專利名稱：用于分組保護交換的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無線電鏈路上傳輸?shù)姆纸M的保護交換。
背景技術(shù)：
保護交換在無線電通信中廣為人知。在通常的術(shù)語中，保護交換是在通信網(wǎng)絡(luò)中使用的機制，以在從網(wǎng)絡(luò)的一端向另一端發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)中涉及的網(wǎng)絡(luò)元件或者鏈路失效或者故障的情況下確保連通性。廣泛使用的保護方案之一典型地包括使用主信道和保護信道。近來，已經(jīng)開發(fā)了技術(shù)以便在無線電鏈路上傳輸分組。這種類型的傳輸也要求保護機制。已知的在無線電鏈路上用于分組的保護交換的技術(shù)通?；?+1線性保護交換架構(gòu)或者1:1線性保護交換架構(gòu)而利用無線電鏈路的兩個無線電信道。當(dāng)要被保護的信號是分組流時一一種在移動回程網(wǎng)絡(luò)中變得越來越頻繁的情形一這些保護交換架構(gòu)以下列方式被使用在1+1情況下，發(fā)送側(cè)的分組流被重新產(chǎn)生(拷貝)以生成與原始流相同的第二流，這兩個流通過兩個信道傳輸，一個通過主信道或者工作信道，另一個通過保護信道(這些信道也可以被稱為傳送實體)。在接收側(cè)，既沒有經(jīng)歷缺陷狀態(tài)又沒有經(jīng)歷一種被認為較不重要的缺陷狀態(tài)(信號降級或者信號故障)，因而比另一個流呈現(xiàn)出更好的質(zhì)量的、從傳送實體接收的被保護的流，被選擇并在接收接口被設(shè)為可用。在1:1情況下，發(fā)送側(cè)的分組流僅饋送工作中的傳送實體來傳輸。保護傳送實體則維持在待機狀態(tài)，并僅在有需要的情況下，當(dāng)工作中的傳送實體經(jīng)歷缺陷狀態(tài)時使用。在接收側(cè)，如果檢測到工作中的傳送實體正在經(jīng)歷比保護傳送實體更差的缺陷狀態(tài)(信號降級或者信號故障)，發(fā)送側(cè)的分組流被交換到保護傳送實體。在1 1情況下，需要發(fā)送側(cè)和接收側(cè)之間具有協(xié)調(diào)方案來選擇同樣的傳送實體。這里的術(shù)語未受保護的要根據(jù)情形被理解為指分組或者分組流，其意思是在無線電鏈路上傳輸而不需要保護由此類分組或者流承載的數(shù)據(jù)。然而，在上面兩個例子描述的技術(shù)中，不可能不考慮保護交換的狀態(tài)而傳送未受保護的分組流，因為一在1+1情況下，僅使用兩個傳送實體來傳送受保護的流；以及一在1:1情況下，通常并不用來傳送受保護的流的保護傳送實體原則上可以被用來承載未受保護的流；然而在將受保護的流的傳輸交換到保護傳送實體的情況下(可能出現(xiàn)在工作中的傳送實體經(jīng)歷缺陷狀態(tài)時)，未受保護的流沒有被傳輸，因而丟失。

發(fā)明內(nèi)容
上文記載的技術(shù)因此沒有最佳地利用無線電資源。發(fā)明人找到一種解決方案以使得允許要在無線電鏈路上承載的受保護的分組流和未受保護的分組流都實現(xiàn)了如下文所述的針對分組的選擇性的無線電保護方案。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種用于在無線電通信鏈路上傳輸分組的方法，其中使用至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路來遞送分組流，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組，該方法包括以下步驟一基于對應(yīng)于分組的至少一個參數(shù)將至少一個標(biāo)識標(biāo)記分配給受保護的分組；一根據(jù)第一受保護的分組重新產(chǎn)生與所述第一受保護的分組基本上相同的第二受保護的分組；一在所述第一無線電鏈路上發(fā)送所述第一受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二受保護的分組；一在所述第一無線電鏈路上發(fā)送第一未受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二未受保護的分組。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述方法在接收側(cè)還包括如下步驟a-從所述第一無線電鏈路中提取所述第一受保護的分組，以及從所述第二無線電鏈路中提取所述第二受保護的分組；b_將提取的所述第一受保護的分組和提取的所述第二受保護的分組存儲在緩沖器中；C-通過所述第一受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述第一受保護的分組，以及通過所述基本上相同的第二受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述基本上相同的第二受保護的分組；d-從所述第一受保護的分組和所述第二受保護的分組之間選擇一個受保護的分組；e-從所述第一無線電鏈路中提取所述第一未受保護的分組，以及從所述第二無線電鏈路中提取所述第二未受保護的分組；f-構(gòu)造包括在步驟d中選擇的受保護的分組和從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路之一中提取的未受保護的分組的結(jié)合的分組流；以及一構(gòu)造包括從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路中的另一個中提取的未受保護的分組的分組流。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，提供一種用于在無線電通信鏈路上發(fā)送分組的發(fā)送器，使用配置用于遞送分組流的至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組，所述發(fā)送器包括分組標(biāo)記器，其用于基于與受保護的分組相對應(yīng)的至少一個參數(shù)，將至少一個標(biāo)識標(biāo)記分配給該分組；用于根據(jù)第一受保護的分組重新產(chǎn)生與所述第一受保護的分組基本上相同的第二受保護的分組的裝置；所述發(fā)送器被配置用于在所述第一無線電鏈路上發(fā)送所述第一受保護的分組，和在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二受保護的分組，以及在所述第一無線電鏈路上發(fā)送第一未受保護的分組，和在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二未受保護的分組。根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，提供一種用于從至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路中接收分組流的接收器，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組，所述接收器被配置用于a-在所述第一無線電鏈路上接收第一受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路
5上接收與所述第一受保護的分組基本相同的第二受保護的分組；b-從所述第一無線電鏈路中接收第一未受保護的分組，以及從所述第二無線電鏈路中接收第二未受保護的分組；C-通過所述第一受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述第一受保護的分組，以及通過所述基本上相同的第二受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述基本上相同的第二受保護的分組；d-從所述第一受保護的分組和所述第二受保護的分組之間選擇一個受保護的分組；e-構(gòu)造包括在步驟d中選擇的受保護的分組和從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路之一中提取的未受保護的分組的結(jié)合的分組流；以及f-構(gòu)造包括從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路中的另一個中提取的未受保護的分組的分組流。本發(fā)明的這些以及進一步的特征和益處將借助于附圖在下文的說明書和權(quán)利要求中更加詳細地描述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置用于在發(fā)送側(cè)執(zhí)行保護交換的發(fā)送器的示意性示例表示。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置用于在接收側(cè)執(zhí)行保護交換的接收器的示意性示例表示。
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置用于在發(fā)送側(cè)執(zhí)行保護交換的發(fā)送器1的示意性示例表示。注意到只示出了與理解當(dāng)前的描述相關(guān)的發(fā)送器的部件。第一分組流10-a包括受保護的分組11和未受保護的分組12。為了更好地說明， 受保護的分組還由加號(+)來表示。第二分組流 ο-b包括未受保護的分組16。假定該第一分組流10-a在工作(主)信道TEl上承載，第二分組流10_b在保護 (備用)信道TE2上承載。這些信道這里被稱為傳送實體。注意到工作傳送實體和保護傳送實體都被配置用于承載受保護的和未受保護的分組流。在本發(fā)明的實施例中，受保護的分組可以在這兩個傳送實體的任何一個中傳送。 然而，在一個傳送實體上傳送的未受保護的分組只能在同樣的傳送實體上傳輸。這意味著例如工作中的傳送實體TEl上的未受保護的分組12是在該同樣的傳送實體上傳輸，而不被饋送至保護傳送實體TE2。同樣的，工作中的傳送實體TE2上的未受保護的分組16在該同樣的傳送實體上傳輸，而不被饋送至工作中的傳送實體TE1。傳送實體TEl和TE2上的信號降級或者任何故障狀態(tài)都會影響未受保護的分組12或者16，例如導(dǎo)致這些分組丟失。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，在受保護的分組被饋送到傳送實體中之前，為它們分配標(biāo)識標(biāo)記。這個過程在標(biāo)識標(biāo)記器單元13中執(zhí)行。該標(biāo)識標(biāo)記是用來標(biāo)識受保護的分組11的對應(yīng)于具體的受保護的分組的參數(shù)。優(yōu)選的，該標(biāo)識標(biāo)記包括序列順序號或者時間戳，任何一個都可以根據(jù)它們在流中的順序而用于標(biāo)識分組。備選地或者附加地，標(biāo)識標(biāo)記可以包含校驗碼以使得能夠在接收側(cè)執(zhí)行錯誤檢測，除非該分組已經(jīng)包含該校驗碼，例如以太網(wǎng)幀中的循環(huán)冗余校驗(CRC)。另外，分組流可以通過建立分組自身的域的類型和數(shù)目來標(biāo)識，或者，在具有相同結(jié)構(gòu)的分組的情況下，通過一些具體域的值來標(biāo)識。例如，在以太網(wǎng)幀的情況下，添加VLAN 標(biāo)簽的幀的流可以由特定的標(biāo)記器來標(biāo)識，未添加標(biāo)簽的幀的流可以由另一標(biāo)記器來標(biāo)記。此外，關(guān)于添加VLAN標(biāo)簽的幀的流，這些幀的不同的流可以進一步使用VLAN ID作為標(biāo)識符來標(biāo)識。以這種方式，標(biāo)識標(biāo)記可以包括各種標(biāo)識級別。一旦標(biāo)識標(biāo)記分配給受保護的分組11，將分組流(受保護的和未受保護的)饋送至選擇性鏡像單元14。該選擇性鏡像單元從未受保護的分組12中檢測受保護的分組11，并重新產(chǎn)生與接收到的受保護的分組11基本上相同的受保護的分組的新的流(即，生成接收到的受保護的分組的流的拷貝)。重新產(chǎn)生的流的受保護的分組也承載標(biāo)識標(biāo)記。重新產(chǎn)生的分組的標(biāo)識標(biāo)記可以與為拷貝的分組的標(biāo)識標(biāo)記完全相同(例如相同的比特序列，比如兩者都是101001)，或者其是與原始分組的標(biāo)識標(biāo)記具有某些對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)識標(biāo)記(例如相反的比特序列，比如一個是101001而另一個是010110)。選擇性鏡像單元14從第一輸出中輸出受保護的分組15-a和未受保護的分組12 的流。從圖1可以看出，受保護的分組承載標(biāo)識標(biāo)記，其在圖中用數(shù)字1+，2+，3+，4+來示出。 該圖中還以示例性方式示出以從1到4的順序輸出分組，其可以表示對應(yīng)的流中的分組序列。示出的未受保護的分組沒有標(biāo)識標(biāo)記，因為它們不需要這樣的標(biāo)識。得到的流在輸出鏈路A(其對應(yīng)于工作中的傳送實體TEl)上被發(fā)送用于傳輸。選擇性鏡像單元14還從第二輸出中輸出被輸入到加法器17中的重新產(chǎn)生的受保護的分組的流15-b。加法器17也接收未受保護的分組16的流，并輸出流15-b的受保護的分組18和未受保護的分組16的結(jié)合。這里也示出受保護的流承載標(biāo)識標(biāo)記，其在圖中用數(shù)字1+，2+示出。得到的流在輸出鏈路B (其對應(yīng)于保護傳送實體TE2)上被發(fā)送用于傳輸。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的配置用于在接收側(cè)執(zhí)行保護交換的接收器2的示意性示例表示。在該圖中，類似的部件分配了類似的標(biāo)號。從工作中的傳送實體TEl和保護傳送實體TE2中接收分組流。將工作中的傳送實體TEl上的分組流輸入到分組提取器21中，在其中提取出受保護的分組并將其保持在緩沖器(未示出)中。類似的，將保護傳送實體TE2上的分組流輸入到分組提取器22中，在其中提取出受保護的分組并將其保持在緩沖器(未示出)中。分組提取器21在第一輸出端口21^處輸出提取的受保護的分組流1+，2+，3+，4+， 其被輸入到分組校驗器單元23。類似的，分組提取器22在第一輸出端口 22-a處輸出提取的受保護的分組流1+，2+，3+，4+，其被輸入到相同的分組校驗器單元23。在分組校驗器單元23處，對于其中出現(xiàn)的任何缺陷，校驗并比較從工作中的傳送實體TEl和保護傳送實體TE2接收的、具有相同的標(biāo)識標(biāo)記(例如相同的序列數(shù)字或者時間戳并屬于相同的流)的受保護的分組。由于具有相同標(biāo)識標(biāo)記的任何兩個分組應(yīng)當(dāng)相同，所以如果在這兩個分組中的一個檢測到錯誤，則丟棄有缺陷的分組并保留無缺陷的分組。
在分組的標(biāo)識標(biāo)記中使用定序還允許檢測在傳送實體上已經(jīng)丟失的分組，這時保留在另一個傳送實體上接收的唯一的另一個分組(與丟失的分組相同)。如果從工作中的傳送實體TEl接收的分組和從保護傳送實體TE2接收的分組都沒有缺陷，則保留這兩個分組中的一個，例如保留從工作中的傳送實體TEl接收的分組，丟棄
另一個。如果從工作中的傳送實體接收的分組和從保護傳送實體接收的分組都有缺陷，則不保留分組。當(dāng)工作中的傳送實體TEl和保護傳送實體TE2都經(jīng)歷信號降級狀態(tài)時可能出現(xiàn)這種情況。當(dāng)工作中的傳送實體和保護傳送實體經(jīng)歷信號故障狀態(tài)時，分組被丟棄，因而不會發(fā)生任何保護。上面提到的接收側(cè)的兩個緩沖器也可以用來在無線電鏈路上吸收分組的差分延時，并使來自保護傳送實體TE2的受保護的分組流和來自工作中的傳送實體TEl的受保護的分組流保持對準(zhǔn)。這樣，由于沒有屬于受保護的流的分組的丟失，所以實現(xiàn)了以無損失的方式選擇保留的分組，因而獲得了受保護的流的無損失的交換。緩沖和錯誤校驗之后保留的分組流隨后從校驗器單元23輸出到加法器M的第一輸入24-a。另一方面，分組提取器21還提取從工作中的傳送實體TEl中接收的未受保護的分組12，分組提取器22還提取從保護傳送實體TE2中接收的未受保護的分組16。將從分組提取器21中輸出的未受保護的分組12輸入到加法器M的第二輸入 24-b中，在其中未受保護的分組與在加法器M的第一輸入處接收的受保護的分組相結(jié)合。加法器因此重新構(gòu)造在發(fā)送側(cè)的工作中的傳送實體TEl (圖1)的輸入端口處呈現(xiàn)的、 基本上相同的分組流(除非一個或者多個分組丟失)。在圖2中用參考標(biāo)號10-a示出了重新構(gòu)造的流，其包括用加號(+)來進一步區(qū)分的受保護的分組11和未受保護的分組12。另一方面，從分組提取器22中輸出未受保護的分組16，并由此構(gòu)成了與在發(fā)送側(cè)的保護傳送實體TE2(圖1)的輸入端口處呈現(xiàn)的未受保護的分組的流相似的未受保護的分組的流10-b。假定A是在工作中的傳送實體中饋送的未受保護的流12的吞吐量，B是在工作中的傳送實體中饋送的受保護的流11的吞吐量，C是在保護傳送實體中饋送的未受保護的流的吞吐量，以及D是分配給受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記所需的額外吞吐量，則可以通過具有至少A+B+D帶寬的無線電信道來實現(xiàn)工作中的傳送實體，而可以通過具有至少C+B+D帶寬的無線電信道來實現(xiàn)保護傳送實體。以這種方式，為無線電鏈路提供了有效的分組交換架構(gòu)，其也允許傳送未受保護的流，從而顯著優(yōu)化了可用的無線電帶寬的使用。本發(fā)明還允許能利用在流類型的選擇上的靈活性的優(yōu)勢來保護并由此提供更好的無線電帶寬的管理。例如標(biāo)識標(biāo)記器13、選擇性鏡像單元14、加法器17和24、分組提取器21和22以及分組校驗器單元23的元件可以包括塊，其可以是硬件設(shè)備，軟件模塊或者硬件設(shè)備和軟件模塊的結(jié)合，其使用為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，并包括例如專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和/或微處理器的裝置，以及在優(yōu)選實施例中，通過或者結(jié)合例如超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)或者C編程語言的軟件程序來使用。從而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍延及這樣的程序以及此外其中具有信息的計算機可讀裝置，這樣的計算機可讀存儲裝置包含當(dāng)該程序運行在計算機、ASIC、FPGA或者微處理器中時，用于實現(xiàn)方法的一個或多個步驟的程序代碼裝置。 也要注意到如上所述以及在對應(yīng)的權(quán)利要求中所引用的本發(fā)明的方法的步驟的順序并不限于所呈現(xiàn)和描述的順序，其可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下有所變化。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線電通信鏈路上傳輸分組的方法，其中使用至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路來遞送分組流，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組，所述方法包括以下步驟一基于與受保護的分組相對應(yīng)的至少一個參數(shù)將至少一個標(biāo)識標(biāo)記分配給所述受保護的分組；一根據(jù)第一受保護的分組重新產(chǎn)生與所述第一受保護的分組基本上相同的第二受保護的分組；一在所述第一無線電鏈路上發(fā)送所述第一受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二受保護的分組；一在所述第一無線電鏈路上發(fā)送第一未受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二未受保護的分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在接收處還包括如下步驟a-從所述第一無線電鏈路中提取所述第一受保護的分組，以及從所述第二無線電鏈路中提取所述第二受保護的分組；b_將提取的所述第一受保護的分組和提取的所述第二受保護的分組存儲在緩沖器中；C"通過所述第一受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述第一受保護的分組，以及通過所述基本上相同的第二受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述基本上相同的第二受保護的分組；d-從所述第一受保護的分組和所述第二受保護的分組之間選擇一個受保護的分組； e-從所述第一無線電鏈路中提取所述第一未受保護的分組，以及從所述第二無線電鏈路中提取所述第二未受保護的分組；f_構(gòu)造包括在步驟d中選擇的受保護的分組和從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路之一中提取的未受保護的分組的結(jié)合的分組流；以及g_構(gòu)造包括從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路中的另一個中提取的未受保護的分組的分組流。
3.一種用于在無線電通信鏈路上發(fā)送分組的發(fā)送器，其使用配置用于遞送分組流的至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組， 所述發(fā)送器包括分組標(biāo)記器，其用于基于與受保護的分組相對應(yīng)的至少一個參數(shù)，將至少一個標(biāo)識標(biāo)記分配給所述受保護的分組；用于根據(jù)第一受保護的分組重新產(chǎn)生與所述第一受保護的分組基本上相同的第二受保護的分組的裝置；所述發(fā)送器被配置用于在所述第一無線電鏈路上發(fā)送所述第一受保護的分組，和在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二受保護的分組，以及用于在所述第一無線電鏈路上發(fā)送第一未受保護的分組，和在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二未受保護的分組。
4.一種用于從至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路中接收分組流的接收器，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組，所述接收器被配置用于a-在所述第一無線電鏈路上接收第一受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上接收與所述第一受保護的分組基本上相同的第二受保護的分組；b_從所述第一無線電鏈路中接收第一未受保護的分組，以及從所述第二無線電鏈路中接收第二未受保護的分組；C"通過所述第一受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述第一受保護的分組，以及通過所述基本上相同的第二受保護的分組的標(biāo)識標(biāo)記來標(biāo)識所述基本上相同的第二受保護的分組；d-從所述第一受保護的分組和所述第二受保護的分組之間選擇一個受保護的分組； e-構(gòu)造包括在步驟d中選擇的受保護的分組和從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路之一中提取的未受保護的分組的結(jié)合的分組流；以及f_構(gòu)造包括從所述第一無線電鏈路或者所述第二無線電鏈路中的另一個中提取的未受保護的分組的分組流。
5.一種計算機程序產(chǎn)品，用于當(dāng)所述程序運行在計算機、ASIC、FPGA或者微處理器上時，執(zhí)行權(quán)利要求1的方法的步驟。
6.一種其中具有信息的計算機可讀存儲裝置，所述計算機可讀存儲裝置包含用于當(dāng)程序運行在計算機、ASIC、FPGA或者微處理器上時，執(zhí)行權(quán)利要求1的方法的步驟的程序代碼
全文摘要
一種在無線電通信鏈路上傳輸分組的方法、發(fā)送器和接收器，其中使用至少第一無線電鏈路和第二無線電鏈路來遞送分組流，所述分組流包含受保護的分組和未受保護的分組，該方法包括以下步驟基于與分組相對應(yīng)的至少一個參數(shù)將至少一個標(biāo)識標(biāo)記分配給受保護的分組；根據(jù)第一受保護的分組重新產(chǎn)生與所述第一受保護的分組基本上相同的第二受保護的分組；在所述第一無線電鏈路上發(fā)送所述第一受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上發(fā)送所述第二受保護的分組；在所述第一無線電鏈路上發(fā)送第一未受保護的分組，以及在所述第二無線電鏈路上發(fā)送第二未受保護的分組。
文檔編號H04L1/22GK102292930SQ200980155494
公開日2011年12月21日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者G·加里亞尼, G·巴扎格希, G·德布拉西奧 申請人:阿爾卡特朗訊