CN102404153A - 基于dcn和软件交换实现sdh管理网的方法及装置 - Google Patents

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郑朝晖
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Abstract

本发明公开了一种基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法及装置，方法包括步骤：在STM-1的SDH净荷中提供承载SDH业务或OAM的DCN通道；DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；DCN通道承载OAM时，网管信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网。本发明采用DCN通道作为SDH管理网的传输链路，将STM-1净荷中的VC-12单元作为设备间OAM信息的物理通道，利用软件交换实现设备间OAM信息的直接IP化，有效解决了采用DCC作为SDH管理网物理通道的通道带宽小、网元单一化、通信协议私有化、接口局限性的问题，应用于MSAP产品中，能产生积极效果。

Description

基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法及装置
技术领域
本发明涉及SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)中用来构成管理网的传输链路技术领域，特别是涉及一种基于DCN(Data Communication Network，数据通信网络)和软件交换实现SDH管理网的方法及装置。
背景技术
SDH中用来传输设备间管理和控制信息的物理通道一般为DCC(Data Communications Channel，数据通信通路)。DCC是SDH管理网的物理通道，参见图1所示，在STM-1的SDH段开销中有D1～D12共12个字节用于传输OAM(Operation Administration andMaintenance，操作、管理、维护)信息，其中D1～D3位于再生段(DCCR)，带宽为3×64kbit/s，即192kbit/s；D4～D12用于复用段(DCCM)，带宽为9×64kbit/s，即576kbit/s。由DCC构成SDH管理网的传输链路技术是这样的：使用DCC作为SDH传输OAM的通道，将OAM信息嵌入在段开销的DCC字节中。传输网的所有网元都必须使用DCC字节，且所有嵌入在DCC字节的OAM信息需要满足私有的通信协议，才能构成统一的网管网。
设备厂家根据需要，将OAM信息按照私有协议封装到DCC字节中，传输网中的每个网元需要都使用DCC字节，并能识别私有协议，这个用DCC来传输OAM的网管网才能实现。如果SDH管理网的某一个或几个网元不使用DCC字节，或者DCC字节中的OAM信息是基于不同通信协议的，则此网管网无法连通。由此可见，采用DCC作为SDH管理网的传输链路存在局限性。
目前传输设备的OAM信息越来越多，传输信息需要的带宽容量逐步增大，对信息之间通信协议的标准化要求也越来越高。使用DCC构成SDH管理网的传输链路，带宽上限只有768kbit/s，通常传输网的所有网元不一定都使用DCC字节，或者若每个网元DCC字节中OAM信息的通信协议不一致，采用DCC作为SDH管理网的传输链路均无法实现。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法及装置，采用DCN通道作为SDH管理网的传输链路，将STM-1净荷中的VC-12单元作为设备间OAM信息的物理通道，利用软件交换实现设备间OAM信息的直接IP化，有效解决了采用DCC作为SDH管理网物理通道的通道带宽小、网元单一化、通信协议私有化、接口局限性的问题。
本发明提供的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，包括以下步骤：A、在第1级同步传输模块STM-1的同步数字体系SDH净荷中提供承载SDH业务或操作管理维护OAM信息的数据通信网络DCN通道；B、所述DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；DCN通道承载OAM时，网管信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网。
在上述技术方案中，所述DCN通道的带宽为2048kbit/s。
在上述技术方案中，所述DCN通道承载OAM时，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个12阶虚容器VC-12作为承载OAM的DCN通道，其余VC-12承载SDH业务。
在上述技术方案中，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个VC-12作为承载OAM的DCN通道时，此DCN通道具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息。
在上述技术方案中，STM-1的SDH业务选择2+0工作模式时，两个DCN通道之间相互独立；STM-1的SDH业务选择1+1工作模式时，两个DCN通道之间相互保护。
在上述技术方案中，若选择DCN通道传输OAM，则进一步选择DCN通道传输OAM的VC-12时隙，当选择对DCN通道进行保护时，进一步选择DCN保护通道的VC-12时隙。
在上述技术方案中，步骤B中所述软件交换处理的流程如下：对DCN通道传输的IP包进行解析，判断所述IP包是否为到本地的包，若是，则送到IP层处理；否则，查询介质访问控制MAC端口哈希HASH表，判断所述IP包是否在在HASH表中，若是，则向对应端口转发；否则，向另外的端口广播。
应用上述方法的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置，包括：DCN通道提供模块，用于在STM-1的SDH净荷中提供承载SDH业务或OAM的DCN通道；承载内容选择模块，用于选择DCN通道承载SDH业务或承载OAM；STM-1信号传输模块，用于当DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；基于MAC的软件转发模块，用于实现二层数据交换功能，直接通过以太网接口发送由DCN通道接收的IP包，或者将以太网接口接收到的IP包转发到DCN通道上；当DCN通道承载OAM信息时，OAM信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网。
在上述技术方案中，还包括DCN通道选择模块，用于当DCN通道承载OAM时，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个VC-12作为承载OAM的DCN通道，其具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息，其余VC-12承载SDH业务。
在上述技术方案中，还包括同步保护倒换模块，用于实现DCN通道与STM-1业务同步保护倒换，STM-1的SDH业务选择2+0工作模式时，两个DCN通道之间相互独立，STM-1的SDH业务选择1+1工作模式时，两个DCN通道之间相互保护。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明采用DCN通道作为SDH管理网的传输链路，将STM-1净荷中的VC-12单元作为设备间OAM信息的物理通道，利用软件交换实现设备间OAM信息的直接IP化，有效解决了采用DCC作为SDH管理网物理通道的通道带宽小、网元单一化、通信协议私有化、接口局限性的问题。
(2)本发明对于复杂的管理网传输链路，有效的简化了OAM的传输过程。本发明可与原有的SDH传输设备对接，不需要每个网元具备DCN和软件交换功能，支持这项功能的设备只需要一个IP地址，即可避免复杂的多网元DCC规划和私有协议的限制，使得链路更简洁。
(3)本发明应用在SDH管理网中，一方面加大了OAM的传输带宽，另一方面可以实现OAM直接IP化的功能，使得OAM通信协议标准化，满足了用户的需求。
(4)本发明应用于MSAP(Multi Service Access Platform，多业务接入平台)产品中，能够产生积极效果。
附图说明
图1是传统DCC的结构示意图。
图2是本发明实施例中DCN的结构示意图。
图3是本发明实施例中软件交换的结构示意图。
图4是本发明实施例中SDH净荷中实现DCN通道和软件交换的结构示意图。
图5是本发明实施例中DCN设置及软件交换处理的流程图。
图6是本发明实施例中基于DCN和软件交换实现SDH管理网的设备与传统STM-1的SDH设备连接示意图。
图7是本发明实施例中基于DCN和软件交换实现SDH管理网的设备之间连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例提供的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，包括以下步骤：
A、在STM-1(第1级同步传输模块)的SDH净荷中提供承载SDH业务或OAM的DCN通道，本发明实施例中DCN的结构参见图2所示，DCN通道的带宽为2048kbit/s；DCN通道作为传输通道，可通过软件对DCN通道承载的内容进行选择，可选择承载SDH业务或网元和网管之间、网元和网元之间的OAM信息。
B、DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；DCN通道承载OAM时，网管信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网。
DCN通道承载OAM时，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个VC-12(Virtual Container，level 12，12阶虚容器)作为承载OAM的DCN通道，此DCN通道具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息，其余VC-12承载SDH业务。
DCN通道可与STM-1业务同步设置保护倒换；
STM-1的SDH业务选择2+0工作模式时，两个DCN通道之间相互独立，功能相同；STM-1的SDH业务选择1+1工作模式时，两个DCN通道之间相互保护，当有一个DCN通道不使能用或出现严重告警时，会倒换到另一个DCN通道。
若选择DCN通道传输OAM，则进一步选择DCN通道传输OAM的VC-12时隙，当选择对DCN通道进行保护时，进一步选择DCN保护通道的VC-12时隙。
软件交换处理的流程如下：对DCN通道传输的IP包进行解析，判断所述IP包是否为到本地的包，若是，则送到IP层处理；否则，查询介质访问控制MAC端口哈希HASH表，判断所述IP包是否在在HASH表中，若是，则向对应端口转发；否则，向另外的端口广播。
为了实现上述方法，本发明实施例提供一种基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置，包括DCN通道提供模块、承载内容选择模块、STM-1信号传输模块、基于MAC的软件转发模块、DCN通道选择模块和同步保护倒换模块，其中，DCN通道提供模块，用于在STM-1的SDH净荷中提供承载SDH业务或OAM的DCN通道；承载内容选择模块，用于选择DCN通道承载SDH业务或承载OAM；STM-1信号传输模块，用于当DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；基于MAC的软件转发模块，用于实现二层数据交换功能，直接通过以太网接口发送由DCN通道接收的IP包，或者将以太网接口接收到的IP包转发到DCN通道上；当DCN通道承载OAM时，网管信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网；DCN通道选择模块，用于当DCN通道承载OAM时，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个VC-12作为承载OAM的DCN通道，其具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息，其余VC-12承载SDH业务；同步保护倒换模块，用于实现DCN通道与STM-1的SDH业务同步保护倒换，STM-1的SDH业务选择2+0工作模式时，两个DCN通道之间相互独立，STM-1的SDH业务选择1+1工作模式时，两个DCN通道之间相互保护。
每个设备可选择配置STM-1信号中的一个DCN通道承载SDH业务或OAM信息；当设备间的STM-1不互为保护时，每个STM-1的DCN之间相互独立，可对承载SDH业务或承载OAM信息进行任意选择；当设备间的STM-1互为保护时，每个STM-1的DCN之间也相互保护。
DCN通道作为传输通道承载网元和网管之间、网元和网元之间的OAM信息时，将接收、发送以OAM信息为内容的IP包；通过基于MAC的软件转发模块，实现二层数据交换功能，从而可以直接通过以太网口实现设备的网管互联。DCN通道设置为承载OAM信息时，具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息；以太网接口可发送由DCN通道上接收的IP包，也可将以太网接口接收到的IP包转发到DCN通道上。每个设备需要一个IP地址，避免复杂的多个IP地址规划和路由配置工作。
基于DCN和软件交换实现SDH管理网的设备与传统SDH设备对接时，可通过E1转以太网的协议转换器，将对应时隙DCN通道中的IP包下到E1转以太网的协议转换器的E1中，通过协议转换器的以太网接口将设备间OAM信息传送到以太网。
基于DCN和软件交换实现SDH管理网的设备之间彼此对接时，可通过选择不同时隙或不同STM-1的DCN通道，直接实现设备间OAM信息的互传，或实现DCN通道的级联，支持多种网络拓扑中网元设备间OAM的互传。
参见图3所示，从DCN通道中解析出IP包后，通过基于MAC的软件转发模块，实现二层数据交换功能，从而可以直接通过以太网口实现设备的网管互联。基于MAC的软件转发模块是在收、发包处实现软件转发的功能模块，该模块维护一张MAC与端口对应的转发HASH(哈希)表，通过收包学习向该表添加记录，并作定时老化功能。收包时，分析从端口收到的数据包，如果是广播或到本地的数据包则收到IP层处理，否则则查询维护的MAC端口HASH表，向对应端口转发，查不到记录则向另外的端口广播。
参见图4所示，每一个STM-1的SDH帧净荷中，都可选择1～63中的任意一个VC-12作为传输OAM的DCN通道，也可将此DCN通道作为承载STM-1业务的业务通道。
参见图5所示，DCN设置及软件交换处理的流程如下：
步骤101：选择DCN通道传输的内容，判断DCN通道是否为传输OAM的通道，如果是，转到步骤103；否则转到步骤102；
步骤102：DCN通道传输SDH业务，返回步骤101；
步骤103：选择传输OAM的VC-12时隙；
步骤104：判断是否进行通道保护，如果是，转到步骤105；否则转到步骤106；
步骤105：若保护，则选择DCN保护通道的VC-12时隙；
步骤106：对DCN传输的IP包进行解析；
步骤107：检测是否为到本地的包，如果是，转到步骤108；否则转到步骤109；
步骤108：若是本地的包，则收到IP层处理；
步骤109：若不是本地的包，则查询MAC端口HASH表；
步骤110：判断该包是否在HASH表中，如果是，转到步骤111；否则转到步骤112；
步骤111：若在HASH表中，则向对应端口转发；
步骤112：若不在HASH表中，则向另外的端口广播。
参见图6所示，本发明实施例中基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置与传统STM-1的SDH设备连接时，装载了OAM的IP包通过DCN通道进行传输，传统SDH设备无需同时具备DCN通道和软件转发功能；在下SDH业务时，将装载了OAM的DCN所对应时隙的VC-12，通过E1转以太网协议转换器，即可将OAM通过以太网传输到任意网元。
参见图7所示，本发明实施例中基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置彼此之间互连时，网元I、II、III均具备DCN通道和软件交换功能，网元I和II可直接通过DCN1和软件交换来实现设备间OAM信息的互传；网元I和III可直接通过DCN2和软件交换来实现设备间OAM信息的互传，同时，通过网元II和III之间DCN通道的级联，也可实现网元I和III之间OAM信息的互传。通过选择不同时隙或不同STM-1的DCN通道，可实现多种网络拓扑的SDH管理网。
综上所述，本发明实施例对于复杂的管理网传输链路，有效的简化了OAM信息的传输过程。如果在SDH管理网中采用本发明实施例，一方面加大了OAM信息的传输带宽，另一方面可以实现OAM信息直接IP化的功能，使得网元和网管之间、网元和网元之间的OAM信息通信协议标准化，满足了用户的需求。本发明实施例可与原有的SDH传输设备对接，不需要每个网元具备DCN软件交换功能，支持这项功能的设备只需要一个IP地址，即可避免复杂的多网元DCC规划和私有协议的限制，使得链路更简洁。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、在第1级同步传输模块STM-1的同步数字体系SDH净荷中提供承载SDH业务或操作管理维护OAM信息的数据通信网络DCN通道；
B、所述DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；DCN通道承载OAM时，网管信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网。
2.如权利要求1所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于：所述DCN通道的带宽为2048kbit/s。
3.如权利要求1所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于：所述DCN通道承载OAM时，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个12阶虚容器VC-12作为承载OAM的DCN通道，其余VC-12承载SDH业务。
4.如权利要求3所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于：在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个VC-12作为承载OAM的DCN通道时，此DCN通道具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息。
5.如权利要求1所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于：STM-1的SDH业务选择2+0工作模式时，两个DCN通道之间相互独立；STM-1的SDH业务选择1+1工作模式时，两个DCN通道之间相互保护。
6.如权利要求5所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于：若选择DCN通道传输OAM，则进一步选择DCN通道传输OAM的VC-12时隙，当选择对DCN通道进行保护时，进一步选择DCN保护通道的VC-12时隙。
7.如权利要求1至6任一项所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的方法，其特征在于：步骤B中所述软件交换处理的流程如下：对DCN通道传输的IP包进行解析，判断所述IP包是否为到本地的包，若是，则送到IP层处理；否则，查询介质访问控制MAC端口哈希HASH表，判断所述IP包是否在在HASH表中，若是，则向对应端口转发；否则，向另外的端口广播。
8.应用权利要求1至7任一项所述方法的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置，其特征在于包括：
DCN通道提供模块，用于在STM-1的SDH净荷中提供承载SDH业务或OAM的DCN通道；
承载内容选择模块，用于选择DCN通道承载SDH业务或承载OAM；
STM-1信号传输模块，用于当DCN通道承载SDH业务时，通过标准STM-1信号传输；
基于MAC的软件转发模块，用于实现二层数据交换功能，直接通过以太网接口发送由DCN通道接收的IP包，或者将以太网接口接收到的IP包转发到DCN通道上；当DCN通道承载OAM时，网管信息以IP包形式通过软件交换进行二层转发，直接传给以太网。
9.如权利要求8所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置，其特征在于：还包括DCN通道选择模块，用于当DCN通道承载OAM时，在STM-1编号为1～63的净荷中任意选择一个VC-12作为承载OAM的DCN通道，其具备VC-12的低阶开销和低阶告警信息，其余VC-12承载SDH业务。
10.如权利要求8或9所述的基于DCN和软件交换实现SDH管理网的装置，其特征在于：还包括同步保护倒换模块，用于实现DCN通道与STM-1业务同步保护倒换，STM-1的SDH业务选择2+0工作模式时，两个DCN通道之间相互独立，STM-1的SDH业务选择1+1工作模式时，两个DCN通道之间相互保护。
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