專利名稱：一種大容量傳輸系統(tǒng)交叉連接裝置和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大規(guī)模交叉連接裝置和控制方法，尤其涉及傳輸網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模交叉連接裝置和控制方法。
背景技術(shù)：
通常一個交叉裝置中需要包括若干個控制單元、交叉單元和線路單元。通過線路單元完成傳輸信號的復(fù)用和解復(fù)用和一些簡單開銷處理功能。通過交叉單元實現(xiàn)傳輸方向上交換的功能。通過控制單元控制信號的交換方式并實現(xiàn)保護倒換的協(xié)議。
傳統(tǒng)的設(shè)計方法傾向于在裝置中采用單一的控制單元和交叉單元。這是因為當(dāng)系統(tǒng)中僅存在一個控制單元時，它可以了解整個裝置的工作狀況。在進行開銷處理和保護倒換動作時也不會因為控制單元之間需要交換控制信息而降低處理速度。當(dāng)系統(tǒng)中僅有一個交叉單元時，對該交叉單元的控制將變得簡化。不需要考慮因為幾個交叉單元之間因為配合不當(dāng)而導(dǎo)致交叉失敗的問題。
但是，隨著交叉裝置所要求的交叉容量加大，這種設(shè)計方法也顯現(xiàn)出了很多不利之處。首先，這種設(shè)計方法非常受限于交叉芯片的交叉容量。當(dāng)交叉芯片的交叉容量小于交叉單元所需要的交叉容量時，一個交叉單元需要通過多塊交叉芯片構(gòu)成。交叉芯片使用過多會導(dǎo)致交叉單元的功耗和體系無法滿足需要。當(dāng)芯片生產(chǎn)工藝的提升趕不上交叉容量需求的提升時。通過單一的交叉單元實現(xiàn)交叉裝置就會遇到很多的困難。其次，這種設(shè)計方法受限于處理器的能力。隨著裝置交叉容量的增大，在處理交叉和處理保護倒換協(xié)議的過程中需要處理的信息量也成倍加大。處理器的處理效率就會越來越不能滿足交叉裝置交叉效率的需要。當(dāng)交叉效率低到一定水平后，將不得不對控制軟件全面升級。這就使設(shè)備的控制單元的生命周期受到極大的限制。為了解決上述問題，也有很多設(shè)備生產(chǎn)廠家在考慮使用更為復(fù)雜的設(shè)備組織結(jié)構(gòu)和控制方法。目前使用較多的有兩種方法。
第一種方法在裝置中增加交叉單元的數(shù)量。將增加的交叉單元使用三級CLOS的方式進行連接。整個裝置仍然使用一個控制單元進行集中控制。這樣的設(shè)備組織結(jié)構(gòu)仍然較大的保持了傳統(tǒng)的設(shè)計風(fēng)格。通過增加交叉單元的數(shù)量緩解了交叉單元實現(xiàn)功耗和體系等工藝上的問題。但是交叉容量增大對控制單元處理效率和生命周期影響的問題并沒能得到有效解決。反倒由于交叉單元數(shù)量的簡單增大使得控制變得更加麻煩。在進行保護倒換的過程中由于需要多個交叉單元協(xié)調(diào)進行動作而使得倒換效率下降。
為解決上述問題第二種方法在其裝置中除了包含一個核心的交叉單元和控制單元外，還使用了一個新的單元。這個單元由容量相對較小的一個線路單元、一個交叉單元和一個控制單元捆綁在一起構(gòu)成(此處稱其為子交叉裝置)。其中核心的交叉單元用于實現(xiàn)各子交叉裝置之間信號交換。核心控制單元則用于外部控制命令的接入。子交叉裝置則相當(dāng)于傳統(tǒng)設(shè)計中的一個小型化裝置。
這樣的設(shè)備組織結(jié)構(gòu)優(yōu)點是當(dāng)需要的交叉容量相對較小時可以在裝置中僅配置若干個子交叉裝置。從而實現(xiàn)了裝置總交叉容量的可配置擴展。同時，由于保護倒換功能分解到子交叉裝置上處理，使得保護倒換效率得到保證。此外，裝置中子交叉裝置的容量固定，子交叉裝置上控制單元的處理效率不會受整個裝置容量擴大的影響。由于對控制效率要求最強的保護倒換協(xié)議處理分解到子交叉裝置上的控制單元中處理，整個裝置對因交叉容量擴展導(dǎo)致處理效率下降的影響較小。裝置中控制單元的生命周期大大增強。
但是由于將容量相對較小的線路單元、控制單元和交叉單元捆綁在一起，對其裝置的升級就變得很不靈活。這是因為核心交叉單元與子交叉裝置上的交叉單元要保證協(xié)調(diào)工作，它們之間往往需要使用一種固定的連接關(guān)系。如果裝置的核心交叉單元升級時需要重新定義這種連接關(guān)系則整個裝置中的所有的子交叉裝置包括其上的線路單元都需要全面的升級。此外，在多業(yè)務(wù)平臺應(yīng)用推廣的情況下，線路單元的種類越來越多，線路單元已不僅需要完成一些簡單開銷處理功能。使得子交叉裝置不僅在硬件上由于集成三種功能變得復(fù)雜，軟件上也變得很復(fù)雜。此時子交叉裝置上一次小小的升級都變得很麻煩。當(dāng)前子交叉裝置的升級阻礙整個裝置升級問題已變得相當(dāng)嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種適用于大容量傳輸系統(tǒng)的交叉裝置，同時提出了一種實現(xiàn)大容量交叉連接控制方法。
本發(fā)明所述的裝置包含一個主控制單元以及若干個子控制單元、若干個線路單元、若干個交叉單元。
其中主控單元用于業(yè)務(wù)穿越多個交叉單元時的協(xié)調(diào)和控制。它接收從裝置外部進入的控制命令，根據(jù)處理結(jié)果通知子控制單元控制交叉單元的交叉動作，以及向原始命令產(chǎn)生報告處理結(jié)果。同時主控制單元還接收子控制單元上報的告警，通過該告警控制跨多個交叉單元業(yè)務(wù)的保護倒換動作。
子控制單元用于直接控制交叉單元的交叉動作，同時進行部分保護倒換協(xié)議的處理。
線路單元用于將傳輸信號接入/輸出交叉裝置。它將裝置外線路來的信號解復(fù)用成可方便交叉的信號(后簡稱凈荷信號)交給交叉單元進行交叉。同時它將交叉單元來的凈荷信號復(fù)用成便于傳輸?shù)木€路信號交給傳輸線路。一個線路單元上所有凈荷信號都發(fā)送到一個交叉單元，同時該線路單元上接收到的所有凈荷信號也都來自這個交叉單元。
交叉單元用于實現(xiàn)傳輸方向上的交換。它將來自線路單元一個方向上的凈荷信號交換到另一個方向并送回線路單元。所有交叉單元除了和線路單元直接連接它們之間還構(gòu)成連接關(guān)系，保證凈荷信號可以穿越多個交叉單元實現(xiàn)交叉。
所述的交叉裝置每一個交叉單元可以獨立的完成一定容量的交叉能力，每一個子控制單元可以獨立的完成一定數(shù)量業(yè)務(wù)的交叉控制、開銷處理和保護倒換處理。這使得交叉裝置的容量擴展變得非常靈活。交叉裝置可以根據(jù)交叉容量的需求來決定使用線路單元、交叉單元和子控制單元的數(shù)量。
所述的控制方法將需要快速保護倒換的業(yè)務(wù)與不需要快速倒換的業(yè)務(wù)分散開來，同時將需要快速保護倒換的業(yè)務(wù)分解在處理需求相對較小的子控制單元來處理，這就使得需要快速保護倒換的業(yè)務(wù)能夠快速的完成保護倒換功能。而且這種倒換功能總是集中在子控制單元的范圍內(nèi)，不會因為整個交叉裝置容量的擴大影響保護倒換的效率而要求控制單元升級。
所述的裝置線路單元、交叉單元、子控制單元和主控制單元的功能都相對非常獨立，每個單元可以獨立進行升級。系統(tǒng)升級改造的能力大大加強。
一種實現(xiàn)大容量交叉連接控制方法包含三個步驟(1)主控制單元確定(預(yù)留)使用快速保護倒換方法的資源。
(2)主控制單元將交叉連接控制和保護倒換協(xié)議的處理能力分解到各子控制單元。
(3)實現(xiàn)交叉連接控制和保護倒換協(xié)議處理。
其中所述的第一步要求主控制單元確定使用快速保護倒換方法資源的時候根據(jù)交叉單元與線路單元的連接關(guān)系以及子控制單元與交叉單元的控制關(guān)系進行劃分。主控制單元盡量將交叉單元與線路單元直接連接的端口預(yù)留作為快速保護倒換工作的端口。使得具有快速保護倒換需求的業(yè)務(wù)僅建立在一個交叉單元和一個子控制單元基礎(chǔ)之上。
其中所述第二步主控制單元將交叉連接控制和保護倒換協(xié)議的處理能力分解到各子控制單元的過程中首先判斷業(yè)務(wù)是否具有快速保護倒換要求。對具有快速保護倒換要求的業(yè)務(wù)優(yōu)先使用第一步中預(yù)留的資源。在這些資源不足的情況下再考慮使用其他資源。
其中所述的第三步由子控制單元與主控制單元配合完成。對于具有快速保護倒換要求的業(yè)務(wù)由于僅受一個子控制單元控制，保護倒換協(xié)議和交叉連接控制僅在一個子控制單元上完成。對于其他業(yè)務(wù)則由業(yè)務(wù)涉及的所有控制單元和交叉單元配合完成。
本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的兩種解決方法提供了一種新的傳輸系統(tǒng)的交叉裝置設(shè)計方法和控制方法，這種設(shè)計方法和控制方法更加適合于大容量交叉裝置。


圖1是本發(fā)明一種大容量的傳輸系統(tǒng)交叉裝置圖；圖2是本發(fā)明裝置初始化的控制流程圖；圖3是本發(fā)明裝置交叉配置的控制流程圖；圖4是本發(fā)明裝置倒換控制流程圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)

本裝置和控制方法的實施方法。
圖1描述了一種大容量的傳輸系統(tǒng)交叉裝置。從圖中可以看到該裝置包含一個主控單元、若干個子控制單元(k個)、若干個交叉單元(m個)、若干個線路單元(n個)、一條控制總線、一條開銷總線和若干條凈荷總線。
圖中主控單元用于業(yè)務(wù)穿越多個交叉單元時的協(xié)調(diào)和控制。它接收從裝置外部進入的控制命令，根據(jù)處理結(jié)果通知子控制單元控制交叉單元的交叉動作，以及向原始命令產(chǎn)生報告處理結(jié)果。同時主控制單元還接收子控制單元上報的告警，通過該告警控制跨多個交叉單元業(yè)務(wù)的保護倒換動作。它通過控制總線與子控制單元相連接。
子控制單元用于直接控制交叉單元的交叉動作，同時進行部分保護倒換協(xié)議的處理。它通過控制總線與主控制單元和交叉單元連接、通過開銷總線與線路單元連接。
線路單元用于將傳輸信號接入/輸出交叉裝置。它將裝置外線路來的信號解復(fù)用成可方便交叉的信號(后簡稱凈荷信號)交給交叉單元進行交叉。同時它將交叉單元來的凈荷信號復(fù)用成便于傳輸?shù)木€路信號交給傳輸線路。線路單元通過凈荷總線與交叉單元連接、通過開銷總線與子控制單元連接。
交叉單元用于實現(xiàn)傳輸方向上的交換。它將來自線路單元一個方向上的凈荷信號交換到另一個方向并送回線路單元。交叉單元通過控制總線與子控制單元連接、通過凈荷總線與線路單元和其他交叉單元連接。
控制總線用于傳遞控制信息。主控制單元通過控制總線將控制命令發(fā)送到子控制單元。子控制單元在控制和協(xié)議處理過程中通過控制總線向主控制單元匯報處理結(jié)果或獲取進一步的處理信息。此外子控制單元還通過控制總線向交叉單元下發(fā)交叉命令。
開銷總線用于傳遞開銷采樣信息。線路單元對開銷信息進行采樣后通過開銷總線傳遞到子控制單元。子控制單元對與自己控制的交叉單元具有業(yè)務(wù)連接關(guān)系的開銷采樣信息進行處理。判斷傳輸系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及是否需要啟動保護倒換協(xié)議。
凈荷總線用于凈荷信號的傳遞。線路單元通過凈荷總線將凈荷信號傳遞到交叉單元做交叉動作。交叉單元則將交叉后的凈荷通過凈荷總線傳遞到線路單元。交叉單元之間的凈荷總線便于凈荷信號跨越多個交叉單元進行交叉，從而使得整個裝置的可能的交叉方向大大超過每一個交叉單元所能提供的交叉方向。需要說明的是一個線路單元的所有凈荷總線都連接到一個交叉單元之上(為了表達簡便，圖中每個交叉單元與兩個線路單元通過四條凈荷總線連接)，每個交叉單元之間的凈荷總線形成三級CLOS關(guān)系(此關(guān)系是一種成熟的連接關(guān)系，在圖中省略)。
一個線路單元上所有凈荷信號都通過凈荷總線發(fā)送到一個交叉單元，同時該線路單元上接收到的所有凈荷信號也都來自與這個交叉單元相連的凈荷總線。(為了簡化表達，在圖中每個交叉單元與兩個線路單元之間存在連接關(guān)系)。
圖2描述了本裝置初始化的控制流程。首先由子控制單元收集系統(tǒng)端口的連接關(guān)系，同時主控單元收集子控制單元對交叉單元的控制關(guān)系。在控制關(guān)系和連接關(guān)系收集結(jié)束后，由主控單元匯集這些信息，將這些信息繪制成一個控制關(guān)系表。最后主控單元在這些控制關(guān)系中預(yù)留出本地交叉資源和跨交叉單元的交叉資源。
圖3描述了本裝置交叉配置的控制流程。當(dāng)主控制單元接收到交叉配置命令后首先判斷是否需要使用快速保護倒換機制。如果業(yè)務(wù)不需要使用快速保護倒換機制，則主控制單元在跨交叉單元的交叉資源中尋找交叉資源。當(dāng)找到相應(yīng)的資源后確定整個交叉配置使用的交叉單元以及使用的系統(tǒng)端口，并將該信息連同業(yè)務(wù)經(jīng)過的線路單元、保護關(guān)系通知子控制單元。子控制單元控制交叉單元完成交叉動作并記錄信息。如果找不到相應(yīng)的資源則再在預(yù)留的本地資源中尋找交叉資源。當(dāng)找到資源后將找到的交叉單元、使用的系統(tǒng)端口、保護關(guān)系以及業(yè)務(wù)經(jīng)過的線路單元信息通知子控制單元。子控制單元控制交叉單元完成交叉動作并記錄信息。如果業(yè)務(wù)需要使用快速保護倒換機制則主控制單元首先在預(yù)留的本地交叉資源中尋找合適的資源。如果找到合適的資源，主控單元將找到的交叉單元、使用的系統(tǒng)端口、保護關(guān)系以及業(yè)務(wù)經(jīng)過的線路單元信息通知子控制單元。子控制單元控制交叉單元完成交叉動作并記錄信息。如果找不到合適的資源主控單元報告失敗并詢問是否需要將業(yè)務(wù)的保護級別降級處理。
圖4描述了本裝置快速保護倒換的控制流程。子控制單元時實檢測外部輸入的開銷信息。通過開銷信息判斷是否發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障。當(dāng)子控制單元檢測到網(wǎng)絡(luò)故障后首先判斷受故障影響的業(yè)務(wù)是否使用快速保護倒換機制。如果業(yè)務(wù)使用了快速保護倒換機制則子控制單元啟動本地的保護倒換協(xié)議處理。根據(jù)協(xié)議處理的結(jié)果實現(xiàn)保護倒換動作。如果業(yè)務(wù)沒有使用快速保護倒換機制則子控制單元將故障信息通知主控單元。主控單元接收到故障信息后檢測業(yè)務(wù)穿越的交叉單元情況，并將故障信息通知控制業(yè)務(wù)穿越的所有交叉單元的子控制單元?？刂茦I(yè)務(wù)穿越交叉單元的子控制單元接收到故障信息后啟動本地的保護倒換協(xié)議處理。根據(jù)協(xié)議處理的結(jié)果實現(xiàn)保護倒換動作。
上述所描述的是本發(fā)明的一種實施例。本發(fā)明在實施的過程中不排除具有其它的實現(xiàn)方式。特別的，在子控制單元與交叉單元、線路單元之間比例上是可以根據(jù)設(shè)備的需求具體掌握的。而交叉單元之間的連接關(guān)系也不限于三級CLOS的方式。采用其他可重構(gòu)無阻或比特分割的方式也是可行的。
上述具體實施方式
以較佳實施例對本發(fā)明進行了說明，但這只是為了便于理解而舉的一個形象化的實例，不應(yīng)被視為是對本發(fā)明范圍的限制。同樣，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其較佳實施例的描述，可以做出各種可能的等同改變或替換，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種大容量傳輸系統(tǒng)交叉連接裝置，其特征在于，所述裝置包括一個主控制單元以及若干個子控制單元、若干個線路單元、若干個交叉單元；所述主控單元用于業(yè)務(wù)穿越多個交叉單元時的協(xié)調(diào)和控制；它接收從裝置外部進入的控制命令，根據(jù)處理結(jié)果通知子控制單元控制交叉單元的交叉動作，以及向原始命令產(chǎn)生報告處理結(jié)果；同時主控制單元還接收子控制單元上報的告警，通過該告警控制跨多個交叉單元業(yè)務(wù)的保護倒換動作；所述子控制單元用于直接控制交叉單元的交叉動作，同時進行部分保護倒換協(xié)議的處理；所述線路單元用于將傳輸信號接入/輸出交叉裝置；它將裝置外線路來的信號解復(fù)用成可方便交叉的信號即凈荷信號交給交叉單元進行交叉；同時它將交叉單元來的凈荷信號復(fù)用成便于傳輸?shù)木€路信號交給傳輸線路；一個線路單元上所有凈荷信號都發(fā)送到一個交叉單元，同時該線路單元上接收到的所有凈荷信號也都來自這個交叉單元。交叉單元用于實現(xiàn)傳輸方向上的交換；它將來自線路單元一個方向上的凈荷信號交換到另一個方向并送回線路單元；所有交叉單元除了和線路單元直接連接它們之間還構(gòu)成連接關(guān)系，保證凈荷信號可以穿越多個交叉單元實現(xiàn)交叉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的交叉裝置的每一個交叉單元可以獨立的完成一定容量的交叉能力，每一個子控制單元可以獨立的完成一定數(shù)量業(yè)務(wù)的交叉控制、開銷處理和保護倒換處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，可以將需要快速保護倒換的業(yè)務(wù)與不需要快速保護倒換的業(yè)務(wù)分散，所述子控制單元用于處理需要快速保護倒換的業(yè)務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的線路單元、交叉單元、子控制單元和主控制單元的功能都相對非常獨立，每個單元可以獨立進行升級。
5.一種大容量傳輸系統(tǒng)交叉連接控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟第一步，主控制單元確定或預(yù)留使用快速保護倒換方法的資源；第二步，主控制單元將交叉連接控制和保護倒換協(xié)議的處理能力分解到各子控制單元；第三步，實現(xiàn)交叉連接控制和保護倒換協(xié)議處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一步要求主控制單元確定使用快速保護倒換方法資源的時候根據(jù)交叉單元與線路單元的連接關(guān)系以及子控制單元與交叉單元的控制關(guān)系進行劃分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述主控制單元盡量將交叉單元與線路單元直接連接的端口預(yù)留作為快速保護倒換工作的端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二步主控制單元將交叉連接控制和保護倒換協(xié)議的處理能力分解到各子控制單元的過程中首先判斷業(yè)務(wù)是否具有快速保護倒換要求，對具有快速保護倒換要求的業(yè)務(wù)優(yōu)先使用第一步中預(yù)留的資源，在這些資源不足的情況下再考慮使用其他資源。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第三步由子控制單元與主控制單元配合完成，對于具有快速保護倒換要求的業(yè)務(wù)由于僅受一個子控制單元控制，保護倒換協(xié)議和交叉連接控制僅在一個子控制單元上完成，對于其他業(yè)務(wù)則由業(yè)務(wù)涉及的所有控制單元和交叉單元配合完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大容量傳輸系統(tǒng)交叉連接裝置和方法，所述的裝置包含一個主控制單元以及若干個子控制單元、若干個線路單元、若干個交叉單元。所述方法包含三個步驟(1)主控制單元確定(預(yù)留)使用快速保護倒換方法的資源。(2)主控制單元將交叉連接控制和保護倒換協(xié)議的處理能力分解到各子控制單元。(3)實現(xiàn)交叉連接控制和保護倒換協(xié)議處理。采用本發(fā)明更加適合于大容量交叉系統(tǒng)。
文檔編號H04L29/06GK1764194SQ20051011516
公開日2006年4月26日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者劉建國, 古淵, 施社平, 黎輝 申請人:中興通訊股份有限公司