專利名稱：簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一個(gè)高速數(shù)據(jù)鏈路，例如一個(gè)SONET設(shè)施上數(shù)據(jù)的傳輸，尤其涉及一種管理從使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的網(wǎng)絡(luò)部分接收的數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸?shù)膮f(xié)議或者在這樣一種鏈路上類似的協(xié)議。
光學(xué)系統(tǒng)使用二進(jìn)制線路編碼用于數(shù)字傳輸，并且擾頻將被傳送的數(shù)據(jù)以確保邏輯“1”和“0”的隨機(jī)分布來(lái)保持線路同步。這種擾頻還確保所謂的偽隨機(jī)、非隨機(jī)序列頻率分量從傳送的數(shù)據(jù)流中去除以作為一種改進(jìn)傳輸信噪比的方式。
眾所周知，在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間量，如2.31μs內(nèi)缺少輸入邏輯“1”(或“0”)會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)失去這種同步。一些數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如一個(gè)同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)邏輯“1”和“0”的特定的模式并且將邏輯模式與用戶的位流相結(jié)合來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題，使得這種“1”和“0”的適當(dāng)混合在傳輸介質(zhì)上傳送。這種與用戶的位流相結(jié)合的特定的模式稱為擾頻。在該介質(zhì)的另一端，接收機(jī)將傳送的位流與特定的模式相結(jié)合以恢復(fù)用戶的數(shù)據(jù)。尤其是特定的模式在發(fā)射機(jī)產(chǎn)生并且提供到“異或”邏輯電路的一個(gè)輸入端，同時(shí)用戶數(shù)據(jù)提供到該電路的另一個(gè)輸入端。異或邏輯的輸出傳送到一個(gè)目的接收機(jī)，該接收機(jī)檢測(cè)形成輸入數(shù)據(jù)的輸入“1”和“0”并且提供輸入數(shù)據(jù)到另一個(gè)“異或”邏輯電路以恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。當(dāng)在發(fā)射機(jī)缺少發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)時(shí)，則“異或”邏輯輸出傳送到接收機(jī)的前述模式，該接收機(jī)為了精確地檢測(cè)形成模式的輸入“1”和“0”使用這個(gè)輸入數(shù)據(jù)以保持所需的同步。類似地，接收機(jī)在檢測(cè)的輸入數(shù)據(jù)和前述的特定模式之間完成異或，并且輸出一個(gè)提供給異或邏輯的兩個(gè)輸入端相同的“1”和“0”的信號(hào)模式的結(jié)果的“0”流。這樣，每當(dāng)缺少傳送的用戶數(shù)據(jù)時(shí)，有足夠的數(shù)據(jù)流被傳送到接收機(jī)以允許接收機(jī)保持所需的同步來(lái)精確地檢測(cè)輸入“1”和“0”。
缺點(diǎn)如下面詳細(xì)描述的，這種同步可能被破壞，即使在SONET中使用這種擾頻，它可能發(fā)生在當(dāng)用戶的包大于擾頻器周期時(shí)。
例如，一個(gè)用戶不當(dāng)心或者其他的原因會(huì)在用戶的數(shù)據(jù)報(bào)中插入擾頻器模式，并且如果這樣的位與擾頻器模式一致，則異或邏輯將輸出一個(gè)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)宣布信號(hào)丟失或者計(jì)時(shí)丟失的“0”流。
在以前的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，例如執(zhí)行公知的HDLC協(xié)議的SONET系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)報(bào)或者包含用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的邊界通過(guò)如

圖1所示具有一個(gè)預(yù)定模式的首部和尾部標(biāo)記標(biāo)明，其中標(biāo)記10和12定義包11的開始和結(jié)束。這樣的系統(tǒng)識(shí)別出用戶數(shù)據(jù)會(huì)包含定義一個(gè)標(biāo)記的一系列“1”和“0”--這會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)碰到這樣一種不正確的標(biāo)記來(lái)錯(cuò)誤地推斷出輸入數(shù)據(jù)報(bào)/包在該點(diǎn)結(jié)束。接收機(jī)還可能錯(cuò)誤地推斷出隨后的數(shù)據(jù)屬于下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)/包。
為了處理這個(gè)問(wèn)題，以前的系統(tǒng)檢查用戶數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)并且通過(guò)在字節(jié)上添加假比特來(lái)改變每個(gè)類似于一個(gè)標(biāo)記的用戶字節(jié)為一個(gè)所謂的用戶標(biāo)記13(UFLG)。同樣接收機(jī)去除增加的位?？梢岳斫鈾z查用戶數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)來(lái)確定是否它類似于一個(gè)邊界標(biāo)記的任務(wù)的確是系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。另外，當(dāng)以非常高的數(shù)據(jù)率，例如2.5Gbps的數(shù)據(jù)率完成這種檢查時(shí)是非常困難的。
另外，數(shù)據(jù)系統(tǒng)，特別是經(jīng)過(guò)因特網(wǎng)傳送和接收的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通常并不提供區(qū)分不同的數(shù)據(jù)服務(wù)的裝置，使得對(duì)于包括例如表征視頻、音頻、聲音等等數(shù)據(jù)的多媒體通訊的數(shù)據(jù)的傳輸可以在服務(wù)質(zhì)量(QoS)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)。多半地，因特網(wǎng)同樣處理與不同的服務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
我們建議前面使用我們稱為簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，它基于QoS考慮處理數(shù)據(jù)報(bào)并且在它被一個(gè)傳輸系統(tǒng)，如SONET發(fā)射機(jī)再次擾頻之前擾頻數(shù)據(jù)報(bào)，以確保用戶數(shù)據(jù)的模式不匹配于傳輸擾頻模式。我們還使用識(shí)別幀中數(shù)據(jù)報(bào)的位置的指針系統(tǒng)，以去除標(biāo)記和處理用戶數(shù)據(jù)的需要以確保它不包含邊界標(biāo)記。
由下面的權(quán)利要求書、詳細(xì)描述和附圖中可以理解本發(fā)明的這些和其他方面。
圖1說(shuō)明了以前數(shù)據(jù)系統(tǒng)描述傳送數(shù)據(jù)報(bào)和包的邊界的方式；圖2是一個(gè)實(shí)施本發(fā)明原理的簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的方框圖；圖3是SONET(STS-1)同步輸送信號(hào)級(jí)1的布局；
圖4說(shuō)明了一個(gè)用于建立具有多個(gè)STS幀的同步有效負(fù)載包絡(luò)的另一種布置；圖5是一個(gè)實(shí)施本發(fā)明原理的簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)鏈路接收機(jī)系統(tǒng)的方框圖；圖6是圖2的幀有效負(fù)載擾頻器的方框圖；圖7說(shuō)明了圖2的幀有效負(fù)載擾頻器插入一個(gè)SONET幀的路徑額外開銷部分中的去擾頻編碼的格式；以及圖8是圖5的幀有效負(fù)載去擾頻器的方框圖。
圖2所示的簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)鏈路(SDL)包括S-處理器110，它提供一個(gè)接口用于從因特網(wǎng)設(shè)施105，如一個(gè)IP網(wǎng)關(guān)(路由器)、計(jì)算機(jī)等等接收數(shù)據(jù)報(bào)，并且確定輸入數(shù)據(jù)報(bào)的大小(即字節(jié)數(shù))。如果數(shù)據(jù)報(bào)根據(jù)所謂的IP型式Ⅳ協(xié)議形成，S-處理器可以通過(guò)(a)計(jì)數(shù)形成輸入數(shù)據(jù)報(bào)的每個(gè)字節(jié)，或者(b)檢查用于這種信息的數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題做到這一點(diǎn)。例如IP型式Ⅳ協(xié)議包括數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題中數(shù)據(jù)報(bào)的大小。如果是這種情況，則S-處理器110可以簡(jiǎn)單地詢問(wèn)數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題。隨后S-處理器110經(jīng)過(guò)路徑111提供一個(gè)表示數(shù)據(jù)報(bào)大小的值到額外開銷發(fā)生器135，如下面解釋的該發(fā)生器135添加該值和其他信息到附加的數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題。輸入數(shù)據(jù)報(bào)隨后饋給QoS處理器115，它確定應(yīng)該符合輸入數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先等級(jí)。QoS處理器115存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)緩沖器120-1中最高質(zhì)量等級(jí)有關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)；并且在數(shù)據(jù)緩沖器120-2中存儲(chǔ)與下一個(gè)最高優(yōu)先等級(jí)有關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)，等等。QoS處理器115可以用一些不同的方式確定這種優(yōu)先的等級(jí)。例如，如果如上面提到的，根據(jù)IP型式Ⅳ協(xié)議形成數(shù)據(jù)報(bào)，則數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題包含表示與數(shù)據(jù)報(bào)有關(guān)的服務(wù)類型的數(shù)據(jù)。如果是這種情況，則數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題可以包含QoS特性。使用識(shí)別的服務(wù)類型或者QoS特性的QoS處理器115確定與數(shù)據(jù)報(bào)有關(guān)的優(yōu)先等級(jí)并且存儲(chǔ)數(shù)據(jù)報(bào)在緩沖器120-1到120-N中的適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)。注意緩沖器120-1到120-N中一個(gè)或多個(gè)可以是直接從路徑到輸出處理器125，如緩沖器120-1中虛線表示的-意味著數(shù)據(jù)報(bào)不存儲(chǔ)在緩沖器中而是直接經(jīng)過(guò)緩沖器到輸出處理器125。
緩沖器120-1到120-N中每一個(gè)包括一個(gè)根據(jù)優(yōu)先權(quán)類型，用于調(diào)度訪問(wèn)輸出處理器125的調(diào)度處理器(未示出)。這樣，例如如果一些緩沖器同時(shí)爭(zhēng)用訪問(wèn)輸出處理器125，則與最高優(yōu)先等級(jí)有關(guān)的緩沖器被允許這種訪問(wèn)。特別地，如果每個(gè)爭(zhēng)用處理器確定有一個(gè)較高優(yōu)先權(quán)的緩沖器也在爭(zhēng)用訪問(wèn)處理器125，它就取消它的爭(zhēng)用。這樣，輸出處理器125接收來(lái)自贏得這種爭(zhēng)用的緩沖器120-i的數(shù)據(jù)報(bào)，并且將它接收的數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)送到常規(guī)的CRC發(fā)生器130。另一種情況，處理器125可以根據(jù)一些其他QoS調(diào)度策略接收來(lái)自緩沖器120-i的數(shù)據(jù)報(bào)。
輸出處理器125還經(jīng)過(guò)路徑126轉(zhuǎn)送表示符合數(shù)據(jù)報(bào)的QoS的值到額外開銷發(fā)生器135?？梢岳缡且粋€(gè)常規(guī)高速處理器/計(jì)算機(jī)的CRC發(fā)生器130通過(guò)形成數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容產(chǎn)生一個(gè)常規(guī)CRC編碼并且經(jīng)過(guò)路徑131提供CRC到額外開銷發(fā)生器135，同時(shí)也經(jīng)過(guò)路徑132提供數(shù)據(jù)報(bào)到額外開銷發(fā)生器。額外開銷發(fā)生器135依次地根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面添加它分別經(jīng)過(guò)路徑111、126和131接收的信息到數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)題。隨后它提供產(chǎn)生的數(shù)據(jù)報(bào)到幀有效負(fù)載擾頻器140。
如上面論述的，不管使用的擾頻器電路的情況，前述的同步處理可能被破壞。如所述的，當(dāng)用戶的包大于擾頻器周期并且當(dāng)用戶數(shù)據(jù)的模式匹配于擾頻模式時(shí)破壞可能發(fā)生。也如上面論述的，對(duì)于用戶可能在用戶的數(shù)據(jù)報(bào)中插入擾頻器模式并且如果這些位與擾頻器模式一致，則擾頻器電路會(huì)輸出一個(gè)將導(dǎo)致傳輸系統(tǒng)宣布信號(hào)丟失或者計(jì)時(shí)丟失的“0”(或所有“1”)的流。
我們通過(guò)使用另一個(gè)具有在用戶的數(shù)據(jù)流和SONET擾頻器之間非常大周期的擾頻器來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。特別地，在數(shù)據(jù)報(bào)提供到用于確保同步的設(shè)置/復(fù)位擾頻器500之前，我們擾頻被SDL處理器100處理的形成數(shù)據(jù)報(bào)的位。以這種方式，形成數(shù)據(jù)包的位被擾頻兩次，因此很不可能使得擾頻模式會(huì)匹配于設(shè)置-復(fù)位擾頻器500使用的擾頻組合的幀的擾頻器模式，即使數(shù)據(jù)報(bào)包含那種擾頻器模式。因此如下面詳細(xì)論述的，幀有效負(fù)載擾頻器擾頻它從額外開銷發(fā)生器135接收的形成數(shù)據(jù)報(bào)的位并且輸出結(jié)果到常規(guī)SONET300幀組合器，以及以下面論述的方式提供用于擾頻包括標(biāo)題的數(shù)據(jù)報(bào)位的編碼到常規(guī)SONET路徑額外開銷處理器200。
簡(jiǎn)要地參照?qǐng)D3，包含九行90個(gè)八位字節(jié)的SONET幀350由包括有效負(fù)載(數(shù)據(jù)報(bào))310、路徑額外開銷(POH)字節(jié)320、線路額外開銷字節(jié)330和部分額外開銷字節(jié)340的四個(gè)部分形成。特別地，開始的三列包含輸送額外開銷，其分為27個(gè)八位字節(jié)使得9個(gè)八位字節(jié)分配用于部分額外開銷340而18個(gè)八位字節(jié)分配用于線路額外開銷。其他包括路徑額外開銷的87列包含整個(gè)有效負(fù)載(也稱為同步有效負(fù)載包絡(luò)(SPE))。幀組合器300和POH處理器200一起操作從而組合要在光網(wǎng)絡(luò)(由圖2中光路徑501表示)上傳送的下一幀的整個(gè)有效負(fù)載。很可能幀的有效負(fù)載可以由包括部分?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)組成。即部分?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)包括在經(jīng)過(guò)光網(wǎng)絡(luò)傳送的前一幀中并且數(shù)據(jù)報(bào)的剩余部分包括在正被組合的當(dāng)前幀中，其中這種剩余部分將開始當(dāng)前幀的有效負(fù)載。隨后下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)將被添加到該剩余部分。為了區(qū)別SPE中一個(gè)新的數(shù)據(jù)報(bào)的開始，指針可以包括在指向新的數(shù)據(jù)報(bào)第一個(gè)字節(jié)的POH中，其中數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)題包括由S-處理器110確定形成的數(shù)據(jù)報(bào)的字節(jié)的數(shù)量(大小)。這樣，幀的接收機(jī)可以確定SPE中的第一個(gè)新的數(shù)據(jù)報(bào)的位置和形成數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量。如果SPE包含兩個(gè)新的數(shù)據(jù)報(bào)，一個(gè)緊跟著另一個(gè)，則接收機(jī)可以容易地由與第一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)有關(guān)的位置和大小信息確定SPE中第二個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的位置。
這樣，幀組合器300以描述的方式組合它從擾頻器140接收的數(shù)據(jù)報(bào)為SPE。這樣做時(shí)，如果數(shù)據(jù)報(bào)是被組合的幀中的第一個(gè)新的數(shù)據(jù)報(bào)則它提供數(shù)據(jù)報(bào)的位置到POH處理器200。POH處理器200包括在POH額外開銷中位置與其他路徑信息并且提供POH額外開銷到組合器300用于插入在組合的幀中。類似地，幀組合器300和常規(guī)的輸送額外開銷(TOH)處理器400相互配合以形成幀的輸送額外開銷部分。如上面論述的，這樣組合器300和處理器400分別地提供幀有效負(fù)載和幀的輸送額外開銷部分到1×1MUX 350,MUX 350逐行輸出幀的最后型式到常規(guī)設(shè)置-復(fù)位擾頻器500，然后擾頻用于同步目的的信息。隨后擾頻器500經(jīng)過(guò)用于傳輸?shù)墓饩W(wǎng)絡(luò)501轉(zhuǎn)送擾頻的結(jié)果到接收機(jī)600。
圖4說(shuō)明了應(yīng)用本發(fā)明原理的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例，其中一些STS幀形成為一個(gè)STS N有效負(fù)載，并且其中每一幀組合器300-i前面是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)鏈路處理器(圖4中未示出)。
經(jīng)過(guò)光網(wǎng)絡(luò)501傳送的圖2發(fā)射機(jī)的SPE的接收器的接收機(jī)如圖5所示。接收機(jī)包括常規(guī)設(shè)置/復(fù)位去擾頻器610，其去擾頻已經(jīng)由設(shè)置/復(fù)位擾頻器500(圖2)擾頻的數(shù)據(jù)。來(lái)自設(shè)置/復(fù)位擾頻器610的輸出提供給去多路復(fù)用器620，如果輸入信號(hào)是一個(gè)所謂連續(xù)的信號(hào)則它可以是一個(gè)1×1的去多路復(fù)用器。否則Mux620可以是一個(gè)1×N去多路復(fù)用器，它將來(lái)自去擾頻器610的輸入數(shù)據(jù)流去多路復(fù)用為多個(gè)形成輸入數(shù)據(jù)流的獨(dú)立的數(shù)據(jù)流。作為這種去多路復(fù)用的結(jié)果，輸送的額外開銷信號(hào)提供給TOH處理器615并且附加的有效負(fù)載提供給常規(guī)的接口處理器/幀去組合器電路625。TOH處理器615去掉來(lái)自輸送額外開銷字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)指針值并且提供該值到電路625。電路625隨后去除形成SPE部分(如圖3所示)的路徑額外開銷(POH)字節(jié)并且提供路徑額外開銷字節(jié)到常規(guī)的POH處理器630。處理器630特別地以下面論述的方式從路徑額外開銷去除擾頻器編碼并且提供編碼到SDL接收機(jī)處理器700的幀有效負(fù)載去擾頻器705。去擾頻器705使用接收的編碼去擾頻有效負(fù)載以恢復(fù)額外開銷發(fā)生器135(圖2)提供給幀有效負(fù)載擾頻器140的數(shù)據(jù)報(bào)。隨后去擾頻器705提供去擾頻的有效負(fù)載到SDL捕獲處理器710，該處理器同步由CRC發(fā)生器130(圖2)在數(shù)據(jù)報(bào)上產(chǎn)生的SDL額外開銷CRC值。處理器710完成這一點(diǎn)，使得相信是數(shù)據(jù)報(bào)上產(chǎn)生的CRC的值將等于發(fā)生器130CRC值。如果這樣的CRC值不相等，則處理器710移動(dòng)包括希望是數(shù)據(jù)報(bào)的邊界(或窗口)一位并且重新計(jì)算CRC。如果重新計(jì)算的CRC等于發(fā)生器130CRC，則處理器710推斷出新的邊界包括了數(shù)據(jù)報(bào)。如果不是，則處理器710再次移動(dòng)邊界一位并且再次重新計(jì)算CRC。處理器710繼續(xù)這個(gè)過(guò)程直到它計(jì)算的CRC等于在POH中接收的CRC。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，則處理器710知道這個(gè)邊界，并且因此能夠檢驗(yàn)長(zhǎng)度字節(jié)的值。處理器710隨后提供數(shù)據(jù)報(bào)到SDL額外開銷處理器720，其去除大小和QoS字節(jié)并且分別提供這些值到路徑715和717。處理器710還提供數(shù)據(jù)報(bào)到類似于QoS處理器115(圖2)操作的QoS處理器720。
特別地(類似于結(jié)合圖2已經(jīng)論述的),QoS處理器720還確定應(yīng)該符合它從處理器715接收的數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先等級(jí)，其中這種優(yōu)先權(quán)是基于它經(jīng)過(guò)路徑717接收的QoS值。類似地，QoS處理器720存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)緩沖器725-1中最高質(zhì)量等級(jí)有關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)；存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)緩沖器725-2中下一個(gè)最高優(yōu)先等級(jí)有關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)，等等。類似地，緩沖器725-1到725-N中一個(gè)或多個(gè)可以如緩沖器725-1中虛線表示的是直接通過(guò)路徑到輸出處理器730--意味著數(shù)據(jù)報(bào)不存儲(chǔ)在緩沖器中，而是直接經(jīng)過(guò)緩沖器到輸出處理器730。
緩沖器725-1到725-N中的每一個(gè)還包括一個(gè)根據(jù)優(yōu)先權(quán)類型爭(zhēng)用，訪問(wèn)輸出處理器730的調(diào)度處理器(未示出)。例如，如果一些緩沖器爭(zhēng)用訪問(wèn)輸出處理器730，則與最高優(yōu)先等級(jí)有關(guān)的緩沖器被允許這種訪問(wèn)。特別地，如果每個(gè)爭(zhēng)用處理器確定一個(gè)較高優(yōu)先權(quán)的緩沖器也爭(zhēng)用訪問(wèn)處理器730則它去除它自己的爭(zhēng)用。這樣，輸出處理器730接收來(lái)自贏得這種爭(zhēng)用的緩沖器725-i的數(shù)據(jù)報(bào)，并且將它接收的數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)送到提供SDL接收機(jī)700和一些其他因特網(wǎng)設(shè)施，例如一個(gè)因特網(wǎng)路由器之間接口的常規(guī)的接口緩沖器635。另一種情況，處理器730可以根據(jù)一些其他的QoS調(diào)度策略接收來(lái)自緩沖器725-i的數(shù)據(jù)報(bào)。
在發(fā)射機(jī)SDL處理器中使用的幀有效負(fù)載擾頻器的方框圖如圖6所示。幀有效負(fù)載擾頻器800包括包含一個(gè)移位寄存器的擾頻器部分810，移位寄存器的操作由下面多項(xiàng)式表征1+X2+X19+X21+X40多項(xiàng)式函數(shù)由從多個(gè)寄存器815-1到815-40形成的移位寄存器在擾頻器810中實(shí)現(xiàn)，多個(gè)寄存器815-1到815-40由一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)(未示出)驅(qū)動(dòng)，連同加法器電路820-1到820-3一起在寄存器815-1(也如位a0所示)的輸出端816產(chǎn)生一個(gè)邏輯“1”和“0”的隨機(jī)和連續(xù)的模式。邏輯“1”和“0”的隨機(jī)、連續(xù)的流經(jīng)過(guò)路徑816的延伸送給異或(Ex Or)邏輯電路830的一個(gè)輸入端。要被擾頻的數(shù)據(jù)(位)經(jīng)過(guò)路徑825提供給異或邏輯電路830的另一個(gè)輸入端。異或的擾頻結(jié)果隨后提供到路徑831。在圖2中，輸入路徑825從額外開銷發(fā)生器135延伸并且輸出路徑831連接到幀組合器300的一個(gè)輸入端。應(yīng)該注意擾頻器810在啟動(dòng)時(shí)使用一個(gè)其中至少一位必須是邏輯“1”(非“0”)的40位數(shù)據(jù)字被初始化。
為了將接收機(jī)600(圖5)中的去擾頻器電路705與發(fā)射機(jī)中的擾頻器810同步，擾頻器800預(yù)測(cè)(這里也稱為“設(shè)計(jì)”)未來(lái)發(fā)射機(jī)擾頻器810的狀態(tài)(即擾頻器編碼)將是一些預(yù)定數(shù)量的字節(jié)并且提供該預(yù)測(cè)/確定到接收機(jī)，使得SDL接收機(jī)可以被正確地與發(fā)射機(jī)同步并且正確地去擾頻接收的擾頻有效負(fù)載。這樣一個(gè)確定被周期性地傳送到接收機(jī)SDL。因此，這樣無(wú)論何時(shí)這種同步被破壞，接收機(jī)可以快速恢復(fù)與發(fā)射機(jī)的同步。
因?yàn)镾ONET幀(特別是路徑額外開銷)具有一個(gè)有限數(shù)量的，可以用于傳送前述預(yù)測(cè)/確定的，其包括例如五個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的不使用的數(shù)據(jù)字節(jié)，在一個(gè)實(shí)施例中預(yù)測(cè)的去擾頻編碼在兩個(gè)連續(xù)幀上傳送。這樣，接收機(jī)可能不同步最多為兩幀。(可以理解如果適當(dāng)數(shù)量的字節(jié)位置可以獲得，去擾頻編碼能夠在一個(gè)幀上傳送。在這種情況下，接收機(jī)可能不同步為一幀)。尤其是，路徑額外開銷的所謂的H4、Z3和Z4字節(jié)用于輸送預(yù)測(cè)狀態(tài)到接收機(jī)，其中在五個(gè)字節(jié)狀態(tài)上產(chǎn)生的CRC編碼也在這些路徑額外開銷字節(jié)中的一個(gè)中發(fā)送。
用于擾頻/去擾頻編碼的說(shuō)明的格式如圖7所示并且包括字段70-1到70-5。字段70-1包含一個(gè)啟動(dòng)/開始位，該位設(shè)置為邏輯“1”，后面跟隨為包含擾頻編碼的23位(狀態(tài))的字段70-2。字段70-1和70-2包括被插入在第一個(gè)傳送幀的路徑額外開銷的前述字段中的三個(gè)字節(jié)。字段70-3包含一個(gè)結(jié)束位并且跟隨著包含五個(gè)字節(jié)編碼的剩余位的字段70-4。在五個(gè)字節(jié)編碼上產(chǎn)生的CRC插入在字段70-5中。由字段70-3到70-5形成的三個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)插入到被插入在第二個(gè)連續(xù)傳送幀的路徑額外開銷的H4、Z3和Z4字節(jié)中。POH處理器630(圖5)在兩個(gè)幀上組合五個(gè)字節(jié)編碼并且產(chǎn)生它自己的CRC，同時(shí)將該CRC與它在路徑額外開銷中接收的CRC比較。
如果比較為正(通過(guò))并且由五個(gè)字節(jié)表征的設(shè)計(jì)狀態(tài)匹配于接收機(jī)中的當(dāng)前狀態(tài)，則POH處理器忽略新接收的設(shè)計(jì)狀態(tài)，它允許去擾頻器705使用當(dāng)前編碼或狀態(tài)繼續(xù)它的去擾頻。類似地，如果比較是負(fù)(失敗)，則POH處理器630忽略新接收的狀態(tài)，它再次允許去擾頻器705使用當(dāng)前編碼或狀態(tài)繼續(xù)它的去擾頻。同時(shí)，如果比較在三個(gè)連續(xù)的周期上通過(guò)，并且設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī)狀態(tài)不匹配于在去擾頻器705的當(dāng)前狀態(tài)，則POH處理器630提供最新的發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)到去擾頻器705，去擾頻器705隨后使用該狀態(tài)來(lái)去擾頻新接收的數(shù)據(jù)報(bào)有效負(fù)載。
返回到圖6，五個(gè)字節(jié)預(yù)測(cè)狀態(tài)通過(guò)訪問(wèn)表840-1到840-5的每一個(gè)中的單元產(chǎn)生，表840-1到840-5中的每一個(gè)可能由例如一組具有256個(gè)單元，每個(gè)單元具有40位(5個(gè)字節(jié))的存儲(chǔ)器形成。在本發(fā)明的說(shuō)明實(shí)施例中，表5提供最高有效的數(shù)據(jù)，而表1提供最低有效數(shù)據(jù)。用于訪問(wèn)最高有效表840-1的地址由擾頻器810輸出的最高有效位，即位a39到a32形成，用于訪問(wèn)下一個(gè)有效表840-2的地址由擾頻器810輸出的下一組有效位，即位a31到a24形成，等等。訪問(wèn)表輸出的最高有效位通過(guò)異或邏輯處理器860并且該結(jié)果被作為去擾頻編碼的位b39輸出。類似地，表輸出的下一個(gè)最高有效位也通過(guò)異或邏輯處理器610并且該結(jié)果被作為編碼字的位b38輸出，等等。來(lái)自位b39到b0的設(shè)計(jì)編碼字隨后提供給POH處理器200(圖1)。
存儲(chǔ)在每個(gè)表中的數(shù)據(jù)可以使用一個(gè)類似于擾頻器810的擾頻器脫機(jī)產(chǎn)生。特別地，同時(shí)參照表840-5，通過(guò)分別插入這些位(11111111)的邏輯值到寄存器815-40至813-33以及“0”到脫機(jī)擾頻器的其他寄存器中的每一個(gè)并且同步導(dǎo)頻器到設(shè)計(jì)的狀態(tài)而產(chǎn)生由位a39到a32形成的最高有效地址訪問(wèn)的單元中插入的入口。在預(yù)測(cè)/設(shè)計(jì)狀態(tài)的寄存器815-40到815-1的內(nèi)容被隨后插入在表5的單元地址11111111。形成表5中地址11111110的下一個(gè)有效地址的位的邏輯值隨后被分別地加載到寄存器815-40到815-33，其他的寄存器中為零。然后脫機(jī)擾頻器810同步到設(shè)計(jì)的狀態(tài)并且寄存器815-40到815-1的內(nèi)容在表5的單元11111110插入。這種處理繼續(xù)用于表5的剩余地址單元中的每一個(gè)。一種類似的過(guò)程用于產(chǎn)生表4的入口。特別地，同時(shí)參照表840-4，通過(guò)分別插入這些位(11111111)的邏輯值到寄存器815-32至815-25以及“0”到脫機(jī)擾頻器的其他寄存器中每一個(gè)并且同步導(dǎo)頻器到設(shè)計(jì)的狀態(tài)而產(chǎn)生由位a31到a24形成的最高有效地址訪問(wèn)的單元中插入的入口。在預(yù)測(cè)/設(shè)計(jì)狀態(tài)的寄存器815-40到815-1的內(nèi)容被隨后插入在表4的單元地址11111111。形成表4的地址11111110的下一個(gè)有效地址的位的邏輯值隨后被分別地加載到寄存器815-32到815-25，其他的寄存器中為零。然后脫機(jī)擾頻器同步到設(shè)計(jì)的狀態(tài)并且寄存器815-40到815-1的內(nèi)容插入在表4的單元11111110中。這種處理繼續(xù)用于表4(840-2)的剩余地址單元中的每一個(gè)。
為了以描述的方式填充這些表，前述的過(guò)程還應(yīng)用于表3、2和1。其他的方式可以用于確定設(shè)計(jì)的狀態(tài)。例如，發(fā)射機(jī)可以使用并行運(yùn)行的兩個(gè)擾頻器使得一個(gè)擾頻器將在當(dāng)前位上操作而第二個(gè)擾頻器將在設(shè)計(jì)點(diǎn)在第一個(gè)擾頻器的前面操作。如另一個(gè)例子，一個(gè)單個(gè)擾頻器能夠在設(shè)計(jì)點(diǎn)運(yùn)行使得在當(dāng)前位和設(shè)計(jì)位之間的擾頻器的輸出存儲(chǔ)在緩沖器中用于異或輸出。
如前所述，如同圖8所見(jiàn)，去擾頻器705的構(gòu)造類似于擾頻器810，并且因此類似地操作。特別地，由圖8所見(jiàn)，POH處理器630經(jīng)過(guò)路徑706提供給去擾頻器705形成的編碼字的位被分別地加載到寄存器b39到b0。擾頻器705提供編碼字到它從接口處理器625接收的有效負(fù)載并且經(jīng)過(guò)異或邏輯電路輸出去擾頻的結(jié)果到SDL捕獲處理器710。
前面只不過(guò)說(shuō)明了本發(fā)明的原理。在本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)不同的裝置，盡管這里沒(méi)有清楚地展示或描述，然而應(yīng)用這些原理的實(shí)施例是包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的。
權(quán)利要求
1．一種設(shè)備，用于根據(jù)簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議處理從因特網(wǎng)設(shè)施接收的數(shù)據(jù)報(bào)并且提供處理的數(shù)據(jù)報(bào)到同步光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于經(jīng)過(guò)光路徑的傳輸，所述數(shù)據(jù)報(bào)由特定數(shù)量的數(shù)據(jù)字節(jié)形成并且與一種預(yù)定的服務(wù)質(zhì)量有關(guān)，所述設(shè)備包括一個(gè)簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路處理器，它接收來(lái)自因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)，分配一個(gè)大小值給數(shù)據(jù)報(bào)，大小值由作為形成數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量的函數(shù)確定，并且轉(zhuǎn)送該數(shù)據(jù)報(bào)用于存儲(chǔ)在緩沖器中，其中緩沖器被作為指示分配到數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先等級(jí)的服務(wù)質(zhì)量指示的函數(shù)選擇并且其中選擇的緩沖器的內(nèi)容被隨后以與分配的優(yōu)先等級(jí)相應(yīng)的等級(jí)處理，簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路處理器包括第一設(shè)備，它在數(shù)據(jù)報(bào)上產(chǎn)生循環(huán)冗余碼(CRC)并且在數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)題部分插入CRC、服務(wù)質(zhì)量指示和大小值，以及隨后提供生成的數(shù)據(jù)報(bào)到第二設(shè)備，第二設(shè)備，它是可操作的用于接收形成生成的數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)位并且根據(jù)一個(gè)特定的編碼擾頻數(shù)據(jù)報(bào)的位并且隨后提供擾頻的結(jié)果到同步光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同步光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括一個(gè)幀組合器，其組合擾頻的結(jié)果和路徑額外開銷信息到有效負(fù)載，以及一個(gè)擾頻器電路，其隨后擾頻有效負(fù)載與有關(guān)的輸送額外開銷信息并且作為一幀數(shù)據(jù)輸出該擾頻的結(jié)果到一個(gè)光路徑。
2．如權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路設(shè)備，其中第二個(gè)設(shè)備擾頻處理由多項(xiàng)式1+X2+X19+X21+X40表征。
3．如權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路設(shè)備，其中同步光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還包括一個(gè)路徑額外開銷處理器，其產(chǎn)生作為有效負(fù)載部分包含的路徑額外開銷信息，路徑額外開銷信息包括被第二個(gè)設(shè)備使用的作為特定編碼的函數(shù)得到的去擾頻編碼來(lái)擾頻數(shù)據(jù)報(bào)。
4．如權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)鏈路設(shè)備，其中同步光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還包括一個(gè)路徑額外開銷處理器，其產(chǎn)生被作為有效負(fù)載部分包含的路徑額外開銷信息，路徑額外開銷信息包括被第二個(gè)設(shè)備使用的作為特定編碼的函數(shù)得到的去擾頻編碼的第一部分來(lái)擾頻數(shù)據(jù)報(bào)，并且其中包含在輸出到光路徑的下一個(gè)隨后的幀中的路徑額外開銷信息包括第二設(shè)備去擾頻編碼的第二部分。
5．一種設(shè)備，用于處理從因特網(wǎng)設(shè)施接收的數(shù)據(jù)報(bào)并且提供處理的數(shù)據(jù)報(bào)到以一個(gè)非常高的數(shù)據(jù)率在網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)的設(shè)施，所述設(shè)備包括第一擾頻器，用于擾頻以當(dāng)前的擾頻編碼開始的數(shù)據(jù)報(bào)位以形成一個(gè)擾頻的數(shù)據(jù)報(bào)并且用于確定設(shè)計(jì)去擾頻編碼，該去擾頻編碼通過(guò)預(yù)定數(shù)量的位接續(xù)當(dāng)前編碼和可操作用于在接收機(jī)去擾頻數(shù)據(jù)報(bào)，并且用于包括在擾頻的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)中的設(shè)計(jì)去擾頻編碼，以及在接收機(jī)，接收擾頻的數(shù)據(jù)報(bào)和形成設(shè)計(jì)的去擾頻編碼為擾頻編碼并且使擾頻的數(shù)據(jù)報(bào)去擾頻。
全文摘要
一種可以在非常高速傳輸系統(tǒng),如SONET中實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議根據(jù)QoS考慮處理從IP裝置接收的數(shù)據(jù)報(bào),并且在它再次被一個(gè)傳輸系統(tǒng),如SONET發(fā)射機(jī)攏頻之前擾頻數(shù)據(jù)報(bào),以確保用戶數(shù)據(jù)的模式不匹配于傳輸擾頻模式。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議擾頻器還應(yīng)用一種新型的同步設(shè)計(jì)。我們還使用一種指針系統(tǒng)以識(shí)別幀中數(shù)據(jù)報(bào)的單元來(lái)去除標(biāo)記和處理用戶數(shù)據(jù)的需要以確保它不包含邊界標(biāo)記。
文檔編號(hào)H04L25/03GK1233899SQ98119799
公開日1999年11月3日 申請(qǐng)日期1998年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月11日
發(fā)明者喬恩·安德森, 巴拉特·塔拉錢德·多希, 薩布拉曼尼亞·德拉維達(dá), 恩里克·赫南澤－瓦倫查, 穆拉利·克里什納斯瓦米, 詹姆斯·S·曼徹斯特 申請(qǐng)人:朗迅科技公司