Eric Eden/PMC-Sierra 公司
产品营销高级工程师

在本文中，我们将探讨在成帧器和交叉连接硅芯片设备方面所取得的一些具有关键性的进步，这些进步有望解决保护切换技术中处理带宽的问题，并在降低成本的同时显著提高SONET/SDH传输设备的灵活性。

    光纤技术的进步和电子处理速度的提高为建立前所未有的大容量网络创造了条件。由于网络运营商充分利用了这一进步的性能，将若干用户的数据汇集起来通过各光纤进行传输，因此一条大容量通路的断开将在较大范围内带来影响，从而造成主要金融、医疗和基础设施服务的中断。为避免发生这种中断，设计网络时必须采用容错或自愈的方式。

    同步光纤网/同步数字架构（SONET/SDH）标准在全世界已被通讯业界广泛认同。其成功的主要原因在于，内置了对自动保护切换（APS）技术的支持，增强了网络抗破坏能力。这项功能使智能化电路得以成功开发，从而在工作通道失效的情况下自动选择保护通道。

    为减少客户通信中断的现象，SONET/SDH标准定义了严格的切换完成时间。对于较小的系统，为符合这些标准限制所占用的处理带宽是适中的。但是，对于较大的系统，例如那些连接了若干密集波分多路复用（DWDM）光纤的系统，单根光纤的断开就可能造成数以千计的客户数据流切换到它们的保护通路上。这样一来，此时所需的突发性处理带宽即使对于最为强大的微处理器来说也会造成负荷过大的情况。

    在本文中，我们将探讨在成帧器和交叉连接硅芯片设备方面所取得的一些具有关键性的进步，这些进步有望解决保护切换技术中处理带宽的问题，并在降低成本的同时显著提高SONET/SDH传输设备的灵活性。这些新技术主要集中在如何利用在成帧器至光纤串行通讯系统链路中未用到的SONET/SDH传输开销字节的位置。对这些字节位置的应用将大幅压缩设备架构，通过在切换后的通信流中携带内控制数据，从而将传统的控制面板压缩到数据面板中。这样可减去典型的软件占主导的行为，改为硬件编码操作，从而保证了系统的性能，大幅减少了平台的复杂性。这些简化特性将在定义下一代插分多路复用器和交叉连接平台中起到关键性的作用，并为其演进提供便利条件。

现有的保护措施

   目前的自动保护切换（APS）措施趋向于依赖软件，因此受到速度的限制。例如，在图1中，成帧器监测源光纤的报警和故障（高误码率）。在检测到某个错误时，就将其中断发往与成帧器安装在同一接线卡上的伴随微处理器。微处理器内的软件将过滤这些状态报告，然后将总结报告发送至切换光纤。位于接线卡和切换光纤之间的通道通常是一个标准的处理器通道，例如以太网，并配有根据软件定位的通信协议。在这个切换光纤处，另一个微处理器用于终接所有接线卡上的通讯通道。在较大型的系统中，接线卡的数量太多，会造成沉重的处理负担并对通讯通道有很高的带宽要求。在所有的状态报告都已被处理完后，微处理器将一份新的配置设定值下载到切换光纤设备中，完成自动保护切换（APS）的操作。很明显，由于要在软件中完成如此之多的处理工作，自动保护切换操作的最快执行速度将会受到严重的限制。

    而使问题更加复杂的是，这些节点均要求终接若干数量的光纤，但却没有对所采用的自动保护切换（APS）架构的组成形式做出任何限制。某些光纤可能是属于SONET（同步光纤）环路的组成部分，而其它部分可能属于1:N 线性自动保护切换系统。这些光纤上的通讯数据可能会与其它光纤发生交叉连接或者在本地的接入模块上终接。由于存在这些额外的下一代通信技术要求，采用该控制模式将不足以支持保护操作。

    说明：在传统式的插分多路复用器 (ADM)（包括多服务提供平台和光纤交叉连接设备）中，位于接线卡内的SDH/SONET成帧器设备向同一位置的处理器报告状态信息和错误情况。这一处理器与中央控制处理器进行通讯，中央处理器则一般通过以太网通讯渠道控制保护操作。

保护措施的演进

    为了简化保护操作，通常采用的步骤是通过在数据链路中携带信息来完成接线卡与中央处理点之间的通讯。串行通讯链路用于连接从成帧器设备至光纤交叉连接设备之间的通讯流量，并拥有表现为未经使用附加字节的未用带宽。传统形式下通过控制面板传输的、具有相同状态和错误情况的编码信息，可以有效地通过系统链接中的未用字节进行通讯，并在光纤设备处集中进行收集。这种方式被称为“数据面板信息保护切换”，而且为加以区别，我们把采用传统控制面板收集状态信息的系统称为“控制面板保护切换”。

   在这些网络要素中，SONET开销位/SDH部分开销字节（每个STS-1为3列，每列9个字节，而每个STM-1为9列，每列9个字节）没有必要拥有与指定的标准定义功能相同的光纤链路