Спосіб перемаршрутизації потоку даних у комунікаційній комірчастій мережі із комутацією каналів і кросс-комутатор для роботи у вузлі (х, n4, n8) комунікаційної комірчастої мережі із комутацією каналів
Формула / Реферат
1. Спосіб перемаршрутизації потоку даних у комунікаційній комірчастій мережі із комутацією каналів, що включає один чи кілька вузлів перехресного з'єднання (X, N4, N8), в якому потік даних включає множину кадрів даних, кожен з яких зв'язаний з принаймні одним службовим байтом,
причому зазначена перемаршрутизація здійснюється із використанням ідентифікатора шляху (Y, Z, Q) у комутації потоку даних у зазначеному одному чи кількох вузлах перехресного з'єднання, а зазначений ідентифікатор шляху переноситься названим принаймні одним службовим байтом, зв'язаним з принаймні одним з зазначеної множини кадрів даних.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена комірчаста мережа є SDH/SONET, зазначений ідентифікатор шляху є трасувальним ідентифікатором шляху, який пов'язаний із джерелом потоку даних і передається одним із службових байтів J1, J2 або J0 стандартного кадру SONET/SDH.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена комірчаста мережа є оптичною мережею OTN, і в якому ідентифікатор шляху передається ТТІ (Ідентифікатором трасування поточного маршруту) OTN.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає попередній етап попереднього забезпечення для зазначеного потоку даних робочих (Wl, W2) та захисних шляхів (P1, P2) і їх ділянок у мережі; зазначене попереднє забезпечення включає резервування у конкретному вузлі перехресного з'єднання (X) конкретного логічного порту вводу (3-2) для потоку даних з попередньо визначеним ідентифікатором шляху (Z) та резервування одного чи кількох логічних портів виводу для виводу зазначеного потоку даних з одного (2-1) з зазначених одного або кількох логічних портів виводу.
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що додатково включає попередній етап забезпечення одного чи кількох зазначених вузлів перехресного з'єднання (N4, N8), здатних розрізняти один чи кілька попередньо визначених значень (Y, Z) даного ідентифікатора шляху.
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає забезпечення внутрішніх комутаційних засобів у зазначеному одному чи кількох вузлах перехресного з'єднання, причому ці комутаційні засоби реагують на попередньо визначені значення ідентифікатора шляху.
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що пристосований для здійснення спільного захисту шляхів чи ділянок шляху потоку даних у комірчастій мережі і який включає:
– резервування у певному вузлі перехресного з'єднання (X) першого логічного порту вводу (1-1) для вводу першого вхідного потоку даних із першим ідентифікатором шляху (Y),
– резервування у тому самому конкретному вузлі перехресного з'єднання (X) другого логічного порту вводу (3-2) для передачі другого вхідного потоку даних із другим ідентифікатором шляху (Z),
– резервування у тому самому конкретному вузлі перехресного з'єднання (X) одного чи кількох логічних портів виводу (2-1), як спільно використовуваного пулу логічних портів виводу, для виводу з зазначеного пулу принаймні одного з названих першого та другого вхідних потоків даних, коли це потрібно.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 4 - 7, який відрізняється тим, що зазначений логічний порт вводу/виводу (1-1, 3-2, 2-1) вузла перехресного з'єднання (X) є комбінацією двох параметрів, де перший параметр є конкретним фізичним портом вводу/виводу у вузлі, а другий параметр є конкретним інтервалом часу або певною довжиною хвилі, що їх займає потік даних у конкретному фізичному порту.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ще включає додаткову операцію застосування попередньо визначених пріоритетів до різних потоків даних, які входять до вузла перехресного з'єднання і/або виходять з нього.
10. Крос-комутатор для роботи у вузлі (X, N4, N8) комунікаційної комірчастої мережі із комутацією каналів, що підтримує потоки даних, які містять множину кадрів даних, кожен з яких пов'язаний принаймні з одним службовим байтом, причому цей комутатор здатний виконувати внутрішню перемаршрутизацію одного чи кількох вхідних потоків даних із використанням ідентифікаторів шляху (Y, Z, Q), які переносяться у службових байтах, пов'язаних із кадрами даних відповідних одного чи кількох вхідних потоків даних.
11. Крос-комутатор за п. 10, який відрізняється тим, що має першу множину логічних портів вводу (1-1, 3-2) та другу множину логічних портів виводу (2-1), і цей комутатор може виконувати перемаршрутизацію певного вхідного потоку даних, який несе зазначений ідентифікатор шляху (Y, Z) та надходить до конкретного логічного порту вводу, на один логічний порт виводу (2-1), вибраний з пулу, який містить один чи кілька зазначених логічних портів виводу.
12. Крос-комутатор за пп. 10 або 11, який відрізняється тим, що має першу множину логічних портів вводу (a, b, c, d, е, f, g) і другу множину логічних портів виводу (k, l, n, m, p) та здатний здійснювати перемаршрутизацію принаймні двох зазначених вхідних потоків даних (Y, Z,), що, відповідно, надходять до двох чи більшої кількості конкретних логічних портів вводу зазначеного комутатора, на один спільно використовуваний пул логічних портів виводу, причому цей пул містить один чи кілька названих логічних портів виводу (n).
13. Крос-комутатор за пп. 11 або 12, який відрізняється тим, що включає внутрішні комутаційні засоби для створення динамічних внутрішніх з'єднань всередині, причому ці засоби здійснюють:
– присвоєння названого пулу логічних портів виводу одному чи кільком зазначеним вхідним потокам даних;
– ідентифікацію кожного з зазначених одного або кількох вхідних потоків даних на основі ідентифікаторів шляху, що передаються у службових байтах зазначених кадрів даних;
– комутацію одного чи кількох зазначених вхідних потоків даних на відповідні вільні логічні порти виводу зазначеного пулу.
14. Крос-комутатор за п. 13, який відрізняється тим, що зазначені комутаційні засоби дозволяють присвоювати пріоритети різним вхідним і/або вихідним потокам даних.
15. Крос-комутатор за п. 14, який відрізняється тим, що у разі відсутності вільних логічних портів виводу у зазначеному пулі, комутаційні засоби забезпечують витіснення одного чи кількох потоків трафіка із нижчим пріоритетом, що використовують зазначений пул.
16. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 11 - 15, який відрізняється тим, що названий логічний порт (1-1, 3-2, 2-1, 2-2) є або поєднанням фізичного порту і проміжку часу, зайнятого зазначеним потоком даних, або поєднанням фізичного порту і довжини хвилі, зайнятої зазначеним потоком даних.
17. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 10 - 16, який відрізняється тим, що він пристосований для обробки кадрів даних SONET/SDH або OTN і для перевірки зазначеного ідентифікатора шляху, що переноситься як трасувальний ідентифікатор шляху у одному з таких службових байтів:
J1, J2, J0 або ТТІ (Ідентифікатор трасування поточного маршруту) рівня OTN.
18. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 11 - 17, який відрізняється тим, що він пристосований для моніторингу зазначених ідентифікаторів шляху принаймні у логічних портах вводу, призначених для можливого прийняття потоків даних, що мають перемаршрутизовуватись.
19. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 13 - 18, який відрізняється тим, що він спроектований із можливістю попередньої конфігурації і реконфігурації зазначених внутрішніх комутаційних засобів для попереднього забезпечення робочих і альтернативних шляхів і/або ділянок шляхів потоків даних.
20. Крос-комутатор за п. 10, який відрізняється тим, що він здатний перемаршрутизовувати потік даних на захисний шлях у разі отримання повідомлень про несправність або втрати сигналу щодо цього потоку даних або ланки, що підтримує потік даних.
Текст
1. Спосіб перемаршрутизації потоку даних у комунікаційній комірчастій мережі із комутацією каналів, що включає один чи кілька вузлів перехресного з'єднання (X, N4, N8), в якому потік даних включає множину кадрів даних, кожен з яких зв'язаний з принаймні одним службовим байтом, причому зазначена перемаршрутизація здійснюється із використанням ідентифікатора шляху (Y, Z, Q) у комутації потоку даних у зазначеному одному чи кількох вузлах перехресного з'єднання, а зазначений ідентифікатор шляху переноситься названим принаймні одним службовим байтом, зв'язаним з принаймні одним з зазначеної множини кадрів даних. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена комірчаста мережа є SDH/SONET, зазначений ідентифікатор шляху є трасувальним ідентифікатором шляху, який пов'язаний із джерелом потоку даних і передається одним із службових байтів J1, J2 або J0 стандартного кадру SONET/SDH. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена комірчаста мережа є оптичною мережею OTN, і в якому ідентифікатор шляху передається ТТІ (Ідентифікатором трасування поточного маршруту) OTN. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає попередній етап попереднього забезпечення для зазначеного потоку даних робочих (Wl, W2) та захисних шляхів (P1, P2) і їх ділянок у мережі; зазначене попереднє забезпечення включає резервування у конкретному вузлі перехресного з'єднання (X) конкретного логічного порту вводу (3-2) для потоку 2 (19) 1 3 81414 4 конкретним інтервалом часу або певною довжиною хвилі, що їх займає потік даних у конкретному фізичному порту. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ще включає додаткову операцію застосування попередньо визначених пріоритетів до різних потоків даних, які входять до вузла перехресного з'єднання і/або виходять з нього. 10. Крос-комутатор для роботи у вузлі (X, N4, N8) комунікаційної комірчастої мережі із комутацією каналів, що підтримує потоки даних, які містять множину кадрів даних, кожен з яких пов'язаний принаймні з одним службовим байтом, причому цей комутатор здатний виконувати внутрішню перемаршрутизацію одного чи кількох вхідних потоків даних із використанням ідентифікаторів шляху (Y, Z, Q), які переносяться у службових байтах, пов'язаних із кадрами даних відповідних одного чи кількох вхідних потоків даних. 11. Крос-комутатор за п. 10, який відрізняється тим, що має першу множину логічних портів вводу (1-1, 3-2) та другу множину логічних портів виводу (2-1), і цей комутатор може виконувати перемаршрутизацію певного вхідного потоку даних, який несе зазначений ідентифікатор шляху (Y, Z) та надходить до конкретного логічного порту вводу, на один логічний порт виводу (2-1), вибраний з пулу, який містить один чи кілька зазначених логічних портів виводу. 12. Крос-комутатор за пп. 10 або 11, який відрізняється тим, що має першу множину логічних портів вводу (a, b, c, d, е, f, g) і др угу множину логічних портів виводу (k, l, n, m, p) та здатний здійснювати перемаршрутизацію принаймні двох зазначених вхідних потоків даних (Y, Z,), що, відповідно, надходять до двох чи більшої кількості конкретних логічних портів вводу зазначеного комутатора, на один спільно використовуваний пул логічних портів виводу, причому цей пул містить один чи кілька названих логічних портів виводу (n). 13. Крос-комутатор за пп. 11 або 12, який відрізняється тим, що включає вн утрішні комутаційні засоби для створення динамічних внутрішніх з'єднань всередині, причому ці засоби здійснюють: – присвоєння названого пулу логічних портів виводу одному чи кільком зазначеним вхідним потокам даних; – ідентифікацію кожного з зазначених одного або кількох вхідних потоків даних на основі ідентифікаторів шляху, що передаються у службових байтах зазначених кадрів даних; – комутацію одного чи кількох зазначених вхідних потоків даних на відповідні вільні логічні порти виводу зазначеного пулу. 14. Крос-комутатор за п. 13, який відрізняється тим, що зазначені комутаційні засоби дозволяють присвоювати пріоритети різним вхідним і/або вихідним потокам даних. 15. Крос-комутатор за п. 14, який відрізняється тим, що у разі відсутності вільних логічних портів виводу у зазначеному пулі, комутаційні засоби забезпечують витіснення одного чи кількох потоків трафіка із нижчим пріоритетом, що використовують зазначений пул. 16. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 11 - 15, який відрізняється тим, що названий логічний порт (1-1, 3-2, 2-1, 2-2) є або поєднанням фізичного порту і проміжку часу, зайнятого зазначеним потоком даних, або поєднанням фізичного порту і довжини хвилі, зайнятої зазначеним потоком даних. 17. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 10 - 16, який відрізняється тим, що він пристосований для обробки кадрів даних SONET/SDH або OTN і для перевірки зазначеного ідентифікатора шляху, що переноситься як трасувальний ідентифікатор шляху у одному з таких службових байтів: J1, J2, J0 або ТТІ (Ідентифікатор трасування поточного маршруту) рівня OTN. 18. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 11 - 17, який відрізняється тим, що він пристосований для моніторингу зазначених ідентифікаторів шляху принаймні у логічних портах вводу, призначених для можливого прийняття потоків даних, що мають перемаршрутизовуватись. 19. Крос-комутатор за будь-яким з пп. 13 - 18, який відрізняється тим, що він спроектований із можливістю попередньої конфігурації і реконфігурації зазначених внутрішніх комутаційних засобів для попереднього забезпечення робочих і альтернативних шляхів і/або ділянок шляхів потоків даних. 20. Крос-комутатор за п. 10, який відрізняється тим, що він здатний перемаршрутизовува ти потік даних на захисний шлях у разі отримання повідомлень про несправність або втрати сигналу щодо цього потоку даних або ланки, що підтримує потік даних. Даний винахід стосується комутації потоків даних у телекомунікаційних мережах. а саме: у комірчастих мережах із комутацією каналів, таких як SONET (синхронні оптичні мережі) і SDH (стандарт синхронної цифрової ієрархії передачі даних), що є різновидами систем TDM (мультиплексної передачі із часовим поділом каналів), та в оптичних транспортних мережах (OTN), що є одним з типів системи WDM (спектрального демультиплексування). Засновки винаходу [Р.А. Veitch et al у статті "A distributed protocol for fast and robust virtual path restoration" Розподілений протокол швидкого і надійного відновлення віртуального шляху, 1995, The Institution of Electrical Engineers Інститут інженерівелектриків; надруковані та опублікованій ІЕЕ, Savoy place, London WC2R OBL, UK], описує (в розділі 2.2) принцип організації стандартних внутрішніх таблиць пристроїв перехресного зв'язку для забезпечення, так званої, комутації захисних віртуальних шляхів у мережі. У випадку 5 81414 попередньо визначеного відновлення шляху стандартна внутрішня таблиця зв'язує певний порт вводу із певним портом виводу, причому кожен з них резервується або для конкретного робочого шляху, або для конкретного захисного шляху одного потоку даних. Зараз оптичні транспортні мережі є (напів)постійними у тому значенні, що забезпечення з'єднань здійснюється на довгостроковій основі. Частіше за все, послуги захищаються на рівні SONET/SDH за допомогою статичних механізмів захисту. До цього часу мережі IP покладались лише на повільні, але стійкі до відмов механізми IP перемаршрутизації. В майбутньому вони будуть вдосконалені функціями відновлення MPLS (технологія швидкої комутації пакетів у багатопротокольних мережах, що ґр унтується на використанні міток). Зараз оптичні транспортні мережі (OTN) в основному базуються на статичних з'єднаннях системи WDM (спектрального демультиплексування). Проте, із появою оптичних комутаційних вузлів із швидкою зміною конфігурації, таких як оптичні мультиплексори вводу-виводу (OAD M) і пристрої оптичної кроскомутації (ОХС), оптичний рівень може динамічно надавати послуги оптичних каналів та віртуальні топології для вищих рівнів. Так звані площини керування визначаються у спеціалізованій документації із стандартизації та на форумах [наприклад, http://www.oiforum.com]. На відміну від площини даних площина керування складається, в основному, з функцій розподіленої маршрутизації та сигналізації, необхідних для управління з'єднанням. За наявності площини керування для оптичного рівня, в OTN можуть реалізовуватись подібні до MPLS механізми відновлення на основі оптичних каналів. Узагальнена мультипротокольна комутація за мітками (GMPLS) поширює концепцію мультипротокольної комутації за мітками (MPLS) на інші рівні, що не є рівнем IP, такі як рівень TDM чи оптичний рівень. Створення і маршрутизація шляхів із комутацією за мітками (LSP) можуть здійснюватись статично мережним управлінням або динамічно - за допомогою протоколів маршрутизації і сигналізації. Існує можливість перенести принцип площини керування MPLS (із модифікаціями) на інші рівні, такі як оптичний рівень. [Наприклад, М. Jaeger et al, "Evaluation of Novel Resilience Schemes in Dynamic Optical Transport Networks" Оцінка нових схем усунення відмов та несправностей у динамічних оптичних транспортних мережах - робота в рамках проекту TransiNet, що його підтримує Федеральне Міністерство Німеччини з питань освіти і досліджень, 2003p.]. Проте, слід зазначити, що способи відновлення, які ґрунтуються на використанні зазначених вище протоколів обміну сигналами, є складними, і відповідний час відновлення часто надто тривалий порівняно із вимогами оптичних транспортних мереж, особливо для таких послуг, як голосові. Наскільки відомо Заявнику, у попередньому рівні техніки не були запропоновані рішення, які б дозволяли здійснювати швидку комутацію 6 (реконфігурацію) у комірчастих мережах, що підтримують трафік SDH/SONET, у випадках застосування спільно використовуваних захисних шляхів, не вдаючись до описаної вище розподіленої маршрутизації і сигналізації. Стисле викладення винаходу Отже, метою даного винаходу є забезпечення способу швидкої реконфігурації шля ху потоку даних у комунікаційній комірчастій мережі із комутацією каналів, наприклад, у транспортних мережах, таких як SDH/SONET або OTN. Зазначена вище мета досягається завдяки способу перемаршрутизації потоку даних, утвореного з послідовно переданих кадрів даних, що зв'язані з одним чи кількома службовими байтами, у комунікаційній комірчастій мережі із комутацією каналів, що включає один чи кілька вузлів перехресного з'єднання, де пере маршрутизація здійснюється за допомогою індикаторів у площині даних мережі, зокрема, шляхом використання ідентифікатора шляху при комутації потоку даних у зазначеному одному чи кількох вузлів перехресного з'єднання; причому зазначений ідентифікатор шляху переноситься в одному чи кількох службових байтах названого потоку даних. Зазначені комірчасті мережі, більш прийнятно, є оптичними мережами, такими як SDH/SONET чи OTN. Термін "перемаршрутизація" охоплює будь-яку реконфігурацію шляху, ділянки шляху чи перехресних з'єднань (внутрішніх з'єдн увальних ділянок між портами вузла перехресного з'єднання) потоків даних, включаючи реконфігурацію з метою захисту даних. Для повного розуміння даного способу слід пояснити, що забезпечення робочих і захисних шляхів та їх ділянок у мережах здійснюється заздалегідь (тобто, має місце попереднє забезпечення) системою керування мережею (NMS) або іншими засобами контролю планування/управління. Більш конкретно, попереднє забезпечення може здійснюватись не лише для того, щоб створити резервні шляхи від однієї кінцевої точки до іншої, але й обхідні ділянки навколо ділянок та вузлів для кожного робочого шляху. Таке попереднє забезпечення можна вважати попереднім етапом у запропонованому способі. Слід підкреслити, що запропонований спосіб набагато швидший і простіший за попередньо відомі завдяки тому, що він здійснюється площиною даних мережі, на відміну від способів, що ґр унтуються на використанні площини керування (тобто, на відміну від використання різних додаткових протоколів), а також завдяки тому, що всі альтернативні (захисні) ділянки шляху і перехресні з'єднання вже наявні, оскільки вони попередньо забезпечені централізованою системою управління або розподіленою площиною керування, отже у випадку відмови можна негайно здійснити комутацію на таку альтернативну ділянку шляху без необхідності в проведенні розрахунків шля ху. 7 81414 Для реконфігурації шляху у конкретному вузлі перехресного зв'язку спосіб передбачає резервування спеціального логічного порту вводу для потоку даних з попередньо визначеним ідентифікатором шляху (тобто того, що підлягає перемаршрутизації) і резервування одного чи кількох логічних портів виводу для виводу зазначеного потоку даних з одного з них. Як правило, за наявності пула зарезервованих логічних портів виводу, вивід здійснюється через вільний на той момент логічних порт виводу. Однак, можуть застосовуватись пріоритети до потоків даних, що мають перемаршрутизовуватиоь, і до будь-яких потоків даних (активних чи очікуючих), які виходять з присвоєних логічних портів виводу. Потім, на основі зазначених пріоритетів, може здійснюватись внутрішня комутація у вузлі перехресного з'єднання, незалежно від кількості зарезервованих логічних портів виводу у пулі. Логічному порту із очікуючим потоком даних може бути присвоєно найнижчий пріоритет, і тому його можна вважати вільним. Термін "логічний порт вводу (виводу)" вузла перехресного з'єднання слід розуміти як комбінацію двох параметрів, де перший параметр є конкретним фізичним портом вводу (виводу) у вузлі, а др угий параметр - конкретний інтервал часу (для систем TDM) або певна довжина хвилі (для систем WDM), зайнятий (зайнята) потоком даних у конкретному фізичному порту. Для будь-якого з зазначених ви ще типів мереж існує ідентифікатор шляху, визначений згідно з придатним стандартом. У мережах SONET/SDH його називають трасувальним ідентифікатором шляху, і він ідентифікує джерело потоку даних. Відповідно до підхожих стандартів та залежно від того, високого чи низького порядку потік даних, ідентифікатор шляху може переноситись у різних службових байтах (Jl, J2, J0) кадру SONET/SDH. На практиці ідентифікатор шляху може займати кілька байтів, не обов'язково лише один, наприклад, будь-які спеціально використовувані службові дані, які в унікальний спосіб ідентифікують шлях або джерело такого шляху. Байт Jl (J2) у SONET/SDH вибирається через те, що, згідно з прийнятими стандартами SDH/SONET, він, по суті, призначений для позначення шляхів так званим "трасувальним ідентифікатором шляху". Трасувальний ідентифікатор шляху є двійковим рядком фіксованої довжини (довжиною 64 чи 16 байтів), який періодично передають з вузла-джерела потоку даних, використовуючи байт Jl (J2); цей рядок перевіряють на вузлі призначення з метою забезпечення правильного з'єднання. Проте, слід підкреслити, що ідентифікатор шляху ніколи раніше не використовувався для здійснення перехресних з'єднань, перемаршрутизації, захисної комутації то що. Спосіб включає ще один попередній етап, тобто етап забезпечення одного чи кількох вузлів перехресного з'єднання, відповідно чутливи х до (здатних розпізнавати) одного або кількох попередньо визначених значень ідентифікатора 8 шляху. Цей етап, більш прийнятно, включає забезпечення модифікованих внутрішніх комутаційних засобів у вузлі перехресного з'єднання, де певне попередньо задане значення ідентифікатора шляху, більш прийнятно, пов'язане із певним логічним портом вводу, в якому можна очікувати певний потік даних. Відповідно, також пропонується спосіб здійснення спільного захисту шляху чи ділянки шляху потоку даних у комірчастій мережі, який включає: - резервування у певному вузлі перехресного з'єднання першого логічного порту вводу для вводу першого вхідного потоку даних із першим ідентифікатором шляху, - резервування у тому самому конкретному вузлі перехресного з'єднання другого логічного порту вводу для передачі другого вхідного потоку даних із другим ідентифікатором шляху, - резервування у зазначеному конкретному вузлі перехресного з'єднання одного чи кількох логічних портів виводу, як спільно використовуваного пулу логічних портів виводу, для виводу з зазначеного пулу принаймні одного з названих першого та другого вхідних потоків даних, коли це потрібно. Якщо виділений лише один спільно використовуваний логічний порт виводу (іншими словами, пул містить лише один логічний порт виводу), у випадку прибуття одного або обох з названих першого та др угого вхідних потоків даних до відповідних першого та другого логічних портів вводу названого вузла перехресного з'єднання лише один з них буде скомутовано на зазначений спільно використовуваний логічний порт виводу. Природно, якщо логічних портів виводу у пулі менше, ніж потоків даних, що надходять, лише деякі з потоків даних будуть комутуватись на логічні порти виводу. Як вже зазначалось, спосіб може також включати додаткову операцію застосування попередньо визначених пріоритетів до різних вхідних чи ви хідних потоків даних. У наведеному вище прикладі, якщо два чи більше вхідних потоків даних водночас претендують на один і той самий логічний порт виводу, що належить до спільно використовуваного захисного шляху, можна застосовувати пріоритети до вхідних потоків даних. Отже, ця операція включатиме перевірку пріоритетів конкуруючи х потоків даних та вибір потоку даних із вищим пріоритетом для комутації на захисний шлях. Якщо пул включає більше одного логічного порту виводу, пріоритети також можуть бути корисними для вибору вільного (вільних) або навіть зараз зайнятого (зайнятих) логічного (логічних) порту (портів) виводу для одного чи кількох потоків даних, які мають перемаршрутизовуватись. У цьому випадку, будьякі вихідні потоки даних, які на цей час пов'язані із логічними портами виводу пула, повинні також мати свої пріоритети. Як правило, очікуючий трафік має найнижчий пріоритет, а трафік, що витісняється - другий найнижчий. 9 81414 У запропонованому способі після перемаршрутизації потоку даних у вузлі перехресного з'єднання, як завжди, буде перевірено ідентифікатор у точці призначення захисного шляху. Таким чином, спосіб забезпечує комутацію у вузлі перехресного з'єднання, принаймні, двох зазначених вхідних потоків даних на спільно використовуваний захисний шлях (ділянку шля ху), зв'язаний із зарезервованим першим логічнимпортом виводу. Слід підкреслити, що швидка динамічна реконфігурація шляхів у комірчастій мережі стає можливою без участі площини контролю/керування, лише завдяки використанню ідентифікаторів шляху потоків даних, модифікації внутрішніх комутаційних засобів (апаратне/програмне забезпечення) вузла перехресного з'єднання і обов'язковому попередньому забезпеченню (наприклад, системою NMS) спільного використання захисної смуги частот і конфігурації спільно використовуваних ви хідних портів у кожному вузлі перехресного з'єднання. Процес реконфігурації шля ху даних (або його ділянки) зазвичай починається з виявлення несправності у робочому шляху потоку даних через отримання одного чи кількох повідомлень у певному вузлі мережі від нижчих за потоком вузлів мережі, тобто повідомлення про несправність позаду (наприклад, SONET/SDH RDI (дистанційна ідентифікації дефектів)) або повідомлення про несправність попереду (наприклад, SDH/SONET AIS (сигнал ідентифікації несправності)), з зворотного шляху. Отже, у конкретному вузлі перехресного з'єднання, в якому було отримано повідомлення про несправність у робочому шляху вхідного потоку даних, спосіб може включати етап комутації зазначеного вхідного потоку даних на логічний порт виводу, попередньо забезпечений для захисного шляху цього потоку даних. Цей логічний порт виводу можу бути спільно використовуваним, Згідно з другим аспектом винаходу забезпечується крос-комутатор для роботи у вузлі комунікаційної комірчастої мережі із комутацією каналів, що підтримує потоки даних з кадрів даних, що послідовно передаються і містять службові байти, причому цей комутатор здатний виконувати внутрішню перемаршрутизацію одного чи кількох вхідних потоків даних із використанням ідентифікаторів шляху, які переносяться у службових байтах відповідних вхідних потоків даних. Цей комутатор має першу множину логічних портів вводу та другу множину логічних портів виводу. Відповідно до одного варіанту втілення, цей комутатор може виконувати перемаршрутизацію певного вхідного потоку даних, що надходить до конкретного логічного порту вводу, на один логічний порт виводу, вибраний з пула, який включає один чи кілька зазначених логічних портів виводу. Відповідно до іншого варіанту втілення, цей комутатор пристосований до перемаршрутизації даох чи більше зазначених вхідних потоків даних з 10 різними ідентифікаторами шляху, що, відповідно, надходять до двох чи більше конкретних логічних портів вводу комутатора, на один спільно використовуваний пул логічних портів виводу, причому цей пул включає один чи кілька зазначених логічних портів виводу. На практиці, такий пул може включати логічні порти виводу одного і того самого фізичного порту виводу зазначеного комутатора. Більш прийнятно, усі логічні порти фізичного порту входять до пула. Проте, пул може включати лише один логічний порт виводу. У цьому випадку комутатор здатний виконувати перемаршрутизацію, принаймні, двох зазначених вхідних потоків даних, що, відповідно, надходять до двох чи більше конкретних логічних портів вводу цього комутатора, на один спільно використовуваний логічний порт виводу. У конкретному варіанті втілення кроскомутатор включає модифіковані внутрішні комутаційні засоби для створення динамічних внутрішніх з'єднань всередині, причому ці засоби здійснюють: - присвоєння названого пула логічних портів виводу одному чи кільком зазначених вхідним потокам даних; - ідентифікацію кожного з зазначених одного або кількох вхідних потоків даних на основі ідентифікаторів шляху, що передаються, принаймні, одним службовим байтом, зв'язаним з зазначеними кадрами даних; - комутацію одного чи кількох зазначених вхідних потоків даних на відповідні вільні логічні порти виводу зазначеного пула. У разі відсутності вільних логічних портів виводу комутаційні засоби повинні забезпечувати витіснення одного чи кількох потоків трафіка із нижчим пріоритетом, що використовують зазначений пул. Більш прийнятно, внутрішні комутаційні засоби забезпечують зберігання пріоритетів, присвоюваних різним потокам даних, можливо, включаючи, принаймні, деякі з потоків даних, що мають попередньо визначені ідентифікатори шляху. Ще більш прийнятно, внутрішні комутаційні засоби забезпечують зберігання пріоритетів, присвоюваних потокам даних, що виходять з логічних портів виводу зазначеного пула; комутаційні засоби також пристосовані вважати логічний порт виводу пула вільним для певного вхідного потоку даних, якщо вихідний потік даних,пов'язаний із зазначеним логічним портом виводу, має пріоритет, нижчий за пріоритет вхідного потоку даних, та найнижчий пріоритет у пулі. Цей крос-комутатор, більш прийнятно, пристосований до роботи з кадрами даних SONET/SDH або OTN. Внутрішні комутаційні засоби, більш прийнятно, пристосовані для перевірки зазначеного ідентифікатора шляху, наприклад, стандартний ідентифікатор шляху переноситься як трасувальний ідентифікатор шляху у одному з таких службових байтів: J1, J2, J0 або ТТІ (Ідентифікатор трасування поточного маршруту) рівня OTN. 11 81414 Як вже зазначалось вище, термін "логічний порт", більш прийнятно, слід розуміти як поєднання фізичного порту і проміжку часу для систем TDM або як поєднання фізичного порту і довжини хвилі для систем WDM. Внутрішні комутаційні засоби можуть мати форму комутаційної структури чи матриці (апаратне забезпечення) або форму бази даних чи внутрішньої таблиці (програмне забезпечення) у пам'яті (апаратне забезпечення) і/або інших програмних/апаратних засобів. Наприклад, внутрішні комутаційні засоби можуть бути включені у формі внутрішньої таблиці із додатковим стовпчиком, що містить один чи кілька конкретних значень ідентифікаторів шляху, зв'язаних із, принаймні, деякими з логічних портів вводу і логічних портів виводу (так званими, спільно використовуваними логічними портами). Для ситуацій, коли більше, ніж один з зазначених вхідних потоків даних потребує перемаршрутизації, або ситуацій, коли перемаршрутизація на певний логічний порт виводу не є бажаною (наприклад, він зараз зайнятий важливим потоком даних), більш прийнятно, пріоритети присвоюються, принаймні, деяким з потоків даних, що мають певні ідентифікатори шляху, та зберігаються у зазначених вн утрішніх комутаційних засобах. Наприклад, зазначені внутрішні засоби можуть включати додатковий стовпчик пріоритетів, який перевіряють, скажімо, коли кілька потоків даних вимагають однн і той самий логічний порт виводу. Оскільки для будь-якого захищеного шляху (або ділянки) є захисний шлях (або ділянка), попередньо забезпечений NMS, внутрішні засоби усі х крос-конекторів у захисному шля ху (або ділянці) попередньо забезпечені NMS або будьякою іншою центральною чи розподіленою платформою планування і/або керування для здійснення різної маршрутизації відносно захищеного шляху (чи ділянки). Отже, усі зазначені призначення у комутаторі виконуються заздалегідь; іншими словами, усі спільно використовувані порти вводу і виводу та набір потенційних перехресних з'єднань, що можуть їх використовува ти, попередньо забезпечені. З іншого боку, комутаційні засоби повинні бути такими, що можуть реконфігуруватись, для забезпечення гнучкості маршрутизації у мережі. Слід зазначити, що внутрішні комутаційні засоби повинні здійснювати моніторинг ідентифікаторів шляху та пріоритетів лише для спільно використовуваних ло гічних портів вводу/виводу, тобто для логічних портів вводу, призначених для можливого прийому потоків даних, що мають перемаршрутизовуватись, і для логічних портів виводу, призначених для можливого розв'язання конфлікту між двома чи більшою кількістю вхідних потоків даних для вибору ви хідного (вихідних) потоку (потоків) даних. Крім того, внутрішні комутаційні засоби зазвичай отримують сигнали помилки при визначенні параметрів або повідомлення про втрату сигналу, що їх одержують з попереднього за потоком вузла. Внутрішні комутаційні засоби 12 можуть перемаршрутизовувати потік даних на захисний шлях у разі отримання таких сигналів/повідомлень щодо цього потоку даних або ланки, що підтримує потік даних. Короткий опис креслень Даний винахід буде описано більш докладно та проілюстровано наведеними далі кресленнями, які не обмежують його, де: Фіг.1 - це спрощена блок-схема комірчастої мережі, що включає вузли перехресного з'єднання, для здійснення швидкої реконфігурації шляхів передачі даних. Фіг.2 показує один спрощений варіант (для прикладу) внутрішніх комутаційних засобів вузла перехресного з'єднання відповідно до винаходу. На Фіг.3 наведено інший приклад присвоєння внутрішні комутаційних засобів. Докладний опис більш прийнятних варіантів втілення винаходу На Фіг.1 зображено один фрагмент (наприклад) комірчастої мережі SONET/SDH 10, що складається з вузлів перехресного з'єднання N1-N8 та вузла перехресного з'єднання X, який ми докладно розглянемо. Два потоки даних, що починаються з вузла N1 та вузла N5, відповідно, мають робочі шляхи W1 і W2 (показані суцільними лінями), які первісно не проходять через кроскомутатор X. Крос-комутатор X є частиною комірчастої мережі (як будь-який інший вузол) і служить для зміни з'єднань у комірці мережі, зокрема - для зміни шляхів або ділянок шляхів потоків даних у випадку виявлення несправностей у робочих шляхах протоків даних чи виникнення інших причин для перемаршрутизації. Наприклад, у випадку несправності у робочому шля ху W1 (позначено "зірочкою" між вузлами N6 і N7) вузолджерело N5 отримує повідомлення про несправність з сусіднього вузла N6. Повідомлення про несправність може бути сигналом повідомлення про несправність попереду, сигналом повідомлення про несправність позаду або втрата сигналу. У мережах SONET/SDH ці повідомлення про несправність називаються, відповідно, AIS, RDI та LOS. Якщо несправність виникає на віддаленій ділянці, повідомлення можуть видаватись не лише вузлом N6, а також і вузлом N8 (для двостороннього шляху). У цьому випадку вузол-джерело N5, який також є кроскомутатором, припиняє направляти потік даних на вузол N6 через свій порт виводу 3 і перенаправляє його на попередньо забезпечений захисний шлях, а саме: через свій порт виводу 2, інтервал часу 2 (логічний порт виводу 2-2) на крос-комутатор X через його порт вводу 3 в інтервал часу 2 (логічний порт вводу 3-2). Відповідно до даного винаходу, для того, щоб потік даних було спрямовано на захисний шлях через кроскомутатор X, цей потік даних повинен нести попередньо відомий ідентифікатор шляху (індикатор джерела). Нехай у даному випадку цей трасувальний ідентифікатор шляху має значення Ζ і вводиться в байт Л у вузлі-джерелі. Незважаючи на переспрямування, потік даних продовжує нести свій унікальний ідентифікатор 13 81414 шляху, так що його може бути розпізнано у вузлі призначення, який не змінюється. У нашому прикладі крос-комутатор X містить внутрішню таблицю (фрагмент якої схематично подано у таблиці 12), яка у випадку отримання потоку даних, позначеного попередньо визначеним ідентифікатором шляху Ζ, у попередньо визначених порту вводу та інтервалі часу (скажімо, 3-2), забезпечує з'єднання цього потоку даних на порт виводу у інтервал даних (наприклад, 2-1), що служить спільно використовуваним портом захисного шляху Р1 (позначеного нижньою штри ховою лінією). Наприклад, порт виводу (2-1) може також обслуговувати потік даних, що надходить до порту вводу (1-1) і має попередньо визначене значення Υ трасувального ідентифікатора шляху (захисний шлях Р2, верхня штри хова лінія). Слід зазначити, що названий порт виводу може за нормальних умов обслуговува ти інший трафік (так званий, трафік, що витісняється), але повинен ставати доступним у випадку, коли потрібен захист. Те ж саме стосується зазначених портів вводу 3-2 і 1-1. Описані функції вузла X можуть також бути наявними, принаймні, у вузлах N4, N8, що утворюють частину захисних шляхів PI, P2, зображених на схемі. Питання пріоритетів можуть регулюватись у внутрішній таблиці комутатора, наприклад, як показано на Фіг.2. Фіг.2 показує частину поданих для прикладу внутрішніх комутаційних засобів вузла перехресного з'єднання у вигляді таблиці комутування. На цьому малюнку логічні порти позначені малими літерами, а ідентифікатори шляху - великими. Цей приклад ілюструє випадок, коли для реконфігурації певного шляху у вузлі попередньо забезпечений один конкретний логічний порт виводу або порт виходу (пул логічних портів виводу містить один логічний порт виводу). На схемі видно, що комутаційні засоби забезпечують з'єднання між логічним портом вводу (вхід), який позначено "а", до логічного порту виводу (ви хід) "к" у випадку, коли ідентифікатор шляху потоку даних, що надходить до порту "а", дорівнює "X". Для потоку даних "X" пріоритету не визначено. З іншого боку, логічний порт виводу "к" зазвичай обслуговує логічний порт вводу "b" для комутації вхідного потоку даних (його ідентифікатор шляху не має значення, тому його позначено "*"). У випадку, коли потік даних, позначений "X", насправді надходить у порт "а" (порти, що мають приймати трафік для перемаршрутизації, повинні здійснювати моніторинг ідентифікатора шляху вхідних потоків), з'єднання буде встановлено між "а" і "к", оскільки перевага віддається потоку даних з ідентифікатором шляху, попередньо визначеним у таблиці. Позначений штриховими лініями стовпчик "Логічний порт виходу, що надається" (який реально може і не існувати у внутрішній таблиці) схематично показує, які порти можуть врешті вибиратись комутаційними засобами, якщо потік даних "X" реально надходить в порт вводу "а". Як можна бачити, потік даних "X" буде виводитись з 14 порту "к", а потік, який надійшов у вхідний порт "b", буде виділятись. Нижче у таблиці показано, що потік даних із ідентифікатором шляху "Y" може з'явитись у вхідному логічному порту "d", а потік даних із ідентифікатором шляху "Z" очікується у вхідному логічному порту "є". Вважаємо, що поява будьякого з цих потоків даних у відповідних портах "d"та "e" означає потребу у захисному шляху. Нехай існує лише один спільно використовуваний шлях для обох цих потоків даних, і тому обидва вони можуть використовувати спільно використовуваний логічний порт виводу "п", з'єднаний з названим захисним шляхом. Однак, для розв'язання конфлікту потоків потоку даних "Y" надано вищий пріоритет, ніж потоку даних "Z". У звичайному режимі вхідний логічний порт "п" служить для передачі менш вадливого потоку даних з вхідного логічного порту "f'. Залежно від події, що зумовлює реконфігурацію - які потоки даних (Υ, Ζ чи обидва) надходять до їх вхідних логічних портів - вхідний логічний порт "n" буде наданий чи не наданий зазначеним трьом потокам даних. Потік даних "Υ" (якщо він з'являється) завжди отримуватиме порт "п", потік даних "Ζ" отримає його лише, якщо він не конкурує із "Υ", у противному випадку і "Ζ", і менш важливий потік даних будуть виділятись. Внутрішня таблиця комутації може містити і інші дані про з'єднання. Наприклад, потік даних, що надходить до вхідного порту "с", не має ідентифікаторів шляху для перевірки і пріоритетів для перевірки (позначка * явно означає "не важливо"), оскільки в нього не спільно використовуване з'єднання з вихідним портом "1". Потік даних "Q" надходить до вузла перехресного з'єднання у вхідному логічному порту "g" і зазвичай виводиться з логічного порту "р". У випадку отримання повідомлень AIS або RDI (наприклад) щодо потоку "Q" цей потік має комутуватись на вихідний порт V. Фіг.3, використовуючи схематичне подання внутрішньої таблиці комутації і позначення портів, подібні до Фіг.2, показує ще один приклад реконфігурації внутрішні х з'єднань у вузлі перехресного з'єднання. Припустимо, що потік даних з ідентифікатором шляху "X" (якщо від надходить у вхідний логічний порт "а") може комутува тись на логічний порт виходу "к" або "1". Стовпчик "Дозволений вихідний логічний порт" показує пул, що містить два порти: "к" та "1". Нехай у цьому прикладі потік даних "X" має пріоритет "5". Вихідний логічний порт "к" зазвичай зайнятий потоком даних, що надходить через вхідний порт "b" і має пріоритет "3". Логічний порт "1" передає очікуючий трафік з пріоритетом "0"; це також може бути трафік, що витісняється, з пріоритетом "0" чи "1" з вхідного порту "с". Якщо потік даних "X" надходнть до комутаційного вузла у вхідному порту "а", йому, відповідно до пріоритетів, буде надано вихідних логічний порт "1" із витісненням будь-якого іншого трафіка із нижчим пріоритетом. Останній приклад ілюструє, як пул логічних портів виводу може використовува тись для 15 81414 спільно використовуваного захисту. Потоку даних з ідентифікатором шляху "Y" і пріоритетом "5" призначено пул вихідних логічних портів, що включає "n" і "t". Той самий (спільно використовуваний) пул вихідних портів обслуговує інший потік даних "Z" з пріоритетом "4", що може надходити у вхідний логічний порт "є". Подібно до попередніх прикладів, вихідні логічні порти "n" та "t" виконують свої звичайні завдання і обслуговують потоки даних із пріоритетом, нижчим за ті (тобто, Υ,Ζ), що можуть потребувати захисту. Нарешті, віртуальний, позначений штриховими лініями стовпчик "Логічний порт виходу, що надається" ілюструє, як наявні вихідні порти у пулі можуть розподілятись у випадку, якщо будь-який один чи обидва потоки даних Υ, Ζ надходять у відповідні вхідні логічні порти. Фахівцю у цій галузі техніки буде зрозуміло, що даний винахід не обмежується тим, що було викладено як конкретні варіанти його втілення. Цей винахід обмежений лише поданими далі пунктами формули винаходу. Терміни "містить", "що містить", "включає", "що включає" і таке інше, які вживаються у викладених нижче пунктах формули винаходу, означають "що включає, але не обмежується названим". 16
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for dataflow re-routing in communication commercial network with channel commutation and cross-commutator for operation in centers (х, n4, n8) of communication commercial network with channel commutation
Автори англійськоюGoldberg Noam, Iekhuda Eitan
Назва патенту російськоюСпособ перемаршрутизации потока данных в коммуникационной коммерческой сети с коммутацией каналов и кросс-коммутатор для работы в узлах (х, n4, n8) коммерческой сети с коммутацией каналов
Автори російськоюГолдберг Ноам, Ехуда Эитан
МПК / Мітки
МПК: H04L 12/24, H04J 3/08
Мітки: каналів, комутацією, вузлі, перемаршрутизації, потоку, комунікаційній, комунікаційної, кросс-комутатор, даних, роботи, комірчастій, мережі, спосіб, комірчастої
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-81414-sposib-peremarshrutizaci-potoku-danikh-u-komunikacijjnijj-komirchastijj-merezhi-iz-komutaciehyu-kanaliv-i-kross-komutator-dlya-roboti-u-vuzli-kh-n4-n8-komunikacijjno-komirchasto-me.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб перемаршрутизації потоку даних у комунікаційній комірчастій мережі із комутацією каналів і кросс-комутатор для роботи у вузлі (х, n4, n8) комунікаційної комірчастої мережі із комутацією каналів</a>
Попередній патент: Спосіб лікування болю, викликаного розладами шлунково-кишкової і сечостатевої систем, з використанням венлафаксину і його похідних
Наступний патент: Спосіб мембранного поділу для збагачення повітря киснем
Випадковий патент: Прутковий конвеєр