專利名稱：通用組幀程序幀的傳送設(shè)備與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳送GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送設(shè)備以及GFP幀傳送方法，具體地說，就是涉及一種能夠在GFM幀傳送過程中進行端對端路徑性能監(jiān)控的GFP幀傳送設(shè)備和GFP幀傳送方法。
常規(guī)地，作為用于WAN(廣域網(wǎng))數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，常用的有一種SONET/SDH(同步光纖網(wǎng)絡(luò)/同步數(shù)字分級)。SONET/SDH采用了一種適用于容載語音信號的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時隨著近年來數(shù)據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)量近年來的不斷擴展，用于在SONET/SDH上的高效傳送技術(shù)也正在研究之中。
此類技術(shù)之一便是GFP(通用組幀程序)。GFP是一種除了SONET/SDH技術(shù)之外，還利用了WDM(波分多路復用)技術(shù)，用于在OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))中容載基于多種不同協(xié)議的可變長數(shù)據(jù)包的通用封裝技術(shù)或適配技術(shù)。GFP的技術(shù)內(nèi)容公開于，由作為美國T1委員會的技術(shù)委員會之一的T1X1.5所發(fā)布的文獻“T1X1.5/2000-209GP(GFP)標準”(下文中我們簡稱其為文獻(1))中。
圖1所示為GFP的協(xié)議棧。GFP由一個GFP載荷相關(guān)子層和GFP載荷無關(guān)子層構(gòu)成，是一種用于在與用戶網(wǎng)絡(luò)接口的邊緣節(jié)點容載多種用戶協(xié)議(用戶網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以太網(wǎng)，HDLC，令牌環(huán)等等)，并透明地在上述各種用戶協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換的技術(shù)。
圖2所示為GFP的基本幀格式。圖2所示的GFP幀由一個4字節(jié)的核心幀頭字段，一個長度可變的(4到65535字節(jié))載荷區(qū)字段，以及一個4字節(jié)FCS(幀校驗序列)字段組成。
如圖3所示，上述核心幀頭包括有兩個分別具有2個字節(jié)長度的PLI(PDU長度表示符)字段，以及兩個cHEC(核心幀頭錯誤控制)字段。PLI指示了上述載荷區(qū)的長度(字節(jié)數(shù))，而cHEC則指示了對PLI字段進行CRC16計算后所得的結(jié)果，以用于保護核心幀頭中的信息的完整性。
如圖4所示，載荷區(qū)由載荷頭和載荷字段(下文中簡稱為“載荷”)組成。載荷頭的字節(jié)長度可在4到64之間變化，而載荷的字節(jié)長度則可在0到65536之間變化。此載荷區(qū)中的載荷存儲了所要傳送的信息。
如圖5所示，F(xiàn)CS字段是一個4字節(jié)固定長度的字段。FCS字段指示了在整個上述載荷區(qū)上進行FCS計算(一種CRC32計算)所得的結(jié)果，并被用來保護載荷區(qū)的內(nèi)容。
圖6例示了在一個GFP點到點幀(線性幀)(即GFP用于點到點連接(兩個節(jié)點之間的連接))中的載荷頭。該線性幀的載荷頭具有幀類型字段、tHEC(幀類型頭錯誤控制)字段、作為擴展頭的DP(目的端口)和SP(源端口)字段、以及eHEC(擴展頭錯誤控制)字段。幀類型字段指示了GFP幀格式的類型，以及存儲在載荷字段中的數(shù)據(jù)的上層協(xié)議的類型。tHEC指示了在幀類型字段上進行CRC16計算的所得結(jié)果，并被用來保護類型字段中的信息的完整性。DP(目的端口號)指示了由GFP邊緣節(jié)點在出口一側(cè)上所擁有的16端口中的一個，并指示存儲在相關(guān)GFP幀中的用戶數(shù)據(jù)包從GFP邊緣節(jié)點的出口一側(cè)開始的輸出目的地。SP(源端口號)則指示了邊緣節(jié)點在入口一側(cè)所擁有的16個端口中的一個，并指示從存儲在相關(guān)GFP幀中的用戶數(shù)據(jù)包從GFP邊緣節(jié)點的出口一側(cè)開始的輸出目的地。eHEC指示了在上述擴展頭上(不包括類型和tHEC字段)執(zhí)行CRC16計算所得的結(jié)果，并被用來保護擴展頭中的信息的完整性。
圖7所示為GFP環(huán)幀(ring frame)(用于環(huán)形連接的GFP幀)中的載荷頭的示意圖。GFP環(huán)幀中的載荷頭與如圖6所示線性幀的載荷頭相同地也包括多個幀類型字段，多個tHEC字段，一個DP字段，一個SP字段以及多個eHEC字段，并且在其擴展頭(圖7中所示的第5到第20個8位字節(jié))中另外包括作為優(yōu)先級字段的DE(丟棄合法性)，以及COS(業(yè)務(wù)類別)，TTL(存在時間)字段，目的地MAC(目的地介質(zhì)訪問控制)地址(DST MAC)和源MAC(源介質(zhì)存取控制)地址(SRC MAC)字段。上述DE字段指示了在丟棄GFP幀過程中的優(yōu)先級。使用COS(業(yè)務(wù)類別)技術(shù)的專用方法正在研究之中。TTL是一個用于指示GFP傳送(GFP“跳頻”)的剩余計數(shù)的8位區(qū)，例如，TTL＝0表示該GFP幀將在下一個GFP節(jié)點終止。目的地MAC地址是一個6字節(jié)字段，指示了目的地GFP節(jié)點的地址，而源MAC地址則也是一個6字節(jié)字段，用于指示源GFP節(jié)點的地址。
在GFP中，適配的類型一般是由載荷頭中的幀類型字段來指定的，而其也可以根據(jù)載荷頭中的單獨適配信息來定義。目前建議采用基于點到點幀和環(huán)幀的適配類型，其具有如下的特性●點到點幀 在SONET的入口節(jié)點處對多種不同用戶協(xié)議的數(shù)據(jù)流進行多路復用，并將其傳送給出口處的SONET節(jié)點。為了識別數(shù)據(jù)流的多路復用，在載荷頭中需要另外提供端口地址(SP，DP)。由于在載荷頭中不存在用于標識SONET節(jié)點的地址信息，因此在中繼節(jié)點上將不能以GFP幀為單位來進行路由。
●環(huán)幀 構(gòu)造一個類似于SONET環(huán)拓撲結(jié)構(gòu)上的共享總線的環(huán)，并向客戶提供類似于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包傳輸。為了在該環(huán)中進行數(shù)據(jù)傳輸，在載荷頭中需要提供用于標識SONET節(jié)點的MAC地址。
在上述文獻1，和2000年10月發(fā)表的文獻“T1X1.5/2000-210《GFP幀類型字段的一種建議格式》”(下文中簡稱為文獻2)，以及2000年10月發(fā)表的文獻“T1X1.5/2000-197《用于光纖信道和ESCON的透明GFP映射”(下文中簡稱為文獻3)中，對用于在上述GFP中容載千兆位以太網(wǎng)、ESCON、光纖信道、FICON等網(wǎng)絡(luò)的適配方法均有報道。
為了對環(huán)形連接中兩個節(jié)點之間所要建立的路徑進行性能監(jiān)控，常用的一種方法是，接收GFP幀的節(jié)點，在GFP幀上可用的一端采用FCS字段校驗。圖8所示為用于生成FCS的常規(guī)目標區(qū)。如上所述，被附加到此GFP幀末端的FCS字段(4字節(jié))是對整個載荷區(qū)執(zhí)行一次FCS計算(一種CRC32計算)所得的結(jié)果，而作為CRC32計算的生成函數(shù)G(x)，所采用的是如下公式G(X)＝1+X+X2+X4+X5+X7+X8+X10+X11+X12+X16+X22+X23+X26+X32對于每個終接GFP幀的每個SONET節(jié)點，上述環(huán)幀的載荷頭中的TTL和擁塞控制/優(yōu)先級(DE，COS)字段均將被重寫。另外，在本發(fā)明人等人提出的作為用于在GFP中提供靈活路由等優(yōu)點的GFP幀模式的“GFP旁通幀”中，對于每個終接GFP幀的SONET節(jié)點，載荷頭和控制字段中的一些標號可被重寫。即，在很多情況下，在SONET節(jié)點中，載荷頭的一部分將被更新，同時FCS也將被重新計算。因此，其能夠利用FCS字段以環(huán)為單位來逐環(huán)地進行監(jiān)控，但是不能進行從入口處的SONET節(jié)點到出口處的SONET節(jié)點之間的整個端對端路徑的監(jiān)控。例如，當載荷區(qū)中的數(shù)據(jù)中發(fā)生了錯誤時，接收此GFP幀的節(jié)點能夠通過FCS字段校驗發(fā)現(xiàn)該錯誤，但是如果此節(jié)點就此丟棄了該GFP幀，則該GFP幀和FCS將不能被傳送到接下來的節(jié)點去，從而使其不能再如上所述地利用FCS字段進行端對端路徑監(jiān)控。即使如果該節(jié)點不能丟棄含有錯誤的GFP幀，F(xiàn)CS也將被重新計算(重新生成)，并且附加有重新計算的FCS的GFP幀被傳送到接下來的節(jié)點，造成下一節(jié)點將FCS校驗結(jié)果判斷為“正確”，使其不能實現(xiàn)利用FCS字段來進行端對端路徑的性能監(jiān)控。
本發(fā)明就是要解決上述問題，并提供一種能夠在GFP幀傳輸中利用FCS字段進行端對端路徑的性能監(jiān)控的GFP幀傳送設(shè)備和GFP幀傳送方法。
根據(jù)本發(fā)明的GFP幀傳送設(shè)備是一種在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送設(shè)備，其配備有FCS(幀校驗序列)生成部，用于在GFP幀被生成并由GFP幀傳送設(shè)備進行發(fā)送時，利用該GFP幀的載荷作為生成目標區(qū)生成一個FCS，并將其附加到GFP幀的FCS字段上。
根據(jù)本發(fā)明另一種配置中的GFP幀傳送設(shè)備是一種用于在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送設(shè)備，其配備有FCS重新計算部，用于在上述GFP幀傳送設(shè)備接收到一個GFP幀并將其傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備時，根據(jù)GFP幀傳送設(shè)備中更新前后的該GFP幀的擴展頭區(qū)，和eHEC(擴展頭錯誤控制)字段的差值，以及當該GFP幀被輸入到GFP幀傳送設(shè)備中時所具有的FCS(幀校驗序列，來重新計算來該GFP幀傳送設(shè)備所輸出的GFP幀的FCS，并將此重新計算結(jié)果附加到該GFP幀的FCS字段上。
本發(fā)明的另外一種配置的GFP幀傳送設(shè)備是一種用于在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送設(shè)備，其配備有FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置部，用于當GFP幀傳送設(shè)備接收到一個GFP幀時，利用該GFP幀的FCS(幀校驗序列)進行錯誤檢測，并且當上述FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，在該GFP幀的擴展頭區(qū)中的預定字段將錯誤通知位置位。
根據(jù)本發(fā)明的GFP幀傳送方法是一種用于在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳輸GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送方法，其包括有FCS(幀校驗序列)生成步驟，用于在GFP幀被生成并由GFP幀傳送設(shè)備進行發(fā)送時，利用該GFP幀的載荷作為生成目標區(qū)生成一個FCS，并將其附加到GFP幀的FCS字段上。
根據(jù)本發(fā)明的另一種配置下的GFP幀傳送方法是一種用于在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送方法，其具有一個FCS重新計算步驟，用于在上述GFP幀傳送設(shè)備接收到一個GFP幀并將其傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備時，根據(jù)GFP幀傳送設(shè)備中更新前后該GFP幀的擴展頭區(qū)，和eHEC(擴展頭錯誤控制)字段的差異，以及當該GFP幀被輸入到GFP幀傳送設(shè)備中時所具有的FCS(幀校驗序列)，來重新計算該GFP幀傳送設(shè)備所輸出的GFP幀的FCS，并將此重新計算結(jié)果附加到該GFP幀的FCS字段上。
本發(fā)明中的另外一種配置的GFP幀傳送方法是一種用于在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP(通用組幀程序)幀的GFP幀傳送方法，其具有FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置步驟，用于當GFP幀傳送設(shè)備接收到一個GFP幀時，利用該GFP幀的FCS(幀校驗序列)進行錯誤檢測，并且當上述FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，在該GFP幀的擴展頭區(qū)中的預定字段將錯誤通知位置位。


本發(fā)明的上述或其它目的、特性以及優(yōu)點將從接下來參照附圖所進行的詳細說明中變得顯而易見，其中圖1所示為GFP協(xié)議棧的示意圖；圖2所示為GFP的基本幀格式的示意圖；圖3所示為GFP幀的核心幀頭的格式示意圖；圖4所示為GFP幀的載荷區(qū)格式的示意圖；圖5所示為GFP幀的FCS字段的格式示意圖；圖6所示為在一個GFP點到點幀中的載荷頭的示意圖；圖7所示為GFP環(huán)幀的載荷頭的示意圖；圖8所示為常規(guī)的FCS生成目標區(qū)的示意圖；圖9所示為由根據(jù)本發(fā)明第一實施例的GFP幀傳送設(shè)備構(gòu)成的GFP網(wǎng)絡(luò)的一種示例的方框圖；圖10所示為用于顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的GFP幀傳送設(shè)備的簡要配置的方框圖；圖11所示為用于顯示本發(fā)明第一實施例中的GFP節(jié)點的詳細配置的方框圖；圖12所示為用于顯示當一個用戶數(shù)據(jù)包從用戶網(wǎng)絡(luò)抵達并且其中存儲有此用戶數(shù)據(jù)包的GFP幀被發(fā)送到GFP網(wǎng)絡(luò)上時，GFP節(jié)點上所執(zhí)行的主要操作的流程圖；圖13所示為用于顯示當一個GFP幀從GFP網(wǎng)絡(luò)抵達并且存儲在該GFP幀中的用戶數(shù)據(jù)包被發(fā)送給用戶網(wǎng)絡(luò)時，GFP節(jié)點上所執(zhí)行的主要操作的流程圖；圖14所示為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的FCS生成目標區(qū)的示意圖；圖15所示為用于顯示在本發(fā)明的第一實施例中利用FCS字段所進行的點到點路徑性能監(jiān)控的示意圖；圖16所示為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的FCS重新計算方法的示意圖；圖17所示為用于顯示利用一個顯示了GFP幀的FCS生成目標區(qū)內(nèi)容的信息多項式F(x)及其逆運算多項式L(x)來生成FCS的示意圖；圖18所示為FCS計算中所用的CRC運算電路的電路圖；圖19所示為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的FCS重新計算方法的示意圖；圖20所示為本發(fā)明第三實施例中所用的錯誤通知位的示意圖；圖21所示為本發(fā)明第三實施例中利用FCS字段和錯誤通知位進行點到點路徑的性能監(jiān)控的示意圖。
優(yōu)選實施例接下來將參照附圖，對本發(fā)明的實施例進行詳細地說明。(第一實施例)圖9所示為由根據(jù)本發(fā)明第一實施例的GFP幀傳送設(shè)備構(gòu)成的一個網(wǎng)絡(luò)(被稱為“GFP網(wǎng)絡(luò)”)的一種示例的方框圖。接下來我們將以被形成為SONET環(huán)的環(huán)形連接GFP網(wǎng)絡(luò)為例，來對本實施例進行說明。為此，假設(shè)在此GFP網(wǎng)絡(luò)所要傳送的是具有如圖7所示的載荷頭格式的GFP環(huán)幀。
根據(jù)圖9，本實施例中的環(huán)形GFP網(wǎng)絡(luò)由一組連成環(huán)形的GFP節(jié)點1(N1，N2，...，N7)構(gòu)成。每個GFP節(jié)點1與一個或多個用戶網(wǎng)絡(luò)相連。在接下來的說明中，為了簡單，假設(shè)每個GFP節(jié)點1只與單獨一個用戶網(wǎng)絡(luò)相連。每個GFP節(jié)點1具有多個端口，且每個端口均具有一個相應的端口號。例如，假設(shè)西側(cè)端口的端口號被指定為“1”，而東側(cè)端口的端口號則為“2”，而在用戶網(wǎng)絡(luò)一側(cè)，端口號則為“3”。
圖10所示為用于顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的GFP幀傳送設(shè)備的簡要配置的方框圖。根據(jù)圖10，本發(fā)明第一實施例的GFP節(jié)點1由一個用戶協(xié)議終接部4和兩個GFP幀終接部5構(gòu)成。每個終接部(4，5)均被安裝為，例如，線路卡(line card)(LC)。
用戶協(xié)議終接部4的配置與功能將根據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)的類型作相應地改變。例如，當其與一個千兆以太網(wǎng)(GbE)相連時，用戶協(xié)議終接部4將執(zhí)行千兆以太網(wǎng)的幀終接處理。而當其與一個POS(SONET上信息包)網(wǎng)絡(luò)相連時，用戶協(xié)議終接部4將利用在SONET幀中的點到點協(xié)議對SONET幀和類似于HDLC的幀進行終接處理。
GFP幀終接部5是用于終接在上述GFP網(wǎng)絡(luò)中用于容載OSI參考模型的第一層(物理層)的那一部分。GFP幀終接部5的配置與功能可以根據(jù)GFP網(wǎng)絡(luò)的OSI參考模型的第一層的類型變化作合適的變化。例如，當SONET被用作OSI參考模型的第一層，并且GFP幀被映射到SONET幀(SPE(同步載荷封裝))的載荷上時，GFP幀終接部5將執(zhí)行諸如SONET幀終接，GFP幀的提取和映射等處理。另外，當采用了WDM(波分多路復用)的OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))被用作OSI參考模型的第一層，且GFP幀被映射到作為OTN幀(數(shù)字環(huán)繞(wrapper))的載荷的光信道載荷單位(OPUk)上時，GFP幀終接部5將執(zhí)行諸如“數(shù)字環(huán)繞”終接以及對OPUk的GFP幀提取和映射等處理。
在ANSI T1.105和ANSI T1.105.02或Itu-TG.707中對SONET標準進行了說明，而在ITU-TG.709中則對OTN的OPUk進行了說明。
圖11所示為本發(fā)明第一實施例的GFP節(jié)點1的詳細配置的一種示例的方框圖。GFP節(jié)點1除了圖10中所說明的部件外，還包括一個監(jiān)控控制處理部16。為了簡潔起見，圖11中的GFP節(jié)點1只顯示了一個用戶協(xié)議終接部4和一個GFP幀終接部5。然而，其對于GFP節(jié)點1的一個或多個用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口可以提供一個或多個用戶協(xié)議終接部4，而對于兩個GFP(環(huán)形)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口(東側(cè)，西側(cè))則提供了兩個GFP幀終接部5，同時每個終接部(4，5)均與一個包交換機3相連。如上所述，由于本實施例假設(shè)每個GFP節(jié)點1均只容載一個用戶網(wǎng)絡(luò)，因此接下來將在假設(shè)用戶協(xié)議終接部4的數(shù)目為1的情況下來對本實施例進行說明。
用戶協(xié)議終接部4包括一個用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6，一個接收適配處理部7，一個地址解析部8，一個業(yè)務(wù)量計9，一個包交換機接口部10，一個存儲器11以及一個發(fā)送適配處理部12。
用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6向用戶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/從用戶網(wǎng)絡(luò)接收用戶數(shù)據(jù)包(存儲有用戶數(shù)據(jù)包的用戶網(wǎng)絡(luò)幀)。當其從用戶網(wǎng)絡(luò)上接收到存儲有用戶數(shù)據(jù)包的用戶網(wǎng)絡(luò)幀時，用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6將終接此用戶網(wǎng)絡(luò)幀，從該用戶網(wǎng)絡(luò)幀中去除掉該用戶網(wǎng)絡(luò)所不需要的開銷，并將此用戶數(shù)據(jù)包發(fā)送給接收適配處理部7。另外，用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6還以下文中所要說明方式將該用戶數(shù)據(jù)包發(fā)送給用戶網(wǎng)絡(luò)。
接收適配處理部7將GFP幀中用于適配的“幀類型”字段附加到從用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6所接收來的用戶數(shù)據(jù)包上，并進行有關(guān)此類型的CRC16計算，然后增加“tHEC”并獲取用作擴展頭的一個區(qū)域。下文中，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)包所形成的GFP幀將也被簡稱為“GFP幀”。
地址解析部8根據(jù)此GFP幀的載荷字段中所存儲的用戶數(shù)據(jù)包中所存儲的用戶網(wǎng)絡(luò)目的地地址(用戶目的地地址)訪問存儲器11，并識別出目的MAC地址，其指示了此GFP網(wǎng)絡(luò)中的目的節(jié)點，該目的GFP節(jié)點的輸出端口(DP)以及在此GFP節(jié)點1位置上的包交換機3的輸出端口(出口端口)。例如，當上述用戶數(shù)據(jù)包是一個以太網(wǎng)MAC幀或是從POS的HDLC幀中提取出來的IP數(shù)據(jù)包時，用戶網(wǎng)絡(luò)的目的地址(用戶目的地址)表示的是“目的地址(DA)”。另外，由于指示了在此GFP網(wǎng)絡(luò)中的源GFP節(jié)點以及該源GFP節(jié)點(此GFP節(jié)點1)的輸入端口(SP)的源MAC地址(SRC MAC)是對應于包交換機3的用戶協(xié)議終接部4的自身節(jié)點MAC地址和端口號(本實施例中為“3”)，因此其是可以自動識別出來的。隨后，此DP，SP，目的MAC地址(DST MAC)和源MAC地址(SRC MAC)均將被附加到GFP(環(huán))幀的擴展頭區(qū)，同時將對此擴展頭區(qū)進行CRC16計算并遞增“eHEC”。
業(yè)務(wù)量計9通過監(jiān)控控制處理部16來監(jiān)控超過了為用戶數(shù)據(jù)包中所存儲的每個用戶網(wǎng)絡(luò)源地址(用戶源地址)所設(shè)置的帶寬的過度業(yè)務(wù)量。其結(jié)果是，如果業(yè)務(wù)量超過了帶寬，則業(yè)務(wù)量計9將指示用于控制GFP幀讀取的部件(包交換機接口部10)丟棄GFP幀或執(zhí)行拋光控制以降低讀取優(yōu)先級次序。
例如，包交換機接口部10具有根據(jù)調(diào)度功能來控制包交換機3的功能，根據(jù)指派給用戶網(wǎng)絡(luò)的每個源地址(用戶源地址)的網(wǎng)絡(luò)資源量來改變傳送頻率。
存儲器11存儲了指示了GFP網(wǎng)絡(luò)中的目的節(jié)點、在目的GFP節(jié)點位置上的輸出端口(DP)、以及在GFP節(jié)點1(出口端口)位置上用于用戶網(wǎng)絡(luò)的每個目的地址(用戶目的地址)的輸出端口(DP)的目的MAC地址(DST MAC)。此信息是由監(jiān)控控制處理部16來進行設(shè)置的。
發(fā)送適配處理部12從由包交換機3進行交換后，被傳送給用戶協(xié)議終接部4，并通過包交換機接口部10提供來的GFP幀中去除掉載荷頭(幀類型，tHEC，擴展頭，eHEC)，并將其傳送給用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6。
用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6接收到存儲在來自于發(fā)送適配處理部12的GFP幀載荷區(qū)的載荷中的數(shù)據(jù)包(下文中簡稱為“用戶數(shù)據(jù)包”)后，先對此用戶數(shù)據(jù)包上附加用于該用戶網(wǎng)絡(luò)的開銷，將其存儲在該用戶網(wǎng)絡(luò)的幀中，并將存儲了此用戶數(shù)據(jù)包的幀發(fā)送給上述用戶網(wǎng)絡(luò)。
另一方面，GFP幀終接部5具有一個GFP幀接口部13，一個GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14，一個包交換機接口部10，一個業(yè)務(wù)量計19，以及一個存儲器15。
GFP幀接口部13向GFP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/從GFP網(wǎng)絡(luò)接收GFP幀(存儲了該GFP幀的SONET幀)。當GFP幀接口部13接收到存儲有GFP幀的SONET幀時，GFP幀接口部13將先從該SONET幀中提取出上述GFP幀，然后從該GFP幀中去除掉核心幀頭，再執(zhí)行解擾頻處理，并進行FCS字段校驗，最后將此GFP幀發(fā)送給GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14。即使在FCS校驗中發(fā)現(xiàn)了錯誤，也并不丟棄上述GFP幀，而只是將已經(jīng)檢測到錯誤的消息通知給監(jiān)控控制處理部16。監(jiān)控控制處理部16則再將此錯誤檢測消息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)。而上述GFP幀則將以如下方式繼續(xù)被發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。
GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14對從GFP幀接口部13接收來的GFP幀的擴展頭中的目的MAC地址(Dest MAC)與自身節(jié)點的MAC地址進行比較，如果兩者不同，則將確定包交換機3的輸出端口以使得此GFP幀可以被傳送給另一個GFP幀終接部5。例如，如果GFP幀終接部5是位于西側(cè)上的GFP幀終接部5，則GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14將確定對應于東側(cè)的GFP幀終接部5的輸出端口“2”作為包交換機3的輸出端口，由此將此GFP幀傳送給位于東側(cè)的GFP幀終接部5。而如果兩者相互匹配，則GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14將訪問位于擴展頭中的目的端口(DP)，并將該DP確定為包交換機3的輸出端口。在本實施例中，由于每個GFP節(jié)點1只與一個用戶網(wǎng)絡(luò)相連，因此包交換機3的輸出目的地將被固定在用戶協(xié)議終接部4(端口“3”)上，但是如果有多個用戶網(wǎng)絡(luò)與GFP節(jié)點1相連，則此目的端口(DP)將用來確定輸出目的地位置上的用戶網(wǎng)絡(luò)。
上述包交換機接口部10具有與用戶協(xié)議終接部4中的包交換機接口部10幾乎相同的功能。
存儲器15存儲了自身節(jié)點的MAC地址，而此自身節(jié)點MAC地址被GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14用來進行比較。此信息是由監(jiān)控控制處理部16來設(shè)置的。
業(yè)務(wù)量計19通過監(jiān)控控制處理部16來監(jiān)控超過了為每個目的MAC地址(DST MAC)設(shè)定的帶寬的過度業(yè)務(wù)量。其結(jié)果是，如果業(yè)務(wù)量超過了帶寬，則業(yè)務(wù)量計19將指令用于控制GFP幀讀取的部件(GFP幀接口部13)丟棄該GFP幀或執(zhí)行拋光控制以降低讀取優(yōu)先級次序。
GFP幀接口部13接收到由包交換機3進行交換后傳送給GFP幀終接部5、并通過包交換機接口部10和業(yè)務(wù)量計19提供來的GFP幀后，將以后面所述的方式在該GFP幀上附加FCS字段，增加核心幀頭，執(zhí)行加擾頻處理，隨后把此GFP幀存儲在SONET幀的載荷中，并將其中存儲了此GFP幀的上述SONET幀發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。
接下來，將利用圖11等附圖對根據(jù)本實施例的GFP節(jié)點1的操作進行詳細地說明。
首先，將參照附圖11和12對GFP節(jié)點1在用戶數(shù)據(jù)包從用戶網(wǎng)絡(luò)抵達，而存儲了此用戶數(shù)據(jù)包的GFP幀被發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)時的操作進行說明。圖12是用于顯示在上述情況中GFP節(jié)點1所執(zhí)行的主要操作的流程圖。
當一個用戶數(shù)據(jù)包(存儲了用戶數(shù)據(jù)包的用戶網(wǎng)絡(luò)幀)抵達GFP節(jié)點1的用戶協(xié)議終接部4時，用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6將對此用戶網(wǎng)絡(luò)幀執(zhí)行終接處理(步驟S1)，并提取出用戶數(shù)據(jù)包(步驟S2)。在此情況下，用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6將通過從該用戶網(wǎng)絡(luò)幀中去除掉與該用戶網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的開銷的來提取出用戶數(shù)據(jù)包。例如，當用戶網(wǎng)絡(luò)幀是一個以太網(wǎng)MAC幀時，這些無關(guān)開銷包括其“報頭”和“幀定界符的開始位置”。
當此用戶數(shù)據(jù)包被傳送給接收適配處理部7時，接收適配處理部7將設(shè)置指示此數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型(以太網(wǎng)，令牌環(huán)，HDLC等)的數(shù)值，或在GFP的類型字段中指示了將采用環(huán)幀的一個數(shù)值，獲取用于擴展頭的所需區(qū)域，并將其附加到此數(shù)據(jù)包上(步驟S3)(此后我們把上述根據(jù)用戶數(shù)據(jù)包而形成的GFP幀也簡稱為“GFP幀”)。
隨后，當GFP幀被傳送給地址解析部8時，地址解析部8將根據(jù)存儲在此GFP幀的載荷字段中的用戶數(shù)據(jù)包中的目的地址信息(用戶目的地址)訪問存儲器11，并識別出對應的目的MAC地址(DSTMAC)，目的GFP節(jié)點輸出端口(DP)和自身節(jié)點包交換機3的輸出端口(出口端口)(步驟S4)。另外，如上所述，源MAC地址(SRCMAC)和源節(jié)點輸入端口(SP)也將被自動地識別出。隨后，地址解析部8將此DP，SP，目的MAC地址(DST MAC)和源MAC地址(SRC MAC)附加到該GFP(環(huán))幀的擴展頭區(qū)上(步驟S5)，在擴展頭區(qū)中的TTL字段中設(shè)置預定的GFP傳送(GFP跳頻)剩余次數(shù)(初始值)(步驟S6)，并對此擴展頭區(qū)執(zhí)行CRC16計算以加上“eHEC”(步驟S7)。
隨后，當GFP幀被傳送到業(yè)務(wù)量計9時，業(yè)務(wù)量計9將監(jiān)控為用戶網(wǎng)絡(luò)的每個源地址(用戶源地址)所設(shè)置的帶寬的過度業(yè)務(wù)量。其結(jié)果是，如果超過了帶寬，則業(yè)務(wù)量計9將指令包交換機接口部10丟棄該GFP幀，或執(zhí)行拋光控制以降低讀取優(yōu)先級次序。
隨后，當GFP幀被傳送到包交換機接口部10時，包交換機接口部10將根據(jù)調(diào)度功能，來控制包交換機3，并將GFP幀從用戶協(xié)議終接部4傳送給包交換機3。該調(diào)度功能按照被指派給用戶網(wǎng)絡(luò)的每個源地址(用戶源地址)的網(wǎng)絡(luò)資源來改變傳送頻率。
上述GFP幀被包交換機3交換，并傳送給作為交換目的地的GFP幀終接部5(在對應于自身節(jié)點包交換機3的輸出端口(出口端口)的東側(cè)或西側(cè)上)(步驟S8)。經(jīng)由GFP幀終接部5內(nèi)部的包交換機接口部10抵達業(yè)務(wù)量計19的GFP幀，將執(zhí)行上述帶寬監(jiān)控、流速限制以及優(yōu)先級控制。
當GFP幀被傳送到GFP幀接口部13時，GFP幀接口部13將執(zhí)行如下所述的FCS(幀校驗序列)計算，并附加用于顯示上述計算結(jié)果的FCS字段(步驟S9)，生成一個核心幀頭(步驟S10)，執(zhí)行加擾頻處理(步驟S11)以及將GFP幀映射到在此GFP網(wǎng)絡(luò)中所使用的SONET載荷(SONET幀的載荷)上去(步驟S12)。隨后，存儲了此GFP幀的SONET幀將從GFP幀終接部5發(fā)送到GFP網(wǎng)絡(luò)(步驟S13)。
在本實施例中，假設(shè)GFP幀接口部13在GFP節(jié)點1中附加/去除GFP幀的核心幀頭，同時沒有核心幀頭的GFP幀被傳送或在GFP節(jié)點1內(nèi)部進行處理。有多種方法可以被用作傳送顯示了GFP節(jié)點1中的GFP幀長度(分界符)信息的方法，諸如傳送作為控制信息附加到GFP幀(以多路復用方式傳送的或作為另一不同信號)上的與長度相關(guān)的數(shù)值，附加一個指示了GFP幀的開始和結(jié)束的標志(標志位)，發(fā)送指示了其中GFP幀以并行方式存在的信號部分的信號(使能信號，等)。其還可以在GFP節(jié)點1內(nèi)傳送或處理其上附加有核心幀頭的GFP幀。
下面將參照圖11和13對當GFP幀從GFP網(wǎng)絡(luò)抵達且存儲于其中的用戶數(shù)據(jù)包被發(fā)送給用戶網(wǎng)絡(luò)時，GFP節(jié)點1所執(zhí)行的操作進行說明。圖13所示為在上述情況中GFP節(jié)點1所執(zhí)行的操作的流程圖。
當GFP幀(存儲該GFP幀的SONET幀)抵達GFP節(jié)點1中位于西側(cè)或東側(cè)的GFP幀終接部5時，GFP幀接口部13終接上述SONET幀(步驟T1)并提取出GFP幀(定界delineation)(步驟T2)。GFP幀終接部5還將從GFP幀中去除掉核心幀頭(步驟T3)，執(zhí)行解擾頻處理(步驟T4)，并對GFP幀執(zhí)行FCS字段校驗(FCS校驗)(步驟T5)。即使當通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，GFP幀終接部5也并不丟棄GFP幀，而是將發(fā)現(xiàn)錯誤的事實通知給監(jiān)控控制處理部16。監(jiān)控控制處理部16則將把此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
當GFP幀被傳送給GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14時，GFP幀轉(zhuǎn)發(fā)解決部14對該GFP幀的擴展頭中的目的MAC地址(DST MAC)與自身節(jié)點的MAC地址進行比較。如果兩者不同，則其將確定包交換機3的輸出端口以使得此GFP幀被傳送到另一個GFP幀終接部5(西側(cè)到東側(cè)，東側(cè)到西側(cè))。在此情況下，當通過檢測GFP(環(huán))幀的TTL字段而發(fā)現(xiàn)TTL已經(jīng)被設(shè)置為0時，則此GF將被丟棄。如果TTL是1或更大值，TTL將被遞減1，eHEC將被重新計算及加和，而此GFP幀被輸出給包交換機接口部10。另一方面，如果目的MAC地址與自身節(jié)點的MAC地址相互匹配，則包交換機3的輸出端口將根據(jù)擴展頭中的目的端口(DP)被確定為DP，且GFP幀被輸出給包交換機接口部10(步驟T6)。
隨后，當上述GFP幀被傳送到包交換機接口部10時，包交換機接口部10將根據(jù)按照被指派給用戶網(wǎng)絡(luò)的每個目的地址(DST MAC)的網(wǎng)絡(luò)資源來改變傳送頻率的調(diào)度功能，來控制包交換機3，并將GFP幀從GFP幀終接部5傳送給包交換機3。
上述GFP幀由包交換機3交換后，被傳送給用戶協(xié)議終接部4(步驟T7)。在用戶協(xié)議終接部4中，GFP幀將經(jīng)由包交換機接口部10抵達發(fā)送適配處理部12。發(fā)送適配處理部12刪除掉載荷頭(類型字段，tHEC，擴展頭區(qū)，eHEC)，形成一個用戶數(shù)據(jù)包(步驟T8)，并將此用戶數(shù)據(jù)包傳送給用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6。
用戶網(wǎng)絡(luò)接口部6對存儲在此載荷字段中的用戶數(shù)據(jù)包進行映射(附加開銷等等)，并將其轉(zhuǎn)換為用戶網(wǎng)絡(luò)幀的載荷(步驟T9)。隨后，存儲了此用戶數(shù)據(jù)包的用戶網(wǎng)絡(luò)幀將從用戶協(xié)議終接部4傳送到與其相連的用戶網(wǎng)絡(luò)(步驟T10)。
下面我們將對GFP節(jié)點1在GFP幀從GFP網(wǎng)絡(luò)抵達或GFP幀被發(fā)送到GFP網(wǎng)絡(luò)(當GFP幀抵達GFP節(jié)點1的西側(cè)或東側(cè)，并被發(fā)送給另一側(cè)(東側(cè)或西側(cè)))時的操作進行說明。
當GFP幀(存儲了GFP幀的SONET幀)抵達GFP節(jié)點1中位于西側(cè)或東側(cè)的GFP幀終接部5時，GFP幀終接部5中的GFP幀接口部13將終接上述SONET幀并提取出GFP幀(定界delineation)。其還將從GFP幀中去除掉核心幀頭，執(zhí)行解擾頻處理，并執(zhí)行GFP幀F(xiàn)CS校驗。
隨后，將執(zhí)行與GFP幀終接部5在上述情況中的處理相同的處理，而此GFP幀將由包交換機3進行交換，并被傳送到對應于目的端口(出口端口)的另一個GFP幀終接部5。
交換目的地位置上的GFP幀終接部5，隨后執(zhí)行與GFP幀終接部5在上述GFP幀傳輸情況中的處理幾乎完全相同的處理，而此GFP幀(存儲了GFP幀的SONET幀)將被發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。在此情況下，也將以后面所述方式執(zhí)行與FCS字段相關(guān)的處理。
圖14所示為當根據(jù)本發(fā)明第一實施例的GFP幀終接部5中的GFP幀接口部13校驗/生成一個FCS字段時的目標區(qū)的示意圖。
用于常規(guī)FCS計算(生成)的目標區(qū)對應于如圖8所示的GFP幀的整個載荷區(qū)，而在本第一實施例中，該目標區(qū)對應于其中載荷區(qū)不包含載荷頭的那部分載荷(字段)。
在終接和中繼GFP幀的GFP節(jié)點1中，載荷字段的內(nèi)容將不發(fā)生變化。因此，在本第一實施例中，載荷被考慮為FCS生成目標區(qū)，其沒有必要對每個連接都重新計算FCS。因此，在當GFP幀從GFP網(wǎng)絡(luò)抵達并被發(fā)送到GFP網(wǎng)絡(luò)時GFP節(jié)點1所執(zhí)行的操作中，GFP幀發(fā)送方一側(cè)的GFP幀終接部5中的GFP幀接口部13將不進行FCS重新計算，而是直接發(fā)送上述具有與其抵達GFP節(jié)點1時所附加的FCS相同的FCS的GFP幀。如果GFP幀接口部13重新計算FCS，則即使當載荷區(qū)與FCS字段之間存在不匹配時，當GFP幀抵達時，重新計算FCS便會消除上述不匹配，使得FCS校驗的結(jié)果在接下來的GFP節(jié)點1中被視為“正確”，從而不能進行端對端路徑的性能監(jiān)控。為此，即使當載荷區(qū)與FCS字段之間由于出現(xiàn)不匹配、同時FCS校驗也標明出現(xiàn)出錯時，本第一實施例也將不進行任何FCS重新計算，而是把直接上述GFP幀向上傳送給出口節(jié)點。
圖15所示為在本發(fā)明第一實施例中利用FCS所進行的端對端路徑性能監(jiān)控的示意圖。圖15所示為圖9所示的環(huán)形GFP網(wǎng)絡(luò)的一部分，其中所示為當圖9中的GFP節(jié)點N2被視為此GFP網(wǎng)絡(luò)的入口節(jié)點、而GFP節(jié)點N5被視為此GFP網(wǎng)絡(luò)的出口節(jié)點時，GFP幀傳輸?shù)囊粋€實例。
如圖15所示，在每個GFP節(jié)點上將利用FCS校驗對每個連接進行性能監(jiān)控(PM)。如上所述，在終接節(jié)點將不進行FCS重新計算。這使得其能夠通過在出口節(jié)點上進行FCS校驗，來檢測出發(fā)生在入口節(jié)點與出口節(jié)點之間路徑上的性能惡化/錯誤。
如上所示，本發(fā)明第一實施例中的GFP幀傳送設(shè)備和GFP幀傳送方法在載荷區(qū)的載荷字段中設(shè)置FCS生成目標區(qū)，同時當其從GFP網(wǎng)絡(luò)上接收到GFP幀并將其發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)時并不進行FCS重新計算。為此，如果在該路徑上出現(xiàn)了錯誤，則通過在出口節(jié)點上進行一次FCS校驗便可以將該錯誤檢測出來，從而利用FCS字段能夠?qū)崿F(xiàn)端對端路徑性能監(jiān)控。
另外，通過FCS校驗檢測到錯誤的GFP節(jié)點1的監(jiān)控控制處理部16，將把檢測到錯誤的信息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，并由此能夠很容易地識別出錯誤在路徑中的位置。(第二實施例)接下來，將對本發(fā)明的第二實施例進行說明。
此第二實施例不加改變地將常規(guī)的FCS生成目標區(qū)用作為FCS生成目標區(qū)，同時采用一種不同的FCS重新計算方法。其根據(jù)常規(guī)標準在入口GFP節(jié)點1處執(zhí)行FCS生成(計算)，在中間GFP節(jié)點1或輸出GFP節(jié)點1上進行FCS校驗。而另一方面，當在中間GFP節(jié)點1處重新計算FCS時，本實施例將利用載荷頭與原有FCS之間變化差值來計算一個新的FCS。
第二實施例計算原有載荷頭(當GFP節(jié)點1是輸入時)與新載荷頭(當GFP節(jié)點1是輸出時)之間的差值，并將此差值除以一個CRC32計算生成函數(shù)G(x)。對除法結(jié)果中的余數(shù)和原有FCS之間進行異或運算的結(jié)果將得到一個新的FCS(見圖16)。
接下來將對當GFP節(jié)點1的GFP幀終接部5發(fā)送GFP幀時，利用了GFP幀接口部13的FCS生成方法和重新計算方法，進行詳細地說明。在接下來的說明中，所有的數(shù)學表達式均對應于利用了模2運算的運算，而在利用了模2運算的運算中，減法等價于加法。
我們將利用如下的表達式來生成一個FCS。
信息多項式F(x)一個利用一個x的(k-1)階多項式來表示FCS生成目標區(qū)的k位信息的表達式，具體形式如下F(x)＝c1+c2x+c3x2…+ckxk-1在上述FCS生成目標區(qū)中，所要發(fā)送的第一位是最高階項((k-1)階)的系數(shù)ck，而最后一位則是最低階項(0階)的系數(shù)c1。
順便提及，在上述GFP中，SONET以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序(最高有效8位字節(jié)最先)MSB最先的方式將信息發(fā)送到傳輸路徑上。由此，在其中FCS的計算目標是全部的載荷區(qū)(從核心幀頭的cHEC的下一個8位字節(jié)到該載荷的最后一個8位字節(jié))的第二實施例中，幀類型字段的MSB是F(x)的最高階項(xk-1)的系數(shù)ck，而最后一個8位字節(jié)的LSB則是最低階項(x0)的系數(shù)c1。
生成函數(shù)G(x)在FCS生成時，將采用如下的生成函數(shù)作為CRC32的生成函數(shù)G(x)＝1+x+x2+x4+x5+x7+x8+x10+x11+x12+x16+x22+x23+x26+x32上式中各項的系數(shù)中，0階，1階，2階，4階，5階，7階，8階，10階，11階，12階，16階，22階，23階，26階和32階項的系數(shù)為1，而其它階項的系數(shù)為0。
逆運算多項式L(x)則是一個全部分項系數(shù)均為1的31階多項式L(x)＝1+x+x2+…+x31上式用于進行位反轉(zhuǎn)運算。
FCS是通過將兩個表達式(值)的和表示為32位，并取其對1的補數(shù)來進行計算的。
1)對x32F(x)((k+31)階表達式)除以G(x)(階數(shù)為31或更低)所得的余數(shù)2)將xkL(x)((k+31)階表達式)除以G(x)(階數(shù)為31或更低)所得的余數(shù)假設(shè)x32F(x)+xkL(x)除以G(x)的商為Q(x)，余數(shù)為R(x)即x32F(x)+xkL(x)＝G(x)Q(x)+R(x)因此，F(xiàn)CS＝～R(x)(R(x)對1的補數(shù))(位反轉(zhuǎn))＝R(x)+L(x)＝x32F(x)+xkL(x)-G(x)Q(x)+L(x)＝x32F(x)+xkL(x)+G(x)Q(x)+L(x)... (1)在傳送GFP幀的過程中，F(xiàn)(x)的系數(shù)c1，c2，c2，...，ck從最高階的系數(shù)開始依次地(即按照ck，ck-1，...，c2，c1的次序)進行發(fā)送，隨后緊跟著的是FCS從最高階開始的各個系數(shù)。即，x32F(x)+FCS＝x32F(x)+～R(x)圖17所示為利用表示了GFP幀的FCS生成目標區(qū)的內(nèi)容的信息多項式F(x)和逆運算多項式L(x)生成FCS的示意圖。
在實際的FCS計算中，采用了如圖18所示的CRC運算電路。該CRC運算電路由32個余數(shù)寄存器(D-FF)D0到D31以及生成函數(shù)G(x)的各階系數(shù)gi構(gòu)成，并且只向?qū)谙禂?shù)gi為1的部分提供反饋。即，圖18中的gi部分電路中，只有其對應系數(shù)gi為1的被連接，而其對應系數(shù)gi為0的部分則沒有被連接。生成函數(shù)G(x)通常不變，并因此使得對于每部分的gi其電路布線形式是固定的。在圖18所示的CRC運算電路中，每個EXOR電路執(zhí)行等價于表達式求和的運算，再利用生成函數(shù)G(x)的每個系數(shù)gi的反饋，便可以執(zhí)行對應于除以生成函數(shù)G(x)的運算。
在開始計算時，圖18所示的CRC運算電路中的余數(shù)寄存器D0到D31被預先設(shè)置為1，并將信息位(x32F(x))輸入于其中。在輸入完所有數(shù)位之后，在下一個時鐘被輸入時，余數(shù)寄存器D0到D31的位反轉(zhuǎn)輸出將變?yōu)镕CS。上述xkL(x)等價于在開始計算時的初始狀態(tài)中，將所有的32位余數(shù)寄存器預先設(shè)置為1，而加上L(x)的運算則等價于低32位的位反轉(zhuǎn)運算。
利用如圖18所示的CRC運算電路來進行FCS校驗的步驟如下。當在圖18所示的CRC運算電路的所有余數(shù)寄存器D0到D31被預設(shè)為1的情況下，將x32F(x)+FCS輸入到CRC運算電路中時，如果沒有錯誤出現(xiàn)，則所有的余數(shù)寄存器D0到D31將在下一個時鐘輸入時變?yōu)?。因為，x32F(x)+FCS+xkL(x)＝G(x)Q(x)+R(x)+FCS＝G(x)Q(x)+R(x)+R(x)+L(x)＝G(x)Q(x)+L(x)并且，如果通過將x32F(x)+FCS+xkL(x)除以G(x)所得的余數(shù)為L(x)，則在上述輸入結(jié)果中所有的余數(shù)寄存器D0到D31將變?yōu)?。如果在上述輸入結(jié)果中所有的余數(shù)寄存器D0到D31并沒有全部變?yōu)?，則其意味著檢測到了錯誤。
在中間節(jié)點位置上所進行的FCS重新計算的步驟如下。
假設(shè)F’(x)是代表了在中間節(jié)點位置上的GFP幀的新FCS生成目標區(qū)的內(nèi)容的信息多項式，而FCSNew表示新的FCS。假設(shè)將x32F’(x)+xkL(x)除以G(x)所得的商為Q’(x)，余數(shù)為R’(x)(階數(shù)為31或更低)。在一般的FCS重新計算方法中，F(xiàn)CSNew是根據(jù)定義通過先將x32F’(x)+xkL(x)除以G(x)再將其余數(shù)R’(x)對1取補數(shù)來計算出來的。
x32F’(x)+xkL(x)＝G(x)Q’(x)+R’(x)FCSNew＝～R’(x)(＝R’(x)+L(x))
＝x32F’(x)+xkL(x)+G(x)Q’(x)+L(x) ...(2)由此，我們可以從公式(1)和(2)中建立如下的公式FCSNew＝FCS+{x32F’(x)-x32F(x)}+G(x){Q’(x)-Q(x)} ...(3)上面的公式(3)可以利用如下方式來進行證明(接下來的公式中，符號“≡”表示“定義”)。
由FCS和FCSNew的定義可得FCSNew≡R’(x)+L(x)并且FCS≡R(x)+L(x)上面兩個公式相減可得FCSNew-FCS＝R’(x)-R(x)因此FCSNew＝FCS+R’(x)-R(x)這里，由Q(x)，R(x)，Q’(x)和R’(x)的定義可得x32F(x)+xkL(x)≡G(x)Q(x)+R(x)x32F’(x)+xkL(x)≡G(x)Q’(x)+R’(x)然而，R’(x)-R(x)＝x32F’(x)+G(x)Q’(x)-{x32F(x)+G(x)Q(x)}＝{x32F’(x)-x32F(x)}+G(x){Q’(x)-Q(x)}因此，F(xiàn)CSNew＝FCS+{x32F’(x)-x32F(x)}+G(x){Q’(x)-Q(x)} 即公式(3)，得證。
這里，由于R(x)，R’(x)均是31階或更低階，因此{x32F’(x)-x32F(x)}+G(x){Q’(x)-Q(x)}的階數(shù)也將是31或更低，由此{x32F’(x)-x32F(x)}+G(x){Q’(x)-Q(x)}將等價于用x32F’(x)-x32F(x)除以G(x)所得的余數(shù)。
即，上述新FCS是通過將原有的FCS加上余數(shù)而得到的，通過將表示了中間節(jié)點位置上新信息與原有信息之間差異的信息多項式x32F’(x)-x32F(x)除以G(x)得到該余數(shù)。
根據(jù)上述新的計算方法，在執(zhí)行除以G(x)的運算過程中將不再需要諸如預先將所有32位余數(shù)寄存器D0到D31設(shè)置為1，或?qū)Φ?2位執(zhí)行位反轉(zhuǎn)運算的處理。
在進行節(jié)點間GFP幀傳送的過程中，其中存儲了高層協(xié)議數(shù)據(jù)的載荷字段的內(nèi)容將發(fā)生變化，因此新信息與原有信息之間的差別將對應于擴展頭區(qū)以及eHEC字段。因此假設(shè)某次更新前擴展頭區(qū)和eHEC段的信息多項式為E(x)，而更新后的信息多項式則為E’(x)，同時載荷字段的位數(shù)為p。隨后，如圖19所示，通過將x32F’(x)-x32F(x)＝x32+p{E’(x)-E(x)}除以G(x)所得的余數(shù)，與原有FCS的和將變?yōu)橐粋€新的FCS(FCSNew)。
此時，對G(x)的除法運算將不需要如下處理(1)將所有32位余數(shù)寄存器預選全部設(shè)置為1(2)對低32位進行位反轉(zhuǎn)處理由此，通過將所有余數(shù)寄存器初始化為0，輸入位串E’(x)-E(x)，并對CRC運算電路的32位輸入“0”，隨后將其加到原有的FCS上。
總之，存在如下所述的多種FCS計算方法[在生成FCS的過程中](1)將圖18所示的CRC運算電路的所有余數(shù)寄存器預先設(shè)置為1(2)將GFP幀的幀類型字段輸入到CRC運算電路中(3)在緊接著空的FCS 32個位被輸入時所在時鐘的下一個時鐘位置上，發(fā)送余數(shù)寄存器的位反轉(zhuǎn)輸出。[在進行FCS校驗的過程中](1)將圖18所示的CRC運算電路的所有余數(shù)寄存器預先設(shè)置為1(2)將GFP幀的幀類型字段輸入到CRC運算電路中(3)如果在緊接著自由FCS32個數(shù)位被輸入時所在時鐘的下一個時鐘位置上，所有的余數(shù)寄存器均為1，則在載荷區(qū)中沒有錯誤發(fā)生。如果余數(shù)寄存器并不全為1，則表明一定發(fā)生了錯誤。[在FCS重新計算的過程中](1)將圖18所示的CRC運算電路的所有余數(shù)寄存器初始化為0(2)將擴展頭區(qū)和eHEC更新前后的差值輸入到CRC運算電路中(3)在緊接著將載荷字段的位數(shù)(p)+32被輸入為0時所在時鐘的下一個時鐘位置上，將原有的FCS加到余數(shù)寄存器的輸出上。
由此，將生成一個新的FCS(FCSNew)(不需要位反轉(zhuǎn)運算)。
在上述FCS重新計算(2)的過程中，將利用，例如，由多個EXOR電路構(gòu)成并用于對每個數(shù)位執(zhí)行減法運算(等價于模2計算中的加法運算)減法電路，來計算更新前后擴展頭區(qū)與eHEC之間的差值。另外，在上述FCS重新計算(3)的過程中，還將利用一個由多個EXOR電路構(gòu)成、用于對每個數(shù)位進行加法運算的加法電路，對原有FCS和余數(shù)寄存器的輸出進行加法運算。
在本第二實施例中，即使由GFP幀接口部13通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤，上述GFP幀也不會被丟棄，但是發(fā)現(xiàn)錯誤的事實將被通知給監(jiān)控控制處理部16。監(jiān)控控制處理部16隨后再將上述錯誤信息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的GFP幀傳送設(shè)備和GFP幀傳送方法使用了與常規(guī)FCS目標區(qū)相同的FCS生成目標區(qū)，同時在中間GFP節(jié)點1位置上重新計算FCS時，是利用載荷頭與原有FCS之間的變化差值來進行計算的。由此，當在上述路徑中出現(xiàn)了錯誤時，則上述錯誤將可以通過在出口節(jié)點位置上進行FCS校驗而被檢測出來，這將允許與第一實施例相類似地利用FCS字段來對端對端路徑進行性能監(jiān)控。另外，其中通過FCS校驗檢測到錯誤發(fā)生的GFP節(jié)點1的監(jiān)控控制處理部16，將把發(fā)現(xiàn)了錯誤的信息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，這將便于識別出錯誤在路徑中的具體位置。因此，盡管所采用的是不考慮在各GFP節(jié)點1中基本上不會發(fā)生變化的載荷字段的計算方法，本實施例也能夠使其與第一實施例相同地利用FCS字段來進行端對端路徑的性能監(jiān)控，并識別出錯誤所在的位置。(第三實施例)接下來，我們將對本發(fā)明的第三實施例進行說明。
如圖20所示，本實施例將常規(guī)的FCS輸出目標區(qū)用作FCS輸出目標區(qū)，而不對其進行任何的修改，同時在載荷頭中定義一個新的錯誤通知位。在例如GFP環(huán)幀的情況下，可以在載荷頭的空閑字段中來定義此錯誤通知位。
圖21所示為在根據(jù)本發(fā)明的第三實施例中利用FCS字段和錯誤通知位來進行端對端路徑性能監(jiān)控的示意圖。圖21所示為在如圖15所示的情況中，在如圖9所示的環(huán)形GFP網(wǎng)絡(luò)中的一部分中(N2→N5)傳送GFP幀的示意圖。
如圖21所示，當通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)在GFP鏈路中出現(xiàn)了錯誤時，發(fā)現(xiàn)了錯誤的所在GFP節(jié)點1的GFP幀終接部5的GFP幀接口部13，將把錯誤通知位設(shè)置為1。而每個GFP節(jié)點1則將以與現(xiàn)有技術(shù)相同的方式以GFP鏈路為單位逐一地進行FCS重新計算。由于抵達出口一側(cè)上的GFP節(jié)點的GFP幀中的錯誤通知位，是該路徑中所有鏈路中的性能監(jiān)控結(jié)果的邏輯和，因此出口一側(cè)上的GFP節(jié)點1將能夠利用該錯誤通知位來實現(xiàn)端對端路徑的性能監(jiān)控。另外，每個終接GFP層的GFP節(jié)點1可以通過FCS校驗逐鏈路地檢測出惡化/錯誤(品質(zhì)降低)。因此，其能夠通過該錯誤通知位和FCS校驗，檢測出該路徑上的所有問題。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的GFP幀傳送設(shè)備和GFP幀傳送方法所采用的是與常規(guī)的FCS生成目標區(qū)相同的FCS生成目標區(qū)，同時在載荷頭中還定義了一個錯誤通知位。由于本實施例在每個GFP節(jié)點1上均要進行FCS重新計算，并且對于通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤的GFP節(jié)點設(shè)置相應的錯誤通知位，所以其能夠通過上述錯誤通知位和FCS校驗檢測出該路徑上的所有問題(以鏈路為單位的端對端路徑性能監(jiān)控以及惡化/錯誤檢測)。
上述實施例均是以在環(huán)形連接GFP網(wǎng)絡(luò)中傳送GFP環(huán)幀為例來進行說明的，但是上述實施例也同樣適用于諸如“GFP路徑幀”(本發(fā)明人所同時提出申請的)等其它的GFP幀格式。此種GFP路徑幀是一種與圖2到5所示的GFP幀的基本幀格式相一致的幀，其在擴展頭的預定字段中存儲有一個對應于被定義來唯一指定在該GFP網(wǎng)絡(luò)中從出口節(jié)點到出口節(jié)點之間路徑的路徑ID的標號，并根據(jù)此標號來進行路由。上述GFP路徑幀同樣可以用于諸如網(wǎng)格形(mesh)或多環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)等更為復雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，而除了上述環(huán)形連接的GFP網(wǎng)絡(luò)之外，上述實施例同樣適用于這些復雜的模式。由此，其能夠利用GFP路徑幀的FCS字段，來實現(xiàn)對于復雜模式下的GFP網(wǎng)絡(luò)中的幀傳送來說尤為重要的端對端路徑性能監(jiān)控。
另外，上述實施例假設(shè)路徑上的每個GFP節(jié)點1都將進行FCS校驗，但是其當然可以只在某個特定的中間節(jié)點上進行FCS校驗。第二和第三實施例中則需要在每個中間節(jié)點上進行FCS重新計算，這是因為在每個中間節(jié)點上，載荷頭的內(nèi)容均將會由于TTL重寫等操作而發(fā)生變化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的GFP幀傳送設(shè)備，在生成和發(fā)送GFP幀時，在GFP網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送設(shè)備包含有一個FCS生成部，其用于利用該GFP幀的載荷字段作為生成目標區(qū)來生成FCS(幀校驗序列)，并將此FCS附加到該GFP幀的FCS字段上，這樣做基本上防止了GFP幀的載荷字段中的內(nèi)容在中繼節(jié)點處發(fā)生變化，并由此基本上消除了對于每個中繼節(jié)點和每條路徑都重新計算FCS的必要性，允許每個中繼節(jié)點利用在接收到具有未重新計算的FCS的GFP幀時所附加的相同F(xiàn)CS來發(fā)送GFP幀。
另外，由于上述GFP幀傳送設(shè)備還包括一個用于在此GFP幀傳送設(shè)備接收到GFP幀時，利用載荷字段和FCS字段來執(zhí)行FCS校驗的FCS校驗部，其能夠確定在由另一個GFP幀傳送設(shè)備傳送來的GFP幀中是否發(fā)生了錯誤。如果由FCS校驗部所進行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤，其優(yōu)選地不是丟棄該GFP幀，而是利用在檢測到錯誤時所附加的相同F(xiàn)CS將其傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。通過將GFP幀傳送給GFP網(wǎng)絡(luò)中的出口節(jié)點，其能夠通過輸出節(jié)點上的FCS校驗檢測出在入口節(jié)點和出口節(jié)點之間路徑上所發(fā)生的錯誤，并由此利用FCS字段實現(xiàn)了端對端路徑性能監(jiān)控。
另外，由于通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤的上述GFP幀傳送設(shè)備的監(jiān)控控制處理部將會把錯誤發(fā)生的消息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其除了可以實現(xiàn)上述端對端路徑性能監(jiān)控之外，還可以使路徑中錯誤位置的識別變得更加容易。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的GFP幀傳送設(shè)備，當接收到GFP幀并將其傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備時，上述GFP幀傳送設(shè)備包含有一個FCS重新計算部，用于根據(jù)GFP幀的擴展頭區(qū)和eHEC在GFP幀傳送設(shè)備的更新(update)前后的差值，重新計算從前一GFP幀傳送設(shè)備輸出時GFP幀的FCS，以及輸入到下一GFP幀傳送設(shè)備中時該GFP幀的FCS(幀校驗序列)，同時將此FCS附加到GFP幀的FCS字段上，并由此能夠只對每個中繼節(jié)點上可能發(fā)生改變的擴展頭區(qū)和eHEC字段取差值，并利用此差值以及利用不考慮基本上不會被各GFP幀傳送設(shè)備改變的載荷字段的計算方法，來重新計算FCS。
另外，由于上述GFP幀傳送設(shè)備另外配備有一個FCS校驗部，用于當此GFP幀傳送設(shè)備接收到GFP幀時，利用該GFP幀的載荷區(qū)和FCS字段進行FCS校驗，因此其能夠確定在從另一個GFP幀傳送設(shè)備傳送來的GFP幀中是否出現(xiàn)了錯誤。當上述FCS校驗部通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，其優(yōu)選地并不丟棄上述GFP幀，而是利用FCS重新計算部所重新計算所得的FCS，將其繼續(xù)傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。通過將該GFP幀傳送給出口節(jié)點，其能夠通過出口節(jié)點位置上的FCS校驗檢測出在輸入節(jié)點和出口節(jié)點之間的路徑上所發(fā)生的錯誤，并由此利用FCS字段實現(xiàn)了對端對端路徑的性能監(jiān)控。
另外，由于通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤的GFP幀傳送設(shè)備的監(jiān)控控制處理部，會把發(fā)現(xiàn)錯誤的信息通知給GFP網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，因此除了能夠?qū)崿F(xiàn)上述端對端路徑性能監(jiān)控之外，其還能夠使路徑中錯誤位置的識別變得更加容易。
FCS重新計算部可以由下列電路來實現(xiàn)GFP幀傳送設(shè)備中的一個用于計算GFP幀傳送設(shè)備更新前后GFP幀的擴展頭區(qū)和eHEC的變化差值的減法電路；CRC運算電路，包含有多個余數(shù)寄存器，并對應于FCS的生成函數(shù)向上述多個余數(shù)寄存器提供反饋，同時接收上述差值作為輸入；以及加法電路，用于在GFP幀被輸入到GFP幀傳送設(shè)備中時，計算上述CRC運算電路中的各余數(shù)寄存器輸出與GFP幀的FCS位之和。在此情況下，上述FCS重新計算部是通過先利用上述減法電路計算出上述差值，在將CRC運算電路的各余數(shù)寄存器初始化為0，并將上述差值輸入到CRC運算電路中，然后將載荷字段+32位的0輸入給CRC運算電路，并在GFP幀通過另外的電路在下一時鐘輸入到GFP幀傳送設(shè)備中時，將上述各余數(shù)寄存器的輸出與GFP幀的FCS位加在一起，來重新計算FCS的。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的GFP幀傳送設(shè)備，在接收GFP幀時，上述GFP幀傳送設(shè)備包括一個用于利用上述GFP幀的FCS(幀校驗序列)來進行錯誤檢測，并在上述FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時在GFP幀擴展頭區(qū)的預定字段中設(shè)置錯誤通知位，并由此能夠通過上述錯誤通知位來通知接下來的GFP幀傳送設(shè)備，在本GFP幀傳送設(shè)備中是否出現(xiàn)了錯誤的FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置部。當上述FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置部通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，其優(yōu)選地并不丟棄該GFP幀，而是利用由本GFP幀傳送設(shè)備所重新計算的FCS繼續(xù)將該GFP幀傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。這使得出口一側(cè)上的GFP幀傳送設(shè)備能夠參照上述錯誤通知位來實現(xiàn)端對端路徑的性能監(jiān)控，并以鏈路為單位通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)每個中間節(jié)點位置上的惡化/錯誤，并通過該錯誤通知位和FCS校驗發(fā)現(xiàn)該路徑中的所有問題。
也可以將常規(guī)的GFP環(huán)幀用作如上所述的GFP幀，而在此情況下，其可以在擴展頭區(qū)中的部分空閑字段中提供其中用于設(shè)置上述錯誤通知位的上述預定字段。
作為GFP幀，其還可以使用在擴展頭區(qū)的預定字段中，存儲有對應于被定義來唯一指定GFP網(wǎng)絡(luò)中從輸入節(jié)點到出口節(jié)點的路徑的路徑ID的標號的GFP路徑幀。此GFP路徑幀是一種除了環(huán)形連接網(wǎng)絡(luò)之外，還能夠用于諸如網(wǎng)格形或多環(huán)形等類型的復雜網(wǎng)絡(luò)拓撲的幀，由此能夠利用GFP路徑幀的FCS字段，來實現(xiàn)對于復雜模式網(wǎng)絡(luò)中的幀傳送尤為重要的端對端路徑性能監(jiān)控。
另外，其還可以允許上述GFP幀傳送設(shè)備容載諸如以太網(wǎng)，POS(SONET上信息包)的子網(wǎng)絡(luò)。當容載的子網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)時，GFP幀傳送設(shè)備的數(shù)據(jù)包提取部可以先終接此以太網(wǎng)幀，并將此數(shù)據(jù)包存儲在GFP幀的載荷區(qū)中，并將其發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。另外，當所容載的子網(wǎng)絡(luò)是POS時，GFP幀傳送設(shè)備的數(shù)據(jù)包提取部可以先終接此POS的HDLC幀，從此HDLC幀的載荷中提取出數(shù)據(jù)包，將此數(shù)據(jù)包存儲在GFP幀的載荷中，再將其發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)包提取部，例如，通過從該子網(wǎng)絡(luò)的幀中去除掉對于上述子網(wǎng)絡(luò)不需要的開銷，來提取出上述數(shù)據(jù)包。
另外，當上述GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀傳送部向GFP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送了一個GFP幀時，GFP網(wǎng)絡(luò)可以把上述GFP幀存儲在作為容載GFP網(wǎng)絡(luò)中的GFP幀的OSI參考模型的第一層幀的層1幀中，并將存儲有此GFP幀的上述層1幀從GFP幀傳送設(shè)備的合適輸出端口發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。作為OSI參考模型的第一層，其可以使用SONET(同步光纖網(wǎng)絡(luò))，OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))等類型的網(wǎng)絡(luò)。當上述第一層采用SONET時，GFP幀傳送部可以將GFP幀存儲在SONET的SONET幀的載荷中，并將存儲了此GFP幀的上述SONET幀發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。另外，當把OTN用作上述第一層時，GFP幀傳送部可以將GFP幀存儲在作為OTN的數(shù)字環(huán)繞幀載荷的OPUk(光學信道載荷單元)中，并將存儲了此GFP幀的上述數(shù)字環(huán)繞幀發(fā)送給GFP網(wǎng)絡(luò)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的各種GFP幀傳送方法同樣能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明的各種GFP幀傳送設(shè)備相類似的效果。
盡管本說明書中是根據(jù)某些具體的優(yōu)選實施例來對本發(fā)明進行說明的，其所應理解的是本發(fā)明的范圍并不僅局限于此。在由接下來的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進行多種形式的修改、變型。
權(quán)利要求
1.一種用于在通用組幀程序(GFP)網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于包括一幀校驗序列(FCS)生成部，用于在所述GFP幀被生成并由所述GFP幀傳送設(shè)備進行發(fā)送時，利用所述GFP幀的載荷字段作為生成目標區(qū)來生成FCS，并將此FCS附加到所述GFP幀的FCS字段上。
2.如權(quán)利要求1所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，另外包括一個FCS校驗部，用于在所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀時，利用所述載荷字段以及所述GFP幀的所述FCS字段執(zhí)行FCS校驗。
3.如權(quán)利要求2所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，當通過所述FCS校驗部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)，在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，所述GFP幀將不被丟棄，而是在附加了發(fā)現(xiàn)所述錯誤時所具有的相同F(xiàn)CS后，繼續(xù)將該GFP幀傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。
4.如權(quán)利要求2所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，另外包括監(jiān)控控制處理部，當所述FCS校驗部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，F(xiàn)CS校驗部將把此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知給監(jiān)控控制處理部，而后者則繼續(xù)將此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知給所述GFP網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)。
5.一種用于在通用組幀程序(GFP)網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，包括FCS重新計算部，用于當所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀，并將其傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備時，根據(jù)所述GFP幀傳送設(shè)備更新前后所述GFP幀的擴展頭區(qū)和擴展頭錯誤控制(eHEC)字段的差值，以及當所述GFP幀被輸入到所述GFP幀傳送設(shè)備中時的幀校驗序列(FCS)，來重新計算從所述GFP幀傳送設(shè)備輸出的所述GFP幀的FCS，并將此FCS附加到所述GFP幀的FCS字段上。
6.如權(quán)利要求5所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，還包括FCS校驗部，用于在所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀時，利用所述載荷字段以及所述GFP幀的所述FCS字段執(zhí)行FCS校驗。
7.如權(quán)利要求6所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，當通過所述FCS校驗部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，所述GFP幀將不被丟棄，而是在附加了由所述FCS重新計算部重新計算所得的FCS的后，繼續(xù)將該GFP幀傳送給所述下一GFP幀傳送設(shè)備。
8.如權(quán)利要求6所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，另外包括監(jiān)控控制處理部，當所述FCS校驗部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，所述FCS校驗部將把此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知給監(jiān)控控制處理部，而后者則繼續(xù)將此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知給所述GFP網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求5所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述FCS重新計算部包括減法電路，用于計算所述GFP幀傳送設(shè)備更新前后所述GFP幀的所述擴展頭區(qū)和所述eHEC字段的所述差值；CRC運算電路，包括多個余數(shù)寄存器，并對應于所述FCS的生成函數(shù)G(x)向所述各余數(shù)寄存器提供反饋，同時接收所述差值作為輸入；加法電路，用于計算所述CRC運算電路的所述多個余數(shù)寄存器的輸出與所述GFP幀被輸入到所述GFP幀傳送設(shè)備中時所具有的所述FCS位的和。
10.如權(quán)利要求9所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于所述FCS重新計算部的FCS重新計算是通過如下步驟完成的由所述減法電路計算所述差值；將所述CRC運算電路的所述多個余數(shù)寄存器初始化為0；將所述差值輸入到所述CRC運算電路中；向所述CRC運算電路輸入所述載荷字段的位數(shù)+32個的0位；在下一時鐘，利用所述加法電路，對所述多個余數(shù)寄存器的輸出與所述GFP幀在被輸入到所述GFP幀傳送設(shè)備中時所具有的所述FCS加和。
11.一種用于在通用組幀程序(GFP)網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，包括幀校驗序列(FCS)校驗/錯誤通知位設(shè)置部，用于當所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀時，利用所述GFP幀的FCS執(zhí)行錯誤檢測，并在該FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，對在所述GFP幀的擴展頭區(qū)中的預定字段中的錯誤通知位進行置位。
12.如權(quán)利要求11所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，當由所述FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，所述GFP幀將不被丟棄，而是在附加了由所述FCS重新計算部重新計算所得的FCS后，繼續(xù)將該GFP幀傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。
13.如權(quán)利要求11所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述GFP幀是一種GFP環(huán)幀，而其中設(shè)置有所述錯誤通知位的所述預定字段則是由所述GFP環(huán)幀中的所述擴展頭區(qū)中的部分空閑字段來提供的。
14.如權(quán)利要求1所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述GFP幀是GFP環(huán)幀。
15.如權(quán)利要求1所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述GFP幀是一種GFP路徑幀，在擴展頭區(qū)的預定字段中存儲有，對應于被定義來唯一指定所述GFP網(wǎng)絡(luò)中從入口節(jié)點到出口節(jié)點的路徑的路徑ID的標號。
16.如權(quán)利要求1所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，另外包括數(shù)據(jù)包提取部，用于終接存儲有所要存儲在所述GFP幀的載荷字段中的數(shù)據(jù)包的子網(wǎng)絡(luò)的幀，并從所述子網(wǎng)絡(luò)的幀中提取出所述數(shù)據(jù)包。
17.如權(quán)利要求16所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包提取部通過從所述子網(wǎng)絡(luò)幀中去除掉對于所述子網(wǎng)絡(luò)無用的開銷來提取所述數(shù)據(jù)包。
18.如權(quán)利要求16所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述子網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)。
19.如權(quán)利要求18所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包提取部是從所述以太網(wǎng)的以太網(wǎng)幀的載荷中提取出所述數(shù)據(jù)包的。
20.如權(quán)利要求16或17所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述子網(wǎng)絡(luò)是一種SONET上的分組(POS)。
21.如權(quán)利要求20所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)包提取部是從所述POS的HDLC幀的載荷中提取出所述數(shù)據(jù)包的。
22.如權(quán)利要求1所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于另外包括GFP幀傳輸部，用于將所述GFP幀存儲在層1幀中，該層1幀是容納所述GFP網(wǎng)絡(luò)中的所述GFP幀的OSI參考模型的第一層幀，并且GFP幀傳輸部將存儲所述GFP幀的所述層1幀從所述GFP幀傳送設(shè)備的某個合適輸出端口發(fā)送到所述GFP網(wǎng)絡(luò)。
23.如權(quán)利要求22所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET)被用作所述OSI參考模型的第一層。
24.如權(quán)利要求23所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述GFP幀傳輸部將所述GFP幀存儲在所述SONET的SONET幀的載荷中，并將存儲有所述GFP幀的所述SONET幀發(fā)送給所述GFP網(wǎng)絡(luò)。
25.如權(quán)利要求22所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于光傳輸網(wǎng)絡(luò)(OTN)被用作所述OSI參考模型的第一層。
26.如權(quán)利要求25所述的GFP幀傳送設(shè)備，其特征在于，所述GFP幀傳輸部將所述GFP幀存儲在作為所述OTN的數(shù)字環(huán)繞幀的載荷的光纖信道載荷單元(OPUK)中，并且將存儲有所述GFP幀的所述數(shù)字環(huán)繞幀發(fā)送給所述GFP網(wǎng)絡(luò)。
27.一種用于在通用組幀程序(GFP)網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送方法，其特征在于，包括幀校驗序列FCS生成步驟，用于在所述GFP幀被生成并由所述GFP幀傳送設(shè)備進行發(fā)送時，利用所述GFP幀的載荷字段作為目標區(qū)來生成FCS，并將此FCS附加到所述GFP幀的FCS字段上。
28.如權(quán)利要求27所述的GFP幀傳送方法，其特征在于包括FCS校驗步驟，用于在所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀時，利用所述載荷字段以及所述GFP幀的所述FCS字段執(zhí)行FCS校驗。
29.如權(quán)利要求28所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，當所述FCS校驗步驟中所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，所述GFP幀將不被丟棄，而是在附加了發(fā)現(xiàn)所述錯誤時的相同F(xiàn)CS后，繼續(xù)將該GFP幀傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。
30.如權(quán)利要求28所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，另外包括監(jiān)控控制處理步驟，其中當所述FCS校驗部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，將此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知給所述GFP網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)。
31.一種用于在通用組幀程序(GFP)網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送方法，其特征在于包括幀校驗序列(FCS)重新計算步驟，用于當所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀，并將其傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備時，根據(jù)所述GFP幀傳送設(shè)備中更新前后的所述GFP幀的擴展頭區(qū)和擴展頭錯誤控制(eHEC)字段的差值，以及當所述GFP幀被輸入到所述GFP幀傳送設(shè)備中時的FCS，來重新計算從所述GFP幀傳送設(shè)備輸出的所述GFP幀的FCS，并將此FCS附加到所述GFP幀的FCS字段上。
32.如權(quán)利要求31所述的GFP幀傳送方法，其特征在于另外包括FCS校驗步驟，用于在所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀時，利用所述載荷字段以及所述GFP幀的所述FCS字段執(zhí)行FCS校驗。
33.如權(quán)利要求32所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，當通過所述FCS校驗步驟所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，所述GFP幀將不被丟棄，而是在附加了在所述FCS重新計算步驟中重新計算所得的FCS后，繼續(xù)將該GFP幀傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備。
34.如權(quán)利要求32所述的GFP幀傳送方法，其特征在于另外包括一個監(jiān)控控制處理步驟，其中當所述FCS校驗部所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，將此錯誤發(fā)現(xiàn)信息通知所述GFP網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)。
35.如權(quán)利要求31所述的GFP幀傳送方法，其特征在于所述FCS重新計算步驟包括減法電路，用于計算所述GFP幀傳送設(shè)備更新前后所述GFP幀的所述擴展頭區(qū)和所述eHEC字段的所述變化差值；CRC運算電路，包括多個余數(shù)寄存器，并對應于所述FCS的生成函數(shù)G(x)向所述各余數(shù)寄存器提供反饋，同時接收所述差值作為輸入；和加法電路，用于計算所述CRC運算電路的所述多個余數(shù)寄存器的輸出，與所述GFP幀被輸入到所述GFP幀傳送設(shè)備中時所具有的所述FCS的位的和。
36.如權(quán)利要求35所述的GFP幀傳送方法，其特征在于所述FCS重新計算步驟中的FCS重新計算是通過如下步驟完成的由所述減法電路計算所述差值；將所述CRC運算電路的所述多個余數(shù)寄存器初始化為0；將所述差值輸入到所述CRC運算電路中；向所述CRC運算電路輸入所述載荷字段的位數(shù)+32個的0位；在下一時鐘，利用所述加法電路，將所述多個余數(shù)寄存器的輸出，與所述GFP幀在被輸入到所述GFP幀傳送設(shè)備中時所具有的所述FCS加和。
37.一種用于在通用組幀程序(GFP)網(wǎng)絡(luò)上傳送GFP幀的GFP幀傳送方法，其特征在于，包括幀校驗序列(FCS)校驗/錯誤通知位設(shè)置步驟，用于當所述GFP幀傳送設(shè)備接收到所述GFP幀時，利用所述GFP幀的FCS執(zhí)行錯誤檢測，并且在該FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤時，對在所述GFP幀的擴展頭區(qū)中的預定字段中的錯誤通知位進行置位。
38.如權(quán)利要求37所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，當由所述FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置步驟中所執(zhí)行的FCS校驗發(fā)現(xiàn)在所要傳送給下一GFP幀傳送設(shè)備的GFP幀中出現(xiàn)了錯誤時，所述GFP幀將不被丟棄，而是在附加了在所述FCS校驗/錯誤通知位設(shè)置步驟中重新計算所得的FCS后，繼續(xù)將該GFP幀傳送給下一個GFP幀傳送設(shè)備。
39.如權(quán)利要求37所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，所述GFP幀是一種GFP環(huán)幀，而其中設(shè)置有所述錯誤通知位的所述預定字段則由所述GFP環(huán)幀中的所述擴展頭區(qū)中的部分空閑字段來提供。
40.如權(quán)利要求27所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，所述GFP幀是GFP環(huán)幀。
41.如權(quán)利要求27所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，所述GFP幀是一種GFP路徑幀，在擴展頭區(qū)的預定字段中存儲有，對應于被定義來唯一指定所述GFP網(wǎng)絡(luò)中從輸入節(jié)點到出口節(jié)點的路徑的路徑ID的標號。
42.如權(quán)利要求27所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)包提取步驟，用于終接存儲有所要存儲在所述GFP幀的載荷字段中的數(shù)據(jù)包的子網(wǎng)絡(luò)的幀，并從所述子網(wǎng)絡(luò)的幀中提取出數(shù)據(jù)包。
43.如權(quán)利要求42所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)包提取步驟中，通過從所述子網(wǎng)絡(luò)的幀中去除掉對于所述子網(wǎng)絡(luò)無用的開銷來提取所述數(shù)據(jù)包。
44.如權(quán)利要求42所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，所述子網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)。
45.如權(quán)利要求44所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)包提取步驟中，從所述以太網(wǎng)的以太網(wǎng)幀的載荷中提取出所述數(shù)據(jù)包。
46.如權(quán)利要求42所述的GFP幀傳送方法，其特征在于所述子網(wǎng)絡(luò)是一種SONET上信息包(POS)。
47.如權(quán)利要求46所述的GFP幀傳送方法，其特征在于在所述數(shù)據(jù)包提取步驟中，是從所述POS的HDLC幀的載荷中提取出所述數(shù)據(jù)包的。
48.如權(quán)利要求27所述的GFP幀傳送方法，其特征在于另外包括用于將所述GFP幀存儲在作為容載所述GFP網(wǎng)絡(luò)中的所述GFP幀的OSI參考模型的第一層的幀的層1幀中，并將存儲所述GFP幀的所述層1幀從所述GFP幀傳送設(shè)備的某個合適輸出端口發(fā)送到所述GFP網(wǎng)絡(luò)的GFP幀傳輸步驟。
49.如權(quán)利要求48所述的GFP幀傳送方法，其特征在于同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET)被用作所述OSI參考模型的第一層。
50.如權(quán)利要求49所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，在所述GFP幀傳輸步驟中，所述GFP幀被存儲在所述SONET的SONET幀的載荷中，而存儲有所述GFP幀的所述SONET幀則被發(fā)送給所述GFP網(wǎng)絡(luò)。
51.如權(quán)利要求48所述的GFP幀傳送方法，其特征在于光傳輸網(wǎng)絡(luò)(OTN)被用作所述OSI參考模型的第一層。
52.如權(quán)利要求51所述的GFP幀傳送方法，其特征在于，在所述GFP幀傳輸步驟中，所述GFP幀被存儲在作為所述OTN的數(shù)字環(huán)繞幀的載荷的光纖信道載荷單元(DPUK)中，而存儲有所述GFP幀的所述數(shù)字環(huán)繞幀則被發(fā)送給所述GFP網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
為了允許利用GFP(通用組幀程序)幀中的FCS(幀校驗序列)校驗對GFP網(wǎng)絡(luò)中從入口節(jié)點到出口節(jié)點的端到端路徑進行性能監(jiān)控,將GFP幀的載荷字段中設(shè)置FCS生成目標區(qū),由此使得在中繼節(jié)點不需要進行FCS重新計算,甚至在通過FCS校驗發(fā)現(xiàn)了錯誤的情況下,也可以只利用在GFP幀被接收時所附加的FCS來將GFP幀繼續(xù)傳送給下一節(jié)點。
文檔編號H04L29/06GK1362814SQ01144820
公開日2002年8月7日 申請日期2001年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者神谷聰史, 西原基夫, 池松龍一 申請人:日本電氣株式會社