CN1130951C - 多级异步转移模式节点的分段性能监视 - Google Patents

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Abstract

多级ATM节点(20)包括以级联方式连接在一起的多个ATM交换机(22)。标记单元(BP/TU)把标记(82)附在将要被指定通过ATM节点的路由的信元上。所述标记包括，例如，用于交换通过ATM节点的信元的目的地址的转移列表(88)。为了监视，节点性能监视管理器(60)定义信元经过ATM节点的多个ATM交换机的一个或一个以上的段，并且选择性地开始或终止对所定义段的监视。在所述段的终端的终端监视单元用接收的信元的标记来确定接收的信元是否受到性能监视，并且准备终端单元报告。节点性能监视管理器还导致带有标记的监视管理信元的产生，后者包括监视激活信元；响应信元；以及监视结果信元。所述监视结果信元包括监视数据。选择性地开始或结束对定义的段的监视是由另外的、在其标记中具有或者开始代码或者终止代码的监视管理信元来简单实现的。

Description

多级异步转移模式节点的分段性能监视
发明领域
本发明涉及被称为异步转移模式(ATM)的分组技术，更具体地说，涉及对于多级异步转移模式节点的监视技术。
背景技术
对于诸如多媒体应用、点播电视、可视电话和电话会议的高频带业务日益增长的兴趣已经推动了宽带综合业务数字网(B-ISDN)的发展。B-ISDN基于被称为异步转移模式(ATM)的技术，并且提供了电信能力的相当大的扩展。
ATM是使用异步时分复用技术的分组定向转移模式。信息分组被称为信元并且一般具有固定长度。一个常规的ATM信元包括53字节，其中五个字节组成首标而其余四十八字节构成“净荷”或信元的信息段。ATM信元的首标包括用以标识在信元流经的ATM网中的接续的两个数量，具体为VPI(虚通道标识符)和VCI(虚信道标志)。一般来讲，所述虚通道是在网络的两个交换节点之间定义的主要通道；所述虚信道是在各个主要通道上的一个特定接续。
ATM网在其终接点被连接至终端设备，例如ATM网用户。一般在ATM网的终接点之间有多个交换节点，所述交换节点具有通过物理传输通道或链路连接在一起的端口。因此，在从始发终端设备到目的终端设备的传输过程中，形成消息的ATM信元可能经过数个交换节点。
交换节点具有多个端口，这些端口中的每个可以通过经由中继电路和链路被连接至另一节点。所述中继电路按照在所述链路上使用的具体协议执行信元的组装。来到一个交换节点的信元可以在第一端口进入该交换节点，而经中继电路从第二端口出来，到与另一节点相连的链路上。每条链路可以为多个接续运送信元，一个接续即例如主叫用户或主叫方与被叫用户或被叫方之间的传输。
每个交换节点一般具有几个功能部分，其中主要部分为交换中心。交换中心基本上起到类似交换机端口之间的交叉连接的作用。选择性地控制到交换中心内的通道使得交换机的具体端口被连接到一起以允许消息最终从交换机的入口侧移动到交换机的出口侧并且最终从始发终端设备到达目的终端设备。
授予Petersen的美国专利5467347公开了ATM交换机，其中在交换中心与交换机的端口之间传输各种类型的ATM信元。信元的类型包括业务信元、操作与维护(OAM)信元和空闲信元。
一般，有两种类型的错误可能发生在数字硬件(例如，ATM链路)中：硬错误和软错误。软错误是间发的并且可能似乎过一会就消失了。在恶劣条件下或者当链路就要中断时软错误经常发生。通过正发生软错误的接续来收发数据的用户将会遇到更高的、极不可接受的误码率(BER)。发现软错误往往相当困难，因为仅仅通过接续发送短的测试数据流通常是不够的。为了检测一比特错误可能需要许多时间，但是为了测试而占用接续这么长的时间通常是不可接受的。
例如，在ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门)、题为“宽带ISDN的操作与维护功能的原则”的标准I.610中已经提出了处理ATM节点外的链路中的软错误的性能监视。但是，对于监视ATM交换结构内部的接续，没有拟定标准，并且ATM交换机制造商在ATM交换结构内设有许多监视是令人置疑的。然而，当ATM交换机被用于复杂应用诸如用于移动电信系统的无线网络控制器时，后者潜在地服务于几十万个接续，则性能监视是必不可少的。
对于这种复杂的应用，例如，本发明的发明者设想了包括两个或两个以上ATM交换机的多级ATM节点。在这种节点中所需的、以及本发明的目的是用于在这类节点中的接口之间选择性地监视ATM段的技术。
发明概述
多级ATM节点包括以级联方式连接在一起的多个ATM交换机。接续建立管理器把一个标记附加在要被指定通过ATM节点的路由的信元上。所述标记包括例如用于指定通过ATM节点的信元的路由的目的地址的转移列表。在一个实施例中，多个ATM交换机中的每个具有位于两个交换端口接口模块之间的交换中心。
为了监视，通过发端监视单元起作用的节点性能监视管理器定义所监视的信元经过ATM节点的多个ATM交换机的一个或一个以上的段，然后选择性地激活和停止对于所定义的段的监视。段可能是例如通过节点从第一ATM交换机的交换端口接口模块至第二ATM交换机的交换端口接口模块的通道。在段的终端的终端监视单元用接收的信元的标记来确定接收的信元是否受到性能监视，并且还准备关于受到性能监视的信元的终端单元报告。
为了建立监视段，节点性能管理器产生监视管理信元，也称为监控信元或控制信元。监视管理信元也有带有转移列表的标记。涉及建立监视段的监视管理信元有三种类型。第一种类型的这种监视管理信元是监视激活信元，它从段的发端发出以通知终端性能监视已被激活。监视激活信元在其净荷中的数据字段中指定转移列表，后者用于建立性能监视操作以及涉及性能监视的业务的一定质量的说明。第二类的监视管理信元是响应信元，它从段的终端发出以向发端确认终端已为性能监视作好准备。第三类的监视管理信元是监视结果信元，它从段的终端发至发端并且包括监视数据。所述监视数据可以为任何传统的诊断监视信息，例如信元计数和总校验和。
对于已建立的段，为了指明监视是否要开始或结束，节点性能监视管理器还导致监视管理信元的产生，使得可以监视所选信元块。这些“开始”和“结束”监视管理信元也包括标记，该标记带有一个指明监视管理信元是否开始或结束对该段的监视的代码。
一旦在发端监视单元收到包括由终端监视单元准备的终端单元报告的监视数据，发端监视单元就执行分析并且把分析结果转发给节点性能监视管理器。节点性能监视管理器由此获得关于多级ATM节点的每个所选分段的性能监视信息。
附图简介
本发明的上述及其他目的、特征及优点，从对附图中所示的最佳实施例的下列更具体的描述中将会清楚明白，在附图中，那些符号指的是在各种视图中的相同部分。附图不一定是按照比例的，而重点在于说明本发明的原理。
图1是按照本发明的实施例的多级ATM节点的各部分、尤其是其接入子机架和主机架的示意图。
图2是图1的多级ATM节点的一部分和还包括接续建立管理器、节点性能监视管理器和业务管理器的示意图。
图3是表示可以驻留图1的ATM节点的交换端口接口模块(SPIM)的示例设备板的示意图。
图4是其上加有用于通过图1的多级ATM节点传输的SPAS标记的示例信元的图表。
图4A是其上加有用于通过图1的多级ATM节点传输的SPAS标记的示例信元的图表，所述示例信元具有AAL2’协议包。
图4B是其上加有用于通过图1的多级ATM节点传输的SPAS标记的示例信元的图表，所述示例信元具有AAL2”协议包。
图4C是其上加有用于通过图1的多级ATM节点传输的SPAS标记的示例信元的图表，所述示例信元是用于8比特Utopia设备的。
图4D是其上加有用于通过图1的多级ATM节点传输的SPAS标记的示例信元的图表，所述示例信元是用于16比特Utopia设备的。
图5是表示图1的多级ATM节点的简化的示意图。
图5A是表示图5中描述的多级ATM节点中多路分用点的示意图。
图5B是表示图5中描述的多级ATM节点中多路复用点的示意图。
图5C是表示图5中描述的多级ATM节点中转换点的示意图。
图5D是表示图5中描述的多级ATM节点中监视点的示意图。
图5E是表示图5中描述的多级ATM节点中激活点和停止点的示意图。
图6是表示图1的多级ATM节点的段的发端和终端的示意图。
图7是表示在图1的多级ATM节点中按照本发明的方式在性能监视实例中的信令和信元流的示意图。
图8是表示按照本发明的实施例的SPAS性能监控信元的示例格式的图表。
图9是表示在带有性能监视操作的接续中SPAS信元块的传输的图表。
图10A是描述通过多级ATM信元的可选内部路由技术的路由表；图10B是描述按照本发明的方式通过多级ATM信元的内部路由技术的路由表。
图11是具有环或总线拓扑结构的本发明的多级ATM节点的实施例的示意图。
图12是用于图11的环状多级ATM节点的SPAS标记中所用的字节对的图表。
图13A至图13F是表示经过图11的环状多级ATM节点的不同点、按照本发明的SPAS标记的图表。
图14是表示把具有AAL2协议的ATM信元多路分用为具有AAL2主协议的ATM信元的图表。
图15是对于业务信元的路由信息字节的图表。
对附图的详细描述
在以下描述中，为了说明而非限制，提出一些特定细节如具体结构、接口、技术等，以便提供对本发明的全面理解。但是对于本专业的技术人员应该清楚，本发明可以用与这些特定细节不一致的其他实施例来实现。另外，省略对众所周知的装置、电路及方法的详细描述，以免本发明的描述陷于不必要的细节之中。
图1表示按照本发明的实施例的多级ATM节点20的各部分。在图1所示具体实例中，多级ATM节点20位于机架或电子元件箱中，机架包括多个子机架。为简化起见，图1中仅示出多级ATM节点20的五个子机架22，具体为一个主要子机架22M和四个接入子机架22A1至22A4。多级ATM节点20的空间交换部分在下文中统称为“SPAS”。各子机架22之间的接口被称为SILI(SPAS内部链路接口)23。通过SPAS传输的信元在这里称为“SPAS信元”，并且(如下文中所描述的)可以包括SPAS业务信元和SPAS性能监控信元(也被称为监视管理信元、SPAS控制信元、或者简称之控制信元)。
每个子机架被认为具有包括上面安装的ATM交换机的部分。如下文中更详细地说明的，每个子机架22包括ATM交换中心24。每个交换中心24具有多个交换中心端口，具体来说，即多个交换中心入口和多个交换中心出口。每个交换中心端口通过子机架内链路连接至交换端口接口模块(SPIM)26。在1998年11月9日登记的申请号为09/188,265，题为“异步转移模式交换”的美国专利申请中可以找到交换中心与交换端口接口模块之间通信的实例，现将该申请通过引用合并于此。被连接至节点间(例如外部的)链路28的接入子机架22A的交换端口接口模块(SPIM)位于设备板30上。为了说明，多级ATM节点20的每个子机架22被表示成在交换中心24A的入口侧有两个交换端口接口模块(SPIM)26A和在出口侧有两个交换端口接口模块(SPIM)26A。例如，对于子机架22A1，在交换中心24A1的入口侧，分别在设备板30A1-1和30A1-3上设置了第一套交换端口接口模块或单元(SPIM)26A1-1和26A1-3。在交换中心24A1的出口侧设置了第二套交换端口接口模块或单元(SPIM)26A1-2和26A1-4。交换端口接口模块(SPIM)26A1-4被连接到另一个多级ATM节点20的子机架22(未示出)。交换端口接口模块(SPIM)26A1-2被连接到主要子机架22M，具体来讲是连接到它的交换端口接口模块(SPIM)26M-1。在图1中，为了方便，其他接入子机架22A用可类比引用的部分来表示。但是，应该清楚，这些接入子机架不必具有同样的结构，而是可以在上面设置不同数量的交换端口接口模块(SPIM)26并且可以按与所示不同的方式连接这种交换端口接口模块(SPIM)26。
如上文提到的，服务于外部链路28的交换端口接口模块(SPIM)26在所说明的实施例中位于设备板30上。图3中说明了示例设备板30。如图3中所示，设备板30不仅包括交换端口接口模块(SPIM)26，而且还包括一个或一个以上SPAS用户源32。在图3中所示的具体实施例中，说明了四个这种SPAS用户源32。SPAS用户源32可以为例如微处理器、数字信号处理器、ATM或AAL终端组件，或者扩展端(ET)。扩展端(ET)特别用于(经外部链路28)把多级ATM节点20连接至多节点网络中的另一个ATM节点。对于下文中描述的诸如转换操作和性能监视操作的功能，交换端一般具有安装于其上的处理器(称为“板处理器”或“BP”)。如下文所说明的，按照本发明，在多级ATM节点20边缘的设备板30上的板处理器也起到标记单元的作用，为此用BP/TU来指代图3的板处理器/标记单元。
每个SPAS用户源32经SAI接口(SPAS接入接口)34连接至设备板30的交换端口接口模块(SPIM)26。交换端口接口模块(SPIM)26包括硬件和软件，并且具有包括缓冲器的各种不同组件。例如，在下列美国专利申请中(其中全部都通过引用合并于此)说明了示例的交换端口接口模块(SPIM)26：题为“带有缓冲数据的ATM信元的扩增”序列号为08/893,507的美国专利申请；题为“点到点和/或点到多点ATM信元的缓冲”序列号为08/893,677的美国专利申请；和题为“VP/VC查找功能”序列号为08/893,479的美国专利申请。交换端口接口模块(SPIM)26通过ASCI(ATM交换中心接口)接口36连接到子机架22的交换中心24。
图1主要表示多级ATM节点20的子机架22。除了它的子机架22之外，多级ATM节点20还包括如图2中所示的各种管理器。接续建立管理器50执行大量功能，包括(一旦接续建立)把路由标记信息转发给标记单元BP/TU(见图3)。如下所述，标记单元BP/TU把标记附在将被指定通过ATM节点20路由的信元、包括进入ATM节点的业务信元上。如随后说明的，这种标记包括，例如，用于通过ATM节点交换信元的目的地址的列表。节点性能监视管理器60控制对信元经过包括多级ATM节点20的各种交换器(例如子机架)的监视。另外，业务控制管理器70执行各种功能，包括把业务质量指示符插入信元的标记中的功能。
接续建立管理器50和节点性能监视管理器60通过图2中所示的SPAS管理(SMI)接口38连接至SPAS。SPAS管理(SMI)接口38基本上处理SPAS的错误、性能和配置管理。接续建立管理器50和节点性能监视管理器60可以设在多级ATM节点20中任何方便的位置，但最好安置在连接到交换中心24M(见图1)的特定设备板30上的主处理器MP上。主处理器(MP)具有控制多级ATM节点20的基本功能。
尽管图2中表示成单独的块，但是业务控制管理器70的功能可由位于SPAS之内的各种处理器来执行。例如，可以通过一个或一个以上的板处理器(BPs)例如以分布形式或者通过多级ATM节点20的主处理器MP来处理这些功能。因此，除了本地错误和性能监视功能之外，BP的一个目的可以是处理本地业务控制。
在SPAS信元可以进入多级ATM节点20之前，业务控制管理器70必须经SAI接口(SPAS接入接口)34请求在两个具有指定业务质量(QoS)的SAI和业务参数之间建立接续。该接续建立请求由SPAS接收并转发给接续建立管理器50。接续建立管理器50通过向两个标记单元BP/TU提供用于接续的转移列表来响应。收到转移列表的两个标记单元BP/TU在连接到涉及这个接续的两条外部链路28的设备板30上。转移列表是用于通过SPAS交换信元和为信元指定路由的目的地址的列表。由两个标记单元BP/TU中的一个接收的转移列表被用于为信元指定在通过多级ATM节点20一个方向上的路由；而由两个标记单元BP/TU中的另一个接收的转移列表被用于指定通过多级ATM节点20的相反方向上的路由。转移列表被写入两个标记单元BP/TU的转换表中。
在接续建立后，当从外部链路28中接收了参与接续的ATM信元时，标记单元BP/TU从输入的ATM信元的首标中获得VPI/VCI和链路标识。通过使用这些参数，标记单元BP/TU得出它的转换表而为信元获得转移列表。另外，业务控制管理器70还加上两个参数，具体为信元大小和QoS指示符。转移列表连同信元大小和QoS指示符在这里被称为“SPAS标记”或“路由标记”，或简称为“标记”。标记单元BP/TU把SPAS标记加在整个ATM信元上以形成SPAS信元，ATM信元为SPAS净荷(见图4)。把带有SPAS标记82的SPAS信元经SAI接口(SPAS接入接口)34发送至SPAS。SAI接口(SPAS接入接口)34是向着SPAS的用户面接口。
因此，在从SAI接口(SPAS接入接口)34进入之前，包括整个转移列表(连同信元大小和QoS标记)的SPAS标记通过标记单元BP/TU被加在SPAS信元的净荷上。SPAS标记用以通过SPAS传播信元。SPAS标记定义接续的终点。SPAS接续可以按其顺序具有许多接续，例如经由它多路复用的ATM接续。
图4中示出具有如通过标记单元BP/TU所加的SPAS标记82的SPAS信元80的示例格式。SPAS标记82在SPAS信元80的净荷之前。在所示实施例中，SPAS标记82具有七个字节。第一字节，称为业务信息字节86，它是由如上文提到的业务控制管理器70产生的。SPAS标记82的后面六字节是转移列表88。
业务信息字节86具有以下四个字段：奇校验字段；信元大小字段；业务质量(QoS)字段；以及类型字段。如果信元是业务信元，类型字段(一比特)为零值；类型字段中的一个值表明该信元是控制信元或其他信元。如果信元为最低延迟优先级的，则QoS字段(两比特)为零值，如果信元为最高延迟优先级的，则QoS字段为数值三。信元大小字段(四比特)已经在其中存储了一个具有从零至九之间的值的代码。该代码指明总信元大小和信元净荷的大小。信元大小的代码的意义参照随后讨论的表1来理解。在表1中未示出的是信元大小代码12，13，14和15，它们是链接信元并且也分别具有与0，1，2和3同样的意义。
                  表1
                 用于业务信息字节的信元大小代码
信元大小代码   0    1    2    3   4    5    6    7   8    9
总信元大小SPAS净荷大小AAL2’净荷   12   18   24   30  36   48   60   60  60   605    11   17   23  29   41   53   53  ATM- ATM-信元 信元2    8    14   20  26   38   45   45  x    x
如上文指出的，转移列表88是用于为SPAS信元指定通过多级ATM节点20的路由例如交换SPAS信元的目的地址的列表。在所说明的实施例中，转移列表88包含六个字节。如以下所说明的，通过上托操作在转移列表中将转移列表88的字节移位。转移列表88的全部六字节具有同样格式，每个均具有格式字段、地址字段、以及奇偶校验位。当在地址字段中的六比特值中的值是物理级地址(即地址字段的六比特地址直接对应于物理输出)时，格式字段(一比特)为零值。如果地址字段中的值不是用于物理地址，则格式字段(一比特)为一值。
当转移列表88中八比特字节的格式字段(一比特)为零时，地址字段中的值指明在多级ATM节点20以内的物理地址。在所说明的实施例中，这些地址为交换端口接口模块(SPIM)26的地址，因此一般是utopia地址。
当转移列表88中字节的格式字段(一比特)为一时，地址字段中的逻辑地址(例如操作代码)值具有指示一定动作的意义。这些逻辑地址的意义取决于字节是否用于偶数的分级或奇数的分级。用于偶数的分级(例如2、4和6级)的这些逻辑地址的意义示于表2中。用于奇数的分级(例如1、3和5级)的这些逻辑地址的意义示于表3中。应该注意，对于格式一类型的字节，在地址字段中的逻辑地址值仅在处理它们的点处有效。
                          表2
           用于转移列表中的偶数分级的逻辑地址意义
 在级字段中的逻辑地址值    意义
 012345-303132-5051-5960-63   最佳工作传播保证传播组播表1，全组播表组播表2，有限组播表组播表3，有限组播表为有限组播接续预留指示“空”；如果信元达到这种程度，它应该被终止。例如，如果仅横穿一个子机架，则代码应被插入未参与路由的位置。为组播表预留如果MP/BP已经向SPIM验证了它本身，则为功能地址类型，如果不匹配，则代码中的一些可能还会指示业务信元应该被进一步广播。为SPIM HW预留，表示信元是用于在终点的SPIM内部使用。例如，对于错误和性能管理(包括流控制)。
                         表3
          用于转移列表中的奇数分级的逻辑地址意义
  在级字段中的逻辑地址值   意义
  012345-303 132-63   最佳工作传播保证传播组播表1，全组播表组播表2，有限组播表组播表3，有限组播表为有限组播表预留指示“空”；如果信元达到这种程度，它应该被终止。例如，如果仅横穿一个子机架，则代码应被插入未参与路由的位置。指明具有寻址的目的环子机架的环拓扑结构
在本实例中，这样带有转移列表88的SPAS标记82支持六个分级的SPAS分级结构。在每个分级中可以识别多达六十四个输出。如上文指明的，转移列表88被指定为(但不限于)具有连接至主交换机的接入子机架交换机的结构。假设一个子机架(例如子机架22)占用转移列表88的两个分级。在转移列表88中的一对奇偶分级(例如第一和第二)中，第一分级对子机架中的输出板寻址而第二分级对连接至一或两条“multiphy utopia”链路的设备寻址。
如上面参照具有图4中格式的SPAS信元80说明的，在转移列表88中的每个分级或字节具有地址字段，后者包括或者目的地址、源地址、或者空地址。在字节的地址字段中的目的地址已经被用于指定路由之后，它被信元来源的位置的地址(即源地址)所代替。如果接续没有用到全部转移列表88以达到其目的地，例如，仅穿过两个子机架，则最后两个分级是“空”的。如果交换端口接口模块(SPIM)26在转移列表88的顶部检测到源地址或空值，则放弃该信元。
一旦进入SPAS，在转移列表88中用于通过SPAS指定路由的所有地址字段将被有效目的地址填充。如果路由链路比全部可能的结构短，则在转移列表88中的其余字节的地址字段被设置成空值。如果空值在转移列表88的顶部，检测到这种情况时则放弃信元。如上面参考在转移列表88中的每个字节的格式字段(见图4)所指出的，地址字段中的值可以是物理地址或逻辑地址。转移列表88的字节的地址字段中的物理地址精确确定输出位置并被用于在对应于该字节的分级上的普通的点到点接续。当转移列表88中的字节的格式字段指出地址字段中的值为逻辑地址时，这种逻辑地址被用于各种其他操作(见表2和表3)。
在每个路由分级，用到转移列表88的顶部的地址字段中的目的地址。在利用关于特定字节的目的地址之后，转移列表88被上推或上托一阶并且关于上托字节的源地址被插入转移列表88的最后字节的地址字段中。这样标记所述插入的源地址、使得可以检测到无限的环。如果在转移列表88的顶部检测到源地址，则放弃整个SPAS信元。源地址表示物理源。把上托字节的格式字段比特拷贝到转移列表88中的最后字节(最后字节中的格式字段由此表明上托字节的地址字段以前的值是物理或是逻辑地址)。奇校验用于有效目的地址，而偶校验用于物理源地址。如果在多路分用点检测到偶校验，应该把它当作“空值”，并且整个SPAS信元被判为无效。
图5是图1的多级ATM节点20的简化，只示出主要子机架22M和两个接入子机架22A1和22A2。图5的简化图表示SPAS信元块或信元流经过多级ATM节点20的具体路径的描述。移动路由从入口SAI接口(SPAS接入接口)34开始，在该接口处，SPAS信元被引向接入子机架22A1的交换端口接口模块(SPIM)26A1-1。从交换端口接口模块(SPIM)26A1-1，信元经过中心24A1到达交换端口接口模块(SPIM)26A1-2。交换端口接口模块(SPIM)26A1-2把信元加在用于到主要子机架22M的交换端口接口模块(SPIM)26M-1的传输的链路上。从交换端口接口模块(SPIM)26M-1，信元被指定通过中心24M到交换端口接口模块(SPIM)26M-2的路由。在交换端口接口模块(SPIM)26M-2把信元加在用于到子机架22A2的交换端口接口模块(SPIM)26A2-1的传输的链路上。从交换端口接口模块(SPIM)26A2-1，信元被指定通过中心24A2到交换端口接口模块(SPIM)26A2-2的路由。从交换端口接口模块(SPIM)26A2-2把信元加在出口SAI接口(SPAS接入接口)34，由此从多级ATM节点20出来。以刚描述的方式被指定通过多级ATM节点20的路由的信元的转移列表88的六个字节中前五个的地址字段将由此具有以下各个SPIM的物理地址：26A1-2；26M1；26M-2；26A2-1；26A2-2。第六个字节带有从出口SAI接口(SPAS接入接口)34出来、即从多级ATM节点20出来的有效目的地址。
图5A表示多路分用点D在该处、即在每个中心24的出口和每个子机架22中某些交换端口接口模块(SPIM)26的入口处发生多路分用。例如在多路分用点D之后，SPAS标记82被上托或上推一阶至标有P的点。以类似方式，图5B表示位于每个中心24的入口和某个交换端口接口模块(SPIM)26的入口的复用点(“M”)的位置。源地址是来自最接近上推点的前面复用点的物理地址。以这种方式建立起完整的源地址列表(除了SAI地址)。源地址转移列表可以用于各种用途，例如，对任何SPAS接续、或者点到点、或者任何具体分段的性能监视。复用点不是由SPAS标记82来控制的。因此，SPAS信元总是被指定到SPAS标记82起作用的下一个多路分用点的路由。穿过SAI接口(SPAS接入接口)34的SPAS信元必须通过至少两个多路复用点M、两个多路分用点D、和一个上推点(见图5A和图5B)。因此，在所说明的实施例中，多达五个转换点T(例如目的地址得到上托之处的点)是可能的(见图5C)。随着目的地址被上托，转移列表88的最后字节如上所述被源地址填充。由此在转移列表88中建立的源地址列表可以用来监视参与性能监视的SPAS接续的质量。
由节点性能监视管理器60所推进的本发明的性能监视的目的，是检验对于数据块、例如被指定通过多级ATM节点20至少一部分的路由的指定信元流的接续质量。质量可能意味着例如信元损失和误码率。为了完成本发明的性能监视，节点性能监视管理器60与在SPAS中建立的各种监视点协力工作。如下面所说明的，可能对信元穿过SPAS的整个路由、或信元穿过SPAS的路由的一或一个以上的段执行性能监视。对所定义的数据块和段中所有信元大小的集合的SPAS信元80的净荷84进行监视。
图5D表示由节点性能监控管理器60利用的SPAS中的各种潜在监视点。潜在监视点包括监视起点MSP；监视起点/终点MS/EP；和监视终点MEP。性能监视可以从SPAS内的监视起点MSP和监控起点/终点MS/EP中的任何一个开始，而且可以在SPAS内的监视起点/终点MS/EP和监视终点MEP中的任何一个结束。除了这些，图5D还说明了如何能通过节点性能监视管理器60在SPAS内定义和监视段的四种情况。第一种情况表示在SPAS内被定义为分开的段的所有可能的(五个)SPIM-SPIM路径。第二种情况表示被定义和监视的两个段，每个段为从子机架的第一SPIM至随后的子机架的第一SPIM。第三种情况表示从SPIM26M-1至SPIM26A2-2定义的段。第四种情况表示被定义为通过SPAS的信元的整个路径的段，即从SPAS26A1-1至SPAS26A2-2。
段越短，越多SPAS接续可以穿过该段。这是因为在监视起点之前有多路复用点而在监视终点之后有多路分用点。最大段跨度SAI(入口)至SAI(出口)只能考虑横穿这些SAI的接续。
当由节点性能监视管理器60监视某个段时，监视经该段多路复用的所有SPAS接续和更高层的接续(例如ATM接续)，只要对于包含该段的转移列表88的分级，它们具有指定的业务质量(QoS)、在起点有效的物理目的地址、和在终点有效的源地址。要有效，物理地址必须包含至少一个分级。
在节点性能监视管理器60的控制下执行的监视操作中，数据块由未参与的起始信元和终止信元限定，随后将在带有SPAS控制信元的接续中更详细地描述后者。监视在起始信元和终止信元之间的所有有效信元(业务信元及其他)的质量。
由节点性能监视管理器60管理的监视操作的建立具有三个阶段-激活阶段；监视阶段；和报告阶段。在讨论每个阶段之前，先提一下关于性能监视的激活点和停用点。图5E具体地表示在前面讨论的实施例的接续中潜在的激活点和停用点。图5E表示以下潜在的点的位置：激活点(AP)；激活/报告点(A/RP)；和报告点(RP)。从图5E中可以看出，SPIM26A1-1仅可用作激活点(AP)；SPIM26A2-2仅可用作报告点(RP)；而SPIM26A1-2和26M-2可用作或者激活点或者报告点，例如可用作激活/报告点(A/RP)。激活点是在节点性能监视管理器60管理下可以启动性能监视和定义段大小的点。激活点仅能够定义在同一个SPIM中开始的段。类似，报告点仅能够对在同一个SPIM中的监视终点操作。
参照图6来理解激活点和报告点的功能。图6具体地表示位于受监视的段的端点上的两个SPIM26。在图6中，称SPIM26o为发端SPIM，而称SPIMT为终端SPIM。受监视的段可以是任何SPAS中的段，例如，图5D中所示任何段。每个SPIM26o和26T被表示成具有板处理器(BP)和硬件(HW)。SPIM26o被表示成具有在其板处理器(BP)中的激活点AP和在其硬件中的监视起点(MSP)。类似地，SPIM26T具有在其板处理器(BP)中的报告点RP和在其硬件中的监视终点(MEP)。SPIM26o和26T被表示成位于他们各自的子机架22上，每个子机架22具有交换中心(ASCM)24。
由于转移列表88被建立为一对目的地址，监控信号必须穿过两个子机架中的ASCM(交换中心)，以便跨越SILI接口(SPAS内部链路接口)23[见图6]。在节点性能监控管理器60的管理下，SPIM26o和SPIM26T中的板处理器BP执行监控。如图6中所示，在阶段1(激活阶段)和阶段3(报告阶段)中的所有控制信号直接在SPIM26O和SPIM26T的板处理器之间传递。在阶段2(监视阶段)，由监视起点MSP和监视终点MEP来识别开始和终止信号(随后作为”开始”和”终止”SPAS控制信元被更详细地描述)。被监视的接续仅仅在监视期间被监视点识别。
发端SPIM26O和终端SPIM26T的板处理器利用称为SPAS性能监控信元、也称为”监视管理信元”、”SPAS控制信元”或简称为”控制信元”的特殊信元相互通信。图8中示出SPAS性能监控信元的示例格式。在所示实施例中，每个SPAS性能监控信元长为三十字节。在这种实施例中，SPAS性能监控信元有五个字段：首标字段8-1；性能监视代码字段8-2；相关字段8-3；数据字段8-4；和循环冗余校验(CRC)字段8-5。除了首标字段8-1和数据字段8-4之外的所有字段长仅为一个字节，首标字段8-1为七字节而数据字段8-4为二十字节。SPAS性能监控信元的首标字段8-1是由也为业务信元加标记的标记单元(BP/TU)施加的标记。
如由性能监视代码字段8-2中的值所表明的，SPAS性能监控信元可以为三种类型之一。如果性能监视代码具有零值，则SPAS性能监控信元表明性能监视已被激活。激活SPAS性能监控信元在其数据字段8-4带有比较数据，后者可被监视终点使用并且指出转移列表88的哪些部分受到监视以及用于监视的业务质量参数(QoS)。通过”比较数据”来意指由终端SPIM26T用于设置其监视活动的整个转移列表的内容。
如果性能监视代码值为一，则SPAS性能监控信元是从终端SPIM26T发出并且表明终端SPIM26T是否接受监视功能的”响应”信元。如果性能监视代码值为一，则SPAS性能监控信元是从终端SPIM26T发给发端SPIM26O的”结果”信元并且在其数据字段8-4中具有从监视终点MEP收集的被监视数据。
图7提供说明所有三个阶段-激活阶段；监视阶段；报告阶段的性能监视实例。如事件7-1，节点性能监视管理器60向发端SPIM26O的板处理器发出启动性能监视信号。事件7-1开始激活阶段。
作为激活阶段的部分，发端SPIM26O的板处理器(BP)向终端SPIM26T的板处理器(BP)发出激活SPAS性能监控信元作为事件7-2。激活SPAS性能监控信元在其字段8-2中具有为零的性能监视代码(见图8)，并且在其数据字段8-4中带有用作用于监视的比较数据的整个转移列表，以及涉及监视的业务质量(QoS)参数。同时，发端SPIM26O在监视起点(MSP)准备用于监视阶段(如事件7-3所表明的)的硬件资源。事件7-3的准备意味着，监视起点(MSP)开始(1)寻找分别启动和终止对被监视的段的监视的开始控制信元和终止控制信元，和(2)[在开始控制信元和终止控制信元之间]寻找在其转移列表88中同时具有在激活时被指定为比较数据的特定转移列表格式和指定的QoS参数的信元。
一旦收到作为事件7-2发出的激活SPAS性能监控信元，终端SPIM26T的板处理器(BP)分析激活SPAS性能监控信元的内容(尤其是包括整个转移列表和业务质量指示符的数据字段8-4[见图8])，并确定终端SPIM26T是否能参与由发端SPIM26O请求的性能监视。不能参与性能监视的原因可能是，在目标终端SPIM26T中缺乏资源，或者在交换端口接口模块(SPIM)26的现有资源被其他激活的性能监视或其他活动所占用。如果终端SPIM26T确定它能参与性能监视，则交换端口接口模块(SPIM)26为这种监视准备其资源，如事件7-3所示。事件7-3的准备涉及终端SPIM26T的板处理器(BP)，它向终端SPIM26T的硬件(HW)建议：终端SPIM26T的监视终点(MEP)应该为参与信元在转移列表88的所选部分中寻找具有某个源地址和QoS的SPAS标记82，以及在转移列表88中查找指明开始和终止监视的特定代码。终端SPIM26T还向发端SPIM26O发送响应SPAS性能监控信元作为事件7-4，表示终端SPIM26T是否能参与性能监视。如前面所指出的，响应SPAS性能监控信元在其性能监视代码字段8-2中值为一(见图8)。
一旦从终端SPIM26T收到响应SPAS性能监控信元，监视阶段开始(见图7)。一般在监视阶段，监视起点(MSP)为在转移列表88中、具有一直到指定的监视终点的、例如到终端SPIM26T的共同物理目的地址的SPAS信元块产生校验数据。在监视阶段，在发端SPIM26O的监视起点(MSP)和在终端SPIM26T的监视终点(MEP)都要查看接收的SPAS信元中的SPAS标记、特别是其转移列表82，以找到他们特定格式。在监视起点(MSP)找到的格式与在监视终点(MEP)找到的格式不同，因为监视起点(MSP)在转移列表88的适当字节中寻找具体的目的地址，而监视终点(MEP)查找标识发端SPIM26O的源地址。
现在更详细地描述监视阶段，在节点性能监控管理器60的管理下，发端SPIM26O发出SPAS控制信元，后者包括两节的开始代码，即在SPAS标记82的转移列表88中的两个字节的地址字段中的“62”值(见表2)。开始代码被包括在哪两个字节中取决于并且对应于监视终点的位置。换言之，在转移列表中，开始代码被替换成对应于假定对开始代码起作用的SPIM的两个位置(例如两个分级)。当在监视起点(MSP)检测到含有开始代码的SPAS控制信元时，监视在发端SPIM26O开始。而且，如果已经从开始代码中发现监视要开始，监视起点(MSP)则从转移列表中删除开始代码的第一节并且因此替换为监视起点的地址。鉴于这种替换，SPIM查看一个相关值，后者是由与此相关值相关的SPIM的本地板处理器(见图6)在激活期间存储的，是对于在SPIM中位置的实际标记值。以这种方式，监视起点(MSP)的地址继续SPAS信元(它还包括开始代码的第二节)。
图7表示作为事件7-5的、带有开始代码的同样SPAS控制信元从发端SPIM26O至终端SPIM26T的传输。当在监视终点(MEP)检测到包含开始代码的第二节的同样SPAS控制信元时，监视在终端SPIM26T开始。在对应于监视终点(MEP)的转移列表的某个位置的(第二节的)开始代码的出现导致终端SPIM实现它为监视终点。以如同在监视起点(MSP)所做的类似方式，终端SPIM用终端SPIM的地址代替这节开始代码，使得SPAS信元可以继续一个完整的转移列表。
从发端SPIM26O至终端SPIM26T的其他SPAS信元流(它们可能是业务信元而且可能包括其他SPAS控制信元)由事件7-6表示(见图9)。SPAS信元可以为任何许可的大小(见对图4的业务信息字节86中信元大小字段的描述)。对于每个在其转移列表88中具有比较数据格式的SPAS信元，在发端SPIM26O和终端SPIM26T中都产生监视数据。
作为监视操作的事件7-6的部分，当SPAS信元从发端SPIM26O传输至终端SPIM26T时(见图7和图9)，在发端SPIM26O和终端SPIM26T中都保留监视数据。监视数据可以是几种传统形式的，但最好是借助于对所有这种信元的总校验和的信元计数和/或净荷84内容的总校验。
在节点性能监视管理器60的监督下，在适当的时刻，发端SPIM26O发出SPAS控制信元，后者包括终止代码，即在SPAS标记82的转移列表88的两个字节的地址字段中的“63”值。与两节的开始代码一样，两节的终止代码在对应于监视起点(MSP)和监视终点(MEP)的转移列表的分级中发生。当在监视起点(MSP)检测到带有终止代码的SPAS控制信元时，发端SPIM26O停止收集监视数据，并且用监视起点(MSP)的地址代替终止代码的第一节。还带有终止代码第二节的SPAS控制信元被发送到终端SPIM26T上，如图7中的事件7指明的。当在监视终点(MEP)收到带有终止代码的第二节的SPAS控制信元时，终端SPIM26T也终止其对监视数据的收集并且用监视终点(MEP)的地址代替终止代码的第二节。实质上，在发端SPIM26O终端SPIM26T收集的性能监视数据是冻结的。发端SPIM26O的板处理器(BP)和终端SPIM 26T的板处理器(BP)都产生监视数据结果，如分别由事件7-8和事件7-9所示。在产生监视数据结果的过程中，SPIM的板处理器(BP)读取其中存储监视数据的寄存器。
一旦完成生成监视数据结果，作为事件7-10，终端SPIM26T的板处理器(BP)向发端SPIM26O的板处理器(BP)发出结果报告，也称之为终端单元报告。结果报告包含在前述的报告SPAS性能监控信元中。具体来说，SPAS性能监控信元的数据字段8-4包括在监视终点(MEP)收集的监视数据结果。
一旦从终端SPIM26T收到报告SPAS性能监控信元，发端SPIM26O的板处理器(BP)执行分析以比较从终端SPIM26T收到的结果与其自己的结果，如事件7-11所示。发端SPIM26O根据其分析拟定结论，并把结论报告发送到节点性能监视管理器60，如事件7-12所示。如前面指出的，节点性能监视管理器60可能位于多级ATM节点的主处理器中。
作为对上述报告方案的代替方案，发端SPIM26O和终端SPIM26T可分别向节点性能监视管理器60转发其性能监视数据结果，以便节点性能监视管理器60可执行分析。
现转到表1，业务信息字节86的每个信元大小代码指定一组尺寸，包括总信元大小、SPAS净荷大小和AAL2’净荷大小。AAL2’(也写为AAL2撇号)是特殊的协议，在1998年11月9日登记的、序列号为09/188,102、题为”异步模式转移系统”的美国专利申请中描述了它，现通过引用合并于此。AAL2撇号(AAL2’)要求在ATM信元净荷中携带的AAL2包为完整的包，并且ATM净荷不具有AAL2型的开始字段。最好是，在AAL2撇号协议中，每个ATM信元净荷仅携带一个完整的AAL2包。应该记得，AAL2是由ITU标准I.363.2定义的标准。AAL2包包括三个字节的包首标，还有包净荷。AAL2包首标包括八比特的信道标识符(CID)，六比特的长度指示符(LI)，五比特的用户至用户指示符(UUI)和五比特的首标错误控制(HEC)。携带用户数据的AAL2包净荷，可以从一至四十五字节变化。图14是表示把具有AAL2协议的ATM信元多路分用成具有AAL2撇号协议的ATM信元的图表。
如表1所反映的，在业务信息字节86中的信元大小代码1-6是用于AAL2’格式的(如果愿意，或许用于另一种ATM格式)。图4A表示携带了AAL2’包的SPAS信元80A的格式。如经过多级ATM节点20发送的所有其他信元一样，图4A的SPAS信元80A具有SPAS标记82。SPAS标记82具有与图4中所示相同的七字节格式。AAL2’包400A跟在SPAS标记82之后，它包括AAL2’首标402A和AAL2’包净荷404A。AAL2’包净荷404A可携带多达45个字节。如果复用成AAL2’协议的AAL2包需要多于45字节，则必须把AAL2包分成两个AAL2’包。第一个包使用大于45(例如，48)的LI码(见图4A)以表明固定的预定义AAL2’包的大小，例如，32字节。后一个AAL2’包的LI码表明两个包中后一个的实际大小。一旦在接收侧收到两个AAL2’包，就将其组装成一个单元。AAL2’首标由奇校验位保护。
在业务信息字节86中的信元大小代码7(见图4和表1)用于另一协议AAL2”(也写作AAL2两撇)。图4B说明调用AAL2”协议的SPAS信元82B，也说明具有AAL2”协议的AAL2”包400B。在AAL2”协议中，在ATM信元中携带了AAL2’包(诸如AAL2’包400A)，并且用ATM-VCI来指示接续。SPAS信元80B从SPAS标记82(与图4同样格式)开始，随后是AAL2”包400B。AAL2”包400B包括ATM首标(5字节，包括12比特激活的ATM-VCI)和AAL2’包400A。在AAL2”协议中，AAL2’VCI被拷贝到至少ATM VCI的12个最低有效位中。把最高有效位如VPI、PTI和CLP设置为零。
AAL2”协议允许在交换端口接口模块(SPIM)26的硬件中完成AAL2’与AAL2”之间容易的协议转换。这种转换在外部设备/组件仅识别带有ATM首标而非AAL2’的六十字节信元的那些情况下会有用。那些情况的实例是与主处理器(MP)接口的AAL5-SAR(分段和重组)组件或者交换终端(ET)[在后一种情况下，如果为了某种原因AAL2”代替AAL2用在外部ATM链路上]。
对于信元大小代码7-9，对于实际的Utopia实现必须做出附加匹配，这取决于Utopia设备是否为八比特或十六比特宽。图4C表示用于8比特Utopia的示例ATM信元格式，它包括SPAS标记82并且总SPAS信元大小为60字节。多级ATM节点20在两个端点之间透明地转移整个ATM信元。另一方面，图4D表示用于16比特Utopia的示例ATM信元格式，它包括SPAS标记82并且总SPAS信元大小为62字节。对于图4D信元，在内部传输期间多级ATM节点20消除了字节8和字节14。字节9-13和15-62被透明地运送(由于在必要时多级ATM节点20要在两种Utopia格式之间转换)。
信元大小代码8(见图4和表1)用于表示透明的ATM信元。信元大小代码9用于表示可能受到早期分组删除(EPD)的ATM AAL5信元。信元大小代码12-15是用于多级ATM节点20的内部使用，而信元大小代码10被留作将来使用。
多级ATM节点20还可构造成具有总线或环结构，例如，如图11所示。图11的环状多级ATM节点20R包括n个子机架，具体来讲，包括子机架22R0至22Rn。子机架22R由总线或环R连接。如在前面的实施例中，每个子机架22R具有连接在两组交换端口接口模块(SPIM)26之间的交换中心24。例如，子机架22具有交换中心24R0；交换端口接口模块(SPIM)26R0-1(也标为“SPIM#2”)；和在地址(adr)0的交换端口接口模块(SPIM)26R0-2(也标为“SPIM#0”)。在地址adr＝1，SPIM26R2连接至环R。交换端口接口模块(SPIM)26R0-1(以类似图1的方式)表示成位于设备板30R0-1上。为简化起见，在随后的讨论中，对各种交换端口接口模块(SPIM)26的标号将简化为子机架22R0-1上的SPIM#0和SPIM#2，子机架22R1-2上的SPIM26R1-2，和子机架22R2上的SPIM#5和SPIM#28，如图11所示。
当总线或环结构用于多级ATM节点时，SPAS标记82把两个相邻字节组合以产生代表总线或环的字节对。在图12中以字节对1200表示出这种字节对。在字节对1200的第一字节中设置了以下字段：格式字段1202；类型字段1204；(总线或环)目的地址字段1206；和奇校验字段1208。类型字段1204，当设为零时，表示引用了总线或环结构。在所说明的实施例中，总线或环结构可以支持多达32个子机架。目的地址字段1206包括目标环子机架的地址。在字节对1200的第二字节中提供以下字段：“L”字段1210；“SEQ”字段1212；(总线或环)源地址字段1214；以及偶校验字段1216。对于“L”字段1210，“l”表示逻辑地址(在这种情况下，逻辑地址占用了给出包括广播、组播、和资源移位的、目的地址与源地址的210个逻辑组合的目的地)。“SEQ”字段1212可以用作链路组上的顺序计数器或者如有必要，用于扩展逻辑地址字段。
在应用环的多级ATM节点20R的示例情况下，一般入口子机架连接在环上且出口子机架连接在环上。图11中表示了这种示例情况，其中子机架22R0用作入口子机架而子机架22R2用作出口子机架，两个子机架22R0和22R2都连接到环R上。每个子机架经SILI接口(SPAS内部链路接口)23R连接至环R。SILI23R被连成从子机架到子机架的闭合环连接。环R的物理线路在所说明的实施例中是双向的，但是应该明白也可以使用单向线。
在图11所说明的、并且也参考图13A-图13F作了描述的示例情况中，把SPAS信元从子机架22R0上的SPIM#2(即SPIM26R0-1)发送到地址adr＝4(该地址与子机架22R2上的SPIM#5相连)。图11表示移动过程的六个特定点，对于这种SPAS信元具体为点A-F。图13A中表示出用于移动点A的SPAS标记82；图13B中表示出用于移动点B的SPAS标记82等等。因此，在随后的对信元从点A(SPIM#2)至点F(该设备具有adr＝4)移动的详细描述中要参考图13A-图13F。因为以循环方式上推SPAS标记82的字节，所以第一分级字节标为字节O1，第二分级字节标为O2等等。
在图11中的点A，SPAS标记82如图13A中所示。因而，SPAS标记82具有上述字节对1200形式(见图12)的转移列表的中间两字节(O3和O4)。在信元离开点A之后，中心24R0为信元指定到达在地址adr＝0的子机架22R0的SPIM#0的路由。在这样做的过程中，中心24R0在转移列表88的最高字节(字节O1)中用源地址(SPIM#2的地址)代替目的地址。
当信元到达SPIM#0的入口时，SPIM#0改变转移列表88的最高字节(字节O1)的奇偶校验，从奇校验改为偶校验，然后把最高字节(字节O1)从转移列表88的顶部上托至转移列表88的底部。因此，在点B(在SPIM#0的内部)，SPAS标记82如图13B中所示。SPIM#0则查看转移列表88的最高字节(字节O2)，并且由此确定下一个物理目的地址是adr＝1。物理目的地址adr＝1是环R的地址。尽管未说明，但是应该考虑到，可以把几个其他环连接到SPIM#0(或任何其他SPIM，关于那一点)。SPIM#0用它在转移列表88的最高字节(字节O2)中的地址代替目的地址，改变奇偶校验，然后把转移列表88的最高字节(字节O2)上托，使得字节O2转到转移列表88的底部，如图13C中所示。
如图13C中所示的带有SPAS标记82的信元在环R上移动直到它被由转移列表88的顶部的目的地址字段标识的子机架所接受。把在环R上的移动表示成图11中的点C。在子机架22R1中，经过它的中心24R1透明地传送信元，因为在字节对1200中的格式和类型代码指明中心24R1不接触该信元。
当信元到达其在环地址2(为子机架22R2)的SPIM#28的环目的地址时，由SPIM#28接受该信元。而且，SPIM#28把在转移列表88顶部的字节对1200，例如字节O3和O4的奇偶校验从奇改变为偶，并且把字节对1200从转移列表88的顶部推到底部。因而，在作为信元从SPIM#28进入中心24R2的点D，SPAS标记82如图13D所示。
中心24R2交换在转移列表88底部的字节对1200，例如字节O3和O4的环目的地址字段1206和环源地址字段1214的内容。在交换后，在点E，SPAS标记82具有如图13E所示的样子。然后中心24R2把信元发送到目标SPIM#5的地址，例如，adr＝5，它现在出现在转移列表88的最高字节(字节O5)中。
目标SPIM#5把最高字节(字节O5)放在转移列表88的底部，并且把奇偶校验从奇改为偶。目标SPIM#5则把带有其在点F如图13F所示的SPAS标记82的信元发送到指定的应用中(例如具有adr＝4的设备)。
因而，前文描述了信元经过具有环状拓扑结构的多级ATM节点20的路由，并且说明了字节对1200的使用，以及在转移列表88中字节的上托(这对所有拓扑结构是共同的)。因而，本发明的SPAS标记82适用于具有环或总线拓扑结构的多级ATM节点20。
本发明的SPAS标记82还考虑到业务信元的组播或广播。信元是否为业务信元是由业务信息字节86(见图4及其说明)的类型字段确定的。对于业务信元，净荷84的每个字节的格式字段被解释为投射字段(见图15)。投射字段指明(1)信元是否是单一投射，例如，目的地址是二进制编码的[当投射字段中的值为0时]，或(2)信元是否要被广播或组播。如果投射字段指明组播或广播，目的地址是逻辑的，并且被按照表4来解释。
                         表4
            业务信元的转移列表中的目的字段的解释
  目的字段值   意义
  012345-303132-63   在未占用的交叉点广播广播，加载的所有交叉点，与以前的状态无关组播表1，全部组播表组播表2，有限组播表组播表3，有限组播表为有限组播接续预留指出“空”；如果到这种程度信元应该被终止为环拓扑结构预留(中心为信元指定到预定寄存器中规定地址或到源的路由，路由信息字节未改变)
虽然本说明书已经利用了具有多达六个的SPAS信元可以穿过的级和由此产生的六字节的转移列表88的多级ATM节点20的实例，但是，应该明白，本发明的原理不限于这个具体的实例。另外，更多或更少的级可以出现在多级ATM节点20中，因而转移列表88的长度也可变。
类似地，这里描述的其他参数也不是关键的，而是在其他实施例中可以设定其他值。例如，SPAS性能监控信元的大小作为三十字节是仅用于说明但可变的参数。在同样情况下，如果SILI接口23和SAI接口出现在同一个SPIM中，转移列表88的字节的地址字段可以分开。
在随例如图5和图5A-图5D提供的说明中，已经从右至左地描述了信元移动。但是，读者应该明白，信元也从左至右移动，并且这种信元也被按照本发明的原理指定路由和监视。
读者还应明白，在各种SPIM中需要时间以便使性能监视过程稳固，例如，对于需要响应的信号设置本地定时器。定时器的规定和使用正好在本专业的技术人员的知识范围内。
本发明提供了用于多级ATM节点的性能监视的有利方法。可以监视任何通过节点或者其各个段的接续，以便检测例如早期性能降级。
本发明是可缩放和可升级的。而且，这里描述的性能监视功能如果愿意，可以逐步地部分引入。例如，如果想一次只处理一个激活的段起点或终点，所用硬件可以设计成低成本的。后续软件可用于同时处理多个段。
本发明采用路由标记(例如SPAS标记82)的优点是多方面的。具体来讲，为了给ATM信元指定通过多级ATM节点20的多个级的路由，在附加路由标记之后，不执行VPI/VCI转换。内部控制通道的数量也减少了，并且接续建立时间缩短了。这些都归功于以下事实：在多级ATM节点20以内的内部链路中，VP/VCI之间的映射是不需要的。本发明的内部路由的优点，如图10B所示，例如参照图10A所示的替换技术可以弄明白。在图10A中，为简化起见，扩展端(ET)表示成连接至交换中心24，而不是连接至带有交换端口接口模块(SPIM)26的整个设备板30。图10A表示替换技术，其中在三个子机架，具体来讲即子机架A、子机架B和子机架C两两之间执行VP/VCI转换。
可以在其他实现形式中利用本发明的路由标记，并且可以将它用作记号以及如果未检测到匹配，把它传递到链或环中的下个节点。在这种情况下，可能用节点地址扩展所传递的标记。在这种情况下，扩展端(ET)必须提前建立，以便知道如果没有检测到匹配要向哪里传递信元。
已经联系目前被认为是最实用和最佳的实施例描述了本发明，要明白，本发明并不限于公开的实施例，而相反，它意在涵盖包含在随附权利要求书的精神和范围之内的各种修改和等效配置。

Claims (56)

1.一种ATM节点，包括：
多个连接在一起的ATM交换机；
接续建立管理器，它把标记附在被指定通过ATM节点的路由的信元上，所述标记包含用于指定信元通过所述ATM节点的路由的目的地址的列表；以及
节点性能监视管理器，它包含：
用于确定受监视信元经过ATM节点的多个ATM交换机的段的装置；和
在所确定的段上激活利用标记的性能监视的装置，所述性能监视是对在经过所确定的段发送的信元流中起始信元和终止信元之间携带的数据块的监视。
2.权利要求1的装置，其特征在于：所述节点性能监视管理器激活从所述段的发端至所述段的终端的性能监视，并且所述节点还包括在所述段的终端的终端监视单元，后者用接收的信元的所述标记来确定接收的信元是否受到性能监视，并且还准备关于受到性能监视的信元的终端单元报告。
3.权利要求1的装置，其特征在于：所述多个ATM交换机中的每个具有位于两个交换端口接口模块之间的交换中心。
4.权利要求3的装置，其特征在于：所述段的发端位于所述节点的所述交换端口接口模块之一上并且所述段的终端位于所述节点的所述交换端口接口模块中的另一个上。
5.权利要求1的装置，其特征在于：所述ATM节点还包括把业务质量指示符插入所述信元的所述标记的业务控制管理器。
6.权利要求1的装置，其特征在于：所述标记包括用于交换通过所述ATM节点的所述信元的六个目的地址的列表。
7.权利要求1的装置，其特征在于：所述节点性能监视管理器使代码插入控制信元的标记中，以便指示是否要对标记中列出的一个或一个以上的目的地址执行监视开始或监视终止。
8.权利要求7的装置，其特征在于：对于所述标记中的多个目的地址中的每一个，所述标记选择性地包括由节点性能监视管理器插入的代码以指示监视是否开始或者从由相关的目的地址限制的段开始。
9.权利要求1的装置，其特征在于：所述节点性能监视管理器使监视管理信元在所述段的发端与所述段的终端之间传输。
10.权利要求9的装置，其特征在于：所述监视管理信元中至少一个是从所述段的发端发出、以通知终端性能监视已被激活的监视激活信元。
11.权利要求9的装置，其特征在于：所述监视激活信元指定涉及所述性能监视的目的地址。
12.权利要求11的装置，其特征在于：所述监视激活信元还指定涉及所述性能监视的一定业务质量。
13.权利要求9的装置，其特征在于：所述监视管理信元中的至少一个是响应信元，它从所述段的终端发出以向发端确认所述终端已为性能监视作好准备。
14.权利要求9的装置，其特征在于：所述监视管理信元中的至少一个是监视结果信元，它从所述段的所述终端发给所述发端并且包括监视数据。
15.权利要求14的装置，其特征在于：所述监视数据是信元计数和总校验和之一。
16.一种ATM节点，包括：
多个连接在一起的ATM交换机；
接续建立管理器，它把标记附在被指定通过ATM节点的路由的信元上，所述标记包含用于指定信元通过所述ATM节点的路由的目的地址的列表；
节点性能监视管理器，它包含：
用于确定受监视信元经过ATM节点的多个ATM交换机的段的装置；和
开始和终止利用标记的性能监视的装置，用于通过在所选信元标记中包括指示是否是关于一个或多个段开始或终止监视的代码，在所述一个或多个段上选择性地开始和终止利用标记的性能监视，所述性能监视是对在经过所述确定的段发送的信元流中起始信元与终止信元之间携带的数据块的监视。
17.权利要求16的装置，其特征在于还包括在所述段的终端的终端监视单元，后者利用接收的信元的所述标记来确定所述接收的信元是否受到性能监视，并且还准备关于受到性能监视的信元的终端单元报告。
18.权利要求16的装置，其特征在于：所述多个ATM交换机中的每一个具有位于两个交换端口接口模块之间的交换中心，链路连接所述交换中心与同一级的所述交换端口接口模块之一。
19.权利要求18的装置，其特征在于：所述段的发端位于所述节点的所述交换端口接口模块之一上并且所述段的终端位于所述节点的所述交换端口接口模块中的另一个上。
20.权利要求16的装置，其特征在于：所述ATM节点还包括把业务质量指示符插入所述信元的所述标记的业务控制管理器。
21.权利要求16的装置，其特征在于：所述标记包括用于交换通过所述ATM节点的所述信元的六个目的地址的列表。
22.权利要求16的装置，其特征在于：所述节点性能监视管理器使监视管理信元在所述段的发端与所述段的终端之间传输。
23.权利要求22的装置，其特征在于：所述监视管理信元中至少一个是从所述段的发端发出、以便通知所述终端性能监视已被激活的监视激活信元。
24.权利要求22的装置，其特征在于：所述监视激活信元指定涉及所述性能监视的某个目的地址。
25.权利要求24的装置，其特征在于：所述监视激活信元还指定涉及所述性能监视的一定业务质量。
26.权利要求22的装置，其特征在于：所述监视管理信元中的至少一个是响应信元，它从所述段的终端发出以向所述发端确认所述终端已为性能监视作好准备。
27.权利要求22的装置，其特征在于：所述监视管理信元中的至少一个是监视结果信元，它从所述段的所述终端发给所述发端并且包括监视数据。
28.权利要求27的装置，其特征在于：所述监视数据是信元计数和总校验和之一。
29.一种操作包括连接在一起的多个ATM交换机的ATM节点的方法，所述方法包括：
把标记附在被指定通过所述ATM节点的路由的信元上，所述标记包含用于指定信元通过所述ATM节点的路由的目的地址的列表；
定义受监视的信元经过所述ATM节点的所述多个ATM交换机的段；
在所定义的段上激活性能监视；和
用接收的信元的所述标记来确定接收的信元是否受到性能监视，所述性能监视是对在经所述定义的段发送的信元流中起始信元和终止信元之间携带的数据块的监视。
30.权利要求29的方法，其特征在于还包括准备关于受到性能监视的信元的报告。
31.权利要求29的方法，其特征在于：所述多个ATM交换机中的每一个具有位于两个交换端口接口模块之间的交换中心。
32.权利要求31的方法，其特征在于：所述段的发端位于所述节点的所述交换端口接口模块之一上并且所述段的终端位于所述节点的所述交换端口接口模块中的另一个上。
33.权利要求29的方法，其特征在于还包括把业务质量指示符插入所述信元的所述标记。
34.权利要求29的方法，其特征在于：所述标记包括用于交换通过所述ATM节点的所述信元的六个目的地址的列表。
35.权利要求29的方法，其特征在于还包括在所述标记中插入指示是否要对在所述标记中列出的一个或一个以上的目的地址执行监视开始或监视结束的代码。
36.权利要求35的方法，其特征在于：对于多个目的地址中的每一个，选择性地在控制信元的标记中插入代码，以便指示监视是否要从由相关的目的地址限定的段启动或开始。
37.权利要求29的方法，其特征在于还包括在所述段的发端和所述段的终端之间发送监视管理信元。
38.权利要求37的方法，其特征在于还包括从所述段的发端发送监视激活信元，以通知所述终端性能监视已被激活。
39.权利要求37的方法，其特征在于还包括在所述监视激活信元中包含涉及所述性能监视的某个目的地址。
40.权利要求39的方法，其特征在于还包括在所述监视激活信元中包含涉及所述性能监视的一定业务质量。
41.权利要求37的方法，其特征在于还包括从所述段的终端发送响应信元以向所述发端确认所述终端已为性能监视作好准备。
42.权利要求37的方法，其特征在于还包括从所述段的终端向所述发端发送监视结果信元，所述监视结果信元包括监视数据。
43.权利要求42的方法，其特征在于：所述监视数据是信元计数和总校验和之一。
44.一种操作包括连接在一起的多个ATM交换机的ATM节点的方法，所述方法包括：
把标记附在要被指定通过所述ATM节点的路由的信元上，所述标记包含用于指定信元通过所述ATM节点的路由的目的地址的列表；
定义受监视的信元经过所述ATM节点的所述多个ATM交换机的一个或一个以上的段；
在所述标记中包含指示关于所定义的段是否要开始或终止监视的代码；和
用接收的信元的所述标记来确定接收的信元是否受到性能监视，以及
作为所述性能监视，监视在经所述定义的段发送的信元流中起始信元和终止信元之间携带的数据块。
45.权利要求44的方法，其特征在于还包括准备关于受到性能监视的信元的报告。
46.权利要求44的方法，其特征在于：所述多个ATM交换机中的每个具有位于两个交换端口接口模块之间的交换中心。
47.权利要求46的方法，其特征在于：所述段的发端位于所述节点的所述交换端口接口模块之一上并且所述段的终端位于所述节点的所述交换端口接口模块中的另一个上。
48.权利要求44的方法，其特征在于还包括把业务质量指示符插入所述信元的所述标记中。
49.权利要求44的方法，其特征在于：所述标记包括用于交换通过所述ATM节点的所述信元的六个目的地址的列表。
50.权利要求44的方法，其特征在于还包括在所述段的发端和所述段的终端之间发送监视管理信元。
51.权利要求50的方法，其特征在于还包括从所述段的发端发送监视激活信元，以通知所述终端性能监视已被激活。
52.权利要求50的方法，其特征在于还包括在所述监视激活信元中包含涉及所述性能监视的某个目的地址。
53.权利要求50的方法，其特征在于还包括在所述监视激活信元中包含涉及所述性能监视的一定业务质量。
54.权利要求50的方法，其特征在于还包括从所述段的终端发送响应信元以向所述发端确认所述终端已经为性能监视作好准备。
55.权利要求50的方法，其特征在于还包括从所述段的终端向所述发端发送监视结果信元，所述监视结果信元包括监视数据。
56.权利要求55的方法，其特征在于：所述监视数据为信元计数和总校验和之一。
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