专利名称：通用帧会聚设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种会聚设备，具体涉及一种实现通用帧复接方案的通用帧会聚 备，称其为MUXE/DMUXE设备，属于计算机网络通讯设备领域。
背景技术：
学校、企业、政府等机构的数据网的特点是，80%流量在机构的内部网络交换， 20%将流出内部网络，公知的以太网交换机很适合这种应用情况。但是，有许多应用情况， 用以太网交换机或路由器就不太合理，如，居民小区的数据网，居民的目的是上网，上国际 互联网(Internet)，所以80%以上流量都是从内部网络流出和流进，内部很少数据交换； 而且居民之间还不想在内部网络直接照面。为此，以太网交换机还必须为其设置VLAN，而以 太网交换机VLAN数量非常有限，经常不能满足需求。上面说的是本地网的情况，城域网也有类似的情况。如，在A地有银行、税务、政 府、军队等重要机构，在B地有其对应机构，A地与B地之间有一链路，要利用这一链路，组成 上述重要机构的专用网，公知的，常用的方法是在A地与B地分别设置以太网交换机(或再 加路由器)。在此设置以太网交换机或路由器原本的目的是将各机构的以太网数据进行会 聚，而不是交换或做路由，但以太网交换机或路由器固有的交换或做路由功能却没有改变。由于公知交换机VLAN数量的限制，公知交换机所能会聚的用户数量不能超过 4096个；公知交换机在会聚处理中，必须查询地址数据库，要耗费时间。
发明内容为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种通用帧会聚设备，实现 用户数据在设备中完成任务的处理器中设有用于统计分析与预测的统计部件和用于帧复 接的复接部件，取代公知的交换机中的队列(Queue)、调度(Schedule)、交换(Switch)、 生成树(STP) 以及虚拟本地网处理(Vlan)部件，不仅用于会聚以太网，还可以用于会聚 GFP、LAPS和HDLC等通用帧。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下该通用帧会聚设备至少 包括为用户数据提供缓冲的数据缓存器(buffer)、为各部件提供定时信号的定时器 (TimingControl)、实现用户数据在设备中完成任务的处理器和以总线方式与所有部件相 连的管理器(Manager)，处理器中设有用于按帧复分接的复分接部件(MUX/DMUX)，并设有 为数据第分接提供参数预测的统计部件(Statistic)。所述的定时器包括用于复接的上行定时器和用于分接的下行定时器两种。所述的统计部件由输入单元、输出单元和实施单元组成。所述的处理器中还包括用于下行的地址处理器，用于处理数据帧的头尾标识的帧 处理器和滤掉非规范的以及非法数据帧的过滤处理器。采用本实用新型提供的通用会聚帧设备，在会聚以太网等用户数据时，能很方便 并很可靠地将它们相互隔离，不需要交换机的VLAN处理，所能会聚的用户数量不受VLAN数量的限制，所能会聚的用户数量可以是任意数量；在复接以太网等用户数据时，不需要公知 交换机的地址查询，可提高转发效率，降低转发时延。
图1是公知的交换机会聚以太网的结构示意图。图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。为了实现用户数据会聚，公知的交换机(图1所示)中的采用队列单元、调度单 元、交换单元以及虚拟本地网处理单元(即Vlan)等部件实现。本实用新型提供的通用帧 会聚设备(图2所示)至少包括为用户数据提供缓冲的数据缓存器(Buffer)、为各部件提 供定时信号的定时器(Timing Control)、实现用户数据在设备中完成任务的处理器和以总 线方式与所有部件相连的管理器(Manager)，处理器中设有用于按帧复分接的复分接部件 (MUX/DMUX)，并设有为数据复分接提供参数预测的统计部件(Statistic)。统计部件对数 据帧的帧长及流量进行统计和分析，进而根据用户的权限和用户数据的分类，对复接参数 进行实时的预测，统计部件(Statistic)由输入单元、输出单元和实施单元组成。输入单 元包括三个组件，即，数据输入(DATA IN)、配置参数输入(CFG IN)以及空间余量输入单元 (BFSPC IN)。其中数据输入(DATA IN)与数据缓存器(Buffer)相连接，是待复接的用户数 据进入统计部件(Statistic)的入口 ；配置参数输入(CFG IN)与管理器(Manager)相连 接，是配置参数进入统计部件(Statistic)的入口 ；空间余量输入(BFSPCIN)与数据缓存 器(Buffer)相连接，是空间余量信号进入统计部件(Statistic)的入口。输出单元(FCST OUT)是预测结果的输出口。实施单元包括五个组件，即类型统计单元(FTS)、长度统计单元 (FLS)、流量统计单元(FSS)、时段产生单元(TG)以及分析预测单元(FANL)。类型统计单 元(FTS)、长度统计单元(FLS)、流量统计单元(FSS)三个组件并行工作，分别实现类型、长 度以及流量的实时统计。它们的输入都与数据输入(DATA IN)、配置参数输入(CFG IN)相 连接，它们的输出都与分析预测单元(FAN L)相连接。分析预测单元(FANL)还与空间余量 输入单元(BFSPC IN)相连接，分析预测单元(FANL)实现分析和预测。时段产生单元(TG) 分别与类型统计单元(FTS)、长度统计单元(FLS)、流量统计单元(FSS)以及分析预测单元 (FANL)相连接，为它们提供时段信号。复分接部件(MUX/DMUX)跟踪统计部件的实时预测， 实现可变长复分接。帧复接单元为先进先出处理单元、面向速率处理单元、面向带宽处理单 元和决策单元。处理器中还包括用于下行的地址处理器，用于处理数据帧的头尾标识的帧 处理器和滤掉非规范的以及非法数据帧的过滤处理器。定时器包括用于复接的上行定时器 和用于分接的下行定时器两种。复接部件(MUX)由四类组件构成第一类是输入单元，包括三个组件，即数据输入(DATA IN)、配置参数输入(CFG IN)、预测结果输入(FCST IN)。数据输入单元(DATA IN)与数据缓存器(Buffer)相连接，是待复接的用户数据进 入复接部件(MUX)的入口 ；配置参数输入单元(CFG IN)与管理器(Manager)相连接，是配置参数进入MUX的入口。预测结果输入单元(FCST IN)与统计部件的输出单元(FCST0UT) 相连接，由统计部件(Statistic)做出的对下一时段的预测结果由此进入复接部件(MUX)。第二类是数据输出单元(DATA OUT)与上行定时器相连接，复接好的数据由数据输 出(DATA OUT)送到上行以太网收发单元，然后从本设备输出。第三类是基础单元，包括地址信息单元(BFAM)、长度产生单元(TG)。对数据缓存器(Buffer)内的数据定位的刷新后，从数据缓存器(Buffer)得到被 接收数据所新占的空间定位信息，并向数据缓存器(Buffer)通报由复接部件(MUX)复接数 据而泄放的空间定位信息；时段产生单元(TG)分别与先进先出处理单元、面向速率处理单 元、面向带宽处理单元和决策单元相连接，为它们提供时段信号。第四类是实施单元，包括四个组件，即先进先出处理单元、面向速率处理单元、面 向带宽处理单元和决策单元。先进先出处理单元、面向速率处理单元、面向带宽处理单元三 个组件并行工作，分别实现先进先出、面向速率和面向带宽的处理。它们的输入都与配置参 数输入(CFG IN)和预测输入单元(FCST IN)相连接，它们的输出都与决策单元相连接。决 策单元(Policy)还与数据输入(DATA IN)、数据输出(DATA OUT)和地址信息单元(BFAM) 相连接。决策单元(Policy)将输入数据作排序决策，实施可变长处理，最终完成按帧复接。 复接处理好的数据由数据输出单元控制，将它送到上行以太网收发单元，然后从本设备输 出o管理器(Manager)，以总线方式与设备的所有部件相连接，为各部件提供配置参 数，提取状态信息，协调其间的运算。用户数据可通过设备的多个用户数据帧收发器直接进入设备。如果是远距离用 户，其数据往往会通过同步数字序列(SDH接入网)进入设备。来自SDH接入网的用户数据， 经过SDH低阶指针处理器、SDH映射电路与码速处理器和SDH低阶容器载荷处理器，实现远 距离用户数据的接收，再通过设备的多个用户数据帧收发器进入设备(图2中虚线所示)。用户数据进入设备，由过滤处理器(Filter)，根据所设置的条件，检测它的 有效性，过滤掉不合格的或非法的数据，将有效数据按到达的时间顺序放入数据缓存 器(Buffer)中，接着，由本设备的实用新型部件Statistic进行统计、分析和预测。用 Statistic部件统计每个用户数据的流量，如果超出预设门限，给出告警，实施流量控制； 流量控制后，如果还超出预设门限，则将其丢弃，同时向网络管理部件Manager发出报告。 Statistic部件统计每个用户数据的类型和它的帧长度，并进行分类。分类的方案，由网络 管理部件Manager设置。如果不设置，则类型分三类，即网络管理数据、高优先权用户数据 或延时敏感数据、低优先权用户数据或非延时敏感数据。帧长度也分为三类小于128字、 大于2048字以及处于它们之间的帧长度。统计部件(Statistic)还监测数据缓存器(Buffer)的余量，当余量小于预设门限 时向复分接部件(MUX/DMUX)发出信号。统计部件(Statistic)对连续的，相邻的三个时段 的上述各统计量及其增量进行加权运算，权重大小由管理器(Manager)配置，加权运算后 进而得到其均值和方差，以此为依据，作出下一时段的预测。最后，复接部件(MUX)根据统计部件(Statistic)的预测结果，通过数据输入 (DATA IN)对数据缓存器(Buffer)内的用户数据进行可变长的帧复接，再由数据输出 (DATA OUT)控制其送出。
5[0027]整个帧复接过程，业内称其为上行处理方向。在另一个方向，实施分接的过程，也 就是下行处理过程，是复接的逆过程。与复接过程类同，接收到下行的用户数据后，先行过 滤，再由统计部件(Statistic)进行统计、分析和预测，再由分接部件(DMUX)根据统计部 件(Statistic)的预测结果，依据地址处理器(Table)，对过滤后的下行数据进行可变长分 接。上述两个方向，即上行和下行的处理，也就是复接和分接，业内也将它们合称为复接。文中所称的“部件”，在业内也被称为“组件”、“构件”、“处理单元”、“处理模块”等。
权利要求一种通用帧会聚设备，至少包括为用户数据提供缓冲的数据缓存器、为各部件提供定时信号的定时器、实现用户数据在设备中完成任务的处理器和以总线方式与所有部件相连的管理器，其特征在于处理器中设有用于按帧复分接的复分接部件，并设有为数据复分接提供参数预测的统计部件。
2.根据权利要求1所述的通用帧会聚设备，其特征在于定时器包括用于复接的上行 定时器和用于分接的下行定时器两种。
3.根据权利要求1所述的通用帧会聚设备，其特征在于统计部件包括输入单元、输出 单元和实施单元组成。
4.根据权利要求1所述的通用帧会聚设备，其特征在于处理器中还包括用于下行的 地址处理器，用于处理数据帧的头尾标识的帧处理器和滤掉非规范的以及非法数据帧的过 滤处理器。
专利摘要本实用新型公开一种通用帧会聚设备，属于计算机网络通讯设备领域。本实用新型提供的通用帧会聚设备至少包括为用户数据提供缓冲的数据缓存器、为各器件提供定时信号的定时器、实现用户数据在设备中完成任务的处理器和以总线方式与所有器件相连的管理器，处理器中设有用于统计分析与预测的统计部件和用于帧复接的复接部件。采用本实用新型提供的通用帧会聚设备，在会聚以太网等用户数据时，能很方便并很可靠地将它们相互隔离，不需要交换机的VLAN处理，所能会聚的用户数量不受VLAN数量的限制，所能会聚的用户数量可以是任意数量；在复接以太网等用户数据时，不需要公知交换机的地址查询，可提高转发效率，降低转发时延。
文档编号H04L12/28GK201584987SQ20092028933
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者李先林 申请人:江西山水光电科技有限公司