一种板卡内实现业务保护的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种板卡内实现业务保护的方法及装置，该方法包括以下步骤：利用成帧芯片中交叉单元对业务小颗粒的并发功能，将经SFP光模块的业务小颗粒ODU0或ODU1复用映射包装到业务ODU2,并发到两个线路通道上；同时，利用成帧芯片中交叉单元选收功能选收一条线路通道上的业务，并对其进行解映射，监测解析到的业务小颗粒ODU0或ODU1上的信号是否存在信号质量缺陷，如果存在信号质量缺陷，根据倒换条件进行保护倒换。本发明利用成帧芯片中交叉单元可以对业务小颗粒进行并发选收的功能以及对业务颗粒逐级进行复用映射包装，在一块板卡内实现了基于业务小颗粒的灵活调度，做到随路业务逐点落地及业务二次承载，无需跳纤。
【专利说明】一种板卡内实现业务保护的方法及装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及光通信应用领域，具体涉及一种板卡内实现业务保护的方法及装置。
【背景技术】
[0002]据《十二五发展规划》目标规定，十二五期间我国城市家庭宽带达到20兆以上，农村家庭达到4兆以上，届时，农村网民规模将超过20亿人。因此，加快农村、偏远地区的宽带网络建设及宽带业务应用成为设备商需要着重关注的重点。
[0003]目前，县乡间业务承载方式主要为SDH网络和光纤直连的方式，使用的保护装置基本为光通路数据单元(ODUk)的SNCP (k = 2)保护形式，这种保护方式可以根据ODUk层的信号质量如0DU2层的开销告警，由交叉设备实现交叉调度的功能。但是，此种保护方式不能区分ODUk信号下的小颗粒(如ODUl或者0DU0)的实际的信号质量，一旦ODUk层出现了缺陷，则将此ODUk下的所有小颗粒一起倒换，不便于实现基于最小颗粒ODUO的灵活调度。并且这种SNCP保护机制，骨干设备上一般需要交叉板卡、支路板卡、线路板卡共同配合才能做到。
[0004]另外，在用户侧信号的1+1保护是通过光通道保护盘(OCP)的光功率联合用户侧信号的正反向激光器关断功能来实现的，这种保护方案主要是对客户端信号做了 1+1的备份，并且需要在用户侧有十分多的跳纤。
[0005]因此，在延续SDH的可靠性能和现有光纤铺设成本的基础上，有一定的必要性发明一种节约管线成本、装置成本的方法及装置，这种方法及装置不仅具有专线带宽升级为FE/GE能力，能做到随路业务逐点落地及业务二次承载，GE小颗粒(ODUO)业务的灵活调度，无需跳纤，简单快捷，具备OTN(Optical Transport Networking,光传送网)系统完善保护机制，而且还要将支路、交叉、线路板卡集成在一块板卡，来实现对0DU0/0DU1等小颗粒业务进行区分保护。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是将支路、交叉、线路板卡集成卡在一块板卡内实现ODUk信号下的小颗粒业务可以灵活调度、无需跳纤的业务保护的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种板卡内实现业务保护的方法，包括以下步骤:在上话方向:
[0008]SFP光模块接收用户侧的业务光信号，并将其转化为业务电信号发送给成帧芯片；所述成帧芯片的交叉单元将业务电信号的小颗粒ODUO或ODUl复用映射包封到整个业务0DU2,再增加0TU2层开销及FEC处理映射为0TU2信号，并通过两个XFI光纤通道接口并发到XFP光模块，所述XFP光模块将0TU2信号转换为光信号发送到线路侧工作路径和保护路径上；
[0009]在下话方向上:
[0010]XFP光模块将工作路径上的0TU2光信号转换为0TU2电信号，并通过两个XFI光纤通道接口同时发送给成帧芯片，所述成帧芯片解映射两路所述0TU2电信号到业务0DU2，再逐级解析得到业务小颗粒ODUO或ODUl，成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收，并输出给SFP光模块，所述SFP光模块将业务电信号转换成业务光信号发送给用户侧；
[0011]当在下话方向上监测到解析到的业务小颗粒ODUO或ODUl存在信号质量缺陷时，进行基于小颗粒ODUO或ODUl的工作路径和保护路径的保护倒换。
[0012]在上述方法中，所述信号质量缺陷包括信号失效和信号劣化。
[0013]在上述方法中，在上话方向上，成帧芯片的交叉单元将业务电信号的小颗粒ODUO或ODUl复用映射包封到整个业务0DU2，再映射到0TU2信号层的方式包括:逐级映射方式和越级映射方式。
[0014]在上述方法中，在下话方向上，所述成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收原则为:
[0015]根据网管交互界面配置的主、备用线路，初始工作状态选用主用线路上的业务小颗粒，如果主备两条线路均无问题，则工作在主用线路上；如果在解析过程中监测到主用线路上的业务小颗粒存在问题时，立即倒换选收备用线路上的业务小颗粒；
[0016]当工作在备用时，备用线路出现故障，主用线路的故障消除，会立即选收主用线路上的业务小颗粒。
[0017]在上述方法中，实现工作路径和保护路径上任意业务的同等级业务颗粒的保护。
[0018]在上述方法中，所述成帧芯片将与所述成帧芯片一个XFI光纤通道接口相接的线路信号逐级解映射到需要的ODUO或者ODUl颗粒，并通过交叉单元桥接到与所述成帧芯片另一个XFI光纤通道接口相接的线路通道中，再对ODUO或者ODUl颗粒进行封装为需求的0DUU0DU2或者0TU2信号，经由该线路通道发送出去，实现业务的选择性的落地，达到业务信号可以在板内的直通功能。
[0019]本发明还提供了一种板卡内实现业务保护的装置，包括设置在板卡上的SFP光模块、XFP光模块以及成帧芯片和信号质量检测模块；所述成帧芯片设有交叉单元和两个XFI光纤通道接口；
[0020]所述SFP光模块用于接收用户侧业务光信号，并将所述业务光信号转换成电信号输入所述成帧芯片；所述成帧芯片的交叉单元将所述电信号下业务小颗粒ODUO或ODUl进行复用、映射、包封为0DU2，再增加0TU2层开销及FEC处理映射为0TU2信号，并通过所述两个XFI光纤通道接口并发给所述XFP光模块，所述XFP光模块将所述0TU2信号转换为光信号发送到线路侧；
[0021]所述XFP光模块用于将线路侧工作路径上的0TU2光信号转换成0TU2电信号，并通过两个XFI光纤通道接口同时发送给所述成帧芯片，所述成帧芯片将两路所述0TU2电信号解映射到0DU2业务层，再逐级解析得到业务小颗粒ODUO或ODUl，所述成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收，并输出给所述SFP光模块，所述SFP光模块将业务电信号转换成业务光信号发送给用户侧；
[0022]所述信号质量检测模块用于监测所述成帧芯片解析到的业务小颗粒信号质量缺陷，当解析到的业务小颗粒出现质量缺陷时，根据倒换条件进行工作路径与保护路径的保护倒换。
[0023]在上述一种板卡内实现业务保护的装置中，所述成帧芯片的交叉单元将所述电信号下业务小颗粒ODUO或ODUl进行复用、映射、包封为0DU2，再增加0TU2层开销及FEC处理映射为0TU2信号的方式包括:逐级映射方式和越级映射方式。
[0024]在上述一种板卡内实现业务保护的装置中，实现工作路径和保护路径上任意业务的同等级业务颗粒的保护。
[0025]在上述一种板卡内实现业务保护的装置中，所述成帧芯片将与所述成帧芯片一个XFI光纤通道接口相接的线路信号逐级解映射到需要的ODUO或者ODUl颗粒，并通过所述交叉单元桥接到与所述成帧芯片另一个XFI光纤通道接口相接的线路通道中，再对ODUO或者ODUl颗粒进行封装为需求的0DU1、0DU2或者0TU2信号，经由该线路通道发送出去，实现业务的选择性的落地，达到业务信号可以在板内的直通功能。
[0026]本发明在延续SDH的可靠性能和现有光纤铺设成本基础上，利用成帧芯片中交叉单元可以对业务小颗粒进行并发选收的功能以及对业务颗粒逐级进行复用映射包装，实现了基于业务小颗粒的灵活调度，做到随路业务逐点落地及业务二次承载，无需跳纤；同时该装置的模块化设计不仅将支路、交叉、线路板卡集成在一块板卡内，还节约了开发成本和生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明提供的板卡内实现现业务保护的装置结构示意图；
[0028]图2为本发明的实施例配置保护的截图；
[0029]图3为本发明中上、下话方向的业务信号的流向；
[0030]图4为本发明提供中板内业务直通示意图；
[0031]图5为本发明的业务保护的应用场景图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。
[0033]如图1所示，本发明提供的板卡内实现业务保护的装置包括设置在板卡上的SFP光模块10、成帧芯片20以及XFP光模块30和信号质量检测模块40 ;成帧芯片20设有交叉单元21和两个XFI光纤通道接口 22。
[0034]SFP光模块10用于接收用户侧业务光信号，并将所述业务光信号转换成电信号输入成帧芯片20 ;成帧芯片20的交叉单元21将所述电信号下业务小颗粒ODUO或ODUl进行复用映射包封到整个业务0DU2，再映射到0TU2信号层，并通过两个XFI光纤通道接口 22并发给XFP光模块30，XFP光模块30将0TU2信号转换为光信号发送到线路侧；
[0035]XFP光模块30用于将工作路径上的0TU2光信号转换成0TU2电信号，并通过两个XFI光纤通道接口 22发送给成帧芯片20，成帧芯片20将所述两路0TU2电信号解映射到0DU2业务层，再逐级解析到业务小颗粒ODUO或ODUl，并对业务颗粒0DU2、ODUl和ODUO进行监测，成帧芯片20的交叉单元21根据检测结果对业务小颗粒进行选收；成帧芯片20选收后，将业务颗粒输出给SFP光模块10，SFP光模块10将业务电信号转换成业务光信号发送给用户侧；
[0036]信号质量检测模块40用于检测成帧芯片20解析到的业务小颗粒ODUO或ODUl的信号质量，当解析到的业务小颗粒出现质量缺陷告警时，根据倒换条件进行工作路径与保护路径的保护倒换。
[0037]本发明提供的装置的各个模块通过插入式安装在板卡上，这样的模块化设计可简化测试板的设计、调试,也可减小加工成本,可以实现大批量生产。
[0038]本发明提供的板卡内实现业务保护的方法包括以下步骤:
[0039]在上话方向:
[0040]SFP光模块接收用户侧的业务光信号，并将其转化为业务电信号发送给成帧芯片；成帧芯片的交叉单元将业务电信号的小颗粒ODUO或ODUl复用映射包封到整个业务0DU2，再映射到0TU2信号层，并通过两个XFI光纤通道接口并发到XFP光模块，所述XFP光模块将0TU2信号转换为光信号发送工作路径和保护路径上；
[0041]在下话方向上:
[0042]XFP光模块将工作路径上的0TU2光信号转换为0TU2电信号，并同时通过两个XFI光纤通道接口发送给成帧芯片，成帧芯片解映射两路所述0TU2电信到业务0DU2业务层，再逐级解析到业务小颗粒ODUO或0DU1，并对所述0DU2、ODUl和ODUO信号进行监测，成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收，并输出给SFP光模块，SFP光模块将业务电信号转换成业务光信号发送给用户侧；
[0043]在下话方向上工作时，成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒的选收根据网管交互界面配置的主、备用线路，初始工作状态选用主用的业务小颗粒，如果主备两条线路均无问题，则工作在主用线路上；如果在解析过程中监测到主用线路上的业务小颗粒存在问题时，立即倒换选收备用线路上的业务小颗粒；当工作在备用时，备用线路出现故障，主用线路的故障消除，会立即选收主用线路上的业务小颗粒。当在下话方向上检测到解析到的业务小颗粒ODUO或ODUl存在信号质量缺陷时，进行基于小颗粒ODUO或ODUl的工作路径和保护路径的保护倒换。
[0044]其中信号质量缺陷包括信号失效(SF)和信号劣化(SD)。
[0045]下面结合具体实施例对本发明提供的板卡内实现业务保护的方法进行具体说明。
[0046]在本发明中板卡的业务配置为:
[0047]业务小颗粒STM-1/4/GE/FE/1GFC，如图3虚线部分所示，业务小颗粒ODUO或ODUl映射到0TU2信号层的方式包括逐级映射方式(即0DU0-0DU1-0DU2-0TU2)和越级映射的方式(即 0DU0-0DU2-0TU2);大颗粒业务 STM16/2GFC/0TU1，以 0DU1-0DU2-0TU2 的方式进入线路通道；将成帧芯片的两个XFI光纤通道接口分别定义成为OCH-E(东向)端口和OCH-W(西向)端口 ；成帧芯片的每个XFI光纤通道接口侧(线路侧)为1G容量。
[0048]为区别上话的多路业务，在软件实现时，采用时隙划分的方法，如:TS1.1，TS2.1，TS3.1，TS4.1，TS5.1，TS6.1，TS7.1，TS8.1 这 8 个时隙分别表示一个 0DU2 下的 8 个 ODUO信号，同时，绑定TSl.1，TS2.1为第一个ODUl信号，TS3.1，TS4.1为第二个ODUl信号，绑定TS5.1，TS6.1为第三个ODUl信号，TS7.1，TS8.1为第四个ODUl信号。
[0049]以基于业务小颗粒ODUO的板卡内GE业务1+1保护为例来说明本发明提供的板卡内实现业务保护的方法。
[0050]如图2所示，为板卡配置一条GE双向业务，源端口为Client-1 (成帧芯片20的第一路SFP对应的端口我们定义为Client-1)，TSl.1的时隙，0TU2 (0DTU12/01)的容器类型，宿端口为OCH-E(工作端口 )，同时配置通道保护的保护端口为0CH-W，保护时隙为TSl.1。
[0051]如图3所示，信号流向为上话方向:从用户侧源端口 Client-1发出的GE业务，以逐级映射包封的方式，从ODUO层第一个ODUO电信号映射到ODUl层，从ODUl层第一个ODUl电信号再映射到0DU2层，增加0TU2层开销及纠错编码(FEC)处理通过宿端口 OCH-E上线路；同时，在ODUO层成帧芯片内部的交叉单元将同样的GE业务信号并发到接保护端口OCH-W的线路上的第一个ODUl的第一个ODUO。
[0052]信号流向为下话方向:将接源端口 OCH-E的线路上0TU2信号解映射到0DU2层，再解映射到第一个ODUl的第一个0DU0，再从ODUO层解出GE业务信号，发到用户侧宿端口Client-1 ;在保护端口 OCH-W保护工作OCH-E端口的情况下，若监测到下话方向上解析到的的第N个ODUl或者第N个ODUl的第N个ODUO有SF (信号失效)/SD (信号劣化)告警故障(N为自然数)，板卡则根据规范进行保护倒换。
[0053]为板卡配置好业务后，还要为通道保护配置工作路径及保护路径，具体内容包括保护的返回形式，拖延计时，等待恢复时间，另外还有板卡的工作端口、工作时隙、保护端口、保护时隙(如图2所示)。其中，本发明提供的方法可以实现两个通道端口任意时隙的同等颗粒的保护；配置通道保护配置时，工作时隙与保护时隙可以相同，也可以不同。
[0054]在本发明中，根据G.709标记好用户侧信号上话方向上各复用段的监测点及下话方向从线路侧解映射各阶段的监测点，并根据G.709的帧结构定义监测各监测点的SF/SD告警。如附图3所示，当工作端口 OCH-E (主用)下话方向上有0TU2层/0DU2层/ODUl层/ODUO层的SF/SD告警时，若保护端口无告警，则根据倒换条件进行基于业务小颗粒ODUO或ODUl (也可以是整个业务信号0TU2)的保护倒换；若工作端口 OCH-E的SF/SD故障消失，在等待恢复时间后将线路通道由保护端口 OCH-W切换回工作端口 0CH-E。
[0055]其中，保护倒换时间遵循ITU-T G.873保护倒换的时间要求，满足50ms倒换时间要求；并且板卡内基于业务颗粒ODUk(k = 0，I)的业务保护，相对于由支路装置、交叉装置、线路装置三部分组成的保护倒换系统，其倒换时间更快捷，且不会因为告警的传递而导致倒换超出50ms要求。
[0056]如图4所示，本发明提供的方法可以实现板内的直通，成帧芯片20有两个XFI光纤通道接口，成帧芯片将与其一个XFI光纤通道接口相接的线路信号逐级解映射到需要的ODUO或者ODUl颗粒，并通过交叉单元桥接到与所述成帧芯片另一个XFI光纤通道接口相接的线路通道中，再对ODUO或者ODUl颗粒进行封装为需求的0DU1、0DU2或者0TU2信号，经由该线路通道发送出去，实现业务的逐点落地。应对市场与工程需求，可能一些站点不需要进行业务的落地或者可以选择性的落地，本板卡具备板内直通的功能，可将与骨干网下话的业务进行选择性的落地与分配。
[0057]如图5所示，本发明提供的方法及装置，可以用在点组网、线性组网以及环形组网的环境中，并且可实现工程所需的GE业务的调度，同时，可以达到FE/GE/STM-1/STM-4/STM-16/0TU2等业务任意透传，能够实现1G的光纤共享的功能。
[0058]以上只是本发明的优选实施方式进行了描述，本领域的技术人员在本发明技术的方案范围内进行的修改和变形属于本发明的权利要求及其等同技术范围内，则本发明也意图包含这些改动及变形在内。
【权利要求】
1.一种板卡内实现业务保护的方法，其特征在于，包括以下步骤:在上话方向: SFP光模块接收用户侧的业务光信号，并将其转化为业务电信号发送给成帧芯片；所述成帧芯片的交叉单元将业务电信号的小颗粒ODUO或ODUl复用映射包封到整个业务0DU2,再增加0TU2层开销及FEC处理映射为0TU2信号，并通过两个XFI光纤通道接口并发到XFP光模块，所述XFP光模块将0TU2信号转换为光信号发送到线路侧工作路径和保护路径上； 在下话方向上: XFP光模块将工作路径上的0TU2光信号转换为0TU2电信号，并通过两个XFI光纤通道接口同时发送给成帧芯片，所述成帧芯片解映射两路所述0TU2电信号到业务0DU2，再逐级解析得到业务小颗粒ODUO或0DU1，成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收，并输出给SFP光模块，所述SFP光模块将业务电信号转换成业务光信号发送给用户侧； 当在下话方向上监测到解析到的业务小颗粒ODUO或ODUl存在信号质量缺陷时，进行基于小颗粒ODUO或ODUl的工作路径和保护路径的保护倒换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号质量缺陷包括信号失效和信号劣化。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在上话方向上，成帧芯片的交叉单元将业务电信号的小颗粒ODUO或ODUl复用映射包封到整个业务0DU2，再映射到0TU2信号层的方式包括:逐级映射方式和越级映射方式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在下话方向上，所述成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收原则为: 根据网管交互界面配置的主、备用线路，初始工作状态选用主用线路上的业务小颗粒，如果主备两条线路均无问题，则工作在主用线路上；如果在解析过程中监测到主用线路上的业务小颗粒存在问题时，立即倒换选收备用线路上的业务小颗粒； 当工作在备用时，备用线路出现故障，主用线路的故障消除，会立即选收主用线路上的业务小颗粒。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，实现工作路径和保护路径上任意业务的同等级业务颗粒的保护。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成巾贞芯片将与所述成巾贞芯片一个XFI光纤通道接口相接的线路信号逐级解映射到需要的ODUO或者ODUl颗粒，并通过交叉单元桥接到与所述成帧芯片另一个XFI光纤通道接口相接的线路通道中，再对ODUO或者ODUl颗粒进行封装为需求的0DU1、0DU2或者0TU2信号，经由该线路通道发送出去，实现业务的选择性的落地，达到业务信号可以在板内的直通功能。
7.一种板卡内实现业务保护的装置，其特征在于，包括设置在板卡上的SFP光模块、XFP光模块以及成帧芯片和信号质量检测模块；所述成帧芯片设有交叉单元和两个XFI光纤通道接口； 所述SFP光模块用于接收用户侧业务光信号，并将所述业务光信号转换成电信号输入所述成帧芯片；所述成帧芯片的交叉单元将所述电信号下业务小颗粒ODUO或ODUl进行复用、映射、包封为0DU2，再增加0TU2层开销及FEC处理映射为0TU2信号，并通过所述两个XFI光纤通道接口并发给所述XFP光模块，所述XFP光模块将所述0TU2信号转换为光信号发送到线路侧； 所述XFP光模块用于将线路侧工作路径上的0TU2光信号转换成0TU2电信号，并通过两个XFI光纤通道接口同时发送给所述成帧芯片，所述成帧芯片将两路所述0TU2电信号解映射到0DU2业务层，再逐级解析得到业务小颗粒ODUO或ODUl，所述成帧芯片的交叉单元对业务小颗粒进行选收，并输出给所述SFP光模块，所述SFP光模块将业务电信号转换成业务光信号发送给用户侧； 所述信号质量检测模块用于监测所述成帧芯片解析到的业务小颗粒信号质量缺陷，当解析到的业务小颗粒出现质量缺陷时，根据倒换条件进行工作路径与保护路径的保护倒换。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述成帧芯片的交叉单元将所述电信号下业务小颗粒ODUO或ODUl进行复用、映射、包封为0DU2，再增加0TU2层开销及FEC处理映射为0TU2信号的方式包括:逐级映射方式和越级映射方式。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，实现工作路径和保护路径上任意业务的同等级业务颗粒的保护。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述成帧芯片将与所述成帧芯片一个XFI光纤通道接口相接的线路信号逐级解映射到需要的ODUO或者ODUl颗粒，并通过所述交叉单元桥接到与所述成帧芯片另一个XFI光纤通道接口相接的线路通道中，再对ODUO或者ODUl颗粒进行封装为需求的0DU1、0DU2或者0TU2信号，经由该线路通道发送出去，实现业务的选择性的落地，达到业务信号可以在板内的直通功能。
【文档编号】H04B10/07GK104202205SQ201410506158
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】毛明艳, 潘慧, 廖原, 戴斌, 毛晓波 申请人:烽火通信科技股份有限公司