CN1992712A - 链路带宽调整方案中动态无损切换的虚级联映射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链路带宽调整方案中动态无损切换的虚级联映射方法其包括以下步骤：利用一个交叉RAM作为数据存储单元，根据主控设备下发的端口配置信息和LCAS协议的处理信息，生成在LCAS复帧边界处变化的复用的端口使能时序和顺序编号排列时序；根据这两种时序通过计数生成一个控制数据写入交叉RAM的写地址；按照该写地址将待映射数据写进交叉RAM，并按照生成的顺序编号排列时序将数据从交叉RAM中读出，实现LCAS动态无损数据切换的虚级联映射。本发明方法节省了大量的RAM资源；减少了主控设备对业务的控制力度，提高了自动化程度；保证了数据装配的顺序只能在边界处发生改变，实现了无损。

Description

链路带宽调整方案中动态无损切换的虚级联映射方法

技术领域

本发明涉及一种数字传输领域的方法，具体地说，涉及一种在传输SDH(Synchronousdigital hierarchy，同步数字体系)系统中实现LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme，链路带宽调整方案)动态无损切换的虚级联映射方法。

背景技术

SDH系统中，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虚容器级联起来组装成为一个较大的虚容器来传输数据业务。而在使用虚级联传输的设备中，常常又需要通过LCAS协议对带宽容量进行动态的调整。

以下简单介绍一下LCAS协议的内容。LCAS协议本身是一个双向的协议，在传输中它通过控制包的形式实现源端和宿端的握手。对于高阶(VC-4，VC-3)虚级联和低阶(VC-12)虚级联，控制包由VC-4/VC-3通道开销的H4字节和VC-12通道开销的K4字节生成。控制包包含以下内容：MFI(MultiFrame Indicator复帧编号域)、SQ(Sequence Indicator顺序编号)、CTRL(control控制域)、GID(Group Identification，组别标识位)、MST(Member Status，成员状态域)、RS-ACK(Re-Sequence Acknowledge，顺序重排确认位)、CRC(CyclicRedundancy Check，循环冗余检查)等，其中SQ决定了数据在虚级联组中的装配顺序。在应用中，虚级联的装配需要将数据按照SQ的顺序依次映射到SDH帧中，在支路无效或者临时删除的时候不进行填充。

目前，多采用映射表项的方式实现虚容器和逻辑通道之间的数据转发，而映射表项的修改则需要通过LCAS协议在源端(SOURCE)和宿端(SINK)握手实现。同时，映射表项的修改往往需要主控设备(CPU或微处理器)参与进行。

另外，在LCAS无损切换的应用中，目前有两种做法：1)直接通过用户自定义上层协议的方式实现LCAS无损切换；2)直接通过大容量的RAM存储两页进行切换。无论是那一种，都需要主控设备对映射表项进行改写，只是时间上约束要求不同而已。因此在使用上述两种方法的时候，设计的复杂性较大，软硬件资源消耗较多。

专利“一种实现LCAS协议无损切换的方法”(公开号CN 1558633A)中介绍了一种使用主备页面实现无损切换的工作方式，其LCAS控制帧和映射表项均需要主备两个页面进行切换，这导致在成员数量比较多的时候，所需要的RAM资源较多，另外其生成主备两页表项的时候均需要由主控设备(CPU或微处理器)进行控制，自动化程度不高。

专利“LCAS动态无损切换数据带宽的映射方法”(公开号CN 1561073A)中介绍了一种应用主备映射表项实现LCAS动态无损切换数据带宽的映射方法，其在映射数据的时候，将每个成员一个LCAS帧所包含的虚容器都串连起来形成一个大的映射表，显然对RAM资源消耗巨大，另外在进行映射的过程中，操作相对复杂，稍有不当容易丢失数据。

因此，现有技术还有待于继续改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于针对以上所述的现有技术中存在的问题，提出一种不需要主控设备参与修改映射表项就能实现LCAS动态无损切换数据的映射方法，在处理过程中，仅用一双口的RAM用来存储待映射数据，通过控制读写地址实现数据的无损映射，其中RAM资源和自动化程度都得到很好的改善。

本发明的技术方案包括：

一种链路带宽调整方案动态无损切换的虚级联映射方法，其包括以下步骤：

A、利用一个交叉RAM作为数据存储单元，根据主控设备下发的端口配置信息和LCAS协议的处理信息，生成在LCAS复帧边界处变化的复用的端口使能时序和顺序编号排列时序；

B、根据这两种时序通过计数生成一个控制数据写入交叉RAM的写地址；

C、按照该写地址将待映射数据写进交叉RAM，并按照生成的顺序编号排列时序将数据从交叉RAM中读出，实现LCAS动态无损数据切换的虚级联映射。

所述的方法，其中，具体还包含步骤：

A1：根据主控设备下发的配置信息，生成和时隙编号对应的端口使能时序以及发生临时删除支路时的端口使能时序；

B1：按照LCAS协议，处理源端和宿端的交互信息，生成和时隙编号对应的顺序编号排列时序；

C1：按照时序信息，生成RAM读写控制页指示；

D1：参照以上步骤生成的时序，生成一套只包含有效顺序编号排列的交叉ram写地址；

E1：将数据按照生成的写地址写入交叉RAM；

F1：按照步骤B1生成的顺序编号时序从交叉RAM中读出数据。

所述的方法，其中，所述步骤D1还包括：

D11、按照端口使能时序生成连续排列的第一计数值；

D12、按照临时删除支路端口使能时序生成一套顺序编号按照从小到大顺序排列的端口顺序编号使能指示；

D13、按照步骤D12生成的端口顺序编号使能指示时序生成顺序的第二计数值；

D14、按照临时删除支路端口使能时序生成连续排列的第三计数值；

D15、以第二计数值为写地址，在步骤D12生成的端口顺序编号使能指示下将对应的第一计数值写进地址RAM；

D16、以第三计数值为读地址，从地址RAM中读出数据即得到交叉RAM的写地址。

本发明所提供的一种链路带宽调整方案动态无损切换的虚级联映射方法，与现有技术相比，节省了大量的RAM资源；减少了主控设备对业务的控制力度，提高了自动化程度；保证了数据装配的顺序只能在边界处发生改变，实现了无损，此处又进一步节省了其他专利中需要存储控制帧信息和映射表项的备用页RAM资源。

附图说明

图1是本发明中实现LCAS无损切换数据映射的原理框图；

图2是本发明方法的工作流程图；

图3是本发明方法的较佳实施例中几个主要信号的时序关系图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明所述方法进行详细的说明。

本发明所述链路带宽调整方案动态无损切换的虚级联映射方法，其主要思想是利用一个双口的RAM(交叉RAM)作为数据存储单元，首先根据主控设备下发的端口配置信息和LCAS协议的处理信息，生成在LCAS复帧边界处变化的复用的端口使能时序和SQ排列时序；再根据这两种时序通过计数生成一个控制数据写入交叉RAM的写地址，然后按照该写地址将待映射数据写进交叉RAM，再按照生成的SQ排列时序将数据从交叉RAM中读出，从而实现LCAS动态无损数据切换的虚级联映射。

本发明方法具体包含下列步骤：

第一步：根据主控设备下发的配置信息，生成和时隙编号对应的端口使能时序以及发生DNU(DON’T NOT USE临时删除支路)时的端口使能时序。

第二步：按照LCAS协议，处理源端和宿端的交互信息，生成和时隙编号对应的SQ排列时序。

第三步：按照时序信息，生成RAM读写控制页指示。

第四步：参照以上步骤生成的时序，生成一套只包含有效SQ排列的交叉ram写地址。

第五步：将数据按照生成的写地址写入交叉RAM。

第六步：按照第二步生成的SQ时序从交叉RAM中读出数据。

其中，第四步生成交叉RAM写地址是关键的一步，其决定了交叉过程的正确与否，此处用到一个地址双口RAM，具体包含以下步骤：

1)按照端口使能时序生成连续排列的第一计数值1；

2)按照DNU端口使能时序生成一套与SQ相关的端口SQ使能指示，该指示表示在同一个VCG组中，SQ按照从小到大的顺序排列时，各个成员的端口有效状况；

3)按照端口SQ使能时序在端口有效的情况下顺序计数，生成第二计数值2；

4)按照DNU端口使能时序生成连续排列的计数值3，计数值3和第二计数值2在VCG组成员有临时删除情况时相位是有所不同的；

5)以第二计数值2为写地址，在端口SQ使能指示下将对应的第一计数值1写进地址RAM。

6)以计数值3为读地址，从地址RAM中读出数据即得到交叉RAM的写地址。

如图1所示是本发明实现LCAS无损切换数据映射的原理图。如图1所示，端口处理模块根据接收到的添加删除指令即主控设备下发的配置信息以及LCAS协议处理给出的交互信息即LCAS控制字信息，生成和端口相关的使能时序；LCAS协议处理模块利用端口处理模块生成的交互信息，即处理后的添加删除指令及端口使能时序以及下行反馈回来的交互信息，如MST、ACK等，处理LCAS协议，生成和时隙相对应的SQ时序；翻页生成模块按照时序信息生成不断变换的读写控制页指示，用于控制交叉RAM的读写以及交叉RAM写地址的生成；写地址生成模块根据读写控制页指示，利用端口使能时序和SQ时序，通过计数生成一个仅与有效SQ相关的交叉RAM的写地址；数据交叉RAM完成虚级联的装配，映射前数据按照生成的写地址写入交叉RAM，同时按照SQ的顺序读出数据，实现虚级联的无损映射。

图2是本发明的工作流程图，第一步，根据主控设备下发的配置信息，生成和时隙编号相对应的端口使能时序，该时序有两套，一套为按照端口配置信息的时序，一套为考虑发生DNU时的端口使能时序，在生成时序的过程中，需要利用LCAS协议处理部分送过来的交互信息(CTRL字节)，以便使端口使能信息和净荷装配能在同一个边界处发生变化，保证无损，当然，端口使能的变化控制在LCAS复帧边界处；

第二步，按照LCAS协议，处理源端以及从宿端反馈回来的协议信息，生成和时隙编号对应的SQ排列时序，此处如果按照时隙编号从小到大的顺序来看，同一个VCG组中，SQ可能是混乱的，同样，SQ的变化控制在LCAS复帧边界处；

第三步，按照时序信息，生成读写控制页指示，该读写控制页指示在所有时隙到来后自动翻转，比如系统中包含5个时隙，那么该控制页每5拍就翻转一次，以此类推，翻页指示不断的交替变化；

第四步，参照以上步骤生成的端口使能和SQ排列时序，生成一套只包含有效SQ排列的交叉RAM写地址，该地址可能不连续，用于控制映射数据的写入，生成写地址的过程是本发明中的关键所在，在本步骤用到一个双口的地址RAM；

第五步，将数据按照生成的写地址写入交叉RAM进行存储，因为生成的写地址很可能是不连续的，所以写数据的过程是受控的；

第六步，按照第二步生成的SQ时序从交叉RAM中读出数据，实现虚级联净荷的装配，同样由于读地址(SQ时序)也可能是不连续的，所以读数据的过程也是受控的。

如图3所示是举例说明本发明中几个主要信号的时序关系图，有一个VCG组，包含5个时隙，如图中vc_num所示，每个时隙都分配相应的sq，该VCG组需要装配连续的数据，数据在0-＞255内循环，其中sq为2的支路发生了临时删除，并且在图中所示“change point”恢复正常。

结合本发明所述的方法，分析如下：第一步，端口处理模块按照主控设备下发的配置信息和LCAS协议处理的交互信息，生成两套时序，如图中所示“port_en”和“port_en_dnu”，其中port_en是按照配置情况不考虑临时删除时生成的使能信号，VCG组中添加了5条支路，每条支路都对应一个使能的信息，port_en_dnu是考虑了临时删除情况下VCG成员的使能信息，因为sq为2的时隙发生了临时删除，所以该时隙对应的支路使能为无效0；第二步，生成sq的时序，如图中“sq”的序列，由图可知，sq的顺序是混乱的，依次为0 4 3 2 1；第三步，生成读写控制页指示，如图中“page”所示，每5拍翻转一次，交替进行，这保证了LCAS的每次切换引起的变化都能被考虑进来，因此也就保证了无损切换的正确进行，page指示交叉ram的读地址高位，page取反指示交叉ram的写地址高位，读写在不同页但同时进行；第四步，生成交叉ram的写地址，包含3个计数的生成和一个双口地址ram的使用，如图所示cnt1、cnt2、cnt3，其中cnt1是对应port_en生成的计数，cnt2是按照port_sq(按sq从小到大顺序的使能指示)生成的计数，cnt3是按照port_en_dnu直接生成的计数。从图中可以看到，以cnt2为写地址，cnt3为读地址，cnt1为数据，那么对应写进地址ram的数据是0 1 3 4 ，因此对应生成的写地址如图所示“waddr”，waddr表示了待装配映射的连续数据写进交叉ram时应该对应的位置；第五步，在port_en_dnu有效指示下，将连续的数据data_in按照写地址写进交叉ram；第六步，按照图中所示sq的顺序将数据从交叉ram中依次读出，得到已按sq顺序分配的“data_out”。图中还标注了一个切换处“change point”，在这个切换处后指示了临时删除支路恢复后各个信号的关系，其处理过程和切换前一样，如图中所示，恢复之后，自动进行了切换。

需要注意的是，在本发明方法中，为了叙述问题的简单，没有仔细说明各个端口使能信号之间准确的前后时序关系，因为数据从交叉ram读出和写入是有先后顺序的，所以实际上几个使能信号之间必然是有节拍延时的，这个延时和具体处理时的方式有关，比如本实施例中，port_sq和port_en_dnu会有5个节拍的延时，这只是时间上的延时，其变化规律(图中仅是波形后移)是完全一致的，并不妨碍说明本发明中所阐述的处理方法，因此，本发明所描述的方法完全是有效可行的。

综上，本发明具有以下有益效果：

1)在虚级联进行数据映射的过程中，不需要再将每一个VCG组中的虚容器串联然后填充数据，只需要利用一个双口的数据交叉RAM，就可实现数据的无损装配，节省了大量的RAM资源；

2)在此基础上，主控设备仅在第一步生成端口使能信息时起作用，此后主控设备再不进行任何的操作，从而减少了主控设备对业务的控制力度，提高了自动化程度；

3)在实现LCAS无损切换的时候，控制生成的复用的端口使能时序和SQ排列时序在LCAS复帧边界处变化，保证了数据装配的顺序只能在边界处发生改变，实现了无损，此处又进一步节省了其他专利中需要存储控制帧信息和映射表项的备用页RAM资源。

应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1、一种链路带宽调整方案中动态无损切换的虚级联映射方法，其包括以下步骤：

A、利用一个交叉RAM作为数据存储单元，根据主控设备下发的端口配置信息和LCAS协议的处理信息，生成在LCAS复帧边界处变化的复用的端口使能时序和顺序编号排列时序；

B、根据这两种时序通过计数生成一个控制数据写入交叉RAM的写地址；

C、按照该写地址将待映射数据写进交叉RAM，并按照生成的顺序编号排列时序将数据从交叉RAM中读出，实现LCAS动态无损数据切换的虚级联映射。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体还包含步骤：

A1：根据主控设备下发的配置信息，生成和时隙编号对应的端口使能时序以及发生临时删除支路时的端口使能时序；

B1：按照LCAS协议，处理源端和宿端的交互信息，生成和时隙编号对应的顺序编号排列时序；

C1：按照时序信息，生成RAM读写控制页指示；

D1：参照以上步骤生成的时序，生成一套只包含有效顺序编号排列的交叉ram写地址；

E1：将数据按照生成的写地址写入交叉RAM；

F1：按照步骤B1生成的顺序编号时序从交叉RAM中读出数据。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤D1还包括：

D11、按照端口使能时序生成连续排列的第一计数值；

D12、按照临时删除支路端口使能时序生成一套顺序编号按照从小到大顺序排列的端口顺序编号使能指示；

D13、按照步骤D12生成的端口顺序编号使能指示时序生成顺序的第二计数值；

D14、按照临时删除支路端口使能时序生成连续排列的第三计数值；

D15、以第二计数值为写地址，在步骤D12生成的端口顺序编号使能指示下将对应的第一计数值写进地址RAM；

D16、以第三计数值为读地址，从地址RAM中读出数据即得到交叉RAM的写地址。