CN102439923B - 传输通用服务传输转变编码的设备和方法 - Google Patents

传输通用服务传输转变编码的设备和方法 Download PDF

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CN102439923B CN201080015431.5A CN201080015431A CN102439923B CN 102439923 B CN102439923 B CN 102439923B CN 201080015431 A CN201080015431 A CN 201080015431A CN 102439923 B CN102439923 B CN 102439923B
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Abstract

本发明揭示一种设备，其包括交换结构，所述交换结构耦合到多个接口且经配置以在所述接口之间交换多个通用服务传输(UST)多路复用(USTM)数据流，其中所述USTM数据流包括包交换业务、电路交换业务和指示所述包交换业务与所述电路交换业务之间的状态改变的转变信令，其中所述转变信令不指示所述USTM数据流的每个八位字节的状态。本发明还揭示一种网络组件，其包括至少一个处理器，所述至少一个处理器耦合到存储器且经配置以：接收对应于流的数据；使用流图来识别所述流；确定所述流的状态是否有改变；如果所述流的状态已改变，那么在USTM数据流上发送指示所述流的所述状态的转变信令；以及在所述USTM数据流上发送所述数据。

Description

传输通用服务传输转变编码的设备和方法
相关申请案的交叉参考
本发明要求2009年7月20日递交的第61/226,972号美国临时专利申请案和2010年7月15日递交的第12/836,638号美国专利申请案的在先申请优先权，所述两个申请案如同全文再现以引入的方式并入本文本中。
技术领域
无
背景技术
以太网因为其灵活性、分散性和可缩放性而成为多种网络的优选协议。以太网包括用于局域网（LAN）的一系列基于帧的计算机联网技术，且针对开放式系统互连（OSI）联网模型的物理层以及数据链路层处的共同寻址格式和媒体接入控制（MAC）界定了众多布线和信令标准。以太网的灵活性表现在其允许使用各自具有不同传输速度的各种节点跨不同类型的媒体来传输可变大小的数据包。
同步光纤联网（SONET）/同步数字体系（SDH）是标准化的多路复用协议，其经由光纤或电气接口来传递多个数字位流。归因于SONET/SDH协议的中立性和面向传输的特征，SONET/SDH用于经由同一光纤或电线传输实质上大量的电话呼叫和数据业务而没有同步问题。SONET/SDH网络传输标准是基于时分多路复用（TDM）。TDM是两个或两个以上信号或位流在表面上作为一个通信信道中的子信道同时进行传递但在物理上在信道上轮流进行传递的一种技术。这通过将时域划分为例如具有大约相同长度的多个复现时隙来实现，其中每一子信道使用一个时隙。由此，对于每一子信道，一个TDM帧对应于一个时隙。
发明内容
在一个实施例中，本发明包含一种传输通用服务传输转变编码的设备，所述设备包括一种包括交换结构的设备，所述交换结构耦合到多个接口且经配置以在所述接口之间交换多个通用服务传输（UST）多路复用（USTM）数据流，其中所述USTM数据流包括包交换业务、电路交换业务和指示所述包交换业务与所述电路交换业务之间的状态改变的转变信令，其中所述转变信令不指示USTM数据流的每个八位字节的状态。
在另一实施例中，本发明包含一种网络组件，所述网络组件包括至少一个处理器，所述至少一个处理器耦合到存储器且经配置以：接收对应于流的数据；使用流图来识别流；确定流状态是否有改变；如果流状态已改变，则在USTM数据流上发送指示所述流的状态的转变信令；以及在所述USTM数据流上发送数据。
在又一实施例中，本发明包含一种传输通用服务传输转变编码的方法，所述方法包括：接收包括TDM业务和以太网业务的USTM数据流；对USTM数据流中的对应于TDM业务和以太网业务的多个时隙进行多路分用；从所述时隙中的转变信息获得多个操作码；使用所述操作码来分离所述TDM业务和所述以太网业务；以及在第一交换机中交换所述TDM业务且在第二交换机中交换所述以太网业务。
从以下结合附图进行的详细描述和权利要求书中将更清楚地理解这些和其它特征。
为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。
附图说明
图1是多个不同业务类型的示意图。
图2A是通用服务传输多路复用/多路分用架构的实施例的示意图。
图2B是所传输业务的实施例的示意图。
图3是UST交换设备的实施例的示意图。
图4是多部分操作码信令单元（SU）的实施例的示意图。
图5A是编码块的实施例的示意图。
图5B是编码块的另一实施例的示意图。
图6是编码SU的实施例的示意图。
图7是编码SU的另一实施例的示意图。
图8是多个控制符号的实施例的图表。
图9是流图的实施例的示意图。
图10是UST信令方法的实施例的流程图。
图11是通用计算机系统的一个实施例的示意图。
具体实施方式
最初应理解，尽管下文提供一个或一个以上实施例的说明性实施方案，但可使用任何数目的技术，不管是当前已知还是现有的，来实施所揭示的系统和/或方法。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、图式和技术，其中包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内进行修改。
UST是一种集中型传输和交换技术。UST方案可用于将包交换（或无连接的）业务和/或电路交换（或面向连接的）业务映射到单个流中，所述单个流可在链路上传输。UST技术可在单个链路上提供集中型包交换和电路交换业务传输，且支持包交换和电路交换两者、端到端网络时钟同步能力和与可支持电路交换服务仿真的现有协议的内建式相互工作。UST可为可与现有的SDH/SONET网络兼容的，且经部署为当前或新兴的基于包的网络，例如基于以太网的网络，的一部分。
本文所揭示的是用于使用UST技术来改进无连接的（或包交换的）业务和面向连接的（或电路交换的）业务交换的系统和方法。所述系统和方法包括多个UST转变编码方案，其可用于支持UST，例如用于SDH/SONET网络和/或基于以太网的网络。UST转变编码方案可用于通过在不向传输链路/流添加实质性额外开销的情况下添加业务转变信息而改进例如基于USTM协议将TDM业务和/或以太网业务映射在UST传输链路中。通过使用USTM协议，可将TDM业务和以太网业务多路复用到多个时隙中且在链路上进行传输。当经多路复用的业务到达其目的地时，可从所传输的USTM流中多路分用TDM业务和以太网业务。UST转变编码方案可在USTM业务中提供改进的UST信令，例如以指示USTM流中的不同TDM业务和/或以太网业务的转变，而不会使用实质性链路带宽，且因此可减少链路利用率或容量。在UST转变编码方案中，可在USTM流中使用多个操作码来提供不同的UST信令指示，例如以指示所述流中的不同业务之间的转变。
图1说明可使用UST进行多路复用并传输的多个不同业务类型100的一个实施例。不同业务类型100可包括TDM业务102和以太网业务104。举例来说，TDM业务102可对应于SONET/SDH网络，且以太网业务104可对应于基于以太网的网络。TDM业务102和以太网业务104的一部分可对应于面向连接的业务106。通常，可例如使用多个网络交换机经由多个经配置或经计算的路径在网络中传输面向连接的业务106。以太网业务104的另一部分可对应于无连接的业务108。通常，可基于业务中的目的地地址（DA）、源地址（SA）或两者来例如使用网络桥接器在网络节点之间传输无连接的业务108。举例来说，可在每一节点处具有最少处理的情况下以逐跳方式转发无连接的业务108。无连接的业务108可具有比面向连接的业务106低的优先级。
在一实施例中，UST方案可用于提供对不同业务类型100的传输、交换和同步。举例来说，交换机（未图示）可实施USTM协议来将不同业务类型100从源节点传输到目的地节点。所述交换机还可在多个源节点与多个目的地节点之间交换不同业务类型100，并使其传输同步。因此，交换机可从源节点接收不同业务类型100并对其进行多路复用。所接收的业务可包括TDM业务102和/或以太网业务104，TDM业务102和/或以太网业务104可被多路复用为TDM业务110、高性能流（HPF）业务112、尽力包（BEP）业务114或其组合。TDM业务110、HPF业务112和/或BEP业务114可随后在不进一步封装或包封的情况下以其原始格式（或模式）使用TDM方案例如经由链路/流而被传输到第二交换机。第二交换机可随后例如使用USTM协议将所述业务多路分用为原始发送的TDM业务102和/或以太网业务104，且将TDM业务102和/或以太网业务104发送到其对应的目的地节点。
TDM业务110和HPF业务112可对应于面向连接的业务106，且可具有比可对应于无连接的业务108的BEP业务114高的优先级。基于UST方案，面向连接的业务106和无连接的业务108可被多路复用且在单个链路/流中从源节点传输到目的地节点。由此，UST方案可提供用于高优先级基于面向连接的服务的服务质量（QoS）、传统网络兼容性（例如，用于SONET/SDH和以太网系统）和实质性高质量网络时钟分布与同步。
图2A说明UST多路复用/多路分用架构200的实施例，例如，所述UST多路复用/多路分用架构200可用于传输和/或交换不同业务类型100。UST多路复用/多路分用架构200可基于USTM协议且实施于例如位于源（或进入）节点与目的地（或外出）节点之间的交换机中。UST多路复用/多路分用架构200可用于针对例如以太网、SONET/SDH、光纤传输网络（OTN）或其它网络等多种网络/技术传输业务。UST多路复用/多路分用架构200可以无缝方式为不同网络/技术提供传输、交换和时钟同步。UST多路复用/多路分用架构200还可为不同网络/技术提供频率、绝对相位和绝对时间传输与同步。
起初，交换机可从源节点接收TDM业务202和/或以太网业务204。以太网业务204可经多路分用（例如，使用多路分用器（Demux）/路由代理（RA））为高优先级包（HPP）业务205和低优先级包（LPP）业务206。HPP业务205可包括面向连接的业务，且可被转换为HPF业务207（例如，使用HPF适配器）。LPP业务206可包括无连接的业务和任选地，面向连接的业务，且可被转换为组合式包流（CPF）业务208（例如，使用CPF适配器）。CPF业务208可被多路分用（例如，使用Demux）以获得可包括具有相对高优先级的任何面向连接的业务的第一部分和可包括具有相对低优先级的无连接的业务的第二部分。CPF业务208的第一部分可与HPF业务207一起被多路复用，且CPF业务的第二部分对应于BEP业务。随后，HPF业务207（包含CPF业务208的第一部分，如果有的话）和TDM业务202可被多路复用（例如，使用多路复用器（Mux））为USTM业务210，且因此经由单个链路/流传输。BEP业务也可基于可用带宽而与TDM业务202和HPF业务207一起在USTM业务210中被多路复用。
在交换机的另一端处，可以相反的方式处理USTM业务210以获得原始的TDM业务202和以太网业务204。USTM业务210可首先被多路分用（例如，使用Demux）回为TDM业务202、HPF业务207和BEP业务。可通过在HPF业务207（如果有的话）中对CPF业务208的第一部分进行多路复用（例如，使用Mux）且在BEP业务中对CPF业务208的第二部分进行多路复用（例如，使用Mux）而获得原始的CPF业务208。HPF业务207和CPF业务208可随后分别被转换回为HPP业务205和LPP业务206，HPP业务205和LPP业务206可随后被多路复用以获得原始的以太网业务204（例如，使用Mux/RA）。
图2B展示可通过将此业务映射到例如在可等于约125微秒（μs）的周期性时间窗内的多个所提供时隙来传输TDM业务202和HPF业务207（包含CPF的第一部分）。TDM业务202和HPF业务207可具有相对高的优先级和/或被分配有受保证的传输带宽。由此，周期性时间窗可包括可分配给TDM业务202和HPF业务207的多个分离的保留时隙。通常，例如在不使用额外的UST信令的情况下，可将TDM业务202以原始格式映射到对应的时隙中。此外，TDM业务202可能不像HPF业务207那样支持动态带宽再用或分配。举例来说，可能不将TDM业务202重新分布到周期性窗中的不同于TDM业务202的最初分配的时隙的额外或不同时隙中。然而，在某些实施例中，可使TDM业务202与HPF业务207速率适配和/或将TDM业务202映射到HPF业务207。由此，可将TDM业务202和HPF业务207映射到周期性窗中的相同量的时隙和/或相同时隙中。在此情况下，TDM业务202可支持动态带宽再用。在一实施例中，通过使用控制符号来中止/填补某些对应的时隙，HPF业务207以及类似地TDM业务202可支持动态速率适配。
另外，可将较低优先级BEP业务映射到任何剩余时隙中，所述剩余时隙可对应于在分配了TDM业务202和HPF业务207之后的剩余或可用传输带宽。剩余时隙可包括未指派的时隙（由空白框指示），其中TDM业务202和HPF业务207未被传输和/或分配有带宽。剩余时隙还可包括闲置的HPF业务时隙（由斜条框指示），其中HPF业务传输是闲置的。举例来说，可以动态方式或逐字节地将BEP业务映射到周期性窗中的剩余时隙。可中断BEP业务传输，以通过将BEP业务的某些时隙重新分配给较高优先级业务来传输其它较高优先级包，例如HPF业务207和/或TDM业务202。此外，通过使用控制符号来中止/填补某些对应时隙，BEP业务可支持动态速率适配。
在某些实施例中，可以任何组合以及经由进入节点与外出节点之间的例如在交换结构中的任何数量的链路/流来传输分配给周期性窗中的时隙的TDM业务202、HPF业务207和BEP业务。举例来说，三种业务类型可经由周期性窗中的其经分配的时隙内的三个单独总线来传输。或者，TDM业务202和HPF业务207可经由其经分配的时隙内的第一总线来传输，且BEP业务可经由其经分配的时隙内的第二总线来传输。
在一实施例中，USTM业务210还可包括UST转变编码以指示USTM业务210中的不同业务之间的不同转变。UST转变编码可提供UST信令，所述UST信令可指示USTM业务210中的例如TDM业务、HPF业务和/或BEP业务等不同业务流的开始和/或结束。UST转变编码可改进传输流中的不同业务类型的传输、交换和/或同步。具体来说，UST转变编码可用以在不使用传输流的实质性带宽的情况下，例如在不使用周期性时间窗中的实质性数量的时隙的情况下，指示传输流中的不同业务类型之间的转变。因此，可使用多个UST转变编码方案来在USTM业务中提供改进的UST信令，并改进链路利用率或容量。
与可使用固定带宽方法来传输的电路交换或面向连接的业务的情况不同，传输包交换或无连接的业务可能需要某些控制信息，例如关于业务活动和/或边界的知识，例如以在传输TDM业务时利用带宽共享。UST信令可嵌入于UST业务中以为传输流中的经多路复用的HPF和BEP业务提供所述控制信息。UST信令可提供与以太网物理层所提供的例如用来指示或识别包边界的功能性类似的功能性。具体来说，可在传输流中提供UST转变编码以指示或用信号通知所述流中的不同业务类型和/或流之间的转变，且因此跟踪所述流中的每一流的活动或闲置状态。举例来说，所传输业务中的逻辑流可对应于逻辑HPF虚拟连接或BEP业务的连续例子。指示业务类型和/或流之间的转变来代替用信号通知关于不同业务活动的更详细信息可减少可能交换的控制信息的量，且因此减少链路上的额外开销。
此外，例如当TDM网络中的所接收TDM业务的原始频率不同于UST传输网络中的传输频率时，在使用UST传输业务之前，可对电路交换或面向连接的业务，例如TDM业务，进行频率或速率适配。通过（例如，在UST传输网络中）过量提供可经分配以传输电路交换业务的TDM信道并使用过量带宽来插入填充和/或TDM控制信息，例如操作、管理和维护（OAM）信息，可实现频率或速率适配。举例来说，所接收的TDM业务可在周期性时间窗中被分配有额外的时隙来添加UST转变编码，且因此用信号通知所述控制信息。
图3说明UST交换设备300的一个实施例，其可为例如TDM、HPF和/或BEP业务等不同业务类型提供传输、交换和同步。UST交换设备可包括交换结构310，交换结构310经由支路接口330耦合到多个第一以太网链路320，且经由线路接口350耦合到多个第二以太网链路340。第一以太网链路320可耦合到多个第一节点（未图示），且第二以太网链路340可耦合到多个第二节点（未图示）。第一节点和第二节点可位于例如以太网等同一网络中，或位于不同网络中。通过使用UST交换设备300，业务可从第一节点中的任一者经过第一以太网链路320、支路接口330、交换结构310、线路接口350和随后的第二以太网链路340而传输到第二节点中的任一者。另外或替代地，业务可从第二节点经过第二以太网链路340、线路接口350、交换结构310、支路接口330和随后的第一以太网链路320而传输到第一节点。
支路接口330可经配置以经由第一链路320例如以业务的原始形式或格式来接收和/或转发不同业务类型。另外，支路接口330可例如经由10G附加单元接口（XAUI）、40G附加单元接口（XLAUI）或例如仅BEP接口等其它接口来从交换结构310接收USTM业务和/或BEP业务和/或将USTM业务和/或BEP业务发送到交换结构310。在一实施例中，可使用T6xb编码方案来映射经由XLAUI传输的USTM业务，所述T6xb编码方案可基于64b/66b编码格式，如下文所描述。或者，可使用T10b编码方案来映射经由XAUI传输的USTM业务，所述T10b编码方案可基于8b/10b编码格式，如下文所展示。支路接口330还可包括流图332、流状态表334和时隙（TS）状态表330，其可用于跟踪流和时隙的状态，如下文详细描述。
交换结构310可经配置以接收并交换来自第一链路320和/或第二链路340中的任一者的不同业务类型，且在第二链路340和/或第一链路320中的任一者上转发业务。可经由支路接口330和/或线路接口350来接收和转发业务。第一链路320和第二链路340可对应于100千兆位（G）以太网系统、40G以太网和/或10G以太网系统，且所述链路中的任一者中的以太网业务可基于不同方案或格式（例如，64b/66b、8b/10b、4b/5b、T6xb和/或T10b）来进行编码。在其它实施例中，可针对交换结构310、支路接口330、线路接口350和/或其子组件使用其它布置。
交换结构310可包括USTM多路分用器316、包括连接图315的流交换机312，和包交换机314。USTM多路分用器316可经配置以从支路接口330和/或线路接口350接收USTM业务，将所述业务多路分用为TDM业务、HPF业务和/或BEP业务，且将所述业务转发到流交换机312和/或包交换机314。流交换机312可经配置以接收可包含TDM业务和/或HPF业务的USTM业务并在第一链路320与第二链路340之间交换所述业务。连接图315可用于支持例如用于TDM业务的基于时间的交换。包交换机314可经配置以接收BEP业务并在第一链路320与第二链路340之间交换所述业务。USTM多路分用器316可随后从流交换机312和/或包交换机314接收经交换的TDM业务、HPF业务和/或BEP业务，将所述业务多路复用为USTM业务，且将所述USTM业务转发到支路接口330和/或线路接口350。
类似于支路接口330，线路接口350可经配置以经由第二链路340接收和/或转发不同业务类型，且可从交换结构310接收USTM业务和/或BEP业务和/或将USTM业务和/或BEP业务发送到交换结构310。具体来说，接口340可经由图3中所示的各种编码方案来载运USTM业务。线路接口350可包括流图352、流状态表354和时隙（TS）状态表356，其可用于跟踪流和时隙的状态。
在一实施例中，可在USTM流中使用多个控制符号例如以用于填补和/或OAM支持来提供UST转变编码。控制符号可包括用于不同控制功能的多个单操作码，其可用于时间窗中的时隙中。多部分操作码也可用于在时隙中提供额外或接续的UST信令，例如以提供额外或更高级的控制功能。举例来说，多个多部分操作码可用于时间窗或时隙中以提供额外的UST信令。可使用64b/66b编码格式来编码所述操作码和多部分操作码。
表1展示用于USTM业务中的不同转变类型的UST转变信令。UST转变信令可对应于T6xb编码方案，其在下文详细描述。如图所示，一组UST转变信号可例如针对每一时隙、每一流或每一UST帧用于HPF、BEP和TDM业务中的每一者。可针对每一转变类型使用一个单操作码来提供UST转变信令，所述单操作码可包括无效/填充、UST帧开始、HPF活动、HPF闲置、BEP活动、BEP闲置、连续性校验（CC）和多部分操作码开始。无效/填充操作码或信号可用于基于时隙的HPF、BEP和TDM业务中的任一者中。CC操作码可用于基于流的HPF、BEP和TDM业务中的任一者中。可针对每一UST帧使用UST帧开始操作码。举例来说，多个连续的UST帧开始控制符号可用于实现链路级错误传播。HPF活动和闲置操作码可用于基于流的HPF业务中。BEP活动和闲置操作码可用于基于流的BEP和HPF业务中的任一者中。多部分操作码开始可用于基于时隙的HPF、BEP和TDM业务中的任一者中，其中多个操作码可用于指示信令信息的接续。
描述 HPF BEP TDM 关联
无效/填充 √ √ √ 时隙
UST帧开始 UST帧
HPF->活动 √ 流
HPF->闲置 √ 流
BEP->活动 √ √ 流
BEP->闲置 √ √ 流
连续性校验（CC） √ √ √ 流
多部分操作码开始 √ √ √ 时隙
表1：UST转变信令。
图4说明多部分操作码SU400的实施例，其可用于提供USTM业务中的接续或额外的信令信息。多部分操作码SU400可包括在一个时隙内传输的八位字节。所述八位字节可包括信令字段410、接续字段420和奇偶性字段430。信令字段410可包括操作码或多部分操作码，且可包括可指定信令信息的大约六个位（例如，位0到位5）。接续字段420可包括大约一个位（例如，位6）且可用于指示多部分操作码SU400是包括接续信令信息的最后一个多部分操作码还是后面有包括更多信令信息的后续八位字节。举例来说，位6可被设定为约0以指示多部分操作码SU400包括信令信息的最后一个多部分操作码，或被设定为约1以指示信令信息例如在相同或后续时隙中在后续八位字节中还有另一多部分操作码接续。奇偶性字段430可包括大约一个位（例如，位7），且可用于检测所传输数据中的错误。
多部分操作码SU400中的信令信息可用于指示业务流设置、流拆解、增加的流带宽、减小的流带宽和/或其它业务相关信息。由此，多个多部分操作码可例如在初始操作码后面的周期性时间窗（例如，约125μs时间窗）中在每一时隙中用信号通知额外操作。多部分操作码中的信息可包括流编号，所述流编号指示时隙中的针对所有多部分操作码的相同流。多部分操作码SU400中的信息可包括关于所传输业务的目的地或外出节点的信息，其随后可用于确定下一跳跃。在一实施例中，多个多部分操作码信令块中的多部分操作码可用于提供面向逻辑流的OAM操作，其可被映射到所传输流中的经标记的BEP和/或HPF包中。
图5A和图5B说明编码块500的实施例，其可对应于T6xb编码方案。T6xb编码方案可用于例如通过将流中的每大约66个位映射为大约64个位而使用64b/66b编码格式来对TDM业务、HPF业务、BEP业务或其组合进行多路复用。64b/66b编码格式可用于以太网，例如用于约10G以太网、约40G以太网或约100G以太网系统。或者，T6xb编码方案可用于用信号通知USTM业务中的转变，例如以维持HPF和/或BEP业务的每一流状态，且因此跟踪每一流的活动和闲置状态。
如图5A中所示，编码块500可例如在USTM业务中包括对应于64b/66b块的多达大约八个八位字节。所述八位字节可包括TDM、HPF和/或BEP业务而不具有转变信号或信息。由此，编码块500的前面可为指示编码块500中不存在转变信息的同步值（例如，在传输流中）。举例来说，同步值可被设定为约一或“01”以指示在后续编码块500中未提供转变信令。或者，编码块500中的至少一个八位字节（例如，八位字节1）可包括转变信令，如图5B中所示。由此，编码块500的前面可为指示编码块500中存在转变信息的同步值（例如，约10）。由此，转变信息的至少一部分可位于编码块500的前方，例如，位于编码块500的第一八位字节中，如下文所描述。
在转变信令的情况下，编码块500可至少包括第一八位字节（例如，从位0到位7），所述第一八位字节包括操作码字段510、位置字段512、接续字段520和奇偶性字段530。操作码字段510可包括大约三个位（例如，位0到位2），且可指示转变信号，例如，如表1或以下表2中所示。位置字段512可包括大约三个位（例如，从位3到位5），且可指示业务中的转变的位置。举例来说，所述三个位可用字节指示64b/66b块中的出现业务转变的位置。所述三个位可指示从大约零个字节到大约七个字节的整数值。
接续字段520可包括大约一个位（例如，位6），其可用于指示转变信令八位字节是否为编码块500中的最后一者。举例来说，位6可被设定为约0以指示64b/66b块中的下一八位字节包括TDM、HPF和/或BEP业务而不具有转变，或被设定为约1以指示下一八位字节包括额外的信令信息。举例来说，编码块500中的下一八位字节可对应于多部分操作码信令块500。奇偶性字段530可包括大约一个位（例如，位7），且可用于检测所传输数据中的错误。
表2展示基于T6xb编码方案的另一UST转变信令。可在编码块500中使用操作码字段510来提供UST转变信令。操作码字段510可用于指示一组UST转变信号，其可包括闲置状态、UST帧开始、HPF包开始、HPF包结束、BEP包开始、BEP包结束、CC和多部分操作码开始。闲置状态可由约0的操作码值指示，且可用于基于时隙的HPF、BEP和TDM业务中的任一者中。UST帧开始可由约1的操作码值指示，且可针对每一UST帧来使用。HPF帧开始和帧结束可分别由约2和约3的操作码值指示，且可用于基于流的HPF业务中。BEP帧开始和帧结束可分别由约4和约5的操作码值指示，且可用于基于流的BEP和HPF业务中的任一者中。CC可由约6的操作码值指示，且可用于基于流的HPF、BEP和TDM业务中的任一者中。多部分开始可由约7的操作码值指示，且可用于基于时隙的HPF、BEP和TDM业务中的任一者中。
操作码 描述 HPF BEP TDM 关联
0 Idle √ √ √ 时隙
1 Start_of_UST_Frame UST帧
2 HPF_Start_of_Packet √ 流
3 HPF_End_of_Packet √ 流
4 BEP_Start_of_Packet √ √ 流
5 BEP_End_of_Packet √ √ 流
6 Continuity_Check (CC) √ √ √ 流
7 Start_of_Multipart_Opcode √ √ √ 时隙
表2：使用T6xb编码的UST转变信令。
当在编码块500中用信号通知转变时，64b/66b块中的至少一个八位字节可包括信令信息来代替所传输的实际业务。在此情况下，实际业务可被偏移对应于用于信令的八位字节数量的字节数量。因此，在64b/66b块中的信令八位字节之后且包括TDM、HPF和/或BEP业务的八位字节可被偏移至少大约一个字节，且被偏移最多大约七个字节。当接收到64b/66b块时，可从转变信令字段或八位字节外插可归因于添加转变信息而偏移的业务的原始位置和值。举例来说，当64b/66b块中的TDM业务被多路分用时，对应的八位字节可在进一步处理之前恢复到其相应的位置（例如，相对于传输时间窗）。在使用编码块500的情况下，最初传输的业务可移位最多大约七个八位字节，且位于单一64b/66b块内。因而，可需要相对较小量的缓冲来在目的地节点处重新对准流。举例来说，大约8个八位字节的缓冲器大小可为足够的，其不会在数据流中添加实质性等待时间或延迟。
图6说明编码SU600的实施例，其可用于传输USTM业务或提供转变信令。编码SU600可对应于T9b编码格式，T9b编码格式可包括大约八个位和后面的一个额外信令位，且可用于约九位宽的数据路径中。举例来说，T9b编码格式可用于现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）切换组件中。可使用T9b编码格式来代替64b/66b编码格式以例如在每一块中提供更多的信令信息，且因此减少查找信息或控制结构（例如，查找表）和/或处理USTM业务中的信令信息可能需要的资源的量。在一实施例中，编码SU600可例如基于约125μs的时间窗而具有约64千字节每秒（Kb/s）的带宽。
类似于编码块500的八位字节，编码SU600可包括USTM业务或转变信息。具体来说，编码SU600可包括大约九个位，其中第一部分602可包括大约八个位（例如，B0到B8），且第二部分604可包括剩余的信令位（例如，Bs）。第一部分602可包括TDM、HPF或BEP业务。或者，第一部分602可包括与编码块500中的操作码字段510、位置字段512和接续字段520类似的信令和其它信息。第二部分604可包括大约一个奇偶位（例如，位7），且可用于检测所传输数据中的错误。奇偶位可用于实施对第一部分602中的剩余位的奇偶校验。另外，奇偶位可用于校验编码SU600是包括业务数据还是信令（或控制）信息。举例来说，如果编码SU600中的包含奇偶位Bs的“1”位的数量是奇数，那么编码SU600可为数据SU。否则，编码SU600可为控制SU。
在控制SU的情况下，第一部分602可包括指示表1或表2中的转变信号的多个操作码中的任一者。第一部分602还可使用其它操作码来指示其它转变信息。由于相对较小数目的操作码，例如大约八个操作码，可用于第一部分602中，所以T9b编码格式可提供可用于编码SU600中的额外码，例如以提供有效的错误检测。可用于第一部分602中的操作码或码中的位编码可经选择或确定以使得提供位序列或码之间的足够距离。因此，可改进使用奇偶位的检测能力。
图7说明编码SU700的实施例，其可对应于T10b编码方案。T10b编码方案可用于例如通过将流中的每大约10个位映射为大约8个位而使用8b/10b编码格式来对TDM业务、HPF业务、BEP业务或其组合进行多路复用。8b/10b编码格式可用于千兆位以太网系统或10千兆位XAUI中，其可用于在背面内传输以太网数据。或者，T10b编码方案可用于用信号通知USTM业务中的转变。可使用T10b编码格式来代替64b/66b编码格式和T9b编码格式以例如在每一块中提供更多的信令信息，且因此减少交换机中的控制结构和/或资源的量。
类似于编码块500的八位字节，编码SU700可包括业务数据或控制（例如，转变或信令）操作码。具体来说，编码SU700可包括大约10个位，其可用于指示业务数据或控制操作码，例如在表1、表2或以下表3中的转变信号。在一实施例中，可使用标准的8b/10b数据符号中的至少一些来编码所述编码SU700中的业务数据，且可使用指定组的8b/10b控制符号来编码控制操作码。
图8和表3展示可用作编码SU700中的控制操作码的一组8b/10b控制符号800的实例。图8展示可选自多个8b/10b控制符号800以指示不同转变类型的一组合适的控制操作码。选定的控制操作码可对应于可如由阴影块所指示而使用的大约八个码群组（例如，K28.1、K28.2、K28.3、K28.4、K28.5、K28.6、K29.7和K30.7）。表3概括了可由选定的控制操作码指示的转变类型。图8和表3说明可选自8b/10b控制符号800以指示不同转变类型的一组控制操作码，但包括来自8b/10b控制符号800的其它控制操作码的其它组可用于其它实施例中。
8b/10b码 描述 HPF BEP TDM 关联
K28.5 Idle √ √ √ 时隙
K28.1 Start_of_UST_Frame UST帧
K28.2 HPF_Start_of_Packet √ 流
K28.3 HPF_End_of_Packet √ 流
K28.4 BEP_Start_of_Packet √ √ 流
K29.7 BEP_End_of_Packet √ √ 流
K28.6 Continuity_Check(CC) √ √ √ 流
K30.7 Start_of_Multipart_Opcode √ √ √ 时隙
表3：使用T10b编码的UST转变信令。
在一实施例中，为了处理USTM业务中的信令信息并处置以上编码格式，交换机可例如在存储器组件或数据库存储装置中维持控制结构，例如流图和/或时隙（TS）状态表。控制结构可用于跟踪USTM数据流中的业务流或时隙的状态，例如以允许在HPF业务闲置时由BEP业务再次使用分配给HPF的时隙。另外，控制结构可支持建立数据流、拆解数据流、增加流带宽和/或减小带宽。控制结构还可用于在被闲置符号（或操作码）中断时记住并再调用流的先前状态。
图9说明流图900的实施例，其可为用于处置USTM业务的控制结构。流图900可包括映射例如在周期性时间窗中的多个时隙的多个条目。举例来说，流图900可包括大约N个条目（N为整数），其对应于周期性时间窗中的大约N个时隙。流图900中的每一条目可包括：流编号字段902，其可包括指示USTM数据流中的流的流识别符（ID）；以及奇偶性字段904，其可用于检验奇偶性。举例来说，流编号字段902可包括大约17个位（例如，从位0到位16），且奇偶性字段904可包括大约一个位（例如，位7）。由此，流图900可支持数据流中的大约128,000个流，其可足以支持约100G以太网系统。如果需要的话，流编号字段902的长度可增加（例如，在位数量方面）以支持更大数目的流。流可对应于HPF业务流或BEP业务流。
表4展示包括一组流编号或ID的流编号方案，所述组流编号或ID可用于指示数据流中的业务流的不同类型（例如，指派）。业务流的不同类型可包括未经指派的业务（例如，BEP业务），不使用（DNU）业务和HPF/TDM业务。一些流编号可不被使用和/或可经保留以供将来使用。可例如使用软件局部地更新流图900，或通过发送嵌入于时隙中的OAM信令而动态地更新流图900。举例来说，可使用多部分操作码（例如，多部分操作码SU400）来更新流图900，以建立流、拆解流、增加流带宽、减小流带宽或进行其组合。
表4：流编号。
表5说明TS状态表中的一个条目的实施例，其可为用于处置USTM业务的另一控制结构。具体来说，TS状态表可用于指定数据流中的每一时隙的状态，且可包括用于每一时隙的条目。所述条目可包括大约两个位（例如，位0和位1），所述两个位可各自被指派有两个值中的一者以指示不同的TS状态和不同的业务类型。举例来说，位0可被设定为约0以指示默认的TS状态，或被设定为约1以指示OAM待决状态。另外，位1可被设定为约0以指示基于包的业务，或被设定为位1以指示基于TDM的业务。在另一实施例中，表5或表5中的信息可包含于流图900和/或表4中。
位 值 TS状态
0 0 默认
0 1 OAM待决
1 0 包
1 1 TDM
表5：TS状态表条目。
表6展示流状态表的实施例，其可用于保持跟踪数据流中的每一流的状态。流状态表可包括用于每一流的用以指示其对应状态的条目。举例来说，每一条目可包括识别流的流编号和流状态值。可使用大约两个位（例如，位0和位1）来指示流状态值。表7说明可用于指示流的不同状态，例如闲置、承载包活动、OAM包活动和保留/备用，的流状态值。
在一实施例中，USTM业务可具有等于约64Kb/s的粒度，例如，其中最小的数据块大小可等于约64Kb/s。然而，在其它实施例中，USTM业务的粒度可等于约64Kb/s的整数倍。此外，数据流中的时隙可具有SONET/SDH列的粒度，例如每一125μs时间窗约9个字节。由此，在125μs时间窗内，相同的两个位可被使用大约9次。此粒度配置可减小逻辑大小，且因此减小实施流和时隙图和/或其它控制结构的成本。
表6：流状态表。
流状态值 定义
0 闲置
1 承载包活动
2 OAM包活动
3 保留/备用
表7：流状态。
在一实施例中，USTM交换系统（例如，UST交换设备300）可支持浮动时间窗（例如，约125μs）和闲置业务或时隙的插入，以为不同业务类型提供速率适配。举例来说，可在线路接口卡，例如支路接口330、线路接口350和/或其它网络接口，中实施速率适配。由此，浮动时间窗可支持链路级别的节点间频率适配。此外，可在USTM数据流中在任何时间或位置处插入闲置循环（或时隙），以中止数据流的处理和/或提供逻辑流级别的速率适配。可例如在包内或在包之间为TDM、HPF和/或BEP业务插入闲置循环。
在另一实施例中，UST交换系统可支持周期性时间窗（例如，约125μs）、硬件支持的流图和TS状态更新，以及用以提供无碰撞的动态带宽管理的同步机制。由此，可使用OAM码来实施带宽管理、流建立和流拆解，如上文所描述。举例来说，节点可例如基于每时隙将多部分操作码传输到交换机，所述多部分操作码可指示待执行的操作和相关联的流编号。在传输了流编号和其它参数之后，流编号可加载于下一时间窗，例如下一125μs边界上。或者，可由交换机响应于接收到流编号和其它参数而产生并发送确认。
图10说明UST信令方法1000的实施例，其可用于在USTM数据流中传输数据，并在所传输的USTM数据流中提供转变信息。USTM数据流中所传输的数据可对应于可从至少一个源节点转发的多个流和/或业务类型。可通过UST交换系统，例如UST交换设备300，实施UST信令方法1000，其中可通过设备300的组件中的任一者来实施方法1000中的不同步骤。
方法1000可在方框1002处开始，在方框1002处可接收到流中的数据。举例来说，支路接口330可接收到来自第一链路320中的一者的流中的数据，例如基于64b/66b编码格式的100G以太网数据。另外或替代地，支路接口330可接收到例如来自SONET/SDH网络的TDM业务数据。在方框1004处，可使用流图来识别流。举例来说，支路接口330可从所述数据获得指示所接收数据的流的流ID。流ID或编号可匹配于流图332中的条目。在方框1008处，方法1000可确定流的状态是否已改变。如果流的状态已改变，例如从闲置变为活动，那么方法1000可进行到方框1010。否则，方法1000可进行到方框1014。
在方框1010处，可在USTM数据流中发送转变信令。可例如基于上文所描述的UST编码方案中的任一者使用操作码将转变信令添加到USTM流。转变信令可指定所接收数据的流中曾出现的转变类型。在方框1012处，可更新流状态表和/或TS状态表。举例来说，可更新流状态表（例如，表6）中的对应于数据的流，例如包括相同的流ID数据，的条目以指示流的当前改变的状态。另外或替代地，可更新TS状态表（例如，表5）中的对应于针对所述数据所分配的时隙的条目，以指示当前改变的状态。
在方框1014处，可在USTM数据流中，例如在单个链路中，将数据发送到交换结构（例如，交换结构310）。举例来说，支路接口330可经由XLAUI或XAUI接口在USTM流中在所分配的时隙中发送数据。在方框1016处，方法1000可确定是否继续，例如是否还有数据要接收。如果对数据的接收继续进行，那么方法1000可返回到方框1002。否则，方法1000可结束。
可结合任何通用网络组件，例如具有用以处置置于其上的必要工作量的充足处理功率、存储器资源和网络吞吐量能力的计算机或网络组件，来操作上文所描述的组件。图11说明适合于实施本文中所揭示的组件的一个或一个以上实施例的典型的通用网络组件1100。网络组件1100可包含处理器1102（其可称为中央处理器单元或CPU），处理器1102与任何存储器装置通信，所述存储器装置包含二级存储装置1104、只读存储器（ROM）1106、随机存取存储器（RAM）1108、输入/输出（I/O）装置1110和网络连接性装置1112或其组合。处理器1102可实施为一个或一个以上CPU芯片，或可为一个或一个以上ASIC的一部分。
二级存储装置1104通常包括一个或一个以上磁盘驱动器或其它存储装置，且用于数据的非易失性存储，并在RAM1108不够大来保持所有工作数据的情况下作为溢出数据存储装置。二级存储装置1104可用于存储程序，其中当选择此些程序来执行时，将所述程序加载到RAM1108中。ROM1106用于存储在程序执行期间读取的指令以及可能的数据。ROM1106是非易失性存储器装置，其通常相对于二级存储装置1104的较大存储器容量来说具有较小的存储器容量。RAM1108用于存储易失性数据且可能存储指令。对ROM1106和RAM1108两者的存取通常比对二级存储装置1104的存取快。
揭示至少一个实施例，且所属领域的技术人员作出的对所述实施例和/或所述实施例的特征的变化、组合和/或修改属于本发明的范围内。因组合、集成和/或省略所述实施例的特征而产生的替代实施例也属于本发明的范围内。在明确陈述数值范围或限制的情况下，应将此些明确范围或限制理解为包含落入明确陈述的范围或限制内的相同量值的迭代范围或限制。举例来说，每当揭示具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体揭示了落入所述范围内的任何数字。明确地说，具体揭示了所述范围内的以下数字：R=Rl+k*(Ru-Rl)，其中k是范围从百分之1到百分之100的变量，其增量为百分之1，即，k为百分之1、百分之2、百分之3、百分之4、百分之5、…、百分之50、百分之51、百分之52、…、百分之95、百分之96、百分之97、百分之98、百分之99或百分之100。此外，还具体揭示由如上文所定义的两个R数字定义的任何数值范围。相对于权利要求的任一元素使用术语“任选地”意味着所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，两种替代方案均属于所述权利要求的范围内。使用例如包括、包含和具有等较广术语应被理解为提供对例如由……组成、基本上由……组成以及大体上由……组成等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所陈述的描述限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每一项权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且权利要求是本发明的实施例。本发明中对参考案的论述并不是承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考案。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文中，其提供补充本发明的示范性、程序性或其它细节。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所揭示的系统和方法可以许多其它特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性的而非限制性的，且本发明不应限于本文所给出的细节。举例来说，各种元件或组件可在另一系统中进行组合或集成，或某些特征可被省略或不予实施。
另外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中被描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可与其它系统、模块、技术或方法组合或集成。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项目也可以电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、装置或中间组件间接地耦合或通信。改变、替代和更改的其它实例可由所属领域的技术人员确定，且可在不脱离本文所揭示的精神和范围的情况下作出。

Claims (14)

1.一种用于传输通用服务传输转变编码的设备，其包括：
交换结构，其耦合到多个接口，且经配置以在所述接口之间交换多个通用服务传输传输(UST)多路复用(USTM)数据流，
其中所述USTM数据流包括包交换业务、电路交换业务和指示所述包交换业务与所述电路交换业务之间的状态改变的转变信令，其中所述包交换业务包括高性能流(HPF)业务和尽力包(BEP)业务，其中所述电路交换业务包括时分多路复用(TDM)业务，且其中在所述USTM数据流中使用TDM方案对所述TDM业务、所述HPF业务和所述BEP业务进行多路复用，
其中所述转变信令不指示所述USTM数据流的每个八位字节的状态，其中所述USTM数据流中的所述转变信令进一步指示所述HPF业务的流的在活动状态与闲置状态之间的转变。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述USTM数据流中的所述转变信令指示所述USTM数据流中的时隙中的无效/填充、帧的开始、对流的连续性检验(CC)或时隙中的多部分操作码序列的开始。
3.根据权利要求1所述的设备，其中时间窗内的第一组经指派的时隙被分配给所述HPF业务，所述时间窗内的第二组经指派的时隙被分配给所述TDM业务，且所述时间窗内的一组未经指派的时隙被分配给所述BEP业务。
4.一种网络组件，其包括：
用以接收对应于流的数据的组件；
用以使用流图来识别所述流的组件；
用以确定所述流的状态是否有改变的组件；
用以如果所述流的状态已改变，那么在通用服务传输(UST)多路复用(USTM)数据流上发送指示所述流的所述状态的转变信令的组件，其中所述USTM数据流包括包交换业务、电路交换业务和指示所述包交换业务与所述电路交换业务之间的状态改变的转变信令，其中所述包交换业务包括高性能流(HPF)业务和尽力包(BEP)业务，其中所述电路交换业务包括时分多路复用(TDM)业务，且其中在所述USTM数据流中使用TDM方案对所述TDM业务、所述HPF业务和所述BEP业务进行多路复用，其中所述USTM数据流中的所述转变信令进一步指示所述HPF业务的流的在活动状态与闲置状态之间的转变；以及
用以在所述USTM数据流上发送所述数据的组件。
5.根据权利要求4所述的网络组件，其中所述流图包括指定所述USTM数据流中的流的流编号和用于时间窗内的每一被分配于所述USTM数据流中的时隙的奇偶位。
6.根据权利要求4所述的网络组件，还包括：
用以在所述流的状态已改变的情况下更新流状态表的对应条目的组件，且其中所述流状态表的所述条目包括指定所述流的流编号和经更新以指示所述流的最后状态的流状态。
7.根据权利要求6所述的网络组件，其中所述流状态被分配用以指示闲置状态的第一值、用以指示承载包活动状态的第二值、用以指示操作、管理和维护(OAM)包活动状态的第三值和用以指示保留/备用状态的第四值。
8.根据权利要求6所述的网络组件，还包括：
用以在所述流的状态已改变的情况下更新时隙(TS)状态表的条目的组件，且其中所述TS状态表的所述条目对应于时间窗内的分配给所述USTM数据流中的所述流的时隙。
9.根据权利要求8所述的网络组件，其中所述TS状态表的所述条目包括：第一位，其经设定以指示默认的TS状态或操作、管理和维护(OAM)待决状态；以及第二位，其经设定以指示基于包的业务或基于时分多路复用(TDM)的业务。
10.一种传输通用服务传输转变编码的方法，其包括：
接收包括时分多路复用(TDM)传输业务和以太网业务的通用服务传输(UST)多路复用(USTM)数据流；
对所述USTM数据流中的对应于所述TDM业务和所述以太网业务的多个时隙进行多路解复用，其中所述USTM数据流包括包交换业务、电路交换业务和指示所述包交换业务与所述电路交换业务之间的状态改变的转变信令，其中所述包交换业务包括高性能流(HPF)业务和尽力包(BEP)业务，其中所述电路交换业务包括时分多路复用(TDM)业务，且其中在所述USTM数据流中使用TDM方案对所述TDM业务、所述HPF业务和所述BEP业务进行多路复用，其中所述USTM数据流中的所述转变信令进一步指示所述HPF业务的流的在活动状态与闲置状态之间的转变；
从所述时隙中的转变信息获得多个操作码；
使用所述操作码来分离所述TDM业务和所述以太网业务；以及
在第一交换机中交换所述TDM业务，且在第二交换机中交换所述以太网业务。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述USTM数据流包括多个编码信令单元(SU)，且其中每一编码SU包括：指示额外转变信息的多部分操作码；接续字段，所述接续字段经设定以指示最后一个多部分操作码或后续编码SU中的后续多部分操作码；以及奇偶位。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述USTM数据流包括基于64b/66b编码格式的T6xb编码块，且其中所述T6xb编码块包括八个八位字节，其中所述T6xb编码块中的至少第一八位字节包括指示转变信息的控制操作码，且其中所述T6xb编码块的前面是指示所述T6xb编码块中存在所述控制操作码的同步值。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述USTM数据流包括T9b编码信令单元(SU)，所述T9b编码信令单元(SU)包括九个位，且其中所述T9b信令单元包括指示转变信息的控制操作码和用于检测所述T9b编码信令单元中的任何错误及所述控制操作码的存在的信令位。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述USTM数据流包括基于8b/10b编码格式的T10b编码信令单元(SU)，且所述T10b编码信令单元(SU)包括十个位，且其中所述T10b信令单元包括指示转变信息的8b/10b控制符号。
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