专利名称：通过传输sdh/sonet网传输以太网帧的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别是涉及用于通过传输SDH/SONET网传输以太网帧的方法和网络单元。
背景技术：
众所周知，由以太网装置产生的业务的特征在于不连续性，即存在或多或少以太网分组固定发送速率的周期和在已接收以太网帧和下一帧之间提供相当长的时间周期。这种不稳定/不固定的业务通常称为“脉冲串”。相反，SDH或SONET业务的特征在于固定的发送/接收速率。换句话说，传输SDH/SONET网的任何网络单元发送具有规则和固定速率的相应帧。而且，以太网帧不具有固定长度/大小，而只有最大长度(1518字节)。
很容易理解这些区别将会导致具有不同本质/特性的两种技术非常难以接合。
上述问题已经可以获得的解决方案允许将以太网帧映射成SDH/SONET虚容器，作为透明的支路(tributary)；所有的输入比特传输到具有相关定时信息(在接收端用于恢复正确比特率的频率)的输出接口。在SDH/SONET有效负荷内，已接收的以太网帧和下一帧之间的停滞时间(dead time)也被映射。
通过SDH/SONET传输网传输以太网帧的一般问题目前通过SDH/SONET虚拟级联解决。以太网帧传输根据下面的主要步骤执行一帧的字节分配在所有可用的SDH/SONET虚容器中，即第一帧字节映射到第一VC，第二帧字节映射到第二VC等等；由于SDH/SONET虚容器可以遵循不同路径的事实，在结束点，虚容器应当被重新调整；以太网帧的字节从重新调整的虚容器中提取，最后此帧被重新组装。
上述的已知过程具有下列主要的缺点在一个SDH(或)SONET虚容器出现故障的情况下，以太网业务则完全丢失；这是将以太网帧的内容分配到所有虚容器的结果，如上所述。此外，一个基本管道(单个虚容器)的故障将导致整个管道(所有虚容器的级联)的故障。
发明内容
鉴于上述的问题，本发明总的目的在于以有效的方式克服这些问题。
本发明的主要范围是提供一种通过传输SDH/SONET网经分组级联用于增强传输以太网帧业务的方法和装置。
本发明的上述和其它目的分别通过根据权利要求1和4的方法和网络单元实现。本发明其它有利的特征在相应的从属权利要求中陈述。所有的权利要求都是本发明说明书的整体部分。
所建议的解决方案的基本想法是将以太网帧的传输分配给单个虚容器。这意味着不同的虚容器同时传输不同的帧(需要进一步强调的是通过虚拟级联，所有的虚容器同时传输同一帧)。
独立的基本管道组成管道，每个管道传输分配给完整管道的一个子组的以太网帧；通过虚拟级联，每帧由完整的管道传输。
这种级联已经称为分组级联。
本发明通过在SDH/SONET网提供的一种新的层/网络操作，以便管理通过SDH/SONET网的以太网业务传输；这种新的层/网络以这种方式使用SDH/SONET网络资源，即参照具体类型的传输，优化所提供的服务和性能。这种新层已经在本中请同一申请人的前一专利申请(EP02290445.2)中完全公开和请求保护了。这里并入它的内容作为参考。
考虑到参照附图阅读下文的详细描述，本发明将变得更清楚，其中图1表示VPN和相关电路的结构并相应于EP02290445.2的图1；图2表示包括四个虚容器的管道；和图3表示两个功能方框图，即将以太网帧插入虚容器和从虚容器中提取以太网帧。
具体实施例方式
如上所述，本发明在一种称为NETS(即，通过SDH/SONET的以太网传输网)的层/网络中操作，并在EP02290445.2中公开，这里并入它作为参考。NETS包括以下列出的基本单元，用于更好地理解本发明。
NETS模型包括五个基本单元接入点、链路、电路、管道和路径。接入点(AP)是在SDH/SONET网边界的以太网接口；它是以太网业务可以接入/离开SDH/SONET网的点。图1描述了包括六个网络单元(NE)的网络的一种简单例子，每个网络单元具有一个接入点；当然，一个网络单元可以容纳一个以上的接入点。
一对以太网接入点定义一个点对点连接；这种连接叫做链路。例如，参照图1，一对AP#0&AP#1识别一条链路，一对AP#2&AP#5定义另一条链路等等。
SDH/SONET网应当允许通过不同的路由连接两个接入点(即，实现一条链路)；每条路由称为电路。电路通过管道级联获得，应当被认为是N个管道的一系列连接。
这一回，连接两个接入点的每个电路/路由可以分成一系列更小的部分；每个部分称为管道。
基本管道是连接两个网络单元的虚容器；它叫做路径。
图2描述一管道连接接入点AP#0和AP#1(分别在NE#0和NE#1)，该管道包括四个虚容器，即VC-X#1到VC-X#4。例如，管道的VC可以是VC-4或VC-12(请注意图2的管道并不完全对应于图1的管道)。
在NE#0，通过AP#0输入的以太网帧存储在队列缓冲器QIN中；考虑标记为A、B、C、D、E等等的一系列帧(未示出)。
输入的以太网帧队列缓冲器QIN输出到帧分派器FD，将帧分配给每个虚容器。例如，帧A分配给VC-X#1，帧B分配给VC-X#2，帧C分配给VC-X#3和帧D分配给VC-X#4。在这种分配操作期间，一系列标记/编号附加给每一帧。
管道的每个虚容器(VC-X#1到VC-X#4)将分配的以太网帧传输到终端网络单元NE#1，但是由于不同的虚容器沿不同路径同时传输不同帧的事实，在终点，已接收的帧必须重新排序以获得原始序列。这种重新排序在帧重新排序模块(FR)利用在NE#0附加的标记/编号进行。
因此在终端网络单元NE#1，提供帧重新排序模块FR用于以正确的方式重新安排已接收帧的顺序。帧重新排序模块的输出馈送到输出帧缓冲器QOUT。例如，我们考虑在终点接收的帧顺序为B、D、A和C。在这种情况下，只有在收到帧A以后，帧A和B才能存入要发射的输出帧队列缓冲器QOUT中。类似的，只有在收到帧C以后，帧C和D才能存入要发射的同一队列中作为输出。
在发射端(NE#0)，输入帧队列的下一帧将分配给四个虚容器的一个。例如它应当分配给已经完成当前分配的帧的传输的第一VC。为随后输入的以太网帧执行相同的处理，以便由相应可用的VC传输。在接收端，已接收帧被重新排序并存储在输出帧队列缓冲器QOUT中，以通过接入点AP#1输出。
在上例中，分配帧到VC的标准非常简单帧分配给第一个可用的VC。显然，可以使用更复杂和有效的标准。应当注意分配标准并不影响这种新型级联的基本想法。
有利的是，根据本发明(参见图3)，在虚容器故障的情况下(例如VC-X#4)，它可以从管道中去除，剩余的虚容器(VC-X#1、VC-X#2和VC-X#3)用减少的资源执行分组级联。
因此，一个基本管道的故障并不会导致业务的完全丢失，而只是带宽降低。
以下是如何去除故障虚容器的举例描述。
图3以更详细的方式描述图2的管道，表示两个功能方框图，即将以太网帧插入虚容器和从虚容器中提取以太网帧。这些方框分别称为路径信源PSO和路径信宿PSK。网络单元NE#0方框“L”下标代表左；类似地，网络单元NE#1方框“R”下标代表右。
考虑在VC-X#4LR出现故障的例子(即，从NE#0到NE#1)。路径信宿PSK#4R检测到故障，因为它没有收到任何帧，并通过通信信道COM将相关故障信息提供给路径信源PSO#4R；以太网帧通过VC-X#4RL传输被禁止，只有状态信息通过VC-X#4RL自身转发到路径信宿PSK#4L。
故障信息由路径信宿PSK#4L接收并转发到路径信源PSO#4R，它禁止以太网帧的传输；此时VC-X#4在两个方向完全禁止，这种状况继续直到故障检测消失。
在上述的例子中，管道大小动态改变以便从故障中恢复。在没有故障时也可以执行管道大小的动态改变以增加/减少管道容量；此特征由已经描述的同一通信信道执行，而不会丢失任何以太网帧。
通信信道的管理，用于动态改变管道大小，不在此申请中进一步描述了。
如上所述，本发明产生两个主要的优点- 在一个虚容器出现故障的情况下，带宽减少，但业务没有完全丢失；和- 管道大小的动态改变而没有任何业务丢失。
因此，已经表示和描述了完成所有目的和优点的新方法和新网络。但是在考虑说明书和公开优选实施方式的附图以后，对于本领域技术人员来说，本发明的许多变化、改变、变型和其它用途和应用将变得更加明显。并没有偏离本发明精神和范围的所有变化、改变、变型和其它用途和应用被认为仅由所附权利要求所限定的本发明所覆盖。
权利要求
1.一种用于通过管道从发送点(AP#0)向接收点(AP#1)经至少一个SDH/SONET网传输以太网信号的方法，至少一个SDH/SONET网包括网络单元或节点(NE#0、NE#1…NE#5)，连接网络单元和SDH/SONET虚容器(VC-X#)的光纤连接，传输通过SDH/SONET网物理层的新层管理，新层包括接入点(AP#)，接入点对的链路和电路，即可能的路由，用于连接一对接入点，所述方法的特征在于该方法包括在发送点(AP#0)，通过接入点(AP#0)接收要传输的以太网帧；将以太网帧映射到单个虚容器(VC-X#)，因此以太网帧的传输由单个虚容器(VC)执行；将标记/编号分配给每个帧；和在接收点(AP#1)，根据分配的序列标记/编号重新排序(FR)已接收帧和通过接入点(AP#1)输出。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括在发送点(AP#0)，将要传输的以太网帧存入输入帧队列缓冲器(QIN)的步骤，和在接收点(AP#1)，将已接收的以太网帧存入输出帧队列缓冲器(QOUT)的步骤。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在虚容器(VC-X#4LR)出现故障的情况下，将故障信息传送(COM，VC-X#4RL)到发送点，因此它禁止以太网帧的传输直到故障恢复，管道带宽可动态改变。
4.能够通过管道从发送点(AP#0)向接收点(AP#1)传输以太网信号的SDH/SONET网的网络单元(NE#0、NE#1…NE#5)，SDH/SONET网还包括网络单元，连接网络单元和SDH/SONET虚容器(VC-X#)的光纤连接，传输通过SDH/SONET网物理层的新层管理，新层包括接入点(AP#)，接入点对的链路和电路，即可能的路由，用于连接一对接入点，其特征在于包括将已接收的以太网帧映射到单个虚容器(VC-X#)的映射器和调度器(FD)，因此以太网帧的传输由单个虚容器(VC)执行；将标记/编号分配给每个帧的装置(FD)；和根据分配的序列标记/编号重新排序已接收帧的重新排序装置(FR)。
5.根据权利要求4的网络单元，其特征在于，还包括存储将要传输的已接收(AP#0)以太网帧的输入帧队列缓冲器(QIN)，和在通过正确的接入点(AP#1)输出之前，存储已接收以太网帧的输出帧队列缓冲器(QOUT)。
6.根据权利要求4或5的方法，其特征在于，还包括通信信道(COM)，在虚容器(VC-X#4LR)出现故障的情况下，将故障信息传送到发送点，因此它禁止以太网帧的传输直到故障恢复，管道带宽可动态改变。
全文摘要
本发明公开了一种用于通过传输SDH/SONET网传输以太网帧的方法和网络单元。在发送点(AP#0)，通过接入点(AP#0)接收要传送的以太网帧；将以太网帧映射到单个虚容器(VC－X#)，因此以太网帧的传输由单个虚容器(VC)执行；分配标记/编号给每个帧；和在接收点(AP#1)，根据分配的顺序标记/编号重新排序(FR)已接收帧和通过接入点(AP#1)输出。
文档编号H04J3/06GK1440162SQ0310547
公开日2003年9月3日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年2月22日
发明者多纳托·玛吉, 玛西米兰诺·鲁塔, 卡麦拉·里西阿迪 申请人:阿尔卡塔尔公司