CN1193539C

CN1193539C - 传输方法和网络系统

Info

Publication number: CN1193539C
Application number: CNB001295136A
Authority: CN
Inventors: 六乡义典; 西原基夫; 高木和男
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2001103091A; US6947427B1; DE60011535T2; CN1290086A; JP3543698B2; EP1089514A3; EP1089514B1; EP1089514A2; DE60011535D1

Abstract

传输方法和网络系统，其提出在物理层和数据链接层中共用的帧网络，能在单一网络中包容STM、ATM和IP。该方法包括以多路复用方式发送多个信息包，每个消息头有：表示信息包长度的信号的第一字段，传送中优先顺序的信号的第二字段，通信类别信号的第三字段，消息头长度信号的第四字段，基于通信类别控制信号的第五字段，及消息头循环冗余码校验操作结果信号的第六字段，基于通信种类的有效负荷保存信息信号和有效负荷的CRC操作结果的信号。

Description

传输方法和网络系统

技术领域

本发明通常涉及一种传输方法和一个网络系统。更具体地说，本发明涉及用于在一个通用网络中包容许多种类的通信量(STM，ATM，IP等等)的一种传输方法和网络系统。

背景技术

传统的网络采用一种电路交换网络，其集中话音电话网络和专线并作为它们的的中心。然而，近年来，伴随互联网络的快速增长，使用IP(网际协议)的网络迅速地增长。而且，在语音电路中的，使用调制解调器的通信量的增加给线路交换系统的使用情况造成压力。

另一方面，作为线路交换模式，有分别地建立独立的网络的网络同步传送模式(STM)，异步传输模式(ATM)和网际协议(IP)。IP数据是在线路交换处理之后传送到由路由器和专线建立的IP网络，而ATM网是作为考虑数据传送的系统建立的。传输系统是同步光学网络/同步数字系列(SONET/SDH)加速的，而且通过密集波长分区多路复用(DWDM)的引入增加容量。

然而，作为建立具有复杂的包括各种因素的独立的网络操作的结果，网络的建立、操作和维护都变得复杂。因此，为了解决这样的问题，必须将STM、ATM和IP包容在单一的网络中。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题而做出的。因此，本发明的目的是提供一种传输方法以及一个网络系统，其通过新提出一种将在物理层和数据链接层中共用的帧网络，可以在单一网络中包容STM、ATM和IP。

本发明的第一方面，一种传输方法，其包括：

在单一网络中，以适合同步传输模式、异步传输模式和因特网协议的多路复用方式，通过在物理层和/或数据链路层中共用的帧发送多个信息包的步骤，在每个信息包中的消息头包括：保存表示信息包长度的一信号的第一字段，保存表示在传送信息包中优先顺序的一信号的第二字段，保存同步传输模式、异步传输模式和因特网协议各个通信类别的信号的第三字段，保存表示消息头长度的一信号的第四字段，保存基于通信类别的一控制信号的第五字段，以及保存表示消息头的CRC(循环冗余码校验)操作结果的一信号的第六字段，基于同步传输模式、异步传输模式和因特网协议的通信种类的一有效负荷保存信息信号和表示有效负荷的CRC操作结果的一信号，其中所述有效负荷具有最大长度和可变的长度。

其中当所述消息头是用于传送同步传输模式的信息包的信息头时，用保存表示目标单元地址的一信号的一字段、保存表示发送方地址的一信号的一字段、保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段，以及保存表示远程站的信号接收情况的一远程监视的一字段形成所述第五字段的步骤。

当所述消息头是用于异步传输模式信元的传输的信息包的消息头时，用保存表示目的地地址的一信号的一字段、保存表示发送方地址的一信号的一字段，以及保留给将来使用的一字段形成所述第五字段的步骤。

当所述消息头是利用标记技术用于按照IPv4或IPv6发送信息包的消息头时，用表示标记的一信号的一字段和保留给将来使用的一字段形成所述第五字段的步骤。

当所述消息头是利用网络中的地址按照IPv4或IPv6用于发送信息包的消息头时，用保存表示目标单元地址的一信号的一字段，以及保存路径信息和用于控制通信种类和流量扩展的一标识符的一字段形成所述第五字段的步骤。

在任一情况下，通过对第六字段的选择，消息头还可以包括一可延长的字段。

多路复用的信息包更进一步可以包括：用于网络的维护和操作的管理的一OAM信息包，以及用于将多路复用信息包保持一周期的填充字节。OAM信息包可以包括：保存用于自动保护开关的一字节的一字段，保存命令线的一字段，保存数据通信信道的一字段，保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段，以及保存表示在远程站中的信号接收情况的一远程监视的一字段。

可按照一规则采用一预定偏移量，将填充字节和保存表示信息包长度的信号的第一字段转换成一完整的表现系统，防止它们产生连续的“0”。

本发明的第二方面，一种网络系统，其包括：

发送装置，其发送多路复用的多个信息包，每个信息包中的消息头包括：保存表示信息包长度的一信号的第一字段，保存表示在传送信息包时的优先顺序的信号的第二字段，保存表示通信类别的信号的第三字段，保存表示消息头长度的信号的第四字段，保存基于通信类别的一控制信号的第五字段，以及保存表示消息头的CRC(循环冗余码校验)操作结果的一信号的第六字段，基于通信种类的一有效负荷保存信息信号和表示有效负荷的CRC操作结果的一信号；

一中继节点，其基于目的地地址或者加到从发送装置的接收信息包中的标记，向一输出路径输出信息包，；以及

一接收装置，其分离自中继收到的信息包，并且在执行预定速度改变处理之后，输入到交换设备、异步传输模式交换机或网际协议路由器。

在优选的构造中的，通信类别是同步传输模式(STM)、异步传输模式(ATM)以及网际协议(IP)之中的一种或多种。有效负荷可以具有最大长度和可变的长度。

第五字段可以包括：保存表示目标单元地址的一信号的一字段，保存表示发送方地址的一信号的一字段，保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段，以及保存表示远程站的信号接收情况的一远程监视的一字段，而且该消息头形成用于发送同步传输模式信号的信息包的消息头。

在可选择的形式中，第五字段可以包括：保存表示目的地地址的一信号的一字段，保存表示发送方地址的一信号的一字段，以及保留给将来使用的一字段，此消息头是用于异步传输模式信元的传输的信息包的消息头。

在更进一步的选择中，第五字段可以包括：表示标记的一信号的一字段和保留给将来使用的一字段，此消息头是利用标记技术用于按照IPv4或IPv6发送信息包的消息头。

在更进一步的另一选择中，第五字段可能包括：保存表示目标单元地址的一信号的一字段，以及保存路径信息和用于控制通信种类和流量扩展的一标识符的一字段，而且此消息头是利用网络中的地址按照IPv4或IPv6用于发送信息包的消息头。

多路复用的信息包更进一步可以包括：用于网络的维护和操作的管理的一OAM信息包，以及用于将多路复用信息包保持一周期的填充字节。

在优选的结构中，该发送装置可以包括：

(a)一交换设备，其包括：数字用户传输装置，本地交换设备或汇接交换设备，处理从交换设备输出的同步传输模式信号的信号处理装置，识别同步传输模式信号的前沿位置的同步传输模式处理装置，存储信号处理装置的输出的第一FIFO(先进先出)，存储同步传输模式处理装置的输出的第二FIFO，输入第一FIFO的输出的第一信息包构成装置，以及输入第二FIFO的输出的第二信息包构成装置；

(b)异步传输模式转换器，被输入从异步传输模式转换器输出的异步传输模式单元的异步传输模式(ATM)单元顺序控制装置，存储异步传输模式单元顺序控制装置的输出的第三FIFO，以及输入第三FIFO的输出的第三信息包组成装置；

(c)因特网协议路由器，输入从因特网协议路由器输出的因特网协议信息包数据的因特网协议(IP)优先控制装置，存储因特网协议优先控制装置的输出的第四FIFO，以及输入第四FIFO的输出的第四信息包组成装置；以及

(d)信息包多路复用装置，其多路复用第一、第二、第三和第四信息包组成装置的输出，产生用于输出的预定填充字节的填充字节产生装置，以及产生用于输出的OAM信息包的OAM信息包产生装置。

中继节点可能包括：信息包同步电路，其使用包括在每一输入路径的信息包中的消息头的CRC操作的结果建立信息包和填充字节的同步；物理相/数据综合交换机，其参照在信息包的消息头中的目的地地址或者标记确定每个信息包的输出路径；以及信息包帧形成装置，用于利用填充字节重新组成一信息包的帧。信息包同步电路可以使用X¹⁶+X¹²+X⁵+1作为在消息头的CRC操作中产生多边形的表达式。信息包同步电路可以利用填充字节建立同步。

接收装置可以包括：

(a)分开收到的信息包的信息包多路分解装置，以及用于检测OAM信息包的OAM信息包检测装置；

(b)第一信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置输入的同步传输模式的信令信息包，用于产生并且输出数据、时钟和原始内容，第一速度改变装置，其根据收到的时钟在发送方产生原始的时钟，第二信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置以同步传输模式输入的信息包，用于产生和输出数据、时钟和原始的内容；第二速度改变装置，其根据接收的时钟在发送方产生原始的时钟；由数字用户传输装置，本地交换设备或汇接交换设备构成并且接收第一和第二速度改变装置的输出的交换设备；

(c)第三信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置输入的异步传输模式的信令信息包，用于产生并且输出数据、时钟和原始内容；第三速度改变装置，其根据收到的时钟在发送方产生原始的时钟，以及接收第三速度改变装置的输出的异步传输模式交换机；以及

(d)第四信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置输入的因特网协议的信令信息包，用于产生并且输出数据和时钟；第四速度改变装置，其根据收到的时钟在发送方产生原始的时钟；以及接收第四速度改变装置的输出的因特网协议路由器。

每一速度改变装置可以包括：存储从信息包分解装置输出的时钟的缓冲器存储器，以及锁相环路(PLL)，其在该时钟存储在缓冲存储器中之前提取该时钟的平均频率，用于根据时钟的平均频率读出在缓冲存储器中存储的时钟。

通过下面结合本发明优选实施例的附图的详细的描述，对本发明将能更全面的理解，然而，这不应该被认为是对本发明的限制，而只是为了解释和理解。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个帧结构(基帧)的一个实施例的说明图；

图2是示出信息包排列的一说明图；

图3是示出在STM情况下消息头结构的一说明图；

图4是示出在ATM情况下消息头结构的一说明图；

图5是示出在IPv4、IPv6情况下利用标记技术传送的消息头结构的一说明图；

图6是示出在IPv4、IPv6情况下利用在网络中的一地址传送的消息头结构的一说明图；

图7是示出消息头扩展的一说明图；

图8是示出OAM信息包的结构的一说明图；

图9是示出填充字节的结构的一说明图；

图10是示出发送部分的结构的一方块图；

图11是示出中继节点的结构的一方块图；

图12是示出一中继节点的结构的一方块图；

图13是示出一部分的结构的一方块图；

图14是示出速度改变部分的结构的一方块图。

具体实施方式

在下文中将参照附图详细地描述本发明优选实施例。在下述描述中，阐明了许多的具体细节以便对本发明提供一全面的理解。然而，显然，对于本领域的熟练者来说，没有这些具体的细节也可以实施本发明。在另外一个情况下，所熟知的结构没有详细地示出，以便避免对使本发明造成不必要的混淆。

[帧结构]

图1是示出本的一个实施例的一说明图。如图1所示，基本的帧结构包括：一消息头(12字节，其可以作为可选项被扩展到44字节)，有效负荷(0到64 K字节)和有效负荷循环冗余码校验检查(CRC)16或者CRC 32的有效负荷算法运算的结果。在有效负荷部分，话音64Kbps×n(STN)，具有相同的VPI(虚拟路径标识符)的多个ATM和每一目的地分开的IP信息包是如各自独立的信息包包容的。

图2是示出容纳图1所示的多个信息包的情况的一说明图。信息包是采取125微秒作为一个周期调节的。在示出的信息包排列中，STM被给定适应的最高的优先顺序。然后，ATM被给定第二高优先顺序。然后，IP信息包被给定在剩余空间中的最低的优先顺序。为了保持125微秒或者建立位同步，增加2字节长度的填充字节的必要的数字。此外，由于使用于波长分割多路复用(WDM)，运算管理和维护(OAM)信息包被插入在125微秒周期中作为一选项。应该注意到，在附图中，CBR表示适应STM或ATM的信息包，IP表示IP信息包。

接下来将讨论用于各个通信模式的消息头结构。

图3是在STM模式下的消息头结构的说明图。在STM情况下，表示信息包的整个长度的信息包长度是2字节，表示信息包的优先的顺序的首选项是1字节，作为识别附在有效负荷上的信号的标识符的高层协议是4位，表示消息头的长度的消息头长度是4位，目的地的目的地地址是2字节，发送方地址是2字节，加上表示远程站的报警情况的远程报警的1字节，以及传送按消息头的CRC 16的算法运算结果的消息头CRC 16的2字节，最后形成消息头。应该注意到，消息头长度是0到F_hex(X_hex表示X是一个十六进制数)，而且可以在CRC 16之后以2字节作为基本单元添加，直到32个字节。

图4是在ATM模式下的消息头结构的说明图。在ATM，表示信息包的整个长度的信息包长度是2字节，表示信息包的优先顺序的首选项是1字节，作为识别附在有效负荷上的信号的标识符的高层协议是4位，表示消息头的长度的消息头长度是4位，目的地的地址是4字节，加上为将来使用保留的2字节，以及传送按消息头的CRC 16算法操作的结果的消息头CRC 16的2字节，最后对形成该消息头。应该注意到，消息头长度是0到F_hex，而且可以在CRC 16直到32字节之后取2字节作为基本的单元添加。

图5是在IPv4和v6情况下，利用标记技术传送的消息头结构的说明图。在利用标记技术传送的IPv4、IPv6情况下，表示信息包的整个长度的信息包长度是2字节，表示信息包的优先的顺序的首选项是1字节，作为识别在有效负荷上的信号的标识符的高层协议是4位，表示消息头的长度的消息头长度是4位，用于显示作为数据包和流量扩展的路径信息的路径通信种类的一标记是4字节，增加的2字节的保留字节以供将来使用，以及传送按照消息头的CRC 16的算法运算的结果的消息头CRC16的2字节，最后形成消息头。应该注意到，消息头长度是0到F_hex，而且可以在CRC 16直到32字节之后取2字节作为基本的单元添加。另一方面，当将被传送的业务是IP时，使用高层协议的低的两位。当数据包构成为超过125微秒时，该信息包被被分成任意长度的信息包传送。

图6是示出在IP4v、6v情况下利用网络中的地址传送的消息头结构的说明图。在利用网络中的地址传送IP4v、6v的情况下，表示信息包的整个长度的信息包长度是2字节，表示信息包的优先的顺序的首选项是1字节，作为识别有效负荷上信号的标识符的高层协议是4位，表示消息头的长度的消息头长度是4位，作为接收方地址的目的地地址是4字节，用于标识通信种类和流量扩展的标识符1字节，以及传送按照消息头的CRC 16算法运算的结果的消息头CRC 16的2字节，最后形成消息头。应该注意到，消息头长度是0到F_hex(X_hex指出X是一个十六进制数)，而且可以在CRC 16之后取2字节作为基本单元添加字节直到32字节。消息头的扩展情况显示在图7中。另一方面，当将被传送的业务是IP时，使用高层协议的低的2位。当数据包构成为超过125微秒时，该信息包被被分成任意长度的信息包传送。

图8是示出在OAM信息包情况下的消息头结构的说明图。在使用网络中的地址将被传递的OAM信息包中，信息包长度C_hex的信息包是在每一125微秒生成的。信息包包括：用于自动保护交换(APS)的K1、K2字节、以及命令线、DCC(数据通信信道：DCC)1、DCC2以及DCC3、远程报警、远程监视以及消息头CRC16的算法运算结果等各个字节。

图9是示出填充字节的一图例。如图9所示，填充字节是2字节的一个信息包。将被加到该信息包的码增加为2的一适当的偏移量以避免出现连续“0”。另一方面，每一信息包的消息头长度是按照一偏移量值调整的。换句话说，可按照一规则采用一预定偏移量，将填充字节和保存表示信息包长度的信号的字段转换成一完整的表现系统。

[网络系统]

接下来将给出形成所示网络系统实施例的发送部分、中继节点和接收部分的讨论。

图10是显示发送部分的一个方块图。发送部分100具有：一个交换设备101，一ATM交换机102，一IP路由器103，一个信号处理部分104，一ATM处理部分105，一ATM单元顺序控制部分106，一IP优先控制部分107，一FIFO 108，一信息包组成部分109，一个信息包多路复用部分110，一个填充字节产生部分111和一OAM信息包产生部分112。

图11是示出中继节点的一个方块图。在图11中，中继节点200具有连接到输入线路A和B和输出线路A、B和C的一个物理层/数据链接层集成的交换机201。中继节点200的详述如图12所示。中继节点210包括：信息包同步电路211和212，用于通过包含在每一输入线路的数据信息包中的消息头的CRC 16的算法运算的字节同步建立信息包同步并且填充字节，确定到每一信息包目的地的路径的物理层/数据链接层集成的交换机213，以及信息包帧建立部分214到216，用于通过利用信息包填充字节填充信息包建立信息包帧，用于将信息包传送到输出线。

图13是示出接收部分的一个方块图。如图13所示，该接收部分300有一个信息包多路分解部分301，一个信息包分解部分302和303，一个速度改变部分304，一个交换设备305，一台ATM转换器306，一IP路由器307和一OAM信息包检测部分308。

图14是示出再现原始的数据字串的速度改变部分的结构的一方块图。在图14，速度改变部分400包括一个缓冲存储器401和一个PLL 402。因此，由信息包分解部分302提取的数据按照由信息包分解部分302产生的一时钟(以下称作写时钟)写在缓冲存储器401中。另一方面，写时钟被写在将被提取平均频率的PLL 402中。通过该时钟，从缓冲存储器401中读出数据以便再生原始的数据字串。

由速度改变部分(1)和(2)再现的一信号和STM信号被供应给DLC(数字用户电路)、LS(市话交换机)或TS(长途交换机)，将受到交换处理。由速度改变部分(3)再现的ATM单元被传递到ATM转换器将受到单元交换处理。由速度交换部分(4)再生的IP数据被传输到IP路由器，将受到基于因特网协议的处理。

在OAM信息包检测部分308，端接OAM信息包，而且K1、K2字节，命令线，数据通信信道和远程报警和远程监视被分别端接和适当地处理。

[发送部分和接收部分的操作]

接下来将讨论发送部分100。在STM信息包的构成中，每一目的地识别的每一话音信道的由8位/125微秒组成的64kbps×n的一数据字串和信号信息被传送到STM处理部分105和信号处理部分104。在STM处理部分104中，识别每一字节对准的STM信号的前沿位置和数据长度。来自STM处理部分105的输出信号被每一125微秒地临时存储在FIFO(2)中。在信号处理部分104，STM的每一字节信号信息被组成为适当长度的数据字串，而且测量它的长度。从信号处理部分104输出的数据被临时存储在FIFO(1)中。

在ATM信息包的组成中，ATM单元从ATM转换器102输入到ATM单元顺序控制部分106，每一单位125微秒的相同的VPI信息包数据被重新安排按顺序测量具有相同的VPI的一组单元的长度。ATM单元顺序控制部分106的输出被临时存储在FIFO(3)。

在IP信息包的组成中，自IP路由器103传送的IP信息包数据被输入到IP首选项控制部分107用于识别IP信息包数据的首选项。在相同的首选项的相同的目的地的IP信息包数据以优先的顺序被集中、识别以及输出，将被临时存储在FIFO(4)中。应该注意到作为选项IP信息包是各自地单独构成的。

在信息包组成部分(1)的组成中，要交换信令的各个相关部分被增加每一各自的信号信息并且与自己的地址一起构成在消息头中。在消息头中，(消息头长度+数据长度)是组成在前沿端。然后组成每一信息包。在信令信息包中的消息头的首选项字段中，被加上最高的优先顺序的指示。另一方面，作为高层协议，加上STM信令的一标识符。另一方面，0_hex正常地使用作为消息头长度。此外，对于组成的消息头，执行对于消息头的CRC 16的算法运算，以将算法运算的结果添加在它的末端。跟随消息头，构成数据，即有效负荷。此外，作为选项，添加CRC 16或CRC 32的算法运算的结果。

在信息包组成部分(2)中，要交换话音信号的一目标单元被加到将与自己的地址一起组合在消息头中的各个话音数据字串中。在消息头中，(消息头长度+数据长度)是组成在前沿端。然后形成每个信息包。在STM信息包的消息头的首选项字段中，事实上优先级是高的，是显示的。作为高层协议，添加STM的标识符。另一方面，作为在正常情况中的消息头长度，使用了0_hex。另一方面，从远程站传输的信息包的接收情况的报警情况被设置在远程报警字段中，而线路条件的监视结果被设置在远程监视字段中。此外，对于组成的消息头，执行对于组成的消息头的CRC16算法运算。然后，算法运算的结果被加到消息头的末端。跟随消息头，构成数据，就是有效负荷。此外，作为选项，添加CRC 16或CRC 32的算法运算的结果。

在信息包组成部分(3)中，相同的VPI的每一单元的将被交换的目的地被增加每一组单元中，以便与自己的地址一起构成在消息头中。在消息头中，(消息头长度+数据长度)是构成在前沿端。然后，形成每个信息包。在ATM信息包的消息头的首选项字段中，首选项的顺序是按CBR然后UBR+的顺序增加的。作为高层协议，添加ATM的标识符。另一方面，作为在正常情况下的消息头长度，使用0_hex。另一方面，加上为将来使用保留的字段。此外，对于组成的消息头，对于组成的消息头执行CRC 16的算法运算。然后，算法操作的结果被加到消息头的末端。跟随消息头，组成数据，就是有效负荷。此外，作为选项，添加CRC 16或CRC 32的算法运算的结果。

在信息包组成部分(4)中，添加路径、通信种类和流量扩展信息作为对每一IP数据信息包的标记。在消息头中，(消息头长度+数据长度)是组成在前沿端。然后，形成每个信息包。在IP信息包的消息头的首选项字段中，加上确定的优先的顺序。作为高层协议，加上IP的标识符。另一方面，作为在正常情况下的消息头长度，使用0_hex。然后，算法运算的结果被加到消息头的末端。在消息头之后组成数据，即有效负荷。此外，作为选项，添加CRC 16或CRC 32的算法运算的结果。

另一方面，使用于WDM，作为选择增加OAM信息包产生部分。在OAM信息包产生部分中，在每一个125微秒产生具有信息包长度c_hex的信息包。信息包包括：用于自动保护交换的各个字节：K1、K2字节，命令线，数据通信信道DCC1、DCC2和DCC3，以及远程报警和通知远程站从远程站传送的OAM信息包的接收情况的远程监视等各个字节，然后CRC 16的算法运算的结果是加在消息头的末端。

此外，在填充字节产生部分111中，产生用于2字节长度填充的信息包。要被加到该信息包的码被添加一适当的偏移量到2_hex用于避免出现连续的“0”。换句话说，利用按照一规则取一预定偏移量，填充字节和保存表示信息包长度的信号的字段被转换成一完整的表现系统。

最后，在数据包多路复用部分110中，在信息包组成部分中，当OAM信息包被使用时利用在前沿端取OAM信息包组成的信息包和当未使用OAM信息包时在前沿端利用取STM信息包组成的信息包被多路复用。在这个时候，当在多路复用之后出现空的位置时，由于位同步只是由组合的信息包字串建立的，所以在空的位置区域中填入填充字节。应该注意到，由于填充字节是2字节，在最糟的情况下，将是125微秒的一参考的前沿信息包可以变动2字节。在信息包多路复用部分，多路复用输出是作为WDM的0信道路径或SONET/SDH的路径处理的。

接下来将讨论中继节点的操作。在中继节点210中，信息包同步是由消息头的CRC 16的算法运算和包括在数据和信息包中的填充字节的字节同步建立的。然后，通过检查包括在信息包的消息头中的目的地地址或标记字段，确定每一信息包的传送路径。然后，信息包被传递到输出路线。在这个时候，当STM信息包通过时，建立已经相同的能力的返回路径作为选择的路径。

接下来将讨论接收部分。在信息包多路分解部分301中，位同步和信息包同步(帧同步)是由每个信息包的消息头和填充字节建立的。信息包同步是通过消息头的CRC 16的检查结果判定的。如果消息头的CRC16的检查结果是0，作出判断该信息包同步建立。基于消息头长度，判断信息包的末端。随后，执行包括在下一个信息包的消息头中的CRC 16的检查。

另一方面，由具有独特的图案的同步电路校验填充字节图案，用于每2字节的检查同步。因此，建立信息包同步。当在信息包多路分解部分中建立信息包同步时，做出涉及在STM信令、STM、ATM或IP之间区别数据的在消息头中的高层协议。

另一方面，对于消息头长度做出参考以检查是否存在消息头的附加信息。那么，整个信息包是由信息包长度包括的，而且验证有效负荷部分的分界线。在STM信令信息包的情况下，信息包被传递到信息包分解部分(1)。在STM信息包情况下，信息包被传递到信息包分解部分(2)。在ATM信息包情况下，信息包被传递到信息包分解部分(3)。在IP信息包情况下，信息包被传递到信息包分解部分(4)。另一方面，在OAM信息包情况下，信息包被传递到OAM信息包检测部分308。

在信息包分解部分(1)中，STM的信令信息包被处理，有效负荷的CRC 16或CRC 32被计算以产生数据、时钟和原始内容。数据是由在那里消息头和有效负荷的CRC检查字节被除去的一部分构成的。为了取数据定时，时钟对数据是符合一对一基本原则的。在原始内容中，包括发送方的信息。

在信息包分解部分(2)中，STM的信令信息包被处理，有效负荷的CRC 16或CRC 32被计算以产生数据、时钟和原始内容。数据是由在那里消息头和有效负荷的CRC检查字节被除去的一部分构成的。为了取数据定时，时钟对数据是符合一对一基本原则的。在原始内容中，包括发送方的信息。

在信息包分解部分(3)中，ATM信息包被处理，有效负荷的CRC 16或CRC 32被计算以产生数据和时钟。数据是由在那里消息头和有效负荷的CRC检查字节被除去的一部分构成。为了取数据定时，时钟对数据是符合一对一基本原则。

在信息包分解部分(4)中，IP信息包被处理，有效负荷的CRC 16或CRC 32被计算以产生数据和时钟。数据是由在那里消息头和有效负荷的CRC检查字节被除去的一部分构成的。为了取数据定时，时钟对数据是符合一对一基本原则的。

接下来，在速度改变部分(1)中的，通过由PLL等平滑时钟再生发送方的原始信号。

在速度改变部分(2)中的，通过由PLL等平滑时钟再生发送方的原始信号。

在速度改变部分(3)中的，通过由PLL等平滑时钟再生发送方的原始信号。

在速度改变部分(4)中的，通过由PLL等平滑时钟再生发送方的原始信号。速度改变部分的基本的结构是利用缓冲存储器构成的。由信息包分解部分提取的数据按照由信息包分解部分302生成的时钟(以下称作写时钟)写在缓冲存储器40中。另一方面，写时钟被写在PLL 402中将被提取一平均频率。通过按照该时钟从缓冲存储器中读出数据，再生原始数据字串。

接下来将讨论消息头的CRC 16的算法运算。CRC 16的产生的多边形的表达式是X16+X12+X5+1。将是CRC算法运算目标的数据变成8×10＝80位。在这里，考虑80行×80列的一单位矩阵，x16乘每一并且从生成CRC操作中产生多边形的表达式。多边形的表达式中减去对得到一余数。这余数，换句话说，80行×16列的一矩阵的转置矩阵被采用，结果值表示成[P]。对这个转置矩阵，乘以构成目标的一列矢量[A]。在这个时候，在这个矩阵的产品的求和计算中，执行模(mod)2运算以得出CRC 16的算法运算结果。这值是添加作为消息头CRC 16。

在信息包同步电路211并且212中，对于前面的转置矩阵[P]，利用取16行×16列作为单位矩阵产生[PI]矩阵。对这个矩阵，乘以由消息头96码组成的一列矢量[B]。在这个时候，在矩阵乘积的求和运算中，执行模2运算。然后，当所有的结果变成0时，作出消息头被检测的判断，并且为由最大的有效16位指示的信息包长度进行计数。然后，以与下一个消息头相似的方式执行CRC运算。当未建立同步时，准备96位的存储器用于执行前面的运算，使每一个位转变到连续移位直到运算的结果变成0为止。当运算的结果变成0时，则搜索结束以进入同步保护模式。当消息头的CRC运算的结果变成0到一指定次数时，作出同步已被建立的判断。另一方面，即使当CRC操作继续，当指定次数中产生错误时，判断同步失败。在这里，在另外一个同步电路中填充字节执行2字节的匹配探测，以便协助进行同步的建立。

如在上面所阐明的，本发明包括以多路复用方式发送多个信息包，在每个信息包中的消息头包括：保存表示信息包长度的一信号的第一字段，保存表示在传送信息包中优先顺序的一信号的第二字段，保存通信类别的信号的第三字段，保存表示消息头长度的一信号的第四字段，保存基于通信类别的一控制信号的第五字段，以及保存表示消息头的CRC运算结果的一信号的第六字段，保存基于通信种类的信息信号的一有效负荷和表示有效负荷的CRC运算结果的一信号。

因此，通过利用在其中综合的帧结构，将填充字节插入物理层和和数据链接层，可以形成周期125微秒的帧，并且与其关联，可以建立物理相位的同步。此外，由于帧提供用于同步传输模式、异步传输模式和因特网协议的通用帧结构，在通用网络中可以用共同的方法同时地处理不同类型的信息。具体地说，在中继节点中，由于可以由数据包的消息头和填充字节建立位同步和信息包同步，使用共同的物理层/数字链接层集成转换器向指定路径输出同步传输模式、异步传输模式和因特网协议，以综合分开建立的同步传输模式网络、异步传输模式网络和因特网协议网络，它们可以被联合成为通用单一网络。

虽然根据本发明的实施例已经描述了本发明，对于本领域的熟练者来说应该认识到，对前面的实施例是可以做出各种改变和增加和删减的，但是并没有脱离本发明的实质和范围。因此，不应该理解本发明受上述实施例的限制，本发明应是包含在与所附的权利要求相对应的范围内的所有的可能的实施例。

Claims

1.一种传输方法，其中包括：

在单一网络中，以适合同步传输模式、异步传输模式和因特网协议的多路复用方式，通过在物理层和/或数据链路层中共用的帧发送多个信息包的步骤，在每个信息包中的消息头包括：保存表示信息包长度的一信号的第一字段，保存表示在传送信息包中优先顺序的一信号的第二字段，保存同步传输模式、异步传输模式和因特网协议各个通信类别的信号的第三字段，保存表示消息头长度的一信号的第四字段，保存基于通信类别的一控制信号的第五字段，以及保存表示消息头的CRC操作结果的一信号的第六字段，基于同步传输模式、异步传输模式和因特网协议的通信种类的一有效负荷保存信息信号和表示有效负荷的CRC操作结果的一信号，其中所述有效负荷具有最大长度和可变的长度；

当所述消息头是用于传送同步传输模式的信息包的信息头时，用保存表示目标单元地址的一信号的一字段、保存表示发送方地址的一信号的一字段、保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段、以及保存表示远程站的信号接收情况的一远程监视的一字段形成所述第五字段的步骤；

当所述消息头是用于异步传输模式信元的传输的信息包的消息头时，用保存表示目的地地址的一信号的一字段、保存表示发送方地址的一信号的一字段，以及保留给将来使用的一字段形成所述第五字段的步骤；

当所述消息头是利用标记技术用于按照IPv4或IPv6发送信息包的消息头时，用表示标记的一信号的一字段和保留给将来使用的一字段形成所述第五字段的步骤；

当所述消息头是利用网络中的地址按照IPv4或IPv6用于发送信息包的消息头时，用保存表示目标单元地址的一信号的一字段，以及保存路径信息和用于控制通信种类和流量扩展的一标识符的一字段形成所述第五字段的步骤；

其中所述消息头还包括通过对所述第六字段选择的可延长的字段；

所述多路复用的信息包更进一步可以包括：用于网络的维护和操作的管理的一OAM信息包，以及用于将多路复用信息包保持一周期的填充字节。

2.如权利要求1所述的传输方法，其特征在于所述OAM信息包包括：保存用于自动保护开关的一字节的一字段，保存命令线的一字段，保存数据通信信道的一字段，保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段，以及保存表示在远程站中的信号接收情况的一远程监视的一字段。

3.如权利要求1所述的传输方法，其特征在于可按照一规则采用一预定偏移量，将所述填充字节和保存表示信息包长度的信号的所述第一字段转换成一完整的表现系统，防止它们产生连续的“0”。

4.一种网络系统，其中包括：发送装置，其发送多路复用的多个信息包，每个信息包中的消息头包括：保存表示信息包长度的一信号的第一字段，保存表示传送信息包中优先顺序的一信号的第二字段，保存通信类别的信号的第三字段，保存表示消息头长度的一信号的第四字段，保存基于通信类别的一控制信号的第五字段，以及保存表示消息头的CRC操作结果的一信号的第六字段，基于通信种类的一有效负荷保存信息信号和表示有效负荷的CRC操作结果的一信号；

一中继节点，其基于目的地地址向一输出路径输出所述信息包，或者将一标记加到接收的来自所述发送装置的信息包中；以及

一接收装置，其分离自所述中继节点收到的所述信息包，并且在执行预定速度改变处理之后，输入到交换设备、异步传输模式交换机或网际协议路由器。

5.如权利要求4所述的网络系统，其特征在于所述通信类别是在同步传输模式、异步传输模式和因特网协议中的一种或者多种。

6.如权利要求4所述的网络系统，其特征在于所述有效负荷具有最大长度和可变的长度。

7.如权利要求5所述的网络系统，其特征在于所述第五字段包括：保存表示目标单元地址的一信号的一字段，保存表示发送方地址的一信号的一字段，保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段，以及保存表示远程站的信号接收情况的一远程监视的一字段，而且所述消息头形成用于发送同步传输模式信号的信息包的消息头。

8.如权利要求5所述的网络系统，其特征在于所述第五字段包括：保存表示目的地地址的一信号的一字段，保存表示发送方地址的一信号的一字段，以及保留给将来使用的一字段，所述消息头是用于异步传输模式信元的传输的信息包的消息头。

9.如权利要求5所述的网络系统，其特征在于所述第五字段包括：表示标记的一信号的一字段和保留给将来使用的一字段，所述消息头是利用标记技术用于按照IPv4或IPv6发送信息包的消息头。

10.如权利要求5所述的网络系统，其特征在于所述第五字段包括：保存表示目标单元地址的一信号的一字段，以及保存路径信息和用于控制通信种类和流量扩展的一标识符的一字段，而且所述消息头是利用网络中的地址按照IPv4或IPv6用于发送信息包的消息头。

11.如权利要求7所述的网络系统，其特征在于所述消息头还包括通过对所述第六字段选择的可延长的字段。

12.如权利要求5所述的网络系统，其特征在于所述多路复用的信息包更进一步包括：用于网络的维护和操作的管理的一OAM信息包，以及用于将多路复用信息包保持一周期的填充字节。

13.如权利要求12所述的网络系统，其特征在于所述OAM信息包包括：保存用于自动保护开关的一字节的一字段，保存命令线的一字段，保存数据通信信道的一字段，保存表示在远程站中的报警情况的一远程报警的一字段，以及保存表示在远程站中的信号接收情况的一远程监视的一字段。

14.如权利要求12所述的网络系统，其特征在于可按照一规则采用一预定偏移量，将所述填充字节和保存表示信息包长度的信号的所述第一字段转换成一完整的表现系统，防止它们产生连续的“0”。

15.如权利要求12所述的网络系统，其特征在于所述发送装置包括：

(a)一交换设备，其包括：数字用户传输装置，本地交换设备或汇接交换设备，处理从所述交换设备输出的同步传输模式信号的信号处理装置，识别所述同步传输模式信号的前沿位置的同步传输模式处理装置，

存储所述信号处理装置的输出的第一FIFO，存储所述同步传输模式处理装置的输出的第二FIFO，输入所述第一FIFO的输出的第一信息包构成装置，以及输入所述第二FIFO的输出的第二信息包构成装置；

(b)异步传输模式转换器，被输入从所述异步传输模式转换器输出的异步传输模式信元的异步传输模式信元顺序控制装置，存储所述异步传输模式信元顺序控制装置的输出的第三FIFO，以及输入所述第三FIFO的输出的第三信息包组成装置；

(c)因特网协议路由器，输入从所述因特网协议路由器输出的因特网协议信息包数据的因特网协议(IP)优先控制装置，存储所述因特网协议优先控制装置的输出的第四FIFO，以及输入所述第四FIFO的输出的第四信息包组成装置；以及

(d)信息包多路复用装置，其多路复用所述第一、第二、第三和第四信息包组成装置的输出，产生用于输出的预定填充字节的填充字节产生装置，以及产生用于输出的OAM信息包的OAM信息包产生装置。

16.如权利要求12所述的网络系统，其特征在于所述中继节点包括：信息包同步电路，其使用包括在每一输入路径的信息包中的消息头的CRC操作的结果建立信息包和填充字节的同步；物理层/数据链路层集成的交换机，其参照在信息包的消息头中的目的地地址或者标记确定每个信息包的输出路径；以及信息包帧形成装置，用于利用填充字节重新组成所述信息包的帧。

17.如权利要求16所述的网络系统，其特征在于所述信息包同步电路用X¹⁶+X¹²+X⁵+1作为在所述消息头的所述CRC操作中产生多边形的表达式。

18.如权利要求16所述的网络系统，其特征在于所述信息包同步电路利用填充字节建立同步。

19.如权利要求12所述的网络系统，其特征在于所述接收装置包括：

(a)分开收到的信息包的信息包多路分解装置和用于检测OAM信息包的OAM信息包检测装置；

(b)第一信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置输入的同步传输模式的信令信息包，用于产生并且输出数据、时钟和原始内容；第一速度改变装置，其根据收到的时钟在发送方产生原始的时钟，第二信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置以同步传输模式输入的信息包，用于产生和输出数据、时钟和原始的内容；第二速度改变装置，其根据接收的时钟在发送方产生原始的时钟；由数字用户传输装置、本地交换设备或汇接交换设备构成并且接收所述第一和第二速度改变装置的输出的交换设备；

(c)第三信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置输入的异步传输模式的信令信息包，用于产生并且输出数据、时钟和原始内容；第三速度改变装置，其根据收到的时钟在发送方产生原始的时钟，以及接收所述第三速度改变装置的输出的异步传输模式交换机；以及

(d)第四信息包分解装置，其处理从信息包多路分解装置输入的因特网协议的信令信息包，用于产生并且输出数据和时钟；第四速度改变装置，其根据收到的时钟在发送方产生原始的时钟；以及接收所述第四速度改变装置的输出的因特网协议路由器。

20.如权利要求19所述的网络系统，其特征在于

所述第一至第四速度改变装置中的每一个包括：存储从信息包分解装置输出的时钟的缓冲器存储器，以及锁相环路(PLL)，其在时钟被存储在缓冲存储器中之前提取所述时钟的平均频率，用于根据时钟的平均频率读出在缓冲存储器中存储的时钟。