专利名称：用于通过以太网交换机对以太网信号进行透明传输的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过以太网交换机对以太网信号进行透明传输的方法。
背景技术：
在过去的几十年中，不仅通过较短的距离而且通过较长的距离进行的数据传输已 大大增加。在此，越来越多地使用被称为以太网的数据网络技术。在以太网的情况下，以 面向分组的方式进行传输，也就是说，有效数据(有效载荷(Payload))被插入到长度不同 的以太网帧中，并且这样构成的以太网分组通过传输介质被传输。如前同步码以及地址那 样的所需的附加信息在报头中被置于有效数据(Payload)之前。所述数据可以通过校验 信息来保护。在所述网络中，所谓的交换机和路由器被用作用于对数据分组进行交换的 开关单元(Schalteinheit)。在这种情况下的问题是这些开关单元对接收到的以太网信 号进行调度(terminieren)并且改变以太网报头的部分以及已有的“帧间隙(Interframe Gaps)，，(以太网分组之间的间隙)，简言之，未对接收到的以太网信号进行透明传输。然而，在广域网中，常常要求整个信息(在此即由用户所发送的以太网信号)在 对全部数据(即帧)、有效载荷以及帧间隙不进行任何改变的情况下被传输。甚至存在以下 要求信息也被定时钟透明地(takttransparent)传输，也就是说，保留位时钟(Bittakt)。迄今为止，同步系统、如SDH(同步数字体系)或者OTN(光传输网)用于进行透 明传输。但是，这些传输形式所具有的缺点是，不可能在以太网层上对数据分组进行互连 (verschalten)，因为在这些系统之内，以太网交换机不能简单地被组合。此外，适宜并且常 用的是将多个具有较低数据速率的以太网数据信号合并成一个数据速率较高的信号，以 便可以在较少数目的信道(波长)的情况下更佳地利用传输介质。在广域网的情况下，还要求有选择地存在如下可能性可以在所述网络内对数据 流进行互连。为了实施该功能，不同制造商的相对应的以太网交换机是可用的。但是，如 已经实施的那样，所述交换机的使用阻止了对以太网用户信号进行透明传输或时钟透明传 输。此外，除了透明传输以外，有选择地还有被称为L2切换的传统传输常常也应是可 能的，其中不需要在报头和帧间隙方面的透明性，并且因而以太网信号直接被输送给以太 网交换机。
发明内容
透明传输的问题通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求5所述的设备
来解决。在从属权利要求中说明有利的改进方案。根据本发明的方法的优点在于到达的以太网信号(包括帧间隙在内的以太网 帧)都作为有效载荷(Payload)被插入在另外的以太网超帧(Ethernet-tjberrahmen )中。在这种情况下，地址可以被接收(复制)。如果所述以太网超帧的部分现在被改变，则 其“有效载荷”、即整个以太网信号(用户信号)连同其包括其间隙(帧间隙)在内的以太 网帧保持不变。然后，具有相关联的超帧帧间隙的以太网超帧序列可以作为以太网传输信 号借助于任意系统被传输。在反方向上，对到达的以太网传输信号的以太网超帧进行解映 射，并且原始的以太网信号(用户信号)、即以太网帧以及相关联的帧间隙作为其“有效载 荷”被输出。 在从属权利要求中说明有本发明的有利的改进方案。
根据附图进一步阐述本发明的实施例。在此，图1示出了用于传输以太网信号的时序图；以及图2示出了适于此的设备的电路原理图。
具体实施例方式图1在时序图的上面的部分中示出了到达的第一以太网信号ES1E，所述到达的第 一以太网信号ESlE从用户被传输到适于实现本发明的设备。最后的字母(E-代表“接收”) 将其标明为(从该设备来看的)到达的以太网信号。以太网信号DSlE包括多个以太网分 组EF1、EF2、EF3、...(亦称为以太网帧)，在这些以太网分组之间分别有无数据的中间空 隙、即帧间隙GAP。每个以太网分组都具有带有报头H、有效载荷PL、校验信息CRC的脉冲 帧，并且必要时，当有效载荷低于最低大小时，每个以太网分组具有填充信息FI。接收到的 整个以太网信号ES1E、即包括帧间隙在内的整个以太网帧被暂存，并且然后(例如以512 位的规模)被插入到优选为更大的、长度相同的以太网超帧UEF1、UEF2、UEF3、...中。因 此，以太网信号ESlE的包括相关联的帧间隙GAP在内的以太网分组EF1、EF2、EF3、...构 成发出的以太网传输信号UES1S(S代表“发送”)的有效载荷，所述发出的以太网传输信号 UESlS包括以太网超帧序列并且又包括相关联的超帧帧间隙UGAP ；必要时也又包括填充信 息。发出的以太网传输信号UESlS的数据速率由于超帧的帧信息而自然大于所述以太网信 号的数据速率。所述以太网传输信号UESlS又可以直接地或者与另外的发出的以太网传输 信号一起被合并成更高阶的以太网信号(在此被称为以太网复用信号)并且以被插入到传 输系统的传输块中的方式被传输。根据图2中所示的设备来进一步阐述对以太网信号的透明传输。由于对应物相 同，所以不必对其进行描述。所述设备用于对到达的以太网信号ESlE至ESNE(用户信号) 进行透明传输，并且在反方向上用于从接收到的传输信号中重新获得发出的以太网信号 ESlS 至 ESNS0 该设备包含以太网映射器组件EMB，一方面，多个用户通过接口模块EPl至EPN被 接到所述以太网映射器组件EMB上，并且另一方面，所述以太网映射器组件EMB被接到以太 网交换机ESW。每个用户都可以发送和接收以太网信号。在此，在以太网映射器组件EMB上 给每个用户都分配以太网映射器模块，例如，给连接到第一用户接口 EPl的第一用户分配 有第一以太网映射器模块2、3、4、5、6、7，所述第一以太网映射器模块2、3、4、5、6、7接收到达的以太网信号ESlE并且发送发出的以太网传输信号ES1S。以太网交换机ESW可以处理以太网传输信号ESlS的被稍微提高的数据速率。给另外的用户分别分配相同的以太网映 射器模块，所述相同的以太网映射器模块接收另外的到达的以太网信号ES2E至ESNE并且 发送另外的发出的以太网信号ES2S至ESNS。为清楚起见未标出所述另外的以太网映射器 模块。在以太网交换机ESW上又(通常)接有多个传输装置，仅仅示出了这些传输装置中的传输装置TRAl并且勾画出第二传输装置TRA2 ；该第二传输装置TRA2通过所勾画的倾 斜走向的连接被接上。作为对于本领域的技术人员的信息，接口以及另外的符合标准的部 件附加地配备有其常用的标记，这些接口以及另外的符合标准的部件也应被仅仅理解成是 对特定实施例的进一步阐述。由第一用户所发送的第一以太网信号ESEl通过第一用户接口 EP1(SFP-小封装 可插拨光收发器(small form pluggable opticaltransceiver))到达第一以太网映射器 模块2、3、4、5、6、7。在那里，第一以太网信号ESEl通过第一选择器2 (转换开关)和输入 缓冲存储器3而被输送给第一以太网映射器4，该第一以太网映射器4将该第一以太网信 号ESEl插入到发出的以太网传输信号UESlS的以太网超帧UEF1S、UEF2S、UEF3S、...中 并且给所述以太网超帧分别添加报头并且必要时添加校验信息CRC。所述以太网超帧的 帧长度优选地被选择为相同大小，以便简化处理。因此，在映射器4的输出端以及连接在 该映射器4之后的第二选择器7 (转换开关)的输出端施加包含连续的以太网超帧UEF1、 UEF2、UEF3、...的发出的以太网传输信号UES1S，所述发出的以太网传输信号UESlS通过 以太网交换机ESW的EMB-ESW接口 8(SGMII-串行千兆媒体独立接口 (Seriell Gigabit MediaIndependent Interface))而被输送给该以太网交换机ESW。第二选择器7同样具有 合适的电接口。其余的以太网映射器模块生成相对应的发出的以太网传输信号UES2S至 UESNS。现在，发出的以太网传输信号UESlS至UESNS可以在以太网交换机ESW中被任意 地互连，并且其报头可以在不改变“所映射进去的”以太网信号的情况下被改变。在该实 施例中，多个以太网传输信号被该以太网交换机合并成具有高的位速率的发出的以太网复 用信号EMU1S，并且通过合适的交换机接口(Switch-Interface) 9 (XAUI-X千兆位/秒连 接单元接口(X Gbit/s Attachement Unit Interface))经过传输装置TRA的传输接口 IO(XAUI)而被传输到该传输装置TRA。在那里，所述以太网传输信号被输送给成帧器11， 被转换成传输信号OTU(光传输单元(Optical Transport Unit))、例如0TU2(光传输单 元)或者STM-64(同步传输模块(Synchroner Transport Modul))，并且通过成帧器接口 13(SFI-4-第4级成帧器接口(Framerlnterface Level 4))而被输送给收发器14。通常， 多个以太网传输信号或者以太网复用信号作为波分复用信号WDMS通过远距离线路接口 FLI(WDM-XFP-波分复用远距离线路接口 )被发送。相对应的WDM信号被对应物接收，并且通过在远距离线路接口 FLI中选择波长，传 输信号被分离而且通过收发器14和成帧器接口 13被输送给解帧器12，所述解帧器12消去 传输帧并且将到达的以太网复用信号EMUlE通过传输接口 10和交换机接口 9输送给以太 网交换机ESW。以太网交换机ESW将以太网复用信号EMUlE中所包含的到达的以太网传输 信号分别通过所述EMB-ESW接口之一接通到以太网映射器模块上，所述以太网映射器模块将所述到达的以太网传输信号转换成接收到的以太网传输信号，例如，如果到达的以太网传输信号UESlE由以太网交换机ESW接通到以太网映射器模块2、3、4、5、6、7上，然后，所述 以太网映射器模块2、3、4、5、6、7在以太网解映射器6中去除超帧信息和超帧帧间隙(即去 除除了有效载荷(用户以太网信号)以外的全部信息)，则包括帧间隙在内的整个以太网信 号ESlS被存储在输出缓冲存储器5中，并且最后，包括帧间隙在内的整个以太网信号ESlS 以准同步的时钟被发送给用户。 选择器2和7构成如下的转换装置该转换装置也允许将到达的以太网信号ESlE 至ESNE直接接通到以太网交换机上，并且这样放弃构成以太网超帧。然后，所述以太网信 号直接构成以太网传输信号。在反方向上，相对应地在绕开以太网解映射器6和输出缓冲 存储器5的情况下输出由以太网交换机所接通的以太网传输信号。
权利要求
一种用于通过以太网交换机(ESW)对以太网信号(ES1E，ES2E，...，ESNE)进行透明传输的方法，其特征在于，到达的以太网信号(ES1E，ES2E，...，ESNE)的包括相关联的帧间隙(GAP1，GAP2，...)在内的以太网分组(EF1，EF2，...)被暂存并且被插入到以太网超帧(UEF1，UEF2，...)中；具有所插入的以太网分组(EF1，EF2，EF3，...)以及相关联的帧间隙(GAP1，GAP2，...)的以太网超帧(UEF1，UEF2，...)作为发出的以太网传输信号(UES1S)被输送给以太网交换机(ESW)、由所述以太网交换机(ESW)来互连并且然后被传输；在反方向上，到达的以太网传输信号(UES1E)通过以太网交换机(ESW)被引导，所述到达的以太网传输信号(UES1E)的以太网超帧信息和超帧帧间隙(UGAP1，UGAP2，...)被去除；以及包括帧间隙(GAP1，GAP2，...)在内的以太网分组(EF1，EF2，...)被暂存并且作为发出的以太网信号(ES1S-ESNS)准同步地被输出。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于，到达的以太网信号(ES1E，ES2E，... , ESNE)被插入到发出的以太网传输信号(UESlS) 的同样大的以太网超帧(UEF1，UEF2，...)中。
3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于，到达的以太网信号(ES1E，ES2E，...，ESNE)有选择地被插入到以太网超帧(UEF1， UEF2，...)中并且然后被输送给以太网交换机(ESW)，或者被直接输送给以太网交换机 (ESff)。
4.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，发出的以太网传输信号(UES1S，UES2S，...)被插入到传输系统的传输信号(0TU2)中。
5.一种用于通过以太网交换机(ESW)对以太网信号(ES1E，ES2E，...，ESNE)进行透明 传输的设备，其特征在于，具有多个映射器模块(2，3，4，5，6，7)的以太网映射器组件(EMB)被接到以太网交换机 (ESff)上；针对到达的以太网信号(ESlE)以及发出的以太网信号(ESlS)分别布置以太网映射器 模块(2,3,4,5,6,7)；每个以太网映射器模块(2，3，4，5，6，7)都具有输入缓冲存储器(3)和连接在后面 的以太网映射器(4)并且被构造为将整个到达的以太网信号(ES1E)、即以太网帧(EF1， EF2，...)和帧间隙(GAP1，GAP2，...)插入到发出的以太网传输信号(UES 1S)中，所述发 出的以太网传输信号(UESlS)被输送给以太网交换机(ESW)；每个以太网映射器模块(2，3，4，5，6，7)都具有以太网解映射器(6)和连接在后面的输 出缓冲存储器(5)并且被构造为通过去除超帧信息和超帧帧间隙(UGAP1，UGAP2，...)将通 过以太网交换机(ESW)所引导的到达的以太网传输信号(UESlE)转换成包括以太网帧以及帧间隙的发出的以太网信号(DSlS)，将所述发出的以太网信号(DSlS)暂存在输出缓冲存 储器(5)中并且准同步地发送所述发出的以太网信号(DSlS)。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，以太网映射器(4)被构造为将以太网信号(ES1E，ES2E，...，ESNE)插入到发出的以太 网传输信号(UESlS)的同样大的以太网超帧(EUFLEUF2,...)中。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，以太网映射器模块(2，3，4，5，6，7)具有如下的转换装置(2，7)利用所述转换装置(2， 7)能够有选择地将到达的以太网信号(ES1E-ESNE)直接地或者通过输入缓冲存储器(3)和 以太网映射器(4)输送给以太网交换机(ESW)，并且能够通过以太网解映射器(6)和输出缓 冲存储器(5)或者直接地输出到达的以太网传输信号(UES1E-UESNE)。
8.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，以太网交换机(ESW)被接到传输装置(TRA)上，所述传输装置(TRA)被构造为能够对 以太网传输信号(UES1S，UESlE;...)在必要时被转换成传输信号(0TU2)的情况下进行发 送和接收。
全文摘要
在用户侧，以太网映射器(4)被连接在以太网交换机(ESW)之前，以及以太网解映射器(6)被连接在以太网交换机(ESW)之后。来自用户的以太网信号(ES1E，ES2E，…)的以太网分组(EF1，EF2，…)和帧间隙(GAP1，GAP2，…)被插入到以太网超帧(UEF1，UEF2，…)中，通过以太网交换机(ESW)被引导并且被传输。由于以太网交换机(ESW)引起的以太网超帧(UEF1，UEF2，…)和相关联的帧间隙(GAP1，GAP2，…)的变化不会影响用户的以太网分组(EF1，EF2，…)，并且在接收侧由解映射器(6)从超帧信息所释放的以太网信号与原始信号相同。
文档编号H04L12/66GK101803297SQ200880106271
公开日2010年8月11日 申请日期2008年6月24日 优先权日2007年7月9日
发明者C·马格尔 申请人:诺基亚西门子通信公司