多业务复用方法与光传输系统.pdf

一种支持多业务接入的复用方法及光传输系统。针对业务特点设计多个不同容量的同步通道，每个通道能够复用一路或多路同样类型的业务信号，业务信号除了必要的速率适配外不需要更多处理，经同步通道组帧编码后即可在光路上传输。利用该发明能够高效进行不同颗粒度业务的复用，保证各个业务的传送质量；复用过程简单，能在单片集成电路芯片中实现，实现的系统经济性好、可靠性高。

1、  一种支持多业务接入的复用方法，其特征在于针对业务特点设计多个不同容量的同步通道，能够高效进行不同颗粒度业务的复用。

2、  如权利要求1所说的支持多业务接入的复用方法，其特征在于每种业务只需一次适配，即可进行同步复用，业务信号除了必要的接口速率适配外不需要更多处理。

3、  如权利要求1所说的支持多业务接入的复用方法，其特征在于每个通道能够复用一路或多路同样类型的业务信号。

4、  如权利要求1所说的支持多业务接入的复用方法，其特征在于能够同时支持E1、串行异步数据和以太网业务的接入与传输。

5、  如权利要求1所说的支持多业务接入的复用方法，其特征在于能在单片集成电路芯片中实现多业务复用功能。

6、  采用如权利要求1所说的支持多业务接入的复用方法实现的光传输系统，其特征是实现了多路E1、异步串行数据、线速100M以太网的多业务复用和光传输。

多业务复用方法与光传输系统
技术领域  本发明涉及一种支持多业务接入的光传输复用方法及系统。属于光接入与传输技术领域。
背景技术  目前在SDH网络上传送数据业务的常用做法是通过LAPS(链路接入协议-SDH)、GFP(通用成帧规程)、PPP(点到点协议)等封装协议，将数据业务映射到SDH虚容器中。多业务传输平台MSTP就是通过GFP、VC虚级联等技术在SDH设备上提供数据业务功能的一种平台。
目前MSTP存在的问题是：①现行的MSTP实现多业务传输基于SDH，而SDH的块状帧由纵向9行和横向270列字节组成。每行的前9个字节中放置了段开销和管理单元指针，其帧开销就占其总容量的3％以上，而且很多开销没有实际用途。②传统的SDH系统采用比特容量固定的虚容器(VC)，每种虚容器承载某个固定速率的信号来传送业务数据，当传送数据业务时存在带宽利用率不高的问题。例如，在利用VC4通道传送100Mb/s的以太网信号时，带宽利用率只有67％，另外33％的带宽没有利用。③现行的MSTP的数据业务要按照SDH的规定经过复杂的映射、定位和复用，最终转化为SDH能够处理的多个VC4或VC12颗粒，才能在SDH网络中传输。这种方式步骤多、过程复杂，而且映射过程需要占用开销。④现行的MSTP中每个数据端口所分配的VC颗粒是固定的，无法根据网络的实际流量动态调整。最小业务接口容量为2M，对于更低速业务不能直接支持，而需要外加适配功能单元，因此增加了复杂性、加大了成本。⑤上述③、④决定了该技术需要选用多个集成电路芯片以实现不同的功能。从系统的基本组成来看，其设计和实现成本均较高，难于在经济性要求较高的接入网络中普及。
发明内容  本发明的目的在于针对现有技术的上述缺点，提供一种经济、高效、支持多业务接入的复用方法，并基于此方法实现一种光传输系统。
本发明的基本原理是根据多业务接入与传输的业务类型和容量的需要，设计通道的速率和数量。通道速率＝业务速率+冗余速率，冗余部分提供速率适配和保持各个通道同步。速率适配采用正码速调整方式，各个通道形成整数倍速率关系，而且通道速率尽量接近业务速率，即冗余速率尽量小。另外，考虑到进一步提高效率和降低实现难度，把各个业务按照其速率特征加以分组，同组的业务适配到同样的通道中，以减少通道的类型。通道的数量则能够满足所需接入与传输的业务类型和容量的需要。
本发明针对业务特点设计多个不同容量的同步通道，因为各个通道为同步关系，因此能够同步组帧，形成以字节为单位的帧结构。考虑简化帧同步处理，帧定位信号和其他系统开销采用一个通道。
本发明的整个复用过程只有速率适配和同步组帧两个过程，所有业务经过一次速率适配即进入到同步通道中，因此复杂性大大降低，能够在单片集成电路芯片中实现多业务复用，并能够提高系统实现的经济性和可靠性。
本发明的通道一旦形成即包含一个或者一组业务。每个通道相互独立，通道中的业务信号也相互独立，不受其他业务的格式、速率的影响，能够保证业务的传送性能以及安全性。
本发明由于把多样的、不同速率的业务信号调整在其相应的同步通道中，组帧除了加入必要的帧定位信号外不带来新的开销，对于实现不同颗粒度业务复用时效率均得到提高。
附图说明  下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明的光传输系统结构示意图；
图2是本发明的多业务复用平台150Mbit/s系统功能结构图。
具体实施方式  图1是本发明的光传输系统示意图。从功能上分为业务接口模块(101)、多业务复用模块(102)、光收发模块(103)以及物理链路光纤。接口模块实现各种业务的接入，复用模块将各种业务进行复用，通过光收发模块将复用后的电信号转换成光信号，然后发送到光纤线路上，到达另一端后做相反的变换，解复用出各种业务。
本发明的多业务复用方法基于多通道技术，每种业务的速率和数据形式可以各不相同，总的传送速率则可以基于业务容量的需要来选择。实际设计还应该考虑器件成本，宜选择通用器件。这里给出了一种基于150Mbit/s系统的设计与实现。
图2是150Mbit/s系统的功能结构图。在本设计中安排101Mbit/s(48×2112kbit/s)、25Mbit/s(12×2112kbit/s)、2112kbit/s三种同步通道。100M以太网业务进入Ethernet接口(标号201)，经过适配(标号206)进入通道1(101Mbit/s)；25M视像信息流进入ATM接口(标号202)，经过适配(标号207)进入通道2(25Mbit/s)；2M数据业务进入E1接口(标号203)，经过适配(标号208)进入通道3(2112kbit/s)；N×64数据业务进入N×64接口(标号204)，异步串行数据信号进入串口(标号205)，可将两者一同适配(标号209)进入通道4(2112kbit/s)；帧开销(标号210)采用一个2112kbit/s通道，包括帧定位信号和误码监测，该2112kbit/s帧开销通道还负责传送监测、网管、倒换和公务等信号。组合这些通道并插入帧开销形成150Mbit/s信号(标号211)，编码时采用扰码方式，这样不会引起码速增加。
帧开销通道占总容量的2％以下(2.112÷150×100％＝1.4％)
通道各个业务复用的效率如下：
100M以太网业务的开销＝(2.112×48-100)÷100×100％＝1.376％≈1.4％
2M数据业务的开销＝(2.112-2.048)÷2.048×100％＝3.125％≈3.1％
业务复用效率＝(1-2.112/150)×100％＝98.6％
所以，假设以太网业务占2/3，2M业务占1/3，那么
系统总的复用效率＝(2/3×98.6％+1/3×96.9％)×98.6％≈96.7％
而传统的SDH即使全部传输E1 TDM业务，业务的传送效率最多也只能达到84％，如果进行多业务传送则效率更低。
对于600Mbit/s系统，采用上述方法可以安排5个101Mbit/s通道及多个101Mbit/s以下带宽通道，组合形式可以多样。
更高容量可以选择1.25Gbit/s系统或2.5Gbit/s系统，能够提供1000Mbit/s通道以支持G比特以太网业务。