專(zhuān)利名稱(chēng)：以硬件方式實(shí)現(xiàn)基于sonet/sdh幀的虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信、同步光纖網(wǎng)(SONET)和同步數(shù)字體系(SDH)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于以硬件執(zhí)行虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法。
現(xiàn)有技術(shù)同步光纖網(wǎng)(SONET)或歐洲公知的同步數(shù)字體系(SDH)是一種設(shè)計(jì)成容納DS-1(T1)和E1流量以及及其倍數(shù)流量(DS-3和E-3)的公共電信傳輸方案。一個(gè)DS-1信號(hào)由24個(gè)時(shí)分復(fù)用的DS-0信號(hào)加一個(gè)開(kāi)銷(xiāo)比特構(gòu)成。每個(gè)DS-0信號(hào)是一個(gè)64kb/s信號(hào)，并且是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中帶寬的最小分配單位，即足夠用于一條電話連接。一個(gè)E1信號(hào)由32個(gè)時(shí)分復(fù)用的DS-0信號(hào)構(gòu)成，至少這些DS-0信號(hào)之一承載開(kāi)銷(xiāo)信息。
于20世紀(jì)80年代早期開(kāi)發(fā)的SONET在北美具有51.84Mbit/sec的基礎(chǔ)速率(STS-1)。STS-1信號(hào)可以容納28個(gè)DS-1信號(hào)或21個(gè)E1信號(hào)或二者的組合?；镜腟TS-1信號(hào)具有125微秒(每秒8000幀)的幀長(zhǎng)，其組織成每幀810個(gè)八位字節(jié)(9行乘90字節(jié)寬的列)?？梢岳斫?，8000幀×每幀810個(gè)八位字節(jié)×每八位字節(jié)8比特＝51.84Mbit/sec。所述幀包括同步凈荷封包(SPE)或歐洲公知的虛容器(VC)以及傳輸開(kāi)銷(xiāo)。傳輸開(kāi)銷(xiāo)包含在前三列(27字節(jié))中，而SPE/VC占用剩余的87列。
在歐洲，基礎(chǔ)(STM-1)速率為155.520Mbit/sec，其等效于北美的STS-3的速率(3×51.84＝155.520)。STS-3(STM-1)信號(hào)可以容納3個(gè)DS-3信號(hào)或63個(gè)E1信號(hào)或84個(gè)DS-1信號(hào)，或它們的組合。STS-12信號(hào)具有622.080Mbps的速率，其可容納12個(gè)DS-3信號(hào)等。STS-48信號(hào)具有2488.320Mbps的速率，其可容納48個(gè)DS-3信號(hào)等。已定義的最高等級(jí)的STS信號(hào)為STS-768，其速率接近40Gbps(每秒吉比特)?？s寫(xiě)STS代表同步傳輸信號(hào)，而縮寫(xiě)STM代表同步傳輸模塊。在以光的而非電的形式傳輸時(shí)，STS-n亦稱(chēng)為光承載(OC-n)信號(hào)。
為了促進(jìn)較低速率數(shù)字信號(hào)的傳輸，SONET標(biāo)準(zhǔn)采用了子STS凈荷映射，這種映射稱(chēng)為虛支路(VT)結(jié)構(gòu)(ITU將它們稱(chēng)為支路單元或TU)。此映射將SPE(VC)幀分成7個(gè)大小相等地子幀或VT(TU)組，每個(gè)VT(TU)組中有9行12列(108字節(jié))。四個(gè)虛支路大小定義如下VT1.5具有1.728Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，可容納一個(gè)DS1信號(hào)及開(kāi)銷(xiāo)。VT1.5支路占用9行3列，即27字節(jié)。因此，每個(gè)VT組可容納四個(gè)VT1.5支路。
VT2具有2.304Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，可容納一個(gè)CEPT-1(E1)信號(hào)及開(kāi)銷(xiāo)。VT2支路占用9行4列，即36字節(jié)。因此，每個(gè)VT組可容納三個(gè)VT2支路。
VT3具有3.456Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，可容納一個(gè)DS1C(T2)信號(hào)及開(kāi)銷(xiāo)。VT3支路占用9行6列，即54字節(jié)。因此，每個(gè)VT組可容納二個(gè)VT3支路。
VT6具有6.912Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，可容納一個(gè)DS2信號(hào)及開(kāi)銷(xiāo)。VT2支路占用9行12列，即108字節(jié)。因此，每個(gè)VT組可容納一個(gè)VT6支路。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，最初的SONET/SDH方案以及VT映射方案設(shè)計(jì)成可承載已知的以及可以預(yù)見(jiàn)的TDM信號(hào)。在20世紀(jì)80年代早期，這些TDM信號(hào)基本上是復(fù)用的電話線路，每條線路占用(現(xiàn)在視為)較小的帶寬56-64kbps。當(dāng)時(shí)，沒(méi)有真正的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)。有許多用于局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的不同方案，最終被稱(chēng)為因特網(wǎng)的廣域網(wǎng)基于“56k骨干”。從那時(shí)起，以太網(wǎng)成為局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。如今，有四種帶寬的以太網(wǎng)可用最初的10Mbps系統(tǒng)、100Mbps快速以太網(wǎng)(IEEE 802.3u)、1000Mbps吉比特以太網(wǎng)(IEEE802.3z/802.3ab)以及10吉比特以太網(wǎng)(IEEE 802.3ae)。
近年來(lái)，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，SONET/SDH是在廣域網(wǎng)上鏈接高速以太網(wǎng)的最實(shí)際的方式。不幸的是，各以太網(wǎng)傳輸率(10Mbps、100Mbps、1000Mbps和10000Mbps)不能很好地映射到SONET/SDH幀中。例如，原始的10Mbps以太網(wǎng)信號(hào)對(duì)VT-6而言太大，而對(duì)整個(gè)STS-1而言太小。換言之，在現(xiàn)有SONET/SDH方案下，為了傳輸一個(gè)10Mbps的以太網(wǎng)信號(hào)，必需使用一個(gè)完整的STS-1通路，從而浪費(fèi)大量帶寬。在嘗試將更快的以太網(wǎng)信號(hào)映射到STS信號(hào)中時(shí)也會(huì)發(fā)生類(lèi)似的結(jié)果。
為了提供有效地將以太網(wǎng)信號(hào)(以及其它信號(hào)如光纖通道和ESCON)映射到SONET/SDH幀中的方案，創(chuàng)建了虛級(jí)聯(lián)協(xié)議，并且此協(xié)議已被ITU批準(zhǔn)為G.707標(biāo)準(zhǔn)。類(lèi)似于逆向復(fù)用，虛級(jí)聯(lián)將多個(gè)鏈路(成員)組合成一個(gè)虛級(jí)聯(lián)組(VCG)，以允許載體為以太網(wǎng)流量?jī)?yōu)化SDH/SONET鏈路。例如，采用虛級(jí)聯(lián)，可以組合五個(gè)VT-2(2Mbps)鏈路來(lái)承載一個(gè)10Mbps的以太網(wǎng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分配帶寬的充分利用?？梢越M合兩個(gè)STS-1(51Mbps)鏈路來(lái)承載一個(gè)100Mpbs的以太網(wǎng)信號(hào)，依次類(lèi)推。虛級(jí)聯(lián)利用SONET/SDH開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)(16個(gè)“H4”字節(jié)中的4個(gè))來(lái)指示兩個(gè)編號(hào)復(fù)幀編號(hào)指示(MFI)和序號(hào)(SQ)。
新提出的虛級(jí)聯(lián)協(xié)議的部分包括用于動(dòng)態(tài)按比例調(diào)整SONET/SDH信號(hào)中的可用帶寬的方法。這些方法稱(chēng)為鏈路容量調(diào)整方案或LCAS。LCAS是一種強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理工具，因?yàn)榭蛻?hù)帶寬要求會(huì)隨時(shí)間變化。一個(gè)簡(jiǎn)單示例如下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)在工作時(shí)間只需要足以支持電子郵件和廣域網(wǎng)訪問(wèn)的帶寬；而在非工作時(shí)間，該網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)則可能希望進(jìn)行從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的大量數(shù)據(jù)傳輸，例如為了對(duì)每日事務(wù)進(jìn)行備份。希望按需改動(dòng)用戶(hù)的可用帶寬。LCAS提供了一種在不干擾鏈路上其它業(yè)務(wù)的情況下達(dá)此目的的手段。LCAS已被ITU批準(zhǔn)為G.7042標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
雖然虛級(jí)聯(lián)是簡(jiǎn)單的標(biāo)記協(xié)議，但LCAS需要雙向握手(將16個(gè)H4字節(jié)中的7個(gè)字節(jié)用于高階，而將32個(gè)K4比特中的17個(gè)用于低階)。不斷地交換狀態(tài)消息，并基于消息內(nèi)容采取相應(yīng)動(dòng)作。例如，為了提供高階(STS-1)虛級(jí)聯(lián)，每個(gè)STS-1信號(hào)攜帶六個(gè)LCAS控制命令之一，這些命令定義如下“Fixed(固定的)”-此STS-1上不支持LCAS；“Add(添加)”-請(qǐng)求將此STS-1添加到VCG中，從而增加現(xiàn)有VCG的帶寬或創(chuàng)建新的VCG；“Norm(正常)”-此STS-1在使用；“EOS”-此STS-1在使用，并且是此VCG的最后一個(gè)STS-1，即具有最高SQ編號(hào)的STS-1；“Idle(閑置)”-此STS-1不是某個(gè)VCG的一部分或者將從VCG中刪除；“Do not use(不使用)”-假定此STS-1是某個(gè)VCG的一部分，但由于目的端報(bào)告鏈路中斷而不傳輸凈荷；ITU-T G.7042中定義的LCAS協(xié)議需要為VCG中的每個(gè)成員提供有限狀態(tài)機(jī)，以維護(hù)每個(gè)成員的控制命令(狀態(tài))。這可能是非常煩瑣的事情。例如，為了在STS-3信號(hào)內(nèi)提供低階(VT1.5)虛級(jí)聯(lián)，必須提供84個(gè)狀態(tài)機(jī)，每個(gè)VT1.5對(duì)應(yīng)一個(gè)。
現(xiàn)有技術(shù)的SONET/SDH映射是在芯片級(jí)上，在微處理器提供的外部支持下完成的。映射器芯片可包含映射而非配置所需的所有裝置。配置由附加的微處理器，如UNIX工作站來(lái)提供。一個(gè)SONET/SDH交換機(jī)可包括許多映射器芯片，并可以耦合到一個(gè)控制配置的工作站。以前，SONET/SDH配置由操作連接到交換機(jī)的工作站的人員不經(jīng)常地以人工方式完成。然而，隨著LCAS的出現(xiàn)，必須更頻繁地自動(dòng)執(zhí)行配置。由于一個(gè)工作站負(fù)責(zé)控制交換機(jī)內(nèi)的所有映射器芯片，因此有必要在該工作站中實(shí)現(xiàn)許多狀態(tài)機(jī)(每個(gè)VCG成員對(duì)應(yīng)一個(gè))。要維護(hù)成百個(gè)，可能成千個(gè)狀態(tài)機(jī)，這可能成為該工作站的負(fù)擔(dān)。
因此希望使工作站從維護(hù)如此多狀態(tài)機(jī)的任務(wù)中解脫出來(lái)，但以硬件實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)既昂貴又會(huì)要求附加芯片。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種以硬件方式實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法和裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種以成本相對(duì)低的硬件方式實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法和裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種不需要附加芯片的硬件方式實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法和裝置。
根據(jù)以下將會(huì)詳述的這些目的，本發(fā)明的方法和裝置包括在具有SONET/SDH映射器的芯片上提供狀態(tài)機(jī)以及提供一個(gè)VCG的多個(gè)成員可借以共享該同一狀態(tài)機(jī)的機(jī)制。更具體地說(shuō)，本發(fā)明的裝置最好包括用于授權(quán)對(duì)所述一個(gè)狀態(tài)機(jī)的訪問(wèn)的時(shí)間輪以及用于存儲(chǔ)每個(gè)VCG成員的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。根據(jù)目前的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明在具有OC-3以太網(wǎng)映射器的芯片上實(shí)施。因此，最多48個(gè)VCG成員可以共享該同一狀態(tài)機(jī)，并在所述芯片上配備用于維護(hù)48個(gè)VCG成員的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。根據(jù)目前的優(yōu)選實(shí)施例，將15比特用于存儲(chǔ)每個(gè)低階VCG成員的狀態(tài)信息，而將17比特用于存儲(chǔ)每個(gè)高階VCG成員的狀態(tài)信息。目前優(yōu)選的時(shí)間輪以20MHz運(yùn)行。
在結(jié)合附圖參考如下詳細(xì)說(shuō)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)清楚本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明體系結(jié)構(gòu)概貌的示意框圖，用于說(shuō)明虛級(jí)聯(lián)塊、LCAS處理塊、成員狀態(tài)寄存器、映射器和網(wǎng)絡(luò)管理微處理器之間的關(guān)系；圖2是根據(jù)本發(fā)明的LCAS處理塊的高級(jí)示意框圖；圖3是成員配置寄存器的時(shí)間輪復(fù)用的高級(jí)框圖；圖4是說(shuō)明LCAS處理塊的操作的高級(jí)示意流程圖；圖5是tcm的TCM sub-block-need定義；圖6是說(shuō)明TCM塊和狀態(tài)寄存器之間的接口的高級(jí)示意流程圖；圖7是說(shuō)明虛級(jí)聯(lián)操作的高級(jí)示意框圖；圖8是說(shuō)明在包括兩個(gè)STS-1信號(hào)的VCG中的NMS ADD命令的示意時(shí)序圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)參照?qǐng)D1，結(jié)合了本發(fā)明的裝置10包括虛級(jí)聯(lián)塊12，此虛級(jí)聯(lián)塊耦合到狀態(tài)寄存器14。該成員狀態(tài)寄存器從LCAS處理塊16接收輸入，而LCAS處理塊16則接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)管理緩沖器18的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)命令以及在接收端上從接收的控制分組中提取的成員狀態(tài)消息(MST)和重定序(resequence)確認(rèn)消息(RS_ACK)。虛級(jí)聯(lián)塊12基于狀態(tài)寄存器14的內(nèi)容從封裝塊(未顯示)接收凈荷數(shù)據(jù)，并向映射器(未顯示)提供凈荷數(shù)據(jù)和控制分組。虛級(jí)聯(lián)塊12還從映射器接收凈荷請(qǐng)求，并將那些請(qǐng)求傳遞給所述封裝塊。
對(duì)NMS命令緩沖器18的微處理器訪問(wèn)18a以及對(duì)狀態(tài)寄存器14的微處理器訪問(wèn)14a使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(例如附加的工作站)可以通過(guò)(add/remove)命令，經(jīng)緩沖器18將每個(gè)VCG的成員指配給LCAS處理塊16，從而對(duì)VCG進(jìn)行配置。虛級(jí)聯(lián)塊12從屬于提出針對(duì)凈荷字節(jié)和控制分組的請(qǐng)求的映射器。發(fā)送給映射器的字節(jié)是從封裝塊中提取的，所述封裝塊提供封裝的以太網(wǎng)幀(或如上所述的類(lèi)似幀)。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖2，根據(jù)本發(fā)明，LCAS處理塊16由兩個(gè)部分構(gòu)成TLCASC(傳輸LCAS控制器)塊20，其包括單個(gè)由所有VCG的所有成員共享的一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)21；TCM(傳輸配置管理器)塊24，其將一個(gè)成員的狀態(tài)變更與所有其它成員相關(guān)聯(lián)，如以下參照?qǐng)D5和圖6進(jìn)行的更詳細(xì)描述。如圖2所示，所述單個(gè)有限狀態(tài)機(jī)21接收來(lái)自NMS命令緩沖器18、時(shí)間輪22、上述MST和RS_ACK信號(hào)以及每個(gè)成員的最近狀態(tài)的輸入，如以下參照?qǐng)D4進(jìn)行的更詳細(xì)描述。時(shí)間輪22選擇由哪一個(gè)成員來(lái)使用有限狀態(tài)機(jī)21，而NMS命令緩沖器18則根據(jù)編程到附加的微處理器/工作站中的配置要求提供有關(guān)不同VCG的ADD(添加)和REMOVE(刪除)指令。換言之，將所述處理器/工作站編程為在不同時(shí)間調(diào)整各VCG的帶寬，以及將達(dá)此目的的命令緩存在NMS命令緩沖器18中。
如前所述，可以理解，在本發(fā)明的布置中，每次(即當(dāng)時(shí)間輪選擇由一個(gè)成員來(lái)使用有限狀態(tài)機(jī)時(shí))只有該成員可以變遷。這使得復(fù)雜性減輕，因?yàn)樵谒鲆粋€(gè)成員變遷時(shí)無(wú)需考慮任何其它成員。但是，瞬時(shí)成員的變遷可能影響同一VCG中的其它成員，例如導(dǎo)致EOS不是最終的SQ值，可能產(chǎn)生重復(fù)的SQ，如此等等。為了在成員變遷之后使VCG成員正確地定序，TCM塊維護(hù)并調(diào)整成員序號(hào)(在TCM塊24中顯示為1、2...n)，如參照?qǐng)D5和6進(jìn)行的更詳細(xì)描述。
由于兩個(gè)成員不可能在同一時(shí)鐘周期內(nèi)改變狀態(tài)，因此重定序較簡(jiǎn)單，具有一組受限的可能輸出。一個(gè)VCG中每個(gè)成員的SQ和CTRL值取決于兩個(gè)判據(jù)它們的先前狀態(tài)以及正由LCAS狀態(tài)機(jī)處理的成員的當(dāng)前和先前的SQ/CTRL值。當(dāng)TLCSC塊正處理的VCG成員改變狀態(tài)時(shí)，也可能影響該VCG的所有剩余成員。這種可影響正由TLCSC塊處理的成員和其余VCG成員的變化分別由各成員的單獨(dú)TCM子塊來(lái)處理。此布置產(chǎn)生每個(gè)VCG隨時(shí)可用的一致配置(成員集合)。換言之，此布置導(dǎo)致一個(gè)縮減且確定的情況集合，這有助于簡(jiǎn)化驗(yàn)證過(guò)程。
本發(fā)明的這些優(yōu)點(diǎn)允許對(duì)大量成員進(jìn)行片上LCAS處理，而無(wú)現(xiàn)有技術(shù)中遇到的由各成員FSM(有限狀態(tài)機(jī))之間的大量互連引起的定時(shí)問(wèn)題。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3，根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例，NMS緩沖器18包括用于每個(gè)VCG的每個(gè)成員的配置寄存器。對(duì)于每個(gè)成員，該寄存器包括相應(yīng)的SQ號(hào)、該成員所屬的VCG以及該成員所位于的“存儲(chǔ)池(pool)”。根據(jù)本發(fā)明，存在四個(gè)不同的存儲(chǔ)池在GLOBAL存儲(chǔ)池中，成員不為任何VCG使用。在非LCAS存儲(chǔ)池中，成員被分配給某個(gè)非LCAS VCG并根據(jù)配置的SQ值傳輸凈荷。
在LCAS-IDLE存儲(chǔ)池中，成員被分配給某個(gè)LCAS，但保留在IDLE狀態(tài)而不承載凈荷。
在LCAS-ADD存儲(chǔ)池中，成員被分配給某個(gè)LCAS VCG，并被請(qǐng)求用于VCG的凈荷傳輸。
根據(jù)LCAS標(biāo)準(zhǔn)，低階(LO)VCG的成員可具有范圍在0到63之間的SQ值，而高階(HO)VCG的成員則可具有范圍在0到255之間的SQ值。因此，對(duì)于LO成員，所述寄存器的SQ部分為6比特，而對(duì)于HO成員，所述寄存器的SQ部分為8比特。對(duì)于LO和HO VCG成員，所述寄存器的VCG部分為3比特，而所述寄存器的存儲(chǔ)池部分為2比特。這些配置寄存器由時(shí)間輪逐個(gè)加以選擇，以用于SONET/SDH幀中的每個(gè)成員，并且所選寄存器的內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)給TLCASC塊(圖2中標(biāo)記為20的塊)。
時(shí)間輪選擇成員的順序取決于SONET/SDH幀的配置。時(shí)間輪生成AU3、TUG2和TU2索引。在高階(HO)模式下，VT#與AU3索引一樣。在LO模式下，成員0-62由時(shí)間輪連續(xù)選擇，根據(jù)如下表1所示的AU3、TUG2和TU2計(jì)算出。
表1圖4說(shuō)明TLCASC塊20的操作。具體而言，如圖4可見(jiàn)，TLCAS塊20除包括共享FSM 21，還包括復(fù)用器26和一組寄存器28。寄存器28存儲(chǔ)每個(gè)成員的先前狀態(tài)，并由復(fù)用器26響應(yīng)時(shí)間輪(圖2中的22)來(lái)進(jìn)行選擇。該FSM通過(guò)復(fù)用器26接收來(lái)自所述一組寄存器28的先前狀態(tài)信息、接收來(lái)自NMS緩沖器(圖2中的18)的成員配置信息以及接收如上所述的MST和RS_ACK信號(hào)。利用這些信息，該FSM生成該成員的新?tīng)顟B(tài)(或者，在該成員未變遷時(shí)為相同的狀態(tài))，并將其存儲(chǔ)在所述一組寄存器28中的適當(dāng)存儲(chǔ)器中。所述TLCASC提供成員#、VCG#、CTRL字、SQ號(hào)、存儲(chǔ)池值以及給TCM塊(圖2中的24)的一個(gè)使能位。
所提供的SQ號(hào)包括要插入控制分組中的SQ序號(hào)CP_SQ以及要插入凈荷傳輸中的SQ序號(hào)PL_SQ。生成兩個(gè)不同SQ值的原因是處于DUN狀態(tài)的成員不承載凈荷。這使承載凈荷的成員的SQ值中產(chǎn)生“間隙”，為了使凈荷分發(fā)更容易，還為每個(gè)成員指配一個(gè)用于凈荷的SQ(PL_SQ)。所生成的新序號(hào)不包含任何間隙。
LCAS和非LCAS成員由TLCASC塊區(qū)別對(duì)待。對(duì)于非LCAS成員，不加修改地將配置寄存器(圖3中的18)中的所有設(shè)置輸出到TCM塊，并且將CTRL字設(shè)為“FIXED(固定的)”。而對(duì)LCAS成員則以不同的方式加以處理。聯(lián)系用于每個(gè)LCAS成員的MST比特使用NMS add和remove命令，F(xiàn)SM判斷成員狀態(tài)是否需要改變(FSM變遷)并在必要時(shí)為該成員生成新的CTRL、CP_SQ和PL_SQ值。
圖5更詳細(xì)地說(shuō)明TCM塊(圖2中的24)的功能。如以上參照?qǐng)D2所述，TCM塊24具有n個(gè)模塊，每個(gè)可能的VCG成員對(duì)應(yīng)一個(gè)。圖5說(shuō)明每個(gè)模塊如成員n的模塊24n的功能。模塊24n從TLCASC塊(圖4中的20)接收VCG#、CTRL字、SQ號(hào)和存儲(chǔ)池值。事實(shí)上，所有n個(gè)TCM模塊并行地接收此信息，但只有受其影響的那些模塊(即TLCASC指定的成員以及將受此變化影響的任何其它VCG成員)會(huì)按此信息動(dòng)作。模塊24n還從狀態(tài)塊(圖2中的14)接收成員n的先前配置以及TLCASC指定的成員的先前配置。利用此信息，模塊24n生成用于成員n(以及其它受影響的成員)的新配置信息VCG#、CTRL字、SQ號(hào)和存儲(chǔ)池值，并將其存儲(chǔ)在狀態(tài)塊(圖2中的14)中。
圖6說(shuō)明以上參照?qǐng)D1簡(jiǎn)單提及的TCM塊24、狀態(tài)塊14和微處理器讀訪問(wèn)之間的關(guān)系。每個(gè)TCM子模塊的結(jié)果存儲(chǔ)在寄存器中，NMS可以讀這些存儲(chǔ)器以了解每個(gè)成員的當(dāng)前配置。通過(guò)讀取每個(gè)成員的狀態(tài)，容易知道哪些成員被配置為某個(gè)VCG的一部分以及用于每個(gè)成員的CTRL字和SQ號(hào)。狀態(tài)塊寄存器為NMS提供了一種監(jiān)視有關(guān)各成員的LCAS變化的途徑。NMS可以檢查/驗(yàn)證先前提交的ADD/REMOVE命令的結(jié)果。NMS不負(fù)責(zé)在添加/刪除成員時(shí)進(jìn)行重新配置，而是只負(fù)責(zé)按VCG提供ADD/REMOVE命令。
圖1中裝置10的最后一個(gè)塊是虛級(jí)聯(lián)塊12。此塊的其它細(xì)節(jié)在圖7中示出。
為了執(zhí)行基于SONET/SDH的虛級(jí)聯(lián)，要執(zhí)行兩個(gè)主要過(guò)程將每個(gè)成員的相關(guān)連續(xù)凈荷字節(jié)解復(fù)用，并生成每個(gè)成員的控制分組信息。所述標(biāo)準(zhǔn)描述了需要做什么，但未描述如何去做。
根據(jù)本發(fā)明目前的優(yōu)選實(shí)施例，在如下兩個(gè)不同的塊中執(zhí)行這兩個(gè)功能傳輸凈荷解復(fù)用(TPD)塊30和傳輸控制分組生成(TCPG)塊32。為了實(shí)現(xiàn)LCAS，這些塊必須能夠配合動(dòng)態(tài)成員分配工作。為了提供這種功能，本發(fā)明采用了第三個(gè)塊，即配置更新塊34。如圖7所示，配置更新塊34從狀態(tài)塊14接收輸入，并將輸出提供給TPD塊30和TCPG塊32。圖8顯示此事務(wù)的定時(shí)。
LCAS中的成員分配只可在兩個(gè)復(fù)幀之間進(jìn)行切換時(shí)予以更新。這意味著由LCAS處理16生成并存儲(chǔ)在狀態(tài)塊14中的配置不能直接加以利用，而是必須在精確時(shí)間上予以更新。映射器(未顯示)提供復(fù)幀邊界的時(shí)間基準(zhǔn)。
成員分配更新過(guò)程由配置更新塊34中的有限狀態(tài)機(jī)針對(duì)每個(gè)VCG單獨(dú)執(zhí)行，配置更新塊34負(fù)責(zé)從LCAS狀態(tài)寄存器中提取新的配置消息。
TCPG塊32發(fā)送的控制分組包含將用于下一復(fù)幀期間凈荷傳輸?shù)呐渲?。這意味著必須維護(hù)兩個(gè)不同的配置，一個(gè)用于TCPG塊32，另一個(gè)用于TPD塊30，這些配置被延遲一個(gè)復(fù)幀的時(shí)長(zhǎng)。
如上所述，每個(gè)成員的配置內(nèi)容為該成員的VCG#、CP_SQ、PL_SQ、CTRL、存儲(chǔ)池值。圖8中示出了由配置更新塊34根據(jù)狀態(tài)塊14中的時(shí)間提供的兩個(gè)配置。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖8，從左上方時(shí)刻t1之前開(kāi)始，狀態(tài)塊14(圖7中的14)中某個(gè)高階VCG的配置顯示了三個(gè)成員STS#1、STS#2和STS#3。在t1之前的時(shí)間上，STS#1具有序號(hào)0，并且是該VCG的唯一一個(gè)已按控制字EOS指示配置(即配置為承載凈荷)的成員。STS#2和STS#3是閑置的，且顯示了由TLCASC指配的它們最后的序號(hào)。在時(shí)刻t1，NMS發(fā)出ADD命令以將STS#3添加到此VCG中。然而，該命令直到t2才執(zhí)行。因此，在時(shí)刻t1和t2之間，控制分組中的配置和凈荷配置與狀態(tài)塊中最近的配置相同。
在t1之后t2之前的某個(gè)時(shí)刻，狀態(tài)塊中的配置顯示用于STS#3的ADD命令。
在t2之后t3之前，控制分組中承載來(lái)自狀態(tài)寄存器的配置。在t2和t3期間，凈荷配置仍然保持相同。在此期間，狀態(tài)寄存器中的配置變更為反映新的VCG配置，其中，STS#1是具有控制字NORM和SQ#0的第一成員，而STS#3是具有控制字EOS和SQ#1的第二個(gè)、同時(shí)也是最后一個(gè)成員。
在t3之后t4之前，ADD配置移入凈荷配置中，NORM配置移入控制分組配置中。然而，直到t4之后，NORM配置才移入凈荷配置中。
現(xiàn)回到圖7，控制分組生成器32為每個(gè)VCG成員提供控制分組。這些控制分組由映射器插入SONET/SDH幀中。每個(gè)控制分組包括幀計(jì)數(shù)/MFI-2值，為同一VCG的所有成員所共有；相關(guān)成員的順序指示(CP_SQ)；相關(guān)成員的控制字(CTRL)；組標(biāo)識(shí)比特(GID)，為同一VCG的所有成員所共有；成員狀態(tài)比特(MST)，為同一VCG的所有成員所共有；重定序確認(rèn)比特(RS_ACK)，為同一VCG的所有成員所共有，以及用于保護(hù)控制分組內(nèi)容的CRC字段。
對(duì)于非LCAS成員，控制分組的除幀計(jì)數(shù)(HO的MFI-2)和順序指示以外的所有字段均被設(shè)為‘0’。
凈荷解復(fù)用器30應(yīng)映射器提出的每個(gè)請(qǐng)求為映射器提供一個(gè)字節(jié)的凈荷。更新塊34為每個(gè)VCG成員提供PL_SQ號(hào)，此PL_SQ號(hào)給出該凈荷字節(jié)在所述VCG的承載凈荷的成員之內(nèi)的位置。只有攜帶NORM、EOS和FIXED(對(duì)于非LCAS模式)控制字的成員才可以傳輸凈荷。
凈荷字節(jié)由TPD 30從封裝塊中讀取，存儲(chǔ)在連續(xù)地址上，然后使用PL_SQ值重新排序并讀取。這就是為什么不讓SQ值中有間隙的重要原因。
根據(jù)本發(fā)明目前的優(yōu)選實(shí)施例，將片上寄存器用于存儲(chǔ)配置信息?？梢岳斫?，也可采用片上RAM。在任何情況下，最好是將該信息存儲(chǔ)在芯片上。
至此已描述并圖示了以硬件方式實(shí)現(xiàn)基于SONET/SDH幀的虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法和裝置。雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些特定實(shí)施例，但本發(fā)明并不受此限制，本發(fā)明的范圍與本技術(shù)領(lǐng)域所允許的一樣寬，對(duì)說(shuō)明書(shū)也應(yīng)作同樣理解。因此，例如，雖然描述了利用單個(gè)狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)，但可以理解，該系統(tǒng)可以使用一個(gè)以上的狀態(tài)機(jī)，條件是至少一個(gè)狀態(tài)機(jī)由多個(gè)成員共享。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，可以在未偏離已要求權(quán)益的本發(fā)明精神和范圍的前提下對(duì)所提供的發(fā)明作任何其它修改。
權(quán)利要求
1.一種為基于SONET/SDH幀的虛級(jí)聯(lián)組(VCG)提供鏈路容量調(diào)整方案(LCAS)的方法，包括a)為帶有SONET/SDH映射器的芯片提供狀態(tài)機(jī)；以及b)提供VCG的多個(gè)成員借以共享該同一狀態(tài)機(jī)的共享機(jī)制。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述共享部件包括時(shí)間輪。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括c)維護(hù)多個(gè)寄存器，每個(gè)成員一個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)該成員最近的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括d)提供用于維護(hù)每個(gè)成員的當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)寄存器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括e)由所述狀態(tài)機(jī)基于成員的所述最近狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)管理命令來(lái)更新所述狀態(tài)寄存器。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于VCG的所述多個(gè)成員包括VCG的所有成員。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于提供狀態(tài)機(jī)的所述步驟包括正好提供一個(gè)狀態(tài)機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括c)將VCG的所述多個(gè)成員中每個(gè)成員的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括c)將VCG的所述多個(gè)成員中每個(gè)成員的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于還包括d)將VCG的所述多個(gè)成員中每個(gè)成員的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中。
11.一種為基于SONET/SDH幀的虛級(jí)聯(lián)組(VCG)提供鏈路容量調(diào)整方案(LCAS)的裝置，包括a)狀態(tài)機(jī)；以及b)耦合到所述狀態(tài)機(jī)的共享部件，VCG的多個(gè)成員通過(guò)該共享部件共享該同一狀態(tài)機(jī)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述共享部件包括時(shí)間輪。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括c)耦合到所述共享部件的多個(gè)寄存器，每個(gè)成員一個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)該成員最近的狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于還包括d)耦合到所述共享部件、用于維護(hù)每個(gè)成員的當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)寄存器。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述狀態(tài)寄存器由所述狀態(tài)機(jī)基于成員的所述最近狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)管理命令來(lái)更新。
16.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于VCG的所述多個(gè)成員包括VCG的所有成員。
17.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括c)耦合到所述狀態(tài)機(jī)的SONET/SDH映射器，其中所述映射器和所述狀態(tài)機(jī)在同一芯片上。
18.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括c)用于將VCG的所述多個(gè)成員中每個(gè)成員的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中的部件。
19.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括c)用于將VCG的所述多個(gè)成員中每個(gè)成員的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中的部件。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于還包括d)用于將VCG的所述多個(gè)成員中每個(gè)成員的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中的部件。
全文摘要
用于以硬件方式實(shí)現(xiàn)基于SONET/SDH幀的虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整的方法和裝置包括在帶有SONET/SDH映射器的芯片上提供狀態(tài)機(jī)以及提供VCG的多個(gè)成員可借以共享該同一狀態(tài)機(jī)的部件。本發(fā)明的裝置最好還包括用于授權(quán)對(duì)所述一個(gè)狀態(tài)機(jī)的訪問(wèn)的時(shí)間輪以及用于存儲(chǔ)每個(gè)VCG成員的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。根據(jù)目前的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明在帶有OC－3以太網(wǎng)映射器的芯片上實(shí)施。最多48個(gè)VCG成員可以共享該同一狀態(tài)機(jī)，并且所述芯片上設(shè)有用于維護(hù)每個(gè)VCG成員的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。15比特用于存儲(chǔ)每個(gè)低階VCG成員的狀態(tài)信息，而17比特用于存儲(chǔ)每個(gè)高階VCG成員的狀態(tài)信息。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1726673SQ200380106212
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者H·S·肖南, C·魯奧 申請(qǐng)人:美商傳威股份有限公司