專利名稱：在以太網(wǎng)上支持同步數(shù)字系列/同步光纖網(wǎng)自動保護交換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來講，本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)交換體系結(jié)構(gòu)，更具體地說，涉及支持以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的SDH/SONET自動保護交換(APS)功能性。
背景技術(shù)：
SDH/SONET(同步數(shù)字系列/同步光纖網(wǎng))標準最初是為用于語音網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的。SDH是與北美開發(fā)的SONET標準基本相同的歐洲版標準。SDH/SONET包含面向連接的同步TDM電路交換技術(shù)。SDH/SONET配置的網(wǎng)絡(luò)在相同的時鐘域上運行(例如，每段網(wǎng)絡(luò)可以被追溯到主時鐘參考)。網(wǎng)絡(luò)為各電路分配固定的帶寬時隙。SDH/SONET體系結(jié)構(gòu)是基于連接的協(xié)議，因為交換機中的端口之間存在物理電路配置以建立端到端的路徑。經(jīng)SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)傳播的信號中的數(shù)字轉(zhuǎn)變以相同速率出現(xiàn)，但是，在任何兩個信號的轉(zhuǎn)變之間可能存在由傳輸系統(tǒng)中的時延或抖動引起的相差。
以太網(wǎng)主要是作為數(shù)據(jù)網(wǎng)來開發(fā)的。與SDH/SONET相比，以太網(wǎng)是無連接的異步的帶碰撞檢測的載波檢測多址(CSMA/CD)分組交換技術(shù)。以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)不依靠類似于SDH/SONET體系結(jié)構(gòu)的單一時鐘域。以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一系列包含數(shù)據(jù)的分組。每當需要發(fā)送分組時，發(fā)射器將嘗試發(fā)送分組。以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)也是無連接的，因為分組在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從一個節(jié)點傳播到另一個節(jié)點，而沒有建立邏輯或物理電路。端到端的路徑通過一種稱作“橋接”的過程來發(fā)現(xiàn)。以太網(wǎng)從根本上講是局域網(wǎng)(LAN)技術(shù)。
SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)提供可靠的有保證的可用帶寬、低抖動的連接。對于語音質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)，要求這些特性。但是，SDH/SONET帶寬效率低，并且具有高于其它許多網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的開銷。相反，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供較低可靠性的最佳努力傳送以及低成本帶寬連接。這些特性適合于數(shù)據(jù)質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)具有無保證的傳輸和低開銷，并支持少于SDH/SONET的操作功能。在SDH/SONET中，一旦建立了電路，則為一種應用分配帶寬，而該帶寬無法被任何其它應用所使用，即使原應用現(xiàn)在并未使用該帶寬。在以太網(wǎng)中，應用僅當它們需要帶寬傳送分組時才使用該帶寬。
在SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)中，自動保護交換(APS)功能性是已知的。SDH/SONET標準對APS控制器的定義為“節(jié)點的組成部分，它負責產(chǎn)生和端接APS協(xié)議中傳送的信息并實現(xiàn)APS算法”。SDH/SONET標準還定義APS信令協(xié)議和APS(K1/K2)字節(jié)。SDH/SONET標準還定義用于線性、環(huán)形和網(wǎng)狀保護的各種算法。SDH/SONET APS功能性可支持50ms切換、單向和雙向切換、可逆和不可逆切換、手動或自動切換。SDH/SONET APS功能性還可支持線性、環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲以及線路和路徑保護。APS特征在電路出故障的情況下能夠進行電路切換，并且常常用于光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一般來講，APS特征把網(wǎng)絡(luò)組織成“工作”接口和“保護”接口的集合。當工作接口出故障時，保護接口立即承擔工作接口業(yè)務負荷。在APS中，存在工作端口/鏈路和保護端口/鏈路。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)初始化和完全起作用之后，工作端口/鏈路是活動的，而保護端口/鏈路保持備用模式。如果在工作中出現(xiàn)設(shè)備故障，則保護端口/鏈路變成活動端口/鏈路，接管出故障的工作端口/鏈路，也就是說，保護端口/鏈路成為新的工作端口/鏈路。在已知的APS系統(tǒng)下，在切換期間會存在最小業(yè)務中斷，大約小于50ms。
在語音網(wǎng)絡(luò)中，SDH/SONET APS標準功能性為環(huán)形、線性或網(wǎng)狀拓撲從設(shè)備出故障起50ms以內(nèi)提供用于保護的體系結(jié)構(gòu)。為了讓數(shù)據(jù)網(wǎng)能夠支持語音業(yè)務，網(wǎng)絡(luò)必須能夠在恢復時間以及與不同網(wǎng)絡(luò)拓撲配合工作、即支持環(huán)形和線性拓撲兩個方面提供相同的保護等級。以太網(wǎng)是最普遍的數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。沒有以太網(wǎng)標準提供APS功能性。
在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，若干標準和專有技術(shù)支持鏈路故障?？缃訕鋮f(xié)議(STP)IEEE 802.1D標準提供拓撲變化。STP通過發(fā)送和收聽配置消息和若干計時器來計算和維護拓撲。每當“問候計時器”超時，就發(fā)出這些配置消息。這通常設(shè)置為2秒。這意味著STP不能支持鏈路APSSDH/SONET標準所要求的50ms恢復。隨著STP域中節(jié)點數(shù)量增大，STP會聚也顯著地變慢。可能要花數(shù)分鐘進行會聚。由于輪詢，因而STP還耗用一些帶寬。STP主要是為環(huán)路分辨率設(shè)計的，最初的假定是拓撲變化不常發(fā)生。STP不太注重從故障中快速恢復。在數(shù)據(jù)網(wǎng)中，快速恢復往往不作要求。
鏈路集合(LA)IEEE 802.3ad標準設(shè)計成支持集合鏈路。鏈路集合特征之一是支持集合鏈路中物理鏈路故障之一的可能性。鏈路集合控制協(xié)議(LACP)定義為“在協(xié)作系統(tǒng)中自動配置和維護集合”。這些消息定期發(fā)出。通常，這個周期對于快速率是每秒，對于慢速率是每30秒。這意味著鏈路集合也不支持50ms恢復。在標準正式化之前，存在鏈路集合的若干專有實現(xiàn)，最著名的是Cisco Systems開發(fā)的FastEtherChannel產(chǎn)品。
最近，已經(jīng)發(fā)展了若干專有技術(shù)來實現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)的50ms第二恢復要求。這些技術(shù)可以分為兩大類基于以太網(wǎng)和新的基于非以太網(wǎng)。在基于以太網(wǎng)的系統(tǒng)中，大部分技術(shù)采用基于20ms的“心跳”或“問候”協(xié)議，與上層軟件一起輪詢檢測鏈路故障以便在50ms內(nèi)恢復。Atrica的Atrica彈性以太網(wǎng)訪問(AREA)框架技術(shù)是它的一個示例。Occam網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)保護交換(EPS)技術(shù)也是一個示例。因特網(wǎng)光子學采用以太網(wǎng)中的幀間間隙來支持類似的功能性。
還有其它正在進行的以太網(wǎng)工作，也在嘗試解決快速恢復問題?？焖倏缃訕鋮f(xié)議(RSTP)IEEE委員會正在進行對STP的修改工作，但目前，存在1秒有保證會聚/恢復而不是50ms的要求。以太網(wǎng)第一英里IEEE委員會也在進行修改以太網(wǎng)以支持50ms恢復的工作。
正在定義的基于非以太網(wǎng)的技術(shù)包括Metro以太網(wǎng)論壇，它采用多協(xié)議標記交換(MPLS)來支持保護。彈性分組環(huán)(RPR)技術(shù)正在由RPR聯(lián)盟定義。RPR是一種新的協(xié)議，它與以太網(wǎng)協(xié)議不兼容，但設(shè)計用于支持環(huán)網(wǎng)中的50ms恢復。
大部分上述技術(shù)解決了以太網(wǎng)的有限功能性。它們通常支持線性或環(huán)網(wǎng)環(huán)境中的50ms保護，但不同時支持兩者。另外，它們僅限于鏈路故障。它們僅針對SDH/SONET APS標準所定義的功能的子集。
發(fā)明概述本領(lǐng)域中需要如SDH/SONET APS標準所定義的以太網(wǎng)中的APS功能性。本發(fā)明針對滿足這種需求的其它解決方案。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，用于支持MAC自動保護交換(APS)功能性的媒體接入控制(MAC)硬件具有MAC APS控制子層和多個MAC子層。
根據(jù)本發(fā)明的示例方面，多個MAC子層還包括鏈路集合子層。多個MAC子層還可包括至少一個MAC控制子層。MAC APS控制子層可位于MAC內(nèi)。MAC控制層能夠處理控制幀中的可選VLAN標記。MAC APS控制子層可在MAC硬件中實現(xiàn)。MAC APS控制子層支持鏈路集合子層所形成的邏輯鏈路的APS。MACAPS控制子層支持物理鏈路的APS。MAC APS控制子層支持網(wǎng)絡(luò)層路徑的APS。MAC子層能夠在以太網(wǎng)交換裝置和以太網(wǎng)MAC裝置其中至少一個中實現(xiàn)。MAC APS控制子層處理以太網(wǎng)MAC控制APS幀。MAC APS控制子層維護以太網(wǎng)MAC控制APS狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，MAC APS控制層在檢測到APS幀時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。MAC APS控制子層在檢測到APS狀態(tài)變化時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。MACAPS控制子層與以太網(wǎng)MAC客戶端APS控制器交互作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，以太網(wǎng)PHY硬件裝置包括至少一個物理子層。至少一個物理子層之一在檢測到端口/鏈路故障時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于支持SDH/SONET APS信令協(xié)議的以太網(wǎng)MAC APS控制幀包括標準以太網(wǎng)幀前置碼字段。控制幀的其它元素包括標準以太網(wǎng)幀開始定界符字段、標準以太網(wǎng)目標MAC地址字段、標準以太網(wǎng)源MAC地址字段、可選標準以太網(wǎng)VLAN標記字段、標準以太網(wǎng)類型字段、標準以太網(wǎng)MAC控制操作碼字段、操作碼特定的多個標準以太網(wǎng)MAC控制參數(shù)以及標準以太網(wǎng)幀校驗序列字段。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，以太網(wǎng)MAC控制操作碼還包括區(qū)別邏輯鏈路故障、物理鏈路故障和路徑故障的能力。另外，多個以太網(wǎng)MAC控制參數(shù)還包括含有SDH/SONET K1字節(jié)的K1字字段、含有SDH/SONET K2字節(jié)的K2字字段、端口標識(ID)字段、時隙ID字段、機架ID字段、橋ID字段、節(jié)點ID/IP字段以及包含零個或更多的零值八位字節(jié)的保留字段。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，以太網(wǎng)MAC客戶端包括至少一個MAC客戶端。MAC客戶端包括網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和交換機的轉(zhuǎn)發(fā)功能其中至少一個。MAC客戶端還可包括至少一個MAC控制客戶端APS控制器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在MAC硬件和PHY硬件上提供APS功能性的方法包括在近端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上沿第一鏈路檢測故障。物理層在檢測到端口/鏈路故障時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。向第二鏈路進行切換以糾正故障。該方法可在50ms內(nèi)執(zhí)行以提供恢復功能性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在MAC硬件上提供APS功能性的方法包括近端MAC APS控制子層接收包含來自MAC APS控制幀緩沖器的APS請求的MAC APS控制幀。近端MAC APS控制子層更新MACAPS狀態(tài)硬件寄存器以反映APS請求的接收。MAC APS硬件為所接收的MAC APS控制幀提供可屏蔽中斷。近端MAC APS控制子層產(chǎn)生中斷以調(diào)用APS控制器。APS控制器處理APS請求。APS請求可包括采用APS K1/K2信令協(xié)議的切換請求和APS管理請求其中至少一個。手動和自動切換APS請求其中至少一個是可行的。該方法還可包括區(qū)別邏輯故障、物理故障和路徑故障。該方法可在50ms內(nèi)執(zhí)行以提供恢復功能性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在MAC硬件裝置上提供APS功能性的方法包括近端MAC APS控制子層接收要傳送的APS控制器請求。MAC APS控制子層采用所請求的控制參數(shù)創(chuàng)建APS控制幀。近端MAC APS控制子層發(fā)送MAC APS控制幀。APS控制器請求可包括采用APS K1/K2信令協(xié)議的切換請求和APS管理請求其中至少一個。APS控制器請求還可包括手動和自動切換APS請求其中至少一個。該方法可在50ms內(nèi)執(zhí)行以提供恢復功能性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中提供APS功能性的方法包括沿第一端口/鏈路遇到故障。產(chǎn)生中斷。中斷被轉(zhuǎn)發(fā)到APS控制器。APS控制器發(fā)起從第一端口/鏈路向第二端口/鏈路的切換。該方法可在50ms內(nèi)執(zhí)行以提供恢復功能性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中提供APS功能性的方法包括接收具有APS請求的APS控制幀。處理APS控制幀APS請求。產(chǎn)生中斷。中斷轉(zhuǎn)發(fā)到APS控制器，APS控制器處理所接收的APS請求。該方法可在50ms內(nèi)執(zhí)行以提供恢復功能性。另外，該方法可采用SDH/SONET APS信令協(xié)議的SDH/SONET K1/K2字節(jié)提供對用于以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的線性、環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲的標準SDH/SONETAPS功能性的支持。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中提供APS功能性的方法包括接收來自APS控制器客戶端的APS請求。采用APS請求創(chuàng)建APS控制幀。發(fā)送APS控制幀。該方法可在50ms內(nèi)執(zhí)行以提供恢復功能性。該方法還可采用SDH/SONET APS信令協(xié)議的SDH/SONET K1/K2字節(jié)提供對用于以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的線性、環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲的標準SDH/SONET APS功能性的支持。
附圖簡介參照以下描述和附圖，將會更好地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點、其它特征和方面，附圖中圖1A和1B說明根據(jù)本發(fā)明的一個方面、利用APS的路徑的切換；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的以太網(wǎng)MAC APS控制體系結(jié)構(gòu)的圖示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的以太網(wǎng)MAC APS控制子層內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)的圖示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的以太網(wǎng)MAC APS控制幀格式的圖示；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的以太網(wǎng)MAC APS操作的圖示；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的以太網(wǎng)MAC APS控制流程的圖示。
詳細說明本發(fā)明的說明性實施例涉及以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)內(nèi)標準SDH/SONETAPS功能性的實現(xiàn)。為了在以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中支持SDH/SONET APS功能性，本發(fā)明擴展以太網(wǎng)MAC控制子層。以太網(wǎng)MAC控制子層是數(shù)據(jù)鏈路層(第2層，本文中稍后說明)的子層。MAC控制子層駐留在MAC(媒體接入控制，它是用于協(xié)商對共享或?qū)Ｓ猛ㄐ判诺赖慕尤氲膶嶓w或算法)和該MAC的客戶端(其中客戶端通常是由網(wǎng)橋或交換機所實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議或中繼功能)之間。MAC的客戶端可使用MAC控制子層來控制以太網(wǎng)MAC的操作。MAC控制子層的實現(xiàn)在以太網(wǎng)標準下是可選的。
本發(fā)明的一些方面包括以太網(wǎng)MAC APS控制協(xié)議，它可用于支持以太網(wǎng)MAC APS。以太網(wǎng)MAC APS控制協(xié)議擴展MAC控制子層，以便利用以太網(wǎng)MAC多播或單播地址以及擴展MAC控制操作碼來支持APS功能。MAC APS功能在全雙工以太網(wǎng)鏈路上實現(xiàn)SDH/SONETAPS。MAC APS幀包含SDH/SONET APS標準所描述的K1/K2字節(jié)。MAC APS還以與已知的SDH/SONET APS相同的方式工作。APS控制器可以是以太網(wǎng)MAC APS控制子層的客戶端。APS控制器使用根據(jù)本發(fā)明的一些方面提供的以太網(wǎng)MAC APS基礎(chǔ)設(shè)施來實現(xiàn)標準APS功能性。
在圖1至6中，類似的部分全部由類似的參考標號來表示，這些


根據(jù)本發(fā)明、用于在以太網(wǎng)環(huán)境中實現(xiàn)SDH/SONET APS的方法的示例實施例。雖然將參照附圖所示的示例實施例來描述本發(fā)明，但應當理解，許多替代形式也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員另外還會理解改變所公開的實施例的參數(shù)的不同方式，例如要素或物質(zhì)的大小、形狀或類型，但其方式仍然與本發(fā)明的精神和范圍一致。
為了理解本文所述的說明性實施例的操作，理解開放式系統(tǒng)互連(OSI)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)是有幫助的，該網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)把網(wǎng)絡(luò)看作由若干分層組成。在分層結(jié)構(gòu)中，第1層是物理層，包含執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信號傳輸?shù)囊?。?層是數(shù)據(jù)鏈路層，提供允許在第1層的基礎(chǔ)物理信道上在裝置之間直接通信的業(yè)務。第3層是網(wǎng)絡(luò)層，負責多個數(shù)據(jù)鏈路上站到站的數(shù)據(jù)傳遞。網(wǎng)絡(luò)層負責網(wǎng)絡(luò)上的分組的路由選擇。第4層是傳輸層，提供無差錯的有序的有保證傳遞的消息業(yè)務，該業(yè)務允許網(wǎng)絡(luò)上站之間的過程到過程通信。第5層是會話層，處理應用之間通信的建立。該層對安全應用有用。第6層是表示層，實現(xiàn)采用不同本機數(shù)據(jù)表示方法的連網(wǎng)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。最后，第7層為應用層。該層提供一般應用功能，例如電子郵件、文件傳輸功能等等。
在SDH/SONET中，APS提供物理層(即第1層)上的節(jié)點之間的端口/線路保護。幾種拓撲能夠支持APS(即環(huán)形、線性或網(wǎng)狀拓撲)，而且若干保護等級是可能的(即1+1、N+1和N:1)。為了進行以下描述，采用節(jié)點之間的1+1 APS配置來說明APS。N+1和N:1 APS配置可由相同的體系結(jié)構(gòu)來支持。APS“1+1”體系結(jié)構(gòu)一般安排兩條線路或路徑，其中信息傳播同時順著每條線路或路徑進行。連接可以是雙向或單向的。另外，“1+1”體系結(jié)構(gòu)提供與各工作接口或電路配對的保護接口或電路。保護和工作電路常常與向工作和保護電路發(fā)送相同業(yè)務負荷的增/減復用器連接。
在保護電路中，表示APS連接的當前狀態(tài)的信息通過電路連續(xù)傳播，并傳達任何動作請求。此信息可用于使工作電路和保護電路同步。
本發(fā)明可支持線性和環(huán)形保護、環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲，并提供物理鏈路、邏輯鏈路和路徑保護。但是，為了清楚地描述本發(fā)明，本文所包含的描述采用線性APS配置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會知道，環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲保護也可根據(jù)本發(fā)明的一些方面來實現(xiàn)。通過提供適當?shù)脑春湍繕艘蕴W(wǎng)MAC地址，本發(fā)明的體系結(jié)構(gòu)也可支持路徑級保護。
圖1A和1B說明兩個節(jié)點之間的APS配置。有兩個網(wǎng)元或節(jié)點，第一節(jié)點102和第二節(jié)點103。第一節(jié)點102具有沿第一鏈路104延伸的第一光纖對，第二節(jié)點103具有沿第二鏈路105延伸的第二光纖對。第一鏈路104和第二鏈路105分別在第一APS端口對110和第二APS端口對112上連接第一節(jié)點102和第二節(jié)點103。在各節(jié)點102和103內(nèi)部，在節(jié)點102、103的入口端口和出口端口之間存在連接106、107、108和109。實線箭頭表示活動業(yè)務，而虛線箭頭表示備用業(yè)務。為簡潔起見，圖1A和1B僅表示出朝一個方向流動的業(yè)務。在雙向體系結(jié)構(gòu)的情況下，另一個方向具有與所示箭頭相反方向的相同業(yè)務模式。圖1A和1B說明APS業(yè)務之前和之后的狀態(tài)(即線路中斷之前以及在光纖斷點111上切斷光纖之后，導致線路中斷)。
在APS中，如圖1A和1B所示，一條鏈路(104或105)由另一條鏈路(104或105)保護，預期并解決各種故障。這些故障可包括諸如節(jié)點故障、卡故障和端口故障之類的設(shè)備故障或者諸如電纜/光纖切斷之類的鏈路故障。這些差錯一般稱作硬故障。稱作軟故障的第二類差錯包括在鏈路上出現(xiàn)明顯誤碼率時的情況。
第一鏈路104支持在第一節(jié)點102和第二節(jié)點103之間延伸的工作端口/鏈路。第二鏈路105支持也在第一節(jié)點102和第二節(jié)點103之間延伸的保護端口/鏈路。確定哪條鏈路104或105作為工作端口/鏈路還是作為保護端口/鏈路來工作取決于節(jié)點102和103上的APS控制器的狀態(tài)。在圖1A中，第一鏈路104是活動工作端口/鏈路。數(shù)據(jù)幀傳送到第一工作連接106和第一保護連接107。幀的傳送稱作橋接。數(shù)據(jù)幀沿第一鏈路104的工作端口/鏈路和第二鏈路105的保護端口/鏈路傳播。然后，數(shù)據(jù)幀通過第二節(jié)點103沿活動的第二工作連接108轉(zhuǎn)移，但不通過備用的第二保護連接109傳播。選擇器可選擇哪條路徑用于接收幀。橋接和選擇器可采用支持雙播的硬件來實現(xiàn)，例如用于電接口的Y連接器、用于電或光接口的2×2交叉連接轉(zhuǎn)換芯片。也可使用串行總線體系結(jié)構(gòu)。
當例如因圖1B的光纖斷點111而在沿第一鏈路104的工作端口/鏈路上出現(xiàn)故障時，第二節(jié)點103中的接收器(未標出)檢測硬件中的鏈路故障，并為MAC APS客戶端產(chǎn)生中斷，MAC APS客戶端又發(fā)起向第二鏈路105的保護端口/鏈路的切換。第二工作連接108進入備用狀態(tài)，以及第二保護連接109變?yōu)榛顒拥?。然后，通過沿第二鏈路105的保護端口/鏈路從第一保護連接107到第二節(jié)點103的第二保護連接109的傳播，數(shù)據(jù)幀在第一節(jié)點102和第二節(jié)點103之間能夠連續(xù)。
圖2說明以太網(wǎng)MAC APS控制體系結(jié)構(gòu)。MAC客戶端或高層201可以是例如網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、如IP或者是交換機的轉(zhuǎn)發(fā)功能。在所述實施例中，MAC客戶端201還實現(xiàn)APS控制器功能性。MAC客戶端201中的APS控制器管理APS的狀態(tài)，并對各種差錯或命令作出反應而進行切換。
MAC APS控制子層202支持鏈路集合子層203所形成的邏輯鏈路的APS。鏈路集合子層203允許多個物理鏈路集合為一個集合鏈路。集合鏈路是邏輯鏈路的一種形式。另外，MAC APS控制子層204A、204B和204C支持物理鏈路的APS。標準MAC控制子層205A、205B和205C支持所有當前定義的MAC控制幀、例如PAUSE幀，它防止交換機因輸入緩沖器過載而不必要地丟棄數(shù)據(jù)幀。所有MAC控制子層205A、205B和205C是可選的。標準MAC子層206A、206B和206C控制對媒體的訪問。標準PHY子層207A、207B和207C實現(xiàn)傳輸媒體的物理層信號。
為了讓SDH/SONET APS支持雙向切換、預占和幾個其它APS特征，SDH/SONET APS要求對APS K1/K2信令協(xié)議的支持。K1/K2信令協(xié)議涉及用于SDH/SONET信令中的實際字節(jié)。更具體地說，SDH/SONET體系結(jié)構(gòu)中的K1字節(jié)和K2字節(jié)用于雙向自動保護交換的線路端接實體之間的保護信令，以及用于檢測告警指示信號(AIS-L)和遠程檢測指示信號(RDI)。
MAC控制子層通過使以太網(wǎng)能夠支持K1/K2信令協(xié)議來擴展為提供APS功能性。MAC控制子層還擴展為提供對MAC控制幀的VLAN標記的可選支持。本發(fā)明的一些方面引入以太網(wǎng)MAC APS控制子層202、204A、204B和204C，如圖2所示。以太網(wǎng)MAC APS控制子層202、204A、204B和204C包括以太網(wǎng)MAC控制APS幀，其中包含根據(jù)已知的SDH/SONET標準中的K1/K2字節(jié)的定義的K1/K2字節(jié)。MAC APS子層202能夠支持鏈路集合子層203(邏輯網(wǎng)絡(luò)接口層)和/或物理網(wǎng)絡(luò)接口層204A、204B和204C上的MAC APS。應當指出，相同的物理硬件可用于處理MAC APS子層202、204A、204B和203C的APS信令協(xié)議。
以太網(wǎng)中的APS能夠在組幀過程中通過修改組幀或利用APS信令協(xié)議的幀間間隙在物理層(第1層)上像SDH/SONET一樣來實現(xiàn)，或者可以在以太網(wǎng)MAC控制子層像本領(lǐng)域已知的PAUSE功能或鏈路集合功能來實現(xiàn)。修改以太網(wǎng)組幀以實現(xiàn)APS不會向后兼容，并且難以在最終用戶和行業(yè)中標準化。另外，修改以太網(wǎng)組幀只是部分解決方案，因為以太網(wǎng)幀僅在有數(shù)據(jù)要發(fā)送時才被傳送。如果沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則沒有以太網(wǎng)幀來傳送APS信號。相反，在SDH/SONET中，幀是連續(xù)產(chǎn)生的(數(shù)據(jù)或空閑)。因此，在以太網(wǎng)MAC控制子層上實現(xiàn)APS允許ASP信令以自然的以太網(wǎng)方式成為事件和分組驅(qū)動的。
圖3說明以太網(wǎng)MAC APS控制子層內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)。同樣，MAC客戶端或高層306可以是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、如IP或者是交換機的轉(zhuǎn)發(fā)功能。在所述實施例中，MAC客戶端306還實現(xiàn)MAC APS控制器305功能性。MAC APS控制器305管理APS的狀態(tài)，并對各種差錯或命令作出反應而進行切換。
MAC APS控制子層301支持鏈路集合子層304所形成的邏輯鏈路的APS。鏈路集合子層304允許許多物理鏈路集合為一個邏輯鏈路。MAC APS控制子層302A、302B和302C支持物理鏈路的APS。標準MAC控制子層307A、307B和307C支持所有當前定義的MAC控制幀、例如PAUSE幀。所有MAC控制子層都是可選的。標準MAC子層308A、308B和308C控制對媒體的訪問。標準PHY子層303A、303B和303C實現(xiàn)傳輸媒體的物理層信號。
MAC APS控制子層301包括MAC APS控制操作301A，它根據(jù)從MAC APS控制幀緩沖器301B接收的MAC APS控制幀來管理MACAPS狀態(tài)301C。MAC APS控制操作301A還在APS K1/K2狀態(tài)有變化時產(chǎn)生沿線路314的中斷。MAC APS控制器305可訪問MAC APS狀態(tài)301C。MAC APS狀態(tài)301C包含各種中斷狀態(tài)寄存器、K1/K2字節(jié)狀態(tài)寄存器、所接收的APS操作碼和其它APS相關(guān)信息。MACAPS控制器305還可發(fā)送來自MAC APS控制幀緩沖器301D并且由MAC APS控制器305通過在MAC APS狀態(tài)301C中設(shè)置寄存器所建立的MAC APS控制幀。
如圖3所示，以太網(wǎng)MAC體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過修改以支持MACAPS控制子層301、302A、302B和302C。以太網(wǎng)MAC體系結(jié)構(gòu)支持MACAPS控制幀緩沖器301B和301D的MAC APS控制操作301A中的APS處理，維護MAC APS狀態(tài)301C，以及在已經(jīng)接收到MAC APS控制幀時和/或在MAC APS狀態(tài)301C上已經(jīng)存在APS狀態(tài)變化的情況下產(chǎn)生沿中斷線路314的中斷。
以太網(wǎng)硬件支持來自物理層303A、303B和303C、由端口故障或鏈路故障產(chǎn)生的硬故障所導致的中斷。同樣，以太網(wǎng)硬件可擴展為支持軟故障，如大于預定配置閾值的差錯率。以太網(wǎng)硬件在MAC APS狀態(tài)301C為高層和MAC APS控制器305提供附加寄存器，以便經(jīng)由訪問線路313訪問APS的當前狀態(tài)，例如K1/K2字節(jié)等等。
專用MAC APS控制幀緩沖器301B和301D分別接收和發(fā)送MACAPS控制幀。MAC APS控制幀緩沖器301B和301D的存在防止控制幀的隊列頭阻塞，使得鏈路切換能夠根據(jù)SDH/SONET標準在50ms內(nèi)發(fā)生。以太網(wǎng)硬件還能夠為MAC APS狀態(tài)301C中的APS功能性提供獨立的控制和可屏蔽狀態(tài)寄存器。來自MAC APS控制幀緩沖器301D的MAC APS控制幀(發(fā)送)能夠由MAC APS控制器305利用硬件路徑312來訪問。訪問可以作為寄存器來實現(xiàn)或者經(jīng)由對MAC APS控制幀緩沖器301D的直接訪問來實現(xiàn)。所接收的數(shù)據(jù)幀沿客戶端幀接收路徑310直接傳遞到MAC客戶端306。MAC客戶端306發(fā)送數(shù)據(jù)幀路徑311直接向MAC硬件發(fā)送MAC客戶端306數(shù)據(jù)幀。
如圖3所示的MAC APS控制子層能夠設(shè)置在鏈路集合子層304之下，以便保護MAC APS控制子層302A、302B和302C的各個物理鏈路?；蛘?，MAC APS控制子層可設(shè)置在鏈路集合子層304之上，以便保護邏輯鏈路。相同的體系結(jié)構(gòu)支持兩種情況。不同的MAC控制操作碼用于區(qū)別不同情況中的每種情況。
在近端節(jié)點(靠近傳輸源的節(jié)點)上本地檢測到故障時，以太網(wǎng)PHY層303A、303B和303C沿中斷線路314產(chǎn)生中斷，從而調(diào)用MACAPS控制器305并又導致切換。
在遠端節(jié)點(靠近傳輸目標的節(jié)點)遠程檢測到故障并請求切換時，它從MAC APS控制幀緩沖器301D發(fā)送MAC APS控制幀，其中帶有K1/K2字節(jié)所需的適當APS命令和信息。在近端節(jié)點接收到MACAPS控制幀時，近端MAC控制子層301A、302A從MAC APS控制幀緩沖器301B接收MAC APS控制幀，并更新MAC APS狀態(tài)301C上的MAC APS硬件狀態(tài)/寄存器以反映新的請求。如果在MAC APS狀態(tài)301C上的MAC APS狀態(tài)字節(jié)中存在變化，則該硬件為所接收的MAC APS控制幀提供可屏蔽中斷。當這種中斷發(fā)生時，它再次調(diào)用MAC APS控制器305來執(zhí)行APS切換。
在發(fā)送方向上，能夠?qū)崿F(xiàn)硬件，使得在MAC APS狀態(tài)301C上存在K1/K2寄存器，并且當APS控制器305需要發(fā)送MAC APS控制幀時，它經(jīng)由控制寄存器的硬件路徑312寫入MAC APS控制幀緩沖器301D。
有若干實施例用于在MAC層中實現(xiàn)本發(fā)明的一些方面。為了區(qū)分任一情況中存在哪種MAC APS環(huán)境，邏輯的還是物理的，進行以下幾個過程之一。一種實現(xiàn)是采用MAC控制幀、多播目標地址01-80-C2-00-00-03、類型0x8808和物理APS、邏輯APS幀以及路徑APS幀的三個操作碼。第二種實現(xiàn)可以利用不同的幀類型來取代操作碼?；蛘撸粋€實施例可把MAC APS作為慢協(xié)議的一個類來實現(xiàn)，如以太網(wǎng)標準所定義的，在協(xié)議的一個類中，它們在每個時間周期從不發(fā)出超過指定最大數(shù)量的幀。另一個實施例包括采用廠商相關(guān)的多播目標地址的實現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當知道，也可使用上述實施例的不同組合以及沒有指明的其它實施例。以下描述的一個示例實施例說明具有第一選項的本發(fā)明的實現(xiàn)。
圖4說明示例以太網(wǎng)MAC APS控制幀400的格式。所有以太網(wǎng)幀以各包含值0x55的七字節(jié)的前置碼401開始。幀開始定界符(SFD)402包含值0xD5。目標地址403包含為MAC APS操作保留的唯一多播地址01-80-C2-00-00-03。這將要求向802標準委員會登記。目標地址403還可以是目標端口的單播MAC地址。目標端口將通過外部機制、如系統(tǒng)軟件來配置。目標地址403需要六個字節(jié)。同樣需要六個字節(jié)的源地址404包含發(fā)送MAC APS幀的源接口的單播地址。VLAN標記字段410是可選的，在字段的前兩個字節(jié)中包含標準VLAN協(xié)議ID 0x8100，并且后兩個字節(jié)包含VLAN標識符、優(yōu)先級和標記控制信息位。這些由802.1Q/1p標準來定義。類型字段405包含用于所有MAC控制幀的保留值0x8808，并且需要兩個字節(jié)。用于MAC APS物理鏈路級的MAC APS控制操作碼406為0x0002。用于MAC APS邏輯鏈路級的MAC APS控制操作碼406為0x0003。用于MAC APS路徑級的MAC APS控制操作碼406為0x0004。這將要求向802標準委員會登記。在所有情況下，MAC APS控制操作碼406都需要兩個字節(jié)。MAC APS控制參數(shù)字段407采用兩個參數(shù)，它們稱作K1字407A和K2字407B。這些都是4字節(jié)無符號整數(shù)值，包含標準SDH/SONET APS的K1和K2字節(jié)。字長度的使用允許K1字節(jié)的增長，并且允許K2字節(jié)中超過16個站ID。在MAC APS控制參數(shù)中，存在用于端口ID 407C、時隙ID 407D、機架ID 407E、橋ID 407F和節(jié)點ID/IP 407G的其它可選字段。這些字段可用于路徑APS保護情況中的故障隔離，并需要圖中所示的字節(jié)。外部軟件可使用這些字段來產(chǎn)生告警或報告出現(xiàn)故障的狀態(tài)。保留字段408為將來擴展而保存，并全部設(shè)為零。幀校驗序列(FCS)字段409是對于包括從目標地址403直至保留字段408結(jié)尾在內(nèi)的幀的內(nèi)容所計算的校驗和。
圖5說明以太網(wǎng)MAC APS操作的一個示例實現(xiàn)。MAC客戶端或高層501可以是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、如IP或者是交換機的轉(zhuǎn)發(fā)功能。在所述實施例中，MAC客戶端501還實現(xiàn)MAC APS控制器501A功能性。MAC APS控制器501A管理APS的狀態(tài)，并對各種差錯或命令作出反應而進行切換。MAC APS控制子層503和514支持鏈路集合子層504和515所形成的邏輯鏈路的APS。鏈路集合子層504和515允許許多物理鏈路集合為一個邏輯鏈路。MAC APS控制子層505、509、516和520支持物理鏈路的MAC APS。下一層中是標準MAC控制子層506、510、517和521，它支持所有當前定義的MAC APS控制幀、如PAUSE幀。所有MAC控制子層都是可選的。在MAC控制子層之后是控制對媒體的訪問的標準MAC子層507、511、518和522。隨后是標準PHY子層508、512、519和523，實現(xiàn)傳輸媒體的物理層信號。
邏輯級工作鏈路502發(fā)送502A和接收502B表示為代表活動業(yè)務的箭頭線。邏輯級保護鏈路513發(fā)送513A表示為活動的，接收513B表示為備用模式。同樣，各物理鏈路表示為物理工作鏈路523和525、相應的活動發(fā)送鏈路523A和525A、相應的活動接收鏈路523B和525B。還表示了物理保護鏈路524和526，以及相應的活動發(fā)送鏈路524A和526A、相應的備用接收鏈路524B和526B。
APS操作如圖5所示，其中表示邏輯(鏈路集合)APS鏈路作為工作鏈路502和保護鏈路513的情況。圖5還表示物理APS鏈路作為工作鏈路523和525、保護鏈路524和526的情況。APS控制器501A按照相同的狀態(tài)機，并實現(xiàn)與所參照的SDH/SONET標準中標準化的相同的命令。
APS操作控制流如圖6所示，同時參照圖4和圖5來描述本發(fā)明的操作。首先確定是否檢測到故障(步驟610)。如果沒有檢測到故障，則不采取任何動作(步驟612)。如果檢測到本地故障、如工作鏈路523上的鏈路故障或超過閾值的誤碼，則以太網(wǎng)MAC 507或PHY 508層為MAC APS控制器501A產(chǎn)生中斷(步驟620)。隨后調(diào)用MAC APS控制器501A(步驟630)。MAC APS控制器501A使所有出故障的物理鏈路從工作鏈路523切換到保護524鏈路(步驟640)?？梢詫τ谂c邏輯工作鏈路502關(guān)聯(lián)的所有物理鏈路進行這個步驟。再次確定是否仍然存在故障(步驟650)。如果沒有再出故障，則不采取進一步動作(步驟652)。如果邏輯鏈路繼續(xù)接收到差錯，則MAC APS控制器能夠使邏輯鏈路從邏輯工作鏈路502切換到邏輯保護鏈路513(步驟660)。
當遠程或遠端節(jié)點想請求切換時，它發(fā)送具有K1/K2字節(jié)中適當APS命令的以太網(wǎng)MAC APS幀(步驟642、662和682)。當近端節(jié)點接收幀時，執(zhí)行適當?shù)那袚Q。如果操作碼為0x0002，則物理鏈路切換(執(zhí)行步驟640)。如果操作碼為0x0003，則邏輯鏈路切換(執(zhí)行步驟660)。如果操作碼為0x0004，則路徑切換(執(zhí)行步驟680)。
上述功能性允許如SDH/SONET標準所定義的環(huán)形拓撲中的路徑級保護。為了支持網(wǎng)狀拓撲中的路徑級APS，該方法可按照以下方式繼續(xù)進行。
利用目標地址403的端點的單播MAC地址和圖4的操作碼字段406中的路徑級APS操作碼0x0003，可支持路徑級APS。單播MAC地址可以是工作或保護端口的，或者是受APS保護的端口的。當配置了APS路徑時，外部軟件則提供到APS控制器的路徑。信息也可以存儲在MAC APS狀態(tài)寄存器中，并用于創(chuàng)建路徑APS控制幀。在路徑級APS支持的示例情況中，APS幀被發(fā)送到電路的兩個端點，其中MAC硬件通過MAC APS控制幀中所指定的路徑APS操作碼來接收該幀。為了出現(xiàn)這種情況，高層應用可能已經(jīng)使到端點的路徑被學習，并且在刪除APS路徑配置之前未老化。或者，高層應用可繼續(xù)依靠學習，但學習可能無法實現(xiàn)低于50ms恢復時間。為了向APS幀400提供優(yōu)先級，VLAN字段410可以設(shè)置適當?shù)膬?yōu)先級。
繼續(xù)圖6所示的方法，再次確定是否仍然存在故障(步驟670)。如果不存在故障，則不采取任何動作(步驟672)。如果確實存在故障，則APS幀400經(jīng)過一般APS控制機制，調(diào)用MAC APS控制器501A，它檢測這是作為路徑級請求來接收的(步驟682)，并執(zhí)行路徑級切換(步驟680)。然后，MAC APS控制器501A調(diào)用高層應用，它更新其路徑狀態(tài)和附加的后切換處理。后切換處理可包括用于搜索其它保護路徑或其它功能性的配置。
應當指出，如果VLAN標記410用于路徑級保護，則通過定義，沿該路徑的所有站/節(jié)點需要知道VLAN。或者，邊緣站/節(jié)點可剝離VLAN標記。配置必須表明這是VLAN邊緣站/節(jié)點。
APS幀400還可構(gòu)造成包括更多信息、如端口ID 407C、時隙ID407D、橋ID 407F和節(jié)點ID/IP 407G。這些可用于故障隔離。
為了增加反應速度，可以有兩個MAC APS控制幀緩沖器，一個用于鏈路級保護，一個用于路徑級保護。由于這兩個MAC APS控制幀可以明顯不同，因此它們不應當在故障時刻建立。邏輯和物理鏈路幀極為相似，因此在邏輯和物理鏈路幀之間可能不需要附加幀緩沖器。實現(xiàn)的折衷平衡費用和效率。
在全部三個保護(即物理級保護、鏈路級保護和路徑級保護)均處于工作中的情況下，物理鏈路保護首先作出反應(執(zhí)行步驟640)。如果故障持續(xù)(如步驟650所確定)，則邏輯鏈路保護作出反應(執(zhí)行步驟660)。如果故障持續(xù)(如步驟670所確定)，則觸發(fā)路徑級保護，并且終端站執(zhí)行路徑級保護切換(執(zhí)行步驟680)。如果以后的確定發(fā)現(xiàn)再沒有故障，則不采取進一步動作(步驟692)。但是，如果仍然檢測到故障，則由外部軟件對電路故障產(chǎn)生告警(步驟695)，并結(jié)束涉及本發(fā)明的操作方法。
本發(fā)明提供若干優(yōu)點。因為它不改變以太網(wǎng)組幀，因此向后兼容并符合以太網(wǎng)標準。由于它修改可選的以太網(wǎng)MAC控制子層，因此廠商能夠選擇是否實現(xiàn)本發(fā)明的功能性。本發(fā)明一流的設(shè)計和配置使得較易于在MAC硬件中實現(xiàn)。本發(fā)明的方法是事件驅(qū)動的，因此僅在需要時才發(fā)送APS幀。因此，本發(fā)明的設(shè)備維持低開銷并占用極少帶寬。由于它再用標準SDH/SONET APS定義和過程，因此本發(fā)明的實現(xiàn)完全符合SDH/SONET標準協(xié)議。由于它支持預配置幀以及不是隊列頭阻塞，因此本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)為支持50ms或50ms以內(nèi)的切換。另外，本發(fā)明利用標準SDH/SONET APS定義和過程，因此能夠支持線性、網(wǎng)狀和環(huán)形拓撲的保護，支持物理級、邏輯級和路徑級保護，以及支持1+1、N+1和N:1保護。
通過以下描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會十分清楚本發(fā)明的大量修改和備選實施例。因此，本描述應視為只是說明性的，并用于向本領(lǐng)域的技術(shù)人員講授執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式。只要不背離本發(fā)明的精神，結(jié)構(gòu)的細節(jié)可以極為不同，保留所附權(quán)利要求書的范圍中的所有修改的專用權(quán)。目的在于，本發(fā)明僅限于所附權(quán)利要求書及現(xiàn)行法律條文所要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種媒體接入控制(MAC)硬件裝置，用于支持MAC自動保護交換(APS)功能性，包括MAC APS控制子層，用于處理APS幀和維護APS狀態(tài)；以及多個MAC子層，用于執(zhí)行MAC操作。
2.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述多個MAC子層還包括鏈路集合子層。
3.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述多個MAC子層還包括至少一個用于產(chǎn)生控制幀的MAC控制子層。
4.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層位于MAC之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，MAC控制層處理控制幀中的可選VLAN標記。
6.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層在所述MAC硬件中實現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層支持鏈路集合子層所形成的邏輯鏈路的APS。
8.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層支持物理鏈路的APS。
9.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層支持網(wǎng)絡(luò)層路徑的APS。
10.如權(quán)利要求9所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC子層可在以太網(wǎng)交換裝置和以太網(wǎng)MAC裝置其中至少一個中實現(xiàn)。
11.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層處理以太網(wǎng)MAC控制APS幀。
12.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層維護以太網(wǎng)MAC控制APS狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，MAC APS控制層在檢測到APS幀時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。
14.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，MAC APS控制層在檢測到APS狀態(tài)變化時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。
15.如權(quán)利要求1所述的MAC硬件，其特征在于，所述MAC APS控制子層與以太網(wǎng)MAC客戶端APS控制器交互作用。
16.一種以太網(wǎng)PHY硬件裝置，包括解碼器；以及至少一個物理子層，其中所述至少一個物理子層之一在檢測到端口/鏈路故障時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器。
17.在MAC APS硬件裝置中，用于支持SDH/SONET APS信令協(xié)議的以太網(wǎng)MAC APS控制幀，包括標準以太網(wǎng)幀前置碼字段；標準以太網(wǎng)幀開始定界符字段；標準以太網(wǎng)目標MAC地址字段；標準以太網(wǎng)源MAC地址字段；可選的標準以太網(wǎng)VLAN標記字段；標準以太網(wǎng)類型字段；標準以太網(wǎng)MAC控制操作碼字段；操作碼特定的多個標準以太網(wǎng)MAC控制參數(shù)；以及標準以太網(wǎng)幀校驗序列字段。
18.如權(quán)利要求17所述的以太網(wǎng)MAC APS控制幀，其特征在于，所述以太網(wǎng)MAC控制操作碼還包括區(qū)別邏輯鏈路故障、物理鏈路故障和路徑故障的能力。
19.如權(quán)利要求17所述的以太網(wǎng)MAC APS控制幀，其特征在于，所述多個以太網(wǎng)MAC控制參數(shù)還包括包含SDH/SONET K1字節(jié)的K1字字段；包含SDH/SONET K2字節(jié)的K2字字段；端口標識字段；時隙標識字段；機架標識字段；橋標識字段；節(jié)點標識/IP字段；以及包含零個或更多的零值的八位字節(jié)的保留字段。
20.一種以太網(wǎng)MAC客戶端，包括網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和交換機的轉(zhuǎn)發(fā)功能其中至少一個；以及至少一個MAC控制客戶端APS控制器。
21.一種在MAC硬件和PHY硬件上提供APS功能性的方法，包括在近端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上沿第一鏈路檢測故障；物理層在檢測到端口/鏈路故障時產(chǎn)生中斷以調(diào)用MAC客戶端APS控制器；以及切換到第二鏈路以糾正所述故障。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法在50ms以內(nèi)執(zhí)行，從而在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上提供恢復功能性。
23.一種在MAC硬件上提供APS功能性的方法，包括近端MAC APS控制子層從MAC APS控制幀緩沖器接收包含APS請求的MAC APS控制幀；所述近端MAC APS控制子層更新MAC APS狀態(tài)硬件寄存器以反映所述APS請求的接收；所述MAC APS硬件為所接收的MAC APS控制幀提供可屏蔽中斷；所述近端MAC APS控制子層產(chǎn)生中斷以調(diào)用所述APS控制器；以及所述APS控制器處理所述APS請求。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述APS請求包括采用APS K1/K2信令協(xié)議的切換請求和APS管理請求其中至少一個。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于還包括手動和自動切換APS請求其中至少一個。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于還包括區(qū)別邏輯故障、物理故障和路徑故障。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法在50ms以內(nèi)執(zhí)行，從而提供恢復功能性。
28.一種在MAC硬件裝置上提供APS功能性的方法，包括近端MAC APS控制子層接收要傳送的APS控制器請求；所述MAC APS控制子層采用所請求的控制參數(shù)創(chuàng)建APS控制幀；以及所述近端MAC APS控制子層發(fā)送所述MAC APS控制幀。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述APS控制器請求包括采用APS K1/K2信令協(xié)議的切換請求和APS管理請求其中至少一個。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述APS控制器請求包括手動和自動切換APS請求其中至少一個。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法在50ms以內(nèi)執(zhí)行，從而提供恢復功能性。
32.一種在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上提供APS功能性的方法，包括以下步驟沿第一端口/鏈路遇到故障；產(chǎn)生中斷；以及把所述中斷轉(zhuǎn)發(fā)到APS控制器，所述APS控制器發(fā)起從所述第一端口/鏈路向第二端口/鏈路的轉(zhuǎn)換。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述方法在50ms以內(nèi)執(zhí)行，從而提供恢復功能性。
34.一種在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上提供APS功能性的方法，包括以下步驟接收帶有APS請求的APS控制幀；處理所述APS控制幀APS請求；產(chǎn)生中斷；以及把所述中斷轉(zhuǎn)發(fā)到APS控制器，所述APS控制器處理所述接收的APS請求。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述方法在50ms以內(nèi)執(zhí)行，從而提供恢復功能性。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述方法采用SDH/SONET APS信令協(xié)議的SDH/SONET K1/K2字節(jié)提供對以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的線性、環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲的標準SDH/SONET APS功能性的支持。
37.一種在以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上提供APS功能性的方法，包括以下步驟從APS控制器客戶端接收APS請求；利用所述APS請求創(chuàng)建APS控制幀；以及發(fā)送所述APS控制幀。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述方法在50ms以內(nèi)執(zhí)行，從而提供恢復功能性。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述方法采用SDH/SONET APS信令協(xié)議的SDH/SONET K1/K2字節(jié)提供對以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的線性、環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲的標準SDH/SONET APS功能性的支持。
全文摘要
提供以太網(wǎng)MAC APS控制子層(305)，用于支持以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的SDH/SONET APS標準功能性。根據(jù)一個實施例，提供以太網(wǎng)MAC APS控制子層(305)，用于處理以太網(wǎng)MAC APS控制幀(301B)。MAC APS控制子層(305)提供對MAC客戶端APS控制器的支持，以便實現(xiàn)全部的SDH/SONET APS標準功能性。MAC APS控制幀(301B)提供對以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的SDH/SONET K1/K2 APS信令協(xié)議的支持。近端APS控制器可在切換和其它APS操作請求期間使用MAC APS控制幀與遠端APS控制器通信。遠端APS控制器又可使用MAC APS控制幀(301B)為了切換和其它APS操作請求與近端APS控制器通信。
文檔編號H04L12/413GK1579064SQ02821663
公開日2005年2月9日 申請日期2002年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月4日
發(fā)明者朗米·謝爾雅·岡達 申請人:朗米·謝爾雅·岡達