專利名稱：一種實現(xiàn)lcas協(xié)議無損切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在傳輸業(yè)務(wù)中使用FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或是ASIC(用戶定制芯片)實現(xiàn)LCAS(Link Capacity AdjustmentScheme，鏈路帶寬調(diào)整方案)協(xié)議所定義的數(shù)據(jù)無損切換的方法。
背景技術(shù)：
目前在傳輸虛級聯(lián)(將分布在STM-N數(shù)據(jù)幀的虛容器復(fù)合成一個邏輯通道)設(shè)備中，多采用映射表項的方式實現(xiàn)SDH/SONET定義的虛容器與邏輯通道之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。并且通過LCAS協(xié)議實現(xiàn)映射表項在源端(Source)和宿端(Sink)的平滑修改，使數(shù)據(jù)在表項修改過程中實現(xiàn)無損傳輸。
目前在傳輸業(yè)務(wù)中實現(xiàn)LCAS協(xié)議多采用主控設(shè)備(如微處理器)輔助FPGA或是ASIC的方式。通常都是由FPGA或是ASIC解析LCAS控制幀，向主控設(shè)備發(fā)起更改表項申請或是CPU主動修改映射表項。這就造成了主控設(shè)備異步修改表項與實時數(shù)據(jù)幀在配合上的問題，處理不當(dāng)容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)無損切換失敗。
在實際設(shè)計中，可以通過高層用戶自定義協(xié)議修改LCAS協(xié)議來解決這問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，在設(shè)計原理上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(shù)方案如下一種實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，采用主備頁面的工作模式，設(shè)備工作在主頁面，LCAS控制幀和映射表項的修改采用備用頁面。
以下分設(shè)備工作在源端和宿端兩種情況說明當(dāng)設(shè)備作為源端工作時，控制設(shè)備主動修改LCAS控制幀，然后在LCAS控制幀邊界處把LCAS控制幀的備用頁面切換為主用頁面，原主用頁面切換為備用頁面；設(shè)備在LCAS控制幀邊界處把備用頁面切換為主用頁面，把更新的LCAS控制幀發(fā)送出去；控制設(shè)備通過LCAS協(xié)議與遠端交互，決定如何修改數(shù)據(jù)映射表項，同時設(shè)備(即源端)解析實際發(fā)送的LCAS控制幀，自行判斷映射表是否變更，然后在下16幀調(diào)整后的數(shù)據(jù)到來時把映射表項備用頁面切換成主用頁面。這樣對LCAS控制幀和映射表修改可以是異步操作，降低了對設(shè)備控制部分的實時性要求，同時實現(xiàn)LCAS控制幀和數(shù)據(jù)發(fā)送無損切換。
當(dāng)設(shè)備作為宿端工作時，分為以下兩種情況1.當(dāng)遠端要求某邏輯通道添加MEMBER(邏輯通道中的最小虛容器單位)時，由控制模塊決定是否添加或拒絕，然后修改備用映射表項或不變，最后應(yīng)答遠端。由設(shè)備自行解析LCAS控制幀，確定源端每16幀數(shù)據(jù)所用的表項(映射關(guān)系)。當(dāng)解析到數(shù)據(jù)幀變更時，在16幀的邊界處更改這16幀數(shù)據(jù)的映射關(guān)系。這樣對映射表項的操作是異步操作，不需要實時響應(yīng)，降低了對控制設(shè)備的要求，實現(xiàn)了接收數(shù)據(jù)無損切換。
當(dāng)遠端設(shè)備要求某邏輯通道刪減MEMBER或是做DNU(虛級聯(lián)邏輯通道中臨時不使用的虛容器)時。由設(shè)備自行解析LCAS控制幀，由于此時是從一個已知的邏輯通道做刪減或是DNU，設(shè)備有足夠的信息確定下16幀數(shù)據(jù)使用的映射表項(映射關(guān)系)。不需要控制設(shè)備實時響應(yīng)，只需要通知控制設(shè)備即可。這樣對映射表項的操作是異步操作，不需要實時響應(yīng)，降低了對控制設(shè)備的要求，同時實現(xiàn)接收刪減或是DNU時無損切換。
所述映射關(guān)系是虛級聯(lián)中虛容器與邏輯通道依照LCAS重構(gòu)后的數(shù)據(jù)幀在虛容器中的對應(yīng)關(guān)系。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明在理論上不需要控制設(shè)備實時響應(yīng)，解決了LCAS控制幀和映射表項與數(shù)據(jù)幀的配合問題，在實現(xiàn)LCAS無損切換上有技術(shù)優(yōu)勢。


圖1為本發(fā)明的方法中主備頁面切換工作流程示意圖；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(gòu)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)議無損切換的方法中主備頁面切換工作流程示意圖。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(shè)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(shè)計中最關(guān)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(fù)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。圖中SOURCE端(源端)，工作流程如下1.控制設(shè)備通過修改高位地址選擇映射表項；2.控制設(shè)備通過修改高位地址選擇與映射表項對應(yīng)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(shè)備發(fā)送主用頁面的LCAS控制幀；5.設(shè)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(gòu)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操作時，工作流程如下1’、解析LCAS控制幀；2’、提交控制設(shè)備LCAS解析信息；3’、控制設(shè)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(shè)備在切換機會(MFI1＝0000)時切換到備用頁面(控制設(shè)備通知源端添加成功)；4’、設(shè)備自行解析LCAS控制幀，當(dāng)本虛容器通道沒有數(shù)據(jù)時，通知重構(gòu)模塊本通道無效；當(dāng)本虛容器有數(shù)據(jù)時，通知重構(gòu)模塊本通道有效，同時把重構(gòu)信息提交給重構(gòu)模塊；5’、重構(gòu)模塊根據(jù)每個虛容器的重構(gòu)信息構(gòu)造物理映射信息，選擇映射表；6’、映射表在實際數(shù)據(jù)構(gòu)成變更處把備用頁面改為主用頁面。
二、當(dāng)刪減MEMBER或DNU操作時，工作流程如下A’、解析LCAS控制幀，當(dāng)本虛容器通道沒有數(shù)據(jù)時，通知重構(gòu)模塊本通道無效；B’、重構(gòu)模塊根據(jù)每個虛容器的重構(gòu)信息構(gòu)造物理映射信息，選擇映射表；C’、通知控制設(shè)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(gòu)成模塊SDH幀轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)報文；其中，映射表項工作在重構(gòu)后的物理通道映射關(guān)系而不是工作在邏輯通道的邏輯映射關(guān)系。如圖9所示為物理通道重構(gòu)功能示意圖。譬如，某邏輯通道由1、2、3(DNU)和4構(gòu)成，經(jīng)過重構(gòu)，由實際使用的1、2和4構(gòu)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(shè)備自行確定映射表奠定了基礎(chǔ)。
圖3至圖8示出了LCAS處理模塊與控制設(shè)備的交互控制流程。
圖3至圖5示出了源端與控制設(shè)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(gòu)造數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；STEP7查詢遠端ACK是否翻轉(zhuǎn)，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(gòu)造數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；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(zhuǎn)，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(gòu)造數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；STEP4解析遠端的LCAS控制幀確認有DNU恢復(fù)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(gòu)造數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。
圖6至圖8示出了SK端與控制設(shè)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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(fù)，邏輯自行重構(gòu)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(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，其特征在于，采用主備頁面的工作模式，設(shè)備工作在主頁面，LCAS控制幀和映射表項的修改采用備用頁面。
2.如權(quán)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，當(dāng)設(shè)備作為源端工作時，控制設(shè)備主動修改LCAS控制幀，然后在LCAS控制幀邊界處把LCAS控制幀的備用頁面切換為主用頁面，原主用頁面切換為備用頁面；設(shè)備在LCAS控制幀邊界處把備用頁面切換為主用頁面，把更新的LCAS控制幀發(fā)送出去；控制設(shè)備通過LCAS協(xié)議與遠端交互，決定如何修改數(shù)據(jù)映射表項，同時設(shè)備解析實際發(fā)送的LCAS控制幀，自行判斷映射表是否變更，然后在下16幀調(diào)整后的數(shù)據(jù)到來時把映射表項備用頁面切換成主用頁面。
3.如權(quán)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，當(dāng)設(shè)備作為宿端工作時，分為2種情況(1)當(dāng)遠端要求某邏輯通道添加MEMBER時，由控制模塊決定是否添加或拒絕，然后修改備用映射表項或不變，最后應(yīng)答遠端；由設(shè)備自行解析LCAS控制幀，確定源端每16幀數(shù)據(jù)所用的表項；當(dāng)解析到數(shù)據(jù)幀變更時，在16幀的邊界處更改映射關(guān)系；(2)當(dāng)遠端設(shè)備要求某邏輯通道刪減MEMBER或是做DNU時，由設(shè)備自行解析LCAS控制幀，并確定下16幀數(shù)據(jù)使用的映射關(guān)系；所述映射關(guān)系是虛級聯(lián)中虛容器與邏輯通道依照LCAS重構(gòu)后的數(shù)據(jù)幀在虛容器中的對應(yīng)關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)LCAS協(xié)議無損切換的方法，在設(shè)計原理上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。該方法采用主備頁面的工作模式，設(shè)備工作在主頁面，LCAS控制幀和映射表項的修改采用備用頁面。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，理論上不需要控制設(shè)備實時響應(yīng)，解決了LCAS控制幀和映射表項與數(shù)據(jù)幀的配合問題，在實現(xiàn)LCAS無損切換上有技術(shù)優(yōu)勢。
文檔編號H04L29/06GK1558633SQ20041000077
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)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(luò)有限公司