專利名稱：一種實現(xiàn)彈性永久虛連接的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)通訊領域中的實現(xiàn)彈性永久虛連接的系統(tǒng)和方法。
目前，ATM論壇中的PNNI1.0協(xié)議中的軟PVC過程可以實現(xiàn)彈性永久虛連接類似的功能。但是由于軟PVC協(xié)議中在SETUP(建立)、ADDPARTY(增加站點)消息中使用Calling party soft PVPC or PVCC信息單元和Called party softPVPC or PVCC信息單元來實現(xiàn)端到端的VPI、VCI值協(xié)商，而這兩個信息單元是PNNI1.0協(xié)議中的一種特殊的信息單元，在其他信令協(xié)議規(guī)范中，不帶有這兩個信息單元。因此該方法不能使用在需要與其他網絡協(xié)議進行互通的ATM網絡中，要想通過信令協(xié)議過程實現(xiàn)彈性永久虛連接，必須尋找一種新的方法。
另外組播和廣播是ATM網絡中常用的通信方式。在ATM網絡中一般使用點到多點的連接結構來實現(xiàn)組播和廣播。點到多點的連接結構分為空間多播和邏輯多播兩種形式?？臻g多播是指發(fā)生在多個不同的物理口上的點到多點；邏輯多播是指發(fā)生在一個物理口上的點到多點?？臻g多播可構建不同拓撲類型的網絡，邏輯多播可彌補空間多播對物理口數(shù)目要求的不足。空間多播與邏輯多播結合在一起，可以實現(xiàn)各種類型的寬帶組播和多播業(yè)務。
若要通過信令過程實現(xiàn)邏輯多播，必須要在發(fā)生邏輯多播的節(jié)點發(fā)出ADDPARTY消息時，分配建立邏輯多播的資源，在用戶回應ADD PARTY ACK消息時建立物理連接。但是由于網絡側信令實體發(fā)送的ADD PARTY消息中不帶有VPI、VCI標識，因此即使網絡設備能夠提供邏輯多播通道，用戶仍然無法獲知和使用該通道。
本發(fā)明解決的技術問題之二是提出一種在ATM交換網中，兼容其他信令協(xié)議的實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法。
本發(fā)明實現(xiàn)彈性永久虛連接的系統(tǒng)包括依次相連的數(shù)據(jù)配置模塊、彈性PVC模塊、信令模塊和路由模塊；數(shù)據(jù)配置模塊用于接收用戶數(shù)據(jù)配置，并通過彈性PVC模塊向信令模塊發(fā)起連接創(chuàng)建請求；彈性PVC模塊集成了始端節(jié)點和終端節(jié)點的功能；始端節(jié)點模塊用于將數(shù)據(jù)配置模塊發(fā)來的連接創(chuàng)建請求轉化為標準的信令消息發(fā)送給信令模塊，并在連接創(chuàng)建起始階段或鏈路出現(xiàn)告警之后自動發(fā)起重建；終端節(jié)點模塊用于執(zhí)行標準信令的用戶側功能；信令模塊用于根據(jù)彈性PVC模塊的連接創(chuàng)建消息，執(zhí)行標準的寬帶網絡信令過程，創(chuàng)建點到點或點到多點的連接；路由模塊用于根據(jù)被叫端ATM地址尋找出口路由，并能在鏈路出現(xiàn)告警之后自動切換到備份路由。
本發(fā)明提出的實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法如下第一步，數(shù)據(jù)配置模塊接收網管系統(tǒng)發(fā)出的建立彈性PVC的命令；獲取建立連接的協(xié)議類型，連接類型，始端VPI、VCI值，終端VPI、VCI值，目的ATM地址，以及流量參數(shù)，重試次數(shù)等；第二步，在始端彈性PVC模塊中將始端VPI、VCI值和終端VPI、VCI值裝載到由創(chuàng)建連接消息攜帶的并由用戶終端解釋，并在中間節(jié)點被透明傳輸?shù)男畔卧校坏谌?，信令模塊提取始端的PVC端點參數(shù)，并向路由模塊發(fā)送尋路請求；第四步，路由模塊根據(jù)信令模塊提供的目的ATM地址查找路由，并標識出端口是否為彈性永久虛連接類型端口；若路由模塊回應的是普通的SVC路由類型，此時信令模塊執(zhí)行標準的SVC過程；若路由模塊回應的是彈性PVC路由類型，則信令模塊提取終端的VPI、VCI值，并向終端的彈性PVC模塊發(fā)送創(chuàng)建連接請求；第五步，信令模塊收到終端彈性PVC模塊回應的創(chuàng)建響應消息之后，利用提取的PVC端點參數(shù)建立物理連接；第六步，當彈性PVC模塊收到連接建立消息時，向數(shù)據(jù)配置模塊回應連接建立結果，再由數(shù)據(jù)配置模塊通知網管用戶；若彈性PVC模塊收到連接建立失敗消息時，可根據(jù)配置的重建次數(shù)自動發(fā)起重建，直至創(chuàng)建成功或者創(chuàng)建次數(shù)超過配置的重建次數(shù)才向數(shù)據(jù)配置模塊回應連接建立結果。
通過本發(fā)明不僅可以實現(xiàn)端到端PVC，并且可以通過在連接始端的失敗重試過程實現(xiàn)自動保護當連接鏈路出現(xiàn)短暫故障時，能夠自動重建使連接恢復到正常狀態(tài)；當物理鏈路永久故障時可啟用備份路由實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的自動保護。
彈性永久虛連接兩端也可以同時在一個網絡節(jié)點上，這種連接可以看成是具有連接保護功能的PVC。
本發(fā)明中實現(xiàn)的邏輯多播，選擇在遠端的邊緣節(jié)點上發(fā)生，因此還具有節(jié)省骨干網絡的帶寬、VPI、VCI資源的優(yōu)點。
本發(fā)明充分利用了有限的網絡資源，組網靈活、可靠，適于構造各種類型的ATM網絡。
圖2是本發(fā)明的寬帶高層信息單元(Broad High Layer Information)結構示意圖。
圖3是本發(fā)明當彈性永久虛連接鏈路出現(xiàn)短暫故障時連接重建過程示意圖。
圖4是本發(fā)明利用信令過程控制邏輯多播發(fā)生時消息交互過程示意圖。
圖5是本發(fā)明通過配置控制邏輯多播的發(fā)生地點示意圖。
圖6是本發(fā)明彈性永久虛連接利用路由系統(tǒng)的備份路由機制實現(xiàn)自動保護的原理圖。
在UNI的系列協(xié)議規(guī)范和NNI的系列協(xié)議規(guī)范中，用于創(chuàng)建連接的SETUP、ADD PARTY消息中攜帶的某些信息單元是由用戶終端進行解釋的，中間節(jié)點透明傳輸這些單元，這些消息單元有寬帶高層信息單元(Broad High LayerInformation)和寬帶低層信息單元(Broad Low Layer Information)等。因此可以在建立連接的發(fā)起端的交換機上，采用這些消息單元裝載建立彈性永久虛連接所需的終端節(jié)點的VPI、VCI值，當終端交換機收到創(chuàng)建連接的消息時再從相應的信息單元中取出VPI、VCI值，并利用該VPI、VCI標識建立一條點到點連接或者點到多點連接(包括空間多播和邏輯多播)。
本發(fā)明采用UNI系列協(xié)議和用于NNI接口的IISP協(xié)議規(guī)范中的寬帶高層信息單元(Broad High Layer Information)作為端點連接標識承載單元，該信息單元結構如附圖2所示，下面結合


本發(fā)明方法和系統(tǒng)的具體實施。
本發(fā)明實現(xiàn)的彈性PVC的系統(tǒng)由以下四個部分組成數(shù)據(jù)配置模塊，彈性PVC模塊，信令模塊，路由模塊(參見附圖1)，它可以通過以下方式實現(xiàn)一、數(shù)據(jù)配置模塊實現(xiàn)步驟1.接收網管系統(tǒng)建立彈性PVC的人機命令包括協(xié)議類型，連接類型，始端VPI、VCI值，終端VPI、VCI值，目的ATM地址，以及流量參數(shù)，重試次數(shù)等；
2.向彈性PVC模塊發(fā)起創(chuàng)建彈性PVC的請求。二、彈性PVC模塊的實現(xiàn)步驟該模塊包括了始端節(jié)點和終端節(jié)點的功能。
始端節(jié)點的實現(xiàn)步驟為1.接收數(shù)據(jù)配置模塊的連接創(chuàng)建請求，根據(jù)不同的連接類型，構建相應的SETUP或ADDPARTY標準信令原語，并這樣填寫寬帶高層信息單元(Broad High Layer Information)在寬帶高層信息單元的信息單元長度字段中填充該信息單元內容的長度；在寬帶高層信息單元類型字段(High Layer Information Type)中填充000 0001表示用戶定義，該編碼點的使用表示寬帶高層信息單元中的具體內容依賴于終端用戶的協(xié)商；在寬帶高層信息擴展字節(jié)中填充主叫側VPI、VCI標識和被叫側VPI、VCI標識。
2.當彈性PVC模塊收到連接建立CONNECT或者ADDPARTY ACK消息時，向數(shù)據(jù)配置模塊回應連接建立結果，再由后者通知網管用戶；3.若彈性PVC模塊收到連接建立失敗消息時，可根據(jù)配置的重建次數(shù)自動發(fā)起重建，直至創(chuàng)建成功或者創(chuàng)建次數(shù)超過配置的重建次數(shù)才向數(shù)據(jù)配置模塊回應連接建立結果。
另外，由附圖3可見，在連接建好之后，當線路發(fā)生故障時，信令的二層協(xié)議SSCOP會向信令三層協(xié)議實體報告故障，信令三層協(xié)議實體會向彈性PVC的始端、終端啟動連接拆除過程。當始端節(jié)點收到連接故障拆除消息時，會啟動重建過程，從而實現(xiàn)連接的自動保護。終端節(jié)點通過標準的信令交互過程實現(xiàn)。三、信令模塊的實現(xiàn)步驟1.當信令模塊收到始端彈性PVC模塊發(fā)送的創(chuàng)建消息時，從寬帶高層信息單元High Layer Information相應字節(jié)中提取始端的PVC端點參數(shù)，并向路由模塊發(fā)送尋路請求；2.若路由模塊回應的是普通的SVC路由類型，此時信令模塊執(zhí)行標準的SVC過程；若路由模塊回應的是彈性PVC路由類型，則信令模塊從創(chuàng)建消息中的寬帶高層信息單元High Layer Information相應字節(jié)中取出終端的VPI、VCI，并向終端的彈性PVC進程發(fā)送創(chuàng)建原語。
3.收到終端彈性PVC模塊回應的創(chuàng)建響應消息之后，利用取出的PVC端點參數(shù)建立物理連接。在收到CONNECT消息時，按照要求建立點到點連接或者空間多播連接；在收到ADDPARTY ACK消息時，建立物理連接，這時便在被叫端交換機上發(fā)生了邏輯多播。
由附圖4可見，若要通過信令過程實現(xiàn)邏輯多播，必須要在發(fā)生邏輯多播的節(jié)點發(fā)出ADD PARTY消息時，分配建立邏輯多播的資源，在用戶回應ADD PARTY ACK消息時建立物理連接。但是由于網絡側信令實體發(fā)送的ADD PARTY消息中不象SETUP消息那樣帶有可以攜帶VPI、VCI標識Connection Identifier消息單元，因此即使網絡設備能夠提供邏輯多播通道，用戶仍然無法獲知和使用該通道。通過本發(fā)明所描述的方法和信令過程控制，便可以在網絡節(jié)點上提供為用戶真正可知的邏輯多播通道，因此這是一種在寬帶交換機上實現(xiàn)邏輯多播的一種新的方法。并且由附圖5可見，可以通過將邏輯多播的發(fā)生地點配置為SPVC的終端節(jié)點，從而控制邏輯多播的靈活發(fā)生。四、路由模塊的實現(xiàn)步驟1.根據(jù)信令模塊提供的目的ATM地址查找路由，并標識出端口是否為彈性永久虛連接類型端口。當采用動態(tài)路由機制時，路由表可以根據(jù)網絡拓撲結構自動更新；當采用靜態(tài)路由機制時，可以通過數(shù)據(jù)配置模塊手動配置路由；2.向信令模塊返回路由查找結果。
附圖6所示為本發(fā)明彈性永久虛連接利用路由系統(tǒng)的備份路由機制實現(xiàn)自動保護的原理圖，通過路由系統(tǒng)的備份路由機制實現(xiàn)自動保護，即當連接出現(xiàn)故障時，路由模塊會自動切換到備份路由，這樣在彈性PVC模塊收到連接故障拆除消息之后啟動重建過程時，會利用路由系統(tǒng)返回的備份路由重建一條新的連接，便實現(xiàn)了數(shù)據(jù)流的自動保護。
權利要求
1.一種實現(xiàn)彈性永久虛連接的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括依次相連的數(shù)據(jù)配置模塊、彈性永久虛連接模塊、信令模塊和路由模塊；數(shù)據(jù)配置模塊用于接收用戶數(shù)據(jù)配置，并通過彈性永久虛連接模塊向信令模塊發(fā)起連接創(chuàng)建請求；彈性永久虛連接模塊集成了始端節(jié)點和終端節(jié)點的功能；始端節(jié)點模塊用于將數(shù)據(jù)配置模塊發(fā)來的連接創(chuàng)建請求轉化為標準的信令消息發(fā)送給信令模塊，并在連接創(chuàng)建起始階段或鏈路出現(xiàn)告警之后自動發(fā)起重建；終端節(jié)點模塊用于執(zhí)行標準信令的用戶側功能；信令模塊用于根據(jù)彈性永久虛連接模塊的連接創(chuàng)建消息，執(zhí)行標準的寬帶網絡信令過程，創(chuàng)建點到點或點到多點的連接；路由模塊用于根據(jù)被叫端ATM地址尋找出口路由，并能在鏈路出現(xiàn)告警之后自動切換到備份路由。
2.一種實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法，實現(xiàn)所述方法的步驟是第一步，數(shù)據(jù)配置模塊接收網管系統(tǒng)發(fā)出的建立彈性永久虛連接的命令；獲取建立連接的協(xié)議類型，連接類型，始端虛路徑標識符、虛信道標識符值，終端虛路徑標識符、虛信道標識符值，目的ATM地址，以及流量參數(shù)，重試次數(shù)；第二步，在始端彈性永久虛連接模塊中將始端虛路徑標識符、虛信道標識符值和終端虛路徑標識符、虛信道標識符值裝載到由創(chuàng)建連接消息攜帶的并由用戶終端解釋，并在中間節(jié)點被透明傳輸?shù)男畔卧?；第三步，信令模塊提取始端的永久虛連接端點參數(shù)，并向路由模塊發(fā)送尋路請求；第四步，路由模塊根據(jù)信令模塊提供的目的ATM地址查找路由，并標識出端口是否為彈性永久虛連接類型端口；若路由模塊回應的是普通的交換虛連接路由類型，此時信令模塊執(zhí)行標準的交換虛連接過程；若路由模塊回應的是彈性永久虛連接路由類型，則信令模塊提取終端的虛路徑標識符、虛信道標識符值，并向終端的彈性永久虛連接模塊發(fā)送創(chuàng)建連接請求；第五步，信令模塊收到終端彈性永久虛連接模塊回應的創(chuàng)建響應消息之后，利用提取的永久虛連接端點參數(shù)建立物理連接；第六步，當彈性永久虛連接模塊收到連接建立消息時，向數(shù)據(jù)配置模塊回應連接建立結果，再由數(shù)據(jù)配置模塊通知網管用戶；若彈性永久虛連接模塊收到連接建立失敗消息時，可根據(jù)配置的重建次數(shù)自動發(fā)起重建，直至創(chuàng)建成功或者創(chuàng)建次數(shù)超過配置的重建次數(shù)才向數(shù)據(jù)配置模塊回應連接建立結果。
3.根據(jù)權利要求2所述的實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法，其特征在于，步驟二中可將始端虛路徑標識符、虛信道標識符值和終端虛路徑標識符、虛信道標識符值裝載到寬帶高層信息單元或寬帶低層信息單元中。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法，其特征在于，連接建好之后，當線路發(fā)生故障時，信令模塊向彈性永久虛連接模塊的始端、終端啟動連接拆除過程；當始端節(jié)點收到連接故障拆除消息時，啟動重建過程，實現(xiàn)連接的自動保護。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法，其特征在于，將終端節(jié)點配置為邏輯多播的發(fā)生地點，建立用戶可識別的邏輯多播通道，實現(xiàn)邏輯多播。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的實現(xiàn)彈性永久虛連接的方法，其特征在于，當連接出現(xiàn)故障時，路由模塊自動切換到備份路由，彈性永久虛連接模塊收到連接故障拆除消息之后啟動重建過程時，利用路由系統(tǒng)返回的備份路由重建一條新的連接，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)流的自動保護。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)彈性永久虛連接的系統(tǒng)和方法，所述的系統(tǒng)包括依次相連的數(shù)據(jù)配置模塊、彈性PVC模塊、信令模塊和路由模塊，數(shù)據(jù)配置模塊接收用戶數(shù)據(jù)配置，并發(fā)起連接創(chuàng)建請求；彈性PVC模塊集成了始端節(jié)點和終端節(jié)點的功能；信令模塊用于根據(jù)彈性PVC模塊的連接創(chuàng)建消息，執(zhí)行標準的寬帶網絡信令過程；路由模塊用于根據(jù)被叫端ATM地址尋找出口路由；所述方法主要是通過將始端VPI、VCI值和終端VPI、VCI值裝載到寬帶高層信息單元或寬帶低層信息單元中，在中間節(jié)點透明傳輸，從而建立彈性永久虛連接。采用本發(fā)明可實現(xiàn)連接始端的失敗重試過程實現(xiàn)自動保護，物理鏈路永久故障時的數(shù)據(jù)流自動保護，以及邏輯多播。
文檔編號H04L12/28GK1477828SQ02136648
公開日2004年2月25日 申請日期2002年8月21日 優(yōu)先權日2002年8月21日
發(fā)明者郝衛(wèi)國, 張弦, 王玫 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所, 深圳市中興通訊股份有限公司上海第二