；

2.主低阶交叉装置正常工作时，关闭备低阶交叉装置与交换网一个方向或两个方向上的连接通路；

3.主低阶交叉装置发生故障时，打开备低阶交叉装置与交换网的连接通路，即可完成低阶交叉装置的主备倒换。

优选的是，主低阶交叉装置发生故障时，还关闭主低阶交叉装置与交换网的连接通路。

更优选的是，主低阶交叉装置发生故障时，先关闭主低阶交叉装置与交换网的连接通路，然后打开备低阶交叉装置与交换网的连接通路。

再参照图3，根据该实施方案，正常情况下进行SDH低阶虚容器调度时，通过SDH帧处理模块、高阶切片模块将包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流转换成信元，在这些信元的信元头中填上所分配的多播ID，然后将信元送给交换网；交换网收到信元后，根据信元头中的目的地址即多播ID，把信元送给主低阶交叉模块所连接的高阶组装模块(此时，备低阶交叉装置和交换网一个方向或两个方向上的连接通路处于关闭状态，所以信元不会被送给备低阶交叉装置或者备低阶交叉装置不能将进行处理后的SDH虚容器送给交换网或者两者都不能)，由高阶组装模块把信元重新组装为SDH帧送给主低阶交叉模块；之后的过程可参照前面的有关描述，这里不再赘述。

在上述过程中，如果检测到主低阶交叉装置发生故障，则可通过以下步骤进行主备倒换：

1、判断出主低阶交叉装置发生故障；

2、打开备低阶交叉装置和交换网的连接通路，从而完成低阶交叉装置的主备倒换。

在本发明的另一个实施方案中，在判断出主低阶交叉装置发生故障时，可先关闭主低阶交叉装置和交换网的连接通路，然后打开备低阶交叉装置和交换网的连接通路。在本发明的又一实施方案中，在判断出主低阶交叉装置发生故障时，可先打开备低阶交叉装置和交换网的连接通路，然后关闭主低阶交叉装置和交换网的连接通路。

根据具体情况，备低阶交叉装置可包括一个或多个低阶交叉装置。容易理解的是，在备低阶交叉装置仅包括一个低阶交叉装置的情况下，根据本发明的方法可分配一个双播ID给由包含待调度的SDH低阶虚容器所在的高阶虚容器的码流转换得到的信元使用，该双播ID对应于两个交换网端口。可以说，双播ID是多播ID的一种特定情形。

尽管描述了本发明的优选实施方案，但通过阅读和掌握本发明的原则和教导，本领域的技术人员可对这里公开的实施方案进行各种改型。例如，本说明书基于将包含待调度的SDH虚容器的码流转换成信元对本发明的优选实施方案进行了描述，但根据本发明的方法也适用于将待调度的SDH虚容器转换成包的情形。因而，旨在本发明的范围由附在这里的权利要求限定。