CN1925407B - 接入多路复用器 - Google Patents

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Abstract

在对网际协议分组进行多路复用的接入多路复用器中，网际协议分组在接入多路复用器的每一侧被封装，其中网际协议分组将在网络设备和用户设备之间进行。通过向接入多路复用器提供用于通过与方向有关的路由对网际协议分组进行路由选择的网际协议路由器，接入多路复用器对网际协议层上使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的路由选择协议变得透明。在网络设备和接入多路复用器之间，以太网分组通过虚拟局域网连接相交换，在用户设备和接入多路复用器之间，异步传输模式分组通过永久虚拟连接相交换。接入多路复用器是数字用户线接入多路复用器，网络设备包含边界路由器，用户设备包含客户端设备。

Description

接入多路复用器
技术领域
本发明涉及一种接入多路复用器，该接入多路复用器用于对将在网络设备和用户设备间进行交换的网际协议分组进行多路复用，所述网际协议分组被封装，在网络设备和接入多路复用器之间，第一分组中包含第一封装，在用户设备和接入多路复用器之间，第二分组中包含第二封装。
背景技术
现有技术的接入多路复用器是普遍公知的。这种接入多路复用器使网络设备和用户设备相互连接，并允许网际协议分组在网络设备和用户设备之间进行双向交换。在例如从网络设备到用户设备的第一方向上，在网络设备中网际协议分组通过第一封装被封装，在接入多路复用器的网络侧，网际协议分组被解封，在接入多路复用器的用户侧，网际协议分组通过第二封装被封装，并且网际协议分组在用户设备中被解封。在例如从用户设备到网络设备的第二方向上，在用户设备中网际协议分组通过第二封装被封装，在接入多路复用器的用户侧，网际协议分组被解封，在接入多路复用器的网络侧，网际协议分组通过第一封装被封装，并且网际协议分组在网络设备中被解封。
公知的接入多路复用器存在缺点，尤其因为它不允许使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的路由选择协议在网络设备和用户设备之间透明运行。相反，在现有技术里，接入多路复用器终止了这样的路由选择协议，并导致了路由选择协议在接入多路复用器中被分别终止和实例化的情形。第一种情况存在于网络设备和接入多路复用器之间，其中路由选择协议终止，第二种情况存在于接入多路复用器和客户设备之间。这种路由选择协议的例子是路由信息协议和开放最短路径优先协议。
发明内容
特别地，本发明的目的是提供一种如上定义的能以更先进的方式处理路由选择协议的接入多路复用器，该路由选择协议使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址。
根据本发明的接入多路复用器特征在于，该接入多路复用器包含用于通过与方向相关的路由对网际协议分组进行路由选择的网际协议路由器。
通过把网际协议路由器引进接入多路复用器，接入多路复用器在网际协议层对路由选择协议变得透明，其中，所述网际协议路由器至少有两个可用路由，每个方向一个，所述网际协议层上的路由选择协议使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址。在第一方向上使用第一路由，在第二方向上使用第二路由。
特别地，根据本发明的接入多路复用器的其它优点在于它能以先进的方式处理单播业务以及多播业务和广播业务。网际协议目的地址把业务定义为单播业务、多播业务或广播业务。
现有技术的接入多路复用器不能以双向方式转发带有指定多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组，因为它们只使用与方向无关的路由。特别地，现有技术的接入多路复用器只有一个缺省路由可用。所以，它们不能以这些地址应当被处理的方式来处理带有给定多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组。
应该注意，US 6,778,540公开了一种设备，用于在没有网际协议处理的情况下，从网络适配器向路由器分区转发数据。如US 6,778,540中4列8-14行所公开的，这个设备只有一个缺省路由可用。这一个缺省路由是与方向无关的并用于各个方向。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，与方向相关的路由至少包含两个缺省路由，用于将包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组从接入多路复用器的网络接口路由选择至接入多路复用器的用户接口，并且将包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组从接入多路复用器的用户接口路由选择至接入多路复用器的网络接口。
特别是对基于缺省路由和包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组的情形，本发明解决了上述指出的问题。然而，对于缺省路由之外的别的路由，和包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址之外的别的网际协议目的地址来说，本发明也是有利的。
根据本发明的接入多路复用器的实施例特征在于，第一分组是具有第一封装的以太网分组，所述第一封装为以太网封装，第二分组是具有第二封装的异步传输模式分组，所述第二封装是异步传输模式封装。不排除其它相互不同或相互等同的封装。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，该接入多路复用器是数字用户线接入多路复用器，并且网络设备包含边界路由器，用户设备包含客户端设备。不排除其它类型的多路复用器和设备。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，该接入多路复用器包含通过虚拟局域网连接耦合到网络设备的网络耦合，以及通过永久虚拟连接耦合到用户设备的用户耦合。这些连接结合以太网封装和异步传输模式封装使用是有利的。不排除其它类型的连接。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，第一方向从网络耦合流向用户耦合，第二方向从用户耦合流向网络耦合，第一路由从用户耦合流向用户设备，第二路径从网络耦合流向网络设备。换句话说，在网络设备和用户设备之间的每次通信，第一(缺省)路由在第一方向上使用，第二(缺省)路由在第二方向上使用。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，该接入多路复用器包含耦合到网络耦合的网络解封器以及耦合到用户耦合的用户封装器，所述网络解封器用于对输入的第一分组进行解封，解封的第一分组是第一网际协议分组，所述用户封装器用于封装第一网际协议分组，封装的第一网际协议分组是输出的第二分组。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，该接入多路复用器包含耦合到用户耦合的用户解封器以及耦合到网络耦合的网络封装器，所述用户解封器用于对输入的第二分组进行解封，解封的第二分组是第二网际协议分组，所述网络封装器用于封装第二网际协议分组，封装的第二网际协议分组是输出的第一分组。
根据本发明的接入多路复用器的实施例的特征在于，虚拟局域网连接和永久虚拟连接定义了封装和解封。
本发明还涉及在上述根据本发明的接入多路复用器中使用的网际协议路由器。
本发明还涉及一种对网际协议分组进行多路复用的方法，所述网际协议分组将在网络设备和用户设备之间进行交换，网际协议分组被封装，在网络设备和接入多路复用器之间，第一分组中包含第一封装，在用户设备和接入多路复用器之间，第二分组中包含第二封装，根据本发明的方法的特征在于，该方法包含通过与方向相关的路由对网际协议分组进行路由选择的步骤。
本发明还涉及一种对网际协议分组进行多路复用的计算机程序产品，该网际协议分组将在网络设备和用户设备之间进行交换，网际协议分组被封装，在网络设备和接入多路复用器之间，第一分组中包含第一封装，在用户设备和接入多路复用器之间，第二分组中包含第二封装，根据本发明的计算机程序产品的特征在于，该计算机程序产品包含通过与方向相关的路由对网际协议分组的进行路由选择的功能。
本发明还涉及包含上述根据本发明的计算机程序产品的介质。
根据本发明的路由器的实施例、根据本发明的方法的实施例、根据本发明的计算机程序产品的实施例、根据本发明的介质的实施例与根据本发明的接入多路复用器的实施例是一致的。
本发明尤其基于这样的认识：例如包含一个缺省路由的与方向无关的路由，不能够完全处理在接入多路复用器的网络侧的输入多播/广播业务以及在接入多路复用器的用户侧的输入多播/广播业务。本发明尤其基于这样的观念：至少要引入两个与方向相关的路由。
特别地，本发明解决了问题，提供了一种如上所述的能以更先进的方式处理路由选择协议的接入多路复用器，所述路由选择协议使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址。特别地，根据本发明的接入多路复用器的优点还在于，因为它以更先进的方式处理单播业务以及多播业务和广播业务。
附图说明
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面在下文将更加清楚。
图1概略地显示了耦合到网络设备和用户设备的根据本发明的接入多路复用器，以及
图2详细地示出根据本发明的接入多路复用器。
具体实施方式
图1显示的根据本发明的接入多路复用器包含各网际协议路由器6-8，这些路由器通过各自的虚拟局域网连接21-23耦合到网络设备2并通过永久虚拟连接31-33耦合到各用户设备3-5。例如，网际协议路由器6-8对网际协议分组进行路由选择。
图2显示的根据本发明的接入多路复用器1包含耦合到各网际协议路由器6-8的控制器10，所述控制器例如带有存储器11的处理器。各网际协议路由器6-8通过各网络封装/解封器(capsulator)12-14耦合到各网络耦合26-28，网络耦合26-28进一步耦合到各虚拟局域网连接21-23。各网际协议路由器6-8通过各用户封装/解封器15-17进一步耦合到各用户耦合36-38，用户耦合36-38再进一步耦合到各永久虚拟连接31-33。各网络封装/解封器12-14包含各网络封装器64、74和84以及各网络解封器61、71和81。各用户封装/解封器15-17包含各用户封装器62、72和82以及各用户解封器63、73和83。封装/解封器12-17也耦合到控制器10。
接入多路复用器1使网络设备2和用户设备3相互耦合，并允许网际协议分组在网络设备2和用户设备3之间进行双向交换。在第一方向上，例如从网络设备2到用户设备3(下游)，在网络设备2中网际协议分组通过第一封装被封装，网际协议分组在接入多路复用器1的网络侧被解封，在接入多路复用器1的用户侧，网际协议分组通过第二封装被封装，并且网际协议分组在用户设备3中被解封。在第二方向上，例如从用户设备3到网络设备2(上游)，在用户设备3中网际协议分组通过第二封装被封装，网际协议分组在接入多路复用器1的用户侧被解封，在接入多路复用器1的网络侧，网际协议分组通过第一封装被封装，并且网际协议分组在网络设备2中被解封。
在现有技术的情况下，接入多路复用器1不允许使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的路由选择协议在网络设备和用户设备之间透明运行。相反，在现有技术里，接入多路复用器终止了这样的路由选择协议，并导致了这样一种情形：路由选择协议在接入多路复用器中被分别终止和实例化。第一种情况存在于网络设备和路由选择协议终止的接入多路复用器之间，第二种情况存在于接入多路复用器和用户设备之间。这样的路由选择协议的例子是路由选择信息协议和开放最短路径优先协议。
根据本发明，接入多路复用器1配备有通过与方向相关的路由对网际协议分组进行路由选择的网际协议路由器6。换句话说，网际协议路由器6至少有两个路由，每个方向一个路由。结果，根据本发明的接入多路复用器1对在网际协议层的路由选择协议变得透明，所述路由选择协议使用多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址。在第一方向上使用第一路由，在第二方向上使用第二路由。
特别地，根据本发明的接入多路复用器的优点还在于，它能以先进的方式处理单播业务以及多播业务和广播业务。网际协议目的地址把业务定义为单播业务、组播业务或广播业务。
与方向相关的路由至少包含两个缺省路由，用于将包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组从接入多路复用器1的网络接口(网络耦合26-28)路由选择至接入多路复用器1的用户接口(用户耦合36-38)，以及将包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组从接入多路复用器1的用户接口(用户耦合36-38)路由选择至接入多路复用器1的网络接口(网络耦合26-28)。
特别地，对基于缺省路由和包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组来说，本发明解决了上述指出的问题。然而，对于缺省路由之外的别的路由以及包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址之外的别的网际协议目的地址的网际协议分组来说，本发明同样有利。
第一分组可以是具有第一封装的以太网分组，所述第一封装为以太网封装，第二分组可以是具有第二封装的异步传输模式分组，所述第二封装是异步传输模式封装。接入多路复用器1可以是数字用户线接入多路复用器，网络设备2可以包含边界路由器，用户设备3可以包含客户端设备。另外，接入多路复用器1可以包含网络耦合26和用户耦合36，所述网络耦合26通过虚拟局域网连接21耦合到网络设备2，所述用户耦合36通过永久虚拟连接31耦合到用户设备3。第一方向从网络耦合26流向用户耦合36，第二方向从用户耦合36流向网络耦合26。另外，第一(缺省)路由从用户耦合36流向用户设备3，第二(缺省)路由从网络耦合26流向网络设备2。
网络解封器61耦合到网络耦合26，用于对输入的第一分组进行解封，解封的第一分组是第一网际协议分组，用户封装器62耦合到用户耦合36，用于封装第一网际协议分组，封装的第一网际协议分组是输出的第二分组。用户解封器63耦合到用户耦合36，用于对输入的第二分组进行解封，解封的第二分组是第二网际协议分组，网络封装器64耦合到网络耦合26，用于封装第二网际协议分组，封装的第二网际协议分组是输出的第一分组。虚拟局域网连接21和永久虚拟连接31定义了必需的封装和必需的解封。
路由器6-8或路由器功能每个都包含它们自己的、独立的表，例如定义了耦合26-28和36-38的网际协议表和转发信息基础表和地址解析协议表。在接入多路复用器1中，路由器6-8中的每一个或路由器功能中的每一个都能够完全独立于其它而且相互之间不发生任何交互地进行操作。
路由是与方向无关的网际协议目的地址这一事实(网际协议目的地址仅用于检测包含多播或广播业务的网际协议分组)并不排除这样的情况，例如在从用户设备3到网络设备2的第二方向上，可以从网际协议目的地址检索一些信息，例如用于定义媒体访问控制地址，所述媒体访问控制地址对于通过虚拟局域网连接21-23定义网络设备2是必需的。
更具体地，根据要求在接入多路复用器本身终止路由选择协议的现有技术，在不改变用户设备和网络设备的现有网际协议配置的情况下，从一方面异步传输模式用户设备上的网际协议通过异步传输模式接入多路复用器连接到接入网的接入网，转移到，另一方面异步传输模式用户设备上的网际协议通过以太网接入多路复用器连接到接入网的接入网，不可能实现迁移。对于在网络设备(具有以太网终端)和用户设备(具有异步传输模式终端)之间的端到端子网的特定情形，传统中间接入节点(接入多路复用器)不能处理这种网络设备到用户设备的端到端业务，子网大小为例如“/30或“/31，甚至普遍的“/32。
通过给端接了网际协议接入多路复用器的以太网/异步传输模式提供一个或多个模块，所述一个或多个模块中的每一个都能够避免对诸如耦合26-28和36-38的接口的网际协议编号，这样接入多路复用器两侧的所有接口变得无编号(与要求对至少一个接口编号的现有技术情况相反)，并且一个或多个模块中的每一个都能够通过例如转发信息基础表配置接入多路复用器，所述转发信息基础表具有在异步传输模式侧的一个接口和以太网侧的一个接口之间的一对一双向关联(由两个单向路由构成)，接入多路复用器对于包含广播业务和多播业务的网际协议业务在两个方向上都变得透明，这是很大的优点。
这些结果可以借助于采用路由器6-8(或路由器功能)形式的模块而得到，所述模块要加到接入多路复用器中，用于：第一，专门考虑无编号的网际协议接口，第二，完成转发信息基础表，这样在异步传输模式(用户设备)侧的唯一接口和以太网(网络设备)侧的唯一接口之间创建了两个不同的单向路由。
所以，与现有技术相比，在接入多路复用器中不存在的对每个接口配置的网际协议地址、存在含有单向路由的双向网际协议转发信息基础表、对于多播和广播网际协议业务具有透明性，还具有待配置的上游和下游缺省路由。这些都允许从标准现有技术的接入多路复用器开始以低设计成本实现网际协议横向连接。
在图1和图2，每一个耦合/连接可以是有线耦合/连接或无线耦合/连接。所显示的任何一个单元可以被分割成子单元，并且任何两个或更多的单元可以结合成新的和更大的单元。所显示的任何单元可以包含硬件和/或软件。根据本发明的计算机程序产品可以储存在诸如存储器11的固定介质或未显示的可移动介质中。封装/解封器12-17可以包含其它硬件和/或软件，例如分割器和组合器和接口等。
在例如“用于建立”等中的“用于”这一表述方式，并不排除同时也执行或不执行其他的功能。“X耦合到Y”和“X和Y之间的耦合”以及“耦合的/耦合X和Y”等表述方式并不排除元件Z在X和Y之间。“P包含Q”和“P包含Q”等表述方式，并不排除也包括/包含元件R。
路由选择的步骤和/或功能并不排除其它步骤和/或功能，例如，对附图等描述的步骤和/或功能等。

Claims (11)

1.一种接入多路复用器(1)，用于对将在网络设备(2)和用户设备(3)之间进行交换的网际协议分组进行多路复用，所述网际协议分组被封装，在所述网络设备(2)和所述接入多路复用器(1)之间第一分组中包含第一封装，在所述用户设备(3)和接入多路复用器(1)之间第二分组中包含第二封装，其特征在于，所述接入多路复用器(1)包含用于通过与方向相关的路由对所述网际协议分组进行路由选择的网际协议路由器(6)。
2.根据权利要求1的接入多路复用器(1)，其特征性在于，所述与方向相关的路由至少包含两个缺省路由，用于将包含多播网际协议目的地址或广播网际协议目的地址的网际协议分组从所述接入多路复用器(1)的网络接口路由选择至所述接入多路复用器(1)的用户接口，以及用于将包含所述多播网际协议目的地址或所述广播网际协议目的地址的网际协议分组从所述接入多路复用器(1)的所述用户接口路由选择至所述接入多路复用器(1)的所述网络接口。
3.根据权利要求1或2的接入多路复用器(1)，其特征在于，所述第一分组是具有第一封装的以太网分组，其中所述第一封装是以太网封装，所述第二分组是具有第二封装的异步传输模式分组，其中所述第二封装是异步传输模式封装。
4.根据权利要求1或2的接入多路复用器(1)，其特征在于，所述接入多路复用器(1)是数字用户线接入多路复用器(1)，所述网络设备(2)包含边界路由器，所述用户设备(3)包含客户端设备。
5.根据权利要求1或2接入多路复用器(1)，其特征在于，所述接入多路复用器(1)包含网络耦合(26)以及用户耦合(36)，所述网络耦合(26)通过虚拟局域网连接(21)耦合到所述网络设备(2)，所述用户耦合(36)通过永久虚拟连接(31)耦合到所述用户设备(3)。
6.根据权利要求5的接入多路复用器(1)，其特征在于，第一方向从所述网络耦合(26)流向所述用户耦合(36)，第二方向从所述用户耦合(36)流向所述网络耦合(26)，第一路由从所述用户耦合(36)流向所述用户设备(3)，第二路由从所述网络耦合(26)流向所述网络设备(2)。
7.根据权利要求6的接入多路复用器(1)，其特征在于，所述接入多路复用器(1)包含耦合到所述网络耦合(26)的网络解封器(61)以及耦合到所述用户耦合(36)的用户封装器(62)，所述网络解封器(61)用于对输入的第一分组进行解封，所述解封的第一分组是第一网际协议分组，所述用户封装器(62)用于封装所述第一网际协议分组，所述封装的第一网际协议分组是输出的第二分组。
8.根据权利要求6的接入多路复用器(1)，其特征在于，所述接入多路复用器(1)包含耦合到所述用户耦合(36)的用户解封器(63)以及耦合到所述网络耦合(26)的网络封装器(64)，所述用户解封器(63)用于对输进入的第二分组进行解封，所述解封的第二分组是第二网际协议分组，所述网络封装器(64)用于封装所述第二网际协议分组，所述封装的第二网际协议分组是输出的第一分组。
9.根据权利要求7或8的接入多路复用器(1)，其特征在于，所述虚拟局域网连接(21)和所述永久虚拟连接(31)定义了所述封装和所述解封。
10.一种网际协议路由器(6)，该路由器使用在根据权利要求1-9任一项的接入多路复用器(1)中。
11.一种对将在网络设备(2)和用户设备(3)之间进行交换的网际协议分组进行多路复用的方法，所述网际协议分组被封装，在所述网络设备(2)和所述接入多路复用器(1)之间，第一分组中包含第一封装，在所述用户设备(3)和所述接入多路复用器(1)之间，第二分组中包含第二封装，该方法的特征在于，其包含通过与方向相关的路由对所述网际协议分组进行路由选择的步骤。
CN200610115957.6A 2005-08-29 2006-08-21 接入多路复用器 Expired - Fee Related CN1925407B (zh)

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