專利名稱：通過交換數(shù)據(jù)包而實現(xiàn)管理功能的方法以及相應(yīng)的包幀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RPR(彈性數(shù)據(jù)包環(huán)路(Resilient Packet Ring))類型的網(wǎng)絡(luò)，并且特別涉及一種用于通過在RPR網(wǎng)絡(luò)的站點之間交換請求-答復(fù)數(shù)據(jù)包而實現(xiàn)OAM(操作、管理和維護(hù))功能的方法，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)包幀。
通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.17 RPR(ResilientPacket Ring)的新技術(shù)被標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)被設(shè)計為用于優(yōu)化在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(在下文中稱為RPR網(wǎng)絡(luò))中傳輸數(shù)據(jù)包的可用帶寬，特別是在MAN(城域網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)的情況下，例如通常在文章“用于城域網(wǎng)的彈性數(shù)據(jù)包環(huán)路”，Global Optical Communication，第142-146頁，作者N.Cole，J.Hawkins、M.Green、R.Sharma和K.Vasani，公眾可以在網(wǎng)址http//www.rpralliance.org/上獲得該文章。
該環(huán)路技術(shù)例如基于SDH、Sonet或者以太網(wǎng)傳輸物理層，其中RPR網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被實際傳輸。
如圖1中所示，已知的RPR網(wǎng)絡(luò)基于雙計數(shù)器-旋轉(zhuǎn)環(huán)路結(jié)構(gòu)，分別被稱為內(nèi)部環(huán)路和外部環(huán)路。這兩個環(huán)路被用于承載在一系列RPR站點之間的RPR數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)和/或控制幀。RPR數(shù)據(jù)包是指已知ISO-OSI或者TCP-IP堆棧的層-2幀。RPR控制幀數(shù)據(jù)包適合于開發(fā)“拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)”、“保護(hù)開關(guān)”和“帶寬管理”的所謂RPR功能。
該“拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)”功能基于一種機(jī)制，其由RPR所使用以使得在環(huán)路上的每個站點發(fā)現(xiàn)和定位所有其他站點以及它們的距離。當(dāng)RPR站點在該環(huán)路上插入一個新的PRP幀數(shù)據(jù)包時，它根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇內(nèi)部或外部環(huán)路，對于要通過的RPR站點的數(shù)目，以按照向著RPR目標(biāo)站點方向的最短路徑行進(jìn)。
“保護(hù)開關(guān)”功能通過在檢測到故障之后在預(yù)定的時間(50毫秒)內(nèi)采取行動，以保證所謂的“彈性”，即在RPR數(shù)據(jù)包水平上的保護(hù)能力。在RPR網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的情況下，控制“保護(hù)開關(guān)”功能的RPR數(shù)據(jù)包被用于實現(xiàn)APS(自動保護(hù)開關(guān))型協(xié)議?？梢灾С帧鞍b保護(hù)”(基本上類似于傳統(tǒng)的SDH MS-SPring系統(tǒng)，但是應(yīng)用于RPR層)和“導(dǎo)向保護(hù)”(基本上類似于越洋NPE，但是應(yīng)用于RPR層中)這兩種保護(hù)機(jī)制。
用于RPR環(huán)路中的帶寬管理的控制RPR數(shù)據(jù)包可以用于保證對與該環(huán)路中的實際位置相獨立的各種RPR站點之間的環(huán)路的正常訪問。
RPR技術(shù)通過支持“目標(biāo)脫離(destination stripping)”功能允許對帶寬空間的重新使用也就是說通過RPR目標(biāo)站點從該環(huán)路中除去一個單點傳送(unicast)RPR數(shù)據(jù)包，而不需要在整個環(huán)路中傳送，因此剩余的路徑可以被再次利用。相反，多點傳送或廣播或者單點傳送RPR數(shù)據(jù)包(其目標(biāo)站點不在該環(huán)路中)可以受到“來源脫離”，也就是說它們在通過整個環(huán)路之后，被從相同的RPR來源站點所刪除。所謂的“使用期限”程序(即，時延程序)還被用于保證該幀不會永遠(yuǎn)地循環(huán)。
即使RPR還沒有在標(biāo)準(zhǔn)活動中完全詳細(xì)地描述，但是RPR幀格式包括標(biāo)頭部分和有效負(fù)荷部分。該有效負(fù)荷部分包含要被承載的上層信息。相反，該標(biāo)頭至少包含如下字段-RPR目標(biāo)站點的ID地址；-RPR來源站點的ID地址；-協(xié)議類型，用于識別在該有效負(fù)荷中承載的上層信息；-“使用期限”TTL，用于避免RPR數(shù)據(jù)包永遠(yuǎn)循環(huán)；-小環(huán)ID，用于表示已經(jīng)插入的幀的外部或內(nèi)部小環(huán)路徑；-CoS，用于識別RPR幀的服務(wù)級別，即，優(yōu)先級；-幀類型，用于識別用戶數(shù)據(jù)RPR幀、RPR控制幀或其它RPR特殊幀。
在RPR字段中，需要導(dǎo)入其它功能，例如OAM(操作、管理和維護(hù))。
由于RPR傳輸技術(shù)是“無連接的”(即RPR數(shù)據(jù)包的發(fā)送不需要在RPR層上的連接)，因此不可以在RPR中使用已知的OAM處理，這是在SDH或者Sonet領(lǐng)域所公知的，該OAM處理基于在連接層上的信息交換。
在“無連接”領(lǐng)域，用于IP(網(wǎng)際協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)中的所謂“Ping”機(jī)制是已知的。相反，Ping機(jī)制表現(xiàn)出這樣的問題，即兩個IP站點之間的連通性是僅僅根據(jù)已經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)所選擇的兩個站點之間的標(biāo)準(zhǔn)通信路徑而檢測的。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是消除所有上述問題，并且表示一種方法，用于把在RPR網(wǎng)絡(luò)中的OAM功能延伸通過請求-答復(fù)型的新OAM回送幀，以及一種新型的RPR OAM回送數(shù)據(jù)包的定義。該數(shù)據(jù)包可以由每個RPR站點所使用，以檢查另一個RPR目標(biāo)站點的可到達(dá)性。
該OAM回送功能使得每個RPR站點檢查另一個RPR站點的可到達(dá)性，它不需要為了執(zhí)行這種功能而停止在網(wǎng)絡(luò)上的任何數(shù)據(jù)通信。
該功能例如在管理系統(tǒng)的請求之后通過在一個站點處在網(wǎng)絡(luò)環(huán)路(RPR來源站點)中插入一個OAM回送RPR請求數(shù)據(jù)包，并且把所述RPR數(shù)據(jù)包發(fā)送到另一個站點(稱為RPR目標(biāo)站點)而執(zhí)行。結(jié)果，該目標(biāo)站點將把一個OAM回送RPR答復(fù)信息發(fā)送到該RPR資源站點。用于發(fā)送該請求和答復(fù)的環(huán)路可以根據(jù)通過RPR數(shù)據(jù)包本身而獲得的信息來建立。
本發(fā)明的另一個目的是定義一種用于請求和答復(fù)的OAM回送RPR數(shù)據(jù)包的格式。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種方法，用于通過在RPR網(wǎng)絡(luò)基站之間交換請求-答復(fù)數(shù)據(jù)包和相應(yīng)數(shù)據(jù)包而實現(xiàn)OAM功能，以及包含包述OAM功能的一種RPR網(wǎng)絡(luò)，如在權(quán)利要求中所述，它是本申請的一個主要部分。


從下文參照附圖對非限制性的實施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將變的更加清楚，其中圖1示出如上文所述的傳統(tǒng)RPR網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的OAM回送功能所應(yīng)用的RPR網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；圖3、4和5分別示出根據(jù)本發(fā)明的普通、請求和回復(fù)類型的OAM回送數(shù)據(jù)包的格式。
具體實施例方式
在下文中，描述根據(jù)本發(fā)明的OAM回送功能。
一種RPR管理系統(tǒng)例如通常通過MIB(管理信息基礎(chǔ))或CLI(命令行接口)這樣的已知操作員接口的實現(xiàn)。所述管理系統(tǒng)可以通過RPR網(wǎng)絡(luò)請求任何RPR站點(例如圖2中的A站點)來檢查任何其它RPR站點(例如圖2中的B站點)的可到達(dá)性。
該RPR管理系統(tǒng)可以指定如何發(fā)送RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包通過最短的網(wǎng)絡(luò)路徑(根據(jù)通過拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)搜索而獲得的環(huán)路拓?fù)湫畔?；在外部小環(huán)上；在內(nèi)部小環(huán)上。
如果沒有任何指定，則默認(rèn)該回送請求在最短路徑上發(fā)送。在圖2的例子中，用于從A到B的回送請求的最短路徑通過外環(huán)，作為通過個數(shù)較少的站點(兩個站點而不是在相反方向上的三個站點)。
該管理系統(tǒng)還可以指定哪一個CoS值將用于RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包以及答復(fù)數(shù)據(jù)包中。在默認(rèn)情況下，將使用最高優(yōu)先級的CoS。
該管理系統(tǒng)可以指定該RPR目標(biāo)站點需如何答復(fù)按照最短路徑或者按照與接收請求相同的路徑或者按照在內(nèi)或外小環(huán)上的相反路徑。在默認(rèn)的情況下，RPR目標(biāo)站點被要求在最短路徑答復(fù)。在圖2的例子中，用于答復(fù)的最短路徑(從B到A)通過該內(nèi)小環(huán)，因為這樣將通過較少的站點(有兩個站點，而不是在相反方向上的三個站點)。
在該管理系統(tǒng)已經(jīng)啟動RPR OAM回送程序之后，RPR來源站點(在圖2中的A)產(chǎn)生尋址到該目標(biāo)站點(在圖2中的站點B)的一個RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包。
根據(jù)該管理系統(tǒng)的要求完成對路徑的選擇。RPR OAM回送請求將包含關(guān)于目標(biāo)站點如何答復(fù)的指示，如下文所述。
當(dāng)RPR目標(biāo)站點接收該回送請求RPR OAM時，它產(chǎn)生RPROAM回送請求數(shù)據(jù)包，并且把包發(fā)送回來源RPR站點。該答復(fù)在該回送請求數(shù)據(jù)包中選擇的路徑上發(fā)送。
當(dāng)回源RPR站點接收該答復(fù)數(shù)據(jù)包時，它通過上述操作員接口把該處理成功的消息通知給該管理系統(tǒng)。如果在預(yù)定時間間隔內(nèi)沒有接收到該答復(fù)(由于該請求不能夠到達(dá)目標(biāo)站點或者由于該答復(fù)不能夠返回到來源站點)，則OAM回送程序?qū)⑿媸?，并且該管理系統(tǒng)獲得關(guān)于該失敗的通知。
在下文中，描述根據(jù)本發(fā)明的OAM回送數(shù)據(jù)包的一般格式。
OAM回送數(shù)據(jù)包由在RPR標(biāo)頭中的“幀類型”字段的特定數(shù)值所表示。參見圖3，OAM回送數(shù)據(jù)包的有效負(fù)荷包括如下字段-OAM類型指定該OAM消息所屬的類型。該消息代碼的列表如下

表1-指定字段該部分的長度和結(jié)構(gòu)取決于OAM消息類型；該結(jié)構(gòu)的格式由相關(guān)的OAM消息類型所定義。
-校驗和幀有效負(fù)荷的最后16位包含對從OAM類型開始到最后的指定字段(如果存在的話)結(jié)束的整個OAM消息有效負(fù)荷計算的CRC校驗荷代碼(CRC-16)。當(dāng)接收到具有錯誤的校驗和的OAM幀時，該OAM幀被拋棄。
在下文中，描述根據(jù)本發(fā)明的OAM回送請求數(shù)據(jù)包的格式。
OAM回送請求數(shù)據(jù)包的格式在圖4中示出。定義如下字段
-OAM類型表示一個OAM回送請求類型。參見如上表1。
-請求類型它被用于詢問RPR目標(biāo)站點如何響應(yīng)，以及使用哪一個路徑。請求類型的列表如下

表2-標(biāo)識符和序號它們被該應(yīng)用程序所使用來把該請求與答復(fù)相關(guān)聯(lián)，例如在同時存在多個請求并且與相同站點相關(guān)的情況下。
在標(biāo)頭中-目標(biāo)地址被填充有由管理系統(tǒng)所提供的數(shù)值，表示要被監(jiān)控的RPR目標(biāo)站點；-CoS字段被填充有由管理系統(tǒng)所請求的數(shù)值；-小環(huán)ID字段被填充有由管理系統(tǒng)所請求的數(shù)值，表示發(fā)送該回送OAM幀的路徑。
在下文中，描述根據(jù)本發(fā)明的回送答復(fù)OAM消息的格式。
該回送答復(fù)OAM幀的有效負(fù)荷格式如圖5中所示。定義如下字段-OAM類型表示OAM回送答復(fù)的類型；-保留該字段不被使用。它必須在傳輸中被固定為0x00，并且在接收中必須被忽略；它的引用僅僅是為了按照所需的數(shù)據(jù)包的格式；-標(biāo)識符和序號它們從該請求消息中復(fù)制，并且被該應(yīng)用程序所使用以把該請求和答復(fù)相關(guān)聯(lián)。
在標(biāo)頭中-該目標(biāo)地址被從請求的來源地址復(fù)制；
-CoS字段被從OAM回送請求數(shù)據(jù)包復(fù)制；-小環(huán)ID字段表示該回送答復(fù)OAM數(shù)據(jù)包被發(fā)送的路徑。根據(jù)在OAM回送請求消息的請求類型字段中的信息決定路徑的選擇。
從上文描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以獲得所有必要的信息以實現(xiàn)通過根據(jù)本發(fā)明的請求-答復(fù)類型的OAM回送程序而擴(kuò)展在RPR網(wǎng)絡(luò)中的OAM功能，并且還通過利用已有的RPR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生RPROAM回送請求-答復(fù)數(shù)據(jù)包，以使它們在網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種用于在數(shù)據(jù)包類型的通信彈性數(shù)據(jù)包環(huán)路網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)操作、管理和維護(hù)功能的方法，其中特定數(shù)目的RPR站點被通過雙計數(shù)器旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)流小環(huán)而環(huán)路連接，該小環(huán)包括外小環(huán)和內(nèi)小環(huán)，其特征在于所述OAM功能是通過請求-答復(fù)類型的回送OAM處理而實現(xiàn)的，其中包括如下步驟-在RPR資源站點(A)，把一個RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包插入到該環(huán)路中；-把所述RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包發(fā)送到一個RPR目標(biāo)站點(B)，用于檢查該站點的可到達(dá)性；-在該RPR目標(biāo)站點，在接收到所述RPR回送請求幀之后，把一個RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包發(fā)送到該RPR資源站點(A)，其中根據(jù)可從RPR數(shù)據(jù)包本身獲得的信息來決定用于發(fā)送該請求和答復(fù)數(shù)據(jù)包的環(huán)形路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包在對于所述來源和目標(biāo)站點之間的中間站點數(shù)目來說最短的路徑上發(fā)送，或者在外小環(huán)或內(nèi)小環(huán)上發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包在對于所述來源和目標(biāo)站點之間的中間站點數(shù)目來說最短的路徑上發(fā)送，或者在外小環(huán)或內(nèi)小環(huán)上發(fā)送，或者在與該請求幀被發(fā)送的小環(huán)相同或相反的小環(huán)上發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，用于發(fā)送該請求或答復(fù)數(shù)據(jù)包的環(huán)路是根據(jù)管理系統(tǒng)的請求而確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如下步驟由RPR來源站點(A)把關(guān)于接收所述OAM回送答復(fù)幀的情況通知給所述管理系統(tǒng)，或者在預(yù)定時間間隔內(nèi)沒有接收所述OAM回送答復(fù)幀的情況下，把OAM回送幀丟失的情況通知給該管理系統(tǒng)。
6.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在該環(huán)路插入一個RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包的步驟包括插入包含如下字段的RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包a)在有效負(fù)荷中-OAM類型表示一個OAM回送請求消息的類型；-請求類型詢問RPR目標(biāo)站點選擇哪一個用于答復(fù)的路徑；以及-標(biāo)識符和序號把該請求與答復(fù)相關(guān)聯(lián)，例如在同時存在與相同站點相關(guān)的多個請求的情況下，以及b)在標(biāo)頭中-目標(biāo)地址包含要被監(jiān)控的RPR站點的地址；-服務(wù)級別的數(shù)值表示請求的優(yōu)先級；以及-路徑標(biāo)識符表示OAM回送請求數(shù)據(jù)包被發(fā)送的路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述請求類型字段可以具有如下含義-依據(jù)最短路徑的目標(biāo)站點；或-依據(jù)內(nèi)小環(huán)的目標(biāo)站點；或-依據(jù)外小環(huán)的目標(biāo)站點；或-依據(jù)與接收請求相同的環(huán)路的目標(biāo)站點；或-依據(jù)與接收請求相反的環(huán)路的目標(biāo)站點。
8.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于發(fā)送一個RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包的步驟包括發(fā)送包含如下字段的RPR OAM回送答復(fù)數(shù)據(jù)包a)在有效負(fù)荷中-OAM類型表示一個OAM回送答復(fù)消息的類型；-標(biāo)識符和序號被RPR OAM回送請求幀所復(fù)制，以把該請求與答復(fù)相關(guān)聯(lián)；b)在標(biāo)頭中-目標(biāo)地址被從所述RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包中的地址復(fù)制；-CoS字段被從RPR OAM回送請求數(shù)據(jù)包復(fù)制；-路徑標(biāo)識符表示發(fā)送答復(fù)數(shù)據(jù)包的路徑；其數(shù)值被包含在OAM回送請求數(shù)據(jù)包的字段中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任何一項所述的方法，其特征在于所述RPR OAM回送請求或答復(fù)數(shù)據(jù)包進(jìn)一步包括具有根據(jù)整個OAM有效負(fù)荷計算的校驗和CRC代碼(CRC-16)的校驗和字段。
10.一種彈性數(shù)據(jù)包環(huán)路通信網(wǎng)絡(luò)，其中包括用于執(zhí)行根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的操作、管理和維護(hù)功能的裝置。
全文摘要
本文所描述的是一種通過請求－答復(fù)類型的新OAM回送處理而擴(kuò)展RPR網(wǎng)絡(luò)中的OAM功能的方法，以及一種新的RPR OAM回送請求幀的定義。OAM回送功能使得任何RPR站點檢查另一個RPR站點的可靠性。這不需要通過停止在網(wǎng)絡(luò)上的任何數(shù)據(jù)通信來執(zhí)行該功能。
文檔編號H04L12/437GK1412979SQ0214160
公開日2003年4月23日 申請日期2002年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月3日
發(fā)明者伊塔羅·布西, 米切利·方塔納, 皮耶特羅·格蘭迪 申請人:阿爾卡塔爾公司