基于多个fe、ge和10ge的n－子环结构的多业务环的制作方法

专利名称：基于多个fe、ge和10ge的n－子环结构的多业务环的制作方法
技术领域：
该发明涉及用于基于FE/GE/10GE汇聚的多业务环(MSR)的链路封装协议(LEP)，具体涉及用于基于多个FE、GE和10GE的N-子环结构的多业务环中的数据传送设备和方法。
背景技术：
本发明是在同一申请人在2002年2月6日提交的PCT/CN02/00066和2002年7月17日提交的PCT/CN02/00503这两个PCT国际申请之后对MSR的进一步改进。因此，所述先前的两个申请的内容被并入本申请中。
数据网络业务的商业和个人应用的发展正在推动对于采用面向连接和预先规划方式的数据业务基础结构设施的部署的需要。对于运营商而言，在汇聚管道上动态带宽分配和区分业务、基于支路的带宽管理、安全功能、保护、组播、性能监视和其在不同拓扑上的应用都是通信类公司的基本要求。所以，在该专利中的MSR数据网络、LEP和相关应用的发展至少需要提供以下的能力(1)G.702 PDH电路的协议封装和传输——在光纤的双纤环、单纤环、链型和广播拓扑上的同步和异步电路的传输、视频信号、音频信号、由基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道等。
(2)在50ms内的基于业务或支路的1+1，1:1和1:N模式的保护(3)基于业务或支路的组播与基于站的组播和广播(4)基于业务或支路的对称和非对称带宽限制(5)对称和非对称的支路合并(Tributary merging)(6)基于支路的线速过滤(7)在15分钟和24小时中的基于支路的性能监视(8)支路镜像(9)沿着MSR环或其它拓扑从接入到骨干基于帧的透明PPPoE和PPPoA传送，以便简化计费机制(例如Radius(半径))，减少维护工作和改善在接入网络应用中延时变化(与层2和层3交换相比)。

发明内容
本发明的目的是为继承和扩展ITU-T建议X.85/Y.1321和X.86/Y.1323，提供对于多业务和多拓扑的基于分组的传送模型。需要与来自ITU-T和其他组织的所有现有的要求和标准的连续兼容。
为了达到以上目的，本发明提供了一种用于包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路连接的节点的多业务环中的数据传输装置。所述装置包括与支路连接的支路RX解帧器，用来将从所述支路接收到的数据帧解帧，并提取目的节点地址；TX成帧器，用来将目的节点地址和从支路收到的数据封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道传送到在所述环中的下游的相邻节点；RX解帧器，用来对于沿着汇聚管道的来自上游相邻节点的多业务环的数据帧进行接收和解帧，从而获得至少一个目的节点地址和实际数据；过滤装置，用于根据目的节点地址来确定本地节点的数据帧，并将其它帧转发到所述TX成帧器，从而将其它帧转发到下一个节点；支路TX成帧器，用来将到本地节点的所述数据帧封装进支路数据帧中，并将其发送到相应的支路。每个汇聚管道包括一个由(N-M)个单向子环和M个单向反转(counter-rotating)子环组成的N环结构，此处N和M都是整数，并且1≤M＜N。该装置还包括环管理单元，用来控制在一个汇聚管道中子环的使用，包括分配特定的第(n-1)子环来单向在所述第(n-1)子环上传送数据分组，并且分配第n子环来反向在所述第N子环中传送控制分组。此处1＜n≤N。
本发明还提供了一种数据传输方法，用于包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路连接的节点的多业务环中。所述方法包括步骤对于来自支路的数据帧接收来自所述支路的数据帧和对其进行解帧，并提取目的节点地址；将目的节点地址和从支路收到的数据封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道将其传输到在所述环中的下游的相邻节点；并且对于沿着汇聚管道来自上游相邻节点的数据帧接收沿着汇聚管道的来自上游相邻节点的多业务环的数据帧并对其进行解帧，从而获得至少一个目的节点地址和实际数据；根据目的节点地址来确定到本地节点的数据帧，并将其它帧转发到下一个节点；将到本地节点的所述数据帧封装进支路数据帧中，并将支路数据帧发送到相应的支路。每个汇聚管道可以包括一个由N-M个单向子环和M个单向反转子环组成的N环结构，此处N和M都是整数，并且1≤M＜N。所述数据传输方法可以还包括步骤控制在一个汇聚管道中子环的使用，包括分配特定的第(N-1)子环来单向在所述第(N-1)子环上传送数据分组，并且分配第N子环来反向在所述第n子环中传送控制分组。此处1＜n≤N。
本发明提供了用于基于FE/GE/10GE汇聚的多业务环(MSR)的链路封装协议(LEP)。用于MSR的LEP被提供来特别用于在图1所示的包括N-M个单向子环和M(1≤M＜N)个单向反转子环的N(N＝1、2、4、8、16、32、64、128…)环结构上。通常，特定的第(N-1)子环单向传送其数据分组到第(N-1)子环中，而反向传送控制分组到第N子环中。类似地，特定的第N子环在其中单向传送其数据分组，而在反向(如果N是偶数)或同向(如果N是奇数)向FWR中传送控制分组。类似地，在(N-1)子环的光纤设施故障或信号劣化的情况下，作为第(N-1)子环的控制信道的第N子环也可以缺省设为第(N-1)子环的保护信道。如果光纤设施故障或信号劣化，则在节点内设置了从一个子环到其他的反转子环的保护通路的情况下，在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。在架构上，也支持单纤环、链型、广播和伪网格拓扑。定义了主要的光传输机制来平衡(leverage)FE/GE/10GE作为汇聚管道。用于LEP的应用被定义来支持对现有多种数据网络和业务的支路透明传输(例如DVB、FR、ATM、ISDN、DDN、G.702等)、基于支路的对称和非对称的带宽管理(例如带宽限制和支路合并)、基于支路的1+1，1:1和1:N的50ms内保护、业务的基于支路的组播、基于支路的安全应用(例如线速过滤)、基于支路的15分钟和24小时性能监视，同时也被定义来支持与在更加复杂的路由数据系统中发现的功能相同的MSR数据链路帧(同样作为支路)的转发。LEP是基于连接和预配置的方案，支路带宽可通过网络管理系统编程或根据用户需要和付费由终端用户启动。带宽分配方式从固定改变到动态。该专利是多业务传送平台或多业务提供平台(一种方法在ITU-T建议X.85/Y.1321和X.86/Y.1323中被描述)的延续和扩展，其延续和扩展到基于分组的多拓扑和多业务传送。


图1图示了按照本发明的一个实施例的多业务环的拓扑；图2图示了按照本发明的一个实施例的MSR数据节点的Tx(发送)和Rx(接收)功能图；图3图示了按照本发明的MSR的通用协议栈；图4图示了按照本发明的在基于GE和10GE的汇聚管道中的LEP上的IP协议栈，它用于层3转发分组；图5图示了按照本发明的一个实施例的用于工作环的MSR的通用帧格式；图6图示了按照本发明的一个实施例的CS&NM的通用帧格式；图7是按照本发明的TN ID和TCCR ID的表达式；图8图示了按照本发明的沿着MSR的TDM业务通道；图9图示了按照本发明的在比特FE/GE/10GE上的TDM业务通道；图10图示了按照本发明的1+1和1:1支路保护参数的表达式；图11图示了按照本发明的1:N支路保护参数的表达式；图12图示了按照本发明的另一个实施例的MSR的单纤环；图13图示了按照本发明的可添加、删除支路业务的链环类型的MSR拓扑，；图14图示了按照本发明的用于DVB应用的广播连接的MSR拓扑；图15图示了按照本发明的伪网格连接的MSR拓扑；图16图示了按照本发明的一个实施例的MSR节点的物理体系结构(带外CS&NM总线)；图17图示了按照本发明的一个实施例的MSR节点的物理体系结构(带内CS&NM总线)；图18图示了按照本发明的一个实施例的MSR节点的系统设备布局。
具体实施例方式
与本发明相关的关键词如下所示N-子环结构，汇聚，FE，GE，10GE，支路，TDM电路仿真，带宽管理，1+1、1:1和1:N的50ms内保护，业务组播，基于分组的性能监视，单环、链型、广播和伪网格拓扑，线速过滤1.范围本专利提出了用于采用预分配和基于连接的方式的、基于FE/GE/10GE汇聚管道的多业务环(MSR)的链路封装协议(LEP)。LEP被提供来特别用于在图1所示的包括(N-M)个单向子环和M个(1≤M＜N)单向反转子环的N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构上。建议N＝4，8，16，32，64，128，….。通常，特定的第(N-1)子环单向传送其数据分组到第(N-1)子环中，而反向传送控制分组到第N子环中。类似地，特定的第N子环单向传送其数据分组到第N子环中，而反向(如果N是偶数)或同向(如果N是奇数)向FWR中传送控制分组。同样地，在第(N-1)子环的光纤设施故障或信号劣化的情况下，作为第(N-1)子环的控制信道的第N子环也可以被缺省设为第(N-1)子环的保护信道。如果光纤设施故障或信号劣化，在节点内设置了从一个子环到另一个反转子环的保护通路的情况下，则在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。在架构上，也支持单环、链型、广播和伪网格拓扑。MSR节点的业务支路接口被定义为支持TDM电路仿真。LEP支持基于支路的1+1、1:1和1:N的50ms保护、基于支路的组播、对称和非对称的支路的带宽限制、支路合并、分组的支路线速过滤，支路镜像、15分钟和24小时的支路性能监视，同时也被定义来支持与更加复杂的路由数据系统中的功能类似地转发MSR数据链路帧功能(同样作为支路)。MSR-LEP对于多业务和多拓扑提供了基于分组的传送模型，以继承和扩展了ITU-T建议X.85/Y.1321和X.86/Y.1323。
本专利用于城域网，专注于电信和数据通信的集线器、企业和校园网络以及其它专用网络。相关网络可以也可以不与粗波分复用(CWDM)或密集波分复用(DWDM)设备接口。
2.参考文献下列ITU-T建议和其他参考文献包含通过本文的引用而成为本发明的条款的条款。在公布时，所指示的版本是有效的。所有的参考文献服从于修订版因此，鼓励本专利的所有用户尽可能研究使用下面列出的这些参考文献的最新版本。
2.1 ITU-T建议[1]ITU-T Recommendat ion X.85/Y.1321，IP over SDH using LAPS(ITU-T建议X.85/Y.1321，使用LAPS的在SDH上的IP)[2]ITU-T Recommendation X.86/Y.1323，Ethernet over LAPS(ITU-T建议X.86/Y.1323，在LAPS上的以太网)[3]ITU-T Recommendation X.211(1995)|ISO/IEC 10022(1996)，Information technology-Open Systems Interconnection-Physical servicedefinition.(ITU-T建议X.211(1995)|ISO/IEC 10022(1996)，信息技术-开放系统相互连接-物理业务定义)[4]ITU-T Recommendation X.212(1995)|ISO/IEC 8886(1996)，Information technology-Open Systems Interconnection-Data linkservice definition(ITU-T建议X.212(1995)|ISO/IEC 8886(1996)，信息技术-开放系统相互连接-数据链路业务定义)[5]ITU-T Recommendation X.200(1994)|ISO/IEC 7498-1(1994)，Information technology-Open System Interconnection-Basic referencemodelThe basic model(ITU-T建议X.200(1994)|ISO/IEC 7498-1(1994)，信息技术-开放系统相互连接-基本参考模型基本模型)。
ITU-T Recommendation I.363.1(1996)，B-ISDN ATM AdaptationLayer specificationType 1 AAL(ITU-T建议I.363.1(1996)，B-ISDN ATM适配层规范类型1AAL)2.1 IEEE规范[7]IEEE 802.3 CSMA/CD Access Method and Physical LayerSpecifications，2002 Edition(IEEE 802.3 CSMA/CD访问方法和物理层规范，2002版)3.定义本专利采用了以下定义3.1 汇聚管道(Aggregate Pipe)，两个相邻节点间的物理连接。汇聚管道是FE/GE/10GE通道。建议使用沿着同一环的不同跨度(span)的汇聚管道的同一带宽。汇聚管道可以是10/100Mb/s自适应(auto-sense)以太网、快速以太网、吉比特以太网(Gibabit Ethernet)、10吉比特以太网(10GBASE-R，10GBASE-W，10GBASE-X)3.2 控制信令帧(Control Signalling Frame)，一种用于在节点中的支路连接建立、拓扑发现和在层2进行手工和强制保护切换等的帧。
3.3 CT_Request帧(CT_Request Frame，CT请求帧)，用于沿着MSR环从节点A向节点B发送配置表请求的帧。
3.4 CT_Response帧(CT_Response Frame，CT响应帧)，用于沿着MSR环从节点B向节点A发送配置表响应的帧。
3.5 配置表(CT)(Configuration Table)，在工程运行或项目安装阶段期间，反映在MSR环上的节点内TT和TN的实际值以及节点间TCCR的映射表。
3.6 配置表询问(CTI)(Configuration Table Inquiry)，从节点取得配置表的功能。在工程运行或项目安装阶段期间，将带有反映了在MSR环上节点的TCCR的变更部分的CTI参数的CT_Request帧由网络管理接口通过单播/组播/广播模式从一个节点(称为节点A，通常情况下例如是中心站)送给其它节点(其中之一被称为节点B)。收到带CTI参数CT_Request帧的所有节点将通过带有CTI参数的CT_Response帧而提供一个点到点的响应给节点A，所述带有CTI参数的CT_Response帧反映在MSR环上的本地节点的实际配置表情况。
3.7 配置更新表(CUT)(Configuration Updating Table)，在工程运行或项目安装阶段期间，反映在MSR环上的一个节点内TT和TN的可用值修改以及节点间的TCCR的映射表。不正确的ICT将会导致MSR环上的支路的故障。在工程运行或项目安装阶段期间，带有反映了在MSR环上所有节点TCCR的变化部分的CUT参数的CT_Request帧由网络管理接口通过广播模式从一个节点(例如通常是中心站点)发送到其它节点。收到CT_Request帧的所有节点将在本地节点中构造出相应的TCCR映射关系，并通过CT_Response帧向发送CT_Request帧的节点提供一个点到点的响应。在收到CT-Response帧后，源发CT_Request帧的节点向发出CT_Response帧的远端节点发出一个CT_Confirm帧(CT确认帧)。
3.8 第一工作环(FWR)(First Working Ring)，N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构的第一个外环。通常，它是环，并且在一个方向上发送数据和控制分组。在NWR光纤设施或节点出现故障时，如果在节点内设置了从一个环到其他反转子环的保护信道，则在N环结构上的支路业务在50ms内彼此自动被保护。
3.9 强制切换(Forced Switch)，通过网络管理或软件调试工具，操作者在目标跨度上进行层2保护切换(L2PS)。操作优先级高于手工切换。
3.10 第一工作环断纤(FWR-Fiber-Cut)，L2PS_Request帧(L2PS请求帧)的参数，用于表示FWR上单纤断开的状态指示。
3.11 初始配置表(ICT)(Initial Configuration Table)，在工程运行或项目安装阶段期间，反映在MSR环上一个节点内初始和可用的TT和TN值以及节点间的TCCR的映射表。在MSR工程运行或项目安装阶段之前，必须预先安装ICT。不正确的ICT将会导致在MSR环上的支路业务故障。在初始的工程运行或项目安装阶段期间，带有反映在MSR环上初始TCCR的ICT参数的CT_Request请求帧由网络管理接口通过广播模式从一个节点(例如通常是中站)发送到其它节点。所有收到CT_Request帧的节点将构造出本地节点相应的TCCR映射关系，并且通过CT_Response帧向发出CT_Request帧的节点提供一个点到点的响应。在收到CT-Response帧后，始发CT_Request帧的节点向发出CT_Response帧的远端节点发出一个CT_Confirm帧。
3.12 层2保护切换(L2PS)(L2 Protection Switchin)，一种强大的自愈特性，使得可以在50ms内恢复光纤设施或节点故障。类似于SONET/SDH环采用的K1/K2协议机制。节点内的L2PS实体检测链路状态。如果在20ms(其值可编程)内由一个节点在接收方向从汇聚管道既没有收到MAC的帧间间隔也没有收到MAC帧，或者如果光纤设施或节点出现故障(例如PSD或PSF)，则在故障跨度上的两个节点将进入L2PS状态。该功能只用于MSR环(双环)的情况。
3.13 层3转发分组(Layer 3 Forwarding Packet)，在节点内用于转发数据分组的分组。这个分组不同于到达节点内支路的那些分组，也不同于网络管理帧和控制信令帧。逻辑上，节点可当作路由器一样对待，进行层3转发，此时根据一个节点内的Ipv4/6路由表和路由协议在MSR环上从所述节点向其它节点转发层3转发分组。
3.14 L2PS_Request帧(L2PS_Request Frame)，从节点A向目标跨度的相邻两个节点(节点B和节点C)或故障节点的相邻两个节点(节点B和节点C)发送手工切换和强制切换请求的帧。
3.15 L2PS状态(L2PS State)，如果节点在20ms(其值可编程)内从汇聚管道既没有收到MAC的帧间间隔也没有收到MAC帧，或者如果光纤设施或节点故障(例如PSD或PSF)，则在设置了L2PS功能的情况下、在故障跨度上的两个节点进入L2PS状态。在采用单环、链型或广播拓扑时，L2PS功能被关闭。
当节点进入L2PS状态，转发意味着从节点一侧收到的帧将被转发到这个节点的同一侧(即从FWR西向收到的帧将被转发到反转的第N子环的西向)。这看上去不同于正常状态的节点，那时转发意味着从FWR西向收到的帧将被转发到第N子环的东向。
3.16 手工切换(Manual Switch)，操作者通过网络管理或软件调试工具来操作；在目标跨度上进行层2保护切换。
3.17 多业务环(MSR)(Multiple Services Ring)，图1示出了按照本发明的一个实施例的MSR拓扑。
在图1所示的是包括(N-M)个单向子环和M个(1≤M＜N)单向反转子环的N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构。通常，特定的第(N-1)子环单向传送其数据分组，而在第N子环中反向传送控制分组。如果光纤设施故障或信号劣化，则在节点内设置了从一个环到另一个反转子环的保护信道的情况下，在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。在架构上，也支持单纤环、链型、广播和伪网格拓扑。每个节点可以上/下一路或多路独立的支路。MSR支持多节点同时发送和流量工程。在一个环被设置为任何其他单个环的备份环的情况下，在工作通道中的其他被保护业务正常工作而没有在MSR环中的分组丢失和业务损失的同时，可以从MSR环上在线插入或删除一个节点。
3.18 MSR广播(MSR Broadcast)，可以将沿着MSR环从一个节点发送的帧发送到沿着MSR的所有其它节点。
3.19 MSR过滤单元(MSR Filter Unit)，对于节点地址(NA)和TTL的过滤和检查功能单元。所有到达MSR过滤单元的帧被首先送到节点的缓存器中。MSR数据节点将检查帧的TTL和节点地址，并采用本地NA运行XOR功能。如果TTL为零，则丢弃该帧。如果节NA匹配，到达目的地这些帧不再沿着同一单环被转发给邻居(除非是组播或广播帧)。否则，那些不匹配的帧在TTL字段减1后通过调度单元直接到达邻居，而不用任何处理。
3.20 MSR组播(MSR Multicast)，利用MSR-LEP协议将来自一个节点的帧沿着一个工作环发送到若干个不同的节点。
3.21 MSR数据节点(MSR Data Node)，它是这样的网络节点，它具有沿着MSR环的东向Rx、东向Tx、西向Rx和西向Tx汇聚管道连接以及一个或多个上/下的独立支路。它也具有接收、发送和转发在一个节点中的网络管理帧、控制信令和数据帧的功能。不同的连接配置被应用于不同的拓扑。
3.22 MSR-LEP协议，在MAC/TCE(或PPP/Ipv4/Ipv6)帧(或包)和汇聚管道的物理层之间的数据链路层协议，用于在在MSR上的不同节点间进行通信。MSR-LEP通过在单个环中发送数据帧和相关联的网络管理/信令帧来工作。
3.23 MSR-LEP Rx处理器(MSR-LEP Rx Processor)，用于在Rx方向的MSR-LEP协议处理的一组功能。它包括Rx过滤单元，组播/广播辨别、TT/TN值以及其它相关的MSR-LEP协议处理。
3.24 MSR-LEP发送处理器(MSR-LEP Tx Processor)，用于在发送方向的MSR-LEP协议处理的一组功能。它包括Tx调度单元、确定NA、TTL、TT、TN、FCS、组播/广播的功能。其它相关的MSR-LEP协议处理也包括在内。
3.25 MSR调度单元(MSR Schedule Unit)，根据来自上游节点的转发帧的优先级、本地站点的组播/广播帧和发送帧在节点内实现被发送帧的控制功能的单元。如果同时在节点内有几个帧需要被发送，则调度单元将查看帧的优先级，并且确定哪一个帧首先沿着环被发送到下游。
3.26 N_ct，用于配置表操作的重传计数。在环上的所有节点在工程开通阶段将等待被配置ICT。在发出CT_Request帧后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则节点A将在重传定时器Timer_ct(可编程)后自动再次发送CT_Request帧。在N次重传(N_ct也可编程)之后，就认为节点B是不可达的。N_ct也由CUT操作使用。
3.27 网络管理帧(Network Management Frame)，在MSR环或其它拓扑上用于性能和故障监测、节点配置管理等的帧。
3.28 节点地址(NA)(Node Address)，MSR环上节点链路的地址。NA是本地地址，而且只是在MSR环或其他不同拓扑上具有本地意义。它包含4个八位组。每个比特(二进制“0”或“1”)对应于任何单个环的一个节点。例如，二进制数“00100000 00000000 00000000 00000000”代表第三个节点的地址(站点)；二进制数“00000100 00000000 00000000 00000000”代表第六个节点的地址(站点)(参见图1)。因为MSR支持节点的在线插入，因此也可以用二进制数“00000010 00000000 00000000 00000000”代表新插入的第七个节点的地址，而第七节点的实际编号位置可以对应于在图1所示的站点1和站点2之间的中间位置。所有节点地址向左靠齐，并在操作前被(NVRAM)预先安装。MSR环上的最大节点编号是32(为了实现的需要，人们可以采用以太网MAC和Ipv4地址来进行外部网络管理)。
3.29 正常状态(Normal State)，描述MSR环上具有正常收发功能的节点并且不工作在L2PS状态中的状态。在正常状态，转发意味着从上游接收到的帧将被转发到下游。该状态仅用于MSR环上。
3.30 第N工作环(NWR)(N-th Working Ring)，N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构中的一个环。通常，它是一个环或反转子环，并且在同一方向发送数据和控制分组。在第(N-1)子环的设施或节点故障的情况下，如果在节点上设置了从一个环到另一个反转子环的保护信道，则在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。
3.31 N环结构(N-ring Structure)，N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构包括单向的(N-M)个子环和M(1≤M＜N)个单向反转子环，如图1所示。N和M的值取决于应用的需求、能力的分配和保护的策略。它可以被配置成1:N或M:N。选用地，某些环使用GE，其它的使用10GE。通常，特定的第(N-1)子环单向传送数据分组，而在第N子环中反向传送控制分组。类似地，特定的第N子环在其中单向传送其数据分组，而在反向(如果N是偶数)或同向(如果N是奇数)向FWR中传送控制分组。同样地，在光纤设施故障或(N-1)子环的信号劣化的情况下，作为第(N-1)子环的控制信道的第N子环也可以缺省设为第(N-1)子环的保护信道。如果光纤设施故障或信号劣化，则在节点内设置了从一个环到另一个反转子环的保护信道的情况下，在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。
3.32 NWR断纤(NWR-Fibre-Cut)，L2PS_Request帧的一个参数，用于指示在NWR上的单纤断开的状态指示。
3.33 物理信号劣化(PSD)(Physical Signal Degrade)，随机的或自动的，由物理信号劣化(例如过量的块或比特误差率)引起。一旦它发生，L2PS将在MSR环上的故障跨度生效。
3.34 物理信号故障(PSF)(Physical Signal Failure)，随机的或自动的，由物理信号故障引起(例如光纤设施故障)。一旦它发生，L2PS将在MSR环上的故障跨度生效。
3.35 参考点G1(Reference Point G1)，在RX解帧器和Rx过滤器之间的参考点。它代表在汇聚XGMII/GMII/MII之前的10GMAC/GMAC物理层的处理宿。
3.36 参考点G2(Reference Point G2)，在TX成帧器和Tx调度器之间的参考点。它代表在汇聚XGMII/GMII/MII之前的10GMAC/GMAC物理层的处理源。
3.37 参考点T1(Reference Point T1)，在支路RX解帧器和MSR-LEP处理器之间的参考点。它代表在TCE等物理支路封装前的MSR-LEP处理宿。
3.38 参考点T2(Reference Point T2)，在支路TX成帧器和MSR-LEP处理器之间的参考点。它代表在TCE等物理支路拆除前的MSR-LEP处理源。
3.39 RX解帧器(Rx Framer)，在Rx侧的汇聚管道物理解帧器的抽象，它代表FE/GE/10GE的解帧器。如果汇聚管道是千兆以太网，则在参考点G1的相关速率和信号是GMII。
3.40 Timer_ct，用于配置表操作的重传的定时器。环上的所有节点在工程开通或项目安装阶段期间将等待被配置ICT。在发出CT_Request帧后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则节点A将在重传定时器Timer_ct(可编程)后自动再次发送CT_Request帧。认为经过N_ct次重传(N_ct也可编程)之后，节点B是不可达的。N_ct也由CUT操作使用。
3.41 Timer_WTR，用于防止L2PS振荡的定时器，在MSR返回正常状态之前，L2PS可以等待Timer_WTR时段(其值是可编程的)。仅仅当设置L2PS功能时使用这个定时器。
3.42 支路(Tributary)，来自/去往MSR数据节点在FE/GE/10GE(分组化后)上的独立上/下支路(或业务)信道，类似一系列“来自运营商的用于租用的专线或专用电路”。支路可以是多业务。不同的支路可以被指定不同的优先级。
3.43 支路适配功能单元(Tributary Adaptation Function Unit)，来自/去往各种独立支路类型信号的适配功能，各种独立支路类型信号来自/去往参考点T1\T2。它具有支路适配源功能和支路适配宿功能。宿对应于参考点T1，源对应于参考点T2。这种适配功能包括信号和速率转换、以及在两侧之间的同步功能。
3.44 支路交叉连接关系(TCCR)(Tributary Cross-connectionRelationship)，反映MSR环或其他拓扑上的所有节点的支路交叉连接关系的表。它是MSR或其他拓扑的全局表，即所有有效支路的源和宿关系的全局表。
3.45 支路Rx解帧器(Tributary Rx Framer)，在Rx端的支路物理解帧器的抽象，它代表TCE解帧器。如果支路例如是TCE，则在参考点T1的数据是TCE帧的净荷。
3.46 支路TX成帧器(Tributary Tx Framer)，在发送侧的支路物理成帧器的抽象。它代表TCE成帧器。
3.47 支路号(TN)(Tributary Number)，在一个节点上的同一类型支路端口的编号。如果在节点中提供第七ISDN，则这个编号是7。
3.48 支路类型(TT)(Tributary Type)，去往/来自MSR数据节点的独立上/下的支路信道的类型。这可以是TCE业务。
3.49 拓扑发现(opology Discovery)，在MSR-LEP中的数据链路控制功能，用来发现哪个是其邻居和在MSR环上有多少节点在工作(以确保同一站必须接收到传送帧，并且帧的目的地址指向其本身)。每个站将其节点地址作为参数按序添加到Topology Discovery(拓扑发现)帧，更新参数的长度，并将该帧沿着表6所示的MSR环传给邻居。不需要知道节点地址与物理位置之间的映射关系。每个节点通过在第一或第二工作环上发送拓扑发现帧来周期性(定时器的值可编程)地执行拓扑发现功能。拓扑发现采用一种信令格式。
3.50 生存期限(Time to Live)，该6比特字段是跳跃计数，每次节点转发一个帧，该6比特字段就要减一。在所述专利中所述的MSR环中的节点的最大数量是32。在L2PS情况下，环上节点总数可以是64。
3.51 发送成帧器(Tx Framer)，在发送侧汇聚管道的物理成帧器的抽象，它代表FE/GE/10GE的成帧器。
3.52 等待恢复(WTR)(Wait to Restore)，随机的或自动地，一旦PSF、PSD或者光纤设备故障消失，在进入L2PS的节点满足恢复的标准时被自动激活。为防止L2PS振荡，L2PS在MSR进入正常状态之前可以等待Timer_WTR周期(其值可编程)。该功能仅用于MSR环(双环)的情况。
3.53 WTR_Request帧(WTR_Request Frame)，用来在故障跨度上将对等节点由L2PS状态转移到正常状态的帧。一旦PSF、PSD或者光纤设备故障消失，在进入L2PS状态的节点满足恢复的标准后被激活。为防进入正常状态。该功能仅用于MSR环(双环)的情况。
4.缩略语4.1 在IEEE 802.3中描述的缩略语该专利使用在IEEE 802.3中描述的以下缩略语1)10GE 10千兆以太网2)FE快速以太网，包括10/100Mb/s的自动感测以太网3)GE千兆以太网4)LAN局域网5)MAC媒体访问控制
6)MII媒体独立接口7)GMII千兆媒体独立接口8)XGMII10千兆媒体独立接口4.2在ITU-T I.321和I.361中描述的缩略语该专利使用在ITU-T建议描述的以下缩略语a)ATM异步传递模式(Asynchronous Transfer Mode)4.3 在ETSI中描述的缩略语该专利使用在ETSI推荐EN 300 429中规定的以下缩略语a)DVB数字视频广播4.4在该专利中描述的缩略语1)FWR第一工作环2)CS&NM控制信令和网络管理3)CT 配置表4)CTI配置表查询5)CUT配置更新表6)CWDM 粗波长分复用7)DL 数据链路8)DWDM 密集波长分复用9)ICT初始配置表10)L2PS 层2保护切换11)LSFFU 线速过滤功能12)MAC 媒体接入控制13)MDL 数据链路的层管理14)MSR 多业务环15)MSR LEP 多业务环-链路封装协议16)NWR 第N个工作环17)(N-1)WR 第N-1工作环18)(N-2)WR 第N-2工作环19)PDU 协议数据单元
20)PSD 物理信号劣化21)PSF 物理信号故障22)NA 节点地址23)Rx 接收数据24)SDU 业务数据单元25)ST 源支路26)TBM 基于支路的组播27)TBP 基于支路的保护28)TCCR支路交叉连接关系29)TCE TDM 电路仿真30)TDM 时分复用31)TMG 支路合并组32)TTBP基于TCE支路的保护33)TN 支路编号34)TT 支路类型35)Tx 发送数据36)WTR 等待恢复5 MSR网络框架5.1 环的元素MSR是在图1所示的、包括(N-M)个单向子环和M个单向反转子环的N(N＝1，2，3，4，5，…，)环结构。通常，特定的第(N-1)子环单向传送数据分组，而在第N子环中反向传送控制分组。在光纤设施故障或信号劣化的情况下，则已经接收到信号损失或信号劣化的节点将通知在故障跨度上的对等节点将对应的数据和控制分组切换到另一个反转子环。在这种情况下不使用环绕功能(wrapping function)在架构上，也支持单纤环、链型、广播和伪网格拓扑。每个节点可以上/下一路或多路用于转发数据分组(例如，DVB端口，也可以传输和接收层3(Ipv4/Ipv6分组)转发数据分组(也是支路))、控制信令帧和网络管理帧的独立的支路。MSR支持这些支路业务的组播和广播与转发数据分组。汇聚管道可以是FE/GE/10GE。在设置了作为其他环的备份的环的情况下，可以从环在线插入和删除节点，同时将沿着MSR环正常地操作其他被保护的业务，而没有包损失和业务损失。
5.2 环上的帧类型和支路内的多业务每个节点都具有上/下如表1所定义的若干独立支路业务的能力。
表1-支路中的多业务类型

环上收发的帧有在表2中的(1)逐个站的多业务帧、(2)层3(Ipv4/Ipv6包)转发数据帧(类似路由器)、(3)控制信令帧和(4)网络管理帧，用于示出沿着一个环的点到点、组播和广播的全能力。
表2-帧类型

图2示出了按照本发明的一个实施例的MSR数据节点的Tx和Rx功能图5.3 数据节点的组成部分MSR数据节点作为一个系统设备，它具有东向Rx、东向Tx、西向Rx和西向Tx汇聚管道以及一个或多个上下的独立支路。MSR数据节点还具有接收、发送和转发在节点中的网络管理帧、控制信令和数据帧的功能。当不同的连接配置被应用于不同的拓扑时，应当作相应的改变。MSR数据节点的基本组成部分如下所述5.3.1 汇聚管道两个相邻节点间的物理连接。汇聚管道为FE/GE/10GE的通道。建议沿着同一环的不同跨度(span)使用相同的汇聚管道带宽。
5.3.2 支路来自/去往MSR数据节点的独立上/下的支路通道，就像一系列“运营商的用于租用的专线或专用电路”。支路可以是G.702端口。不同的支路可以被指定不同的优先级。
5.3.3 第一工作环(FWR)N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构的第一个外环。通常，它是子环，并且同向传送数据和控制分组。当NWR光纤设施或节点故障时，如果节点内设置了从一个子环到其他反转子环的保护通道，则在N环结构上的支路业务在50ms内彼此自动被保护。
5.3.4 第N工作环(NWR)N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构中的单个环。通常，它是子环或反转子环，并且在同一方向发送数据和控制分组。在第(N-1)子环的设施或节点故障的情况下，如果在节点上设置了从一个子环到其他反转子环的保护信道，则在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。
5.3.5 N环结构包括单向的(N-M)个单向的子环和M(1≤M＜N)个单向的反转子环的N(N＝1，2，3，4，5，…)环结构，如图1所示。N和M的值取决于应用的需求、容量的分配和保护策略。可以配置成1:N或M:(N-M(M≤N-M))。选用地，一些子环使用GE，其他使用10GE。通常，特定的第(N-1)子环单向传送其数据分组到第(N-1)子环，而反向传送控制分组到第N子环中。类似地，特定的第N子环将其数据分组单向传送到第N子环，而在反向(如果N是偶数)或同向(如果N是奇数)向FWR中传送控制分组。同样地，在(N-1)子环的光纤设施故障或信号劣化的情况下，作为第(N-1)子环的控制信道的第N子环也可以缺省设为第(N-1)子环的保护通道。如果光纤设施故障或信号劣化，则在节点内设置了从一个子环到其它反转子环的保护信道的情况下，在N环结构上的支路业务在50ms内被彼此自动保护。
5.3.6 MSR过滤单元对于帧的NA和TTL的过滤和检查功能单元。所有到达MSR过滤单元的帧被首先送到节点的缓存中。MSR数据节点将检查帧的TTL和节点地址，并对本地NA执行XOR(异或)操作。如果TTL为零，则丢弃该帧。如果NA匹配，则到达目的地的这些帧不沿着同一环而被转发给邻居(除非是组播或广播帧)。否则，那些不匹配的帧在TTL减1后通过调度单元直接到邻居而不作任何处理。
5.3.7 MSR调度单元按照来自上游站点的转发帧的优先级、组播/广播帧和发送帧和来自本地站点的发送帧的在节点内发送帧的控制功能。如果在节点中在同一时间内要发送几个帧，则调度单元将决定哪一个帧首先沿着环被发送到下游。
5.3.8 RX解帧器在Rx端的汇聚管道物理解帧器的抽象，它代表GE/10GE的解帧器。
5.3.9 TX成帧器在Tx侧的汇聚管道的物理成帧器的抽象，它代表GE/10GE的成帧器。
5.3.10 支路Rx解帧器在Rx端的支路物理解帧器的抽象。它代表ISDN解帧器。
5.3.11 支路TX成帧器在Tx侧的支路的物理成帧器的抽象。它代表ISDN成帧器。
5.4 数据节点内的参考点在节点内定义了四个不同的参考点。
5.4.1 参考点G1在RX解帧器和Rx过滤器之间的参考点。它代表在汇聚XGMII/GMII/MII之前的10GMAC/GMAC物理层的处理宿。
5.4.2 参考点G2在TX成帧器和Tx调度器之间的参考点。它代表在汇聚XGMII/GMII/MII之前的10GMAC/GMAC物理层的处理源。
5.4.3 参考点T1在支路RX解帧器和MSR-LEP处理器之间的参考点。它代表在TCE等物理支路封装前的MSR-LEP的处理宿。
5.4.4 参考点T2在支路TX成帧器和MSR-LEP处理器之间的参考点。它代表在TCE等物理支路的剥离前的MSR-LEP处理源。
5.5 向着支路的Rx和Tx的数据流通常，特定的第(N-1)子环单向传送其数据分组，而在第N子环中反向传送控制分组。类似地，特定的第N子环在其中单向传送其数据分组，而在反向(如果N是偶数)或同向(如果N是奇数)向(N-1)WR中传送控制分组。同样地，在(N-1)子环的光纤设施故障或信号劣化的情况下，作为第(N-1)子环的控制信道的第N子环也可以被缺省设为第(N-1)子环的保护信道。
5.5.1 Rx方向进入参考点G1的节点的Rx帧在并执行RX解帧器后被发送到Rx过滤单元。Rx过滤单元将查看和过滤帧的TTL、FCS和NA。所有到达MSR过滤单元的帧被首先送到节点的缓存中。MSR过滤单元将检查帧的TTL、FCS和NA，并对本地NA执行XOR运算。如果TTL为零或FCS错误，则取出和丢弃该帧。
如果NA匹配，到达目的地的这些帧不在同一环上(例如(N-1)WR)被发给邻居。否则，那些不匹配的帧在TTL字段减1后通过调度单元直接到达邻居，而不需要任何处理。
如果收到的帧是组播或广播帧，它首先被送到Tx调度单元，在TTL字段减一后被送到下游节点；同时它被拷贝到在本地节点中的另一个缓存以进行进一步相关的处理。
在查看了TTL、NA和组播/广播之后，到达目的地的帧在本地节点(站)中进行第二程序。即TT和TN是否非法。如果非法，该帧将被丢弃。如果合法，将根据其TT和TN值在参考点T1将该帧转移到相应的支路端口、层3转发单元、控制信令单元或网络管理单元。
5.5.2 Tx方向从位于参考点T2的支路端口、层3转发单元、控制信令单元或网络管理单元进入Tx处理器的Rx帧获取TTL、FCS、TT、TN值和组播/广播要求，然后根据支路的类型和端口配置、层3转发分组、控制信令的需要或网络管理的需要获取节点地址。接下来，这些帧被送到Tx调度单元。一共有3种输入来自其它节点上游的组播/广播帧、用于从上游传送的点到点帧和从本地站点发送的帧。它们都将进入Tx调度单元。调度单元根据这些帧的优先级操作在节点中的这些发送帧的控制功能。如果在节点中有若干帧需要同时被发送，则调度单元将确定哪个帧将首先沿着环去往下游。在Tx突发时段期间，也可能丢弃低优先级的帧。
5.6 层3转发分组的操作MSR数据节点可以像路由器一样在MSR环上根据Ipv4/Ipv6路由表和其NA/TT/TN之间的关系来向其它节点转发IP相关的帧，同时这个节点可以提供像专用线路或电路的用于租用的支路端口。当MSR数据节点作为路由器时，路由器(MSR数据节点)的控制平面(例如路由协议的操作)、网络管理平面(例如简单网络管理协议)和数据平面将共享沿着所述环的对应于NA、TT和TN的值的同一个逻辑通道。即，路由器(MSR数据节点)的控制信令帧将工作在与MSR环本身的控制信令帧不同的通道。
5.7 控制信令帧的操作5.7.1 拓扑发现帧的操作5.7.1.1 在正常状态下的拓扑发现帧的操作作为MSR-LEP中的一种控制帧，拓扑发现帧用来发现哪个是其邻居和在MSR环上有多少节点在工作(以保证必须由发送拓扑发现帧的同一站点接收到发送帧，帧的目的地址指向其本身)。每个站(例如节点A)分别沿着所有环周期性(Timer_topology_discovery缺省为3秒，可编程)地广播具有空参数的Topology_Discovery_Request帧。所有收到Topology_Discovery_Request帧的站(例如节点B)通过包含本站节点地址(例如节点B的节点地址)的Topology_Discovery_Response帧向那个站(例如节点A)给出应答。在获取Topology_Discovery_Response帧后，节点A将收到的节点地址和TTL值按站点的顺序添加到在节点A中的其拓扑地址库中。沿着环的顺序取决于TTL值的差别。TTL值、节点B的状态(正常状态或L2PS状态)、环状态(正常状态或L2PS状态)和(N-1)WR/NWR的值、以及节点B的地址一起作为在节点A的拓扑地址库中的一个记录被绑定到节点B的NA。在(N-1)WR/NWR的记录中的TTL的最大和最小值对应于节点A的两个相邻的邻居。(N-1)WR/NWR的拓扑地址库的记录是独立被操作的。
如果连续3次发送拓扑发现帧后获得同样的结果，则拓扑发现帧的操作有效，并且刷新在节点中的拓扑状态。否则，拓扑状态的前一个记录将保持不变。在节点中的(N-1)WR和NWR拓扑发现的操作和记录是独立地被执行的。
5.7.1.2在(N-1)WR断纤的情况下的拓扑发现帧的操作MSR-LEP通过下述方式来工作发送在(N-1)WR中的数据帧和相关联的网络管理/控制帧，并且也发送在NWR和(N-2)WR中的数据帧和相关联的网络管理/控制帧。
如果例如在图1中从节点2到节点1的(N-1)WR上单纤断了或出现了PSF，则节点1在(N-1)WR上检测到PSF。节点1和节点2在(N-1)WR上从节点2向节点1和节点2进入L2PS状态，并且向在环中的所有站点广播L2PS_Event_Report帧。此时，在NWR上的数据帧和相应的网络管理/控制帧、以及节点3、4、5和6像通常一样被保持在正常状态。节点1、2、3、4、5和6的任意一个站(例如节点C)首先沿着(N-1)WR周期性(Timer_topology_discovery缺省值为3秒，可编程)地广播具有空参数的Topology_Discovery_Request帧。当和如果该帧到达了节点1或2或从节点1被发送到节点2，则该Topology_Discovery_Request帧的路由将在转到反向的NWR上。如果沿着(N-1)WR的节点2和节点1处于L2PS状态，则NWR上的这些发帧并且未处于L2PS状态的节点的TTL值当从这些节点发送一个帧时将比正常状态下的值加倍。所有收到Topology_Discovery_Request帧的站点(例如节点D)向那个站点(例如节点C)通过具有本地节点地址(例如节点D的节点地址)的Topology_Discovery_Response帧来发出响应。节点C将收到的节点地址和TTL值按站点的顺序而添加到在节点C中的其拓扑地址库。TTL值、节点D的状态(正常状态或L2PS状态)、环状态(正常状态或L2PS状态)和(N-1)WR/NWR的值与节点D的地址绑定在一起来作为在节点C中的拓扑地址库中的一个记录。在(N-1)WR/NWR的记录中的TTL的最大和最小值对应于节点C的两个邻居。(N-1)WR/NWR的拓扑地址库的记录是分开操作的。
5.7.1.3 在NWR断纤的情况下的拓扑发现帧的操作如果例如在图1中在从节点1到节点2的NWR上单纤断了或出现了PSF，则节点2在NWR上检测到PSF。节点2和节点1在NWR上从节点1向节点2进入L2PS状态，并且向在一个环上的所有站点广播一个L2PS_Event_Report帧。此时，在NWR上的数据帧和相应的网络管理/控制帧、以及节点3、4、5、6都像通常那样被保持在正常状态。节点1、2、3、4、5和6中任意一个站(例如节点C)首先沿着NWR周期性(Timer_topology_discovery缺省值为3秒，可编程)地广播具有空参数的Topology_Discovery_Request帧。当和如果该帧到达了节点1或2时或从节点2被发送到节点1后，该Topology_Discovery_Request帧的路由将转到反向的(N-1)WR上。如果NWR跨度处于L2PS状态，则在NWR上的这些发帧并且未处于L2PS状态的节点的TTL值当从这些节点发送一个帧时将比正常状态下的值加倍。所有收到Topology_Discovery_Request帧的站点(例如节点D)通过包含本地节点地址(例如节点D的NA)的Topology_Discovery_Response帧来向那个站点(例如节点C)提供响应。节点C将收到的节点地址和TTL值按站点的顺序添加到在节点C中的其拓扑地址库中。沿着环的顺序依赖于TTL值的差别。TTL值、节点D的状态(正常状态或L2PS状态)、环状态(正常状态或L2PS状态)和(N-1)WR/NWR的值、以及节点D的节点地址绑定在一起来作为在节点C的拓扑地址库中的一个记录。(N-1)WR或NWR的记录中的最大和最小的TTL值对应于节点C的两个邻居。(N-1)WR和NWR的拓扑地址库的记录是分开操作的。
5.7.1.4 在双向断纤的情况下的拓扑发现帧的操作如果例如在图1中在从节点1到节点2的(N-1)WR和NWR上双向纤断了或出现了PSF，则节点1和节点2分别在(N-1)WR和NWR上检测到PSF。节点1和节点2在(N-1)WR上从节点1到节点2和在NWR上从节点2到节点1进入L2PS状态，并且在一个环中向所有站点广播一个L2PS_Event_Report帧。此时，节点3、4、5、6都像通常那样被保持在正常状态。节点1、2、3、4、5和6中任意一个站(例如，节点C)沿着(N-1)WR和NWR周期性(Timer_topology_discovery缺省值为3秒，可编程)的广播具有空参数的Topology_Discovery_Request帧。当和如果该帧到达了节点1或2或者从节点1被发送到节点2或者从节点2被发送到节点1时，该Topology_Discovery_Request帧将从(N-1)WR被改变到NWR或反向从NWR被改变到(N-1)WR。如果(N-1)WR和NWR跨度都处于L2PS状态，在(N-1)WR和NWR上的这些发帧和未处于L2PS状态的节点的TTL值当从这些节点发送一个帧时将比正常状态下的值加倍。所有收到Topology_Discovery_Request帧的站点(例如节点D)通过具有本地节点地址(例如节点D的NA)的Topology_Discovery_Response帧来向那个站点(例如节点C)发出响应。节点C将收到的节点地址和TTL值按站点的顺序添加到在节点C中的其拓扑地址库中。沿着环的站点的顺序依赖于TTL值的差别。TTL值、节点D的状态(正常状态或L2PS状态)、环状态(正常状态或L2PS状态)和(N-1)WR/NWR的值、以及节点D的地址被绑定在一起，以作为在节点C的拓扑地址库中的一个记录。在(N-1)WR或NWR的记录中的最大和最小的TTL值对应于节点C的两个邻居。(N-1)WR和NWR的拓扑地址库的记录是独立分开操作的。
5.7.1.5 在节点两侧出现双向故障的情况下的拓扑发现帧的操作例如，如果在节点2的两侧都出现双向故障，则节点1和节点3分别在NWR和(N-1)WR上检测PSF。节点1和节点3在(N-1)WR上从节点1到节点3、在NWR上从节点3到节点1而进入L2PS状态，并且在一个环中向所有站点广播一个L2PS_Event_Report帧。此时，节点4、5、6都像通常那样被保持在正常状态。节点1、3、4、5和6中任意一个站(例如节点C)沿着(N-1)WR和NWR周期性(Timer_topology_discovery缺省值为3秒，可编程)地广播具有空参数的Topology_Discovery_Request帧。如果该帧到达了节点1或3或者被从节点1发送到节点3或者被从节点3发送到节点1，该Topology_Discovery_Request帧的路由将从(N-1)WR被改变到NWR或者反方向从NWR被改变到(N-1)WR。如果(N-1)WR和NWR跨度都处于L2PS状态，则在(N-1)WR和NWR上的这些发帧并且未处于L2PS状态的节点的TTL值当从这些节点发送一个帧时将比正常状态下的值加倍。所有收到Topology_Discovery_Request帧的站点(例如节点D)通过具有本地节点地址(例如节点D的NA)的Topology_Discovery_Response帧向那个站点(例如节点C)发出响应。节点C将收到的节点地址和TTL值按站点的顺序添加到在节点C中的其拓扑地址库中。沿着环的站点的顺序依赖于TTL值的差别。TTL值、节点D的状态(正常状态或L2PS状态)、环状态(正常状态或L2PS状态)和(N-1)WR/NWR的值、以及节点D的地址被绑定在一起，以作为在节点C的拓扑地址库的一个记录。(N-1)WR或NWR的记录的最大和最小的TTL值对应于节点C的两个邻居。(N-1)WR和NWR的拓扑地址库的记录是独立操作的。
5.7.2 手工切换和强制切换帧的操作在初始工程开通或工程运行阶段期间，带有针对在MSR环上的一个或两个跨度(span)Manual_Switch或Forced_Switch参数的L2PS_Request帧从一个节点(称为节点A，例如中心站)的网络管理接口以单播或组播方式被发向其它节点。所有收到L2PS_Request帧的节点(被称为节点B)在目标跨度(span)上的邻接节点(节点B和C)进行相应的切换操作，通过一个带有Successful_Switch或Unsuccessful_Switch的参数的L2PS_Response帧给节点A返回一个点到点的响应，向指定节点(连接到网络管理)发出带有一组Forced_Switch/Manual_Switch和L2PS状态的参数的L2PS_Event_Report帧，和/或向在环中的处于正常状态的所有站点发出一个带有一组Forced_Switch/Manual_Switch和L2PS-State的参数的L2PS_Event_Report帧。如果节点A从节点B和节点C收到两个正确的响应，则执行了成功的操作，否则，操作失败。
5.7.3 在PSF/PSD和节点故障情况下的L2PS操作5.7.3.1(N-1)WR断纤的操作如果例如在图1中在从节点1到节点2的(N-1)WR上(N-1)WR纤断了或出现了PSF，则节点1在(N-1)WR上检测PSF，即，在较短通道的(N-1)WR中在20ms(T200和N200的值可编程)内既没有收到MAC的帧间间隔也没有收到MAC帧。在节点1的L2PS实体将启动L2PS功能，并执行以下子功能(1)节点1进入L2PS状态，并将带有(N-1)WR_Fiber_Cut参数的L2PS_Request帧沿着NWR的短通道发给节点2。在收到该帧后，节点2也进入L2PS状态，发给指定节点(多数情况下连接到网络管理)带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State的参数的L2PS_Event_Report帧，或广播给在环中的处于正常状态的所有节点带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State的参数的L2PS_Event_Report帧。在L2PS状态里，所有沿着(N-1)WR上短通道从节点2到节点1的帧都切换到反方向的NWR的最长通道上。
(2)当节点2上的PSF清除后，节点1进入正常状态，并启动Timer_WTR(可编程)。一旦Timer_WTR超时，节点1沿着所述短通道和最长通道立即向节点2发出一个带有Successful_WTR参数的WTR-Request帧。收到该帧后，节点2从L2PS状态回到正常状态。
5.7.3.2 NW断纤的操作如果例如在图1中在从节点1到节点2的NWR上单纤断了或出现了PSF，则节点2在NWR上检测到PSF。即在20ms(其值可编程)内在短通道的NWR上既没有收到MAC的帧间间隔也没有收到MAC帧。节点2的L2PS实体将启动L2PS功能并执行以下操作(1)节点2进入L2PS状态，并将带有NWR_Fiber_Cut参数的L2PS_Request帧沿着(N-1)WR的短通道发给节点1。在收到该帧后，节点1也进入L2PS状态，并向指定节点(连接网络管理)发出带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State状态参数的L2PS_Event_Report帧，和/或向在环中的处于正常状态的所有站点广播带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State参数的L2PS_Event_Report帧。在L2PS状态里，所有沿着NWR上短通道从节点1到节点2的帧都切换到反方向的(N-1)WR的最长通道上。
(2)当节点2上的PSF清除后，节点2进入正常状态，启动Timer_WTR(可编程)。一旦Timer_WTR超时，节点2沿着NWR的短通道和(N-1)WR的最长通道立即向节点1发出一个带有Successful_WTR参数的WTR-Request帧。收到该帧后，节点1从L2PS状态回到正常状态。
5.7.3.3 双向纤断开的操作如果例如在图1中在从节点1到节点2的(N-1)WR和NWR上双向纤都断了或出现了PSF，则节点1/节点2在NWR/(N-1)WR上检测到PSF，即，在20ms(其值可编程)内在短通道的(N-1)WR和NWR上既没有收到MAC的帧间间隔也没有收到MAC帧。节点1和节点2中的L2PS实体将启动L2PS功能并执行以下子功能(1)节点1/节点2进入L2PS状态本身，并将带有NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut参数的L2PS_Request帧沿着(N-1)WR/NWR的最长通道发给节点2/节点1。收到该帧后，节点2和节点1进入L2PS状态，并向连接网络管理的指定节点发出带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State参数的L2PS_Event_Report帧，和/或向在环中的处于正常状态的所有站点广播带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State参数的L2PS_Event_Report帧。在L2PS状态里，所有沿着(N-1)WR/NWR上短通道从节点1到节点2或从节点2到节点1的帧都切换到反向的NWR/(N-1)WR的最长通道上。
(2)当节点1和节点2上的PSF清除后，节点1和节点2进入正常状态，启动Timer_WTR(可编程)。一旦Timer_WTR超时，节点1/节点2沿着长通道立即向节点2/节点1发出一个带有Successful_WTR参数的WTR-Request帧。收到该帧后，节点1/节点2回到正常状态。
5.7.3.4 在节点两侧上发生的双向故障的操作在节点两侧上发生的双向故障是完全的节点故障。如果例如在图1中是节点2，则节点1和节点3在NWR/(N-1)WR上检测到PSF。即，在20ms(其值可编程)内经过节点2在短通道的(N-1)WR和NWR上既没有收到MAC的帧间间隔也没有收到MAC帧。节点1和节点3中的L2PS实体将启动L2PS功能，并执行以下子功能(1)节点1/节点3双向进入L2PS状态，并将带有NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut参数的L2PS_Request帧沿着(N-1)WR/NWR的最长通道发给节点3/节点1。收到该帧后，节点3和节点1双向进入L2PS状态，并向指定节点(连接网络管理)发出带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State参数的L2PS_Event_Report帧，和/或向在环中的处于正常状态的所有节点广播带有一组NWR_Fiber_Cut/(N-1)WR_Fiber_Cut、PSF/PSD和L2PS-State参数的L2PS_Event_Report帧。在双向L2PS状态里，所有沿着(N-1)WR/NWR上短通道从节点1到节点2或从节点2到节点1的帧都切换到反向的NWR/(N-1)WR的最长通道上。
(2)当在节点1/节点3上的PSF清除或节点2恢复时，节点1和节点3进入正常状态，启动Timer_WTR(可编程)。一旦Timer_WTR超时，节点1/节点3立即沿着最长通道向节点3/节点1发出一个带有Successful_WTR参数的WTR-Request帧。收到该帧后，节点3/节点1从L2PS状态回到正常状态。
5.7.3.5 在节点一侧出现双向故障时的操作与5.7.3.3.相同。
5.8 网络管理帧的操作5.8.1 初始配置表(ICT)的操作ICT是一种映射表，它反映了在工程开通阶段期间在一个节点中的TT和TN的初始可可用值和在MSR环上节点间的TCCR。ICT必须在MSR工程运行前被预先安装好。不正确的ICT将会导致MSR环上的支路业务故障。在工程运行的初始阶段，带有反映在MSR环上的所有节点的初始TCCR的ICT参数的CT_Request请求帧由网络管理接口通过广播模式从一个节点(称为节点A，例如在多数情况下是中心节点)发送到其它节点。所有收到CT_Request帧的节点(称为节点B)将在本地节点中构造出相应的TCCR映射关系，并且通过CT_Response帧向节点A返回一个点到点的响应。
在工程开通阶段，在环上的所有节点将等待ICT的配置。发送CT_Request帧后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则经过一定的重传时间(Timer_ct，可编程)，节点A将自动重发CT_Request帧。在经过N_ct次重传(N_ct，也可编程)之后，就认为节点B是不可达的。
如果节点A在CT重发超时之前或在N_ct次重传之前已经从节点B收到带有空参数的CT_Response帧的消息，则认为针对节点B的ICT操作成功了。
5.8.2 配置更新表(CUT)操作配置更新表CUT是一种映射表，它反映了在工程运行状态下的、在节点中的TT和TN的可用值的修改和在MSR环上节点间的TCCR。在MSR工程运行期间应用CUT。不正确的配置更新表CUT将会导致MSR环上的支路故障。在正常的工程运行阶段，具有反应了在MSR环上所有节点的TCCR修改部分的CUT参数的CT_Request帧由网络管理接口通过广播模式从一个节点(称为节点A，例如通常是中心站点)发送到其它节点(其中一个称之为节点B)。所有收到CT_Request帧的节点将在本地节点中构造出相应的TCCR映射关系，并通过CT_Response帧向节点A返回一个点到点的响应。
在发送CT_Request帧后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则经过一定的重传时间(Timer_ct，可编程)，节点A将自动重发CT_Request帧。在经过N_ct次重传(N_ct也可编程)之后，则认为节点B是不可达的。
如果节点A在重发的CT超时之前或在N_ct次重传之前已经从节点B收到带有空参数的CT_Response帧的消息，则认为针对节点B的CUT操作成功了。
5.8.3 配置表询问(CTI)操作在正常的工程运行阶段，带空参数的CT_Request帧由网络管理接口通过单播/组播/广播模式从一个节点(称为节点A，例如通常是中心节点)送给其它节点(其中一个被称为节点B)。所有收到具有空参数的CT_Request帧的节点(如节点B)将通过带有CTI参数的CT_Response帧给节点A返回一个点到点的响应，该CTI参数反映在MSR环上的本地节点实际配置表。
5.9 故障管理如果故障发生，则带有定义于11.6的故障参数的Fault_Report帧将被发送指定节点(连接网络管理接口)。网络管理实体可以将带有定义于11.6的故障参数的Fault_Request帧从指定节点传送到目标节点。目标节点将向指定节点发出带有定义于11.6的故障参数的Fault_Response帧来作为响应。
5.10 性能管理每隔15分钟或24小时，环上的每个节点将给指定的节点(与网络管理接口相连)发送带有定义于11.6的性能参数的Performance_Report帧。网络管理实体可以将带有定义于11.6的性能参数的Performance_Request帧在任何必要时间在从指定的节点传送到目标节点。目标节点通过带有定义于11.6的性能参数的Performance_Response帧而向指定节点作出响应。
6.汇聚管道的协议框架6.1 基于GE和10GE的汇聚管道的协议框架图3示出了MSR-LEP的协议框架。本专利将MSR-LEP看作点到点全双工模式的以太网MAC的上层协议。无需采用控制信号。在向/从MAC净荷中插入/提取时不需使用自同步扰码/解扰码功能。根据ITU-T建议X.211的原则，通过原语(MAC-DATA请求和MAC-DATA指示)来实现MSR-LEP和MAC层之间的通信服务设施。原语规范提供了在MSR-LEP和MAC层间用于调用以及提供服务的交互，并且提供了原语的元素。
MSR-LEP是数据链路协议，用于在FE/GE/10GE MAC帧上提供点到点的传送。通过相关联的控制信令帧(如同软性的永久虚电路)或网络管理帧来实现支路业务的建立和断开。依据ITU-T建议X..212原则通过原语来实现数据链路与相关联的上层协议间的通信。
通过SAP(业务接入点)提供给其他上层协议的MSR-LEP服务设施为DL-UNACK-DATA请求原语和DL-UNACK-DATA指示原语，DL-UNACK-DATA请求原语包括在节点内设置的“用户数据”(支路和L3转发部分内的数据帧或CS&NM的帧)与“优先级”参数，DL-UNACK-DATA指示原语包括接收帧的“用户数据”(支路和L 3转发部分内的数据帧以及CS&NM帧)和“优先级”参数。“用户数据”为输出/输入的上层分组。MSR-LEP的缺省最大帧尺寸在考虑了LEP帧的开销后应当在1500八位组的范围内。支持IPV6的巨大净荷的最大帧尺寸需要进一步研究。在此情况下不采用八位组填充规程。
无效帧是指满足下列条件的帧1)它在MAC净荷内具有少于十六的八位组数；或者2)它包含有FCS错误；或者3)它包含接收者不匹配或不支持的NA、U/M/B、TT或TN；可不必通知发送方而丢弃无效帧。但是对于一个支路的丢失和重复的帧(包括层3转发分组)，性能监控的结果要上报到层管理实体，并按照11.6进行操作。
连接管理实体用于监控接收对等链路帧的链路状态。这仅仅是本地处理，没有要在两端间使用任何相关帧。
——初始化后(T200和N200的缺省值分别设置为10毫秒和3毫秒)，MSR-LEP实体进入发送方和接收方的正常方式。
——如果定时器T200在接收到任何帧(包括数据/CS&NM帧与以太网的帧间间隔)之前超时，则MSR-LEP实体重启定时器T200，将重传计数器N200减一。
——如果在接收到任何帧之前定时器T200超时并且重传计数器N200已经被减为零，则MSR-LEP实体将通过MDL-ERROR指示原语来将此指示给本地连接管理实体，并且重启定时器T200和恢复N200的值。
——T200和N200的值是可配置的，T200和N200的最小配置单位分别为5毫秒和1毫秒。
图4示出了使用MSR-LEP的在FE/GE/10GE上的IP的协议栈。它用于层3转发分组。参考点G1/G2和T1/T2也被反映在和对应于图2和5.4节。
图3为按照本发明的MSR的通用协议栈；图4为按照本发明的基于GE和10GE的汇聚管道中的、在LEP上的IP的协议栈，它用于层3转发分组6.2 支路适配功能单元支路适配功能单元是一种从不同的独立支路类型信号到参考点T1/T2或者从参考点T1/T2到不同的独立支路类型信号的适配功能。它包括支路适配源功能和宿功能。所述宿对应于参考点T1，所述源对应于参考点T2。这种适配功能包括信号和速率变换、支路Rx/Tx解/成帧器与支路业务接口间的同步功能。
7 通用MSR帧格式每个MSR-LEP帧采用固定长度报头，通用帧格式如图5所示。在下面的说明中的所有二进制数都是从高位到低位的顺序，从左到右读，然后基于2八位组而自上向下。所述八位组也是从左向右被发送，然后基于2八位组而自上向下，除非另外指示。需要MSR帧的32比特FCS传送顺序和计算方法来使用RFC 1662中所述的规范。
图5图示了按照本发明的一个实施例的工作环的MSR的通用帧格式。
所述字段被描述如下7.1 目的节点地址该32比特字段是在MSR环上的节点链路的地址或者在15节中定义的其他拓扑。NA是本地地址，而且只是在MSR环上具有本地意义。它包含4个8位组。每个比特(二进制的“0”和“1”)对应于一个节点。例如，二进制数“00100000 00000000 00000000 00000000”代表第三个节点的地址(站)；二进制数“00000100 00000000 00000000 00000000”代表第六个节点的地址(站)(参见图1)。因为MSR支持节点的在线插入或删除，因此也可以用二进制数“00000010 00000000 00000000 00000000”来代表第七个新插入的节点的地址，而所述第七节点地址的实际编号位置可以对应于在图1所示的节点1和节点2之间的中间位置。所有节点地址必须向左靠齐，并在工程运行阶段之前就被预先安装好(NVROM)。MSR环上的最大节点数是32(为了实现的需要，人们可以采用以太网MAC和Ipv4/Ipv6地址来进行外部网络管理)。
7.2 生存期限该5比特字段是跳跃计数，每次经过MSR环或15节定义的其它拓扑而转发一个帧时就将其减一。
7.3 用于工作环的(N-1)WR/NWR字段该单一比特字段指示该帧被指定在哪个环上传送。“0”和“1”分别代表用于工作环的(N-1)WR和被指示保护的NWR。如果NWR是工作环，则“0”和“1”分别代表用于工作环的NWR和被指示保护的FWR。
7.4 U/M/B字段U/M/B代表基于节点的单播/组播/广播。该2比特字段的定义见表3。
表3 UM/B字段的代码

7.5 优先级字段该3比特字段反映了从0到7的MSR-LEP帧的优先级。在工程开通阶段根据在节点中的发送端的来自运营商的业务级协定来通过网络管理接口手工配置而确定优先级的值。值越大，优先级越高。也可在业务运行期间通过CT_Request帧和CT_Response帧来在线修改它。
7.6 保留字段这5比特字段被保留为将来使用。
7.7 支路类型(TT)字段这16比特字段指示向/从MSR(或其他拓扑)数据节点的独立上/下支路通道的类型、层3转发分组、控制信令和网络管理帧。所述支路通道可以是各种TCE。其代码如下(见表4)。
表4-TT代码


7.8 支路(TN)字段该16比特字段是在节点内的同一类型支路端口的编号。例如，如果在节点的前面板上提供第七ISDN或G.702端口，则TN是7(十六进制的0x0007)。
7.9 CS&NM字段当TT被分配CS&NM帧的值(二进制00110111)时，该8比特字段用来识别控制信令和网络管理帧的类型，参见表5。FSN字段不用并被设为二进制00000000。
表5-控制信令和网络管理帧的类型


7.10 帧序号(FSN)字段该8比特字段用于以在从0到63的被标记好的模(numberedmodulo)N_fsn＝64(缺省值，可编程。如果应用需要可设为256)来标识TCE数据帧或IP相关的层3转发分组的帧序列号(FSN)。该字段用于基于TCE的支路的包丢失或重复的性能监测功能。相关操作见11.3节。如果使用信令控制帧或网络管理帧，则FSN字段将被置0。
7.10.1 在发送侧的处理在发送侧，DL提供了与每帧相关联的序列计数值以及数据链路层指示。该序列计数值应用于FSN字段，并从0开始，它依序递增到63，并且标记好的模(numbered modulo)是64。当携带支路净荷的数据链路帧通过MSR或其他拓扑时，它们可能不是按顺序到达目的站点，或者会有一个或多个帧的丢失和重复。因为这个原因，要求必须依序提供帧。
7.10.2 在接收侧的处理在接收端的数据链路层实体必须检测丢失和重复的帧，并且跟踪下列动态数据流状态·帧序号和计数；·帧丢失(如果出现的话)；·帧重复(如果出现的话)。
这里有两种方法来解决实时处理问题当发生无序情况时，(1)尝试重新排序和分类为正确的顺序；或者(2)将那些无序的帧丢弃。在实现时，上述两种方法都应该被支持。如果第1种方法仍然不能满足可靠传输和性能要求，则将采纳方法2。由于本地处理速度的限制和数据链路处理的延迟，本专利不支持对比特错误和帧丢失的纠正方法。如果任何帧丢失和重复事件发生，则数据链路层实体将通过MDL-ERROR-Indication报告给层网络管理实体(参见11.3.2.2.3)。
7.11 净荷当用于基于支路或节点的层3转发分组时，净荷字段用来包封表4中列出的上层协议内容。净荷是面向八位组的，而且其长度可变。对于基于Ipv4和基于Ipv6的应用(巨大净荷的支持需要进一步研究)，其缺省最大帧长应当能够支持(至少)1500八位组的信息字段。除支路外，层3转发分组、控制信令帧和网络管理帧的净荷描述如下7.11.1 节点的层3转发部分层3转发分组是在节点内用来转发数据分组的分组。这种分组与到达节点内支路的那些分组不同，并且也与控制信令帧和网络管理帧不同。逻辑上，当根据在节点中的Ipv4/Ipv6路由表和路由协议而沿着MSR环或其他拓扑的从节点到其它节点来转发层3转发分组时，MSR节点可被看作执行层3转发的路由器。
7.11.2 控制信令和网络管理部分图6图解了按照本发明的一个实施例的控制信令和网络管理帧的通用格式。
可以按照本发明的范围来调整和修改具体字段的上述布置。上述实施例仅仅是举例。
MSR-LEP通过数据帧和相应的控制/网络管理帧在(N-1)WR和NWR上发送而工作。控制和网络管理帧的通用格式见图6。参数字段的差别在下面指示各种控制信令和网络管理帧。参数字段的第一个8位组用来识别CS&NM帧使用多少参数。第一个八位组后面的各参数包括参数的类型(或标志)、长度和值。如果参数字段的总的八位组数量不基于4个8位组，则可以使用八位组填充(二进制00000000)。
7.11.2.1 拓扑发现帧初始的TTL值应该为实际工作站点(或节点)的总数，并在工程开通阶段通过提供而被配置好。Topology_Discovery_Request帧和Topology_Discovery_Response帧的操作见5.7.1，表6给出了空参数。U/M/B字段被设置为广播，优先级为6(在最高之前)。
表6/X.msr-Topology_Discovery_Request帧和Topology_Discovery_Response帧的参数类型

7.11.2.2 L2PS_Request帧的参数L2PS_Request帧的第一和第二个参数包括强制切换、PSF、PSD和手工切换。其值被定义为表7和表8，相应的操作见5.7.2和5.7.3。
表7/X.msr-L2PS_Request帧的第一个参数类型

表8/X.msr-L2PS Request帧的第二个参数类型

7.11.2.3 L2PS_Response帧的参数L2PS_Request帧的参数类型有Successful_Switch或Unsuccessful_Switch。其定义见表9，相应的操作见5.7.3。
表9-L2PS_Response帧的参数类型

7.11.2.4 L2PS_Event_Report帧的参数L2PS_Event_Report帧的参数类型有Successful_Switch或Unsuccessful_Switch。其值的定义见表10、11、12，相应的操作见5.7.3。
表10-L2PS_Event_Report帧的第一个参数类型

表11-L2PS_Event_Report帧的第二个参数类型

表12-L2PS_Event_Report帧的第三个参数类型

7.11.2.5 WTR_Request帧的参数相应的操作见5.7.3，参数见表13.
表13-WTR_Request帧的参数类型

7.11.2.6 CT_Request帧
CT_Request帧的代码值是二进制“00000111”。CT_Request帧可以被应用于基于支路和基于节点的点到点操作，并且也用于基于节点的组播/广播操作。对于基于支路的组播/广播操作，请参见本专利的13节。CT的主要部分是TCCR ID。TCCR ID包括TNi ID(这是在节点x内的支路p的标识符)、2比特的U/M/B字段、14比特的长度字段(这个字段用于表示在长度字段后面的支路TNj ID的总数)和一个或多个TNj ID(这是在节点y内的支路q的标识符)。ID是标识符的值，TNi、TNj、TNk和TNm是节点n的同一TT的第i个支路序号、节点o的同一TT的第j个支路序号、节点p的同一TT的第k个支路序号、节点q的同一TT的第m个支路序号。n、o、p、q的值从0到31，并且代表节点的编号。i、j、k、l的值从0到216-1，并且代表具有同一TT值的支路号。
图7是按照本发明的TN ID和TCCR ID的表达式。在图7中，TNi ID＝NAx(x＝1，2，3，…，32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…，216-1)，用于标识在第i个节点内具有固定的TT和TN值的第p个支路。对于组播/广播模式的情况，在源节点内的基于支路的输出分组可沿MSR环或其他拓扑被组播或广播到其他信宿节点的指定支路或源支路(ST)。在同一时刻，每个信宿节点应只有一个源支路以从小环一次接收该包。如果在一个信宿节点内已经建立组播或者广播组，则所述ST把该数据分组复制到具有相同会员关系的其他支路。
ICT、CUT和Null参数所表示的是三种不同的操作ICT、CUT和CTI。其类型和字段在下表14中被说明。
表14-CT_Request帧的参数类型

7.11.2.7 CT_Response帧由ICT和CUT操作来使用CT_Response帧中的空参数。CTI参数用于CTI操作。
表15-CT_Request帧的参数类型

相应的操作见5.8，其参数见表15。
7.11.2.8 Fault_Report帧表16-Fault_Report帧的参数类型

相应的操作见5.9，其参数见表16。
7.11.2.9 Fault_Inquiry_Request帧的参数表17-Fault_Inquiry_Request帧的参数类型

相应的操作见5.9，其参数见表17。
7.11.2.10 Fault_Inquiry_Response帧的参数表18-Fault_Inquiry_Request帧的参数

相应的操作见5.9，其参数见表18。
7.11.2.11 Performance_Report帧的参数表19-Performance_Report帧的参数类型


相应的操作见5.10，其参数见表19。
7.11.2.12 Performance_Inquiry_Request Frame帧的参数表20-Performance_Inquiry_Request帧的参数类型

相应的操作见5.10，其参数见表20。
7.11.2.13 Performance_Inquiry_Response帧的参数表21-Performance_Inquiry_Response帧的参数类型


相应的操作见5.10，其参数见表21。
7.12 FCS(帧校验序列)帧校验序列(frame check sequence)字段被定义32比特(4八位组)。FCS字段的计算覆盖目的节点地址、TTL、U/M/B、优先级、TT、TN、CS&NM、净荷(或CS&NM帧的相关联的参数)的所有比特。参见X.85/Y.1321中的32比特的FCS计算。
8 过滤和调度功能MSR的过滤功能是帧的NA和TTL过滤和检查手段。所有到达MSR过滤单元的帧被首先送到节点中的缓存中。MSR数据节点将检查帧的TTL和节点地址，并对本地节点地址执行进行XOR运算。如果TTL为零，则丢弃该帧。如果其节点地址匹配，这些到达目的地的帧将被MSR-LEP处理器处理，并不被发给邻居(除非是组播或广播帧)。否则，那些不匹配的帧在TTL减1后沿着MSR环或其他拓扑通过调度单元直接到达邻居，而不作任何处理。这是MSR过滤功能。
MSR调度功能是一组在Tx方向进行MSR-LEP协议处理的功能。它包括Tx调度单元、根据支路的类型和端口配置和层3转发帧路由以及控制信令或网络管理的需求来确定组播/广播、NA、TTL、TT、TN、FCS、FSN的功能。其它相关的MSR-LEP协议处理也包括在内。
9 数据节点的插入和删除通过使用拓扑发现(5.7.1)和L2PS功能(5.7.2和5.7.3)，可以在线插入或删除一个环上的数据节点，其它节点和业务正常工作而没有在第(N-1)环上的帧丢失和业务损失，只要NWR是(N-1)WR的保护信道。
10 支路环回(Tributary Loopback)一旦设置了环回功能，节点可以提供在支路中从Tx接口到Rx接口的本地或远程数据通道捷径。
11 MSR上的TDM电路仿真(TCE)11.1 引言本节提供一个MSR上基于TDM的比特流或八位组流的、沿着MSR的协议模型。每个站点可以有一个或者多个TCE来作为支路。TCE端到端地操作，并且起源于源站点，终止在宿站点。TCE的工作方式可以为半双工点到点、全双工点到点或者半双工点到多点。两个TCE信道如图8所示。
图8图示了按照本发明的MSR环上的TDM业务通道11.2 TDM电路仿真(TCE)协议框架TCE协议框架涉及底层FE/GE/10GE汇聚管道，如图9所示。在MSR-LEP内执行的功能包括封装、顺序实时传送、失序和重复的检测、分类、错误报告、原语及其相关参数、定时同步处理等。
图9示出了按照本发明的在FE/GE/10GE上的TDM业务通道。
11.3 由MSR数据链路提供的业务11.3.1 定义MSR数据链路提供给TCE层的层服务如下·从TCE层传送恒定源比特速率的业务数据单元，以及在MSR数据链路层内以相同比特速率来提供它们；和/或·源和目的地之间的定时信息的传送；和/或·源和目的地之间的结构信息的传送；和/或·如果需要，指示MSR数据链路没有恢复的丢失、重复或者错误信息。
11.3.2 DL和DL用户之间的源语11.3.2.1 概要在MSR数据链路层的业务接入点，在MSR DL和TCE层间采用下列原语·从TCE层到MSR DL，DL-UNACK-DATA请求；·从MSR DL到TCE层，DL-UNACK-DATA这是。
·从MSR DL到管理实体；MDL-ERROR指示。
在本地DL-SAP(数据链路—业务接入点)的DL-UNACK-DATA请求原语将在其对等DL-SAP生成DL-UNACK-DATA指示原语。
11.3.2.2 数据链路原语的定义11.3.2.2.1 DL-UNACK-DATA请求(不用于信令帧)DL-UNACK-DATA请求(USERDATA[必要]，
STRUCTURE[选用])DL-UNACK-DATA请求原语请求从本地DL实体到其对等实体传送DL-SDU(数据链路-业务数据单元)，即参数USERDATA的内容。DL-SDU的长度以及两个连续原语间的时间间隔为常数。这两个常数是被提供给TCE层的DL业务的功能。
11.3.2.2.2 DL-UNACK-DATA指示(没有信令帧)DL-UNACK-DATA指示(USERDATA[必要]，STRUCTURE[选用]，ERROR[选用])DL通知DL用户可以获得来自对等方的DL-SDU、即参数USERDATA的内容。DL-SDU的长度以及两个连续原语间的时间间隔为常数。这两个常数是被提供给TCE层的DL业务的功能。
11.3.2.2.3 MDL-ERROR指示MDL-ERROR指示(T_error[必要]，REG_lost[选用]，REG_duplicated[选用])REG_lost和REG_duplicated参数用于通过FSN检测来确定在特定期间(T_error)内从发送端到接收端丢失或者复制了多少个序列帧。一旦发生序列丢失或者复制，则将应用MDL-ERROR指示。
11.3.2.4 原语参数的定义11.3.2.4.1 USERDATA参数USERDATA参数携带要发送或者交付的DL-SDU。每个要交付的块的大小取决于所用的特定DL层业务。对于相同类型的TCE净荷，即ITU-T G.702 PDH电路，DL-PDU净荷的长度为常数，并且被缺省设置为64字节。对于所支持的TCE净荷，DL-PDU(数据链路-协议数据单元)净荷长度被定义如下表22-DL-PDU缺省净荷长度的选择


11.3.2.4.2 STRUCTURED参数(DL-UNACK-DATA原语的选项)当要传送到对等DL实体的TCE层的数据流被组织层比特组时可以使用STRUCTURED参数。每种DL业务的结构块长度固定。所述长度为32比特的整数倍。使用该参数的一个例子是支持基于64kbit/s的ISDN的电路模式承载业务。STRUCTURED参数的两个值为BOUND(边界)和DATA-STREAM(数据流)当USERDATA为可以由连续USERDATA组成的结构块的第一部分时使用BOUND值。在其他情况下，结构参数被设置为DATA-STREAM。STRUCTURED参数的使用取决于所提供的DL业务的类型。该参数的使用由网络管理在TCE层和数据链路层间建立连接之前或者建立连接时达成一致。在大多数应用中，因为MSR-LEP采用预配置和面向连接的策略，而且TCCR已经在在线运行支路业务之前通过网络管理实体或控制信令建立(例如某节点的ISDN 64kbit/s支路源到ISDN 64kbit/s支路宿，某节点的E1支路源到E1支路宿)，所以STRUCTURED参数已在节点内的支路接口被支路的转换和适配功能包括了。
11.3.2.4.3 ERROR参数(DL-UNACK-DATA原语的选项)ERROR参数用于确定USERDATA有无错误，ERROR参数有两个值NO和YES。
“YES”值表示USERDATA在这个帧内包括一个虚拟值。“NO”值表示从发送到接收端都没有发现错误。ERROR参数的使用以及虚拟值的选择取决于所提供的DL业务的类型。该参数的使用在TCE层和DL层之间建立TCCR的连接之前或者TCCR的连接建立时达成一致。
11.3.2.4.4 T_error、REG_lost和REG_duplicated参数连接管理实体用来在对等层监控接收对等链路帧的错误状态。它只具有本地意义，并且在两端间没有相关的帧可用。
REG_lost和REG_duplicated参数被附在MDL-ERROR指示原语上，用来确定在特定期间(T_error)内从发送端到接收端有多少序列帧丢失或者重复。它们的累积值被存储和变换到接收端的两个特定寄存器中。单位为秒的T_error是初始值(15分钟和24小时是两个缺省值)，并且可以由网络管理实体根据DL上特定业务的速率而被配置。每个支路有对应的REG_lost和REG_duplicated参数，各支路间的REG_lost和REG_duplicated彼此分开操作。在MSR数据节点启动开始时，清除每个支路的REG_lost和REG_duplicated，并把它们设置为零。
——如果定时器T_error在没有接收到丢失或者重复帧前到期，则链路实体重启定时器T_error。DL实体不把它报告给本地连接管理实体。
——一旦如果接收到帧丢失或者重复帧时定时器T_error期满，则DL实体通过MDL-ERROR指示原语把它指示给本地连接管理实体，并且重启定时器T_error。
11.4 TCE情况下MSR DL的支持功能为满足TDM(时分复用)定时、结构、抖动和漂移的要求，在MSR DL中执行下列功能a)在接收器处的源时钟频率恢复；b)在接收器处的源数据结构恢复；c)DL用户信息的分块和去分块；d)帧延时变化的控制；e)丢失和重复帧的处理。
注对一些DL用户，可能要求提供端到端的QOS监控。该功能的实现可以通过计算CRC、在DL-PDU的的缺省周期(例如15分钟和24小时)内报告丢失或重复的帧。一个相应的CRC计算周期计数、REG_lost和REG_duplicated值被发到网络管理实体。
11.4.1 TCE处理模式11.4.1.1 G.702 PDH的处理模式对于本小节，必须确定DL业务边界上TCE数据结构和时钟操作模式，如成帧或者非成帧、需与网络时钟比较时的时钟类型(同步或异步)。异步和同步TCE传送分别向网络时钟提供其时钟是非频率锁定和频率锁定的、来自TCE源的信号的传输。同步或者异步的判断取决于特定网络提供的服务，即PDH、SDH或者ISDN。应考虑选择最短传送通道，控制交付和瞬态的优先级，并且减少在项目安装阶段沿MSR环的传送延时和延时变化。
1)异步G.702电路·在DL业务边界的电路速率 在建议G.702中所述的1.544、2.048、6.312、8.448、44.736和34.368Mbit/s。
·将被封装的净荷大小 见表22·源时钟频率恢复 异步频率·在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
2)同步G.702电路·在DL业务边界的电路速率 建议G.702中所述的1.544、2.048、6.312、8.448、44.736和34.368Mbit/s。
·将被封装的净荷大小 见表22·源时钟频率恢复 同步定时·在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
11.4.1.2 视频信号传送处理模式本小节讲述视频信号传送的处理模式。应考虑选择最短传送通道，控制交付和瞬态的优先级，并且减少在项目安装阶段沿MSR环的传送延时和延时变化。
1)p×64kbit/s信号的会话业务模式本小节讲述在H.320建议中所述的p×64kbit/s可视电话和视频会议应用中交互式视频信号的处理模式。
a)在DL业务边界的电路速率分别采用H0、H11、H12的、在基于64kbit/s ISDN中的384、1536或者1920kbit/s。
b)将被封装的净荷大小见表22c)源时钟频率恢复同步定时
d)在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
2)分布式电视业务模式本小节讲述在J.82建议中所述的、通过采用固定比特速率的MPEG2而编码的分布式电视信号的传送。
a)在DL业务边界的电路速率 取决于MPEG2参数b)将被封装的净荷大小 见表22c)源时钟频率恢复 异步频率d)在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
3)高于原始速率的比特速率的会话式业务模式本小节讲述交互式视频信号的传送，即在建议H.310中所述的可视电话和会议应用。
a)在DL业务边界的电路速率 取决于H.310参数b)将被封装的净荷大小 见表22c)源时钟频率恢复 按照建议H.310的同步/异步d)在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。也应考虑建议H.310。
11.4.1.3 基于64kbit/s ISDN支持的数字信道的处理模式本小节讲述基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道的处理模式。应考虑选择最短传送通道，控制交付和瞬态的优先级，减少在项目安装阶段沿MSR环的传送延时和延时变化。
1)64kbit/s信道模式a)在DL业务边界的电路速率 64kbit/sb)将被封装的净荷大小 见表22c)源时钟频率恢复 同步定时d)在接收器处的错误状态指示MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
2)384、1536或1920kbit/s信道模式a)在DL业务边界的电路速率 384、1536或1920kbit/sb)将被封装的净荷大小 见表22
c)源时钟频率恢复 同步定时d)在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
11.4.1.4 话音频带信号处理模式本小节讲述64kbit/s A-律或者μ-律编码建议G.711信号的处理模式。应考虑选择最短传送通道，控制交付和瞬态的优先级，减少在项目安装阶段沿MSR环的传送延时和延时变化.
a)在DL业务边界的电路速率 64kbit/sb)将被封装的净荷大小 见表22c)源时钟频率恢复 同步定时d)在接收器处的错误状态指示 MDL-ERROR指示原语指示的丢失帧或者重复帧的计数报告。
11.4.2 MSR数据链路的TCE功能11.4.2.1 针对电路的TCE功能下列各节描述在MSR环或其他拓扑上的异步和同步TCE传送功能。异步和同步TCE支持从恒定比特速率源向网络时钟的信号的传送，所述恒定比特速率源的时钟分别是非频率锁定的和频率锁定的。异步例子是在1.544、2.048、6.312、8.448、32.064、44.736和34.368Mbit/s的建议G.702信号，同步例子在建议I.231中所述的64、384、1536和1920kbit/s。
1)DL用户信息的考虑DL-SDU长度为64八位组，一个DL-SDU构成一个DL PDU净荷。对于要求结构化数据的对等预先设置的这些用户，所述结构化数据即用于基于64kbit/s ISDN电路模式承载业务的8kHz结构化数据。
2)帧延迟变化的处理策略采用缓冲器机制来支持该功能。在缓冲器下溢时，DL会需要通过插入适当数量的假比特来维护比特计数完整性。在缓冲器溢出时，DL可能需要通过丢弃适当数量的比特来维护比特计数完整性。
当传送信号为建议G.702的1.544Mbit/s和2.048Mbit/s信号时，插入的假比特应当全部为“1”。
3)丢失帧和重复帧的处理策略目的地DL可以通过跟踪收到的DL PDU的帧序号(FSN)或序列计数值来确定是否丢失了帧。丢弃检测到的重复帧。用于序列计数处理的DL规程在11.5.2中描述。
为维护DL用户信息的比特计数完整性，必须通过插入适当数量的假净荷来补偿由缓冲器下溢和序列计数处理检测到的丢失帧。这个假净荷的内容取决于所提供的DL业务。例如，这个假净荷对于建议G.702的1.544Mbit/s和2.048Mbit/s信号全是“1”。
4)抖动(jitter)和漂移(wander)的保证对于以恒定比特速率向DL用户交付DL-SDU需要该功能。恢复的源时钟应满足所定义的有关建议的抖动和漂移性能的要求。例如，在建议G.823和G.824中说明了建议G.702信号的抖动和漂移性能，对于建议G.823和G.824要使用DL规程。
11.4.2.2 视频信号的TCE功能以下各节讲述交互式和分布式业务的视频信号的处理1)DL用户信息的考虑DL-SDU的长度为188八位组，一个DL-SDU构成一个DL PDU净荷。
对于要求结构化数据的对等预先设置的这些用户。依赖于所提供的DL业务的类型(即到DL用户的接口)，把ERROR参数传递到DL用户，以便便利进一步的图象处理。
2)帧延迟变化的处理策略采用缓冲器机制来支持该功能。该缓冲器的大小取决于视频信号的规格。在缓冲器下溢时，DL需要通过插入适当数量的假比特来维护比特计数完整性。在缓冲器溢出时，DL需要通过丢弃适当数量的比特来维护比特计数完整性。
3)丢失和重复帧的处理目的地DL可以通过跟踪接收到的DL PDU的帧序号(FSN)或序列计数值确定是否丢失了帧。丢弃检测到的重复帧。在11.5.2中描述用于序列计数处理的DL规程。
为维护DL用户信息的比特计数完整性，要求通过插入适当数量的假净荷来补偿由缓冲器下溢和序列计数处理检测到的丢失帧。这个假净荷的内容取决于所提供的DL业务。
丢失帧内的信息可由在e)中描述的机制恢复。
4)抖动和漂移保证对于以恒定比特速率向DL用户交付DL-SDU需要该功能。一些DL用户可能需要源时钟频率恢复，即在未锁定到网络时钟的照相机时钟频率的接收端中的恢复。在11.5.2中给出了用于此目的的DL规程。
11.4.2.3 话音频带信号的TCE功能以下章节支持单音频信号的处理，即一个64kbit/s A-律或者μ-律编码的建议G.711信号。
1)DL用户信息的考虑DL-SDU的长度为64八位组。一个DL-SDU构成一个DL PDU净荷。
2)帧延迟变化的处理采用缓冲器机制来支持该功能。该缓冲器的大小取决于所提供的音频信号的规格。
3)丢失帧和重复帧的处理策略对于话音频带信号，依然要求检测重复和丢失帧。
接收DL实体从DL-PDU净荷向DL用户传送单个音频信号时必须检测/补偿丢失帧事件以维护比特计数完整性，并且也必须最小化延迟，即缓解回音性能问题。接收DL实体可依据所接收的序号值来采取措施，但这种措施必须不增加通过DL接收实体的运输时延，以缓解回音性能问题。
DL接收实体必须适应标称帧传送时延的突然增加或者降低。(在MSR中的保护切换事件可引起传送时延的变化。)4)抖动和漂移保证DL提供用于音频信号的同步电路传送。
注1-采用基于定时机制或者基于缓冲器填充机制的示例接收器技术，可能附加不增加额外的延迟的序列号处理算法。
注2-对于传送在64kbit/s ISDN中所述的语音信号以及3.1kHz音频承载业务，识别A/μ律变换的需要。在A律和μ律编码PCM八之间的变换如建议G.711中所述。该变换功能不在本专利的范围内。
11.4.2.4 高质量音频信号的TCE功能这种情况与上述相同。原则上，在DL中的高质量音频信号的TCE功能包括以下性能。
a)DL用户信息的考虑；b)帧延迟变化的处理策略；
c)丢失和重复帧的处理；d)抖动和漂移的保证；11.5有关支持TCE的DL协议下面的小节讲述为了实现涉及支持TCE的DL功能而提供的DL规程。
11.5.1 帧序列号(FSN)的处理策略11.5.1.1 在发送侧中的处理在发送侧，DL提供序列计数值以及与每个DL-PDU净荷有关的DL指示。当设置TT字段来支持TCE功能时，用于FSN字段的计数值从0开始，依序连续增加到63，并且是被标记好的模64。当携带TCE净荷的数据链路帧通过MSR或其他拓扑时，到达目的站点时可能失序。由于这种原因，要求必须按照顺序传送帧。保证按顺序传送也是检测失序的一种有效方法。
11.5.1.2 在接收侧的处理在接收侧，DL接收和得出与每个DL-PDU净荷有关的下述信息·序列号；·计数；·帧序列号和计数的检查错误。
将根据特定业务(例如REG_lost和REG_duplicated)来说明序列计数值和数字的实现。在接收端的DL实体确定丢失或者重复的DL-PDU净荷。
DL实体跟踪动态数据流的下列状态·DL-PDU净荷序号和计数；·DL-PDU净荷丢失(如果发生)；·DL-PDU净荷重复(如果发生)。
有两钟方法解决实时处理问题，(1)尝试重新排序和分类为正确顺序，或者(2)发生失序时，丢弃那些失序帧。在实现时，应全部支持这两种方法。如果方法(1)依然不能满足可靠传送和性能要求，则应采用方法(2)。由于本地速率的限制以及表22所列的数据链路净荷的可接受延时的原因，本专利不提供对于比特错误和帧丢失的纠错方法。
11.5.2 定时和结构化信息的恢复方法为支持在表22中所列的TCE业务，定时和结构化信息要求应基于这些业务的本地特征，这些TCE需要在接收端尽可能像在有关标准中所述的那样来将这些信号特征恢复为它被发送时那样，这些信号特征包括信号抖动、比特速率、定时特征和结构化信息传送(如果有)。在大多数应用中，因为MSR-LEP采用预配置和面向连接的策略，而且已经在在线运行支路业务之前通过网络管理实体或信令帧建立TCCR(例如，在节点中的ISDN 64kbit/s支路源到ISDN64kbit/s支路宿，在节点中的E1支路源到E1支路宿)，所以可以由在节点内的支路接口的转换和适配功能来提供STRUCTURE信息。
对于定时特征，存在两种方法沿着MSR环或其他拓扑从使用外部同步源的那个指定站点定期地广播的定时(同步)信令；或从所有站点引用的外部设施接收的定时(同步)信息。
SYNCHRONIZATION Request(本地NA，T_sync)广播SYNCHRONIZATION请求原语的信令帧已经被分配而具有在本专利定义的所有其他信令帧中的最高优先级。广播周期为Timer T_sync。其缺省值为每秒8000帧。该值可编程，网络管理实体可以更改它。
SYNCHRONIZATION Confirm(无参数)在接收到SYNCHRONIZATION请求的信令帧后，所述每个站点调整其振荡器(包括频率锁定)的相位关系，发送较低优先级的SYNCHRONIZATION确认信令帧给发出SYNCHRONIZATION请求信令帧的源站点。这两钟信令的代码如表5所示。
由于在运行业务支路之前预先配置从源站点到目的站点的TCE的业务类型和连接关系——其中包括节点地址、TT和TN，因此网络管理实体的配置功能应在这些TCE服务的操作之前预先配置好所述初始定时(相位关系和实际比特流除外)和结构化信息。TCE信号的相位关系和实际比特流被设计来执行从所交付的帧流中提取输出传送比特定时信息，并需要一个相位锁定机制。
11.6 支持TCE所涉及的管理功能以下功能需要被提供给网络管理实体11.6.1 在源和目的之间的TCE属性(包括数据流的结构信息)不匹配相关操作被详细描述，参见5.8节。
12基于支路的保护(TBP)本节所讲的支路是在3.41节定义的逻辑业务信道，诸如在帧格式中有支路类型(TT)固定值和支路号(TN)的TCE。在本节中涉及的基于支路的保护的应用范围仅仅位于全双工点对点的应用。半双工点对点、组播和广播的支路保护操作不在本节的范围内。MSR节点可同时提供多个ETBP和多个TTBP的支持。
12.1 基于TCE支路的保护(TTBP)当需要支持TTBP功能时，嵌入在DL实体相应支路中的TTBP功能单元将被网络管理实体的配置功能触发(在工程开通阶段或者在MSR在线运行阶段实现该配置功能)，相应的支路被设置工作支路。
对于1+1 TTBP的操作，需指定具有相同业务属性、源和宿的匹配的备用支路。需要携带相同通信量的匹配的工作支路和备用支路的净荷。
对于1:1TTBP，也需指定具有相同的业务属性、源和宿的配套备用支路。备用支路可以传送额外通信量(一旦该工作支路发生TTBP，则放弃所述额外通信量)。
对于1:N TTBP，有N个工作支路；也需指定一个具有相同业务属性、源和宿的备用支路。备用支路的净荷可以运行额外通信量(一旦N个工作支路中的一个发生TTBP，则放弃所述额外业务)。
TTBP的CS&NM操作码见表23。
表23-TTBP帧的代码

本小节讲述的1+1、1:1和1:N TTBP响应帧的参数如表24所示。
表24-B andwidth Limitation_Response帧参数


1+1TTBP_Request帧和1:1 TTBP_Request帧的参数有与TCCR ID的单播模式相同的格式。该参数由以下几个字段组成TNi ID(这是节点x内支路p的标识符)、2比特的U/M/B字段、14比特长度字段(该字段用于反映长度字段后支路TNj ID的总数，其值为二进制000000 00000001)以及一个TNj ID(节点y内支路q的标识符)。
图10图示了按照本发明的1+1和1:1支路保护参数的表达式。在图10中，TNi ID＝NAx(x＝1，2，3，…，32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…，216-1)，用来确定第x个节点内具有固定TT和TN值的第p个支路。TNi ID和TNj ID分别表示备用支路和工作支路1+1 TTBP_Response帧和1:1 TTBP_Response帧的参数与上面请求原语的相同。
1:N TTBP_Request帧的参数格式与TCCR ID的组播/广播模式相同。该参数由以下几个字段组成TNi ID(节点x内支路p的标识符)、2比特的U/M/B字段、14比特长度字段(该字段用于反映长度字段后支路TNj ID的总数，其值为二进制为000000 00000001)以及一个TNj ID(节点y内支路q的标识符)。请参考图11。
图11图示了按照本发明的1:N支路保护参数的表达式。在图11中，TNiID＝NAx(x＝1，2，3，…，32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…，216-1)，用来确定第x个节点内具有固定TT和TN值的第p个支路。TNi ID用于表示备用支路，TNi ID、TNk ID和TNm ID等表示工作支路，总数为N。
TTBP功能单元用来通过监测汇聚管道的对等链路帧来监控支路的链路状态。通常，在汇聚管道接收端的实体总是从对等方收到MAC帧或帧间间隔。在节点内，不发生链路错误，并且也不向本地支路实体发送Error-Hello。它仅具有本地意义，没有任何用于两端之间的相关的帧。
——初始化后(T_ttbp和N_ttbp的缺省值分别被设置为10毫秒和3)，链路实体进入发送器和接收器的正常方式。
——如果定时器T_ttbp在接收到来自汇聚管道的任何MAC帧或帧间间隔之前超时，则汇聚管道的链路实体重启定时器T_ttbp，并且递减重传计数器N_ttbp。
——如果在接收到来自汇聚管道的任何MAC帧或帧间间隔之前定时器T_ttbp超时并且重传计数器N_ttbp已经减至零，则汇聚管道的链路实体应当通过从汇聚通道的实体向在一个节点内的那些支路实体发送Error-Hello信息而向(位于所述节点内的)所有本地支路实体——它们被设置为具有其他的备用支路——通知错误报告。在获得Error-Hello后，本地支路实体将向在同—节点中的对应备用支路执行一个TTBP(1+1、1:1或者1:N)动作，从先前的汇聚传送信道改变到预先设置的反转子环。在支路实体进入正常发送操作后，本地汇聚实体将重新启动定时器T_ttbp，恢复N_ttbp的值。每个备用支路有它自己的T_ttbp和N_ ttbp。
——T_ttbp和N_ttbp值是可配置的，T_ttbp和N_ttbp的所配置的最小单元分别为1毫秒和1。
一旦TTBP功能单元检测到故障跨度被恢复并且从TTBP进入正常状态，则TTBP功能单元将等待T_ttbp_wtr(其缺省值为10分钟，其值可编程，必须远远大于T_ttbp)，然后切换到工作支路。在切换到工作支路后，TTBP功能单元给网络管理实体发布含TT和TN参数的TTBP_RECOVERY_EVENT_Report。
13基于支路的组播(TBM)本节的支路是第3.42节定义的逻辑业务信道，诸如在MSR帧中的有支路类型(TT)和支路号(TN)固定值的TCE等。基于支路的组播(TBM)的应用范围仅应用于半双工点对多点的操作。全双工点对点不在本节的范围内。
MSR节点中内置的TBM功能单元被定义为同时支持一个或者多个独立层次的可能涉及相同或不同的TT的组播。TBM功能单元实现在一个节点(站点)内从一个支路——它提取一个来自相关拓扑(例如N环结构)的DL帧的净荷——向其它具有相同的TT值并且已被设置为具有成员组关系的支路的复制。节点内一组有相同TT值的TN可以被设置为变为成员组。要求成员组内的指定支路要在参考点G1从相关联的拓扑(例如N环结构)接收数据帧。本专利提供这个指定的支路来作为源支路(ST)。一旦获取数据帧，ST把这些帧复制到节点内相应成员组中的每个支路。在工程开通阶段或者在线运行阶段期间，网络管理实体应设置ST和将ST指定到一个给定的TT和TN值。根据用户需求，在节点内可动态指定或者改变一个或者多个ST。TBM的CS & NM操作码如表25所示。
表25-TBM帧的代码

如果TBP用于TBM操作，建议指定ST为工作支路，ST也可以是12.1节描述的1+1和1:1应用的工作支路。
如果组播/广播字段从“01”变为“10”或者“11”，则本小节中的TBM_Request和TBM_Response帧的参数由表26定义。
表26-TBM Response帧的参数

14 支路的带宽策略、合并、线速过滤、堆叠和镜像14.1 基于支路的策略-对称非对称的带宽限制在正常情况下，在DL业务边缘的TCE的速率应该与IEEE 802.3、G.702、ISDN获取其他相关标准完全符合。但是在一些业务等级协定的应用中，为了实现基于带宽的计费，操作和维护的策略需要对速率进行限制。MSR实体提供了一个带宽限制功能单元。当对某一支路触发这个功能单元时，这个支路以最小单位的粒度(对于TCE为64kbps)从0向标准值提供配置递增级。在相关的标准中规定了相应的带宽标准值，它们不能被忽略。一旦在工程开通和在线运行期间对于某一支路设置带宽后，这个可编程的门限将适用于这个支路和相应的端口。将由配置功能和管理实体来执行带宽门限的设置和实际业务流的监视。
带宽限制的CS&NM操作码如表27所示。
表27-带宽限制帧的代码


Bandwidth Limitation_Request帧的参数包括以下单元·目标(支路)端口ATNi＝NAx+TT+TNp；·目标(支路)端口BTNj＝NAy+TT+TNq；·需要从端口A到端口B提供的带宽在0到标准带宽之间的一个指定整数值(八位字节)，如二进制码01000100表示68*64k/bits带宽；·需要从端口B到端口A提供的带宽在0到标准带宽之间的一个指定整数值(八位字节)，如二进制码01000100表示32*64k/bits的带宽(这是一个不对称带宽可获得性的例子)、二进制码00000000表示没有可用的带宽，需要客户使用从端口A到端口B的半双工点到点操作；·标准带宽TCE相关标准(G.702E1的二进制码00100000)；·最小颗粒度对于TCE为64k/bits(二进制码00000001)。
从端口A到端口B的带宽和从端口B到端口A的带宽相互独立。独立的带宽可以是对称的，也可以是不对称的。所有这些参数单元按照上面的顺序将被映射到CS&NM帧。带宽限制响应(Bandwidth Limitation Response)帧使用两个参数带宽限制成功或带宽限制不成功，如表28所示。
表28-Bandwidth Limitation_Response帧的参数

基于支路的带宽限制可用于半双工点到点、全双工点到点、组播和广播的操作。
14.2 对称和非对称的支路合并MSR实体能提供聚合功能单元，通过该单元能将多达16个同样TT的支路绑定在一起以形成一个支路合并组(TMG)。可以在一个MSR或其他拓扑节点中最多建立8个TMG。TMG类似于一个逻辑链路，并且在需要更高带宽的应用时非常有用，一个TMG的成员支路必须拥有同样的TT，并且被配置为全双工模式。组成一个TMG的好处是在TMG上的链路冗余、汇聚吞吐量、递增带宽和净荷均衡。一旦形成一个TMG，必须在相应的数据帧、信令和网络管理帧内仅仅使用一个TN值(它通常是第一个成员支路)来标识TCE的TMG。对于在TMG上的上层应用来说，只能从外部看到一个逻辑通道。
支路合并的CS&NM操作代码如表29。
表29-支路合并(Tributary Merging)帧的代码

Tributary Merging_Reques t帧的参数包括下列单元·第一个目标支路TNi＝NAx+TT+TNp·第二个目标支路TNj＝NAy+TT+TNq·第三个目标支路TNk＝NAz+TT+TNr·第四个目标支路………..
从节点A到B的支路合并与从节点B到A的支路合并相互独立。两个半双工信道的支路合并可以是对称的，也可以是不对称的。所有这些参数单元按照上面的顺序被映射到CS&NM控制帧中。Tributary Merging_Response帧有两个参数Tributary_Merging_successful或者Tributary_Merging_unsuccessful，如表30所示。
表30-Tributary Merging_Response帧的参数

支路合并可以用于半双工点到点和全双工点到点的操作。
14.3 基于支路的安全一线速过滤MSR实体向基于内容的帧分类提供基于支路的线速过滤功能单元(LSFFU)，该单元可使节点处理应用根据在帧净荷中的上层的特定协议字段来进行帧过滤和分类。可以对于在帧中从层2到4层的特定字段进行设置过滤器。节点的LSFFU可以过滤支路的独立进口或出口。过滤算法采用两种构造(a)过滤器掩码，它定义要过滤哪个字段；(b)规则表，它定义过滤选项。最多可用48个过滤器，每个过滤器包含64字节宽的可关闭的过滤掩码值，以在输入帧的首96个字节内以任何偏移量对任何协议字段进行过滤。对于TCE支路，规则表有多达256个表项。
一旦得到分类结果和过滤条件匹配或部分匹配，则采用下列下面的策略或者这些策略的组合·修改IP业务类型(TOS优先(precedence))字段·将相关帧的副本传送到管理域·丢弃相关帧·传送相关的帧到支路的其它出口端·传送相关帧的副本到“被镜像到的”支路·修正协议字段LSFFU最多可追踪和描述1024个数据流。这些数据流的流量可以通过内部仪器被监控和调节，能够向数据流的总体状态指定两个独立策略，并以线速执行这些行为。
表31为线速过滤的CS&NM操作码。
表31-线速过滤帧的代码

Line-Speed Filtering_Request帧的参数包括下列单元·目标支路TNi＝NAx+TT+TNp·改变IP服务类型(TOS优先)字段，二进制码10000001，详细操作正在研究。否则用二进制码00000000。
·复制相关帧到管理域，二进制码10000010将采取“复制相关帧到管理域”的动作。否则用二进制码00000000。
·丢弃相关帧，二进制码10000011表示将采取“丢弃相关帧”的动作，否则用二进制码00000000。
·传送相关帧到支路其它出口端，二进制码10000100表示将采取“传送相关帧到支路其它出口端(用TNj＝NAx+TT+TNq表示该支路)”动作，因此八位字节的“10000100”加上“TNj”用于该功能。否则用二进制码00000000。
·协议修改field，二进制代码10000101，详细的操作正在研究。否则使用二进制代码00000000。
从A到B的线速过滤与从B到A的线速过滤相互独立。可以选择使用或不使用两个半双工信道的线速过滤。所有这些参数单元按照上述顺序被映射到CS & NM控制帧。线速(Line-Speed)Filtering_Response(过滤响应)帧使用两个参数线速过滤成功或线速过滤不成功，如表34所示。
表34-Line-Speed Filtering_Response帧的参数

支路合并可以用于半双工点到点和全双工点到点操作。
15 单纤环、链型、广播网络和伪网格拓扑应用15.1 单纤环的支持MSR被定义为缺省应用于N环结构。在某些接入情况下，由于光纤资源的有限——其中一个环可以获得两条光纤，建议应用如图12所示的单纤环。如果涉及图12中的拓扑，则不应当使用基于汇聚管道的L2PS、数据节点的插入和删除。相反，可以通过网络管理的配置功能关闭这些功能。数据和控制分组将共享同一通道，(N-1)WR/NWR字段总是被设为“0”。
图12为按照本发明的另一个实施例的的MSR单纤环。
15.2 可上/下支路业务的链型拓扑的支持在某些应用场合，需建立如图13所示的链型拓扑，图中节点2和节点4(假定的)之间用一个或者多个支路连接起来。该支路可以是其他MSR的支路。如果涉及图13所示的拓扑，则不应当使用基于汇聚管道的L2PS、数据节点插入和删除，由网络管理的配置功能关闭这些功能。数据和控制分组共享同一通道，(N-1)WR/NWR字段总是被设为“0”。
图13示出了按照本发明的一个MSR拓扑可添加、删除支路业务的链环类型；图14示出了按照本发明的一个MSR拓扑到DVB应用的广播连接；
图15示出了按照本发明的一个MSR拓扑伪网格连接。
15.3 到DVB应用的广播连接的支持例如在DVB应用中，需建立如图14所示的广播网络拓扑，图中从节点1到节点2/3/4的连接是单向汇聚管道。如果涉及图14所示的拓扑，则不应当使用基于汇聚管道的L2PS、数据节点插入和删除、基于支路的保护以及带内网络管理。相反，由网络管理的配置功能关闭这些功能。数据和控制分组共享同一通道，(N-1)WR/NWR字段总是被设为“0”。
15.4 伪网格拓扑的支持图20所示的伪网格拓扑是MAR环的一个特例。8个节点通过汇聚管道连接在一起而形成一个MSR环。该支路可以是比该汇聚管道速率低的其他MSR跨度的汇聚管道。节点2、4、6、8的支路与节点9(假定的)相连接。在本应用中，可有效地使用在本专利中所述的所有功能和和描述。
16 MSR节点的物理体系结构MSR节点的物理体系结构(带外CS&NM总线)包括(1)汇聚电路板(用于工作模式)，它负责汇聚处理器、来自各支路的总线的流量调度、路由引擎、IP包的层3包转发、节点内控制信令和网络管理的处理单元。
(2)汇聚电路板(用于保护模式)，当汇聚电路板(工作模式)被检测到出现了故障时，负责汇聚处理器、来自各支路的总线的流量调度、路由引擎、IP包的层3包转发、节点内控制信令和网络管理的处理单元。如果工作板从故障恢复，则该板返回保护模式。
(3)CWDM/DWDM单元，负责传输多个汇聚管道。对于CWDM，汇聚管道是FE和GE。对于DWDM，汇聚管道是10GE。
(4)支路电路板，负责接收和发送来自汇聚电路板的总线的流量，适配和处理相对于MSR数据节点的多种独立的上/下支路通道，类似一系列“运营商用于租用的专线或专用电路”。支路可以是各种G.702端口、ISDN、DVB、音频、视频。不同的支路可以被指定不同的优先级。在发送侧，在执行支路电路板的适配功能后，所有的业务都是以分组的方式被发送的。在这个板上实现所有业务的接入。该板还从CS&NM总线接收CS&NM消息。
(5)流量总线，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换流量信息。
(6)CS&NM总线，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换CS&NM信息。PCI总线或RS-485是CS&NM总线的一个例子。
请参见图16.图16图示按照本发明的一个实施例的MSR节点的物理体系结构(带外CS&NM总线)。
图17是MSR节点的物理体系结构(带内CS&NM总线)，包括(1)汇聚电路板(工作模式)，(2)汇聚电路板(保护模式)，(3)CWDM/DWDM单元，(4)支路电路板，该板还从流量总线上接收CS&NM消息。
(5)流量总线，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换流量信息。
(6)CS&NM总线共享流量的物理通道，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换CS&NM。
图17为按照本发明的一个实施例的MSR节点的物理体系结构(带内CS&NM总线)。
图18为按照本发明的一个实施例的MSR节点的系统设备布局。
MSR节点系统设备布局如图18所示，包括机架、背板、汇聚电路板(分别用于工作和保护)、14个支路电路板、网络管理接口等。
17 CWDM/DWDM单元该单元用于基于粗波分复用(CWDM)或密集波分复用(DWDM)的双纤和多波传送。当CWDM用于N环结构时，N可以为4、8、16，汇聚可以是FE/GE/10GE。如果DWDM用于N环结构，N为8、16、32、64、128、256、512和1024，汇聚可以是具有广域接口的10GE，支持SONET(同步光学网络)传输，或采用STM-16/OC-48通道(进入DWDN)——其中STM-16/OC-48承载GE和FE。
产业上的应用本发明可以提供下列性能(1)G.702 PDH电路的协议封装和传送——在双纤环、单纤环、光纤的链式和广播拓扑上的同步和异步电路传送、视频信号、音频信号、由基于64kbit/s的ISDN支持的数字通道。
(2)在50毫秒内的1+1、1:1和1:N模型的基于业务(或支路)的保护(3)基于业务或支路的组播和基于站点的组播和广播(4)对称和不对称的、基于业务(或支路)的带宽限制(5)对称和不对称的支路合并
(6)基于支路的线速过滤(7)在15分钟和24小时内的基于支路的性能监控(8)支路的镜像(9)沿着MSR环或其他拓扑的从接入到主干的、基于帧的透明PPPoE和PPPoA传送，以便简化计费机制(例如Radius)，减少维护工作，并且改善在接入网络应用中的延迟变化(与层2和层3切换相比较)。
本申请将用于城域网、专注于电信和数据通信的集线器、企业和校园网络以及其它专用网络。相关网络可以包括到粗波分复用(CWDM)或密集波分复用(DWDM)设备的接口。
应当明白，上述的说明不应当被理解为对于本发明的范围的限制，而是作为其优选实施例的说明。因此，应当由所附的权利要求及其等同内容限定本发明的范围。所附的权利要求涵盖在本发明的精神和范围内的任何改变和修改。
权利要求
1.一种用于多业务环中的数据传输装置，所述多业务环包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路连接的节点，所述装置包括与支路连接的支路RX解帧器，用来将从所述支路接收到的数据帧解帧，并提取目的节点地址；TX成帧器，用来将目的节点地址和从支路收到的数据封装成多业务环帧，并沿着汇聚管道将其传送到在所述环中的下游的相邻节点；RX解帧器，用来接收沿着汇聚管道来自上游相邻节点的多业务环数据帧并对这些数据帧进行解帧，从而获得至少一个目的节点地址和实际数据；过滤装置，用于根据所述目的节点地址来确定本地节点的数据帧，并将其它帧转发到所述TX成帧器，从而将其它帧转发到下一个节点；支路TX成帧器，用来将到本地节点的所述数据帧封装进支路数据帧中，并将所述支路数据帧发送到相应的支路。
2.按照权利要求1的数据传输装置，其中，每个汇聚管道包括一个由N-M个单向子环和M个单向反转子环的N环结构，此处N和M都是整数，并且1≤M＜N。
3.按照权利要求2的数据传输装置，还包括环管理单元，用来控制在汇聚管道中子环的使用，包括分配特定的第(n-1)子环来单向传送在所述第(n-1)子环中的数据分组，并且分配第n子环来反向传送在所述第n子环中的控制分组，此处1＜n≤N。
4.按照权利要求3的数据传输装置，其中，在第(n-1)子环的光纤设施故障或信号劣化的情况下，作为第(n-1)子环的控制信道的所述第n子环也被缺省设置为第(n-1)子环的保护信道。
5.按照权利要求4的任何一个的数据传输装置，还包括支路标识符建立部件，用于建立用于指示始发支路的标识符，所述支路标识符与目的节点地址和从所述支路接收的数据一起被封装到多业务环的帧中。
6.按照权利要求5的数据传输装置，还包括支路确定部件，用于根据到本地节点的数据帧确定支路类型和支路编号，以便向对应的支路发送所述支路数据帧。
7.按照权利要求6的数据传输装置，其中，所述MSR的数据帧是FE/GE/10GE MAC帧。
8.按照权利要求7的数据传输装置，还包括用于发送多个汇聚的CWDM/DWDM单元，对于CWDM，所述汇聚是FE、GE和10GE，并且工作在N＝4/8/16；对于DWDM，所述汇聚是10GE，它具有宽接口子层-SONET(同步光学网络)传输或使用其中STM-16/OC-48承载GE和FE的STM-16/OC-4 8通道(进入DWDM)，并且子环数量N可以高达1024。
9.按照权利要求8的数据传输装置，其中，所述N＝1并且M＝0，这意味着汇聚管道包括单纤环，在所述单纤环中传送所有的数据帧和控制帧。
10.按照权利要求1的数据传输装置，其中，每个汇聚管道包括链路和广播拓扑。
11.一种数据传输方法，用于多业务环中，该多业务环包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路连接的节点，所述方法包括步骤对于来自支路的数据帧将来自所述支路的数据帧接收和解帧，并提取目的节点地址；将目的节点地址和从支路收到的数据封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道将其传送到在所述环中的下游的相邻节点；而对于沿着汇聚管道来自上游相邻节点的数据帧接收沿着汇聚管道来自上游相邻节点的MSR数据帧并对其进行解帧，从而获得至少一个目的节点地址和实际数据；根据目的节点地址来确定本地节点的数据帧，并将其它帧转发到下一个节点；将本地节点的所述数据帧封装进支路数据帧中，并将所述支路数据帧发送到相应的支路。
12.按照权利要求11的数据传输方法，其中，每个汇聚管道包括一个由N-M个单向子环和M个单向反转子环的N环结构，此处N和M都是整数，并且1≤M＜N。
13.按照权利要求12的数据传输方法，还包括步骤控制在一个汇聚管道中子环的使用，包括分配特定的第(n-1)子环来单向传送在所述第(N-1)子环中的数据分组，并且分配第n子环来反向传送在所述第N子环中的控制分组，此处1＜n≤N。
14.按照权利要求13的数据传输方法，其中，在第(n-1)子环的光纤设施故障或信号劣化的情况下，作为第(n-1)子环的控制信道的所述第n子环也被缺省设置为第(n-1)子环的保护信道。
15.按照权利要求11-14的任何一个的数据传输方法，其中，对于来自上游相邻节点的数据帧，所述方法还包括步骤建立用于指示始发支路的标识符，并且其中，所述支路标识符与目的节点地址和从所述支路接收的数据一起被封装到多业务环的帧中。
16.按照权利要求15的数据传输方法，还包括步骤从本地节点的数据帧确定支路类型和支路编号，以便向对应的支路发送所述支路数据帧。
17.按照权利要求16的数据传输方法，其中，MSR的所述数据帧是FE/GE/10GE MAC帧。
18.按照权利要求17的数据传输方法，其中，多个汇聚用于CWDM/DWDM单元，对于CWDM，所述汇聚是FE、GE和10GE，并且工作在N＝4/8/16；对于DWDM，所述汇聚是10GE，它具有宽接口子层-SONET(同步光学网络)传输或使用其中STM-16/OC-48承载GE和FE的STM-16/OC-48通道(进入DWDM)，并且管道环数量N可以高达1024。
19.按照权利要求18的数据传输方法，其中，所述N＝1并且M＝0，这意味着汇聚管道包括单纤环，在所述单纤环中传送所有的数据帧和控制帧。
20.按照权利要求11的数据传输方法，其中，每个汇聚管道包括链路和广播拓扑。
21.按照权利要求3的数据传输装置，其中，所述N个子环之一被设置为其它子环的保护信道。
22.按照权利要求13的数据传输方法，其中，所述N个子环之一被设置为其它子环的保护信道。
全文摘要
本发明以预先配置和基于连接的方式提供了用于基于FE/GE/10GE汇聚管道的链路封装协议(LEP)。LEP被提供来专用于N环结构(N＝1，2，3，4，5，...)，它包括(N－M)个单向环和M(1≤M＜N)个单向反转子环。
文档编号H04L29/06GK1720692SQ02830137
公开日2006年1月11日 申请日期2002年11月6日 优先权日2002年11月6日
发明者余少华 申请人:武汉烽火网络有限责任公司