TW516290B - Interconnection link redundancy in a modular switch node - Google Patents

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516290 五 發明說明（1) 發明說明 本發明係有關於非同步傳輸模式交換哭 步傳輸模式節點内之冗餘互連鏈結。、°。，尤指位於非同 發明背景 以非同步傳輸模式為基本之通信網路， 步傳輸模式交換節點，4皮此相互通聯。目2配置數個非同 式交換節點之相關設計與構造。㈣著所：：知有多種樣 料容量増加時，交換節點將隨之增大；節點：二之操作資 (將來極有此可能）超過内裝數個板片之實體t構造將 如，一個架臺）。因此，對於多個通信節換模組（例 點之f濟έ士拔 A e 而δ ’用於節 ^體、、、σ構，通常疋以數個實-體交換模組 々Ρ 匕θ有數個板片。模組經由内部鏈結 ”、、 母 因此整個模組之系議，如同單一具結 ΐ ΐί似之大節點系統，介於數個模組間之‘互鏈可靠 到危害。如前所述，位於節模Ϊ 間互連鏈結之實體性冗餘度，將是有其必要的。 之！！了面上已有多種方法應用於鏈結冗餘，㉟是在節點 =應用，份中，當由第一鏈結切換為冗餘之第二鏈結，卻 需要極密切之互動參與。因此，如圖2所示之交換節點， 為數個資層之排列丨圖2所示之範例中，由底部層2 8之電 力控制，向上至網路層之路由器，或者是可以加上上層2〇 並附加有聯接終收功能之應用處理。現有技術之共同問題 為’上層（20)所執行之應用部:份·中，包含由一互連鏈結切

516290 五、發明說明（2) 換至另一者（位於層22)之程序。位於層22之冗餘操作，應 該盡可能獨立於應用層20之操作。如果可能的話，位於層 22之几餘切換與圖2所示其他疊層，不應有交互作用或者 是互動性極小之關係。 本發明將藉由特定方法用以隔離互連鏈結之冗餘層，在 "於已互連父換模組之間，重新路由通信資料（無論是封 包或者是小封包），由已失效之第一互連鏈結流動至另一 冗餘鏈結，但不需要經由更高層功能之參盥。當 之後，將決定出-狀態參數，用以"由一對交換模組互連 =結中決定出何者為主要鏈結1接處之封包將經由此流 匕二相對應之路*標彡，將在_節點内部聯接處附加於每 。如果所選用互連鏈結之狀態切換為非操 封l路由將於互連鏈結層内，藉由路由標簽 ‘二 改’因此封包將經由第二鏈結前向流動。" 。予以更 ^對於本發明而言，互連鏈結之冗餘度’將配入 取小之互動關係完成。 _ 〇應用層以 本發明之上述及其他具體目標盥優點， 體實例之敘述與繪圖之詳細說日/，、更易於了 ^由本發明具 β 歷-1^之簡單說明 圖1為一通信網路範例之展示圖； =2為一交換節點冗餘層之展示圖； 為依據本發明一項具體實例交換節點之展 圖 、4Α與5為依據本發明交換節點一項I /回， 及 ^ 只舟體貫例之展示 516290 五、發明說明（3) " ^ --- 圖圖6為依據本發明另一具體實例不同交換模組之展示 說明 庙：圖1所示，為通信系統之-項具體實例，本發明可以 =於此。通信系統10包含數個交換節點Η，彼此可以 經由不同的通信路徑相通聯。交換節點A、B、D盘Ε，且有 外=置與網路之聯接點，例如區域網路集線器:la/、 =、=交換機（PBX)18、網際網路（1如net)12、 主機（host)20、無線通信網路（wireless network)H... f 〇 . 具他外加裝置與網路可以卩 n y ^ 統，只需了?於〜此網路以構成一整體系 已存在交換節點之一V可外：節將其鏈結至先前 體應用。 、、二由本具體貫例用以展示沐發明之具 本發明可以應用於圖1所示々 如，當交換節點A，增加點？中任何一個。例 集線器1 6、私用交換機〗8、式本、以也就疋說，由區域網路 相關資料增加時），交換^者疋新的外界裳置必要處理之 組，每例：併：=二分割成為二個模 換節點Λ。當進一步分_ # 已.一個扠組將組合成交 方幻類似上可：同時想像出(經常以如此 經由内部交換節點之鏈紝·鱼可此包含數個交換模組，將 人俠即點之鏈結與他组相通聯。 516290 五、發明說明（4) 如圖3所示，為類似二個模組系統之一項具體實例。交 換節點3 0包含交換模組3 1與交換模組3 2。交換模組3 1包含 某一數目之裝置板片（DEVI、DEV2、____DEVn)35，與交換 核心36相通聯。裝置板片將用於應用處理，或者是可以加 上外界介面之節點。在交換核心36之另一端為鏈結終收板 片（LTal )37 ’與鏈結A33相通聯。鏈結33為依據本發明之

一種交換模組互連鏈結。因為交換模組31與交換模組3 2必 須每一彼此相互通聯，用以令交換節點相互密合，這對於 鏈結33之堅固性是有絕對必要的。對於這項理由，介於交 換核組31與交換模組32之間將提供第二鏈結34 (鏈结， 用以確保在鍵結33失效時仍可以〜操作。為了伺服鏈结34， 交換模組31包含鏈結終收板片38 ’用以與交換核_相通 終收板片3 9、冗餘鏈 置板片DEV1、 以相同方法，交換模組3 2包含鏈、结 結終收板片4 0、交換核心41與數個裝 DEV2····DEVn42 。 ’ 所應注意的是’雖然如圖3所示之且挪奋 彡“ 又具體貫例，為1加 糸統’也就是說，每一鏈結3 3具有—加^ ^ 令個冗餘鏈結34，^ 發明可以同時在鏈結冗餘系統中，接 ^ 休用η加1或者是η加I 法’也就是說，以一個或者是多個此π 鏈結。 u共冋几餘鏈結伺服棄 用π小封包π程序一 ，等同於不同長度 其限制條件為資料

此外，本發明所敘述之文字有時將引 詞’但是本發明由交換核心之切換應用 之資料封包，及等同於其他資料、單元，

516290 五、發明說明（5) 單疋在跨過互連鏈結節點 控,，標簽修改方法將敘述路由將猎由路由標簽所 予換f組31、32 ’可以依據如圖2所示之疊層方气 動，可：1:二由電力控制分配器28向上移 24、互連鏈^鱼網能26、非同步傳輸模式交換平臺 他層相互獨iL。因此，如圖^几=，且盡可能與其 冗餘終端（例如，經由二極不果電力At控制分配層28為 視。用於声？ S夕”於4。A ) 士果可月匕的話應予以監 參考時鐘：當需：時出失效之計時器或者是 袭置至另ΐΓ=出一失效交換平臺，並且重新導ί 應用於交換# > 了以如圖3所示，數個交換平臺 發明敘述如·p。特別的θ 連鏈、，·。之冗餘終收將於本 鏈結，而且至操作將伯測出-失效 上，網路層路由盥線^步署夕^鏈、·°。如上所述，理想 圍内與層22-28無關、，而/ .几餘終收，應於最大可能範 如果^雷：：層應該盡可能與他者互相垂直的。例如， 時互連交換故Γ制至一模組係經由交換板片所輸入，且同 換、冬立而，那麼將存有冗修 ] 本系統中予以正確處理。-、收關係，因此必須在 第9頁 516290 五、發明說明（6) 士本發明主要集中於層22互連鏈結之冗餘。當鏈結失效 ^ ’將採用傳統同步數位階層/同步數位架構（sTM/ SDH )層 j ^警不，以顯示信號走失（L〇s)、警報顯示信號（AIS)、 ^端告警指示（RAI )等；本發明在介於交換模組之間，將 藉由另一實體聯接鏈結，另選資料流動之路由。路由測試 將在月景模式下，橫跨鏈結3 3與3 4執行，可以同時採用傳 統同步數位階層/同步數位架構層級之警示，以顯示所有 鏈…失效，雖然類似之常規測試，將較傳統同步數位階層

/同步數位架構層級警示，在顯示之前需要較長之失效偵 測間距。 ' 如圖4、5所示，為依據本發明之一項路由李 例。如圖4所示，為進入鏈結33與34之資料封所 不’為流出鏈結33與34之資料封包。

如圖4所示，為一交換模組，類似於交換模組31(如圖3 所示圖示包含裝置板片35與交換核心36相通，用以鏈 結終收37、38。當聯接建立時，聯接之建構為裝置板片託 於正常模式之下應用，當使用鏈結A 3 3時（在正常情形下應 如此），所使用資料封包為路由標簽"a„。聯接同時建構^ 鏈結終收37與38，設有相同之交換區段虛擬通路識別 (VCI )與相同鏈結區段虛擬路徑識別/虛擬通路 (VPI/VCI)。鏈結終收37與38，包含交換蟑介面\ (SPIM)，相通聯於交換核心36。同時，非同步傳輸模式# 模組ALM，相通聯於線路終收模組LTM，將提 至相對應鏈結33與34。 · - ^ φ

第10頁 516290 五、發明說明（7) 摔作下，鏈社AM纟使 所有切換° ^就是說’在正常 3 7 ^ ； 3 8 Λ^§Λ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 包將經由鏈妗Γ ί ί埠"面模組，知道所有資料封 3 c{类崎，雔… "於父換模組3 1與3 2之間流動。當鏈結 動鏈:士’另：鏈結參數將更改以定義出其他鏈結34成為致 將被：知狀態鏈結終收37與3δ之交換蟑介面模組 > :2田3加路由標簽’a"之資料封包，是經由裝置35之 父換核心3 6所僂i英b主，0丄、+ . m/1 _ ^ 寻仫日守疋由 入父換埠介面模組轉送至如 二八^之31位置或者是如圖4所-示之技2位置，將端視交換 $二面权組所解譯之雙態鏈結參數而定。因此，在正常操 ΪΙ ^貪料封包路由標簽”a,|將經由交換核心36傳送至鏈 Z 2 :或者是38或者是二者皆有。所應注意啲是，交換 田；、1 = t組可以在另—具體實例下操作：首先，標簽"a,1 =以同時傳送資料封包至鏈結終收37與38(為複式派送模 j)或者是只傳送至致動終收37或38(為單一派送模式）。 4 土具，貫例之優點為：只傳送資料封包至第一鏈結A , 5。^运至Ϊ二鍵結B，交換核心將不需要支援複式派 送 某些貫例中，在交換核心使用複式派送功能是有困 難的，並且父換器容量需要更高的需求，因為需要複製資 料封包。在大部份實例中，如上所述用以執行路由標簽附 加/轉換之路由標簽轉換表格最適當位置，為位於交換器 入口，也就是說，位於"a"靠近3_5之處。位於"a"之路由標 卟290 五、發明說明（8) i，ΐ f内谷’在 <貞測出鍵結A失效時，將被更改以重新 ^貝料封包至鏈結B。直到沒有資料封包被傳送至鏈結B ^三也就是說位於38之交換埠介面模組處。 =式派送模式下’鏈結終收板片38之交換淳介面模 板Η 收ί且阻斷資料封包之進一步傳送，同時鏈結終收 r 之父換埠介面模組，將提供資料封包至非同步傳輸 2層模組ALM(用於鏈結33之最遠距應用）。當鍵結33失 ，鏈結34在介於交換模組31與32之間，變成致動之通 =鏈結，因此交換埠介面模組37不再由裝置35提供資料封 ，同時鏈結終收板片38之交換埠介 提 供資料封包至點a2。 如圖4A所示之父換模組相似於圖4 ， 由功能係位於交換核心36’，而非袭置35以;心外 =為主要"之％件，相似於圖4A所示之操作， 才^ 於圖4所示相對應數目之敘述。換句話說，圖4與圖 了路由標簽轉換功能，T以在交換埠；J 換核心執行。 、义考疋在交 如圖4Α所示，交換操作為單一派送模式，應用 术 雙態鏈結參數變換時’纟交換核心之路由標簽轉：二 被告知，因此可以視需要變換標簽之轉換。 、力此將 當使用複式派送模式操料，"a"之功能 製資料封包至"al"與"a2"二個端點，同時在交換 38,之交換埠介面模組，將傳送或者是丟棄資料封"勺37與 視鏈結A33,與B34’是位於致動表者是備便狀態而定^。’端

第12頁 五、發明說明（9) 因此’裝置3 5傳送附加#落丨丨 板片之交換蟑介面模包/結終收 心之” a"曹新莫d ^ 派达杈式下）或者是交換核 鏈結A33,或者是 V. _以複式派送或者是單一派逆Μ ΐ = 235, ’基本上雙重鏈結操作是隱匿的 ΐ新建構路由，可能對於事先已經排列於鏈結終收板片 J貝：：為需要處理失效鏈結，以致造成資料封包之流 κΊ:要將傳送路由在切換至別的鏈結之前，能確 ^已停止經由失效鏈結傳送資料封包 貧料封包之序列。 幻疋為了確保 在另一種具體實例中，可能同時 】路由標簽參數，同時使用第一鏈結3 個： 要二個鏈結皆可以掉作。 _ 不喊、、口 d4 /、 皆可以左下a# +作也就疋呪，鏈結33與鏈結34二者 1 了 Ϊ 下操作，直到有一鏈結發生失效，此 時只有-個鏈結可以操作。本發明之另一目標 料封包路由標簽方式提供内立 冋貝 ^ Hr ^ 併円邛鏈結，可以在相同鏈結終收 板片（例如37)處應用二個獨立内部鏈結。 者I:4之二所：’為由裝置35進入鏈結33或34或者是二 封ΓΓ如，，為由鏈結心或 π # # 入裝置3 5之貝料封包流程。因為每一聯 ίί:ί = ί結終收板片37與38，由鏈結33或者是34或 自動：心達之資料封包，不管由那-鏈結所收到，將 自動被别向至終端裝置3 5。因此 將 37或者是38有關雔熊鐽έ士夂备 而要σ知鏈、，口終收板片 疋《有關又態鍵結參數，，因為由鏈結33與34所收到 516290 五、發明說明（10) 之資料封包，不管是由那一鏈結裝置所收到，將被設定至 適當之裝置35。因此，在鏈結失效之後不需要有任何特定 動作，用以配合由致動鏈結所收到之資料，傳送至裝置 35。 、 、 當然，由第一鏈結切換至第二鏈結之切換程序，必須確 保由第一鏈結之進入串列資料封包，在相同應用聯接之資 料封包在經由第二鏈結到達之前，將被前向至端末裝置。

依據本發明所選用之具體實例，具有二個流動方向之資 料封包，當某一鏈結偵測出失效時，資料封包將再被重新 導引至另一鏈結，即使失效只發生於單一方向。但本發明 並未限制於所選用之具體實例。 X 一旦已失效矬結被修妥，通信流動可以回歸至已修護之 鏈結，再次留下其他鏈結作為備份功能。或者是，互連 ^組可以考慮如同鏈結之集資體，@此以同 ;通：資料並不重要"矣句話說，一旦由第一鏈結= 第鏈結發生時，通信傳輪不須回歸至第一鏈結， (如果有此可能）第二鏈結發生有後續失效之情形。 虽根隨偵測出失效之後，可♦叫 用於所應有之切換…;訂”通信協定’ 間為基本使用需求，而且不管是在 二 如圖6所示，為本發明另_目骑“裡m元之下。 圖示之交換模組62、63、64盥、65勺只人歹入11具體貫例中， 之交換節點。圖6所示之具^已3 "於客戶端6〇與61間 模式交換器位於尾端，"體只例，所提供之非同步傳輪 為客戶端―60與61之處。也就是說， 516290 五、發明說明（11) 交換模組62與65提供非同步傳輸模式交換。介於交換模 組62與65之間，間隔配置有交換器。 以上所述為本發明最實用之具體實例，但是本發明並不 限制於所揭示之具體實例，相反的，本發明將涵蓋申請專 利範圍内各種不同修改與等同配置。

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Claims (1)

1. 69347-911114.ptc 第17頁 補翕 號 90103414 7/年//月〆〆曰 修正 六、申請專利範圍 資料封包，並且導引該資料串至第一與第二冗餘鏈結之 6.如申請專 一組裝置 一交換核 資料封包，以 第一與第 組 該等 址 ， 址， 8. 終端 該資 9· 終端 阻斷 該第 該第 該第 該第 如申 該第 資料 如果 第一 如果 第二 如申 皆收 料封 如申 皆收 該資 —鏈 一鍵 二鏈 二鏈 請專 一鍵 封包 交換 鏈結 交換 鍵結 請專 到該 包傳 請專 到該 料封 利範圍第5項之模組，另包含： 板片，其輸出附加有標準位址之資料封包； 心，與該等裝置板片組相通聯，以接收該等 及以該等節點内部路由標簽覆寫標準位址； 二冗餘鏈結終端相通聯該交換核心； 結連接至第一鏈結終端並且聯接至第二模 結與該等路由標簽之第一個獨特者有關；及 結連接至第二鏈結終端並且聯接至第二模 結與該等路由標簽之第二個獨特者有關。 利範圍第6項之模組，其中： 結終端及/或第二鏈結終端的至少一個接收 y 核心以路由標簽之第一個獨一的覆寫標準位 終端將傳遞資料封包至第一鏈結；及 核心以路由標簽之第二個獨一的覆寫標準位 終端將傳遞資料封包至第二鏈結。 利範圍第7項之模組，其中第一與第二鏈結 資料封包，第一與第二鏈結終端之一將阻斷 遞至相對應第一與第二鏈結之一。 利範圍第7項之模組，其中第一與第二鏈結 資料封包，第一與第二鏈結終端之一將同時 包傳遞至相對應第一與第二鏈結之一，直到

   69347-911114.ptc 第18頁 516290 年、.月，戶 修正 g補烏 號 90103414 修正 六、申請專利範圍 覆寫時由第一與第二路由標簽之一切換為第一與第二路由 標簽之另一者。 其中： 與第一以 1 0 .如申請專利範圍第7項之模組， 鏈結 該裝置板片組產生該資料封包， 之冗餘度無關。 其中： 1 1.如申請專利範圍第7項之模組， 以該路由標簽之第一 同之第二操作條件 覆寫標準位址。 ，其中在第一鏈結之 常情形，以及在第一 之失效情形。 互鏈結，每一模組設 設有標準路由標簽； 以收到資料封包，並 会， 於交換核心； ，並且聯接至該模組 改路由標簽之第一個 連接至第二鍵結終端 該交換核心在第一操作條件下， 個獨一的，覆寫標準位址，及 該交換核心在與第一操作條件不 下，以該路由標簽之第二個獨一的， 1 2.如申請專利範圍第1 1項之模組 第一操作條件下識別出一已偵測之正 鏈結第二操作條件下識別出一已偵測 1 3. —種交換節點，包含： 第一與第二交換模組，操作後相 有： 一裝置板片組’輸出之貧料封包 一交換核心相通於裝置板片組用 且以修改之路由標簽覆寫標準路由標 第一與第二冗餘鏈結終端相通聯 一第一鏈結連接至第一鏈結終端 之其他部份，該第一鍵結附加有該修 獨一的；及 一第二鏈結為第一鏈結之冗餘，

   69347-911114.ptc 第19頁 516290 9±·丄二立4 案號90103414_f/年V月W曰 修正_ 六、申請專利範圍 並且聯接至第二鏈結終端，以及連接至該組之其他部份， 該第二鏈結附加有該修改路由標簽之第二個獨一的，其 中： 至少有一該第一與第二鏈結終端接收該資料封包，及 其中： 當交換核心以該修改路由標簽之該第一個獨一的覆寫 該標準路由標簽，該第一鏈結終端傳遞該資料封包至第一 鏈結，及 當交換核心以該修改路由標簽之該第二個獨一的覆寫 該標準路由標簽，該第二鏈結終端傳遞該資料封包至第二 鏈結。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之交換節點，另包含： 介於該第一與第二模組間之一第三模組，包含一間隔 之交換模組。 1 5.如申請專利範圍第1 3項之交換節點，另包含： 介於該第一與第二模組間之數個模組，每一包含一空 間交換模組。 1 6 . —組非同步傳輸模式之交換模組，位於一非同步傳 輸模式交換節點，每一包含： 一電力分配層； 一時鐘功能層，相通聯於該電力分配層； 非同步傳輸模式交換平臺，相通聯於該時鐘功能層； 一互連鏈結層，經由至少第一與第二冗餘鏈結聯接至 另一該組非同步傳輸模式交換模組之另一互連鏈結層，該

   69347-911114.ptc 第20頁 516290 :91· U» 14 案號9〇1〇3414_外年，/月/〆日 修正_ 六、申請專利範圍 互連鏈結層將偵測位於該鏈結之失效情形，每當在該等鏈 結之另一者偵測出失效時，將重新導引通信至該第一與第 二鍵結之一；及 一應用層，相通聯於該等互連鏈結，並且提供資料封 包至該互連鏈結層，該應用層獨立於該互連鏈結層之該偵 測中與重新導引之部份而操作。 1 7 β —種交換節點，包含： 一第一交換模組操作後，經由一組鏈結相通聯於一 第二交換模組； r 該組鍵結包含一第一組鍵結，致動後介於第一與第 二模組之間載有資料封包，至少一多餘鏈結保持於空置狀 態，直到在第一組鏈結中任一者偵測出失效後，於是多餘 鏈結取代失效鏈結，載有該資料封包之受托部份。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之交換節點，包含： 數個額外鏈結，每一個可以取代第一組鏈結之任一失 效者，載有該資料封包之指定者。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之交換節點，另包含： 内部路由標簽標記程式，以附加該等資料封包至第一 組鏈結之特別者，直到第一組鏈結的任一者失效，於是該 標簽標3己程式不再附加貧料封包標簽’反而設定失效鍵結 至多餘鏈結。 2 0. —種交換節點，包含： N個第一鏈結與Μ個第二鏈結，其皆聯接第一與第二交 換模組，每一交換模組包含：

   69347-911114.ptc 第21頁 516290 I 9 _ 4 案號卯103414_f/年//月/〆曰 修正_ 六'申請專·利範圍 一失效偵測器決定該N和Μ個第一與第二鏈結中目前可 以操作之Ν個； 一交換核心在介於至少一裝置電路與第一及第二鏈結 之間相通聯，用以由裝置電路路由資料封包至至少Ν個目 前可以操作之第一與第二鏈結；及 一裝置之側邊交換埠介面，係介於裝置電路與交換核 心之間，以附加内部路由標簽至資料封包，用以識別出僅 有Ν個目前可操作之第一與第二鏈結；及 一鏈結側邊交換埠，係介於交換核心與鏈結之間，用 以讀取内部路由標簽，並且路由資料封包至Ν個目前可操 作之第一與第二鏈結。 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之交換節點，其中： Ν為1及Μ為1。 2 2 .如申請專利範圍第2 0項之交換節點，其中： Ν至少為2及Μ為1。 2 3 .如申請專利範圍第2 0項之交換節點，其中： Ν至少為2及Μ至少為2。 2 4.如申請專利範圍第20項之交換節點，另包含： Ν + Μ個鏈結交換，在交換核心及第一與第二鏈結相對 應之一之間相耦合；及其中： 該鏈結側邊交換埠介面係包含Ν + Μ個鏈結側邊交換埠 介面，每一鏈結交換各有一個。 2 5 .如申請專利範圍第2 0項之交換節點，其中： 每一交換模組包含裝置電路，及

   69347-911114.ptc 第22頁 516290 ο； /] , β I ]L^kk 90103414_f/年"月手曰_ 六、申請專利範圍 該裝置側邊交換埠介面係包含數個裝置側邊交換埠介 面，每一鍵結交換各有一個。 im 69347-911114.ptc 第23頁