專利名稱：一種采用主備頁面實現(xiàn)lcas協(xié)議無損切換的方法
技術領域：
本發(fā)明術屬于網(wǎng)絡通信技術領域，具體涉及一種在SDH/SONET傳輸業(yè)務中用FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或是ASIC(用戶定制芯片)實現(xiàn)LCAS協(xié)議(Link CapacityAdjustment Scheme，鏈路帶寬調(diào)整方案)數(shù)據(jù)無損切換的方法。
背景技術：
目前在傳輸業(yè)務中虛級聯(lián)(將分布在STM-N數(shù)據(jù)幀虛容器復合成一個邏輯通道)的處理多數(shù)采用單一映射表的方式來實現(xiàn)SDH/SONET定義的數(shù)據(jù)幀與不同邏輯通道之間的對應關系。通過LCAS協(xié)議對映射表項在源端和宿端的平滑修改，來實現(xiàn)相應邏輯通道的增減，從而實現(xiàn)承載數(shù)據(jù)在切換時刻的無損傳輸。
目前在傳輸業(yè)務中實現(xiàn)LCAS協(xié)議通常是通過主控設備(如微處理器)輔助FPGA/AISC的方式。FPGA/ASIC完成對LCAS協(xié)議幀的提取和插入，提取的LCAS協(xié)議幀交由主控設備進行解析，根據(jù)協(xié)議完成相應的操作(如，映射表項的修改，回告信息的產(chǎn)生)。由于采用單一的映射表，且主控設備對映射表的配置和SDH/SONET幀的傳輸完全處于異步模式，這就造成了主控設備修改表項的內(nèi)容與實時傳輸?shù)谋眄棇獢?shù)據(jù)幀在配合上的問題，處理不當容易導致數(shù)據(jù)無損切換的失敗。此外，根據(jù)LCAS協(xié)議，LCAS控制幀由16幀中的每幀固定字節(jié)組成，控制幀內(nèi)容對應下16幀的SDH/SONET數(shù)據(jù)幀，這就造成了主控設備修改LCAS控制幀和映射表項需要保證時間上的先后關系。
由于上述的原因，對主控設備修改表項提出了很高的要求。在目前實際設計中，多通過額外高層用戶自定義協(xié)議修改LCAS協(xié)議來彌補上述問題。這樣成倍的加大了設計的復雜性，耗費大量的軟硬件資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的主備頁面設計方法，不需要額外的高層用戶自定義協(xié)議就可以實現(xiàn)LCAS協(xié)議的數(shù)據(jù)無損切換。
本發(fā)明的技術方案如下一種采用主備頁面實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，采用主備頁面的工作模式，即采用主用表項和備用表項兩個表項(不是原來的單一表項)，主用表項作為工作頁面供工作模塊讀取，來完成虛級聯(lián)中數(shù)據(jù)幀與邏輯通道的對應；備用表項作為備用頁面供主控模塊的修改，完成對備用表項的配置，備用頁面在LCAS復幀(16幀)的幀邊界處切換成主用頁面，同時原來的主用頁面切換成備用頁面，如此交替。
進一步，上述的實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，所述主用表項和備用表項采用一個雙端口ram來實現(xiàn)，其中，一個端口只讀，用于讀取主用表項；另一個端口只寫，用于備用表項的配置。
進一步，上述的實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，主備頁面的切換具體采用的方法是主控模塊配置好備用表項內(nèi)容后，修改表項高位地址并由高位地址鎖存模塊鎖存高位地址，在LCAS復幀的幀邊界處備用頁面切換成主用頁面，主用頁面根據(jù)高位地址鎖存模塊送來的高位地址讀出表項的內(nèi)容供工作模塊使用。即通過最高地址位來區(qū)分主用頁面和備用頁面，表項的配置(即備用頁面的使用)通過主控模塊控制最高地址位，完成對此時備用表項的配置；表項的讀出(即工作頁面的使用)，根據(jù)表項高位地址鎖存模塊送來的高位地址，讀出表的內(nèi)容供工作模塊使用。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明的實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的主備頁面設計方法，不需要額外的高層用戶自定義協(xié)議就可以實現(xiàn)LCAS協(xié)議的數(shù)據(jù)無損切換，大大簡化了設計的復雜性，降低了軟硬件資源的消耗。通過采用主備頁面的工作模式，并嚴格保證主備頁面的切換時機在LCAS復幀(16幀)的幀邊界處，使得表項內(nèi)容與實時數(shù)據(jù)幀的同步，從而實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換。


圖1為本發(fā)明的方法的工作流程示意圖；圖2為本發(fā)明一具體實施例的流程圖；圖3為圖2所示實施例中源端(SOURCE)添加MEMBER的流程圖；圖4為圖2所示實施例中源端(SOURCE)刪減MEMBER的流程圖；圖5為圖2所示實施例中源端(SOURCE)處理DNU的流程圖；
圖6為圖2所示實施例中宿端(SINK)刪減MEMBER的流程圖；圖7為圖2所示實施例中宿端(SINK)添加MEMBER的流程圖；圖8為圖2所示實施例中宿端(SINK)處理DNU的流程圖；圖9為圖2所示實施例中宿端(SINK)物理通道重構功能示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明的實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的主備頁面設計方法的工作流程示意圖。具體包括以下幾個方面1.主備用表項采用一個雙端口ram來實現(xiàn)，一個端口只讀，用于讀表項，另一個端口只寫，用于表項的配置，通過最高地址位來區(qū)分主備頁面。
2.表項的配置(即ram的寫入)通過主控模塊控制最高地址位，完成對此時備用表項的配置。與以往多數(shù)的設計不同，這里對備用表項的配置完全可以不考慮與實時數(shù)據(jù)幀的配合，也不必考慮配置的時機，主控模塊可以隨意地配置。
3.表項的讀出(即工作頁面的使用)，根據(jù)表項高位地址鎖存模塊送來的高位地址，讀出表的內(nèi)容供工作模塊使用。
4.高位地址的鎖存，完成了主備頁面的切換，同時完成表項內(nèi)容與實時數(shù)據(jù)幀的同步，它是本設計中最關鍵的部分。主控模塊配置好備用表項內(nèi)容后，修改表項高位地址，此時并不完成主備切換，由高位地址鎖存模塊等待切換機會的到來，再做切換。
5.切換機會的產(chǎn)生嚴格保證在LCAS復幀(16幀)的幀邊界處，從而保證表項內(nèi)容與實時數(shù)據(jù)幀的配合。
圖2示出了本發(fā)明一具體實施例的工作流程圖。在本實施例中，包括了在源端實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，還包括在宿端實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法。圖中SOURCE端(源端)，工作流程如下1.控制設備通過修改高位地址選擇映射表項；2.控制設備通過修改高位地址選擇與映射表項對應的LCAS控制幀；3.在調(diào)整機會(MFI1＝0000)處把備用LCAS控制幀改為主用；4.設備發(fā)送主用頁面的LCAS控制幀；
5.設備解析實際發(fā)送的LCAS控制幀，提供映射表項的選擇信息；6.映射表項在調(diào)整機會(MFI1＝0000)處把備用頁面改為主用頁面；通過以上操作在幀構成模塊把數(shù)據(jù)報文映射成SDH幀；SINK端(宿端)，分兩種情況一、做添加MEMBER(邏輯通道中的最小虛容器單位)操作時，工作流程如下1’、解析LCAS控制幀；2’、提交控制設備LCAS解析信息；3’、控制設備修改邏輯通道←→虛容器備用映射表，然后修改表項高位地址，設備在切換機會(MFI1＝0000)時切換到備用頁面(控制設備通知源端添加成功)；4’、設備自行解析LCAS控制幀，當本虛容器通道沒有數(shù)據(jù)時，通知重構模塊本通道無效；當本虛容器有數(shù)據(jù)時，通知重構模塊本通道有效，同時把重構信息提交給重構模塊；5’、重構模塊根據(jù)每個虛容器的重構信息構造物理映射信息，選擇映射表；6’、映射表在實際數(shù)據(jù)構成變更處把備用頁面改為主用頁面。
二、當刪減MEMBER或DNU(虛級聯(lián)邏輯通道中臨時不使用的虛容器)操作時，工作流程如下A’、解析LCAS控制幀，當本虛容器通道沒有數(shù)據(jù)時，通知重構模塊本通道無效；B’、重構模塊根據(jù)每個虛容器的重構信息構造物理映射信息，選擇映射表；C’、通知控制設備某邏輯通道的某個虛容器被刪減或是處于DNU狀態(tài)；通過以上操作在幀構成模塊SDH幀轉換成數(shù)據(jù)報文；其中，映射表項工作在重構后的物理通道映射關系而不是工作在邏輯通道的邏輯映射關系。如圖9所示為物理通道重構功能示意圖。譬如，某邏輯通道由1、2、3(DNU)和4構成，經(jīng)過重構，由實際使用的1、2和4構造成物理通道1’、2’和3’。這樣只需要等于MEMBER數(shù)量的映射表而不是等于2^MEMBER數(shù)量的映射表，有效降低了映射表項的數(shù)量，為設備自行確定映射表奠定了基礎。
圖3至圖8示出了LCAS處理模塊與控制設備的交互控制流程。
圖3至圖5示出了源端與控制設備的交互流程，圖中的“修改步驟A”指
修改UPMAPPER映射表→修改LCAS控制字→修改VCG←→VC_NUM表→修改VCG←→VC_NUM表高位地址→修改LCAS控制幀高位地址如圖3所示，為SO添加MEMBER流程，圖中STEP1由控制模塊下發(fā)添加命令；STEP2修改LCAS控制幀的備用頁面，修改映射表備用頁面，修改LCAS控制幀高位地址；STEP3、STEP4、STEP5、STEP6根據(jù)遠端的反饋確定添加命令是否被遠端確認；STEP6重新構造數(shù)據(jù)幀結構；STEP7查詢遠端ACK是否翻轉，確定是否可以發(fā)送下一命令。
如圖4所示，為SO刪減MEMBER流程，圖中STEP1由控制模塊下發(fā)刪減命令；STEP2修改LCAS控制幀的備用頁面，修改映射表備用頁面，修改LCAS控制幀高位地址，重新構造數(shù)據(jù)幀結構；STEP3、STEP4、STEP5根據(jù)遠端的反饋確定刪減命令是否被遠端確認；STEP6查詢遠端ACK是否翻轉，確定是否可以發(fā)送下一命令。
如圖5所示，為SO處理DNU的流程，圖中STEP1、STEP2解析遠端的LCAS控制幀確認有DNU產(chǎn)生；STEP3修改LCAS控制幀的備用頁面，修改映射表備用頁面，修改LCAS控制幀高位地址，重新構造數(shù)據(jù)幀結構；STEP4解析遠端的LCAS控制幀確認有DNU恢復產(chǎn)生；STEP6修改LCAS控制幀的備用頁面，修改映射表備用頁面，修改LCAS控制幀高位地址，重新構造數(shù)據(jù)幀結構。
圖6至圖8示出了SK端與控制設備的交互流程。圖中“修改步驟B”指修改參考MST→修改VCG←→VC_NUM表如圖6所示，為SK刪減MEMBER的流程，圖中STEP1解析遠端的LCAS控制幀確定有刪減命令，邏輯自行重構數(shù)據(jù)幀；STEP2通知管理模塊修改數(shù)據(jù)庫，管理模塊通過LCAS通知遠端命令被接收；STEP3管理模塊發(fā)ACK命令通知遠端可以接收下一命令。
如圖7所示，為SK添加MEMBER的流程，圖中STEP1解析遠端的LCAS控制幀確定有添加命令，邏輯自行重構數(shù)據(jù)幀；STEP2通知管理模塊修改數(shù)據(jù)庫，管理模塊修改映射表項；STEP3管理模塊通過LCAS通知遠端命令被接收；STEP4接收重構的數(shù)據(jù)；STEP5管理模塊發(fā)ACK命令通知遠端可以接收下一命令。
如圖8所示，為SK處理DNU流程，圖中STEP1解析遠端的LCAS控制幀確定有DNU，邏輯自行重構數(shù)據(jù)幀；STEP2通知管理模塊修改數(shù)據(jù)庫，管理模塊修改映射表項；STEP3解析遠端的LCAS控制幀確定有DNU恢復，邏輯自行重構數(shù)據(jù)幀；STEP4通知管理模塊修改數(shù)據(jù)庫，管理模塊修改映射表項。
權利要求
1.一種采用主備頁面實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，其特征在于，采用主用表項和備用表項兩個表項，主用表項作為工作頁面供工作模塊讀取，來完成虛級聯(lián)中數(shù)據(jù)幀與邏輯通道的對應；備用表項作為備用頁面供主控模塊的修改，完成對備用表項的配置，備用頁面在LCAS復幀的幀邊界處切換成主用頁面，同時原來的主用頁面切換成備用頁面，如此交替。
2.如權利要求1所述的實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，其特征在于，所述主用表項和備用表項采用一個雙端口ram來實現(xiàn)，其中，一個端口只讀，用于讀取主用表項；另一個端口只寫，用于配置備用表項。
3.如權利要求1所述的實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，其特征在于，主備頁面的切換具體采用的方法是主控模塊配置好備用表項內(nèi)容后，修改表項高位地址并由高位地址鎖存模塊鎖存高位地址，在LCAS復幀的幀邊界處備用頁面切換成主用頁面，主用頁面根據(jù)高位地址鎖存模塊送來的高位地址讀出表項的內(nèi)容供工作模塊使用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的主備頁面設計方法，該方法采用主備頁面的工作模式，即采用主用表項和備用表項兩個表項，主用表項作為工作頁面供工作模塊讀取，來完成虛級聯(lián)中數(shù)據(jù)幀與邏輯通道的對應；備用表項作為備用頁面供主控模塊的修改，完成對備用表項的配置，備用頁面在LCAS復幀的幀邊界處切換成主用頁面，同時原來的主用頁面切換成備用頁面，如此交替。采本發(fā)明的方法通過采用主備頁面的工作模式，并嚴格保證主備頁面的切換時機在LCAS復幀的幀邊界處，使得表項內(nèi)容與實時數(shù)據(jù)幀的同步，從而實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換，不需要額外的高層用戶自定義協(xié)議，大大簡化了設計的復雜性，降低了軟硬件資源的消耗。
文檔編號H04L29/06GK1558632SQ20041000077
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月18日 優(yōu)先權日2004年1月18日
發(fā)明者牟景輝, 樊彧, 鄧曉琳, 戴未 申請人:港灣網(wǎng)絡有限公司