CN1761176B - 一种在虚级联恢复过程实现无损添加删除的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在虚级联恢复过程中实现无损添加删除的方法，主要方案是自动检测系统相同类型成员之间存在的最大延时，并根据该检测结果，自动调整RAM读写地址之间的距离；检测写入方向配置变化的边界位置，并在读出方向设立“非读段”。通过本发明提出的动态设置存储设备读写地址之间的距离，并在读出方向设立“非读段”的方法，能够保证添加存在延时的成员或在临时删除后恢复存在延时的成员时不丢失数据，并且把模块处理所造成的延时控制在最小范围。

Description

一种在虚级联恢复过程实现无损添加删除的方法

技术领域

本发明涉及数字传输领域，具体地说，涉及SDH(Synchronous digitalhierarchy，即同步数字体系)系统中虚级联恢复的方法。

背景技术

在SDH系统中，为了灵活组网以及提高带宽利用效率，常常以虚级联的方式传递数据。虚级联技术的原理是允许任意多个小的容器级联起来并组装成为一个比较大的容器来传输数据业务。这种技术可以级联VC-11、VC-12，VC-3、VC-4等不同速率的容器，允许非常小颗粒的带宽调节、提供比相邻级联更精确的带宽。此外，由于虚级联的业务在网络中是被看成为多个独立的容器(即非级联的容器)，所以可以通过传统的、不支持级联的SDH/SONET网络传输，只要终端设备具有虚级联功能即可。虚级联最大的优势在于从此SDH网络可以提供合适大小的通道给数据业务，避免了带宽的浪费。由于构成VCG(Virtual ConcatenationGroup，即虚级联组)的成员所走的路径不同，造成不同支路有不同的延时，为了得到正确的数据，下游的接收芯片必须将接收到的支路按照原有的规律对齐，该过程即为“虚级联恢复”。

LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)是ITU-TG.7042行业标准中提出的一种基于虚级联的可以动态改变传送网中VCG带宽的协议。它允许无损伤地调整传输网中虚级联信号的链路容量，LCAS能够实现在现有带宽的基础上动态地增减带宽容量，满足虚级联业务的变化要求。

对于高阶(VC-4，VC-3)虚级联和低阶(VC-12)虚级联，LCAS分别利用了VC-4/VC-3通道开销的H4字节和VC-12通道开销的K4字节传送控制帧。控制帧中包括源到宿和宿到源两个方向的用于特定功能的信息，通过控制帧LCAS可以实现源和宿VCG带宽的变化同步。

LCAS协议规定了动态增加VCG成员、动态减少VCG成员和成员失效后的VCG动态调整等操作的规范。所谓“无损添加删除”是指按照LCAS协议规定，在运行过程中，可以对VCG的成员进行添加或删除，要求在这个过程不丢失数据；还要求系统自动删除故障成员，待故障去除后，系统自动恢复该成员，此过程称为“临时删除”，对于因为“断纤”或者“告警”等原因导致的“临时删除”虚级联组成员时，删除故障成员的过程允许丢失数据，但在删除该成员后不能再丢失数据。

虚级联恢复是实现无损添加删除的关键步骤。要避免添加删除过程丢失或多收数据，必须对延时补偿和重排过程做特别处理。

实现虚级联恢复的方法一般是将存在时延的数据缓存于内部或外部RAM(Random Access Memory随机存取存储器)中，再按照对齐的规律将数据读出。对外部RAM读写地址的控制是虚级联恢复过程的关键问题。目前的处理方法通常让读地址和VCG最大或最小写地址之间保持固定的距离，这就带来一个问题：如果这个固定的距离保持过小，在添加有延时的成员时，可能丢失数据或导致数据长期错误；如果这个固定的距离保持过大，则又会导致这部分处理所需时延过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是现有技术中添加带延时的成员时可能丢失数据或导致数据长期失效，或导致的处理时延过大的缺点，提出一种在虚级联恢复过程中实现无损添加删除的方法。

本发明的核心思想是：自动检测系统相同类型成员之间存在的最大延时，并根据该检测结果，自动调整RAM读写地址之间的距离；检测写入方向配置变化的边界位置，并在读出方向设立“非读段”。

一种在虚级联恢复过程中实现无损添加删除的方法，包括下列步骤：

第一步、将存储空间按照虚级联成员的最多个数划分成多个存储块，每个成员对应其中一个存储块，该成员的读写操作仅在所对应的存储块进行；

第二步、各个成员独立生成各自的RAM写地址；

第三步、比较非故障状态成员的写地址，得到系统相同类型成员之间的最大延时；

第四步、按照SDH标准结构生成读出方向时序，同一个虚级联组所有成员的读出时序相同，并设立正负调整机会位置；在读出方向的净荷指示下，增加读地址，保持同一个虚级联组所有成员的读地址相同；

第五步、设定RAM存储块的读写地址距离的限值，相同类型的成员设定相同的限值，该限值大于第三步中得到的成员之间的最大延时；

第六步、在读方向的调整机会位置调整读使能，将同类型成员的最大读写地址距离保持在第五步中设定的值；

第七步、在添加、删除、临时删除或临时删除后恢复过程中，将同类型成员的最大读写地址距离保持在第五步中设定的值，并作以下处理：

(1)、实时检测系统是否出现添加、删除、临时删除或临时删除后恢复过程；

(2)、如果有上述过程中任何一个发生，则记录配置发生变化时刻的写地址，作为“边界位置”；

(3)、当读地址到达所述“边界位置”时，在读出方向设立“非读段”；

(4)、在“非读段”更新读出方向成员的配置信息；

(5)、在“非读段”之后，在第四步生成的读出方向调整机会位置调整读使能，加快读出速度，使同类型成员的最大读写地址距离保持在第五步中设定的值。

上述第二步中各成员生成写地址的方法包括以下步骤：

2.1根据成员所分配的存储空间大小，生成成员的“头标记”，作为对齐成员的标记；

2.2在成员的“头标记”到来时，复位写地址；

2.3在成员的净荷指示下增加写地址。

上述第三步中得到最大延时的方法为：根据每个成员所分配的存储空间大小，动态比较所有非故障状态成员的写地址，得到最小写地址和最大写地址；计算最小写地址和最大写地址的差值，得到相同类型成员之间的最大延时。

通过本发明提出的动态设置存储设备读写地址之间的距离，并在读出方向设立“非读段”的方法，能够保证添加存在延时的成员或在临时删除后恢复存在延时的成员时不丢失数据，并且把模块处理所造成的延时控制在最小范围。

附图说明

图1是本发明中虚级联恢复的原理框图；

图2是读写方向控制流的原理框图；

图3是存在延时的成员的读写地址关系示意图；

图4是读出方向的“非读段”时序示意图；

图5读方向帧结构和调整位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明所述方法进行进一步详细说明。

图1是本发明中虚级联恢复的原理框图。如图1所示，存储设备是用于缓存数据的内部或外部RAM。写进RAM的数据是待恢复的数据，从RAM读出的数据是恢复后的数据。

写入方向生成模块主要生成RAM的写地址，读出方向生成模块生成RAM的读地址，这两个地址同时还要送到读写地址比较模块进行比较，比较结果送到读出方向生成模块，调整读地址增加的速度，达到读写地址速率一致的目的。

图2是读写方向控制流的原理框图。如图2所示，写入方向生成模块包括头标记生成、写地址生成、写地址比较、延时检测、读写地址距离设定以及配置监测、边界设定等子模块。写地址(指某个成员在存储块内的地址)在该成员的“头标记”到来时复位到0。“头标记”根据存储块的大小和成员的类型确定，是将成员对齐的标志。“头标记”一般用SDH体系携带的信息产生，如开销V5/J1的位置指示以及携带在开销H4/K4中的MFI等。同类型的成员用相同机制产生“头标记”，但必须使用自身携带的信息。

图3是存在延时的成员的读写地址关系示意图。如图3所示，图中方框表示存储设备的存储划分，每一个长方形表示分配给一个成员的存储空间，用于存储该成员的数据，成员有独立的读写地址用于控制所属存储块的读写。

成员的写地址在0-M的范围内循环变化，其中M标示该类型成员的最大写地址。图3中的阴影部分表示在一轮读写过程中已经写了新内容的存储空间，阴影和非阴影的交界处就是当前写地址，由于成员之间的延时的存在，导致成员的写地址各不相同。

相同类型成员的写地址按照如下原则进行比较：数值较大的写地址和数值较小的写地址之间的距离如果小于该成员所分配的存储空间的一半，那么数值较大的写地址就是较大的写地址；反之，如果两者之间的差值大于该成员所分配的存储空间的一半，那么数值较小的写地址就是较大的写地址。将相同类型的所有成员逐一比较，得到最大写地址和最小写地址，这两个地址的差值就是图3中所示的“最大延时”，由于读写地址的增加过程中，这个数值可能发生变化，所以需要动态检测这个数值。设定“读写距离限值”＝“最大延时”+N，其中N是预留阈值，根据成员类型有所不同，一般在10左右。同一个VCG的所有成员采用相同的读地址。

实时检测VCG成员的配置是否发生变化，一旦有添加、删除、临时删除或临时删除后恢复发生，立即记录当前的写地址，把这个写地址作为此次变化的“边界位置”，以上两个过程分别在“配置检测”和“边界设定”两个子模块完成。

读出方向模块包括时序生成、速率调整、非读段设定和读地址生成等子模块。时序生成模块按照SDH的结构生成净荷指示，时隙编号等相关指示。读地址在净荷指示下增加。为了保证同一个VCG的所有成员有相同的读地址，需要设定同一个VCG的成员的读出时序相同。等读地址增加到写入方向生成的“边界位置”的数值时，在读使能设立“非读段”。

图4是读出方向的“非读段”时序示意图，图4中的“read_en_t”是读使能的初始值，根据读方向时序产生。读地址“rdaddr”的值“a”表示发生变化的时刻所记录的写地址。“read_en”是设立了“非读段”之后的读使能。可见，在“非读段”读地址保持“a”不增加。图中所示的“非读段”只是示意的长度，具体长度应该根据系统所需作的计算来确定，本发明介绍并不受此图例限制。

由于读地址在“非读段”保持不变，这个过程结束后，读写地址之间的距离必然增加；另外，由于运行过程中读写方向的速率可能不一致，导致读写地址的距离发生变化，为了保持同类型成员的最大读写地址距离在上述设定的“读写距离限值”，需要在读出方向设立“调整机会位置”。设立的方法可以参照SDH体系的指针调整方法，以图5为例，图中V3/H3，V3a1/H3a1等位置表示调整机会位置。在正常情况下，V3/H3对应非净荷区间，V3a1/H3a1对应净荷区间。如果读地址和写地址的距离小于设定的“读写距离限值”，需要减慢读出方向速率，则把V3a1/H3a1设定为非净荷区间；如果读地址和写地址的距离大于设定的“读写距离限值”，需要加快读出方向速率，则把V3/H3设定为净荷区间。本发明设定的调整机会位置并不限定于图5中示出的位置，只要能保证相同类型的成员的调整机会位置相同即可。

Claims (6)

1.一种在虚级联恢复过程中实现无损添加删除的方法，其特征在于包括下列步骤：

第一步、将存储空间按照虚级联成员的最多个数划分成多个存储块，每个成员对应其中一个存储块，该成员的读写操作仅在所对应的存储块进行；

第二步、各个成员独立生成各自的RAM写地址；

第三步、比较非故障状态成员的写地址，得到系统相同类型成员之间的最大延时；

第四步、按照SDH标准结构生成读出方向时序，同一个虚级联组所有成员的读出时序相同，并设立正负调整机会位置；在读出方向的净荷指示下，增加读地址，保持同一个虚级联组所有成员的读地址相同；

第五步、设定RAM存储块的读写地址距离的限值，相同类型的成员设定相同的限值，该限值大于第三步中得到的成员之间的最大延时；

第六步、在读方向的调整机会位置调整读使能，将同类型成员的最大读写地址距离保持在第五步中设定的值；

第七步、在添加、删除、临时删除或临时删除后恢复过程中，将同类型成员的最大读写地址距离保持在第五步中设定的值，并作以下处理：

(1)、实时检测系统是否出现添加、删除、临时删除或临时删除后恢复过程；

(2)、如果有上述过程中任何一个发生，则记录配置发生变化时刻的写地址，作为“边界位置”；

(3)、当读地址到达所述“边界位置”时，在读出方向设立“非读段”；

(4)、在“非读段”更新读出方向成员的配置信息；

(5)、在“非读段”之后，在第四步生成的读出方向调整机会位置调整读使能，加快读出速度，使同类型成员的最大读写地址距离保持在第五步中设定的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二步中各成员生成写地址的方法包括以下步骤：

2.1根据成员所分配的存储空间大小，生成成员的“头标记”，作为对齐成员的标记；

2.2在成员的“头标记”到来时，复位写地址；

2.3在成员的净荷指示下增加写地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述“头标记”使用SDH体系携带的信息产生。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述SDH体系携带的信息为开销V5/J1的位置指示或携带在开销H4/K4中的MFI。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第三步中得到最大延时的方法为：根据每个成员所分配的存储空间大小，动态比较所有非故障状态成员的写地址，得到最小写地址和最大写地址；计算最小写地址和最大写地址的差值，得到相同类型成员之间的最大延时。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述比较方法为：数值较大的写地址和数值较小的写地址之间的距离如果小于该成员所分配的存储空间的一半，则数值较大的写地址为较大的写地址；反之，如果两者之间的差值大于等于该成员所分配的存储空间的一半，则数值较小的写地址为较大的写地址；将相同类型的所有成员逐一比较，得到最大写地址和最小写地址。

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