CN1461546A - 包含实现各分区直接互联的控制交换接口的多业务交换机 - Google Patents

包含实现各分区直接互联的控制交换接口的多业务交换机 Download PDF

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Abstract

一种包括多个交换机分区的分区交换机，其中至少一些分区包括一个或多个物理端口，其中所述分区交换机包括用于在第一分区上的第一物理端口和第二分区上的第二物理端口之间建立数据通信所用连接的装置；其中所述连接完全在交换机内部实现。物理端口之间的通信是借助于通过交换机的一系列连续虚连接建立的。分区交换机还包括用于在第一物理端口监测要经由物理连接发送到第二物理端口的数据输入并且产生有关与用于建立物理连接的一个或多个虚端口相联系的等效数据业务量的统计数据。

Description

包含实现各分区直接互联的控制交换接口的多业务交换机
本发明一般来讲涉及通信系统领域，具体来讲涉及分区交换机领域。
当前，多业务交换论坛(MSF)正在开发控制交换接口(CSI)以定义交换控制器与交换机之间的接口。
CSI可以实现交换分区。分区交换机一个被分成多个较小的独立控制的分区或“小交换机”，以供不同的业务或不同的运营商使用。例如，分区交换机可在IP交换网络、ATM网络和帧中继网络之间分割。交换机还可被划分，使得同一交换机的不同部分可供不同运营商使用：一个运营商或网络设备提供商拥有交换机，将交换机的各部分转租给其它运营商。
当前交换机分区的概念不能实现各分区的直接互连。虽然这可能对于以业务为基础划分的交换机不重要，但是可能是在多个运营商之间分区以提供这些运营商之间互连的交换机所必需的。
一种连接交换机的各分区的常规方式是通过物理链路，这是由外部连接到交换机的电缆构成的。这种方式昂贵、不灵活并且增加了不必要的成本和传输延迟。
本发明提供一种包括多个交换机分区的分区交换机，其中所述分区交换机包括用于建立第一分区和第二分区之间联系的联系装置；其中所述装置包括在第一和第二分区其中每一个中的用于在其间建立通信的虚端口。
根据本发明的最佳实施例，联系装置包括用于通过交换机在第一和第二物理端口之间建立一系列连续的虚连接、以便在其间建立数据通信通道的装置。
本发明还提供一种用于在分区交换机上的多个交换机分区之间建立联系的方法，所述方法包括在第一和第二分区中的每一个中设置一个或多个虚端口、以便建立其间通信的步骤。
本发明还提供一种用于在分区交换机内建立通道、用于在所述分区交换机上的第一分区上的第一物理端口与第二分区上的第二物理端口之间的数据通信；其中所述分区交换机包括多个交换机分区，其中至少一些分区包括一个或多个物理端口；所述方法包括在第一分区中设置第一虚端口和在第二分区中设置第二虚端口、以便在其间建立通信的步骤。
现参照附图通过举例来说明本发明的各个实施例，图中：
图1表示分区交换机的常规管理组织；
图2表示常规的分区交换机；
图3表示根据本发明的分区交换机。
图1说明交换控制器、分区功能和物理交换机之间的关系。可以有多个交换控制器，每个交换控制器用于一个分区。交换控制器是在交换机分区上运行运营商的业务的应用。交换机分区功能(SPF)将用于各分区的各交换控制器发出的交换机请求映射到实际交换机上。分区是通过交换管理接口(SMI)来建立的。各交换控制器与SPF之间的接口(SCI)和SPF与交换机之间的接口完全一样，所以在无分区系统中可以省略SPF。
图2表示物理交换机‘P’，它被分成多个分区或‘小交换机’X、Y和Z。物理交换机‘P’具有多个常规物理端口A、X1、Y1、Y2、Z1和B，端口A在分区‘X’中，端口B在分区‘Z’中。
图2还更清楚地说明了常规交换机存在的问题。例如，为了采用常规的外部连接来连接A和B，需要：
从端口A通过分区X到端口X1的物理内部交换机连接；
从端口X1到端口Y1的物理外部链路；
从端口Y1通过分区Y到端口Y2的物理内部交换机连接；
从端口Y2到端口Z1的物理外部链路；
从端口Z1通过分区Z到端口B的物理内部交换机连接。
图3表示根据本发明的第一实施例的物理交换机‘P’，其中交换机P上的端口A和B之间的连接可以不通过外部连接X1-Y1和Y2-Z1来实现。根据本发明，如图3所示，这种连接是在通过交换机分区X、Y和Z建立的多个连续虚连接的基础上建立的。虚连接是交换机上的一种连接，其中的一个或两个端点是虚端口，例如图3中从D到E的连接。控制各个交换机分区的这些应用不需要知道一些连接是物理的而一些是虚拟的。每个应用或交换控制器在物理端口和/或虚端口之间进行自己的连接，而不必知道存在虚端口。
虚端口是交换机分区上的一种端口，它不具有用于传送数据的物理实现，但是通常是在SPF中实现的纯软件功能。每个虚端口映射到位于一个(或多个)其它分区上的一个(或多个)其它虚端口，即，在SPF的控制下借助于虚端口在两个交换机分区之间建立联系。
最好是以这种方式互联在物理交换机内的各分区：只要涉及到交换控制器，每一个通过物理端口控制着独立的物理交换机(即通信网络的独立节点)，即使通过在其控制下的分区的通路的一(或两)端可能是在虚端口上，该端口映射到另一分区上的另一虚端口。
当将连接发信号到一个节点(分区)的交换控制器时，交换控制器将连接按路由传到网络中的另一节点(在这种情况下这刚好是在同一物理交换机上的另一分区上)，它选择端口来发送连接到网络中的下一节点，并发送关于该连接的信号到下一节点。下一节点拾取该连接并且穿过该节点本身为其选择路由等等，采用任何电信或面向连接的数据网的标准信今。当这两个节点实际由同一物理交换机上的两个分区构成时，相关交换控制器之间的信令可以常规方式采用SS7来实现，但是现在指的是虚端口，它在两个分区之间映射，就象它们是常规的物理端口一样。但是，数据通信是在实际传送数据的实际物理端口之间进行的。
当在交换机分区上的物理端口接收到消息时，该分区的交换控制器将利用SPF通过在其控制下的分区建立从该物理端口到某一物理端口或虚端口(但并不知道它是虚端口)的连接。这种过程在其它交换机分区中继续，直至到达所需的第二物理端口，使得在两个物理端口之间已经建立通过物理交换机的一系列连续的虚连接。一旦从输入物理端口A到目的物理端口B建立了一系列虚连接，交换机分区功能(SPF)就通过交换机直接从输入物理端口到目的物理端口建立“真”数据链路。
当在一个交换机分区上的虚端口及其在另一交换机分区上的映射虚端口上，利用同一电路从不同的物理端口进行两个连接时，与这些连接相关的数据被放在一起并当作一个连接来处理。
例如参照图3的情况，从分区X上的物理端口A到分区Z上的物理端口B为连接选择路由。在分区X和Z之间没有直接连接，但是这两个分区都与分区Y互连。在图3所示的例子中，建立从物理端口A到物理端口B的虚连接所需的步骤如下：
分区X的交换控制器检测到呼入。在分区X的交换控制器的命令下，请求SPF建立从物理端口A通过分区X到虚端口C的虚连接；
SPF将虚端口C映射到相联系的虚端口D，并在该连接仅具有一个物理端口时等待；
X的交换控制器(例如经由SS7链路)发送信号到相邻分区Y的交换控制器以接受该呼叫；
在分区Y的交换控制器的命令下，请求SPF建立从虚端口D通过分区Y到虚端口E的虚连接；
Y的交换控制器(例如经由SS7链路)发送信号到相邻分区Z的交换控制器以接受呼叫；
SPF将虚端口E映射到相联系的虚端口F，用于该连接的数据现在将物理端口A链接到虚端口E(通过C和D)。在连接仍仅有一个物理端口时，SPF等待；
在分区Z的交换控制器的命令下，请求SPF从虚端口F到物理端口B通过分区Z建立虚连接；
SPF现在具有从A到B(通过C、D、E和F)的一系列连续虚连接，其中A和B都是物理端口。然后SPF在物理交换机P上通过连接请求建立端口A和B之间的实际连接。
交换控制器不需要知道物理端口之间的物理连接，因为这是由SPF建立和控制的。交换控制器仅与它们自己的交换分区内的(虚)连接有关。
在上述实例中，交换分区X上的虚端口C可能是在该分区上的编号端口17，而相联系的虚端口D可能是交换机分区Y上的编号端口5。
当一个应用清除一个连接时，SPF去掉该交换机上的物理连接。在所述实例中，它会去掉实际连接A到B。有关该连接的其它数据被保留，包括所有沿着该通路的映射。这使应用可以改变连接，例如以便转移连接或将它按其它路由发送。
实际连接存在的原则如下：
·如果从一个物理端口到另一个物理端口有完全的映射，则应
  当建立连接。
·如果在一个或多个分区中映射是不完全的，则在该交换机上
  不应当建立连接。
对于连接的每个独立分支，以同样的方式处理“点到多点”和“多点到点”连接。如果分支是完全的，则在交换机上建立它，如果不完全，则不建立。
由第一运营商(例如借助于交换控制器)控制的交换机分区中的虚端口映射到不同运营商控制的交换机分区中的虚端口的情况可能需要进行管制，产生统计数据，并且具有通常与物理端口相联系的其它管理特征。根据本发明的另一实施例，这些问题可以如下解决。
物理端口可设置成传送与不同信道/电路相关的数据业务。物理端口中的现有计数器可用来提供关于与特定虚连接相联系的所有数据或者与该虚连接相联系的数据的一部分(例如一个信道)的信息。
根据另一最佳实施例，SPF可用来收集关于通过该物理端口的业务的数据，然后产生交换机内关于该虚端口的必要统计数据。这可以不影响物理端口而完成。现在介绍将这种物理端口测量结果转换成虚端口统计数据。
采用前面的例子，如图3所示，可以在物理端口A和/或B管制和统计连接：任何需要在虚端口评估的连接的使用特性必须在相关的物理端口测量。如果需要各个连接的业务量测量结果，例如到达上述分区Y上的端口D的业务量，则SPF要确保在端口A统计必要的数据。然后，当请求或产生端口D的业务量计数时，使用关于到达A的业务量的计数。在更完善的实例中，系统需要在端口D的总计业务量计数，然后所有通过D的呼叫将在源处(即在相应的物理端口)计数，然后SPF把关于那些连接中的每一连接的计数相加，从而产生总计数。
每个虚端口可与一个以上的虚连接相联系，每个虚连接始发于不同的物理端口。关于从一个分区发送到另一个分区的业务量的总测量结果由SPF提供，它对使用该虚端口的各个连接的相关物理端口的计数进行总计。
当在交换控制器应用中进行连接接受检验(CAC)(即确保交换机具有足够容量来传送指定的数据量的检验)时，可以应用虚端口的有效带宽限定，所述系统依赖对一个或多个物理输入端口的管制。
控制不同分区的应用之间的常规信令不受以下情况的影响：它们在同一交换机上并且不必要改变。应用表现得如同它们在独立节点上并且它们之间的信号与它们作为独立节点时是完全相同的方式。在网络信令协议的最低层，在交换控制器应用之间(如在SS7信令的MTP层2或3)可能存在捷径，尽管这些不是本质的。
交换机分区上的虚端口将需要以不同于物理端口的方式建立。各分区的交换控制器将虚端口视为常规的物理端口，但是SPF将被配置成具有相联系的虚端口之间的映射的详情。SPF在SMI的控制下，处理虚端口和虚连接的所有方面。应用和物理交换机都不需要知道虚端口的存在。
术语
GSMP 通用交换管理协议—由IETF产生(参考IETF RFC1953、1987、2297)。
MSF 多业务交换论坛
MTP (SS7的)消息传输部分
SCI 交换控制接口—用于交换机与控制器之间接口的MSF术语。GSMP版本3是所选的协议。MSF支持两种使用SCI的接口：一种在控制器和交换机分区功能之间，一种在交换机分区功能和交换机之间。
SMI 交换管理接口—用于控制交换机分区的管理接口的MSF术语。这由MSF分成多种特殊情况，但是这里将术语SMI用于交换机的通用管理，与它表示系统的哪一特定部分无关。
SPF 交换机分区功能。
SS7 7号信今系统(见ITU-T规范Q.700到Q.849中定义)

Claims (14)

1.一种包括多个交换机分区的分区交换机，其中所述分区交换机包括用于建立第一分区和第二分区之间联系的联系装置；其中所述装置包括在所述第一和第二分区其中每一个中的用于在其间建立通信的虚端口。
2.如权利要求1所述的分区交换机，其特征在于，所述联系装置包括通过所述第一分区和所述第二分区的一系列连续的虚连接。
3.如权利要求1和2中任一项所述的分区交换机，其特征在于，所述第一和第二分区各包括一个或多个物理端口，其中所述联系装置包括用于在所述第一分区上的第一物理端口与所述第二分区上的第二物理端口之间建立数据通信所用的连接的连接装置；其中所述连接是完全在所述交换机内部实现的。
4.如权利要求1和2中任一项所述的分区交换机，其特征在于，所述第一和第二分区各包括一个或多个物理端口，其中所述联系装置包括用于在所述第一分区上的第一物理端口和所述第二分区上的第二物理端口之间建立数据通信所用的连接的连接装置；其中所述第一和第二物理端口之间的连接上的数据仅流经所述交换机。
5.如权利要求3和4中任一项所述的分区交换机，其特征在于，所述连接装置包括所述虚端口。
6.如从属于权利要求2的权利要求3到5中任一项所述的分区交换机，其特征在于，所述连接装置包括所述虚连接。
7.如任一上述权利要求所述的分区交换机，其特征在于，所述联系装置包括用于在所述第一和所述第二物理端口之间通过所述交换机建立一系列连续的虚连接、以便在其间建立数据通信所用通道的装置。
8.如从属于权利要求2的任一上述权利要求所述的分区交换机，其特征在于，所述一系列连续虚连接包括在一个或多个其它分区中的每个分区中的虚连接。
9.如权利要求3到8中任一项所述的分区交换机，其特征在于包括一种装置，该装置在所述第一物理端口监测要经由所述物理连接传送到所述第二物理端口的数据输入并且产生有关与用于建立所述物理连接的所述一个或多个虚端口相联系的等效数据业务量的统计数据。
10.一种用于在分区交换机上的多个交换机分区之间建立联系的方法，所述方法包括在第一和第二分区中的每个分区中设置一个或多个虚端口、以便建立其间通信的步骤。
11.一种用于在分区交换机内建立通道以用于在所述分区交换机上的第一分区上的第一物理端口与第二分区上的第二物理端口之间的数据通信的方法；其中所述分区交换机包括多个交换机分区，其中至少一些分区包括一个或多个物理端口；所述方法包括设置在所述第一分区中的第一虚端口和所述第二分区中的第二虚端口、以便在其间建立通信的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于包括以下步骤：在所述第一物理端口和所述第一虚端口之间建立所述第一交换机分区中的第一虚连接；在所述第二虚端口和所述第二物理端口之间建立所述第二交换机分区中的第二虚连接；以及在必要时在其它交换机分区上的虚端口之间建立其它这种虚连接，以便提供从所述第一物理端口到所述第二物理端口的一系列连续的虚连接。
13.如权利要求11和12中任一项所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：在所述第一物理端口监测要经由所述交换机传送到所述第二物理端口的数据输入并且产生有关与用于建立所述物理连接的一个或多个所述虚端口相联系的等效数据业务量的统计数据。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一物理端口支持多个信道，每个信道用于承载不同的数据业务；所述方法包括监测与所述物理连接相联系的特定信道中的业务的步骤。
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