一種業務調度系統和方法
2023-05-08 05:21:56 1
專利名稱：一種業務調度系統和方法
技術領域：
本發明涉及光傳送網的業務處理領域，特別涉及一種業務調度系統和方法。
背景技術：
隨著通信技術的發展，要求傳輸網絡的容量越來越大，網元對業務的調度能力越來越強。 0TN (Optical Transport Network,光傳送網)技術是一種新興的傳送網技術，該技術有望 實現大容量、大顆粒的業務傳送和調度。大容量業務調度需要有大容量的業務交叉調度矩陣， 但現有的晶片技術限定了單個交叉晶片的交叉調度容量，使單個交叉調度晶片的容量不能滿 足大容量OTN系統業務調度的需求，這樣就需要採用多個晶片來構建大容量的交叉矩陣。
大容量OTN系統的業務調度常採用Crosspoint異步交叉晶片的方式進行，異步交叉晶片多 採用CLOS網絡來實現交叉矩陣的擴展，如圖1所示，圖l中包含了一個NXN的3級CL0S網絡， 即N個輸入端、N個輸出端。其中，第l級的交換單元為n個輸入端、m個輸出端，共有N/n個， 第3級的交換單元為m個輸入端、n個輸出端，也有N/n個，中間級的交換單元為N/n個輸入端和 輸出端，共有m個。任何一對指定的輸入端與輸出端之間有m條通路，每一條通路通過不同的 中間級交換單元。圖l中的若干個小容量的交叉單元構成了一個大的異步交叉矩陣。
但採用這種方法必然會受到CLOS矩陣阻塞條件的制約。由於CLOS網絡是一種具有阻塞特 性的網絡，3級CL0S網絡的阻塞特性如下
當附<"時，aos網絡是嚴格有阻塞的網絡。
當2"_1>附2"時，CLOS網絡是可重排無阻塞的網絡，這裡的可重排無阻塞的網絡指不 管網絡處於何種狀態，任何時刻都可以在交換網絡中通過對己有的連接重選路由來建立新一 個連接，只要這個連接的輸入端、輸出端是空閒的。對異步交叉矩陣來說，這種重排會導致 被重選路由的已有業務出誤碼或瞬斷。
當m》2"-l時，CLOS網絡是嚴格無阻塞的網絡，這裡的嚴格無阻塞的網絡指只要交換網 絡的輸入端、輸出端是空閒的，不管網絡處於何種狀態，在任何時刻都可以在交換網絡中建 立一個連接，而且這個連接不會影響到網絡中巳建立起來的連接。
如果要採用嚴格無阻塞的CLOS網絡，就必須增加中間級單元的數量使其總容量接近接入業務量的兩倍，這將大大增加系統的硬體成本，並降低系統的集成度和總容量。
如果採用可重排無阻賽的的CLOS網絡，雖然可以減少中間級單元的數量，但軟體必須採
用複雜的CLOS配置算法對矩陣進行重排，當系統的業務量大到一定程度的時候，軟體業務重
排的效率將難以保證。同時，對於由異步交叉構成的CLOS矩陣，業務重排會導致被重排業務
的出現誤碼或瞬斷，對於OTN設備來說，這是不允許的。
因此，如果採用CLOS網絡來進行交叉擴展，就必須面對其帶來的業務阻塞問題。
發明內容
為了降低現有光傳送網調度系統的成本，並提高系統的集成度，本發明實施例提供了一 種業務調度系統和方法。所述技術方案如下 一種業務調度系統，所述系統包括 至少一個OTN接收模塊，用於接收OTN業務；
至少一個同步化處理模塊，用於對所述0TN接收模塊接收的0TN業務進行同步化處理， 生成同步化數據流；
至少一個業務切片模塊，用於對所述同步化處理模塊中的同步化數據流進行拆分處理， 拆分成多個並行的業務片；
多個業務交叉模塊，用於接收所述業務切片模塊拆分後的業務片，並對所述業務片進行 調度處理；
至少一個切片重組模塊，用於將所述業務交叉模塊調度後的業務片進行重新組合，組合 為所述同步化數據流；
至少一個去同步化處理模塊，用於將所述切片重組模塊中的所述同步化數據流進行去同
步化處理，恢復為所述OTN接收模塊中的OTN業務；
至少一個0TN發送模塊，用於將所述去同步化處理模塊恢復後的0TN業務發送出去。 本發明實施例還提供了一種業務調度方法，所述方法包括以下步驟-接收到OTN業務後，對所述OTN業務進行同步化處理，生成同步化數據流； 將所述同步化數據流拆分為多個並行的業務片後進行分片調度處理，然後將所述多個並
行的業務片進行重組，組合為所述同步化數據流；
對所述同步化數據流進行去同步化處理，恢復為所述0TN業務。 本發明實施例的技術方案帶來的有益效果是
本發明實施例採用同步切片重組技術進行業務切片和切片重組處理，使交叉矩陣具有無阻塞特性，也避免了 CLOS矩陣帶來的雙倍總線問題，同時簡化了設備的硬體結構，降低了
系統的成本。
本發明實施例中提供的交叉矩陣的擴展方式簡單，提高了調度系統的容量和集成度。
圖1是現有技術中基於CL0S的0TN異步交叉矩陣示意圖2是本發明實施例1提供的業務調度系統的結構圖3是本發明實施例1提供的同步化處理模塊的具體結構圖4是本發明實施例1提供的去同步化處理模塊的具體結構圖5是本發明實施例2提供的業務調度方法的流程圖6是本發明實施例2提供的進行業務切片處理的示意圖7是本發明實施例2提供的業務交叉調度處理的示意圖8是本發明實施例2提供的字節重組處理的示意圖9是本發明實施例2提供的AU4-XC的幀結構圖10是本發明實施例2提供的AU4的幀結構圖11是本發明實施例2提供的AU3的幀結構圖12是本發明實施例2提供的利用AU4-XC作為同步容器實現0TN調度的示意圖； 圖13是本發明實施例2提供的0TU23S同步容器的示意圖； 圖14是本發明實施例2提供的利用0TU23S同步容器實現0TN調度的示意圖； 圖15是本發明實施例2提供的0TU23S拆分後的業務片0TU23T的幀結構圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明不局限於以下實施例。 本發明實施例首先將OTN業務映射到系統預先定義的同步容器中，通過對該同步容器的
調度實現對OTN業務的調度。同時，對該同步容器採用同步切片重組技術進行字節拆分和重
組，從而實現業務交叉矩陣的無阻塞容量擴展。 實施例1
參見圖2，本實施例提供了一種業務調度系統，該系統包括至少一個0TN接收模塊， 至少一個同步化處理模塊，至少一個業務切片模塊，多個業務交叉模塊，至少一個切片重組 模塊，至少一個去同步化處理模塊和至少一個0TN發送模塊；其中，0TN接收模塊，用於接收OTN業務；
同步化處理模塊，用於對OTN接收模塊接收的OTN業務進行同歩化處理，生成同步化數 據流；
業務切片模塊，用於將同步化處理模塊中的同步化數據流進行拆分處理，拆分成多個並 行的業務片；這些業務片的大小和格式可以相同，這樣會簡化後續的交叉調度和重組處理； 業務交叉模塊，用於接收業務切片模塊拆分後的業務片，並對接收的業務片進行調度處
理；
切片重組模塊，用於將業務交叉模塊調度後的業務片進行重新組合，組合為原來的同步 化數據流；
去同步化處理模塊，用於將切片重組模塊中的同步化數據流進行去同步化處理，恢復為 0TN接收模塊中的0TN業務，然後傳輸給0TN發送模塊；
0TN發送模塊，用於將去同步化處理模塊恢復後的0TN業務發送出去。 參見圖3，同步化處理模塊具體包括
時鐘數據恢復單元，用於從0TN接收模塊接收的0TN業務中恢復出業務數據和業務時鐘； 速率適配FIFO單元，用於將時鐘數據恢復單元所恢復的業務數據和業務時鐘進行緩存； 同步容器生成單元，用於生成同步於本地時鐘的同步容器；
映射處理單元，用於將速率適配FIFO單元中緩存的業務數據和業務時鐘映射到同步容器 生成單元生成的同步容器中，生成同步化數據流，實現OTN業務到同步容器的映射處理過程。 參見圖4，去同步化處理模塊具體包括
同步化數據接收單元，用於接收切片重組模塊中生成的同步化數據流，本實施例具體用
來接收切片重組模塊組合後的同步化數據流；
解映射FIFO單元，用於將同步化數據接收單元接收的同步化數據流進行緩存；
FIFO水線比較單元，用於比較解映射FIFO單元中緩存的同步化數據流的寫入地址和讀
出地址之間的關係，將FIFO讀寫地址的差值作為FIFO的水線，為業務時鐘恢復單元提供參
考；
業務時鐘恢復單元，用於利用所述FIFO水線比較單元中提供的所述同步化數據流的寫入 地址和讀出地址之間的關係，採用鎖相環或頻率合成技術恢復出OTN業務的業務時鐘；並將 業務時鐘發送給解映射FIFO單元和解映射處理單元；
解映射處理單元，用於根據所述業務時鐘恢復單元中恢復的業務時鐘，將所述解映射FIFO 單元中緩存的同步化數據流進行去同步化處理，恢復為0TN接收模塊中接收的OTN業務。系統中的各個業務交叉模塊採用同樣的交叉晶片實現，各個交叉晶片的配置相同。這樣， 可以簡化系統配置。 實施例2
參見圖5，本實施例提供了一種業務調度方法，該方法包括以下步驟
步驟101:接收到OTN業務後，將該OTN業務進行同步化處理，生成同步化數據流。 因為0TN網絡是一個異步網絡，來自0TN設備各個輸入埠的不同0TN業務信號在比特 速率上有可能是各不相同的，不同比特速率的業務需要採用不同的時鐘進行處理，這不利於 業務在後續切片處理，交叉調度和重組處理過程的簡化。同步化處理就是指對傳輸信道上的 數據的比特速率進行調整處理，使業務信道能夠達到後續切片處理，交叉調度和重組處理所 需的比特速率。
步驟102:將同步化數據流進行業務切片處理，拆分為多個並行的業務片，然後對業務 片進行業務調度處理。
參見圖6，具體的業務切片如下；
將同步化數據流AlA2…An拆分為多個大小和格式相同的業務片Al、 A2、…、An。該拆 分過程為可以根據字節的間插關係按照字節進行拆分，也可以根據用戶自定義的格式按照業 務塊進行拆分，拆分為多個並行的子幀。
參見圖7，具體的業務調度處理如下
以業務A和B為例，將拆分後的A1、 A2、…、An和Bl、 B2、…、Bn分別進行業務交叉 處理，各個業務片經過業務交叉後得到了不同的調度，調度處理後的業務片再進行字節重組 處理。
步驟103:完成調度後的業務片重新組合成原同步化數據流。參見圖8，為字節重組處理 過程，即將業務片A1、 A2、…、An進行切片重組，組合為原來的同步化數量流AlA2…An。
步驟104:對同步化數據流進行去同步化處理後，恢復為原來的OTN業務，恢復後的OTN 業務包含原有的業務信息和時鐘信息。
在進行步驟101中的同步化處理時，需要使用預先定義的同步容器進行，本實施例提供 了以下兩種同步容器。
l)採用SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數字體系)的AU4-XC (Administrative Unit Level 4，管理單元4)作為0TN業務的承載容器，AU4-XC的幀結構如圖9所示，其中 AU4-XC的淨荷區用於承載需要傳送的0TN業務信息,其餘部分仍保留原SDH幀結構的功能(包 括幀頭，段開銷，指針以及高階開銷等)。根據SDH業務幀結構的原理， 一個AU4-XC業務通道實際可以看作是x個AU4通道進行字節間插或者3X個AU3 (Administrative Unit Level 3， 管理單元3)通道。AU4的幀結構如圖10所示，其中每個AU4淨荷區用於承載X分之一的0TN 業務數據，AU3的幀結構如圖11所示，其中每個AU3淨荷區用於承載3X分之一的OTN業務 信息。而字節間插後構成的AU4-XC結構就成為一個可進行0TN調度的容器，該容器的大小可 以根據X的數量進行調節。其中，字節間插指將先提取每個業務的第一個字節，然後再提取 每個業務的第二個字節，依此類推。
如圖12所示，當使用這種AU4-XC作為同步容器時，需要被調度的OTN業務首先進行映 射處理，將被映射到AU4-XC同步容器的淨荷區中，然後將業務切片為多個AU4 (AU3)單元、 並按照AU4 (AU3)進行交叉業務調度；完成調度後的AU4 (AU3)單元業務重組處理為AU4-XC。 具體實現時可採用SDH交叉矩陣晶片實現業務切片，業務交叉和切片重組處理，採用這種方 法可以構建幾T，十幾T甚至幾十T容量的無阻塞交叉矩陣，中間的交叉晶片數量隨X的大 小改變，容量可線性擴展。
重組後的AU4-XC同步容器進行解映射處理後恢復為原來的OTN業務。 2)採用自定義的0TU23S同步容器作為0TU2業務的承載容器，0TU23S的幀結構如圖13 所示，其中Payload (淨荷)區用於承載需要傳送的OTN業務，其餘部分為幀頭，開銷和各 種固定插入。
因為0TU2是OTN主要提供的速率之一，還有一種為0TU1， 0TU1為2. 7Gbps信號，主要 用於以透明的方式傳送SONET 0C-48或同步數字體系(SDH) STM-16信號；0TU2為10. 7Gbps 信號，用於以透明的方式傳送0C-192、STM-64或10Gbps廣域網物理層實體(PHY)，以及10Gbps 光纖通道。0TU23S同步容器採用0TN標準的幀格式，用本地同步時鐘產生，其速率比標準的 0TU2更高。
如圖14所示，當使用0TU23S同步容器時，需要被調度的0TU2業務進行同步化處理後， 將被映射到0TU23S同步容器的淨荷區中。
需要調度的0TU2業務完成在0TU23S同步容器的映射後，被拆分為4個獨立的業務片 0TU23T，每個業務片的格式如圖15所示，通過業務交叉處理對拆分後的業務片進行業務調度， 然後將調度後的業務進行切片重組處理，將重組後的業務存入0TU23S同步容器的淨荷區，通 過對淨荷區中的業務進行去同步處理，恢復出原有的0TU2業務。該方法中的每個業務片由各 自的交叉矩陣進行調度，能夠將容量擴大4倍。
以上實施例中的業務交叉可以根據拆分的業務片數量進行線性擴展，採用同步切片技術 進行業務切片和切片重組處理，使交叉矩陣具有無阻塞特性，也避免了CLOS矩陣帶來的雙倍總線問題，同時簡化了設備的硬體結構，降低了系統的成本。
本發明實施例中提供的交叉矩陣的擴展方式更簡單，使調度系統的容量可以做得更大， 集成度可以更高。並且，中間各個交叉晶片的配置相同，簡化系統的軟體業務配置算法和操 作。
以上所述的實施例，只是本發明的一種較優選的具體實施方式
，本領域的技術人員在本 發明技術方案範圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1. 一種業務調度系統，其特徵在於，所述系統包括至少一個OTN接收模塊，用於接收OTN業務；至少一個同步化處理模塊，用於對所述OTN接收模塊接收的OTN業務進行同步化處理，生成同步化數據流；至少一個業務切片模塊，用於對所述同步化處理模塊中的同步化數據流進行拆分處理，拆分成多個並行的業務片；多個業務交叉模塊，用於接收所述業務切片模塊拆分後的業務片，並對所述業務片進行調度處理；至少一個切片重組模塊，用於將所述業務交叉模塊調度後的業務片進行重新組合，組合為所述同步化數據流；至少一個去同步化處理模塊，用於將所述切片重組模塊中的所述同步化數據流進行去同步化處理，恢復為所述OTN接收模塊中的OTN業務；至少一個OTN發送模塊，用於將所述去同步化處理模塊恢復後的OTN業務發送出去。
2. 如權利要求1所述的業務調度系統，其特徵在於，所述同步化處理模塊具體包括-時鐘數據恢復單元，用於從所述0TN接收模塊接收的0TN業務中恢復出業務數據和業務時鐘；速率適配FIFO單元，用於將所述時鐘數據恢復單元所恢復的所述業務數據和所述業務時 鍾進行緩存；同步容器生成單元，用於生成同步於本地時鐘的同步容器；映射處理單元，用於將所述速率適配FIFO單元中緩存的所述業務數據和所述業務時鐘映 射到所述同步容器生成單元生成的同步容器中，生成同步化數據流。
3. 如權利要求1所述的業務調度系統，其特徵在於，所述業務切片模塊中拆分成的多個 並行的業務片的大小和格式相同。
4. 如權利要求1至3中任一權利要求所述的業務調度系統，其特徵在於，所述去同步化 處理模塊具體包括同步化數據接收單元，用於接收所述切片重組模塊中生成的同步化數據流； 解映射FIFO單元，用於將所述同步化數據接收單元接收的同步化數據流進行緩存； FIFO水線比較單元，用於比較所述解映射FIFO單元中緩存的同步化數據流的寫入地址和讀出地址之間的關係業務時鐘恢復單元，用於利用所述FIFO水線比較單元中提供的所述同步化數據流的寫入地址和讀出地址之間的關係，採用鎖相環或頻率合成技術恢復出OTN業務的業務時鐘；解映射處理單元，用於根據所述業務時鐘恢復單元中恢復的業務時鐘，將所述解映射FIFO單元中緩存的同步化數據流進行去同步化處理，恢復為所述OTN接收模塊中的OTN業務。
5. —種業務調度方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟 接收到OTN業務後，對所述OTN業務進行同步化處理，生成同步化數據流； 將所述同步化數據流拆分為多個並行的業務片，然後對所述多個並行的業務片進行分片調度處理；將所述調度處理後的多個並行的業務片進行重組，組合為所述同步化數據流； 對所述同步化數據流進行去同步化處理，恢復為所述OTN業務。
6. 如權利要求5所述的業務調度方法，其特徵在於，所述對所述OTN業務進行同步化處 理的步驟具體包括選擇AU4—XC作為同步容器，將所述OTN業務映射到所述AU4—XC的淨荷區。
7. 如權利要求6所述的業務調度方法，其特徵在於，將所述同步容器AU4-XC按字節間 插的關係分為多個並行的AU4或AU3單元，將所述0TN業務拆分到所述AU4或AU3單元的淨 荷區。
8. 如權利要求5所述的業務調度方法，其特徵在於，所述對所述OTN業務進行同步化處 理的步驟具體包括選擇自定義的同步幀作為同步容器，將所述OTN業務映射到所述同步幀的淨荷區。
9. 如權利要求8所述的業務調度方法，其特徵在於，所述同步幀根據自定義的格式拆分 為多個並行的子幀，將所述0TN業務映射到所述子幀的淨荷區。
10.如權利要求5至9中任一權利要求所述的業務調度方法，其特徵在於，所述多個並 行的業務片的大小和格式相同。
全文摘要
本發明提供了一種業務調度系統和方法，屬於光傳送網的業務處理領域。為了降低現有光傳送網調度系統的成本，並提高系統的集成度，本發明提供了一種業務調度系統，包括OTN接收模塊，同步化處理模塊，業務切片模塊，業務交叉模塊，切片重組模塊，去同步化處理模塊和OTN發送模塊。本發明還提供了一種業務調度方法，包括對接收的OTN業務進行同步化處理，生成同步化數據流，將所述同步化數據流拆分為多個業務片後進行分片調度處理，然後將所述多個業務片組合為所述同步化數據流，對所述同步化數據流進行去同步化處理，恢復為所述OTN業務。本發明所述技術簡化了設備的硬體結構，降低了系統的成本，同時提高了調度系統的容量和集成度。
文檔編號H04J3/16GK101453290SQ200810189670
公開日2009年6月10日 申請日期2007年1月26日 優先權日2007年1月26日
發明者崔秀國, 王步雲 申請人:華為技術有限公司