CN1720693A - 用于弹性包环上的多业务支路的传输装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位于RPR MAC客户机的技术，提供了基于RPR的MSR，RPR包括RPR Lite。802.17 Lite在提供支路业务时采用本地地址和组播地址，并且利用802.17帧格式，该格式容许该技术采用技术以太型的内的净荷。公平A0规定的通信量(以及随后非公平)为提供该技术所需要的全部。本发明仅仅用于支路业务被管理成不产生过量供应的配置中。结构上，还提供了单环、链路、广播、伪网格拓扑。用于本技术的这些应用都用来为支路透明传送提供各种现有的数据网络和业务(例如以太网、FR、ATM、ISDN、DDN、G.702等等)、基于支路的对称和非对称带宽管理(例如带宽限制和支路捆绑)、50ms内基于支路的1+1、1∶1和1∶N保护、基于支路的组播、基于支路的安全性应用(例如，线速度过滤)、在15－分钟和24－小时内的基于支路的性能监视，并且本发明也可以用来提供与在更为复杂的路由数据系统中发现的功能性相似的XP数据链路帧(也可以是支路)的转发。本发明基于连接且为预先规划的方案，支路带宽可以通过网络管理系统进行编程，或由最终的用户根据客户的需要和支出启始。带宽分配的方式从固定改变到动态。

Description

用于弹性包环上的多业务支路的传输装置和方法

技术领域

该发明涉及基于以预先规划方式的RPR(弹性包环)的多业务环以及基于RPR的连接，更具体地说，涉及用作在基于RPR的MSR(多业务环)中的RPR MAC客户机的数据传输装置和方法。

背景技术

数据网络业务的商业和个人应用的发展正在推动对于部署采用面向连接和预先规划方法的数据业务基础结构设施的需要。汇聚管道上的动态带宽分配和区分业务、基于支路的带宽管理、安全功能、保护、组播、性能监视以及其在不同的拓扑中的应用已成为载波类的基本要求。所以，在该专利中的MSR数据网络的开发、LEP(链路封装协议)和相关应用至少需要通过RPR，包括作为MAC(媒体访问控制)客户机的RPR Lite，来提供以下的能力：

(1)以太网的协议封装和传输、吉比特(Gigabit)以太网以及G.702 PDH(准同步数字体系)电路——在光纤的双纤环、单纤环、链型和广播拓扑上的同步和异步电路的传输、视频信号、语音波段信号、由基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道等。

(2)在50ms内基于业务(或支路)的1+1，1：1和1：N模型的保护。

(3)基于业务或支路的组播与基于台站的组播和广播。

(4)基于业务(或支路)的对称与非对称带宽限制。

(5)基于支路的线速度过滤。

(6)在15分钟和24小时中的基于支路的性能监视。

(7)沿着MSR环或其它拓扑从访问到骨干的基于帧的透明PPPoE(以太网上的PPP)和PPPoA(ATM上的PPP)传送，以便简化计费机制(例如Radius)，减少维护工作和改善在访问网络应用中的潜伏时间变化(与层2和层3切换相比)。

发明内容

为了满足上述要求，本发明的目的是提供一种用作在基于包括RPR Lite的RPR的MSR中的RPR MAC客户机的数据传输装置和方法。

本发明提供了一种用于多业务环中的数据传输装置，该多业务环包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路耦接的节点，所述装置包括：与所述支路耦接的支路TX成帧器，用来将从所述支路接收到的数据转换成XP(处理协议)包；传输建立装置，用于建立指示用于待传输的XP包的目的地节点地址和目的地支路的信息；TX成帧器，用来将指示目的地节点地址和目的地支路的所述信息以及XP包封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道将所述帧传输到在所述环中的下游相邻节点；RX解帧器，用来沿着汇聚管道从上游相邻节点接收多业务环的数据帧并对这些数据帧进行解帧，从而至少获得目的地节点地址和XP包；转送装置，用于将目的地为其它节点的所述帧转送到所述的TX成帧器，以便将这些目的地为其它节点的帧转发给下一节点；目的地支路确定装置，用于确定用于本地节点的XP包的目的地支路；以及支路RX解帧器，用于将来自RX解帧器的用于本地节点的所述XP包转换成本地支路数据格式，并将该本地支路数据发送到由所述目的地支路确定装置所确定的相应的支路。

本发明提供了一种用于多业务环中的数据传输方法，该多业务环包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路耦接的节点，所述装置包括：从支路接收到数据并将所接收到的数据转换成XP(处理协议)包；建立指示用于待传输的XP包的目的地节点地址和目的地支路的信息；将指示目的地节点地址和目的地支路的所述信息以及XP包封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道将这些帧传输到在所述环中的下游相邻节点；沿着汇聚管道从上游相邻节点接收多业务环的数据帧并对这些数据帧进行解帧，从而至少获得目的地节点地址和XP包；转送目的地为其它节点的所述帧，并将这些目的地为其它节点的帧转发给下一节点；确定用于本地节点的XP包的目的地支路；以及将用于本地节点的所述XP包转换成本地支路数据格式，并将该本地支路数据发送到由所述目的地支路确定步骤所确定的相应的支路。

附图说明

图1图示基于MSR的IEEE 802.17 Lite的MAC的结构；

图2图示了按照本发明的一个实施例的数据节点的Tx(发送)和Rx(接收)示意图；

图3图示了按照本发明一个实施例的基于RPR Lite的MSR的通用协议栈；

图4图示了按照本发明一个实施例的XP和RPR MAC、上层和XP之间的关系；

图5图示了按照本发明一个实施例的通用帧格式；

图6图示了本发明一个实施例的TN ID和TCCR ID的表达式；

图7图示了本发明一个实施例的利用XP的RPR MAC帧上的TDM业务信道；

图8图示了按照本发明一个实施例的1+1和1：1支路保护参数的表达式；

图9图示了按照本发明一个实施例的1：N支路保护参数的表达式；

图10图示了按照本发明一个实施例的1+1和1：1支路保护参数的表达式；

图11图示了按照本发明一个实施例的1：N支路保护参数的表达式；

图12图示了按照本发明一个实施例的RPR的单纤环；

图13图示了按照本发明一个实施例的RPR拓扑、具有上(Adding)和下(Dropping)支路业务的链型；

图14图示了按照本发明一个实施例的RPR拓扑、与DVB应用的广播连接；

图15图示了按照本发明一个实施例的RPR Lite拓扑、伪网格连接；

图16图示了按照本发明一个实施例的RPR Lite节点的物理体系结构(带外CS和NM总线)；

图17图示了按照本发明一个实施例的RPR Lite节点的物理体系结构(带内CS和NM总线)；

图18图示了按照本发明一个实施例的RPR Lite节点的系统设备布局。

具体实施方式

下面给出了与本发明相关的关键词：50ms内基于支路的1+1、1：1和1：N保护；基于支路的对称和非对称带宽管理、基于支路的组播；在15-分钟和24-小时内的基于支路的性能监视、基于支路的安全、RPR MAC客户机、非公平、本地目的地地址以及源地址；支路类型(TT)；支路号码(TN)；帧序列号(FSN)。

1.范围

本技术提供了基于预先规划方式的RPR Lite的多业务环和基于IEEE802.17 Lite的连接。IEEE 802.17 Lite在提供支路业务中采用本地地址和广播地址，并且使用了802.17帧格式，该帧格式容许该技术在以太型(Ethertype)内使用净荷(payload)。公平(Fairness)A0规定的通信量(traffic)(并且随后非公平)是提供该技术的功能所要求的全部。该技术仅仅用于支路业务被管理成不产生过量供应(over provisioning)的配置中。在结构上，也可提供单环(single-ring)、链路、广播以及伪网格拓扑(pseudo-mesh topology)。RPR Lite节点的业务支路接口用来提供以太网和各种TDM电路仿真。该技术提供基于支路的50ms内的1+1、1：1和1：N保护、基于支路的组播、对称和非对称的支路带宽限制、支路合并、包的支路线速度过滤，支路镜像、15分钟和24小时内的支路性能监视，同时也用来提供与在更加复杂的路由数据系统中发现的功能类似的转发XP数据链路帧(同样作为支路)。该技术向多业务和多拓扑提供了基于包的传送模型。

图1图示基于MSR的IEEE 802.17 Lite的MAC结构；

该技术基于RPR Lite，并且只用于仅仅规定拓扑和保护的配置和预先规划中。IEEE 802.17 lite将仅仅采用所规定的拓扑和保护。在该技术中的数据帧、控制帧以及网络管理帧都被要求映射到RPR数据帧的净荷。在本技术中所描述的所有的这些帧都与RPR MAC层的控制帧(正如拓扑发现、公平、保护)没有关系并且独立于该控制帧。对所有基于以太网的协议(包括IEEE802.3以太网)、所有PDH标准、帧中继标准、G.702/ISDN标准以及ETSI DVB规范没有作任何改变。该技术位于基于IEEE 802.17 lite的双向对称反转(counter-rotating)环上。

2.参考文献

下列ITU-T推荐和其它参考文献包含一些规定，这些规定通过本文的引用而构成本技术的规定。在公布时，所指示的版本是有效的。所有推荐和其它参考文献服从于修订版：因此，鼓励本技术的所有用户调查使用下面列出的这些推荐和其它参考文献的最新版本的可能性。定期出版当前有效ITU-T推荐的列表。

[1]ITU-T Recommendation X.85/Y.1321，IP over SDH using LAPS(ITU-T推荐X.85/Y.1321，使用LAPS的在SDH上的IP)

[2]ITU-T Recommendation X.86/Y.1323，Ethernet over LAPS(ITU-T推荐X.86/Y.1323，在LAPS上的以太网)

[3]ITU-T Recommendation X.211(1995)|ISO/IEC 10022(1996)，Information technology-Open Systems Interconnection-Physicalservice definition.(ITU-T推荐X.211(1995)|ISO/IEC 10022(1996)，信息技术——开放系统互联——物理业务定义)

[4]ITU-T Recommendation X.212(1995)|ISO/IEC 8886(1996)，Information technology-Open Systems Interconnection-Data linkservice definition(ITU-T推荐X.212(1995)|ISO/IEC 8886(1996)，信息技术——开放系统互联——数据链路业务定义)

[5]ITU-T Recommendation X.200(1994)|ISO/IEC 7498-1(1994)，Information technology-Open System Interconnection-Basic referencemodel：The basicmodel(ITU-T推荐X.200(1994)|ISO/IEC 7498-1(1994)，信息技术——开放系统互联——基本参考模型：基本模型)

[6]ITU-T Recommendation I.363.1(1996)，B-ISDN ATM AdaptationLayer specification：Type 1 AAL(ITU-T推荐I.363.1(1996)，B-ISDN ATM适配层规范：类型1 AAL)

[7]IEEE Draft P 802.17/D1.1，Resilient Packet Ring Access Method&Physical Layer Specifications-Media Access Control(MAC)Parameters，Physical Layer Interface，and Management Parameters，October，2002Edition(IEEE草案P 802.17/D1.1，弹性包环访问方法和物理层规范—媒体访问控制(MAC)参数、物理层接口、以及管理参数，2002年10月版)。

3.定义

为了说明该技术，以下定义采用：

3.1汇聚管道：两个邻近节点的物理连接。汇聚管道是基于RPR lite的跨度(span)的RPR Lite的信道。

3.2控制信令帧：一种用于节点中的支路连接建立、拓扑发现、和手工切换或强制切换的层2保护切换等的帧。

3.3 CT_Request帧：用于沿着RPR环将配置表请求从节点A发送给节点B的帧。

3.4 CT_Response帧：用于沿着RPR环将配置表响应从节点B发送给节点A的帧。

3.5配置表(CT)：是反映在工程操作或项目安装阶段，RPR环上节点间的TCCR和节点中的TT和TN实际值的映射表。

3.6配置表查询(CTI)：从节点获得CT的功能。在正常工程操作或项目安装阶段，通过网络管理接口，以单播/组播/广播模式，将具有反映RPR环上的节点的TCCR的变化部分的CTI参数的CT_Request帧从一个节点(称为节点A，例如在大多数情况下为中心站)发送给其它节点(其中一个称为节点B)。所有接收到具有CTI参数的CT_Request帧的节点将通过具有反映RPR环上本地节点的实际配置表的CTI参数的CT_Response帧，给节点A点到点的响应。

3.7配置更新表(CUT)：是反映在工程操作或项目安装阶段RPR环上节点间的TCCR和节点中的TT和TN的可用值的变化的映射表。不正确的ICT将会导致RPR环上的支路故障。在正常工程操作或项目安装阶段，通过网络管理接口，以广播模式，将具有反映RPR环上的所有节点的TCCR的变化部分的CUT参数的CT_Request帧从一个节点(例如在大多数情况下为中心站)发送给其它节点。所有收到CT_Request帧的节点将在本地节点构造出相应的TCCR映射关系，并且通过CT_Response帧给发送CT_Request帧的节点点到点的响应。在得到CT_Response帧之后，源发(soUrcing)CT_Request帧的节点向发送CT_Response帧的远程节点发出CT_Confirm帧。

3.8帧序列号(FSN)：用于基于支路业务的性能监视的模数(modulo)。这种8-bit的字段用于以带编号的模数N_fsn＝64从0到63(缺省值，N_fsn是可编程的，并且如果应用需要，其可配置为256)标识以太网、TCE数据帧或者与IP有关的L3转发包的帧序列号(FSN)。该字段用于对于基于TCE的丢失或复制的分组的支路的性能监视功能。如果使用信令控制帧或网络管理帧，该FSN字段将被设置为零。

3.9初始配置表(ICT)：是反映在工程操作或项目安装阶段，RPR环上节点间的TCCR和节点中的TT和TN的初始和可用值的映射表。ICT必须在RPR工程操作或项目安装阶段之前预先安装好。不正确的ICT将会导致RPR环上的支路业务故障。在初始工程操作或项目安装阶段，通过网络管理接口，以广播模式，将具有反映RPR环上的所有节点的初始TCCR的ICT参数的CT_Request帧从一个节点(例如在大多数情况下为中心站)发送给其它节点。所有收到CT_Request帧的节点将在本地节点构造出相应的TCCR映射关系，并且通过CT_Response帧给发送CT_Request帧的节点点到点的响应。在得到CT_Response帧之后，源发CT_Request帧的节点向发送CT_Response帧的远程节点发出CT_Confirm帧。

3.10层3转发包：是用于在节点转发包的包。该包与到达节点中的支路的那些包不同，也与网络管理帧和控制信令帧不同。从逻辑上来说，当层3转发包根据在节点中的路由表和路由协议Ipv4/6从该节点沿RPR被转发给其它节点时，该节点可以被当作执行层3转发的路由器。

3.11多业务环(MSR)：基于RPR lite并位于RPR MAC客户机(参见图1)的双向系统反转纤环，每个节点都可以上(add)和下(drop)一个或多个独立支路。

3.12弹性包环(RPR)：对于冗余环拓扑上的帧传输的最佳高速网络技术。

3.13弹性包环Lite(RPR Lite)：RPR的特殊情况，其仅采用类A0通信量(并且随后非公平)、规定的拓扑和保护、IEEE 802.17帧格式、基于支路业务的操作。

3.14 RPR RX解帧器：在Rx侧的RPR MAC解帧器，它终止经小环(ringlet)通过台站的IEEE 802.17帧。

3.15 RPR Tx成帧器：在Tx侧的RPR MAC成帧器，它传递经小环通过台站的IEEE 802.17帧。

3.16 XP数据节点：RPR Lite节点，具有沿RPR环的东向Rx、东向Tx、西向Rx、以及西向Tx的汇聚管道连接(Aggregate Pipe connection)，以及一个或多个独立上和下的支路。其还具有接收、发送和转发网络管理帧、节点内控制信令和数据帧的功能。这种不同的连接配置用于不同的拓扑。

3.17处理协议(XP)：在RPR MAC成帧器和支路成帧器之间的数据链路协议，用于在RPR Lite上的不同节点之间进行通信。该XP通过向RPR MAC节点发送/从RPR MAC节点接收数据帧以及相关联的网络管理/信令帧两者来进行操作。

3.18 XP Rx处理器：一套用于在Rx方向进行XP处理的功能。其包括在RPR MAC之后的Rx实体、辨别组播/广播、TT/NM值、以及其它相关的XP协议处理。

3.19 XP Tx处理器：一套用于在Tx方向进行XP处理的功能。其包括流出到RPR MAC的Tx实体、Tx调度单元、确定NA、TTL、TT、TN、FCS、组播/广播的功能。还包括其它相关的XP协议处理。

3.20N_ct：用于配置表操作的重传计数。在工程安装阶段，环上的所有节点将等待被指派ICT。在发出CT_Request帧之后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则节点A在经过重传时间Timer_ct(Timer_ct可编程)后将自动再次发送CT_Request帧。在经过N次重传(N_ct也是可编程)之后，就可认为节点B是不可到达的。N_ct也可以由CUT操作所用。

3.21网络管理帧：用于性能和故障监视、沿着RPR环或其它不同拓扑进行节点配置管理等的帧。

3.22节点地址(NA)：是标识网络上的特殊台站的地址。NA是本地地址并且具有仅仅沿着RPR环或其它不同的拓扑的本地意义(local meaning)。IEEE赋予24位的值，制造商赋予剩余的22-本地指示进行本地管理的地址。确保唯一性是管理员的责任。

3.23参考点G1：是RPR MAC RX解帧器及支路组播/广播单元之间的参考点。其代表RPR MAC成帧器在RPR MAC客户机侧的处理宿(processingsink)。

3.24参考点G2：是RPR MAC TX成帧器及Tx调度之间的参考点。其表示RPR MAC成帧器在RPR MAC客户机侧的处理源。

3.25参考点T1：是支路RX解帧器和XP处理器之间的参考点。其表示在TCE或以太网等的支路TX成帧器之前的XP处理宿。

3.26参考点T2：是支路TX成帧器和XP处理器之间的参考点。其表示在TCE或以太网等的支路TX成帧器之后的XP处理源。

3.27源支路(ST)：是用作节点内会员资格组中的组播/广播源的支路。

3.28 Timer_ct：用于配置表操作的重传计时器。在工程安装或项目安装阶段，环上的所有节点将等待被指派ICT。在发出CT_Request帧之后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则节点A在经过重传Timer_ct(Timer_ct可编程)后将自动再次发送CT_Request帧。在N_ct次重传(N_ct也是可编程)之后，就可认为节点B是不可到达的。N_ct也可以为CUT操作所用。

3.29转送：帧经由该小环通过台站传递。

3.30支路：是通向/来自数据节点的独立上/下支路(或业务)信道，就像“从运营商租的专线或专用电路”系列。该支路可以是具有对称和非对称的恒定带宽的多业务。不同的支路可以指定不同的优先级。

3.31支路适配功能单元：是从不同的独立支路类型信号到参考点T1或者从参考点T2到不同的独立支路类型信号的适配功能。它包括支路适配源功能和支路适配宿功能。宿对应参考点T1，源对应参考点T2。这种适配功能包括信号和速率变换、对等的两侧间的同步功能。

3.32支路交叉连接关系(TCCR)：是反映环或其它拓扑上的所有节点的支路交叉连接关系的表格。其是RPR或其它拓扑的全局表，也就是说，所有可用支路的源和宿连接关系。

3.33支路会员资格复制：从源支路(ST)向节点内相应会员资格组中的每个支路的复制功能的实现。

3.34支路组播/广播：辨别器(discriminator)，在包经由该小环来自RPR RX解帧器时，区分单播或组播/广播包，以便提供TBM功能。节点内构建的TBM功能单元用于在同一时间提供一个或者多个独立的、可能涉及相同或者不同的TT的组播的层级。TBM功能单元在节点(台站)内实现从自有关拓扑获取帧净荷的支路到其它具有相同TT值和被设置为具有成员资格组关系的多个支路的复制功能。节点内一组有相同TT值的TN可以设置成为组播/广播的成员资格组。要求成员资格组内的被指定的支路应在参考点G1从相关拓扑中接收数据帧。该技术用该被指定的支路作为源支路(ST)。一旦获取数据帧，ST把这些帧复制到节点内相应成员资格组的每个支路。在项目安装阶段或者在线操作阶段，ST应由网络管理实体设置和指定为给定的TT和TN值。根据客户需要，可在节点内动态指定或改变一个或者多个ST。

3.35支路RX解帧器：在Rx侧的支路的物理解帧器的抽象，表示TCE解帧器或以太网解帧器。

3.36支路TX成帧器：从小环的角度看，是在Tx侧的支路的物理成帧器的抽象，表示TCE成帧器或以太网成帧器。

3.37支路号码(TN)：从小环的角度看，是节点上的支路端口的相同类型的号码。如果在节点中提供第7 ISDN，则该号码为7。

3.38支路类型(TT)：通向/来自RPR数据节点的独立上/下支路信道的类型。该类型可以为TCE业务。

3.39 Tx调度：根据(a)从上游节点转发来的帧、(b)组播/广播帧以及(c)从本地台站发送来的帧的优先级，在节点内用于所传输的帧的控制功能。如果在同一时间，节点内有几个帧需要发送，则调度单元将检查帧的优先级，并决定哪一帧首先沿小环发送到下游。

3.40XP Rx处理器：一套用于在Rx方向的XP处理的(RPR MAC客户机的)逻辑功能。其包括在RPR MAC之后的Rx实体、基于支路辨别组播/广播、TT/TN值、FSN值、CS&NM值以及其它相关的XP协议处理。

3.41XP Tx处理器：一套用于在Tx方向的XP处理的(RPR MAC客户机的)逻辑功能。其包括流出到RPR MAC的Tx实体、Tx调度单元、确定NA、TTL、TT、TN以及FSN的功能、从RPR MAC层的角度的组播/广播。还包括其它相关的XP协议处理。

4缩略语

4.1 IEEE 802.17中规定的缩略语

本技术利用了下列EEE802.17中规定的缩略语：

DA   目的地地址  (Destination Address)

FCS  帧校验序列  (Frame Check Sequence)

HEC  头差错校验  (Header Error Check)

IEEE 电气和电子工程师协会  (Institute of Electrical andElectronics Engineers)

LAN  局域网  (Local Area Network)

MAC  媒体访问控制  (Medium Access Control)

MAN  城域网  (Metropolitan Area Network)

MIB  管理信息库  (Management Information Base)

MTU  最大转发单元  (Maximum transfer unit)

PDU  协议数据单元  (Protocol Data Unit)

PHY  物理层  (Physical Layer)

POS  SONET上传送包  (Packet Over SONET)

RI   小环标识符  (Ringlet Identifier)

SA   源地址  (Source Address)

SDU  业务数据单元  (Service Data Unit)

SNMP 简单网络管理协议  (Simple Network Management Protocol)

SPI  系统包接口  (System Packet Interface)

TTL  生存期  (Time to live)

WAN  广域网  (Wide area network)

WTR  等待复原  (Wait To Restore)

4.2 ITU-T I.321以及I.361中规定的缩略语

本技术利用了下列ITU-T推荐标准中规定的缩略语：

a)ATM       异步传输模式  (Asynchronous Transfer Mode)

4.3 ETSI 中规定的缩略语

本技术利用了下列ETSI推荐标准EN300 429中规定的缩略语：

a)DVB       数字视频广播  (Digital Video Broadcast)

4.4在本技术中使用的缩略语

1)CS&NM     控制信令与网络管理  (Control Signalling andNetwork Management)

2)CT        配置表  (Configuration Table)

3)CTI       配置表查询  (Configuration Table Inquiry)

4)CUT       配置更新表  (Configuration Updating Table)

5)ETBP      基于以太网支路的保护  (Ethernet Tributary BasedProtection)

6)GMII      吉比特以太网媒体独立接口  (Gigabit Medi a IndependentInterface)

7)ICT       初试配置表  (Initial Configuration Table)

8)LSFFU     线速度过滤功能单元  (Line-Speed Filtering FunctionUnit)

9)MAC       媒体访问控制  (Medium Access Control)

10)MDL      数据链路层管理  (Layer Management of Data Link)

11)NA       弹性包环的节点地址  (Node Address of Resilient packetring)

12)RPR      弹性包环  (Resilient packet ring)

13)RPR Lite 弹性包环Lite  (Resilient packet ring Lite)

14)Rx       接收数据  (Receive Data)

15)ST       源支路  (Source Tributary)

16)TBM      基于支路的组播  (Tributary Based Multicast)

17)TBP      基于支路的保护  (Tributary Based Protection)

18)TCCR     支路交叉连接关系  (Tributary Cross-Connectionrelationship)

19)TCE      TDM电路仿真  (TDM Circuit Emulation)

20)TDM      时分复用  (Time Division Multiplex)

21)TMG      支路合并组  (Tributary Merging Group)

22)TTBP     基于TCE支路的保护  (TCE Tributary BasedProtection)

23)TN       支路号  (Tributary Number)

24)TT       支路类型  (Tributary Type)

25)XGMII 10 吉以太网媒体独立接口  (10G Ethernet mediaindependent interface)

26)XP       处理协议  (Processing Protocol)

27)XP-PDU   XP——协议数据单元  XP-Protocol Data Unit

28)XP-SAP   XP——业务访问点  XP-Service Access Point

29)XP-SDU   XP——业务数据单元  XP-Service Data Unit

30)Tx       传输数据  (Transmission data)

31)CAM      内容地址存储器  (Content Address Memory)

5基于RPR Lite的多业务环的网络框架

5.1 RPR MAC上的环的元件

基于RPR Lite的MSR采用双环结构，该双环结构由一对单向反转(count-rotat ing)的小环、每个具有RPR MAC的一个以上的节点、RPR MAC客户机和至少一个支路组成。RPR Lite在提供支路业务中利用本地节点地址和组播地址，并且利用RPR帧格式，该格式使得该技术能够利用以太型中的净荷。规定公平A0的通信量(并且随后非公平)就是提供该技术所需要的全部。该技术仅仅用于支路业务被管理成不产生过量供应的配置中。在结构上，也可提供单环(single-ring)、链路、广播以及伪网格拓扑。每个节点可以上和下一个或多个独立支路(如DVB端口)，也可以发送和接收层3转发数据包(也是一个支路)，并控制信令帧以及网络管理帧。该技术提供了这些支路业务的组播和广播以及数据包的转发。

5.2环上的帧类型和支路中多种业务

每个节点都具有上/下一个或多个用于表1中的定义的独立支路业务。

表1—支路中的多业务类型

支路类型	能力
				TCE	点到点全双工	组播	广播
以太网	点到点全双工	组播	广播
				注1：汇聚管道的带宽取决于所配置业务的需求，汇聚支路的带宽是汇聚管道的带宽的一半，以便在需要时提供保护带宽可用性。当业务需要的情况下，也可允许支路带宽的汇聚超过汇聚带宽。注2：组播是基于节点的半双工的点到多点，广播是基于节点的半双工点到环上所有其它点。

在环上所发送和接收的帧具有：表2中所示的(1)逐站多业务帧；(2)层3(Ipv4/Ipv6包)转发包(正如路由器)；(3)控制信令帧；以及(4)网络管理帧，以便表示出点到点的全部能力、沿环的组播和广播。

表2—帧类型

帧类型	能力
				逐站多业务帧	点到点	组播	广播
层3(Ipv4/Ipv6包)转发数据包(节点像路由器一样操作)	点到点	组播	广播
				控制信令帧	点到点	组播	广播
网络管理帧	点到点	组播	广播

图2图释了根据本发明一个实施例的数据节点的Tx和Rx图。

5.3 MAC客户机中的数据节点的部件

RPR数据节点是系统设备，该系统设备具有东向Rx、东向Tx、西向Rx、以及西向Tx的汇聚管道连接，以及一个或多个在RPR MAC上可独立上下的支路。节点还具有接收、发送和转发网络管理帧、节点内控制信令和数据帧的功能。由于不同的连接配置用于不同的拓扑，因此应该进行相应的改变。节点的基本部件如下。

5.3.1汇聚管道：两个邻近RPR节点的物理连接。

5.3.2支路：通向/来自RPR数据节点的独立上/下支路信道，就像一系列“从运营商租用的专线或专用电路”。支路可以是G.702端口。不同的支路可以被赋予不同的优先级。

5.3.3内环：RPR的内单环。

5.3.4外环：RPR的外单环。

5.3.5MAC客户机：调用MAC业务接口的XP层实体。

5.3.6转送：经由小环，帧通过台站的传递。

5.3.7调度单元：根据从上游台站转发来的帧、组播/广播帧、以及从本地台站发送来的帧的优先级，在节点内用于所传输的帧的控制功能。

如果在同一时间，节点内有几个帧需要发送，则该调度单元将决定哪一帧首先沿环发送到下游。

5.3.8RPR RX解帧器：在Rx侧的RPR MAC解帧器，它终止经由小环通过台站的IEEE 802.17帧。

5.3.9RPR Tx成帧器：在Tx侧的RPR MAC成帧器，它终止经由小环通过台站的IEEE 802.17帧。

5.3.10支路RX解帧器：是Rx侧的支路的物理解帧器的抽象。它表示TCE解帧器或以太网解帧器。

5.3.11支路TX成帧器：是Tx侧的支路的物理成帧器的抽象。它表示TCE成帧器或以太网成帧器。

5.3.12XP Rx处理器：一套用于在Rx方向进行XP处理的(RPR MAC客户机的)逻辑功能。其包括在RPR MAC之后的Rx实体、基于支路辨别组播/广播、TT/TN值、FSN值、CS&NM值以及其它相关的XP协议处理。

5.3.13XP Tx处理器：一套用于在Tx方向进行XP处理的(RPR MAC客户机的)逻辑功能。其包流出到RPR MAC的Tx实体、Tx调度单元、确定NA、TTL、TT、TN以及FSN的功能、从RPR MAC层的角度的组播/广播。还包括其它相关的XP协议处理。

5.4数据节点的MAC客户机中的参考点

在每个节点中使用4个不同的参考点。

5.4.1参考点G1：是RPR MAC RX解帧器及支路组播/广播单元之间的参考点。其表示RPR MAC客户机侧中RPR MAC解帧器的处理宿。

5.4.2参考点G2：是RPR MAC TX成帧器及Tx调度之间的参考点。其表示RPR MAC客户机侧中RPR MAC成帧器的处理源。

5.4.3参考点T1：是支路RX解帧器和XP处理器之间的参考点。其表示在TCE或以太网等的支路TX成帧器之前的XP处理宿。

5.4.4参考点T2：是支路TX成帧器和XP处理器之间的参考点。其表示在TCE或以太网等支路TX成帧器之后的XP处理源。

5.5在MAC客户机上层3转发包的操作

数据节点可以用作路由器以根据Ipv4/Ipv6路由表及其NA/TT/TN之间的关系来向RPR环上的其它节点转发与IP有关的包，同时该节点能够提供支路端口用于租例如专用线或电路。当数据节点承担路由器的作用时，控制平面(例如路由协议的操作)、网络管理平面(例如，简单的网络管理协议)、以及路由器(RPR数据节点)的数据平面将共享与沿环的NA、TT以及TN的值相对应的相同的物理信道。在该技术中的数据帧、控制帧、以及网络管理帧都需要映射到RPR数据帧的净荷。在该技术中所描述的所有这些帧与RPR MAC层的控制帧(正如拓扑发现、公平、保护的帧)没有关系并独立于该控制帧。

5.6 MAC客户机内的网络管理帧的操作

5.6.1初始配置表(ICT)的操作

ICT是反映在工程安装期间，在沿小环的节点间的TCCR和节点的TT和TN的初始和可用值的映射表。ICT必须在RPR工程操作之前预先安装好。不正确的ICT将会导致环上的支路业务故障。在初始工程操作期间，通过网络管理接口，以广播模式，将具有反映环上的所有节点的初始TCCR的ICT参数的CT_Request帧从一个节点(称之为节点A，例如在大多数情况下为中心站)发送给其它节点。所有收到CT_Request帧的节点(称为节点B)将在本地节点构造出相应的TCCR映射关系，并且通过CT_Response帧给节点A点到点响应。

在工程安装期间，环上的所有节点将等待被赋予ICT。在发出CT_Request帧之后，如果节点A没有收到相应的CT_Respons e帧，则节点A在重传计时器(其可编程，命名为Timer_ct)后将自动再次发送CT_Reques t帧。在经过N_ct次重传(N_ct也可编程)之后，就可认为节点B是不可到达的。

如果在CT重传过期之前或者在N_ct次重传之前节点A从节点B收到空(Nu11)参数的CT_Response帧的消息，则认为针对节点B的ICT操作是成功的。

5.6.2配置更新表(CUT)的操作

CUT是反映在在线操作过程中，在RPR环上的节点间的TCCR和节点内的TT和TN的可用值的变化的映射表。不正确的CUT将会导致RPR环上的支路的故障。在正常工程操作阶段，通过网络管理接口，以广播模式，将具有反映RPR环上的所有节点的TCCR的变化部分的CUT参数的CT_Request帧从一个节点(称之为节点A，例如在大多数情况下为中心站)发送给其它节点(其中之一称为节点B)。所有收到CT_Request帧的节点将在本地节点构造出相应的TCCR映射关系，并且通过CT_Response帧给节点A点到点的响应。

在发出CT_Request帧之后，如果节点A没有收到相应的CT_Response帧，则节点A在重传计时器(其可编程，命名为Timer_ct)后将自动再次发送CT_Request帧。在经过N_ct次重传(N_ct也是可编程)之后，就可认为节点B是不可到达的。

如果在重传CT过期之前或者在N_ct次重传之前节点A从节点B收到具有Null参数的CT_Response帧的消息，则认为针对节点B的CUT操作是成功的。

5.6.3配置表查询(CTI)操作

在正常工程操作阶段，通过网络管理接口，以单播/组播/广播模式，将具有Null参数的CT_Request帧从一个节点(称为节点A，例如在大多数情况下为中心站)发送给其它节点(将其中一个称之为节点B)。所有收到具有Null参数的CT_Request帧的节点将通过具有反映环上的本地节点的实际配置表的CTI参数的CT_Request帧向节点A发送点到点的响应。

5.7MAC客户机中的故障管理

如果发生故障，带有用于9.6中的故障参数的Fault_Report帧(故障报告帧)将被发送到(与网络管理接口相连的)所指定的节点。网络管理实体能够将带有用于9.6中的故障参数的Fault_Request(故障请求)帧从所指定的节点传递给目标节点。该目标节点向所指定的节点发出带有用于9.6中的故障参数的Fault_Response(故障响应)帧作为响应。

5.8 MAC客户机中的性能管理

每过15分钟或24小时，环上的每个节点将向(与网络管理接口相连的)指定节点发出带有用于9.6中的性能参数的Performance_Report帧(性能报告帧)。如果需要，网络管理实体能够在任何时候将带有用于9.6中的性能参数的Performance_Request(性能请求)帧从指定节点传递给目标节点。该目标节点以带有用于9.6中的性能参数的Performance_Response(性能响应)帧向指定的节点作出响应。

6基于RPR lite的MSR的协议框架

6.1基于汇聚管道的GE和10GE的协议框架

图3所示是XP协议框架。该技术把XP视作点到点双工模式的802.17MAC的上层协议。不需要使用控制信号。在向RPR的MAC净荷中插入/从RPR的MAC净荷提取期间，XP层中不使用自同步扰码/解扰码功能。依据ITU-T推荐X.211的原理，XP和RPR MAC层之间的通信业务设施(facility)通过原语(primitive)(图4中所示的MAC-DATA请求以及MAC-DATA指示)来完成，该原语具有如下参数：环控制字段、目的地地址(为本地)、源地址(为本地)、协议类型字段、拓扑状态、TT、TN、CS&NM值、FSN以及XP层的净荷或参数。原语说明规定了XP和MAC层之间的交互以便调用和提供业务，并给出原语的元素。

位于RPR MAC客户机的XP也是数据链路协议，它在RPR MAC帧上提供点到点的传送。支路业务的建立和断开由相关的控制信令(正如软永久虚电路)或网络管理帧来完成。数据链路与相应上层协议间的通信根据ITU-T推荐X.212的原理通过原语来实现。

通过SAP(业务访问点)提供给其上层协议的XP业务设施是XP-UNACK-DATA请求原语和XP-UNACK-DATA指示原语，其中，XP-UNACK-DATA请求原语具有在节点内设置的“用户数据”(支路内的数据帧以及L3转发部分或CS&NM的帧)以及“优先级”参数，而XP-UNACK-DATA指示原语具有来自所接收的帧的“用户数据”(支路内的数据帧以及L3转发部分或CS&NM的帧)以及“优先级”参数。“用户数据”为流出/收入的上层包。XP的缺省最大帧大小在考虑了XP帧开销(overhead)后应在1600个八位组(octet)的范围内。提供IPv6大净荷的最大帧大小需要与IEEE 802.17一致。在这种情况下，无需采用八位组填充过程。

无效帧是这样的帧：

(a)在RPR MAC净荷内少于6个八位组(包括TT、TN、CS&NM、FSN字段)；或者

(b)包含不匹配的或者不是由接收方提供的TT或TN。

无效帧将作丢弃处理，无需通知发送方。但对于支路的丢失或复制的帧(包括L3转发包)，性能监视结果应报告给RPR MAC客户机的层管理实体，依据9.6进行操作。

连接管理实体用于监视接收对等(peer)链路帧的XP链路状态。这仅仅是本地事务，没有要在两侧间使用的任何相关帧。

——初始化(T200和N200的缺省值分别设置为10毫秒和3)后，XP实体进入发送方和接收方的正常方式。

——如果在计时器T200在参考点G1接收到任何帧(包括MAC数据&控制帧和RPR的帧间间隔)之前过期，则XP实体重启计时器T200，递减重传计数器N200。

——如果在参考点G1接收到任何帧之前计时器T200过期并且重传计数器N200已经被递减至零，则XP实体将(a)通过MDL-ERROR指示原语来将此指示给本地连接管理实体，(b)通过TT和TN参数内的EVENT_Report原语指示对节点内本地ETBP/TTBP功能单元的通知，并且(c)重启计时器T200和恢复N200的值。

——T200和N200的值是可配置的。T200和N200的最小配置单位分别为5毫秒和1。

使用XP的802.17 MAC上的IP的协议栈将用于层3转发包。参考点G1/G2和T1/T2也被反映在和对应于图2和5.4节。

图3示出按照本发明的基于RPR Lite的MSR的通用协议栈；

图4示出根据本发明的XP和RPR MAC、上层和XP之间的关系。

6.2支路适配功能单元

支路适配功能单元是一种从不同的独立支路类型信号到参考点T1/T2或者从参考点T1/T2到不同的独立支路类型信号的适配功能。它包括支路适配源功能和宿功能。所述宿对应于参考点T1，所述源对应于参考点T2。这种适配功能包括信号和速率变换、支路Rx解帧器/TX成帧器与支路业务接口间的同步功能。

7通用帧格式

每个XP帧采用固定大小报头。通用帧格式如图5所示。在下面的说明中的所有二进制字段都是从顶部到底部，按照最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)顺序传输。环控制字段、目的地地址、源地址、协议类型字段、报头校验和、以及FCS字段等的定义已经由IEEE 802.17RPR进行了规定。本部分将关注TT、TN、CS&NM、FSN字段。对于本技术的具体的应用，FE(FairnessEligible，公平合格)字段被设置为“0”，PT(Payload Type，净荷类型)字段设置为“3”，而协议类型字段为固定值(例如为“4188H”)。

图5图示了按照本发明的通用帧格式。

7.1.用于本技术的目的地地址

48位字段与标识网络上的特定台站的全球地址不同。NA是本地地址，并且具有仅仅沿着RPR lite小环或其它不同拓扑的本地意义。IEEE赋予24位的值，制造商赋予剩余的22-本地指示进行本地管理的地址。确保唯一性是管理员的责任。

7.2.支路类型(TT)字段

该16位字段代表通向/来自RPR(或其它拓扑)数据节点的独立上/下支路信道的类型、层3转发包、控制信令和网络管理帧。所述支路信道可以是以太网或各种TCE。其代码如下(见表3)。

表3——TT代码

支路类型	代码
		保留	00000000-00001000
G.702 PDH电路——同步电路传送	00001001
		G.702 PDH电路——异步电路1.544Mbit/s	00001010
G.702 PDH电路——异步电路2.048Mbit/s	00001011
		G.702 PDH电路——异步电路6.312Mbit/s	00001100
G.702 PDH电路——异步电路8.448Mbit/s	00001101
		G.702 PDH电路——异步电路34.368Mbit/s	00001110
G.702 PDH电路——异步电路44.736Mbit/s	00001111

G.702 PDH电路——同步电路1.544Mbit/s	00010000
		G.702 PDH电路——同步电路2.048Mbit/s	00010001
G.702 PDH电路——同步电路6.312Mbit/s	00010010
		G.702 PDH电路——同步电路8.448Mbit/s	00010011
G.702 PDH电路——同步电路34.368Mbit/s	00010100
		G.702 PDH电路——同步电路44.736Mbit/s	00010101
为其它PDH或DSL规范保留	00010110-00010111
		视频信号——分布电视业务	00011000
视频信号——位率高于基础速率的会话业务	00011001
		视频信号——p×64kbit/s信号的会话业务	00011010
保留以用于其它视频信号	00011011-00011111
		语音波段信号——64kbit/s A-律编码推荐G.711信号	00100000
语音波段信号——64kbit/s μ—律编码推荐G.711信号	00100001
		保留以用于其它语音波段信号	00100010-100111
基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道——64kbit/s信道的传送	00101000
		基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道——384、1536或1920kbit/s信道的传送	00101001
保留以用于其它TCE	00101010-00101000
		以太网(10/100Mb/s，在IEEE 802.3中规定)	00110100
GE(在IEEE 802.3中规定)	00110101
		L3转发包	00110110，
CS&NM帧	00110111
		保留	00111000-11111111
节点1：TT的高八位组(左边的八位组)缺省设为“00000000”并保留作将来的应用。

7.3支路号码(TN)字段

该16位字段是在节点内的同一类型支路端口的号。例如，如果在节点的前面板上提供第七ISDN或G.702端口，则TN是7(十六进制的0x0007)。

7.4 CS和NM字段

当TT被赋予CS&NM帧的值(二进制00110111)时，该8位字段用来识别控制信令和网络管理帧的类型，参见表4。FSN字段没有被使用并被设为二进制00000000.

表4——控制信令和网络管理帧的类型

CS和NM帧类型	代码
		保留	00000000
CT_Request帧	00000111
		CT_Response帧	00001000
Fault_Report帧	00001001
		Fault_Inquiry_Request帧	00001010
Fault_Inquiry_Response帧	00001011
		Performance_Report帧	00001100
Performance_Inquiry_Request帧	00001101
		Performance_Inquiry_Response帧	00001110
CONNECTION_Request帧	00010001
		CONNECTI0N_Confirm帧	00010010
DISCONNECTION_Request帧	00010011
		DISCONNECTION_Confirm帧	00010100
MDL_ERROR_Indication请求帧	00010101
		保留	00010111-11111111
节点：基于支路的保护、组播、带宽策略、安全和速率复制的代码分配也被示出在10、11和12节。

7.5.帧序列号(FSN)字段

该8位的字段用于在编号的模数N_fsn＝64(缺省值，N_fsn为可编程的，并且能够在应用需要时配置为256。)从0到63内标识以太网、TCE数据帧或者与IP相关的L3转发包的帧序列号(FSN)。该字段用于对基于TCE的支路的包丢失或者复制的性能监视功能。在9.3节中给出了相关的操作。如果使用信令控制帧或网络管理帧，则该FSN字段将被设置为0。

7.5.1发送侧的处理

在发送侧，XP提供与每个帧相关的序列计数值和XP指示。该计数值应用于FSN字段，该值从0开始，并且按顺序依次递增到63，编号模数为64。当携带支路净荷的数据链路帧通过RPR和其它拓扑时，他们可能会无序地到达目的地台站、或者会丢失或复制一个或多个帧。因为这个原因，要求必须按顺序来传送这些帧。

7.5.2接收侧的处理

接收侧的数据链路实体必须检测帧的丢失和复制，并跟踪动态数据流的下列状态：

帧序列号和计数；

帧丢失(如果出现的话)；

帧复制(如果出现的话)。

这里有两种方法来解决实时处理问题：当出现无序情况时，(1)重新排序并整理为正确的顺序；(2)将那些无序的帧丢弃。在实施时，上述两种方法都应该提供。如果方法(1)不能满足可靠传输和性能要求，应用方法(2)。由于数据链路处理的固有速度和可接受延迟的限制，该技术不提供对位误差和帧丢失的校正方法。如果任何帧丢失或复制事件发生，则数据链路实体将通过MDL-ERROR-Indication(MDL误差指示)报告给层管理实体(见9.3.2.2.3)。

7.6 XP净荷

当应用基于支路或节点的层3转发包时，净荷字段用于封装表4所列出的上层协议数据或者TDM数据。净荷面向八位组并且其大小可变。缺省最大帧大小能够(至少)为基于IPv4和基于IPv6的应用提供1600个八位组的信息字段(大净荷的提供需与IEEE 802.17规定一致)。除支路外，下面描述层3转发包的净荷、控制信令帧以及网络管理。

7.6.1层3转发部分

层3转发包是用于在节点内转发数据包的包。该包与在节点内到达支路的那些包不同，并且也与网络管理帧和控制信令帧不同。从逻辑上说，当层3转发包根据在一节点中IPv4/IPv6的路由表和路由协议，沿着RPR环或其它拓扑，从该节点被转发给其它节点时，RPR Lite节点可以被当作执行层3转发的路由器。

7.6.2控制信令和网络管理部分

XP通过将数据帧发送到单向小环以及将相关联的网络管理/控制帧发送到反转小环来进行工作。CS&NM帧的通用格式与图5所示的格式一样，只是净荷字段由图5所示的相关参数代替。下面，不同的参数字段表示不同的控制信令和网络管理帧。参数字段的第一八位组用于标识CS&NM帧使用了多少个参数。第1八位组之后的每个参数由参数的类型(或标记)、长度以及值组成。如果参数字段的全部八位组的数量不是基于4个八位组，则优选可以使用八位组填充(二进制00000000)。

7.6.2.1 CT_Request帧

CT-Request帧的代码值为二进制“00000111”。CT-Request帧可用于基于支路和基于节点的点到点操作，并且也可以用于基于节点的组播/广播操作。对于基于支路的组播/广播操作，请参见本技术的第13节。CT的主要部分是TCCR ID。TCCR ID包括TNi ID(这是节点x内的支路p的标识符)、2-位U/M/B字段、14-位长度字段(这是用于表示长度字段之后的支路TNj ID的总数目的字段)、以及一个或多个TNj ID(这是节点y内的支路q的标识符)。ID为标识符的值，TNi、TNj、TNk和TNm为节点n的相同TT的第i支路序号、节点o的相同TT的第j支路序号、节点p的相同TT的第k支路序号、节点q的相同TT的第m支路序号。n、o、p、q的值在0到31，并且表示节点编号。i、j、k和l的值为0到216-1，表示相同TT值的支路编号。

图6所示的是根据本发明的TN ID和TCCR ID的表达式。注意：TNi ID＝NAx(x＝0，1，2，3…32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…2¹⁶-1)，以标识第i节点内具有固定TT和TN值的第p支路。对于组播/广播模式的情况，源节点内基于支路的流出包可沿RPR环或其它拓扑组播或广播到其它宿节点的指定的支路或者源支路(ST)。每次，每个宿节点应只有源支路从小环接收该包。如果在宿节点内已经建立组播或者广播成员资格组，则所述ST把该包复制到具有相同成员资格关系的其它支路。

ICT、CUT和Null参数指示三种不同的操作：ICT、CUT和CTI。表5描述了其类型和字段。

表5-CT_Request帧参数类型

参数类型	参数字段
		ICT	二进制“00000001 00100000”+“参数的八位组数目”+“图6所示的TCCR ID值”
CUT	二进制“00000001 00100001”+“参数的八位组数目”+“图6所示的TCCR ID值”
		Nu11	二进制“00000001 00100011 0000000100000000”

7.6.2.7 CT_Response帧

CT_Response帧中空参数由ICT和CUT操作使用。CTI操作遵循CTI参数。

表6-CT_Request帧参数类型

参数类型	参数字段
		CTI	二进制“00000001 00100100”+“参数的八位组数目”+“图6所示的TCCR ID值”
Null	二进制“00000001 00100011 00000001 00000000”

相应的操作参见5.8节，参数参见表6。

7.6.2.8 Fault_Report帧

表7-Fault_Report帧参数类型

参数类型	参数字段
		PSF	二进制“00000001 00000011 00000001 00000000”
PSD	二进制“00000001 00000010 00000001 00000000”

相应的操作参见5.7节，参数参见表7。

7.6.2.9 Fault_Inquiry_Request帧参数

表8-Fault_Inquiry_Request帧参数类型

参数类型

参数字段

Null	二进制“00000001 00100011 00000001 00000000”

相应的操作见5.9节的描述，有关参数如表8所示。

7.6.2.10 Fault_Inquiry_Response帧参数

表9-Fault_Inquiry_Request帧参数类型

参数类型	参数字段
		PSF	二进制  “00000001 00000011 00000001 00000000”
PSD	二进制  “00000001 00000010 00000001 00000000”

相应的操作见5.9节的描述，有关参数如表9所示。

7.6.2.11Performance_Report帧参数

表10-Performance_Report帧参数类型

参数类型	参数字段
		(指定)节点内一套TNi	二进制“00000001 01000000”+“参数的八位组数目”+“图6所示的TNi值”
TNFCS_15m(15分钟内FCS误差的总数、4个八位组、长度为4个八位组)	图6所示的TNFCS-15m的二进制值“0000000101000001 00000100”
		TNPL_15m(15分钟内帧丢失的总数、长度为4个八位组)	图6所示的TNPL-15m的二进制值“0000000101000001 00000100”
TNFCS_24h(24小时内FCS误差的总数、长度为5个八位组)	图6所示的TNFCS-24h的二进制值“0000000101000001 00000101”
		TNPL_24h(24小时内帧丢失的总数、长度为5个八位组)	图6所示的TNPL_24h的二进制值“0000000101000001 00000101”
TNFCS和TNPL表示两个不同的寄存器，分别由“FCS误差的总数”和“帧丢失的总数”的值反映。

相应的操作见5.10节的描述，有关参数如表10所示。

7.6.2.12 Performance_Inquiry_Request帧的参数

表11-Performance_Inquiry_Request帧参数类型

参数类型	参数字段
		(指定的)节点内的一套TNi	二进制“00000001 01000000”+“参数的八位组数目”+“图6所示的TNi值”

相应的操作见5.10节的描述，有关参数如表11所示。

7.6.2.13Performance_Inquiry_Response帧参数

表12-Performance_nquiry_Response帧参数类型

参数类型	参数字段
		(指定)节点内一套TNi	二进制“00000001 01000000”+“参数的八位组数目”+“图6所示的TNi值”
TNFCS_15m(15分钟内FCS的总数、长度为4个八位组)	图6所示的TNFCS-15m的二进制值“0000000101000001 00000100”
		TNPL_15m(15分钟内帧丢失的总数、长度为4个八位组)	图6所示的TNPL_15m的二进制值“0000000101000001 00000100”
TNFCS_24h(24小时内FCS误差的总数、长度为5个八位组)	图6所示的TNFCS-24h的二进制值“0000000101000001 00000101”
		TNPL_24h(24小时内帧丢失的总数、长度为5个八位组)	图6所示的TNPL-24h的二进制值“0000000101000001 00000101”
TNFCS和TNPL表示两个不同的寄存器，分别由“FCS误差的总数”和“帧丢失的总数”的值反映。

相应的操作见5.8节的描述，有关参数如表12所示。

8支路环回(Tributary Loopback)

一旦设置环回功能，节点就会在支路中提供从Tx接口到Rx接口的本地或远程数据信道捷径。

9 RPR上的TDM电路仿真(TCE)

9.1引言

本节提供一种在RPR上沿用于基于TDM的位流或八位组流的RPR的协议模型。每个台站可以有一个或者多个TCE作为支路。端到端地操作TCE，并且TCE起源于源台站，终止在宿台站。TCE以半双工点到点、全双工点到点或者半双工点到多点的方式进行操作。

9.2TDM电路仿真(TCE)协议框架

TCE的协议框架包含在图7所示的底层RPR MAC汇聚管道中。在XP内执行的功能包括：封装、实时顺序传送、无序和复制的检测、分类、误差报告、原语及其相关参数、计时同步处理等。

图7所示的是根据本发明的在采用XP的RPR MAC帧上的TDM业务信道。

9.3RPR数据链路提供的业务

9.3.1定义

RPR数据链路提供给TCE层的层业务如下：

●从TCE层以恒定源位速率传送业务数据单元，以及在RPR数据链路层内以相同位速率来传送它们；和/或

●源和目的地之间的计时信息的传送；和/或

●源和目的地之间的结构信息的传送；和/或

●如果需要，指示RPR数据链路没有恢复的丢失的、复制的或者出错的信息。

9.3.2 XP和XP用户之间的原语

9.3.2.1概述

在XP层的业务访问点(SAP，Service Access Point)，在XP和TCE层间采用下列原语：

●从TCE层到XP，

XP-UNACK-DATA请求；

●从XP到TCE层，

XP-UNACK-DATA指示。

●从XP到管理实体；

MDL-ERROR指示。

在本地XP-SAP的XP-UNACK-DATA请求原语将在其对等XP-SAP处导致XP-UNACK-DATA指示原语。

9.3.2.2 XP原语的定义

9.3.2.2.1 XP-UNACK-DATA请求(不用于信令帧)

XP-UNACK-DATA请求(USERDATA[必要]，

                 STRUCTURE[选用])

XP-UNACK-DATA请求原语请求从本地XP实体向其对等实体传送XP-SDU，即USERDATA参数的内容。XP-SDU的长度以及两个连续原语间的时间间隔为常数。这两个常数是提供给TCE层的XP业务的功能。

9.3.2.2.2 XP-UNACK-DATA指示(没有信令帧)

XP-UNACK-DATA指示(USERDATA[必要]，

                 STRUCTURE[选用]，

                 ERROR[选用])

XP通知XP用户可以使用来自对等方的XP-SDU、即USERDATA参数的内容。XP-SDU的长度以及两个连续原语间的时间间隔为常数。这两个常数是提供给TCE层的XP业务的功能。

9.3.2.2.3 MDL-ERROR指示

MDL-ERROR指示(T_error[必要]，

             REG_lost[选用]，

             REG_duplicated[选用])

REG_lost和REG_duplicated参数用于通过FSN检测来识别在特定期间(T_error)内从发送侧到接收侧有多少序列帧丢失或复制。一旦发生序列丢失或复制，则将应用MDL-ERROR指示。

9.3.2.4原语参数的定义

9.3.2.4.1 USERDATA参数

USERDATA参数携带要发送或者传递的XP-SDU。每个要传递的块的大小取决于所用的特定XP层业务。对于相同类型的TCE净荷，即ITU-T G.702 PDH电路，XP-PDU净荷的长度为常数，并且被缺省设置为64八位组。对于所提供的TCE净荷，XP-PDU净荷长度被定义如下：

表13 XP-PDU缺省净荷长度的选择

TCE净荷类型	XP-PDU的缺省净荷长度(八位组)
		G.702 PDH电路——同步电路传送	64
G.702 PDH电路——异步电路传送	64
		视频信号——分布式电视业务	188
视频信号——高于基础速率的位速率的会话业务	188
		视频信号——p×64kbit/s信号的会话业务	188
语音波段信号——64kbit/s A—律或者μ-律编码推荐G.711信号	64
		基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道——64kbit/s信道的传送	64
基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道——384、1536或者1920kbit/s信道的传送	64

9.3.2.4.2 STRUCTURED(结构化)参数(XP-UNACK-DATA原语的选项)

当待传送到对等XP实体的TCE层的数据流被组织成位组时可以使用STRUCTURED参数。对每个XP业务的例子，结构化块长度固定。所述长度为32位的整数倍。使用该参数的例子是提供基于64kbit/s的ISDN的电路模式载体业务。STRUCTURED参数的两个值为：

BOUND(边界)和

DATA-STREAM(数据流)

当USERDATA为可以由连续USERDATA组成的结构化块的第一部分时，使用值BOUND。在其它情况下，结构参数被设置为DATA-STREAM。STRUCTURED参数的使用取决于所提供的XP业务的类型。该参数的使用由网络管理在建立连接之前或者建立连接时在TCE层和数据链路层之间达成一致。在大多数应用中，因为XP采用预先规划和面向连接的策略，所以“STRUCTURE参数”的功能已被在节点内的支路接口处的支路的变换和适配功能所涵盖，而且TCCR已经在在线操作支路业务之前通过网络管理实体或控制信令建立(例如节点中的ISDN 64kb/s支路源到ISDN 64kb/s支路宿，节点中的E1支路源到E1支路宿)。

9.3.2.4.3 ERROR参数(XP-UNACK-DATA原语的选项)

ERROR参数(误差参数)涉及识别USERDATA有误差或没有误差。ERROR参数有两个值：

NO和

YES。“YES”值暗示USERDATA在这个帧内包括哑(dummy)值。“NO”值暗示从发送到接收侧都没有发现误差。ERROR参数的使用以及哑值的选择取决于所提供的XP业务的类型。该参数的使用在TCE层和DL层之间建立TCCR的连接之前或者TCCR的连接建立时达成一致。

9.3.2.4.4 T_error、REG_lost和REG_duplicated参数

连接管理实体用来在对等层级监视接收对等链路帧的误差状态。它只是本地事务，并且在两侧间没有任何将要使用的相关帧。

REG_lost(寄存器丢失)和REG_duplicated(寄存器复制)参数被附在MDL-ERROR指示原语上，用来识别在特定期间(T_error)内从发送侧到接收侧有多少序列帧丢失或者复制。它们的累积值被存储和变换到接收侧的两个特定寄存器中。单位为秒的参数T_error是初始值(15分钟和24小时是两个缺省值)，并且可以由网络管理实体根据XP上特定业务的速率而进行配置。每个支路有对应的REG_lost和REG_duplicated，各支路间彼此分开操作。在RPR数据节点启动开始时，清除每个支路的REG_lost和REG_duplicated，并把它们设置为零。

—如果计时器T_error在没有接收到丢失或者复制帧前到期，则链路实体重启计时器T_error。XP实体不把它指示给本地连接管理实体。

—一旦计时器T_error在如果接收到任何丢失帧或者复制帧时期满，则XP实体通过MDL-ERROR指示原语把它指示给本地连接管理实体，并且重启计时器T_error。

9.4 TCE情况下XP的所提供功能

为满足TDM计时、结构、抖动(jitter)和漂移(wander)的要求，在XP中执行下列功能：

a)在接收器的源时钟频率恢复；

b)在接收器的源数据结构恢复；

c)XP用户信息的分块和去分块；

d)帧潜伏时间变化的控制；

e)丢失或复制帧的处理；

注——对一些XP用户，可以要求提供端到端的QOS监视。该功能可以通过计算FCS、在XP-PDU的缺省周期(例如15分钟和24小时)内报告丢失或复制的帧来实现，相应的FCS计算周期计数、REG_lost和REG_duplicated值被发到网络管理实体。

9.4.1 TCE处理模式

9.4.1.1 G.702 PDH的处理模式

对于本小节，必须识别XP业务边界上TCE数据结构和时钟操作模式，即成帧或者非成帧、需与网络时钟比较时的时钟类型(同步或异步)。异步和同步TCE传送分别提供来自其时钟与网络时钟非频率锁定和频率锁定的TCE源的信号传输。同步或者异步的判断取决于特定网络提供的业务，即PDH、sDH或者ISDN。在项目安装阶段，应考虑选择最短传送路径，控制传送和瞬态(transient)的优先级，并且减少沿RPR的传送潜伏时间和潜伏时间变化。

1)异步G.702电路

●在XP业务边界的电路速率：推荐G.702中规定为1.544、2.048、6.312、8.448、44.736和34.368Mbit/s。

●将被封装的净荷大小：见表13

●源时钟频率恢复：异步频率

●接收器处误差状态指示：通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或复制帧的计数报告。

2)同步G.702电路

●在XP业务边界的电路速率：推荐G.702中规定为1.544、2.048、6.312、8.448、44.736和34.368Mbit/s。

●将被封装的净荷大小：见表13

●源时钟频率恢复：同步计时

●接收器误差状态指示：通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或复制帧的计数报告。

9.4.1.2视频信号传送处理模式

本小节陈述视频信号传送的处理模式。在项目安装阶段，应考虑选择最短传送路径，控制传送和瞬态的优先级，并且减少沿RPR的传送潜伏时间和潜伏时间变化。

1)p×64kbit/s信号的会话业务模式

本小节陈述在推荐H.320中所规定的p×64视频电话和视频会议应用中交互式视频信号的处理模式。

a)在XP业务边界的电路速率：分别采用H0、H11、H12的、基于64kbit/s的ISDN中的384、1536或者1920kbit/s。

b)将被封装的净荷大小： 见表13

c)源时钟频率恢复：     同步计时

d)接收器误差状态指示： 通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或复制帧的计数报告。

2)分布式电视业务模式

本小节陈述在推荐J.82中所规定的、通过采用固定位速率的MPEG2而编码的分布式电视信号的传送。

a)在XP业务边界的电路速率：取决于MPEG2参数

b)将被封装的净荷大小：    见表13

c)源时钟频率恢复：        异步频率

d)接收器误差状态指示：    通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或复制帧的计数报告。

3)高于基础速率的位速率的会话业务模式

本小节陈述交互式视频信号的传送，即在推荐H.310中所规定的视频电话和会议应用。

a)在XP业务边界的电路速率：取决于H.310参数

b)将被封装的净荷大小：    见表13

c)源时钟频率恢复：        每推荐H.310的同步/异步

d)接收器误差状态指示：    通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或

者复制帧的计数报告。也应考虑推荐H.310。

9.4.1.3基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道的处理模式

本小节陈述基于64 kbit/s的ISDN支持的数字信道的处理模式。在项目安装阶段，应考虑选择最短传送路径，控制传送和瞬态的优先级，并且减少沿RPR的传送潜伏时间和潜伏时间变化。

1)64kbit/s信道模式

a)在XP业务边界的电路速率：64kbit/s

b)将被封装的净荷大小：    见表13

c)源时钟频率恢复：        同步计时

d)接收器误差状态指示：    通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或者复制帧的计数报告。

2)384、1536或1920kbit/s信道模式

a)在XP务边界的电路速率：384、1536或1920kbit/s

b)将被封装的净荷大小：    见表13

c)源时钟频率恢复：        同步计时

d)接收器误差状态指示：    通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或者复制帧的计数报告。

9.4.1.4语音-波段信号处理模式

本小节陈述64kbit/s A-律或者μ-律编码推荐G.711信号的处理模式。在项目安装阶段，应考虑选择最短传送路径，控制传送和瞬态的优先级，并且减少沿RPR的传送潜伏时间和潜伏时间变化。

a)在XP业务边界的电路速率：64kbit/s

b)将被封装的净荷大小：    见表13

c)源时钟频率恢复：        同步计时

d)接收器误差状态指示：    通过MDL-ERROR指示原语的丢失帧或复制帧的计数报告。

9.4.2 RPR数据链路的TCE功能

9.4.2.1针对电路的TCE功能

下列各节提供了沿RPR或其它拓扑的异步和同步TCE传送功能。异步和同步TCE支持从恒定位速率源传送信号，所述恒定位速率源的时钟分别与网络时钟非频率锁定和频率锁定。异步例子是1.544、2.048、6.312、8.448、32.064、44.736和34.368Mbit/s的推荐G.702信号，同步例子在推荐I.231中所规定的64、384、1536和1920kbit/s。

1)XP用户信息的考虑

XP-SDU长度为64八位组。XP-SDU构成一个XP PDU净荷。对于那些XP用户，要求结构化数据的对等预先设置，所述结构化数据即用于基于64kbit/s的ISDN的电路模式载体业务的8kHz结构化数据。

2)帧延迟变化的处理策略

采用缓冲器机制来支持该功能。在缓冲器下溢事件中，会需要XP通过插入适当数量的哑位来维护位计数完整性。在缓冲器上溢事件中，可能需要XP通过丢弃适当数量的位来维护位计数完整性。

当传送推荐G.702的1.544Mbit/s和2.048Mbit/s信号时，插入的哑位应当全部为“1”。

3)丢失帧和复制帧的处理策略

目的地XP可以通过跟踪收到的XP PDU的帧序列号(FSN)或序列计数值来确定是否丢失了帧。丢弃所检测到的复制帧。用于序列计数处理的XP规程在11.5.2中描述。

为维护XP用户信息的位计数完整性，必须通过插入适当数量的哑净荷来补偿由缓冲器下溢和序列计数处理所检测到的丢失帧。这个哑净荷的内容取决于所提供的XP业务。例如，这个哑净荷对于推荐G.702的1.544Mbit/s和2.048Mbit/s信号全是“1”。

4)抖动和漂移的保证

对于以恒定位速率向XP用户传送XP-SDU需要该功能。恢复的源时钟应满足所使用的有关推荐的抖动和漂移性能的要求。例如，在推荐G.823和G.824中规定了推荐G.702信号的抖动和漂移性能，对于推荐G.823和G.824要使用XP规程。

9.4.2.2视频信号的TCE功能

以下各节陈述交互式和分布式业务的视频信号的处理：

1)XP用户信息的考虑

XP-SDU的长度为188八位组。XP-SDU构成一个XP PDU净荷。

对于要求结构化数据的对等预先设置的那些XP用户。依赖于所提供的XP业务的类型(即，与XP用户的接口)，把ERROR参数传递到XP用户，以便便利进一步的图像处理。

2)帧延迟变化的处理策略

采用缓冲器机制来支持该功能。该缓冲器的大小取决于视频信号的规格。在缓冲器下溢的事件中，需要XP通过插入适当数量的哑位来维护位计数完整性。在缓冲器上溢的事件中，需要XP通过丢弃适当数量的位来维护位计数完整性。

3)丢失和复制帧的处理

目的地XP可以通过跟踪接收到的XP PDU的帧序列号(FSN)或序列计数值确定是否丢失了帧。丢弃所检测到的复制帧。在11.5.2中描述用于序列计数处理的XP规程。

为维护XP用户信息的位计数完整性，要求通过插入适当数量的哑净荷来补偿由缓冲器下溢和序列计数处理所检测到的丢失帧。这个哑净荷的内容取决于所提供的XP业务。

丢失帧内的信息可由在e)中描述的机制恢复。

4)抖动和漂移保证

对于以恒定位速率向XP用户传送XP-SDU需要该功能。一些XP用户可能需要源时钟频率恢复，即在未锁定到网络时钟的照相机时钟频率的接收侧中的恢复。在11.5.2中给出了可用于此目的的XP规程。

9.4.2.3语音波段信号的TCE功能

以下各节提供单语音波段信号的处理，即一个64kbit/s A-律或者μ-律编码的推荐G.711信号。

1)XP用户信息的考虑

XP-SDU的长度为64八位组。XP-SDU构成一个XP PDU净荷。

2)帧延迟变化的处理

采用缓冲器机制来提供该功能。该缓冲器的大小取决于语音波段信号所提供的规格。

3)丢失帧和复制帧的处理策略

对于语音波段信号，依然要求检测复制和丢失帧。

接收XP实体在从XP-PDU净荷向XP用户传送单个语音波段信号八位组时必须检测/补偿丢失帧事件以维护位计数完整性，并且也必须最小化延迟，即缓解回音性能问题。接收XP实体可依据所接收的序号值来采取措施，但这种措施必须不增加通过XP接收实体的传输延迟，以缓解回音性能问题。

XP接收实体必须适应标称(nominal)帧传送延迟的突然增加或者降低。(在RPR中的保护切换事件可引起传送延迟的变化。)

4)抖动和漂移的保证

XP提供用于语音波段信号的同步电路传送。

注1——采用基于计时的机制或者基于缓冲器填充的机制的示例接收器技术，可能补充不引入附加的延迟的序列号处理算法。

注2——对于传送在64kbit/s ISDN中所规定的语音信号以及3.1kHz音频载体业务，识别对于A/μ律转换的需要。在A律和μ律编码PCM八位组之间的转换如推荐G.711中所规定。该转换功能在本技术的范围之外。

9.4.2.4高质量音频信号的TCE功能

这种情况与上述相同。原则上，在XP中的高质量语音波段信号的TCE功能包括以下能力。

a)XP用户信息的考虑；

b)帧延迟变化的处理策略；

c)丢失和复制帧的处理；

d)抖动和漂移的保证；

9.5有关支持TCE的XP协议

下面的小节陈述为了实现涉及支持TCE的XP功能而提供的XP规程。

9.5.1帧序列号(FSN)的处理策略

9.5.1.1在发送侧中的处理

在发送侧，XP提供序列计数值以及与每个XP-PDU净荷有关的XP指示。当TT字段设置为提供TCE功能时，用于FSN字段的计数值从0开始，依序递增到63，并且是编号的模数64。当携带TCE净荷的数据链路帧通过RPR或其它拓扑时，可能失序地到达目的地台站。由于这种原因，要求必须按照顺序传送帧。保证按顺序传送也是检测无序的有效方法。

9.5.1.2在接收侧的处理

在接收侧，XP接收和得出与每个XP-PDU净荷有关的下述信息：

●序列号；

●计数；

●帧序列号和计数的检查误差。

将根据特定业务(例如REG_lost和REG_duplicated)来说明序列计数值和号的实现。在接收侧的XP实体识别丢失或者复制的XP-PDU净荷。

XP实体跟踪动态数据流的下列状态：

·XP-PDU净荷序号和计数；

·XP-PDU净荷丢失(如果发生)；

·XP-PDU净荷复制(如果发生)。

有两种方法解决实时处理问题，(1)尝试重新排序和分类为正确顺序，或者(2)发生失序时，丢弃那些失序帧。在实现时，应全部提供这两种方法。如果方法(1)依然不能满足可靠传送和性能要求，则应采用方法(2)。由于固有速度的限制以及表13所列的数据链路净荷的可接受延迟的原因，本技术不提供对于位误差和帧丢失的校正方法。

9.5.2计时和结构化信息的恢复方法

为提供在表13中可用的TCE业务，计时和结构化信息要求应基于这些业务的固有特征，需要这些TCE在接收侧尽可能接近在有关标准中所述的那样，如同它被发送，恢复这些信号特征，这些信号特征包括信号抖动、位速率、计时特征和结构化信息传送(如果有)。在大多数应用中，因为XP采用预先规划和面向连接的策略，所以可以由在节点内的支路接口处的支路的变换和适配功能来提供STRUCTURE信息，而且已经在在线操作支路业务之前通过网络管理实体或信令帧建立TCCR(例如，在节点中的ISDN 64kbit/s支路源到ISDN 64kbit/s支路宿，在节点中的E1支路源到E1支路宿)。

对于计时特征，涉及两种方法：沿着RPR环或其它拓扑从带有外部同步源的那个指定台站周期地广播计时(同步)信令；或从引用所有台站的外部设施接收计时(同步)信息。

SYNCHRONIZATION Request(同步请求)(Local NA，T_sync)广播SYNCHRONIZATION请求原语的信令帧已经被赋予在本技术中使用的所有其它信令帧中的最高优先级。广播周期为Timer T_sync。其缺省值为每秒8000帧。该值可编程，网络管理实体可以更改它。

SYNCHRONIZATION Confirm(同步确认)    (无参数)在接收到SYNCHRONIZATION请求的信令帧后，所述每个台站调整其振荡器设施(包括频率锁定)的相位关系，发送较低优先级的SYNCHRONIZATION确认信令帧至启始SYNCHRONIZATION请求信令帧的源台站。这两种信令的代码如表5所示。

由于从源到目的地的TCE的业务类型和连接关系，包括节点地址、TT和TN在内，都是在业务支路操作之前预先规划的，所以网络管理实体的配置功能应在这些TCE业务操作之前预先设置所述初始计时(相位关系和实际位流除外)和结构化信息。TCE信号的相位关系和实际位流被设计来执行从所传送的帧流中提取输出传输位计时信息，并需要相位锁定机制。

9.6支持TCE所涉及的管理功能

以下功能需要被提供给网络管理实体：

9.6.1在源和目的地之间的TCE属性(包括数据流的结构化信息)不匹配

相关操作被详细描述，参见5.8节。

10基于支路的保护(TBP)

本节的所述支路是在节3使用的逻辑业务信道，诸如在帧格式中有支路类型(TT)和支路号(TN)的固定值的TCE。在本节中涉及的基于支路的应用范围的保护仅仅位于全双工点对点的应用。半双工点对点、组播和广播的支路保护操作不在本节的范围内。RPR节点可同时提供多个ETBP和多个TTBP的支持。

10.1基于以太网支路的保护(ETBP)

在非-TBP情况下，不采用IPG(RPR的包间间隔)映射到RPR MAC的净荷中(在大多数情况下，汇聚管道的带宽大于或等于总支路的带宽)，正如X.86/Y.1323(LAPS上的以太网)传输以太网通信量以便节省线路带宽。但是一旦以太网或吉比特以太网支路被设定为通过网络管理实体提供TBP，那么将以太网或GE的IPG消息传输和映射到XP净荷中就是基本的功能并且要求提供给链路操作。当需要提供ETBP功能时，嵌入相应支路中的ETBP功能单元作为XP实体中的附件将被网络管理实体的配置功能激活(在项目安装阶段或者在RPR Lite在线操作阶段执行该配置功能)，相应的支路被设置到工作支路。

对于1+1 ETBP的操作，需指定具有相同业务属性、源和目的地的配套的备用支路。配套的工作支路和备用支路的净荷将携带相同通信量。

对于1：1 ETBP，也需指定具有相同的业务属性、源和目的地的配套备用支路。备用支路的净荷可以携带其它附加通信量(一旦该工作支路发生ETBP，则破坏所述附加通信量)。

对于1：N ETBP，有多个工作支路(例如数字为N)，也需指定具有相同业务属性、源和目的地的配套备用支路。备用支路的净荷可以携带其它附加通信量(一旦N个工作支路的一个中发生ETBP，则破坏该附加通信量)。ETBP的CS和NM操作代码见表14。

表14——ETBP帧的代码

CS和NM帧类型	代码
		1+1 ETBP_Request帧	00100001
1+1_ETBP_Response帧	00100010
		1：1 ETBP_Request帧	00100011
1：1_ETBP_Response帧	00100100
		1：N ETBP_Request帧	00100101
1：N_ETBP_Response帧	00100110
		注：1+1和1：1 ETBP_Request帧为组播帧，应同时被发布给两个目标支路的4端(包括工作和备用支路)。1：N ETBP_Request帧为组播帧，应同时发布给目标支路的多个端口(包括N个工作支路和一个备用支路)。

1+1 ETBP_Request帧和1：1 ETBP_Request帧的参数有与TCCR ID的单播模式相同的格式。该参数由以下组成：TNi ID(这是节点x内支路p的标识符)、2-位的U/M/B字段、14位长度字段(该字段用于反映长度字段后的支路TNj ID的总数，其值为二进制000000 00000001)以及TNj ID(节点y内支路q的标识符)。

图8图示了按照本发明的1+1和1：1支路保护参数的表达式。注意，TNiID＝NAx(x＝0，1，2，3…32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…2¹⁶-1)，标识第x节点内具有固定TT和TN值的第p支路。TNi ID和TNj ID分别表示备用和工作支路。

1+1 ETBP_Response帧和1：1 ETBP_Response帧的参数分别与1+1ETBP_Request帧和1：1 ETBP_Request帧的参数相同。

1：N ETBP_Request帧的参数格式与TCCR ID的组播/广播模式的参数模式相同。该参数包括：TNi ID(节点x内支路p的标识符)、2-位的U/M/B字段、14位长度字段(该字段用于反映长度字段后支路TNj ID的总数，其值为二进制为000000 00000001)以及TNj ID(节点y内支路q的标识符)。

图9图示了按照本发明的1：N支路保护参数的表达式。其中注意：TNiID＝NAx(x＝1，2，3，…，32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…，2¹⁶-1)，用来识别第x节点内具有固定TT和TN值的第p支路。TNi ID用于表示备用支路，TNi ID、TNk ID和TNm ID等表示工作支路，总数为N。

表15中描述了1+1 ETBP_Response帧、1：1 ETBP_Response帧以及1：NETBP_Response帧的参数。

表15——ETBP_Response帧的参数

CS和NM帧类型	代码
		ETBP成功	二进制“00000001 00010001 00000001 00000000”
ETBP不成功	二进制“00000001 00010010 00000001 00000000”

ETBP功能单元用来对在参考点T1/T2处接收对等链路帧的链路状态进行监视。它仅是本地事务，没有任何用于两侧之间的相关的帧。

——初始化后(T_etbp和N_etbp的缺省值分别被设置为10毫秒和4)，链路实体进入发送器和接收器的正常方式。

——如果计时器T_etbp在接收到任何帧(包括信息帧和IPG)之前过期，则链路实体重启计时器T_etbp，并且递减重传计数器N_etbp。

——如果在接收到来自汇聚的任何MAC帧或帧间间隔之前计时器T_etbp过期并且重传计数器N_etbp已经递减至零，则汇聚的链路实体应当通过从汇聚的实体向在一个节点内的那些支路实体发送Error-Hello(误差你好)消息而向(位于所述节点内的)所有本地支路实体通知误差报告，所述本地支路实体被设置为具有其它的保护支路。在获得Error-Hello后，本地支路实体将向在同一节点中的对应备用支路执行ETBP(1+1、1：1或者1：N)动作，将先前的汇聚传送信道改变到预先设置的反转小环。在支路实体进入正常传输操作后，本地汇聚实体将重新启动计时器T_etbp，恢复N_etbp的值。每个备用支路有它自己的T_etbp和N_etbp。

——对于1：1和1：N的情况，在ETBP功能单元接收Error-Hello消息后，发送侧的链路实体向相应的备用支路执行ETBP(1：1或者1：N)动作。

——T_etbp和N_etbp值是可配置的，T_etbp和N_etbp的所配置的最小单位分别为1毫秒和1。

一旦ETBP功能单元检测到故障跨度被恢复并且从TTBP进入正常状态(也就是说停止Error-Hello消息)，则ETBP功能单元将等待T_etbp_wtr(其缺省值为10分钟，其值可编程，必须远远大于T_ttbp)，然后切换到工作支路。在切换到工作支路后，ETBP功能单元向网络管理实体发出含TT和TN参数的ETBP_RECOVERY_EVENT_Report。

10.2基于TCE支路的保护(TTBP)

当需要提供TTBP功能时，嵌入在XP实体相应支路中的TTBP功能单元将被网络管理的配置激活(在工程安装阶段或者在RPR在线操作阶段实现该配置)，相应的支路被设置到工作支路。

对于1+1 TTBP的操作，需指定具有相同业务属性、源和宿的配套的备用支路。需要携带相同通信量的配套的工作支路和备用支路的净荷。

对于1：1 TTBP，也需指定具有相同的业务属性、源和宿的配套备用支路。备用支路的净荷可以运行其它附加通信量(一旦该工作支路发生TTBP，则丢弃所述附加通信量)。

对于1：N TTBP，有N个工作支路；也需指定具有相同业务属性、源和宿的配套备用支路。备用支路的净荷可以运行其它附加通信量(一旦N个工作支路中的一个发生TTBP，则丢弃所述附加业务)。

TTBP的CS和NM操作代码见表16

表16——TTBP帧的代码

CS和NM帧类型	代码
		1+1 TTBP_Request帧	00100111
1+1_TTBP_Response帧	00101000
		1：1 TTBP_Request帧	00101001
1：1_TTBP_Response帧	00101010
		1：N TTBP_Request帧	00101011
1：N_TTBP_Response帧	00101100
		TTBP_RECOVERY_EVENT_Report	00101101
注：1+1和1：1 TTBP_Reques t帧为组播帧，应同时被发布给两个目标支路的4端(包括工作和备用支路)。1：N TTBP_Request帧为组播帧，应同时发布给目标支路的多个端(包括N个工作支路和一个备用支路)。

本小节的1+1、1：1和1：N TTBP响应帧的参数如表17所示。

表17——Bandwidth Limitation_Response(带宽限制响应)帧参数

CS和NM帧类型

代码

TTBP成功	二进制“00000001 00010011 00000001 00000000”
		TTBP不成功	二进制“00000001 00010100 00000001 00000000”

1+1 TTBP_Request帧和1：1 TTBP_Request帧的参数具有与TCCR ID的单播模式相同的格式。该参数由以下组成：TNi ID(这是节点x内支路p的标识符)、2位的U/M/B字段、14位长度字段(该字段用于反映长度字段后支路TNj ID的总数，其值为二进制000000 00000001)以及TNj ID(节点y内支路q的标识符)。

图10图示了按照本发明的1+1和1：1支路保护参数的表达式。注意：TNiID＝NAx(x＝1，2，3，…，32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…，2¹⁶-1)，用来识别第x节点内具有固定TT和TN值的第p支路。TNi ID和TNj ID分别代表备用支路和工作支路。

1+1 TTBP_Response帧和1：1 TTBP_Response帧的参数与上面请求原语的相同。

1：N TTBP_Request帧的参数格式与TCCR ID的组播/广播模式的格式相同。该参数也由以下组成：TNi ID(节点x内支路p的标识符)、2位的U/M/B字段、14位长度字段(该字段用于反映长度字段后支路TNj ID的总数，其值为二进制000000 00000001)以及TNj ID(节点y内支路q的标识符)。请参考图11。

图11图示了按照本发明的1：N支路保护参数的表达式。注意：TNi ID＝NAx(x＝1，2，3，…，32)+TT+TNp(p＝0，1，2，3，…，2¹⁶-1)，用来识别第x节点内具有固定TT和TN值的第p支路。TNi ID用于表示备用支路，TNi ID、TNk ID和TNm ID等表示工作支路，总数为N。

TTBP功能单元用来通过监视汇聚的对等链路帧来监视支路的链路状态。通常，在汇聚的接收侧的实体总是从对等方收到MAC帧或帧间间隔。在节点内，不发生链路误差，并且也不向本地支路实体发送Error-Hello。它仅是本地事务，没有任何用于两侧之间的相关的帧。

——初始化后(T_ttbp和N_ttbp的缺省值分别被设置为10毫秒和3)，链路实体进入发送器和接收器的正常方式。

——如果计时器T_ttbp在接收到来自汇聚的任何MAC帧或帧间间隔之前过期，则汇聚的链路实体重启计时器T_ttbp，并且递减重传计数器N_ttbp。

——如果在接收到来自汇聚的任何MAC帧或帧间间隔之前计时器T_ttbp过期并且重传计数器N_ttbp已经递减至零，则汇聚的链路实体应当通过从汇聚的实体向在一个节点内的那些支路实体发送Error-Hello消息而向(位于所述节点内的)所有本地支路实体通知误差报告，所述本地支路实体被设置为具有其它的保护支路。在获得Error-Hello后，本地支路实体将向在同一节点中的相对应的备用支路执行TTBP(1+1、1：1或者1：N)动作，改变先前的汇聚传送信道到预先设置的反转小环。在支路实体进入正常传输操作后，本地汇聚实体将重新启动计时器T_ttbp，恢复N_ttbp的值。每个备用支路有它自己的T_ttbp和N_ttbp。

——T_ttbp和N_ttbp值是可配置的，T_ttbp和N_ttbp的所配置的最小单位分别为1毫秒和1。

一旦TTBP功能单元检测到故障跨度被恢复并且从TTBP进入正常状态，则TTBP功能单元将等待T_ttbp_wtr(其缺省值为10分钟，其值也可编程，必须远远大于T_ttbp)，然后切换到工作支路。在切换到工作支路后，TTBP功能单元给网络管理实体发布含TT和TN参数的TTBP_RECOVERY_EVENT_Report。

11.基于支路的组播(TBM)

本节的支路是节3中所用的逻辑业务信道，诸如在RPR帧中的具有支路类型(TT)和支路号(TN)的固定值的TCE。基于支路的组播(TBM)的应用范围仅应用于半双工点对多点的操作。全双工点对点不推荐到本节的范围。

节点中建立的TBM功能单元用于同时提供可能涉及相同或不同的TT的组播的一个或者多个独立层级。TBM功能单元实现在一个节点(台站)内从得到来自相关拓扑的帧的净荷的支路向具有相同的TT值并且已被设置为具有成员资格组关系的其它多支路的复制功能。节点内一组有相同TT值的TN可以被设置成为组播/广播的成员资格组。要求成员资格组内的指定支路要在参考点G1从相关联的拓扑接收数据帧。本技术采用该指定的支路来作为源支路(ST)。一旦获取数据帧，ST把这些帧复制到节点内相应成员资格组中的每个支路。在工程安装阶段或者在线操作阶段期间，网络管理实体应设置ST并将ST指定到给定的TT和TN值。根据用户需求，在节点内可动态指定或者改变一个或者多个ST。

TBM的CS和NM操作代码如表18所示。

表18——TBM帧的代码

CS和NM帧类型	代码
		TBM_Request帧	00101101
TBM_Response帧	00101110

如果TBP用于TBM操作，推荐指定ST为工作支路，ST也可以被操作为变为10.1和10.2节描述的1+1和1：1应用的工作支路。

如果组播/广播字段从“01”变为“10”或者“11”，则本小节中的TBM_Request和TBM_Response帧的参数由表19定义。

表19——TBM_Response帧的参数

CS和NM帧类型	代码
		TBM成功	二进制“00000001 00010101 00000001 00000000”
TBM不成功	二进制“00000001 00010110 00000001 00000000”

12支路的带宽策略、合并、线速度过滤、堆叠(Stacking)和镜像

12.1基于支路的策略—对称和非对称的带宽限制

在正常情况下，在XP业务边界的TCE的速率应该被操作并与IEEE 802.3、G.702、ISDN以及其它相关标准完全符合。但是在一些业务等级协定的应用中，为了实现基于带宽的计费，操作和维护的策略需要对速率进行限制。RPR实体提供了带宽限制功能单元。当对支路激活这个功能单元时，这个支路以最小单位的粒度(对于TCE为64kbit/s)从0向标准值提供配置递增级。在相关的标准中描述了相应的带宽标准值，不能被忽略。一旦在工程安装或在线操作阶段对于支路设置带宽后，这个可编程的阈值限制将适用于这个支路及其相应的端口。将由配置功能和管理实体来执行带宽阈值的设置和实际通信流的监视。

带宽限制的CS和NM操作代码如表20所示。

表20——带宽限制帧的代码

CS和NM帧类型	代码
		Bandwidth Limitation_Request(带宽限制请求)帧	00101111
Bandwidth Limitation_Response(带宽限制响应)帧	00110000

注：Bandwidth Limitation_Request帧为组播帧，应同时被发布到目标支路的两端。

Bandwidth Limitation_Request帧的参数包括以下元素：

●目标(支路)端口A：TNi＝NAx+TT+TNp

●目标(支路)端口B：TNj＝NAy+TT+TNq

●需要从端口A到端口B提供的带宽：在0到标准带宽之间的指定整数值(八位组)，如二进制代码：01000100表示68*64kbit/s带宽。

●需要从B到A提供的带宽：在0和标准带宽之间的指定整数值(八位组)，如二进制代码：00100000表示32*64kbit/s的带宽(这是不对称带宽可用性的例子)，二进制代码：00000000表示没有可用的带宽，需要客户使用从端口A到端口B的半双工点到点操作。

●标准带宽：TCE相关标准(G.702 E1的二进制代码：00100000)。

●最小粒度：对于TCE为64k/bits(二进制代码：00000001)。

从端口A到端口B的带宽和从端口B到端口A的带宽相互独立。分离的带宽可以是对称的，也可以是不对称的。所有这些元素按照上面的顺序将被映射到CS和NM控制帧。Bandwidth Limitation_Response(带宽限制响应)帧使用两个参数：带宽限制成功或带宽限制不成功，如表21所示。

表21——Bandwidth Limitation_Response帧的参数

CS和NM帧类型	代码
		带宽限制成功	二进制“00000001 00010111 00000001 00000000”
带宽限制不成功	二进制“00000001 00011000 00000001 00000000”

基于支路的带宽限制可用于半双工点到点、全双工点到点、组播和广播的操作。

12.2对称和非对称的支路合并

RPR实体能提供合并功能单元，通过该单元能将多达16个同样TT的支路合并在一起以形成支路合并组(TMG)。可以在RPR或其它拓扑节点中建立多达8个TMG。TMG类似于一个逻辑链路，并且在需要更高带宽的应用时非常有用。TMG的成员支路必须为相同的TT，并且被配置为全双工模式。形成TMG的好处是在TMG上的链路冗余、汇聚吞吐量、递增带宽和负荷平衡。一旦形成TMG，必须在相应的数据、信令和网络管理的帧内仅仅使用TN值(它通常是第一成员支路)来标识TCE的TMG。对于在TMG上的上层应用，只能从外部看到逻辑信道。

支路合并的CS和NM操作代码如表22。

表22——支路合并(Tributary Merging)帧的代码

CS和NM帧类型	代码
		Tr ibutary Merging_Request(支路合并请求)帧	00110001
Tributary Merging_Response(支路合并响应)帧	00110010

Tributary Merging_Request帧的参数包括下列元素：

●第一目标支路：TNi＝NAx+TT+TNp

●第二目标支路：TNj＝NAy+TT+TNq

●第三目标支路：TNk＝NAz+TT+TNr

●第四目标支路：………..

从A到B的支路合并与从B到A的支路合并相互独立。两个半双工信道的支路合并可以是对称的，也可以是不对称的。所有这些元素按照上面的顺序被映射到CS和NM控制帧中。Tributary Merging_Response帧使用两个参数：Tributary_Merging_successful(支路合并成功)或Tributary_Merging_unsuccessful(支路合并不成功)，如表23所示。

表23——Tributary Merging_Response帧的参数

CS和NM帧类型	代码
		Tributary_Merging_successful	二进制“00000001 00011001 0000000100000000”
Tributary_Merging_unsuccessful	二进制“00000001 00011010 0000000100000000”

支路合并可以用于半双工点到点和全双工点到点的操作。

12.3基于支路的安全——线速度过滤

RPR实体向内容-知道(Content-Aware)的帧分类提供基于支路的线速度过滤功能单元(LSFFU)，其可使节点处理应用根据在帧净荷中的上层的特定协议字段来过滤和分类帧。可以在帧中从层2到层4的所使用字段上设置过滤器。节点的LSFFU可以过滤支路的独立进端口或出端口。过滤算法采用两种构造：(a)过滤器掩码，使用哪个字段以过滤；(b)规则表，使用过滤选项。最多可用48个过滤器，每个过滤器包含64八位组宽的可关闭的过滤器掩码值，以在收入帧的首96个八位组内以任何偏移量施加到任何协议字段。对于TCE支路，规则表有多达256个条目。

一旦得到分类结果和过滤器匹配或部分匹配，则采用下列的策略或者这些策略的组合：

●修改IP业务类型(Type Of Service)(TOS优先(precedence))字段

●相关帧的复制传送到管理域

●丢弃相关帧

●传送相关的帧到支路的其它出端口

●传送相关帧的复制到“被镜像到的”支路

●修改协议字段

LSFFU最多能够追踪和概述1024个数据流。这些数据流的通信量可以通过内部装置被监视和调节，并能够向数据流的概述状态分配两个独立策略，并以线速率执行这些行为。

表24列出了线速度过滤的CS和NM操作代码。

表24——线速度过滤帧的代码

CS和NM帧类型	代码
		Line-Speed Filtering_Request(线速度过滤请求)帧	00110011
Line-Speed Filtering_Response(线速度过滤响应)帧	00110100

Line-Speed Filtering_Request帧的参数包括下列元素：

●目标支路：TNi＝NAx+TT+TNp

●修改IP业务类型(TOS优先)字段，二进制代码：10000001，详细操作正在研究。否则，用二进制代码：00000000。

●传送相关帧的复制到管理域，二进制代码：10000010代表将采取“传送相关帧的复制到管理域”的动作。否则，用二进制代码：00000000。

●丢弃相关帧，二进制代码：10000011表示将采取“丢弃相关帧”的动作。否则，用二进制代码：00000000。

●传送相关帧到支路其它出端口，二进制代码10000100表示将采取“传送相关帧到支路其它出端口(用TNj＝NAx+TT+TNq表示该支路)”的动作。因此八位组的“10000100”加上“TNj”用于该功能。否则，用二进制代码：00000000。

●修改协议字段，二进制代码：10000101，详细的操作正在研究。否则，使用二进制代码：00000000。

从A到B的线速度过滤与从B到A的线速度过滤相互独立。可以选择使用或不使用两个半双工信道的线速度过滤。所有这些元素按照上述顺序被映射到CS和NM控制帧。Line-Speed Filtering_Response(线速度过滤响应)帧使用两个参数：线速度过滤成功(Line-Speed_Filtering_successful)或线速度过滤不成功(Line-speed_Filtering_unsuccessful)，如表25所示。

表25——Line-Speed Filtering_Response帧的参数

CS和NM帧类型	代码
		Line-Speed_Filtering_successful	二进制“00000001 00011011 0000000100000000”
Line-Speed_Filtering_unsuccessful	二进制“00000001 00011100 0000000100000000”

支路合并可以用于半双工点到点和全双工点到点操作。

13单纤环、链型、广播网络和伪网格的拓扑应用

13.1单纤环的提供

该技术用于双小环结构上的缺省应用。在某些访问情况下，由于光纤资源的有限，其中两条光纤对于一个环可用，推荐应用如图12所示的单纤环。如果涉及图12中的拓扑，则转向(steering)和环绕(wrapping)、公平(fairness)、数据节点的插入和删除都不应再使用。相反，这些功能将通过网络管理的配置功能而被关闭。数据和控制包将共享同一信道，RI(小环标识符)字段总是被设为“0”。

图12示出按照本发明的RPR单纤环。

13.2提供具有上和下支路业务的链型

在某些应用，需建立如图13所示的链型拓扑，其中节点2和节点4(假定的)之间的连接是一个或者多个支路。该支路可以是其它RPR的支路。如果涉及图13所示的拓扑，则转向和环绕、数据节点的插入和删除、公平都不应使用。相反，这些功能将通过网络管理的配置功能而被关闭。数据和控制包将共享同一信道，RI(小环标识符)字段总是被设为“0”。

图13示出了按照本发明的RPR拓扑，具有上和下支路业务的链型。

图14示出了按照本发明的RPR拓扑、到DVB应用的广播连接。

图15示出了按照本发明的RPR Lite拓扑、伪网格连接。

13.3提供到DVB应用的广播连接

例如在DVB应用中，需建立如图14所示的广播网络拓扑，其中从节点1到节点2/3/4的连接是单向汇聚管道。如果涉及图14所示的拓扑，则不应当使用基于汇聚管道的L2PS、转向和环绕、数据节点的插入和删除、基于支路的保护和带内网络管理。相反，这些功能将通过网络管理的配置功能而被关闭。数据和控制包将共享同一信道，RI(小环标识符)字段总是被设为“0”。

13.4提供伪网格拓扑

图15所示的伪网格拓扑是环的特例。8个节点通过汇聚管道附接在一起而形成环。节点2、4、6和8的支路与节点9(假定的)相连接。在本应用中，可有效地使用在本技术中所用的所有功能和规定。

14 RPR Lite节点的物理结构

RPR Lite节点的物理结构(带外CS和NM总线)由下列组成：

(1)汇聚电路板(用于工作模式)，它负责汇聚处理器、来自所有支路的通信量总线调度、路由引擎、IP包的层3包转发、节点内控制信令和网络管理的处理单元。

(2)汇聚电路板(用于保护模式)，当汇聚电路板(用于工作模式)被检测到出现了故障时，负责汇聚处理器、来自所有支路的通信量总线调度、路由引擎、IP包的层3包转发、节点内控制信令和网络管理的处理单元。如果工作板从故障恢复，则该板返回保护模式。

(3)支路电路板，负责通过来自汇聚电路板的通信量总线进行接收和发送，通向/来自RPR Lite节点的各种独立上/下支路信道的适配和处理，就像一系列  “从运营商租专线或专用电路”。支路可以是各种G.702接口、ISDN、DVB、音频波段、视频波段。不同的支路可以被赋予不同的优先级。在发送侧，在支路电路板的适配功能后，所有的业务都是以包的方式被发送的。在这个板上实现所有业务的访问。该板还从CS&NM总线接收CS&NM消息。

(4)通信量总线，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换通信量信息。

(6)CS和NM总线，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换CS&NM信息。PCI总线或RS-485是CS&NM总线的例子。

请参见图16。

图16图示按照本发明的RPR Lite节点的物理结构(带外CS&NM总线)。

图17示出RPR Lite节点的物理结构(带内CS&NM总线)，由下列组成：

(1)汇聚电路板(用于工作模式)，

(2)汇聚电路板(用于保护模式)，

(3)支路电路板，该板还从通信量总线接收CS&NM消息。

(4)通信量总线，负责在汇聚电路板和支路电路板之间交换通信量信息。

(5)CS和NM总线共享通信量的物理信道，负责在汇聚电路板和支路电路板之间的CS&NM信息交换。

图17示出按照本发明的RPR Lite节点的物理结构(带内CS&NM总线)。

图18示出按照本发明的RPR Lite节点的系统设备布局。

RPR Lite节点系统设备布局如图18所示，包括机架、背板、汇聚电路板(分别用于工作和保护)、14个支路电路板、网络管理接口等。

工业实用性

根据上述对于本发明的优选实施例的说明，可以明白，本发明提供了在作为MAC客户机的包括RPR Lite的RPR上的下述性能：

(1)以太网的协议封装和传输、吉比特(Gigabit)以太网以及G.702 PDH(准同步数字体系)电路——在光纤的双纤环、单纤环、链型和广播拓扑上的同步和异步电路的传输、视频信号、语音波段信号、由基于64kbit/s的ISDN支持的数字信道等。

(2)在50ms内基于业务(或支路)的1+1，1：1和1：N模型的保护。

(3)基于业务或支路的组播与基于台站的组播和广播。

(4)基于业务(或支路)的对称与非对称带宽限制。

(5)基于支路的线速度过滤。

(6)在15分钟和24小时中的基于支路的性能监视。

(7)沿着MSR环或其它拓扑从访问到骨干的基于帧的透明PPPoE和PPPoA传送，以便简化计费机制(例如Radius)，减少维护工作和改善在访问网络应用中的潜伏时间变化(与层2和层3切换相比)。

换句话说，本发明为支路透明传送提供了各种现有的数据网络和业务(例如，以太网、FR、ATM、ISDN、DDN、G.702等等)、基于支路的对称和非对称带宽管理(例如带宽限制和支路捆绑)、50ms内基于支路的1+1、1：1和1：N保护、基于支路的组播、基于支路的安全应用(例如：线速度过滤)、在15-分钟和24-小时内的基于支路的性能监视，并且本发明也可以用来提供与在更为复杂的路由数据系统中发现的功能性相似的XP数据链路帧(也可以是支路)的转发。本发明基于连接且为预先规划的方案，支路带宽可以通过网络管理系统进行编程，或由最终的用户根据客户的需要和支出启始。带宽分配的方式从固定改变到动态。

应当明白，上述的说明不应当被理解为对于本发明的范围的限制，而是作为其优选实施例的举例说明。因此，本发明的范围应当由所附的权利要求及其等同内容限定。所附的权利要求涵盖在本发明的精神和范围内的任何改变和修改。

Claims (32)

1.一种用于多业务环中的数据传输装置，该多业务环包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路耦接的节点，所述装置包括：

与所述支路耦接的支路TX成帧器，用来将从所述支路接收到的数据转换成XP(处理协议)数据包；

传输建立装置，用于建立指示用于待传输的XP包的目的地节点地址和目的地支路的信息；

TX成帧器，用来将指示目的地节点地址和目的地支路的所述信息以及XP包封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道将所述帧传输到在所述环中的下游相邻节点；

RX解帧器，用来沿着汇聚管道从上游相邻节点接收多业务环的数据帧并对这些数据帧进行解帧，从而至少获得目的地节点地址和XP包；

转送装置，用于将目的地为其它节点的帧转送到所述TX成帧器，以便将这些目的地为其它节点的帧转发给下一节点；

目的地支路确定装置，用于确定到本地节点的XP包的目的地支路；以及

支路RX解帧器，用于将来自RX解帧器的到本地节点的所述XP包转换成本地支路数据格式，并将该本地支路数据发送到由所述目的地支路确定装置所确定的相应的支路。

2.按照权利要求1所述的数据传输装置，其中，所述转送装置以快而又基本固定的速率转送目的地为其它节点的帧。

3.按照权利要求1所述的数据传输装置，其中，所述多业务环基于RPRLite，并且所述RX解帧器是RPR MAC RX解帧器，而所述TX成帧器是RPR MACTX成帧器。

4.按照权利要求1-3中任意一个所述的数据传输装置，其中，所述目的地支路确定装置包括：辨别器，用于确定本地节点的所述所接收到的包是单播、组播、或广播；支路成员复制装置，如果在节点中的成员资格组内确定组播或广播，则对每个相应的支路进行包的复制；以及支路标识符确定装置，用于根据在所接收到的帧中的TT和TN字段确定目的地支路。

5.按照权利要求4所述的数据传输装置，其中，所述传输建立装置建立目的地节点地址(NA)、和用于指示目的地支路的类型和编号的TT和TN字段。

6.按照权利要求5所述的数据传输装置，还包括Tx调度单元，用于根据帧的优先级来调度数据帧的传输，并且决定哪一帧首先沿小环发送到下游。

7.按照权利要求6所述的数据传输装置，还包括TTBP单元，用于执行基于支路的保护，以便在所使用的支路出现故障时，提供至少一个支路用作备用。

8.按照权利要求7所述的数据传输装置，其中，所述TTBP单元提供1+1TTBP，以便为配套备用支路指定相同的业务属性、源和宿，其中，匹配的工作支路和备用支路的净荷承载相同的通信量，并且一旦该工作支路出现TTBP，则在50ms内所述备用替换该工作支路。

9.按照权利要求7所述的数据传输装置，其中，所述TTBP单元提供1∶1TTBP，以便为配套备用支路指定相同的业务属性、源和宿，其中，备用支路的净荷可运行其它附加的通信量，并且一旦该工作支路出现TTBP，则在50ms内丢弃附加的通信量。

10.按照权利要求7所述的数据传输装置，其中，所述TTBP单元提供1∶N TTBP，以便为配套备用支路指定相同的业务属性、源和宿，其中，备用支路的净荷运行其它附加的通信量，并且一旦该N工作支路之一出现TTBP，则在50ms内丢弃附加的通信量。

11.按照权利要求4所述的数据传输装置，其中，所述支路包括对称和非对称带宽管理单元和基于支路的过滤器，其目标在于：MAC帧、XP帧、IP包或TCP/UDP包中的一个或多个字段。

12.按照权利要求11所述的数据传输装置，其中，所述MSR不采用公平算法，而是使用本地或全球节点地址、以及预先规划策略。

13.按照权利要求5所述的数据传输装置，还包括：帧序列号生成器，用于相对于指定的模数针对将要在发送侧发送的每个数据帧顺序地生成帧序列号；以及

FSN提取器，在接收侧，用于相对于对等模数从所接收到的数据帧中提取FSN；计数器，在接收侧，用于计数所接收到的数据帧的数量；以及比较器，用于将所计数的帧数与所提取出的FSN进行比较，如果不匹配，则指示反映传送性能的误差。

14.按照权利要求13所述的数据传输装置，其中，所述目的地支路确定装置从来自上游节点的所接收到的帧中获取TT、TN、CS&NM的值、以及FSN，并且所述传输建立装置将TT、TN、CS&NM的值、以及FSN附加在将要传输的数据帧中。

15.按照权利要求14所述的数据传输装置，其中，所述RPR成帧器以及转送装置为IEEE 802.17 MAC层；所述支路RX解帧器、所述传输建立装置、以及所述目的地支路确定装置、所述FSN生成器、FSN提取器、计数器、以及比较器为XP层，并且所述支路TX成帧器为支路处理层。

16.按照权利要求15所述的数据传输装置，其中，所述支路处理层还包括：支路适配功能单元，用于所述信号和速率变换，对等的两侧之间的同步功能。

17.一种用于多业务环中的数据传输方法，该多业务环包括至少两个与至少一个汇聚管道和至少一个支路耦接的节点，所述方法包括：

从支路接收数据，并将所接收到的数据转换成XP(处理协议)数据包；

建立指示用于待传输的XP包的目的地节点地址和目的地支路的信息；

将指示目的地节点地址和目的地支路的所述信息以及XP包封装成多业务环的帧，并沿着汇聚管道将这些帧传输到在所述环中的下游相邻节点；

沿着汇聚管道从上游相邻节点接收多业务环的数据帧并对这些数据帧进行解帧，从而至少获得目的地节点地址和XP包；

转送目的地为其它节点的帧，以将这些目的地为其它节点的帧转发给下一节点；

确定到本地节点的XP包的目的地支路；以及

将到本地节点的所述XP包转换成本地支路的数据格式，并将该本地支路数据发送到由所述目的地支路确定步骤所确定的相应的支路。

18.按照权利要求17所述的数据传输方法，其中，所述转送步骤以快而又基本固定的速率转送目的地为其它节点的帧。

19.按照权利要求17所述的数据传输方法，其中，所述多业务环基于RPR Lite，并且所述RX解帧器是RPR MAC RX解帧器，而所述TX成帧器是RPR MAC TX成帧器。

20.按照权利要求17-19中任意一个所述的数据传输方法，其中，所述目的地支路确定步骤包括：辨别步骤，用于确定本地节点的所述所接收到的包是单播、组播、或广播；支路成员复制装置，如果在节点中的成员资格组内确定为组播或广播，则对每个相应的支路进行包的复制；以及支路标识符确定装置，用于根据所接收到的帧中的TT和TN字段确定目的地支路。

21.按照权利要求20所述的数据传输方法，其中，所述传输建立步骤建立目的地节点地址(NA)、和用于指示目的地支路的类型和编号的TT和TN字段。

22.按照权利要求21所述的数据传输方法，还包括在Tx成帧步骤之前的Tx调度步骤，用于根据帧的优先级来调度数据帧的传输，并且决定哪一帧首先沿小环发送到下游。

23.按照权利要求22所述的数据传输方法，还包括TTBP步骤，用于执行基于支路的保护，以便在所使用的支路出现故障时，提供至少一个支路用作备用。

24.按照权利要求23所述的数据传输方法，其中，所述TTBP步骤提供1+1 TTBP，以便为配套备用支路指定相同的业务属性、源和宿，其中，配套工作支路和备用支路的净荷承载相同的通信量，并且一旦该工作支路出现TTBP，则所述备用在50ms内替换该工作支路。

25.按照权利要求23所述的数据传输方法，其中，所述TTBP步骤提供1∶1 TTBP，以便为配套的备用支路指定相同的业务属性、源和宿，其中，备用支路的净荷可运行其它附加的通信量，并且一旦该工作支路出现TTBP，则在50ms内丢弃附加的通信量。

26.按照权利要求23所述的数据传输方法，其中，所述TTBP步骤提供1∶N TTBP，以便为配套备用支路指定相同的业务属性、源和宿，其中，备用支路的净荷运行其它附加的通信量，并且一旦N工作支路之一出现TTBP，则在50ms内丢弃附加的通信量。

27.按照权利要求20所述的数据传输方法，其中，所述支路包括对称和非对称带宽管理和基于支路的过滤器，其目标在于：MAC帧、XP帧、IP包或TCP/UDP包中的一个或多个字段。

28.按照权利要求27所述的数据传输方法，其中，所述MSR不采用公平算法，而是使用本地或全球节点地址、以及预先规划策略。

29.按照权利要求21所述的数据传输方法，还包括以下步骤：相对于规定的模数为将要在发送侧发送的每个数据帧顺序地生成帧序列号；以及

在接收侧，相对于对等模数从所接收到的数据帧中提取FSN；计数所接收到的数据帧的数量；以及将所计数的帧数量与所提取出的FSN进行比较，如果不匹配，则指示反映传送性能的误差。

30.按照权利要求29所述的数据传输方法，其中，所述目的地支路确定步骤从来自上游节点的所接收到的帧中获取TT、TN、CS&NM的值、以及FSN，并且所述传输建立步骤将TT、TN、CS&NM的值、以及FSN附加在将要传输的数据帧中。

31.按照权利要求30所述的数据传输方法，其中，所述RPR成帧以及转送都在IEEE 802.17 MAC层执行；所述支路RX成帧、所述传输建立步骤、以及所述目的地支路确定步骤、所述FSN生成、FSN提取、计数、以及比较步骤在XP层执行，并且所述支路TX成帧在支路处理层执行。

32.按照权利要求31所述的数据传输方法，其中，所述支路处理层还包括：支路适配功能，用于所述信号和速率变换，对等的两侧之间的同步功能。

Images