[發明專利]一種分組光傳送網業務交換及映射系統和方法

有效

• 申請號: 201710300025.7
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106972906B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 趙永利;郁小松;程麗潔;張杰;劉國軍;張小建;李建岐;于鵬飛;連紀文;周曉東;李宏發;陳端云;林琳;鄭蔚濤;林屹
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學;國網福建省電力有限公司;全球能源互聯網研究院;國家電網公司
• 主分類號: H04J3/16
• 分類號: H04J3/16
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李莎;李弘

本發明公開了一種分組光傳送網業務交換及映射系統，按照信號流的方向依次包括：業務輸入模塊、輸入端交換模塊、映射傳輸模塊、輸出端交換模塊和業務輸出模塊；針對所傳輸的業務的不同業務類型、顆粒度大小、優先級和可靠性需求來對業務進行編號的方案，并在交換時根據這個編號來選擇對應的輸出端口，并涉及了將不同類型的業務在同一條傳輸線路上統一映射的組裝、切分和恢復方法。以此來完成對多種業務類型和業務粒度大小的統一映射及交換。此外實現了當業務粒度大時在光層傳輸，當業務粒度小時在電層傳輸，提高了光層和電層資源的利用率，降低了電層設備的負載壓力，降低了網絡的成本。

技術領域

本發明涉及互聯網通信領域，特別是指一種分組光傳送網業務交換及映射系統和方法。

背景技術

隨著4G應用、大客戶以太網專線和家庭寬帶業務的迅猛發展迎來了大帶寬時代。運營商面臨著大帶寬的消耗與資源緊缺的矛盾。“分組傳送網(Packet TransportNetwork，PTN)+光傳送網(Optical Transport Network，OTN)”多層網絡架構雖可以解決帶寬問題，但是存在投資高、機房空間和資源消耗大、業務調度困難等多種問題。

目前，我國運營商的骨干網主要分為兩層：骨干路由器IP承載網(IP層)和骨干光傳送網(光層)，兩層一直分別獨立地發展。近年來互聯網等數據業務的快速發展導致骨干網流量急劇增長，使得IP層的路由器面臨著巨大的擴容和處理壓力，導致其容量、復雜度與功耗不斷提高。而其中的“過境”流量大大加重了P路由器的負擔。使用昂貴的路由器線卡處理這類流量，造成了網絡成本和功耗的快速增長。

分組光傳送網(Packet Optical Transport Network，POTN)指具有光通路數據單元(ODUk)交叉、分組交換、虛容器(Virtual Container，VC)交叉和光通路交叉等處理能力，可實現對時分復用(Time Division Multiplexing，TDM)和分組等業務統一傳送的網絡。它通過深度融合PTN和OTN系統，實現了網絡的扁平化，相對于傳統的“PTN+OTN”疊加組網模式，POTN避免了城域OTN下沉，極大地緩解了建設壓力，并可大幅度節省機房空間、能耗等配套投資，其效果將大幅超出PTN與OTN的簡單堆疊，實現“1+1>>2”。

中興通訊發布了業界首個PTN向POTN平滑演進的解決方案。該方案在ZXCTN 6500產品平臺上采用統一交換實現了PTN和OTN的有機融合，支持L1/L2/L3業務的統一高效承載，并率先完成了中國移動POTN初步技術驗證性測試。在轉發層面，該方案引入了通用交換矩陣，在一個平臺上實現了PTN和OTN的統一交換與功能集成，采用業界首創的Hybrid線卡技術實現PTN分組業務和ODU子波長業務在線路側的融合，實現了PTN分組和OTN子波長業務的靈活調度與任意轉換。在光層，引入光子集成(Photonic Integrated Circuit，PIC)技術實現波分功能的集成化，提升了設備集成度，避免了波分的復雜規劃和運維，提供SDH-Like的運維能力。

在業務映射方面，現有的研究主要提出將所有的信號以一種固定的大小進行統一封裝，若信號粒度小于固定格式，則對其進行填充，若信號大于固定格式，則將其進行分段。以保證所傳輸的信元以固定的大小和格式進行傳輸。

雖然傳統“IP層+光層”多層網絡架構雖可以解決帶寬問題，有效降低對核心路由設備的容量需求，解決網絡容量的瓶頸，從而提升整個網絡的容量。但是在向下層延伸時，又遇到了投資高、機房空間和資源消耗大、業務調度困難等多種問題。以發達省份為例，接入層和匯聚層的機房資源都非常緊張，現有機房已經堆疊了同步數字系列(SynchronousDigital Hierarchy，SDH)、OTN、PTN、無源光網絡(Passive Optical Network，PON)等多種承載設備，對空間及電源的消耗極大，已沒有足夠的空間再放設備及配套電源，而新建機房又面臨房價高、尋址困難等問題。