专利名称：异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法
技术领域：
本发明涉及异步传输模式反向复用协议的改进，特别涉及异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换。
背景技术：
随着社会不断发展，网络服务不断多样化，人们对网络的要求越来越高，生产商开始考虑并研究如何将这些对带宽、实时性、传输质量要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体网络来实现，做到真正的一线通。由此，异步传输方式(Asynchronous Transfer Mode，简称“ATM”)网应运而生。ATM是一项先进和实用的通信技术，它采用固定大小的报文分组动态地分配带宽，数据的压缩、编码和传输是异步进行的。ATM也被称为“快速报文分组”，目前传输率可达625Mbps，它将是未来Internet主干网的主要实现技术之一。
ATM反向复用(Inverse Multiplexing for ATM，简称“IMA”)技术把一个ATM信元流以信元为基础，反向复用到多个物理连接上来传输，并在远端把这些在不同物理连接上传输的信元流恢复成单一的信元流。这种支持高速ATM信元流的实用方法，为多媒体用户接入和利用现有链路进行ATM传输创造了条件。这种思想已经开始被广泛利用，尤其是在网络负荷较重的情况下，将流量较大的业务分散到多条网络路由中来承担，不仅可以减轻网络中部分重载路由的业务负荷，同时也提高了网络资源的利用率。
在ATM论坛于1999年3月发布的IMA1.1协议中定义了最新的IMA规范，使用IMA技术能够提供处于传统复用级别之间的带宽。在该协议中把发送方的ATM层到IMA子层的传输速率定义为发送IMA数据信元速率(Transmit Side IMA Data Cell Rate，简称“Tx IDCR”)；把接收方的IMA子层到ATM层的传输速率定义为接收IMA数据信元速率(Receive Side IMAData Cell Rate，简称“Rx IDCR”)。Tx IDCR由时钟Tx IMA Data Cell Clock提供定时，而Tx IMA Data Cell Clock又由提供发送参考链路时钟的时钟源频变产生。与之类似，Rx IDCR由时钟Rx IMA Data Cell Clock提供定时，而Rx IMA Data Cell Clock由接收参考链路的时钟频变产生。因此发送参考链路和接收参考链路的选择切换对于信元的传输有至关重要的作用。在协议中，明确指出接收IDCR从远端发送的ICP的字段“Transmit TimingInformation”中标识为发送参考链路的那条链路上获取。由于IDCR是从接收参考链路获取，因此接收参考链路必须选择为远端发送的ICP的字段“Transmit Timing Information”中标识为参考链路的那条链路。协议要求发送参考链路完成选择和切换后，必须通过ICP的字段“Transmit TimingInformation”传送到对端，由此可知，接收参考链路的选择切换完全由发送参考链路选择切换决定。因此，下面的参考链路没有特别指明为接收参考链路，那么就表示发送参考链路。
现有技术中对参考链路的选择切换给出了一种方案，当且仅当下面三个事件发生时，也就是所谓的切换时机，才进行参考链路的切换第一，当IMA组启动时；第二，当参考链路的状态从激活跃迁到可用、不可用或不在组内，而组内至少有一条其他链路的状态为激活时；第三，当参考链路的状态从可用到不可用或不在组内，而组内至少有一条链路的状态为激活或可用时。
下面参照图1说明该选择方法的具体过程在步骤100，先判断是否满足选择和切换参考链路的时机，如果是则进入步骤110；否则，不需要切换，本流程结束。
进入步骤110，判断IMA组内是否有发送链路状态激活的链路，如果有则进入步骤120，否则转入步骤130。
在步骤120，必须从发送链路状态激活的链路中选择并切换为其中一条作为新的参考链路，整个流程结束。
在步骤130，判断IMA组内是否有发送链路状态可用的链路，如果有则进入步骤140，否则转入步骤150。
在步骤140，必须从发送链路状态可用的链路中选择并切换为其中一条作为新的参考链路，整个流程结束。
在步骤150，判断IMA组内是否有发送链路状态不可用的链路，如果有则进入步骤160，否则整个流程结束。
在步骤160，必须从发送链路状态不可用的链路中选择并切换为其中一条作为新的参考链路，整个流程结束。
在实际应用中，上述方案存在以下问题该方案仅仅参考发送链路状态，在某些情况下无法进行正常的切换，下面参照图2举例说明。如图2所示，链路0的发送和链路4的接收之间的连接由于意外出现故障，配置数据为IMA组A包括链路0、链路1、链路2和链路3，默认配置第一条链路为发送参考链路即为链路0；IMA组B包括链路4、链路5、链路6和链路7，默认配置第一条链路为发送参考链路即为链路4；某一时刻，链路0发生故障而中断，如果不进行参考链路切换，那么IMA组A的发送参考链路仍为链路0，接收参考链路为链路4，而IMA组B的发送参考链路为链路4，接收参考链路由于没有得到链路0传来的控制信元，无法得知哪一条是参考链路，只好使用初始化值，一般设为255。因此，IMA组A必须重新选择发送参考链路为链路1、链路2或链路3。
尝试仅仅用协议要求的发送链路状态作为参考链路选择的条件，发送链路状态变化过程如下链路0的发送链路状态不在组内→不可用→可用链路1的发送链路状态不在组内→不可用→可用链路2的发送链路状态不在组内→不可用→可用链路3的发送链路状态不在组内→不可用→可用需要说明的是，链路1、链路2和链路3的发送都无法进入激活状态，因为远端的接收无法进入激活状态，可以用反证法证明假设远端的接收进入激活状态，那么根据协议对接收链路状态机的激活状态的定义，链路能够将物理层的信元传输到ATM层；但是接收参考链路未确定，时钟就无法确定，接收IDCR显然无法产生，又决定了不能传输信元到ATM层，因此远端接收无法进入激活状态，导致整个IMA组无法正常工作。
由于链路0的发送链路状态与其他链路相同，因此根据协议要求的选择方法根本，无法选择没有故障的链路1、链路2或链路3为发送参考链路，最终因为没有合适的参考链路而导致整个IMA组无法正常工作。通过这个例子可见，上述现有技术的方案存在有在某些情况下无法进行正常的切换的问题。
造成这种情况的主要原因在于，上述现有技术的方案仅仅把发送参考链路状态作为选择切换发送参考链路的条件，而实际应用中这种选择切换发送参考链路的方案往往不能有效地解决问题，结果常常是因为选择失败而导致整个IMA组无法正常工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，使得当默认的IMA组参考链路由于故障而断开时，用户无需改变配置数据，就能够根据优先级选择新的参考链路，正常激活IMA组内的其他链路进行业务传输。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，包含以下步骤
B获取每一条链路的发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷；C根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷获取所述每一条链路的优先级；D判断优先级最高的链路是否为所述参考链路，如果不是则选择并切换该优先级最高的链路为所述参考链路。
其中，在所述步骤B之前还包含以下步骤A判断是否需要进行参考链路切换，如果是则进入步骤B。
所述步骤A中，当至少满足下列条件之一时判断为需要进行参考链路的切换异步传输模式反向复用组启动；当所述参考链路的状态从激活跃迁到可用、不可用或不在组内，而异步传输模式反向复用组内至少有一条其他链路的状态为激活；当所述参考链路的状态从可用到不可用或不在组内，而异步传输模式反向复用组内至少有一条其他链路的状态为激活或可用。
所述步骤C中，根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷，按照以下先后顺序从高到低排列优先级发送链路状态为“激活”，接收链路状态为“激活”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“激活”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“链路时延失步缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“异步传输模式反向复用帧失步缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“信元定界失步缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不在组内”，接收链路缺陷为“不关心”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“链路时延失步缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“异步传输模式反向复用帧失步缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“信元定界失步缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不在组内”，接收链路缺陷为“不关心”。
所述步骤C中，通过查表方式根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷获取所述每一条链路的优先级。
当有几条所述链路优先级相同、均可作为新的所述参考链路时，任选其中一条作为所述参考链路。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本技术方案完全兼容IMA1.1协议要求，在考虑发送链路状态的基础上，结合远端接收链路状态和远端接收链路缺陷进行综合评估，划分链路可以作为参考链路的优先级，在需要选择切换的时机，选择切换优先级最高的那条链路作为新的参考链路。
针对现有技术，本技术方案的出发点仍然是参照协议的要求，但是在层次上划分得更细，选择时考虑的条件也就更多，但是这些条件与协议的要求并无任何矛盾之处。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即当默认对应IMA组的参考链路的那条链路由于故障而断开，需要重新选择切换参考链路时，本技术方案不仅考虑发送参考链路的状态，还结合远端接收链路状态和接收链路缺陷综合进行考虑，使得用户不需要改变配置数据，就能够正常激活IMA组内的其他链路进行业务传输，至于故障链路的修复工作可以在其它时间再投入精力，不会因为一条参考链路的中断而造成整个IMA组的失败，增强了系统的健壮性。
本技术方案使得IMA技术在提供处于传统复用级别之间的带宽时具有更好的可靠性，提高了IMA组在实际应用中对链路故障的容错性，有利于IMA技术更好地的推广和应用。
图1是现有技术中参考链路选择切换实现方案的示意图；图2是两个IMA组之间传输链路的示意组网图；图3是根据本发明一个实施例的一种异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
首先，参照图2的两个IMA组之间传输链路的示意组网图进行举例分析。当发现参考链路发生故障时，必须从多条链路中选出最合适的一条作为新的参考链路，使IMA组不受故障影响，继续工作；当发生故障的链路修复以后再将其加进组内，使其恢复工作。之所以不将发生故障的链路从IMA组删除，是因为在IMA组工作以前，所有的配置数据都已经设计完毕，若是删除一条链路，将不得不重新配置数据，这样的做法投入的人力、物力和时间的代价太大；况且，大多数的故障是由于传输链路中断引起的，这种网络的故障一般在短时间内难以得到解决。
本发明的技术方案完全兼容IMA1.1协议要求，在考虑发送链路状态机的基础上，结合远端接收链路状态机和远端接收链路缺陷进行综合评估，划分链路可以作为参考链路的优先级，在需要选择切换的时机，选择切换优先级最高的那条链路为参考链路。如表1所示，对发送参考链路状态、远端接收参考链路状态和远端接收参考链路缺陷的组合分优先级，数字越小表示优先级越高，选择优先级最高的链路作为参考链路。需要注明的是，不在下表中的状态组合的优先级为255，即优先级最低。
需要说明的是，在表1中，没有缺陷表示该链路没有故障。链路时延失步缺陷(Link Out of Delay Synchronization defect，简称“LODS”)是指由于链路的时延而使其中的一条或几条链路的读指针达到或超过写指针时，阻碍信元流重建的情况。IMA帧失步缺陷(Loss of IMA Frame defect，简称“LIF”)是指因为找不到ICP帧的标识而无法获取帧的位置，以致帧丢失的情况。信元定界失步缺陷(Loss of Cell Delineation defect，简称“LCD”)是指接收方找不到信元头部，导致信元传输失败，从而引起整个链路的不同步的情况。
表1链路可以被选择切换为参考链路的优先级
根据表1，当目前的参考链路0发生故障时，远端接收链路状态变化过程为
链路0的远端接收链路状态不在组内→不可用链路1的远端接收链路状态不在组内→不可用→可用链路2的远端接收链路状态不在组内→不可用→可用链路3的远端接收链路状态不在组内→不可用→可用远端接收链路缺陷为链路0的远端接收链路缺陷LCD链路1的远端接收链路缺陷NODEFECT链路2的远端接收链路缺陷NODEFECT链路3的远端接收链路缺陷NODEFECT因此，通过比较，在发送参考链路状态相同的基础上，我们可以选择接收链路状态为Usable(可用)，并且接收链路缺陷为NODEFECT(没有缺陷)的链路1、链路2或链路3作为发送参考链路。
下面参照图3，更加详细地描述本发明提出的异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法一个实施例。
如图3所示，在步骤200，本发明方案先判断是否满足选择和切换参考链路的时机。选择和切换的时机与现有技术是相同的，还是三种情况(1)当IMA组启动时；(2)当参考链路的状态从激活跃迁到可用、不可用或不在组内，而组内至少有一条其他链路的状态为激活时；(3)当参考链路的状态从可用到不可用或不在组内，而组内至少有一条链路的状态为激活或可用时。如果满足，则进入步骤210；不满足也就是说不需要选择和切换参考链路，保持现有参考链路不变，那么本流程结束。之所以要规定只有在这三种情况下才进入参考链路的选择和切换，是因为在这三种情况下系统中的链路最容易发生故障，例如发送方的故障或是接收方的故障，还有可能是传输链路的中断。这样规定，既有利于及时发现系统中的故障以尽早排除；也避免了过于频繁的选择和切换，造成系统的性能下降。因为本方案所有的技术都是以参考链路的状态为判断依据，所以这里有必要将参考链路的作用再强调一下参考链路上传输的数据包括了IMA组物理层到ATM层的时钟，若是参考链路上的数据无法到达，即便别的链路上的数据都正确到达，接收方还是无法正确获得接收到的数据信息。
在步骤210，对于IMA组内的每一条链路，获取其发送链路的状态，远端接收链路状态以及远端接收链路缺陷等信息，记下这些所有链路的这些信息后进入步骤220。因为要从所有的链路中进行选择和切换，因此必须收集所有链路的信息。
在步骤220，根据发送链路状态、接收链路状态以及接收链路缺陷，查表获取优先级，记下优先级最高的那一条链路，接着进入步骤230。
在步骤230，判断最高优先级的那条链路是否就是当前的参考链路，如果不是则进入步骤240进行切换；如果不是则跳过步骤240，保持当前的参考链路不变，本流程结束。
若是进入步骤240，则改变当前的参考链路，重新选择优先级最高的那条链路作为新的发送参考链路，至此参考链路的选择和切换已经完成，本流程结束。需要说明的是，当有几条链路优先级相同、均可以作为新的参考链路时，可以任选其中一条，一般情况下选择第一条。这样的做法是为了节省系统的开销，避免不必要的选择判断流程。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，其特征在于包含以下步骤B获取异步传输模式反向复用协议组内每一条链路的发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷；C根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷获取所述每一条链路的优先级；D判断优先级最高的链路是否为所述参考链路，如果不是则选择并切换该优先级最高的链路为所述参考链路。
2.根据权利要求1所述的异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，其特征在于，在所述步骤B之前还包含以下步骤A判断是否需要进行参考链路切换，如果是则进入步骤B。
3.根据权利要求2所述的异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，其特征在于，所述步骤A中，当至少满足下列条件之一时判断为需要进行参考链路切换异步传输模式反向复用组启动；当所述参考链路的状态从激活跃迁到可用、或不可用、或不在组内，而异步传输模式反向复用组内至少有一条其他链路的状态为激活；当所述参考链路的状态从可用到不可用或不在组内，而异步传输模式反向复用组内至少有一条其他链路的状态为激活或可用。
4.根据权利要求1所述的异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，其特征在于，所述步骤C中，根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷，按照以下先后顺序从高到低排列优先级发送链路状态为“激活”，接收链路状态为“激活”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“激活”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“链路时延失步缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“异步传输模式反向复用帧失步缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“信元定界失步缺陷”；发送链路状态为“可用”，接收链路状态为“不在组内”，接收链路缺陷为“不关心”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“没有缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“链路时延失步缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“异步传输模式反向复用帧失步缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不可用”，接收链路缺陷为“信元定界失步缺陷”；发送链路状态为“不可用”，接收链路状态为“不在组内”，接收链路缺陷为“不关心”。
5.根据权利要求1所述的异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，其特征在于，所述步骤C中，通过查表方式根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷获取所述每一条链路的优先级。
6.根据权利要求1所述的异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，其特征在于，当有几条所述链路优先级相同、均可作为新的所述参考链路时，任选其中一条作为所述参考链路。
全文摘要
本发明涉及异步传输模式反向复用协议的改进，公开了一种异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法，使得当默认的IMA组参考链路由于故障而断开时，用户无需改变配置数据，就能够根据优先级选择新的参考链路，正常激活IMA组内的其他链路进行业务传输。这种异步传输模式反向复用协议中参考链路选择切换的方法包含以下步骤获取异步传输模式反向复用协议组内每一条链路的发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷；根据所述发送链路状态、接收链路状态和接收链路缺陷获取所述每一条链路的优先级；判断优先级最高的链路是否为所述参考链路，如果不是则选择并切换该优先级最高的链路为所述参考链路。
文档编号H04L29/06GK1620058SQ20031011672
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月19日 优先权日2003年11月19日
发明者陈家益 申请人:华为技术有限公司