專利名稱：對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行中繼的以太網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使得控制信號(hào)能夠在與一個(gè)發(fā)送設(shè)備相連的終端單元和與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備(opposing transmission)相連的終端單元之間傳遞的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般來說，在電信運(yùn)營商的基礎(chǔ)設(shè)施中，將L2/L3開關(guān)(第二層或第三層開關(guān))連接起來作為SONET/SDH ADM(插分復(fù)用)設(shè)備的客戶節(jié)點(diǎn)或WDM(波分復(fù)用)設(shè)備(發(fā)送設(shè)備)的客戶節(jié)點(diǎn)(終端單元)。存在著在這些L2/L3開關(guān)之間鋪設(shè)了吉比特(吉比特以太網(wǎng))路徑的吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)。
下面，將利用附圖來解釋常規(guī)的吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)。在所有附圖之中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的組成部分。
圖1是示出了在使用僅由WDM設(shè)備構(gòu)成的發(fā)送設(shè)備的情況下，常規(guī)吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，11和12指代用于對(duì)波長為λ1到λN的多個(gè)光信號(hào)進(jìn)行復(fù)用和發(fā)送的WDM設(shè)備，100到10(N-1)指代與WDM設(shè)備11相連的由L2/L3開關(guān)(第二層開關(guān)或第三層開關(guān))構(gòu)成的第0個(gè)到第(N-1)個(gè)終端單元，而110到11(N-1)指代與WDM設(shè)備12相連的由L2/L3開關(guān)構(gòu)成的第0個(gè)到第(N-1)個(gè)終端單元。N(N是正整數(shù))個(gè)終端單元與各個(gè)發(fā)送設(shè)備相連。一般來說，WDM設(shè)備11與12之間的距離很長，例如，是東京和大阪之間的距離。
圖2是示出了在使用僅由SONET/SDH ADM設(shè)備構(gòu)成的發(fā)送設(shè)備的情況下，常規(guī)吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，21和22是用于發(fā)送例如10吉比特光信號(hào)的ADM設(shè)備。這些ADM設(shè)備有類似于圖1的終端單元100到10(N-1)和110到11(N-1)與它們相連。一般來說，ADM設(shè)備21和22之間的距離很長，例如，是東京和大阪之間的距離。
圖3示出了混合了圖1和圖2的系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。在該圖中，31和32指代WDM設(shè)備，而33、34、35和36指代ADM設(shè)備。ADM設(shè)備33有終端單元100到10(N-1)與其相連，而ADM設(shè)備36有終端單元110到11(N-1)與其相連。ADM設(shè)備34和WDM設(shè)備31借助N條線相連，而ADM設(shè)備35和WDM設(shè)備36也借助N條線相連。ADM設(shè)備之間發(fā)送10吉比特的光信號(hào)，而WDM設(shè)備以經(jīng)過復(fù)用的形式在這些WDM設(shè)備之間發(fā)送波長為λ1到λN的光學(xué)信號(hào)。一般來說，ADM設(shè)備33與34之間的距離、WDM設(shè)備31與32之間的距離以及ADM設(shè)備35與36之間的距離很長，例如，是東京到名古屋、名古屋到大阪和大阪到福岡之間的距離。
圖4是示出了在圖1中所示的僅僅使用WDM設(shè)備的情況下，吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的細(xì)節(jié)的框圖。在該圖中，WDM設(shè)備11是例如GbE(吉比特以太網(wǎng))復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)器板，其配備有用于PHY(物理層)處理和MAC(媒體訪問控制)處理的處理器400到407、用于GFP(通用成幀協(xié)議)處理的GFP成幀器408、用于OC192處理的OC192成幀器409、用于映射到OC192幀上的數(shù)字包封器LSI 410和構(gòu)成DM端口的PMD(物理媒體相關(guān)子層)411。對(duì)接的WDM設(shè)備12與WDM設(shè)備11構(gòu)造相同，并且相同的組成部分用帶撇號(hào)的相同附圖標(biāo)記指代。
WDM端口是例如10.7Gbps(吉比特每秒)OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))。各個(gè)處理器400到407都配備有物理層PMD(物理介質(zhì)相關(guān)子層)、PMA(物理介質(zhì)附屬子層)和PCS(物理編碼子層)。這些PDM、PMA和PCS層的技術(shù)規(guī)范是由IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會(huì))定義的。
GFP成幀器408和處理器400到407之間以1Gbps的傳輸速率傳送例如8B(字節(jié))的數(shù)據(jù)。GFP成幀器408和OC192成幀器409以及數(shù)字包封器以10Gbps的傳輸速率傳遞數(shù)據(jù)。WDM設(shè)備11和12之間的WDM傳輸線路在它們之間以經(jīng)過復(fù)用的格式以10.7Gbps的傳輸速率輸送波長為λ1到λN的光信號(hào)。
由L2/L3開關(guān)100和處理器400構(gòu)成的終端單元(terminating unit)通過傳遞1.25Gb自動(dòng)協(xié)商信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商。類似地，在對(duì)接的一側(cè)也是一樣，由L2/L3開關(guān)111和處理器400′構(gòu)成的終端單元通過傳遞1.25Gb自動(dòng)協(xié)商信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商。其它的終端單元和處理器也傳遞自動(dòng)協(xié)商信號(hào)。
接下來，將解釋說明圖4的系統(tǒng)的操作。首先，由WDM設(shè)備11中的處理器400到407接收來自L2/L3開關(guān)100到107的吉比特以太(GbE)信號(hào)，然后處理器400到407對(duì)該GbE信號(hào)進(jìn)行PHY處理和MAC處理。此后，由GFP成幀器408將GbE信號(hào)映射在GFP幀上，并且映射在OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))幀上，以便由數(shù)字包封器LSI 411進(jìn)行FEC(糾錯(cuò))處理(數(shù)字包封器處理)，并且轉(zhuǎn)換成WDM光信號(hào)。在對(duì)接側(cè)的WDM設(shè)備12中，進(jìn)行與WDM設(shè)備11中的操作相反的操作，以便將數(shù)據(jù)發(fā)送到由L2/L3開關(guān)111構(gòu)成的終端單元。
在現(xiàn)有技術(shù)中，從由L2/L3開關(guān)100到107構(gòu)成的終端單元向處理器400到407發(fā)送的諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)終止于處理器400到407。就是說，由L2/L3開關(guān)構(gòu)成的終端單元發(fā)出的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)僅僅在與WDM設(shè)備11進(jìn)行鏈接時(shí)使用，而在MAC處理中廢棄。就是說，諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)在L2/L3開關(guān)設(shè)備100到107與處理器400到407之間傳遞并且僅僅用于這些路段中的鏈路連接協(xié)商。
圖5是詳細(xì)示出了在諸如圖2中所示的那樣的僅僅使用SONET/SDHADM設(shè)備的情況下，吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，ADM設(shè)備21例如是配備有低速IF(接口)板501、交叉連接板502和高速IF(接口)板503的節(jié)點(diǎn)。對(duì)接的ADM設(shè)備22的構(gòu)成與ADM設(shè)備21相同，并且相同的組成部分用帶撇號(hào)的相同附圖標(biāo)記指代。
在高速IF板503與503′之間設(shè)有使用TDM(時(shí)分復(fù)用)的傳輸線，例如，2.4Gbps SONET接口OC-48或10Gbps SONET接口OC-192。低速IF板501配備有處理器510到517，各個(gè)處理器都配備有物理層PHY(物理層)、MAC(媒體訪問控制子層)、PHY(物理層)和VC(虛容器)。針對(duì)這些PHY、MAC、PHY和VC層的技術(shù)規(guī)范是由ITU(國際電信同盟)建立的。
接下來，將會(huì)解釋說明圖5中所示的系統(tǒng)的操作過程。在常規(guī)ADM設(shè)備21中，在低速IF板501處接收來自終端單元L2/L3開關(guān)100到107的GbE信號(hào)。低速IF板501首先對(duì)GbE信號(hào)進(jìn)行PHY處理、MAC處理和VC處理。之后，在交叉連接板502中為了交叉連接而對(duì)VC信號(hào)進(jìn)行處理，并且經(jīng)由高速IF板503將其傳送到TDM傳輸線。在這種情況下也是一樣，諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)在L2/L3開關(guān)100到107與低速IF板501之間傳遞，并且僅僅用于這一路段的鏈路連接協(xié)商。
已經(jīng)知道在日本專利公開(A)第2004-357164號(hào)中介紹了一種能夠?qū)崿F(xiàn)終端之間的自動(dòng)協(xié)商的技術(shù)。根據(jù)這一日本專利公開(A)第2004-357164號(hào)，通過8B/10B解碼對(duì)具有10位輸入處理單元的吉比特以太網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行解碼，以將其轉(zhuǎn)換成具有8位處理單元的吉比特以太網(wǎng)信號(hào)并且生成數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，將包含在具有10位處理單元的吉比特以太網(wǎng)信號(hào)中的自動(dòng)協(xié)商信息提取出來，以生成控制數(shù)據(jù)幀信號(hào)，依照預(yù)先分配的時(shí)隙讀取出數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)并且將其時(shí)分復(fù)用在SDH信號(hào)的凈荷上，并且將控制數(shù)據(jù)幀信號(hào)插入到開銷(overhead)中并加以傳輸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)終端之間的自動(dòng)協(xié)商。
在圖4所示的現(xiàn)有技術(shù)中，從由L2/L3開關(guān)100到107構(gòu)成的終端單元發(fā)送到處理器400到407的諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)終止于處理器400到407。此外，在圖5中所示的現(xiàn)有技術(shù)中，從L2/L3開關(guān)100到107發(fā)送到低速IF板501的諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)終止于低速IF板501。在各個(gè)情況下，自動(dòng)協(xié)商信號(hào)都是由MAC處理最終放棄的。
不過，諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)原本應(yīng)當(dāng)在由L2/L3開關(guān)100到107構(gòu)成的終端單元與由L2/L3開關(guān)110到117構(gòu)成的對(duì)接端終端單元之間傳遞。圖4的系統(tǒng)中的處理器400到407和附圖5的系統(tǒng)中的處理器510到517對(duì)于終止并不是必須的。
此外，日本專利公開(A)第2004-357164中介紹的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)終端之間的自動(dòng)協(xié)商，但是必須要將自動(dòng)協(xié)商信號(hào)插入到SDH信號(hào)的開銷中。出于這一原因，必須要對(duì)WDM設(shè)備和ADM設(shè)備用來進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用的基礎(chǔ)部分加以改造。這種改造要求暫時(shí)關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)并且將其改為能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)協(xié)商信號(hào)向凈荷內(nèi)的插入，或者要求替換基礎(chǔ)部分的全部芯片，所以實(shí)現(xiàn)起來很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，這種以太網(wǎng)通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)諸如自動(dòng)協(xié)商信號(hào)這樣的第一層信號(hào)和其它控制信號(hào)由ADM/WDM設(shè)備中繼并且在L2/L3開關(guān)之間直接傳遞，而不用改造ADM/WDM設(shè)備的基礎(chǔ)部分，從而能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)新控制協(xié)議的應(yīng)用、維護(hù)能力的提高等。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)在設(shè)置了以太網(wǎng)路徑的傳輸線兩端彼此對(duì)接布置的發(fā)送設(shè)備；和分別與所述發(fā)送設(shè)備相連的終端單元，并且通過所述發(fā)送設(shè)備在所述終端單元之間進(jìn)行通信，其中各個(gè)所述發(fā)送設(shè)備均包括中繼構(gòu)件，該中繼構(gòu)件通過將由所述終端單元的接口傳遞過來的控制信號(hào)插入到所述發(fā)送設(shè)備之間的以太網(wǎng)幀中而不是使控制信號(hào)終止于所述發(fā)送設(shè)備來中繼通信，使所述控制信號(hào)穿過所述中繼構(gòu)件到達(dá)對(duì)接端終端單元。
優(yōu)選地，所述中繼構(gòu)件能夠通過允許中繼暫停信號(hào)而實(shí)現(xiàn)流控制。
另選地，所述中繼構(gòu)件僅僅中繼控制信號(hào)中的在終端單元間進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商所需的信號(hào)。
另選地，各個(gè)發(fā)送設(shè)備都是具有多個(gè)與所述終端單元相連的低速端接口和單個(gè)與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備相連的高速端網(wǎng)絡(luò)接口并且對(duì)所述發(fā)送設(shè)備之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用的復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)器板，所述發(fā)送設(shè)備將所述終端單元的端口號(hào)映射在所述控制信號(hào)的指令組的未定義區(qū)域中，并且，在與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備傳遞所述控制信號(hào)期間，將指令組的未定義區(qū)域轉(zhuǎn)換成VLAN ID，以便使用以太網(wǎng)幀來設(shè)置所述終端單元之一與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備的所述終端單元中的任何一個(gè)之間的路徑。
另選地，控制信號(hào)是所述終端單元定義的信號(hào)，用于在建立了終端單元之間的鏈路之后向?qū)拥慕K端單元通知終端單元之間的鏈路的質(zhì)量和狀態(tài)。
更優(yōu)選地，終端單元是第三層開關(guān)，所定義的控制信號(hào)包括最大傳遞幀長度，并且將作為第三層開關(guān)之間進(jìn)行的協(xié)商的結(jié)果的最大傳遞幀長度中的較小者設(shè)置為第三層開關(guān)之間的最大傳遞幀長度。
另選地，將端口識(shí)別號(hào)插入到所述以太網(wǎng)幀的VLAN標(biāo)簽內(nèi)。
常規(guī)的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)由于MAC處理而終止于發(fā)送設(shè)備，所以僅僅知道終端單元與發(fā)送設(shè)備之間的鏈路(路段)的狀態(tài)。不過，在本發(fā)明中，使得自動(dòng)協(xié)商信號(hào)在終端設(shè)備之間直接傳遞，所以當(dāng)為了與對(duì)接的終端單元進(jìn)行連接而進(jìn)行直接協(xié)商時(shí)，維護(hù)人員僅僅需要檢查終端單元的鏈路的狀態(tài)(用眼睛)，就能夠容易地了解到跨發(fā)送設(shè)備直到對(duì)接的終端單元的路徑段中鏈路的狀態(tài)，因此具有提高了維護(hù)能力的效果。
此外，通過在中繼操作中在進(jìn)行復(fù)用之前將控制信號(hào)插入到以太網(wǎng)幀的凈荷中并且將表明目的地的端口識(shí)別號(hào)插入到以太網(wǎng)幀的頭部中，使得可以在對(duì)接的設(shè)備的終端之間簡單地傳遞控制信號(hào)而不用改變發(fā)送設(shè)備的基礎(chǔ)部分。
此外，當(dāng)作為為了在對(duì)接的終端單元之間進(jìn)行連接而進(jìn)行的協(xié)商的結(jié)果，使得流控制功能有效時(shí)，必須要使暫停信號(hào)穿過發(fā)送設(shè)備。在依照IEEE的常規(guī)第二層處理中，規(guī)則是不對(duì)暫停信號(hào)進(jìn)行中繼，但是對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的這種應(yīng)用，是允許對(duì)暫停信號(hào)進(jìn)行中繼的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)終端單元之間的直接流控制。
此外，通過僅僅中繼控制信號(hào)中的在終端單元間進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商所需的那些信號(hào)，可以照顧到諸如在終端單元間切換路徑這樣的針對(duì)冗余協(xié)議的應(yīng)用。
此外，通過使用控制信號(hào)來通知由第三層開關(guān)構(gòu)成的終端單元彼此的最大傳遞幀長度，可以照顧到將作為協(xié)商結(jié)果的較小值設(shè)置為兩個(gè)第三層開關(guān)的最大傳遞幀長度這一應(yīng)用。


結(jié)合附圖，從下面給出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的介紹中，可以更加完整地理解本發(fā)明，其中圖1是示出了在僅使用WDM設(shè)備的發(fā)送設(shè)備的情況下，常規(guī)吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出了在僅使用SONET/SDH ADM設(shè)備的發(fā)送設(shè)備的情況下，常規(guī)吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是示出了混合了圖1和圖2的系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是示出了在僅使用圖1中所示的WDM設(shè)備的情況下，常規(guī)吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是示出了在僅使用圖2中所示的SONET/SDH ADM設(shè)備的情況下，常規(guī)吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，在僅使用圖1中所示的WDM設(shè)備的情況下，吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖7是詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，在僅使用圖2中所示的SONET/SDH ADM設(shè)備的情況下，吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖8A是自動(dòng)協(xié)商8B信號(hào)的實(shí)例的示意圖；圖8B是以太網(wǎng)MAC幀的信號(hào)格式的示意圖；和圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式，混合了圖6和圖7的系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖6是詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的在圖1所示的僅使用WDM設(shè)備的情況下，吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，WDM設(shè)備60例如是GbE(吉比特以太網(wǎng))復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)器板，配備有用于進(jìn)行PHY(物理層)處理和MAC(媒體訪問控制)處理的處理器600到607、用于進(jìn)行GFP(通用成幀協(xié)議)處理的GFP成幀器608、用于進(jìn)行OC192處理的OC192成幀器409、用于映射在OC192幀上的數(shù)字包封器LSI 610和用作WDM端口的PMD(物理媒體相關(guān)子層)611。對(duì)接的WDM設(shè)備61的構(gòu)成與WDM設(shè)備60相同，并且為相同的組成部分賦予了相同的附圖標(biāo)記。該結(jié)構(gòu)到此為止與圖4中所示的常規(guī)WDM吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)相同。
根據(jù)本發(fā)明的這種實(shí)施方式，處理器600到607配備有用于基于K28.5和控制代碼(0xB5/0x42，即，十六進(jìn)制的B5或42)識(shí)別從終端單元100到107和110到117發(fā)來的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的電路(A)620到627。處理器600到607與GFP成幀器608通過電路(B)613相連。電路(B)613將終端單元的端口號(hào)(0≤端口ID≤N-1)(在本實(shí)施方式中N是8)與以太網(wǎng)幀的VLAN ID匹配在一起，并且將其作為以太網(wǎng)信號(hào)插入在以太網(wǎng)幀的頭部中，或者，如果檢測到表示自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的以太網(wǎng)幀，則根據(jù)LVAN ID判定目的地端口識(shí)別號(hào)、產(chǎn)生自動(dòng)協(xié)商信號(hào)并且將該自動(dòng)協(xié)商信號(hào)插入在由保留區(qū)域表示的已插入端口中。對(duì)接的WDM設(shè)備61也配備有相同的電路(A)620′到627′和電路(B)613′。電路(A)620到627、電路(B)613、電路(A)620′到627′和電路(B)613′形成了用于中繼控制信號(hào)的中繼構(gòu)件。
WDM端口是例如10.7Gbps(每秒吉比特)OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))。各個(gè)處理器600到607均配備有物理層PMD(物理介質(zhì)相關(guān)子層)、PMA(物理介質(zhì)附屬子層)和PCS(物理編碼子層)。這些PMD、PMA和PCS的技術(shù)規(guī)范是由ITU(國際電信聯(lián)盟)確定的。
在GFP成幀器608和處理器600到607之間，以例如1Gbps的傳輸速率傳送8B(字節(jié))的數(shù)據(jù)。GFP成幀器608和OC192成幀器609以及數(shù)字包封器以10Gbps的傳輸速率傳遞數(shù)據(jù)。WDM設(shè)備60和61之間的WDM傳輸線以10.7Gbps的速率輸送經(jīng)過多路復(fù)用的波長為λ1到λN的光信號(hào)。
接下來，將解釋說明圖6中所示的系統(tǒng)的操作。WDM設(shè)備60在該WDM設(shè)備60中的處理器600到607處接收來自由L2/L3開關(guān)100到107構(gòu)成的終端單元的吉比特以太(GbE)信號(hào)，并且通過PHY處理和MAC處理在處理器600到607處對(duì)GbE信號(hào)進(jìn)行處理。接著，當(dāng)電路單元(A)620到627中的任何一個(gè)(PCS單元)在PHY處理的8B/10B代碼轉(zhuǎn)換的處理過程中根據(jù)專用代碼K28.5和控制代碼(0xB5/0x42)接收到自動(dòng)協(xié)商信號(hào)時(shí)，將所接收到的端口的端口識(shí)別號(hào)(端口ID)傳遞給電路單元(B)613?！岸丝谧R(shí)別號(hào)”表示在WDM節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置GbE路徑的時(shí)候與WDM設(shè)備的GbE端口共同設(shè)置的值(0≤端口ID≤N-1)。電路單元(B)613產(chǎn)生在凈荷中包含自動(dòng)協(xié)商信號(hào)并且在頭部中包含表明目的地的端口識(shí)別號(hào)的以太網(wǎng)幀，并且將其插入到GFP幀中。以太網(wǎng)幀是依靠在該設(shè)備中本機(jī)確定的以太類型值來加以識(shí)別的。優(yōu)選地將這一以太類型值構(gòu)成為能夠通過外部操作加以設(shè)置和改變。此后，對(duì)以太網(wǎng)幀進(jìn)行一般性處理，以將其插入到GFP幀中并且由OC-192成幀器609映射到OC-192幀上。此外，為了進(jìn)行FEC(糾錯(cuò))處理，有時(shí)候也將它們映射到OTN(光傳輸網(wǎng)絡(luò))幀上(數(shù)字包封器處理)、轉(zhuǎn)換成WDM光信號(hào)并且在傳輸線上進(jìn)行發(fā)送。
通過依靠GFP成幀器608′的處理將由對(duì)接端WDM設(shè)備61接收到的WDM光信號(hào)分解為以太網(wǎng)幀。當(dāng)電路單元(B)613′檢測到表明自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的以太網(wǎng)幀時(shí)，通過包含在它的頭部中的VLAN ID來判定目的地端口識(shí)別號(hào)并且將自動(dòng)協(xié)商信號(hào)(8B)插入到該端口中。通過常用的PHY處理將自動(dòng)協(xié)商信號(hào)(8B)轉(zhuǎn)換成10B代碼并且將其送達(dá)由L2/L3開關(guān)110到117構(gòu)成的目的地終端單元。
圖7是詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式在圖2所示的僅僅使用SONET/SDH ADM設(shè)備的情況下，吉比特以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖中，ADM設(shè)備70是例如配備有低速IF(接口)板701、交叉連接板702和高速IF(接口)板703的節(jié)點(diǎn)。對(duì)接的ADM設(shè)備71的構(gòu)造與ADM 701相同，并且為相同的組成部分賦予了相同的附圖標(biāo)記。
在高速IF板703和703′之間，是諸如2.4Gb SONET OC-48或10GbSONET OC-192這樣的TDM(時(shí)分復(fù)用)傳輸線。低速IF板501配備有處理器510到517，各個(gè)處理器都配備有物理層PHY(物理層)、MAC(媒體訪問控制子層、PHY(物理層)和VC(虛擬容器)。這些PHY、MAC、PHY和VC的技術(shù)規(guī)范是由ITU(國際電信同盟)制定的。
根據(jù)本發(fā)明的這種實(shí)施方式，處理器710到717配備有用于根據(jù)K28.5和控制代碼(0xB5/0x42)識(shí)別從終端單元100到107發(fā)送過來的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的電路(C)720到727和用于將表示自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的以太網(wǎng)幀插入到傳輸信號(hào)中的電路(D)730到737。對(duì)接的ADM設(shè)備71也配備有用于從所接收到的信號(hào)中檢測出表示自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的以太網(wǎng)幀并且產(chǎn)生具有由8B(位)構(gòu)成的1字節(jié)的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的電路(D)730′到737′和用于將8B信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有由10B(位)構(gòu)成的1字節(jié)的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的電路(C)720′到727′。電路(C)720到727、電路(D)730到737、電路(D)730′到737′和電路(C)720′到727′形成了用于對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行中繼的中繼構(gòu)件。
接下來，將解釋說明圖7中所示的系統(tǒng)的操作過程。ADM設(shè)備70在低速IF板701處接收來自于由L2/L3開關(guān)100到107構(gòu)成的終端單元的吉比特以太(GbE)信號(hào)。在低速IF板701處，首先借助PHY處理和MAC處理對(duì)GbE信號(hào)進(jìn)行處理。在PHY處理的8B/10B代碼轉(zhuǎn)換的處理(PCS單元)中，當(dāng)電路(C)720到727基于依據(jù)專用代碼K28.5和控制代碼(0xB5/0x42)進(jìn)行的判定接收到自動(dòng)協(xié)商信號(hào)時(shí)，它們產(chǎn)生將自動(dòng)協(xié)商信號(hào)并入在凈荷中并且將表明目的地的端口識(shí)別號(hào)并入在頭部中的以太網(wǎng)幀，然后進(jìn)行VC處理，將它們轉(zhuǎn)換為TDM信號(hào)。根據(jù)與圖6中所示的WDM設(shè)備60相同的方式，借助在該設(shè)備中本地確定的以太類型值識(shí)別這些以太網(wǎng)幀。優(yōu)選地將這一以太類型值構(gòu)成為能夠通過外部操作加以設(shè)置和改變。之后，由交叉連接板將經(jīng)過VC處理的以太網(wǎng)幀多路復(fù)用在高速TDM信號(hào)(例如，OC-48或OC-192)上并且經(jīng)由高速IF板703發(fā)送到傳輸線。依靠VC處理將在對(duì)接端ADM設(shè)備71處接收到的TDM信號(hào)分解成以太網(wǎng)幀。當(dāng)電路(D)730′到737′檢測到表明是自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的以太網(wǎng)幀時(shí)，將該自動(dòng)協(xié)商信號(hào)(8B)插入到端口中。通過常用的PHY處理將自動(dòng)協(xié)商信號(hào)(8B)轉(zhuǎn)換為10B代碼并且將其送達(dá)由L2/L3開關(guān)110到117構(gòu)成的目的地終端單元。
圖8A是示出了自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的示例的示意圖，圖8B是示出了以太網(wǎng)MAC幀的信號(hào)格式的示意圖。如圖8A所示，自動(dòng)協(xié)商信號(hào)包括專用代碼K28.5以及它后面跟著的控制代碼0xB5/0x42。這些代碼由圖6的系統(tǒng)中的電路(A)620到627或圖7的系統(tǒng)的電路(C)720到727來識(shí)別和檢測。此外，如圖8B所示，將端口識(shí)別號(hào)映射到以太網(wǎng)MAC幀的頭部(除了凈荷之外的部分)內(nèi)的VLAN ID中，并且將目的地端口信息發(fā)送到對(duì)接的WDM設(shè)備。
當(dāng)作為針對(duì)在由L2/L3開關(guān)110到117構(gòu)成的相對(duì)接的終端單元之間的連接進(jìn)行的協(xié)商的結(jié)果，使得流控制功能有效時(shí)，必須要使暫停信號(hào)(DA0x0180c2000001)經(jīng)過WDM/ADM設(shè)備。在IEEE的常規(guī)MAC處理中，規(guī)則是不對(duì)暫停信號(hào)進(jìn)行中繼，但是在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施方式中，在WDM/ADM設(shè)備中的MAC處理中，允許對(duì)暫停信號(hào)進(jìn)行中繼，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)接的L2/L3開關(guān)之間的直接流控制。
通過為專用代碼(K28.5)后面的數(shù)據(jù)代碼定義新值(在自動(dòng)協(xié)商中，是0xB5/0x42)，并且在建立了相對(duì)接的終端單元(L2/L3開關(guān))之間的鏈路之后，通過“斷開通知控制信號(hào)”將傳輸線的質(zhì)量信息(線路斷開等)通知給對(duì)接的終端單元(L2/L3開關(guān))，用于切換終端單元(L2/L3開關(guān))之間的路徑的冗余協(xié)議的應(yīng)用成為了可能。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的混合了圖6和圖7的系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，90指代配備有選擇器SEL的終端單元(L2/L3開關(guān)#A)，91指代配備有用于與終端單元進(jìn)行交互的低速IF板的ADM設(shè)備，92指代配備有用于與WDM設(shè)備93進(jìn)行交互的低速IF板的ADM設(shè)備，93指代配備有用于與ADM設(shè)備的低速ID板進(jìn)行通信的轉(zhuǎn)發(fā)器板(TRPN)的WDM設(shè)備，94指代對(duì)接端WDM設(shè)備，95指代與WDM設(shè)備94連接的ADM設(shè)備，96指代與ADM 95相連的ADM，而97指代對(duì)接端終端單元(L2/L3開關(guān)#B)。
接下來，將解釋說明圖9中所示的系統(tǒng)的操作過程?？紤]對(duì)接的L2/L3開關(guān)通過預(yù)先打開的路徑在WDM/ADM設(shè)備路段上進(jìn)行通信并且處于兩端的L2/L3開關(guān)#A和#B選擇路徑I端的數(shù)據(jù)時(shí)的情況。
首先，當(dāng)ADM設(shè)備95和96之間的傳輸線的路段中發(fā)生故障時(shí)，通過終端單元(L2/L3開關(guān)#B)97的輸入檢測出光信號(hào)的丟失(LOS)。
這是這樣的情況，由于光信號(hào)的丟失，終端單元(L2/L3開關(guān)#B)97在終端單元(L2/L3開關(guān)#B)中的SEL單元中將選擇系統(tǒng)從路徑I切換到路徑II。
接下來，終端單元(L2/L3開關(guān)#B)97向?qū)佣私K端單元(L2/L3開關(guān)#A)90傳送斷開通知控制信號(hào)，并且對(duì)接端終端單元(L2/L3開關(guān)#A)90接收這一斷開通知控制信號(hào)。
接著，將終端單元(L2/L3開關(guān)#A)的SEL單元的選擇系統(tǒng)從路徑I切換到路徑II。
根據(jù)上面的方式，冗余協(xié)議能夠通過傳遞斷開通知控制信號(hào)使能切換控制，即使在加載到終端單元(L2/L3開關(guān))中的傳輸線的路段中發(fā)生故障，也是如此。斷開通知控制信號(hào)通過在K28.5之后的區(qū)域(1字節(jié))內(nèi)定義新值得以與其它控制信號(hào)區(qū)分開來。
此外，通過新定義單獨(dú)的控制信號(hào)(MTU通知控制信號(hào))，通知L3開關(guān)彼此的MTU(最大傳遞幀長度)成為可能?？梢钥紤]這樣的應(yīng)用將作為這一協(xié)商的結(jié)果的值中較小者設(shè)置為兩個(gè)終端單元(L3開關(guān))的MTU值。將該MTU信息嵌入在用于信息傳遞的配置寄存區(qū)中。這個(gè)MTU通知控制信號(hào)是通過在K28.5后面的區(qū)域(字節(jié))中定義新值得以與其它控制信號(hào)區(qū)分開來的。
在上面的實(shí)施方式中，圖解說明了八個(gè)終端單元，但是本發(fā)明并不局限于此。任何數(shù)量都是可以的。此外，將通信系統(tǒng)圖解說明為吉比特以太網(wǎng)，但是本發(fā)明并不局限于此，而是能夠應(yīng)用于任何通信速率的以太網(wǎng)。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)接的終端單元(L2/L3開關(guān))能夠傳遞通知信號(hào)，因此后續(xù)應(yīng)用能夠得以實(shí)現(xiàn)。就是說，當(dāng)WDM/ADM設(shè)備中繼自動(dòng)協(xié)商信號(hào)并且相對(duì)接的終端單元(L2/L3開關(guān))為了彼此連接而直接進(jìn)行協(xié)商時(shí)，維護(hù)人員能夠確定直到很遠(yuǎn)距離之外的對(duì)接的設(shè)備的鏈路的狀態(tài)，而不用改造WDM/ADM設(shè)備的基礎(chǔ)部分，所以維護(hù)能力得到了很大提高。此外，當(dāng)作為為了在對(duì)接的終端單元(L2/L3開關(guān))之間進(jìn)行連接而進(jìn)行的協(xié)商的結(jié)果，使得流控制功能有效時(shí)，必須要使暫停信號(hào)流過WDM/ADM設(shè)備的MAC處理。根據(jù)這種應(yīng)用，通過使得暫停信號(hào)能夠得到中繼，L2/L3開關(guān)之間的直接流控制成為了可能。
此外，通過在專用代碼(K28.5)后面的數(shù)據(jù)代碼中定義新值并且將傳輸線的質(zhì)量和狀態(tài)(光信號(hào)線的斷開等)通知給對(duì)接的終端單元(L2/L3開關(guān))，能夠?qū)崿F(xiàn)用于切換終端單元(L2/L3開關(guān))之間的路徑的冗余協(xié)議。
此外，通過使用控制信號(hào)來通知第三層終端單元(L3開關(guān))彼此的MTU(最大傳遞幀長度)，能夠?qū)崿F(xiàn)將作為協(xié)商結(jié)果的值中的較小者設(shè)置為兩個(gè)終端單元(L3開關(guān))的MTU值的應(yīng)用。
雖然本發(fā)明是通過參照為了舉例說明的目的而選擇的具體實(shí)施方式
來加以介紹的，但是顯而易見的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行多種改造，而不會(huì)超出本發(fā)明的基本思想和范圍。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)發(fā)送設(shè)備，在設(shè)置了以太網(wǎng)路徑的傳輸線兩端彼此對(duì)接布置；和分別與所述發(fā)送設(shè)備相連的多個(gè)終端單元，并且通過所述發(fā)送設(shè)備在所述終端單元之間進(jìn)行通信，其中各個(gè)所述發(fā)送設(shè)備均包括中繼構(gòu)件，該中繼構(gòu)件通過將由所述終端單元的接口傳遞過來的控制信號(hào)插入到所述發(fā)送設(shè)備之間的以太網(wǎng)幀中而不是使控制信號(hào)終止于所述發(fā)送設(shè)備來中繼通信，使所述控制信號(hào)穿過所述中繼構(gòu)件到達(dá)對(duì)接端終端單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，其中所述中繼構(gòu)件能夠通過允許中繼暫停信號(hào)而實(shí)現(xiàn)流控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，其中所述中繼構(gòu)件僅僅中繼所述控制信號(hào)當(dāng)中的在所述終端單元間進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商所需的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，其中各個(gè)發(fā)送設(shè)備都是具有多個(gè)與所述終端單元相接口的低速端接口和單個(gè)與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備相接口的高速端網(wǎng)絡(luò)接口并且對(duì)所述發(fā)送設(shè)備之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用的復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)器板，所述發(fā)送設(shè)備將所述終端單元的端口號(hào)映射在所述控制信號(hào)的指令組的未定義區(qū)域中，并且，在與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備傳遞所述控制信號(hào)期間，將所述指令組的未定義區(qū)域轉(zhuǎn)換成VLAN ID，以便使用以太網(wǎng)幀來設(shè)置所述終端單元之一與對(duì)接的發(fā)送設(shè)備的所述終端單元中的任何一個(gè)之間的路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，其中控制信號(hào)是所述終端單元定義的信號(hào)，用于在建立了所述終端單元之間的鏈路之后向?qū)拥慕K端單元通知終端單元之間的鏈路的質(zhì)量和狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，其中終端單元是第三層開關(guān)，所定義的控制信號(hào)包括最大傳遞幀長度，并且將作為第三層開關(guān)之間進(jìn)行的協(xié)商的結(jié)果的最大傳遞幀長度中的較小者設(shè)置為所述第三層開關(guān)之間的最大傳遞幀長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，其中將端口識(shí)別號(hào)插入到所述以太網(wǎng)幀的VLAN標(biāo)簽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行中繼的以太網(wǎng)
文檔編號(hào)H04J14/02GK101094075SQ200610142789
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者金子浩幸, 中本勝彥, 井出祥太郎, 鶴見修 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社