专利名称：同步网络的可编程部件及其管理方法
技术领域：
本发明涉及SDH或SONET电信网络部件和这种部件的管理方法。
每个电信网络可以视为一组通过电、光或无线连接的互联的网络部件(电子的和/或光的设备)。
电信网络的提供商乐意购买和安装一些灵活的设备，以更容易和更经济地满足用户对网络服务的要求。
另外，提供商更喜欢可以由网络管理系统完全和容易地进行管理的设备。
一般，电信设备是模块型的并且包括若干个板，每个板具有其自己的功能，设备的购买者还决定于其“配置”，即哪个和多少板是要进行安装的。例如，如果设备在开始时可能要能管理按155Mb/s的256SDH流，该设备包括依照这样的要求的适当数量的板。如果在若干年以后，要求改变了并需要例如管理按155Mb/s的16 SDH流和按622Mb/s的256 SDH流，则要去掉和丢弃一些板(由于这些板不再有用)并且插入一些满足新要求的新板。当然，这种情况是提供商不乐意的。
即使在不增加设备的通信业务管理容量的情况下需要重新配置网络，同样出现类似的问题。
本发明的目的是对于SDH或SONET型电信网络解决这样的问题。
这种问题的解决办法是由具有权利要求1描述的特征的网络部件提供的。
本发明的基本构思是使用通信协议的可编程型端口。
按照另外一个方面，本发明还涉及具有权利要求9描述的功能的管理网络部件的方法。
本发明的其他各个有利的特点描述在各个从属权利要求中。所有的权利要求试图形成本说明书的整体部分。
参照附图
，通过仅为非限制性解释例子的方式给出的详细描述，本发明肯定将变得清楚，并且图中表示出按照本发明的网络部件的非常简单的框图。
参照唯一的附图，安装按照本发明的网络部件NE用于SDH型电信网络，本发明的保密技术还可应用于网络部件和SONET型网络，实际上，由于是公知的，两种通信系统是非常相似的，下文，我们认为SDH和SONET网络完全类似的，并且替换着使用SDH/SONET符号。
网络部件NE设置多个用于SDH/SONET(STM-1、STM-4、STM-16、STS-1、STS-3、...)数据流的管理的接口I1、I2、I3，这些数据流在下文将称为“第一数据流”；在图中，输入接口I1-I、I2-I、I3-I和输出接口I1-O、I2-O、I3-O已经表示为连接到分别的连接线；在SDH/SONET(而且还包括ATM和IP)领域，始终以双向连接作为参考，即使在几乎全部情况下，仍然是通过两个物理的单向连接实现的。
该网络部件NE包括a)多个第一层端口PS，用于管理SDH/SONET数据流(VC12、VC11、VC4、VC3、VT1.5、VT6、...)，在下文这些将称为“第二流”；和b)交换系统SS，连接到接口I1、I2、I3并连接到第一层PS端口，并且进行安装，用于实现SDH/SONET流之间(在大多数情况下，第一和第二流两种情况下)的虚拟通路包的交换；对涉及的(VC12、VC11、VC4、VC3、VT1.5、VT6、...)管理流的分层次序，第一层PS的各个端口是单独可编程的；对涉及的要实现的交换，交换系统SS是可编程的。
术语“第一层端口”是表示属于第一ISO/OSI层的各通信协议的终端端口，在本发明的情况下，是SDH或SONET端口。
这种网络部件在相对于通常网络部件的应用点上表示出宽的灵活性。
按照本发明的特别优选的第一个实施例，交换系统SS包括用于SDH/SONET信号的交换矩阵MTX和第一内部连接L-O，连接MTX矩阵至第一层端口PS；另外，矩阵MTX包括第一交换装置SW1，装配用于接收第二流的虚拟通路包(virtual container)，以便产生具有类似于SDH/SONET帧结构(例如，STM-1或STM-4)的并且存在于接收的各虚拟通路包的复用中的第一内部信号，和在第一连接L-O上第一信号的发送；并且另外，至少对涉及的插入到第二数据流的虚拟通路包而言，矩阵MTX是可编程的。
以这种方式，各端口PS可以被放置在设备的各个板上，该设备与该板进行通信，该板一般通过例如串联型的简单连接L-O载有矩阵MTX。
在需要端口PS的某数量的情况下，这些端口可以不放在单个板上，可以提供端口PS的多个板和相应多个连接L-O。
在这样的第一实施例中，为了连接L-O的传送容量的较好开发，有利地提供第一SW1交换装置，根据第一信号的帧中接收的虚拟通路包的位置可编程。
在这个第一实施例中，有利地提供了网络部件NE的较高的灵活性，在交换系统SS中，通过第一连接L-O连接到第一交换装置SW1的第二交换装置SW2，并连接到第一层的端口PS，并且装配用于接收第一信号，并提取包含在其中的虚拟通路包，并发送这些虚拟通路包到第一层的各个PS端口，并且提供这样的第二交换装置，当涉及提取的虚拟通路包和第一层的各个端口之间的关联时是可编程的。
按照本发明的第二特别优选实施例，交换系统SS包括SDH/SONET信号的交换矩阵MTX和第二内部连接L-I，该连接连接第一层的各个PS端口到矩阵MTX；另外，矩阵MTX包括能通过第二连接L-I接收来自第一层端口PS的第二内部信号的第一交换装置SW1，第二内部信号具有类似于SDH/SONET帧(例如，STM-1或STM-4)的结构，并且存在于第二流的各虚拟通路包的复用中，并提取包含在其中的虚拟通路包，并且在该矩阵MTX内部发送它们进行进一步交换；并且再有，矩阵MTX对涉及第二流的虚拟通路包将实施的进一步交换是可编程的。
按这种方式，各个端口PS可以放在与板通信的设备的单独的板上，该板一般通过例如串联型的简单连接L-I载有矩阵MTX。
在需要某数量PS端口的情况下，这些端口可以不放在单个板上，可以提供端口PS的多个板和相应多个连接L-I。
在第二实施例的情况下，为了较高网络部件NE的灵活性，有利地提供第一SW1交换装置，该装置对涉及提取的虚拟通路包与第二流的虚拟通路包之间的关联而言是可编程的。
在这个第二实施例中，为了连接L-I的传送容量的较好开发，有利地在交换系统SS中提供通过第二连接L-I连接到第一SW1交换装置的第二交换装置SW2，并且连接到第一层的各个端口PS，并能从第一层的各个端口PS接收虚拟通路包，并且产生用于接收的虚拟通路包的复用的第二信号，并发送该第二信号到第一交换装置SW1，并且提供该第二交换装置SW2当涉及第二信号的帧中接收的虚拟通路包的位置时，是可编程的。
网络部件NE中的连接L-O和L-I是单向的，以便按独立的方式进行管理，相反，在SDH/SONET(还包括ATM和IP)领域中各个连接几乎都是双向的，并且因此连接L-O和L-I可能被处理为单一的双向连接。在这种情况下，第一优选实施例和第二优选实施例的特征可以进行组合。
按照本发明的网络部件NE还可以包括c)多个第二层端口PA，和d)连接到第一层的各个端口PS的一侧和到第二层的各个端口PA另外一侧的连接装置SW3，并且进行安装用于连接第一层的各个端口PS到第二层的各个端口PA。
第二层的各个端口是属于第二ISO/OSI层的通信协议终端端口；在本发明的情况下，ATM或IP端口；在ATM或IP端口模式下也可能提供可配置的各个端口。
各个端口PA的存在使网络部件NE更灵活，一般，每个PS端口对应一个PA端口。
如果网络部件NE是按在第二流能去掉/增加PDH封装这样的方式构成的，还可以获得进一步的灵活性；可以通过各PS端口或者通过各PA端口有利地进行这个任务；因此这些端口可以是可编程的，以实现除了该端口本身的标准功能外的这样的其它功能。
已经解释了如何通过具有可编程特性的网络部件实现许多功能，以便在按照本发明的网络部件中提供更多灵活性；以便使按照本发明的网络部件容易管理；可以通过网络管理系统实施这种编程方式来进行有利地安排。
按照另外一个方面，本发明涉及这样的网络部件的管理的方法。
按照本发明的网络部件的管理方法基本上包括编程由第一层的各PS端口管理的流的分层结构的步骤，和编程由交换系统SS实施的交换的步骤。
该方法还可以包括在矩阵MTX中编程的步骤，当涉及在矩阵MTX的输入端的虚拟通路包和在矩阵MTX的输出端的虚拟通路包两者，将对第二流的虚拟通路包实施交换。
在存在L-O连接的情况下，该方法可以包括编程第一交换装置SW1中第一信号中的虚拟通路包位置的步骤。
有利地是，该方法可以包括编程在第二交换装置SW2中由第一信号提取的虚拟通路包与第一层的各个PS端口之间关联的步骤。
在存在L-I连接的情况下，该方法可以包括编程在第二交换装置SW2中在第二信号的帧内的虚拟通路包位置的步骤。
有利地是，该方法可以包括编程在第一交换装置SW1中从第二信号提取的虚拟通路包与第二流的虚拟通路包之间关联的步骤。
另外，按照本发明的方法可以包括编程PDH封装/去封装并且由各(SDH或SONET)端口和由各(ATM或IP)端口管理的协议的步骤。
如上所述，由计算机程序全部或部分地实施按照本发明的方法是公共的，因此当节点由计算机实施时，这些程序将包含实施该方法的代码部分安装。这种计算机程序被认为是在本发明的范围内的。
整个计算机程序，或者一个或多个代码部分可以被装入计算机存储器装置(例如，CD-ROM、软盘、EPROM存储装置等)；这样的存储装置也认为是在本发明的范围内的。
下文，将考虑按照本发明的方法的重要软件方面。
当通过计算机程序实施时，用于管理网络部件的方法可以包括对装备端口属性的第一层的端口产生软件请求并且联系对第一层的端口的软件请求到第一层各个PS端口(物理的)之一，以及发送有关端口属性信息到第一层相关联的端口的步骤。
同样，可以提供对装备端口属性的第二层的端口产生软件请求，并且联系对第二层的端口的软件请求到第二层的各个(物理的)PA端口之一，并且发送有关端口属性信息到第二层相关联的端口的步骤。
用这种方法，提供商可以仅看到在网络中具有其操作功能的真正使用的各个物理端口，和在网络中具有其操作功能的未使用的端口，因此在网络中未使用的端口和未由网络开发的功能将被隐藏起来。
通过计算机程序按照预定算法可以有利地自动建立在第一和/或第二信号帧中的虚拟通路包位置，这些位置分别在内部连接L-O和L-I中传播，按这种方法，提供商并不执行这个任务，这个任务对物理管理基本上是无关紧要的。
但是，提供商必须经常重新配置网络，因此程序不断分配和去分配这些帧的时隙，在某个时间以后，可以出现分裂的各个帧，并因此即使自由时隙可用，程序不分配时隙给高容量信息流。
因此，有利地提供，通过操作员利用与管理计算机的程序的交互操作可以修改帧内部虚拟通路包的位置。
相反，这种取代引起与被取代的信息流相联系的“路径”的去交互。
当然，这对网络提供商是不方便的，因为路径的重复交互要求长的时间周期。
为了解决这个问题，本发明预知端口的软件要求，假设端口的名称是关联的，并且相关联各帧的各个内部位置和第二流的虚拟信道是由计算机程序按照属性规定的。与一个端口联系的流的移动仅修改属性值并且不修改管理实体，管理实体可能要求修改终止并产生具有新的特征的新的修改。
然后，我们指出按照本发明的网络部件由于其功能和可编程性是适合安装在SDH/SONET网络和ATM/IP网络之间的连接。
至此，即使我们已经描述了SDH和SONET网络，但是十分清楚，本发明也可以应用到其构成进步或将来有别于SDH和SONET网络的同步型网络。
权利要求
1.一种提供用于管理第一SDH/SONET流的具有多个接口(I1、I2、I3)的SDH/SONET电信网络部件，该网络部件包括a)多个第一层的端口(PS)，用于管理第二SDH/SONET流，所述第一层的各个端口(PS)对所涉及的被管理的流的分层结构是可独立编程的；和b)交换系统(SS)，连接到各个接口(I1、I2、I3)并连接到第一层的各个端口(PS)，安装实施SDH/SONET流之间的虚拟通路包的交换，所述交换系统(SS)对所涉及的要实现的交换是可编程的。
2.按照权利要求1的网络部件，其特征在于，所述交换系统(SS)包括用于交换SDH/SONET信号的矩阵(MTX)和第一内部连接(L-O)，该连接将矩阵(MTX)连接到第一层的各个端口(PS)，矩阵(MTX)包括第一交换装置(SW1)，安装用于接收所述第二流的虚拟通路包，产生具有类似于SDH/SONET帧的帧结构和存在于所述接收的虚拟通路包的复用中的第一内部信号，并且发送所述第一信号到所述第一连接(L-O)；和所述矩阵(MTX)至少对所涉及的各个虚拟通路包是可编程的，以便插入所述第二流。
3.按照权利要求2的网络部件，其特征在于，所述第一交换装置(SW1)对所涉及的所述第一信号帧中接收的所述各个虚拟通路包的位置是可编程的。
4.按照权利要求3的网络部件，其特征在于，包括第二交换装置(SW2)，通过所述第一连接(L-O)连接到第一交换装置(SW1)和连接到所述第一层的各个端口(PS)，并且安装用于接收所述第一信号，提取其中包含的虚拟通路包，并发送它们到所述第一层的各个端口(PS)，其中所述第二交换装置(SW2)对所涉及的提取的各个虚拟通路包和第一层的各个端口(PS)之间的关联是可编程的。
5.按照权利要求1的网络部件，其特征在于，所述交换系统(SS)包括用于交换SDH/SONET信号的矩阵(MTX)和连接第一层的各个端口(PS)到矩阵(MTX)的第二内部连接(L-I)；矩阵(MTX)包括第一交换装置(SW1)，安装用于通过所述第二连接(L-I)从所述第一层的各个端口(PS)接收第二内部信号，该第二内部信号具有类似于SDH/SONET帧结构的帧结构并存在于所述第二流的各个虚拟通路包的复用中，提取包含在其中的虚拟通路包，并且为了进一步在所述矩阵(MTX)内进行交换对这些包进行发送；和所述矩阵(MTX)对所涉及的所述第二流的所述虚拟通路包进一步实施交换是可编程的。
6.按照权利要求5的网络部件，其特征在于，第一交换装置(SW1)关于提取的虚拟通路包与所述第二流的虚拟通路包的关联是可编程的。
7.按照权利要求6的网络部件，其特征在于，还包括第二交换装置(SW2)，通过所述第二连接(L-I)连接到第一交换装置(SW1)，并且连接到所述第一层的各个端口(PS)，并且安装用于从所述第一层的各个端口(PS)接收虚拟通路包，产生用于接收的所述虚拟通路包的复用的所述第二信号，并发送所述第二信号到所述第一交换装置(SW1)，其中所述第二交换装置(SW2)关于所述第二信号的帧中接收的所述虚拟通路包的位置是可编程的。
8.按照在先各权利要求的任何一个的网络部件，其特征在于还包括c)多个第二层的端口(PA)，和d)连接装置(SW3)，连接在第一层的各个端口(PS)的一侧和连接在第二层的端口(PA)的另一侧，并且安装用于连接第一层的各个端口(PS)到第二层的端口(PA)。
9.按照在先各权利要求的任何一个的管理网络部件的方法，包括编程由第一层的各个端口(PS)管理的所述流的分层结构的步骤和编程由交换系统(SS)实施的交换的步骤。
10.按照权利要求9的方法，还包括在矩阵(MTX)内实现的对第二流的虚拟通路包的交换编程的步骤。
11.按照权利要求10的方法，还包括在第一交换装置(SW1)内编程第一信号的帧中的虚拟通路包位置的步骤。
12.按照权利要求11的方法，还包括在第二交换装置(SW2)内编程提取的虚拟通路包与第一层的各个端口(PS)之间的关联的步骤。
13.按照权利要求10的方法，还包括在第二交换装置(SW2)内编程第二信号的帧中的虚拟通路包位置的步骤。
14.按照权利要求13的方法，还包括在第一交换装置(SW1)内编程提取的虚拟通路包与第二流的虚拟通路包之间的关联的步骤。
全文摘要
本发明涉及SDH或SONET电信网络部件和这种部件的管理方法。公开的一种SDH或SONET电信网络部件(NE)，提供用于管理第一SDH或SONET流的多个接口(I1、I2、I3)，包括a)用于管理第二SDH或SONET流的多个第一层的端口(PS)，其中端口(PS)对被管理的流的分层结构是单独可编程的，和b)连接到接口(I1、I2、I3)和连接到各个端口(PS)的交换系统(SS)，以便实现SDH或SONET流之间的虚拟通路包的交换，其中交换系统(SS)对所涉及的实施的交换是可编程的。
文档编号H04J3/16GK1400773SQ0212741
公开日2003年3月5日 申请日期2002年7月31日 优先权日2001年7月31日
发明者吉欧樊尼·藏兰多, 皮特罗·格兰迪, 里维亚·史维泽 申请人:阿尔卡塔尔公司