WO2012167655A1 - 一种分组传送网设备及异步传输模式交换的方法 - Google Patents

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WO2012167655A1
WO2012167655A1 PCT/CN2012/073478 CN2012073478W WO2012167655A1 WO 2012167655 A1 WO2012167655 A1 WO 2012167655A1 CN 2012073478 W CN2012073478 W CN 2012073478W WO 2012167655 A1 WO2012167655 A1 WO 2012167655A1
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atm
processing unit
switching
path
simulation
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PCT/CN2012/073478
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Inventor
刘微
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction

Definitions

  • the present invention relates to a Packet Transmit Network (PTN) and an Asynchronous Transfer Mode (ATM), and more particularly to a PTN device and an ATM switching method.
  • PTN Packet Transmit Network
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • PTN IPization of the network
  • OAM Operation Management and Maintenance
  • ATM technology is a cell-based switching and multiplexing technology.
  • the basic carrier for ATM information transmission is ATM cells.
  • the virtual path identifier (VPI, Virtual Path Identifier) and virtual channel identifier (VCI, Virtual) are used.
  • Channel Identifier identifies a connection, the multiplexing, switching, and transmission of cells, based on this connection.
  • the ATM exchange is: forwarding the cell to the corresponding output port according to the VPI/VCI identifier of the input cell and the virtual path (VP)/virtual channel (VC) exchange table generated by itself when establishing the connection, and The head of the cell is properly processed, such as changing its VPI/VCI value.
  • ATM is actually a good connection-oriented packet switching technology, but due to its complex processing, the cost of switching chips is high and it is difficult to apply on a large scale.
  • ATM networks exist in existing networks. Therefore, how to solve the problem of how ATM services are transmitted end-to-end in PTN networks needs to be solved.
  • the corresponding solution is defined in RFC4717.
  • the solution given is how to transmit ATM services end-to-end in the PTN network, which implements the ATM service transmission function through multiple PTN devices.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a packet transport network device and a method for asynchronous transmission mode switching, so that ATM switching is implemented on a single-point PTN device.
  • the present invention uses the following technical solutions:
  • a packet transport network (PTN) device comprising a packet switching processing unit and a plurality of switching paths, each switching path comprising an asynchronous transfer mode (ATM) interface processing unit, an ATM switching unit and an emulation processing unit, wherein:
  • ATM asynchronous transfer mode
  • the ATM interface processing unit is configured to: recover ATM cells from various physical layer signals of the accessed ATM network and send them to the ATM switching unit of the switching path, and send the ATM switching unit of the switching path.
  • the ATM cell is encoded into a physical layer signal and sent to the ATM network.
  • the ATM switching unit is configured to perform virtual path/virtual channel (VP/VC) exchange on the ATM cell recovered by the ATM interface processing unit of the switching path.
  • VP/VC virtual path/virtual channel
  • the simulation processing unit is configured to: generate the ATM switching unit of the exchange path
  • the ATM cell performs emulation service encapsulation, sends the encapsulated emulation frame to the packet switching processing unit, and decapsulates the emulation frame sent by the packet switching processing unit, restores the ATM cell, and sends the ATM cell to the exchange.
  • ATM switching unit of the path ;
  • the packet switching processing unit is configured to: according to the service identification information in the simulation frame sent by the simulation processing unit, find a corresponding exchange table, determine an exchange path of the simulation frame, and exchange the simulation frame to the determined exchange path. Simulation processing unit.
  • the packet switching processing unit, the ATM interface processing unit, the ATM switching unit, and the emulation processing unit are located on the same physical board or distributed on multiple physical boards.
  • the service identifier information is a pseudowire label, a media access control address, or a service IP address.
  • the packet switching processing unit is configured to search for the corresponding service identifier information in the simulation frame sent by the simulation processing unit according to the following manner.
  • the exchange table determines the exchange path of the simulation frame: according to the pseudo-line label, finds a pseudo-line label exchange table, and determines an exchange path of the simulation frame.
  • the ATM interface processing unit includes an ATM interface processing unit and an outgoing ATM interface processing unit. The ATM interface type of the ATM interface processing unit and the outgoing ATM interface processing unit are the same or different.
  • the ATM interface type includes an E3 port, a synchronous digital hierarchy (SDH) port, and a synchronous optical network (SONEF) port.
  • the ATM switching unit includes an ATM switching unit corresponding to the incoming ATM interface processing unit and an ATM switching unit corresponding to the outgoing ATM interface processing unit;
  • the ATM switching unit corresponding to the ingress ATM processing unit receives the ATM cell from the ATM interface processing unit of the switching path, performs ATM exchange, and sends the ATM cell to the emulation processing unit of the local switching path;
  • the ATM switching unit corresponding to the outgoing ATM interface processing unit receives the ATM cell from the emulation processing unit of the switching path and performs ATM switching, and then sends the ATM cell to the ATM interface processing unit of the switching path.
  • the emulation processing unit includes an emulation processing unit corresponding to the ingress ATM interface processing unit and an emulation processing unit corresponding to the egress ATM interface processing unit;
  • the emulation processing unit corresponding to the incoming ATM interface processing unit receives the ATM cell from the ATM switching unit of the switching path, performs simulation encapsulation, and sends the encapsulated emulation frame to the packet switching processing unit; the processing unit receives the emulation frame After decapsulating the simulated frame, the ATM cell is restored, and then the ATM cell is sent to the ATM switching unit of the switching path.
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • PTN packet transport network
  • the ATM processing unit performs the service simulation frame encapsulation of the ATM-switched ATM cell, and the packet switching processing unit in the PTN device searches for the corresponding exchange table according to the service identification information in the encapsulated simulation frame. Determining the switching path of the simulated frame, de-encapsulating the simulated frame by the simulation processing unit of the determined switching path, restoring the ATM cell, and the ATM cell of the determined switching path will restore the ATM cell Performing ATM switching, the ATM interface processing unit of the determined switching path encodes the exchanged ATM cells into physical layer signals and transmits them to the ATM network.
  • the above technical solution implements an ATM switching service on a single-point PTN device without adding any hardware cost.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a PTN device provided in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an ATM exchange process provided in Embodiment 2;
  • FIG. 3 is a flowchart of a process of receiving an ATM service from an ATM network and performing pseudowire emulation in the second embodiment
  • FIG. 4 is a flow chart of the pseudo-line exchange performed by the packet switching processing unit in the second embodiment
  • FIG. 5 is a flowchart of the processing after the emulation processing unit receives the emulation frame in the second embodiment.
  • the PTN devices that are connected to the PTN network when the two ATM networks are connected to each other can be exchanged on the PTN device that is accessed by the two ATM networks, and do not need to be completed through the end-to-end PTN switching network. Reduce costs and increase exchange efficiency.
  • This embodiment provides a PTN device that can implement ATM switching.
  • the structure is as shown in FIG. 1 , and includes a packet switching processing unit and multiple switching paths (in this embodiment, N switching paths are included, and N is an integer greater than 1).
  • Each switching path includes an ATM interface processing unit, an ATM switching unit, and an emulation processing unit.
  • the above units can be located on the same physical board or on multiple physical boards.
  • the ATM interface processing unit is configured to: recover ATM cells from various physical signals of the accessed ATM network, send them to the ATM switching unit of the switching path, and send the ATM switching unit of the switching path.
  • the ATM cells are encoded into physical layer signals and sent to the ATM network;
  • the present embodiment defines an ATM interface processing unit and an ATM interface processing unit based on the ATM interface processing unit, and refers to an ATM interface processing unit that accesses the ATM service as an ATM interface processing unit, and sends an ATM service ATM.
  • the interface processing unit is called an outgoing ATM interface processing unit.
  • Any ATM interface processing unit can be used as an incoming ATM interface processing unit or an outgoing ATM interface processing unit.
  • the ATM interface processing unit can have a variety of ATM interface types, as long as it can carry ATM cells, such as E3 port, Synchronous Digital Hierarchy (SDN, Synchronous Optical Network) port, etc.
  • SDN Synchronous Digital Hierarchy
  • the type of the ATM interface is not limited to the above-mentioned ones, and the embodiments of the present invention are not described herein.
  • the ATM interface types of the incoming ATM interface processing unit and the outgoing ATM interface processing unit may be the same or different.
  • the ATM switching unit is configured to: perform VPC/VCC matching on the ATM cells recovered by the ATM interface processing unit of the switching path, perform traditional VP/VC exchange, generate the exchanged ATM cells, and send the converted ATM cells to the exchange path.
  • the ATM switching unit can be divided into an ATM switching unit corresponding to the ATM interface processing unit and an outgoing ATM interface processing unit. Corresponding ATM switching unit.
  • the ATM switching unit corresponding to the ATM interface processing unit is responsible for receiving the ATM cell from the ATM interface processing unit for ATM exchange and then sending it to the emulation processing unit; the ATM switching unit corresponding to the ATM interface processing unit is responsible for receiving the ATM cell from the emulation processing unit. After the ATM exchanges, it is sent to the ATM interface processing unit.
  • the emulation processing unit is configured to: perform emulation service encapsulation on the ATM cell generated by the ATM switching unit of the switching path, send the encapsulated emulation frame to the packet switching processing unit, and receive the frame from the packet switching processing unit, and simulate the frame After decapsulating, the ATM switching unit that restores the ATM cell to the switching path is restored;
  • the simulation processing unit can be divided into: a simulation processing unit corresponding to the incoming ATM interface processing unit and an emulation processing unit corresponding to the outgoing ATM interface processing unit.
  • the emulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit is responsible for receiving the ATM cell from the ATM switching unit, performing simulation encapsulation, and transmitting the encapsulated emulation frame to the packet switching processing unit;
  • the emulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit is responsible for The packet switching processing unit receives the simulated frame, decapsulates the simulated frame, restores the ATM cell, and then sends the ATM cell to the ATM switching unit.
  • the packet switching processing unit searches the corresponding switching table according to the service identification information in the sent simulation frame, determines the switching path of the simulated frame, and exchanges the simulated frame to the simulation processing unit of the determined switching path.
  • the packet switching processing unit is different from the traditional packet switching processing unit of the PTN device, and a function of exchanging the service identification information according to the frame header of the emulation frame is added, so that the packet switching processing unit can be corresponding to the ATM interface processing unit.
  • the simulation frame of the simulation unit is switched to the simulation unit corresponding to the outgoing ATM interface processing unit.
  • the current PTN device simulation technology for ATM is mainly based on the RFC4717 standard, that is, the pseudowire technology is used. Therefore, the present embodiment is described in a pseudowire package.
  • the exchange processing is performed based on the pseudowire information
  • the emulation processing unit described in this patent is not limited to the service encapsulation using the pseudowire technology, that is, it is not limited to using the pseudowire label as the service identifier information for exchange, and can be used to find the corresponding exchange table to determine.
  • the identification information of the exchange path can be regarded as the service tag information. For example, media access control (MAC, Media Access Control) Address or business IP address, etc.
  • the embodiments of the present application are implemented in a single point PTN device.
  • This embodiment describes the ATM exchange process implemented by the PTN device.
  • the process is as shown in Figure 2. The following steps are included:
  • Step 201 The ATM interface processing unit of a switching path on the PTN device decapsulates the ATM cell according to the physical layer signal from the accessed ATM network.
  • Step 202 The ATM switching unit of the switching path performs ATM exchange on the decapsulated ATM cell.
  • Step 203 The emulation processing unit of the switching path performs service emulation and sealing on the exchanged ATM cell.
  • Step 204 The packet switching processing unit in the PTN device searches for a corresponding switching table (ie, an emulation service switching table) according to the service identification information in the encapsulated emulation frame, and finds a switching path of the emulation frame, and the encapsulated emulation frame is obtained.
  • the service identification information refers to a pseudo-line label, that is, the exchange path is determined according to the pseudo-line label search emulation service exchange table in the encapsulated emulation frame.
  • the service identification information is not limited to the pseudo line label, and the identifier information that can be used to find the corresponding exchange table to determine the exchange path can be regarded as service tag information, such as a MAC address or a service IP address.
  • Step 205 The emulation processing unit of the corresponding switching path performs decapsulation processing on the simulated frame to restore the ATM cell.
  • Step 206 The ATM switching unit of the corresponding switching path performs ATM exchange on the restored ATM cell.
  • Step 207 The ATM interface processing unit of the corresponding switching path encodes the exchanged ATM cell into a physical layer signal and sends the signal to the ATM network.
  • the process of receiving the ATM service from the ATM network and performing the pseudowire emulation is as shown in FIG. 3, and includes the following steps:
  • Step 301 The ATM cell enters the ATM interface processing unit from the ATM network, and the ingress ATM processing unit decodes the ATM cell according to the ATM interface type, and then sends the ATM cell to the ATM switching unit corresponding to the ATM interface processing unit. It is equivalent to the function of completing the ATM physical layer.
  • the E3 type is used as the ATM interface type.
  • the ATM cell is carried in the E3 frame.
  • the ATM interface processing unit first frames the E3 frame in the input stream, and then according to G.
  • the 832 specification extracts ATM cells from E3 frames. You can configure the inbound ATM interface of the specified ATM switching service.
  • Step 302 After receiving the ATM cell, the ATM switching unit corresponding to the ATM interface processing unit takes the VPI/VCI in the cell as the incoming VPI/VCI, searches the ATM exchange table for the VP/VC exchange table, and finds the matching. The entry finds the VPI/VCI and completes the ATM exchange. The exchanged ATM cells are then sent to an emulation processing unit corresponding to the incoming ATM interface processing unit.
  • the ATM switch table mentioned in this step is a pre-configured entry for the user to configure the ATM switch service.
  • the VPI/VCI information sent by the user when configuring the ATM switch service is used as the entry VPI/VCI in the exchange table.
  • the VPI/VCI is The system is internally generated and used for internal exchange and is invisible to the user.
  • Step 303 After receiving the ATM cell with the emulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit, the VPI/VCI in the fetched cell is matched in the simulation table, and the pseudowire corresponding to the VPC/VCC is found, that is, which one is used. The pseudowire encapsulates this VPC/VCC, which is then simulated and packaged in accordance with RFC4717. Finally, the encapsulated simulation frame is sent to the packet switching processing unit.
  • the simulation table is a pre-configured entry for the user to configure the ATM switching service.
  • the VPI/VCI information is included in the ATM switching table. The information is the outgoing VPI/VCI value of the ATM switching table in the ATM switching unit corresponding to the ATM interface processing unit.
  • Step 401 After receiving the simulation frame from the inbound interface corresponding to the emulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit, according to the RFC4717 specification The pseudowire label information is solved in the frame header.
  • Step 402 Find a pseudowire label switching table, and match an outbound interface of the simulated frame (ie, which emulation processing unit should be sent), and a pseudowire outgoing label information.
  • the pseudo-line label switching table is a pre-configured entry for the user to configure the ATM switching service, including the pseudo-line in-label value, the pseudo-line outgoing label value, the inbound interface, and the outbound interface, where the inbound label information is corresponding to the incoming ATM interface processing unit.
  • the pseudo-line label value of the simulation table in the simulation processing unit is a pseudo-line label value of the simulation table in the simulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit, and the output/input interface indicates the two simulation units connected,
  • the specific implementation generally refers to the internal communication port.
  • Step 403 Modify the pseudowire label information of the simulation frame to a pseudowire out label value in the exchange table, and send the modified simulation frame to the emulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit through the outbound interface.
  • the processing process of the simulation processing unit receiving the simulation frame includes the following steps: Step 501: After receiving the simulation frame, the simulation processing unit corresponding to the ATM interface processing unit performs decapsulation according to the RFC4717 specification, and extracts the simulation frame.
  • the pseudowire label information is searched in the pre-configured simulation table using the pseudowire label information, and the ATM cells are restored using the VPI/VCI value information in the table and sent to the corresponding ATM switching unit.
  • the VPI/VCI values in this table are associated with the ATM Both values are the same.
  • Step 502 After receiving the ATM cell, the ATM switching unit takes the VPI/VCI in the cell as the VPI/VCI, searches the ATM switch table for the VP/VC exchange table, and finds the matching entry to find the VPI/VCI. , complete the ATM exchange. The exchanged ATM cells are then sent to the ATM interface processing unit.
  • the ATM switch table mentioned in this step is a pre-configured entry for the user to configure the ATM switch service.
  • the VPI/VCI information sent by the user when configuring the ATM switch service is the VPI/VCI in the exchange table. Generated internally for the system, and processed with the outgoing ATM interface. , , : , , , , , , , , , 5
  • Step 503 After receiving the cell, the ATM interface processing unit adds a corresponding transmission overhead according to the ATM interface type to form a continuous bit stream, and sends the continuous bit stream from the ATM interface to the ATM network.
  • the above technical solution implements an ATM switching service on a single-point PTN device without adding any hardware cost. Therefore, the present invention has strong industrial applicability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

一种分组传送网PTN设备及异步传输模式ATM交换的方法，涉及PTN和ATM技术。本发明公开的设备包括ATM接口处理单元，从物理层信号中恢复出ATM信元，将本交换路径送来的ATM信元编码成物理层信号发送到ATM网络；ATM交换单元，对本交换路径恢复出的ATM信元进行虚路径VP/虚通道VC交换，对本交换路径还原出的ATM信元进行VP/VC交换；仿真处理单元，仿真业务封装本交换路径恢复生成的ATM信元，送到分组交换处理单元，解封装分组交换处理单元发来的仿真帧，还原出ATM信元；分组交换处理单元，确定收到的仿真帧的交换路径，交换到所确定的交换路径。上述技术方案在单点PTN设备上实现了ATM交换业务。

Description

一种分组传送网设备及异步传输模式交换的方法
技术领域
本发明涉及分组传送网 （PTN, Packet Transmit Network )和异步传 输模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode ) , 特别涉及一种 PTN设备及 ATM交换的方法。
背景技术
随着 ALL IP的推进， 网络的 IP化即分组化已经成为网络技术演进的趋 势。 PTN应运而生， 首先它完全基于分组传送， 同时它是面向连接的， 可提 供端到端的业务承载能力， 解决了传统分组网络无连接的问题， 便于电信级 应用。 另外， PTN 提供基于连接的操作管理和维护 （OAM , Operation Administration and Maintenance )功能， 即错误检测、 通道状态监测和保护切 换功能， 使其更符合电信级应用。 PTN网络是未来传送网的一个发展趋势。
ATM技术是一种基于信元的交换和复用技术， ATM传送信息的基本载 体是 ATM信元， 信元头用虚路径标识符（VPI, Virtual Path Identifier )和虚 通道标识符（VCI, Virtual Channel Identifier )标识一个连接， 信元的复用、 交换和传输过程， 均基于此连接。 ATM 交换为： 根据输入信元的 VPI/VCI 标识以及它本身在建立连接时产生的虚路径（VP ) /虚通道（VC ) 交换表， 将该信元转发到相应的输出端口， 并对该信元的头部进行适当处理， 如改变 其 VPI/VCI值。
ATM实际上也是一种很好的面向连接的分组交换技术，但由于其处理复 杂， 交换芯片成本较高， 很难大规模应用。 但目前现有网络中还存在 ATM 网络， 因此 ATM业务如何在 PTN 网络进行端到端的传送问题需要解决， RFC4717 中定义了相应的解决方案。 但其给出的方案是在 PTN网络中如何 端到端的传送 ATM业务， 是通过多个 PTN设备实现 ATM业务传送功能。
发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种分组传送网设备及异步传输模式 交换的方法， 使得在单点 PTN设备上实现 ATM交换。
为了解决上述技术问题， 本发明釆用如下技术方案：
一种分组传送网 （PTN )设备， 该设备包括一个分组交换处理单元和多 个交换路径， 每个交换路径包括异步传输模式（ATM )接口处理单元、 ATM 交换单元和仿真处理单元， 其中：
所述 ATM接口处理单元设置成：从接入的 ATM网络的各种物理层信号 中恢复出 ATM信元并送给本交换路径的 ATM交换单元，以及将本交换路径 的 ATM交换单元送来的 ATM信元编码成物理层信号并发送到 ATM网络； 所述 ATM交换单元设置成：对本交换路径的 ATM接口处理单元恢复出 的 ATM信元进行虚路径 /虚通道（ VP/VC ) 交换， 生成交换后的 ATM信元 并送给本交换路径的仿真处理单元， 以及对本交换路径的仿真处理单元还原 出的 ATM信元进行 VP/VC交换， 生成交换后的 ATM信元并送给本交换路 径的 ATM接口处理单元；
所述仿真处理单元设置成： 对本交换路径的所述 ATM交换单元生成的
ATM信元进行仿真业务封装，将封装后的仿真帧送到所述分组交换处理单元, 以及对所述分组交换处理单元发来的仿真帧进行解封装， 还原出 ATM信元 并送给本交换路径的 ATM交换单元；
所述分组交换处理单元设置成： 根据仿真处理单元送来的仿真帧中的业 务标识信息， 查找对应交换表， 确定此仿真帧的交换路径， 并将此仿真帧交 换到所确定的交换路径的仿真处理单元。 其中： 所述分组交换处理单元、 所述 ATM接口处理单元、 所述 ATM交 换单元和所述仿真处理单元位于同一块物理单板上， 或者分布在多块物理单 板上。 其中， 所述业务标识信息为伪线标签、媒体访问控制地址或者业务 IP地 址。
其中， 所述业务标识信息为伪线标签时， 所述分组交换处理单元设置成 按照以下方式根据仿真处理单元送来的仿真帧中的业务标识信息， 查找对应 交换表， 确定此仿真帧的交换路径： 根据所述伪线标签， 查找伪线标签交换 表， 确定该仿真帧的交换路径。 其中，所述 ATM接口处理单元包括入 ATM接口处理单元和出 ATM接口 处理单元。 其中， 所述入 ATM接口处理单元和出 ATM接口处理单元的 ATM接口 类型相同或不同。
其中， 所述 ATM接口类型包括 E3 口、 同步数字体系 （SDH )端口和同 步光纤网络（SONEF )端口。 其中 ,所述 ATM交换单元包括与所述入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元和与所述出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元；
与所述入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元从本交换路径的 ATM接口处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到本交换路径的仿 真处理单元；
与所述出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元从本交换路径的仿真 处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到本交换路径的 ATM接口处 理单元。 其中， 所述仿真处理单元包括与所述入 ATM接口处理单元对应的仿真 处理单元和与所述出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元；
与所述入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元从本交换路径的 ATM 交换单元接收 ATM信元后进行仿真封装， 将封装后的仿真帧发往所述分组 交换处理单元； 处理单元接收仿真帧，对仿真帧解封装后还原出 ATM信元，再将 ATM信元 发送到本交换路径的 ATM交换单元。 一种异步传输模式（ ATM )交换的方法， 应用于如权利要求 1至 9中任 一项所述的分组传送网络（PTN )设备， 该方法包括： 所述 PTN设备某一交换路径的 ATM接口处理单元从接入的 ATM网络 的各种物理层信号中恢复出 ATM信元，所述交换路径的 ATM交换单元对所 述 ATM信元进行 ATM交换，再由该交换路径的仿真处理单元将进行了 ATM 交换后的 ATM信元进行业务仿真帧封装， 所述 PTN设备中的分组交换处理 单元根据封装后的仿真帧中的业务标识信息查找对应交换表， 确定该仿真帧 的交换路径， 由所确定的交换路径的仿真处理单元对该仿真帧进行解封装处 理，还原出 ATM信元，所确定的交换路径的 ATM交换单元将还原出的 ATM 信元进行 ATM交换， 所确定的交换路径的 ATM接口处理单元将交换后的 ATM信元编码成物理层信号， 发送到所述 ATM网络。
上述技术方案在不增加任何硬件成本的基础上，在单点 PTN设备上实现 了 ATM交换业务。
附图概述
图 1是本实施例 1中所提供的 PTN设备的结构示意图；
图 2是本实施例 2提供的 ATM交换流程示意图；
图 3是本实施例 2中从 ATM网络接收 ATM业务并进行伪线仿真的处理 流程图；
图 4是本实施例 2中分组交换处理单元进行伪线交换的流程图； 图 5是本实施例 2中是仿真处理单元接收到仿真帧后的处理流程图。
本发明的较佳实施方式
为了使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下文结合附图对 本发明技术方案作进一步详细说明。特别需要说明的是,在不冲突的前提下， 本申请的实施例和实施例中的技术特征可以任意相互组合， 均在本发明的保 护范围之内。 另外， 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执 行指令的计算机系统中执行， 并且， 虽然在流程图中示出了逻辑顺序， 但是 在某些情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。 实际应用场景中，两个 ATM网络在接入 PTN网络时对接的 PTN设备可 交换在两者接入的该 PTN设备上单点完成， 而不需要通过端到端的 PTN交 换网络来完成， 从而大大降低成本并提高交换效率。
实施例 1
本实施例提供一种可实现 ATM交换的 PTN设备， 结构如图 1所示， 包 括一个分组交换处理单元和多个交换路径（本实施例中包括 N个交换路径， N为大于 1的整数）， 每个交换路径包括 ATM接口处理单元、 ATM交换单 元和仿真处理单元。 上述各个单元可以位于同一块物理单板上， 也可以分布 在多块物理单板上。
其中， 所述 ATM接口处理单元设置成： 从接入的 ATM网络的各种物理 信号中恢复出 ATM信元并送给本交换路径的 ATM交换单元，以及将本交换 路径的 ATM交换单元送来的 ATM信元编码成物理层信号并发送到 ATM网 络；
为了详细描述，本实施例基于 ATM接口处理单元定义了入 ATM接口处 理单元和出 ATM接口处理单元 , 将接入 ATM业务的 ATM接口处理单元称 为入 ATM接口处理单元， 将送出 ATM业务的 ATM接口处理单元称为出 ATM接口处理单元。 任何一个 ATM接口处理单元都可以作为入 ATM接口 处理单元或出 ATM接口处理单元。 ATM接口处理单元的 ATM接口类型可 以有很多种，只要能承载 ATM信元就行，比如 E3口，同步数字体系（SDH, Synchronous Digital Hierarchy ) /同步光纤网络（ SONET, Synchronous Optical Network )端口等等， 但 ATM接口类型也不限于上述列举的几种， 本发明实 施例不在此赘述。 同时， 入 ATM接口处理单元和出 ATM接口处理单元的 ATM接口类型可以相同也可以不同。
所述 ATM交换单元设置成：对本交换路径的 ATM接口处理单元恢复出 的 ATM信元进行 VPC/VCC匹配从而进行传统的 VP/VC交换， 生成交换后 的 ATM信元并送给本交换路径的仿真处理单元， 以及接收本交换路径的仿 真处理单元还原出的 ATM信元，进行 VPC/VCC匹配从而进行传统的 VP/VC 交换， 生成交换后的 ATM信元并送给本交换路径的 ATM接口处理单元； 本实施例中 , ATM交换单元可分为与入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元和与出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元。入 ATM接口处 理单元对应的 ATM交换单元 负责从 ATM接口处理单元接收 ATM信元进 行 ATM交换后发送到仿真处理单元； 出 ATM接口处理单元对应的 ATM交 换单元负责从仿真处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到 ATM接 口处理单元。
所述仿真处理单元设置成： 对本交换路径的 ATM交换单元生成的 ATM 信元进行仿真业务封装， 将封装后的仿真帧送到分组交换处理单元， 以及从 分组交换处理单元接收帧， 对仿真帧进行解封装后还原出 ATM信元送给本 交换路径的 ATM交换单元；
本实施例中， 仿真处理单元可分为： 与入 ATM接口处理单元对应的仿 真处理单元和与出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元。与入 ATM接口 处理单元对应的仿真处理单元负责从 ATM交换单元接收 ATM信元后进行仿 真封装， 将封装后的仿真帧发往分组交换处理单元； 出 ATM接口处理单元 对应的仿真处理单元负责从分组交换处理单元接收仿真帧， 对仿真帧解封装 后还原出 ATM信元， 再将 ATM信元发送到 ATM交换单元。
分组交换处理单元， 根据送来的仿真帧中的业务标识信息， 查找对应交 换表， 确定此仿真帧的交换路径， 并将此仿真帧交换到所确定的交换路径的 仿真处理单元。
本实施例中，分组交换处理单元与 PTN设备传统的分组交换处理单元有 所不同， 增加了一个根据仿真帧帧头的业务标识信息进行交换的功能， 这样 才能将与入 ATM接口处理单元对应的仿真单元的仿真帧交换到与出 ATM接 口处理单元对应的仿真单元中去。 在实际应用中， 目前 PTN设备对 ATM的 仿真技术主要依据 RFC4717标准， 即使用伪线技术， 因此， 本实施实例就以 伪线封装进行描述。 即基于伪线信息进行交换， 但本专利所述的仿真处理单 元不局限于使用伪线技术进行业务封装， 即不限于使用伪线标签作为业务标 识信息进行交换， 可用于查找对应交换表以确定交换路径的标识信息均可认 为是业务标记信息。 例如， 媒体访问控制 （MAC, Media Access Control )地 址或者业务 IP地址等。
从上述实施例可以看出， 本申请的各实施例在单点 PTN设备中实现了
ATM交换的功能。 从上述方案可以看出， 所有处理单元都是 PTN设备中现 有的处理功能单元， 并没有增加额外的处理单元， 大大降低了成本。 尤其是 ATM接口处理单元， 以及 ATM交换单元和仿真处理单元， 这些单元都不需 要增加额外的功能处理， 只要支持 ATM仿真功能的 PTN设备都支持这些功 能处理， 而分组交换处理单元为 PTN设备现有的核心处理单元， 本方案只需 在其之上扩展很小一部分功能即可。也就是说在不需要对现有 PTN设备结构 做任何改动的情况下， 通过本方案就能实现接入本 PTN设备的两个 ATM网 络之间的 ATM交换。
尤其是在出入 ATM接口处理单元不在一块子板上时， 此方案的优势更 能体现。 因为在 PTN设备中 ATM交换芯片一般布置在 ATM子板上， 此种 场景下单纯依赖子板上的 ATM交换芯片是无法完成 ATM交换的，除非在主 控交换板上增加一块 ATM交换芯片， 但这大大提高了设备成本。 也增加了 PTN设备的复杂度。 使用本方案就完全不需要额外的功能模块。 实施例 2
本实施例介绍上述 PTN设备实现 ATM交换过程， 该过程如图 2所示， 包括以下步骤：
步骤 201、 PTN设备上某一交换路径的 ATM接口处理单元从接入的 ATM 网络中根据物理层信号解封装出 ATM信元；
步骤 202、上述交换路径的 ATM交换单元对上述解封装出的 ATM信元 进行 ATM交换；
步骤 203、上述交换路径的仿真处理单元对上述交换后的 ATM信元进行 业务仿真封转；
步骤 204、 PTN设备中的分组交换处理单元根据上述封装后的仿真帧中 的业务标识信息查找对应交换表（即仿真业务交换表） ， 找到此仿真帧的交 换路径， 将上述封装后的仿真帧发送给对应的交换路径的仿真处理单元； 本实施例中， 业务标识信息指伪线标签， 即根据封装后的仿真帧中的伪 线标签查找仿真业务交换表来确定交换路径。 但业务标识信息并不限于伪线 标签， 可用于查找对应交换表以确定交换路径的标识信息均可认为是业务标 记信息， 例如 MAC地址或者业务 IP地址等。
步骤 205、对应的交换路径的仿真处理单元对该仿真帧进行解封装处理， 还原出 ATM信元；
步骤 206、对应的交换路径的 ATM交换单元将上述还原出的 ATM信元 进行 ATM交换；
步骤 207、 对应的交换路径的 ATM接口处理单元将上述交换后的 ATM 信元编码成物理层信号， 并发送到 ATM网络。
其中， 按照上述实施例 1中 PTN设备的各组成单元详细描述实现 ATM 交换的过程。
其中， 从 ATM网络接收 ATM业务并进行伪线仿真的处理过程如图 3 所示， 包括如下步骤：
步骤 301 , ATM信元从 ATM网络进入入 ATM接口处理单元 , 入 ATM 接口处理单元根据 ATM接口类型解码出 ATM信元， 然后将 ATM信元送给 与入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元。相当于完成 ATM物理层的 功能， 以 E3类型作为 ATM接口类型作为说明， ATM信元承载在 E3帧中传 送，入 ATM接口处理单元首先在输入码流中队 E3帧进行定帧 ,再根据 G.832 规范从 E3帧中取出 ATM信元。用户可以配置指定 ATM交换业务的入 ATM 接口。
步骤 302 , 与入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元收到 ATM信 元后，取出信元中的 VPI/VCI作为入 VPI/VCI,在 ATM交换表中查找 VP/VC 交换表， 找到匹配的表项即找到出 VPI/VCI, 完成 ATM交换。 随后将交换 后的 ATM信元发送给与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元。此步骤 提到的 ATM交换表为用户配置 ATM交换业务时预配置的表项： 用户配置 ATM交换业务时下发的入 VPI/VCI信息作为交换表中的入 VPI/VCI;其中出 VPI/VCI为系统内部生成， 用于内部交换使用， 用户不可见。 步骤 303 , 与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元收到 ATM信元 后， 取出信元中的 VPI/VCI在仿真表中进行匹配， 找到该 VPC/VCC对应的 伪线， 即使用哪条伪线封装此 VPC/VCC, 随后进行仿真封装， 封装方法符 合 RFC4717规范。 最后将封装好的仿真帧发往分组交换处理单元。其中仿真 表为用户配置 ATM交换业务时预配置的表项： 其中包含 VPI/VCI信息， 此 信息为与入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元中 ATM交换表的出 VPI/VCI值； 另外号包括仿真信息， 即伪线标签信息， 此信息是系统内部生 成， 用于内部交换使用， 用户不可见。 分组交换处理单元进行伪线交换的过程， 如图 4所示， 包括如下步骤： 步骤 401 ,从与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元对应的入接口 接收到仿真帧后， 按照 RFC4717规范从帧头中解出伪线标签信息。
步骤 402, 查找伪线标签交换表， 匹配出该仿真帧的出接口（即应发往哪 个仿真处理单元）， 以及伪线出标签信息。 其中伪线标签交换表为用户配置 ATM交换业务时预配置的表项：包含伪线入标签值，伪线出标签值，入接口， 出接口， 其中入标签信息为与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元中 仿真表的伪线标签值， 出标签值为与出 ATM接口处理单元对应的仿真处理 单元中仿真表的伪线标签值， 出 /入接口表示连接的那两个仿真单元， 具体实 现时一般是指内部通信口。
步骤 403 , 将仿真帧的伪线标签信息修改为交换表中的伪线出标签值， 并将修改后的仿真帧通过出接口发往与出 ATM接口处理单元对应的仿真处 理单元。 仿真处理单元接收仿真帧的处理过程， 如图 5所示， 包括如下步骤： 步骤 501 , 与出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元收到仿真帧后， 按照 RFC4717规范进行解封装，取出仿真帧的伪线标签信息，使用此伪线标 签信息在预先配置的仿真表中查找，利用表中的 VPI/VCI值信息还原出 ATM 信元并将其发送到对应的 ATM交换单元。此表中的 VPI/VCI值与与入 ATM 两者值是相同的。
步骤 502 , ATM交换单元收到 ATM信元后， 取出信元中的 VPI/VCI作 为入 VPI/VCI, 在 ATM交换表中查找 VP/VC交换表， 找到匹配的表项即找 到出 VPI/VCI, 完成 ATM交换。 随后将交换后的 ATM信元发送给出 ATM 接口处理单元。此步骤提到的 ATM交换表为用户配置 ATM交换业务时预配 置的表项： 用户配置 ATM交换业务时下发的出 VPI/VCI信息为此交换表中 的出 VPI/VCI; 其中入 VPI/VCI为系统内部生成， 和与出 ATM接口处理单 的。、 、： 、 、 、 ' 、 、 ' 、： 、 5
步骤 503 , 出 ATM接口处理单元接收到信元后， 根据 ATM接口类型加 上对应的传输开销后形成连续的比特流，从 ATM接口上发送到 ATM网络中 去。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述， 仅为本发明的较佳实例而已， 并非用于限定本发明的保护范 围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
工业实用性
上述技术方案在不增加任何硬件成本的基础上，在单点 PTN设备上实现 了 ATM交换业务。 因此本发明具有很强的工业实用性。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种分组传送网 （PTN )设备， 该设备包括一个分组交换处理单元和 多个交换路径，每个交换路径包括异步传输模式（ATM )接口处理单元、 ATM 交换单元和仿真处理单元， 其中：
所述 ATM接口处理单元设置成：从接入的 ATM网络的各种物理层信号 中恢复出 ATM信元并送给本交换路径的 ATM交换单元，以及将本交换路径 的 ATM交换单元送来的 ATM信元编码成物理层信号并发送到 ATM网络； 所述 ATM交换单元设置成：对本交换路径的 ATM接口处理单元恢复出 的 ATM信元进行虚路径 /虚通道（ VP/VC ) 交换， 生成交换后的 ATM信元 并送给本交换路径的仿真处理单元， 以及对本交换路径的仿真处理单元还原 出的 ATM信元进行 VP/VC交换， 生成交换后的 ATM信元并送给本交换路 径的 ATM接口处理单元；
所述仿真处理单元设置成： 对本交换路径的所述 ATM交换单元生成的 ATM信元进行仿真业务封装，将封装后的仿真帧送到所述分组交换处理单元, 以及对所述分组交换处理单元发来的仿真帧进行解封装， 还原出 ATM信元 并送给本交换路径的 ATM交换单元；
所述分组交换处理单元设置成： 根据仿真处理单元送来的仿真帧中的业 务标识信息， 查找对应交换表， 确定此仿真帧的交换路径， 并将此仿真帧交 换到所确定的交换路径的仿真处理单元。
2、 如权利要求 1所述的 PTN设备， 其中：
所述分组交换处理单元、所述 ATM接口处理单元、所述 ATM交换单元 和所述仿真处理单元位于同一块物理单板上， 或者分布在多块物理单板上。
3、 如权利要求 1所述的 PTN设备， 其中，
所述业务标识信息为伪线标签、 媒体访问控制地址或者业务 IP地址。
4、 如权利要求 3所述的 PTN设备， 其中，
所述业务标识信息为伪线标签时， 所述分组交换处理单元设置成按照以 下方式根据仿真处理单元送来的仿真帧中的业务标识信息，查找对应交换表， 确定此仿真帧的交换路径： 根据所述伪线标签， 查找伪线标签交换表， 确定 该仿真帧的交换路径。
5、 如权利要求 1至 4中任一项所述的 PTN设备， 其中，
所述 ATM接口处理单元包括入 ATM接口处理单元和出 ATM接口处理 单元。
6、 如权利要求 5所述的 PTN设备， 其中，
所述入 ATM接口处理单元和出 ATM接口处理单元的 ATM接口类型相 同或不同。
7、 如权利要求 6所述的 PTN设备， 其中，
所述 ATM接口类型包括 E3 口、 同步数字体系 （ SDH )端口和同步光纤 网络（SONEF )端口。
8、 如权利要求 5所述的 PTN设备， 其中，
所述 ATM交换单元包括与所述入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换 单元和与所述出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元；
与所述入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元从本交换路径的
ATM接口处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到本交换路径的仿 真处理单元；
与所述出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元从本交换路径的仿真 处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到本交换路径的 ATM接口处 理单元。
9、 如权利要求 5所述的 PTN设备， 其中，
所述仿真处理单元包括与所述入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单 元和与所述出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元；
与所述入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元从本交换路径的 ATM 交换单元接收 ATM信元后进行仿真封装， 将封装后的仿真帧发往所述分组 交换处理单元； 处理单元接收仿真帧，对仿真帧解封装后还原出 ATM信元，再将 ATM信元 发送到本交换路径的 ATM交换单元。
10、 一种异步传输模式（ATM ) 交换的方法， 应用于如权利要求 1至 9 中任一项所述的分组传送网络（PTN )设备， 该方法包括：
所述 PTN设备某一交换路径的 ATM接口处理单元从接入的 ATM网络 的各种物理层信号中恢复出 ATM信元，所述交换路径的 ATM交换单元对所 述 ATM信元进行 ATM交换，再由该交换路径的仿真处理单元将进行了 ATM 交换后的 ATM信元进行业务仿真帧封装， 所述 PTN设备中的分组交换处理 单元根据封装后的仿真帧中的业务标识信息查找对应交换表， 确定该仿真帧 的交换路径， 由所确定的交换路径的仿真处理单元对该仿真帧进行解封装处 理，还原出 ATM信元，所确定的交换路径的 ATM交换单元将还原出的 ATM 信元进行 ATM交换， 所确定的交换路径的 ATM接口处理单元将交换后的 ATM信元编码成物理层信号， 发送到所述 ATM网络。
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