[发明专利]分布式电交叉装置及其实现SNC级联保护的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光传送网络的保护技术领域，尤其涉及一种分布式电交叉装置及其实现SNC级联保护的系统和方法。 

背景技术

随着电信网向分组化和宽带化发展，All-IP（Internet Protocol，互联网协议）已经成为业务网未来演进的趋势。根据预测，在未来5年之内，带宽将以每年50％以上的速度增长。目前无论是在骨干层面上还是在城域层面上，IP over WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分多路复用）的两层建网模式正逐渐取代原来的IP over SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）over WDM的三层模式，在光层上直接承载IP的扁平化架构已经成为大势所趋。IP over WDM组网架构对光层WDM设备提出了新的需求，原本由SDH网络完成的组网、业务调度和端到端电路监控管理功能将逐渐主要由WDM层面承担。 

光传送网作为IP承载网的承载平面，其所面临变革的根本驱动力来自于IP承载网的需求。目前随着IP承载网所承载的业务颗粒越来越大，大颗粒业务如10GE（Gigabyte Ethernet）业务不断涌现，要求WDM设备具有大颗粒业务的灵活调度功能。所要求的总体建网思路可以分区域调度，引入具有电交叉功能的设备负责区域间的汇聚和调度，电交叉系统的核心交叉能力强，调度灵活，能够实现1GE～10GE颗粒的灵活调度。 

面对IP化的挑战，要求城域光网络设备具备灵活的业务调度能力。目前业务的调度交叉主要由基于ROADM（Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer，可重构光分插复用器）的光交叉和基于OTN（Optical Transport Network，光传 送网）的电交叉实现。针对电交叉解决方案，网络节点可以通过集中式电交叉系统或分布式电交叉系统来实现。集中式电交叉系统采用专门的客户侧单板和线路侧单板，通过交叉单板进行业务的调度，在线路侧单板上实现群路业务的传输，在客户侧单板上实现支路业务的上下路。集中式电交叉系统单板分工明确，系统功能比较完善。由于集中式交叉单元一般都是以子架为单位，资源配置都是按子架最大交叉能力设计的，在接入业务容量符合设计容量的情况下，性价比会比较高，而在需要调度的业务很少的情况下，会出现资源浪费的情况。因此，骨干网和核心网通常采用集中式电交叉系统进行业务调度，保证网络的稳定性。 

分布式电交叉系统的特点是无独立的交叉单元，交叉功能由分布式电交叉组中每块单板内部的电交叉单元和各单板之间的固定连接实现。由于网络节点的背板固定连接复杂度的限制，分布式电交叉组一般为4块单板一组，超过这个数目，将会导致电路连接复杂度的急剧增加。分布式电交叉相比集中式电交叉系统来说，成本大幅度降低，因此城域网的边缘节点等处理能力不太大的情况下通常采用分布式电交叉系统。 

现有的分布式电交叉系统通常只是集中式交叉系统的简化版本，仅是在现有集中式交叉系统的客户侧单板和线路侧单板基础上进行改进，将交叉单元集成到单板中，不集中通过交叉板实现。由于没有根据分布式交叉的特点对于单板进行改进，每块单板只完成客户侧或者线路侧的业务，若想对线路侧业务进行保护，就不能实现对客户侧业务的上下路，且不能实现对子波长级业务的保护，造成分布式交叉的调度和保护功能受限。 

原有ITU-T G808.1标准中分别定义了SNC(Sub-Network Connection，子网连接)级联保护以及带设备保护的SNC级联保护，如图1所示，主要是基于光交叉系统的保护倒换的,也可以通过电交叉连接来实现。 

图1是子网业务调度和保护SNC/S（Sublayer，子层）级联系统示意图，两个网络层踪迹端点（Network layer trail endpoint）E通过连接节点（Connection point）C与保护交换功能（Protection switching function）节点P相连，四个子网通过网络节点中的两个保护交换功能节点P进行单点连接，当一个工作子网的业务出现故障时，可以通过与其并发的保护子网的业务替代来确保网络其他地方不受影响，但是当任意一个保护交换节点出现故障时，整个网络必然面临瘫痪。