在同步数字体系设备中的交叉连接方法 【技术领域】
本发明涉及SDH(同步数字体系)设备，具体地说，涉及通信业务在SDH设备中的交叉连接的方法。
背景技术
SDH是ITU-T(国际电信联盟标准化部门)吸收美国贝尔通信研究所的SONET(同步光网络)的技术标准而形成的不仅适用于光纤也适合于微波和卫星传输的通用技术体制。光同步数字传送网就是由一些SDH网元组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。对SDH设备，通常的要求是要有较大的接入带宽，但同时又要有紧凑的结构和较低的成本。以SDXC(SDH数字交叉连接设备)为例，众所周知，SDXC是SDH网地重要网元。在SDXC中，交叉连接矩阵是SDXC的核心。目前主要有两种常用的矩阵类型，即平方矩阵和CLOS(公共LISP目标系统)矩阵。平方矩阵容量较小，交叉连接速度较快，但仅适用于容量低的场合。由于矩阵规模按平方增长，故在大容量的场合平方矩阵就不经济。而CLOS矩阵虽然较之平方矩阵更能适应于大容量的场合，但CLOS矩阵的交叉连接需要用交叉算法进行内部路由搜索，因此速度较慢，且要求广播业务不能超过25％，否则会产生阻塞。
现有的交叉算法中，对低阶业务的处理一般采用如下方法：
a.所有低阶业务都通过低阶交叉芯片，需要使用较多的在高阶交叉芯片与低阶交叉芯片进行连接的通道资源。但是，在SDH设备中，高阶交叉芯片与低阶交叉芯片连接的通道资源以及低阶交叉芯片的资源都是有限的，从而影响了业务的配通率。
b.当某一个高阶业务例如VC4(VC：虚容器或虚通路包)内只有穿通业务时，即只有从线路板到线路板的业务，而没有上、下行业务以及不用进行业务合成时，则该VC4不用通过低阶交叉芯片，而是在高阶交叉芯片内以VC4的交叉粒度完成。
上述方法存在的问题就是，当该VC4中部分业务需要广播时，则将该VC4中的所有业务都进行了广播，从而造成业务在网上的不当传播，存在泄密的可能而损害了业务的安全性。
【发明内容】
本发明的目的就是要克服现有技术中的上述问题，在交叉资源有限的情况下，能够最大限度地利用有限的资源提高业务的配通率，同时保证业务的安全性并且尽量不损伤已有业务。
根据本发明，提供了这样一种在SDH设备中的交叉连接方法，包括：
判断当前业务是否满足不通过低阶交叉芯片的条件；如果满足条件，则直接在高阶交叉芯片中完成路径选择；如果业务需要从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片或从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片时，则为其分配高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源或低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源。
其中当前业务满足不通过低阶交叉芯片的条件包括：
高阶交叉芯片宿端高阶业务中的所有低阶业务都来自高阶交叉芯片源端同一高阶业务；和高阶交叉芯片宿端高阶业务中的所有业务都不必经过低阶交叉芯片；和当高阶交叉芯片宿端高阶业务相连的为线路板时，高阶交叉芯片宿端高阶业务中包含高阶交叉芯片源端高阶业务中的所有业务。
其中分配高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源或低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源包括以下步骤：
判断是否已有已分配的通道资源；如果有已分配的通道资源，则使用所述已分配的通道资源；如果没有已分配的通道资源，则分配新的通道资源；如果没有可分配的通道资源，则对业务进行调整，以释放通道资源用于进行所述通道资源的分配。
本方法还包括：在添加新业务时，先搜索新业务所在的源端高阶业务对应的所有宿端高阶业务，判断宿端高阶业务中已有业务原来是否通过低阶交叉芯片；如不通过，判断添加所述新业务后是否满足不通过低阶交叉芯片条件；如果可以不通过低阶交叉芯片，则将该业务添加为只通过高阶交叉芯片。
本方法还包括：如果原来业务已经通过低阶交叉芯片，则直接删除业务，并结束处理，否则进行下一步；如果业务没有通过低阶交叉芯片，则对剩余业务进行判断，如果满足不通过低阶交叉芯片条件，则直接删除业务，并结束处理，否则进行下一步；如果剩余业务不满足不通过低阶交叉芯片条件，则删除业务后，需将剩余业务调整到通过低阶交叉芯片。
其中判断宿端高阶业务中是否包含高阶交叉芯片源端高阶业务中的所有业务的步骤包括：判断源端高阶业务中业务占用的所有支路单元是否在宿端高阶业务中都被占用；如果高阶交叉芯片宿端高阶业务占用了源端高阶业务中业务所占用的所有支路单元，则所述宿端高阶业务中包含了高阶交叉芯片源端高阶业务中的所有业务。
其中，在分配通道资源时，从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源分配与从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源分配是彼此独立地进行的。高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源相对于高阶交叉芯片源端进行分配，低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源相对于高阶交叉芯片宿端进行分配。
本发明在配置低阶业务时，对已有业务进行分析，如果发现当前业务可以不经过低阶交叉芯片，就让其不下低阶交叉，直接在高阶交叉完成其路径选择，在进行路由选择时，尽量利用已用资源，减少高阶交叉芯片与低阶交叉芯片之间通道资源及低阶交叉资源，提高集成型传输设备的业务配通率：避免业务在网上的不当传播，保证了业务的安全性，只在交叉资源不够和会破坏业务安全性的时候才进行业务的调整，将对已有业务的损伤降低到了最低。
【具体实施方式】
下面结合本发明的优选实施方案对本发明进行说明。
本发明的基本思路就是当配置低阶业务(如VC3、VC11、VC12)时，对已有业务进行分析，如果发现当前业务可以不经过低阶交叉芯片，就让其不下低阶交叉，直接在高阶交叉完成其路径选择。同时，在进行路由选择时，尽量利用已用资源。
在该实施方案中，以SDXC设备为例来说明。在SDXC设备中，一般分为三类。
一类可表示为SDXC-I，典型地是在VC4等级上实现交叉连接，交叉连接矩阵常为多级空分结构，该设备将VC4作为整体作交叉连接，本说明中称为高阶交叉芯片。VC4的结构例如为9行261列(261×9)。
第二类可表示为SDXC-II，典型地是可在VC3(VC3的结构例如为85×9)、VC11(VC11的结构例如为3×(4×9-1))、VC12(VC12的结构例如为4×(4×9-1))等级(也称交叉粒度)上实现交叉连接，所用交叉连接矩阵多为时-空-时结构，也可采用其它时空混合结构甚至纯空分的结构。本说明中称之为低阶交叉芯片。需要说明的是，低阶交叉芯片的交叉粒度最小可以达到一列。
第三类可表示为SDXC-III，可为所有VC(包括高阶VC和低阶VC)提供交叉连接功能。这种类型的设备同时具备低阶交叉能力和高阶交叉能力。在VC4等级连接时，是对整个VC4进行独立的交叉连接，此时其功能相当于SDXC-I，反之则相当于SDXC-II。
根据本发明，设高阶交叉芯片中的交叉粒度为VC4。当为SDH设备中传输的业务进行路由选择时，先要对该业务进行分析，搜索宿端VC4种所有业务，判断高阶交叉芯片宿端VC4中所有粒度为VC3、VC11、或VC12等的低阶业务是否都来自高阶交叉芯片源端同一VC4。
如果这些低阶业务来自高阶芯片源端的同一VC4，则要判断高阶交叉芯片宿端VC4中是否有业务必须经过低阶交叉芯片，如检查是否存在SNCP业务(SNCP：子网连接保护)。如果没有业务必须经过低阶交叉芯片，则上述要传输的业务可以不通过低阶交叉芯片，而直接经高阶交叉芯片传输。
另外，当高阶交叉芯片宿端VC4连接到线路板时，要判断宿端VC4中是否完全包含了高阶芯片源端VC4中的所有业务，只有当宿端VC4中包含了高阶芯片源端VC4中的所有业务时，才可以使该业务不经过低阶交叉芯片。
在判断宿端VC4中是否完全包含了高阶芯片源端VC4中的所有业务时，可以采用时隙占用的方式来进行判断。具体方法是：
将VC4分为63个TU12(TU：支路单元)，认为1个VC4占用全部63个TU12，1个VC3业务占用21个TU12，1个VC12业务占用1个TU12；如果源端VC4中业务占用的所有TU12在宿端VC4中都被占用，则认为宿端VC4中包含了源端VC4中的所有业务。这种判断可以兼容从VC4中广播VC3或从VC3中广播VC12等广播式连接的情况，使得业务包含关系的判断更准确可靠。
例如，在判断时，可以认为1个VC4中有按顺序排列的63个VC12，这63个VC12包含在3个VC3中，每个VC3中包含21个VC12。其中第一个VC3包含第1～21个VC12、第二个VC3包含第22～42个VC12、第三个VC3包含第43～63个VC12。
如果上述判断的结果是SDH设备所传输的业务需要下到低阶交叉芯片中时，则需要为该业务分配通道资源。在配置从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源时，相对于高阶交叉芯片源端进行分配。具体地说，假如有50个高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道，要保存每个与该通道相连的高阶交叉芯片源端端口编号。当需要分配高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源时，按如下步骤进行：
a.判断业务源端口是否已分配了从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源，具体方法为：建立高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源使用关系表，其中保存了已使用通道资源和使用该通道资源的高阶交叉芯片源端口。在进行高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源分配时，先搜索已分配通道资源的高阶交叉芯片源端口，如果找到要分配资源的源端口，则说明以前已经分配；
b.如果该业务源已经被分配了通道资源，即已经存在与该业务源端口连接的通道，则使用已有的通道资源；
c.如果该业务源未被分配通道资源，即找不到与该源端口连接的通道，则按照常规方法从空闲通道中获取通道资源，并将新分配的通道资源和源端口对加入到该通道资源使用关系表中；
d.如果找不到空闲通道，则进行业务调整，以释放通道资源用于进行所述通道资源的分配，调整出一高阶芯片与低阶芯片相连接的通道。由于尽量不损伤已有业务，可能存在通过了低阶交叉芯片的业务却满足不经过低阶交叉芯片的条件，此时进行调整就是找到这些业务，将其调整到不通过低阶交叉芯片。
另一方面，由于在SDH设备中还存在从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的业务，因此也存在从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源的分配。具体分配情况与从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源分配相仿。只是从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片通道资源针对高阶交叉芯片宿端进行分配。具体地说，设存在50个从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道，要保存每个与该通道相连的高阶交叉芯片宿端端口编号。
当需要分配从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源时，步骤如下：
a.判断业务宿端口是否已分配了从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源；
b.如果该业务已经被分配了通道资源，即已经存在与该业务宿端口连接的通道，则使用已有的通道资源；
c.如果该业务宿端口未被分配通道资源，即找不到与该宿端口连接的通道，则按照常规方法从空闲通道中获取通道资源；
d.如果找不到空闲通道，则进行业务调整，以调整出一高阶芯片与低阶芯片相连接的通道。
由于低阶交叉芯片到高阶交叉芯片和高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的上、下业务有可能存在不对称的情况，因此本发明将高阶交叉芯片下到低阶交叉芯片和低阶交叉芯片上到高阶交叉芯片的通道资源独立地进行分配。具体地说，根据本发明，从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源、从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片的通道资源的使用状况是分开存储的。当添加下网元的低阶业务即从高阶交叉芯片下到低阶交叉芯片的业务时，只分配从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片的通道资源；当添加上网元的低阶业务，即从低阶交叉芯片上到高阶交叉芯片的业务时，只分配从低阶芯片到高阶交叉芯片的通道资源；而当添加穿通的低阶业务、且该业务必须经过低阶交叉芯片时，分配上述两种通道资源；如果业务需要从高阶交叉芯片到低阶交叉芯片、再从低阶交叉芯片到高阶交叉芯片，则需要为其分配高阶交叉芯片到低阶交叉芯片资源和低阶交叉芯片到高阶交叉芯片资源。
根据本发明的一种实施方案，在增加新业务时，要对业务进行分析，并可采取如下步骤，如果满足前面条件，则退出，否则继续往下面处理：
首先，要搜索新业务所在的源端VC4对应的所有宿端VC4，先判断宿端VC4中业务原来是否通过低阶交叉芯片，如要通过低阶交叉芯片，则添加新业务后仍需通过低阶交叉芯片；
如新业务所在的宿端VC4中的已有业务原来不通过低阶交叉芯片，则按前述的方法，判断新添加新业务后是否满足不通过低阶交叉芯片条件；如果可以不通过低阶交叉芯片，则将该业务添加为只通过低阶交叉芯片；
如不满足该条件，则将业务调整为通过低阶交叉芯片，然后再实际添加新业务，并按如前所述的方法为该业务配置高阶交叉芯片与低阶交叉芯片之间的通道资源；
如果不能分配通道资源，则搜索所有已有业务，找到经过了低阶交叉芯片，却可以不经过低阶交叉芯片的业务进行调整，让其只经过高阶交叉芯片，从而释放占用的通道资源；
如果所有业务都不能进行调整，则返回交叉容量不够错误。
另一方面，在删除某个业务时，要搜索该业务所在源端VC4对应的所有宿端VC4，判断其中业务是否原来没有通过低阶交叉芯片，如果满足前面条件，则退出，否则继续往下面处理；
如果原来业务已经通过低阶交叉芯片，则直接删除业务；
如果业务没有通过低阶交叉芯片，则对剩余业务进行判断，如果满足不通过低阶交叉芯片条件，则直接删除业务；
如果剩余业务不满足不通过低阶交叉芯片条件，则删除业务后，需将剩余业务调整到通过低阶交叉芯片。
综上所述，本发明具有如下的优点：
1.可以减少对高阶交叉芯片与低阶交叉芯片之间通道资源及低阶交叉资源的使用，提高SDH设备的业务配通率。
2.避免业务在网上的不当传播，保证了业务的安全性。
3.减少了调整业务的机会，只在交叉资源不够和会破坏业务安全性的时候才进行业务的调整，从而将对已有业务的损伤降到了最低限度。