[发明专利]一种分组光传送网业务交换及映射系统和方法

说明书

本发明公开了一种分组光传送网业务交换及映射系统，按照信号流的方向依次包括：业务输入模块、输入端交换模块、映射传输模块、输出端交换模块和业务输出模块；针对所传输的业务的不同业务类型、颗粒度大小、优先级和可靠性需求来对业务进行编号的方案，并在交换时根据这个编号来选择对应的输出端口，并涉及了将不同类型的业务在同一条传输线路上统一映射的组装、切分和恢复方法。以此来完成对多种业务类型和业务粒度大小的统一映射及交换。此外实现了当业务粒度大时在光层传输，当业务粒度小时在电层传输，提高了光层和电层资源的利用率，降低了电层设备的负载压力，降低了网络的成本。

技术领域

本发明涉及互联网通信领域，特别是指一种分组光传送网业务交换及映射系统和方法。

背景技术

随着4G应用、大客户以太网专线和家庭宽带业务的迅猛发展迎来了大带宽时代。运营商面临着大带宽的消耗与资源紧缺的矛盾。“分组传送网(Packet TransportNetwork，PTN)+光传送网(Optical Transport Network，OTN)”多层网络架构虽可以解决带宽问题，但是存在投资高、机房空间和资源消耗大、业务调度困难等多种问题。

目前，我国运营商的骨干网主要分为两层：骨干路由器IP承载网(IP层)和骨干光传送网(光层)，两层一直分别独立地发展。近年来互联网等数据业务的快速发展导致骨干网流量急剧增长，使得IP层的路由器面临着巨大的扩容和处理压力，导致其容量、复杂度与功耗不断提高。而其中的“过境”流量大大加重了P路由器的负担。使用昂贵的路由器线卡处理这类流量，造成了网络成本和功耗的快速增长。

分组光传送网(Packet Optical Transport Network，POTN)指具有光通路数据单元(ODUk)交叉、分组交换、虚容器(Virtual Container，VC)交叉和光通路交叉等处理能力，可实现对时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)和分组等业务统一传送的网络。它通过深度融合PTN和OTN系统，实现了网络的扁平化，相对于传统的“PTN+OTN”叠加组网模式，POTN避免了城域OTN下沉，极大地缓解了建设压力，并可大幅度节省机房空间、能耗等配套投资，其效果将大幅超出PTN与OTN的简单堆叠，实现“1+1>>2”。

中兴通讯发布了业界首个PTN向POTN平滑演进的解决方案。该方案在ZXCTN 6500产品平台上采用统一交换实现了PTN和OTN的有机融合，支持L1/L2/L3业务的统一高效承载，并率先完成了中国移动POTN初步技术验证性测试。在转发层面，该方案引入了通用交换矩阵，在一个平台上实现了PTN和OTN的统一交换与功能集成，采用业界首创的Hybrid线卡技术实现PTN分组业务和ODU子波长业务在线路侧的融合，实现了PTN分组和OTN子波长业务的灵活调度与任意转换。在光层，引入光子集成(Photonic Integrated Circuit，PIC)技术实现波分功能的集成化，提升了设备集成度，避免了波分的复杂规划和运维，提供SDH-Like的运维能力。

在业务映射方面，现有的研究主要提出将所有的信号以一种固定的大小进行统一封装，若信号粒度小于固定格式，则对其进行填充，若信号大于固定格式，则将其进行分段。以保证所传输的信元以固定的大小和格式进行传输。

虽然传统“IP层+光层”多层网络架构虽可以解决带宽问题，有效降低对核心路由设备的容量需求，解决网络容量的瓶颈，从而提升整个网络的容量。但是在向下层延伸时，又遇到了投资高、机房空间和资源消耗大、业务调度困难等多种问题。以发达省份为例，接入层和汇聚层的机房资源都非常紧张，现有机房已经堆叠了同步数字系列(SynchronousDigital Hierarchy，SDH)、OTN、PTN、无源光网络(Passive Optical Network，PON)等多种承载设备，对空间及电源的消耗极大，已没有足够的空间再放设备及配套电源，而新建机房又面临房价高、寻址困难等问题。