專利名稱：基于lan的單元間通信的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到具有至少兩個基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件，該基本設(shè)備被連接到鏈路系統(tǒng)從而選擇性地在公共傳輸流中傳輸有效載荷數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流。此外，本發(fā)明還涉及相應(yīng)的通信方法。
背景技術(shù)：
像路由器、傳輸引擎(例如蜂窩網(wǎng)的基站)這樣的網(wǎng)絡(luò)元件或通信網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的相似網(wǎng)絡(luò)元件可能有一種多設(shè)備結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括幾個內(nèi)部單元、子單元或者基本設(shè)備，例如內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)成部分等。
通常，已提供幾個底板連接來將這樣的網(wǎng)絡(luò)元件中的基本設(shè)備互連，從而在基本設(shè)備之間傳送有效載荷控制數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)。該傳送接口設(shè)備包括具有數(shù)據(jù)被加到其上的外部端口的接口轉(zhuǎn)換器?；驹O(shè)備外部產(chǎn)生并加到其上的數(shù)據(jù)和基本設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)需要在基本設(shè)備之間傳輸。來自和要送往用戶終端的外部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)如有效負(fù)荷和內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(諸如用于管理用途的數(shù)據(jù))都必須在該網(wǎng)絡(luò)元件中的基本設(shè)備之間交換。當(dāng)將一個公共接口用于各種數(shù)據(jù)時，每個基本設(shè)備必須能夠判斷通過該公共接口傳送的數(shù)據(jù)是外部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還是內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。雖然能夠提供專有接口和協(xié)議來幫助該判斷，但是這樣的使用典型地將增加該系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。
當(dāng)在這樣的單元處執(zhí)行的操作對于元件操作而言是必不可少的時，網(wǎng)絡(luò)元件有時也利用冗余的基本設(shè)備。例如，網(wǎng)絡(luò)元件中的智能路由器對于網(wǎng)絡(luò)元件的操作是必不可少的，因而被安裝在網(wǎng)絡(luò)元件中。如果主路由器發(fā)生故障，則備用路由器被用來執(zhí)行正常情況下由主路由器執(zhí)行的操作。因此，網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)運行。術(shù)語“保護(hù)”有時用來指示即便該網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的某個部分不能正常工作，也確保該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能夠繼續(xù)。冗余組件(諸如冗余路由器等)的使用提供了這種保護(hù)。
設(shè)備保護(hù)處理在節(jié)點或者網(wǎng)絡(luò)元件中的局部化的故障。冗余、備用電路的使用補(bǔ)償或替換了發(fā)生故障的組件和保護(hù)設(shè)備。
可在電信網(wǎng)絡(luò)中運行的網(wǎng)絡(luò)元件被構(gòu)建為滿足運行標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是就可用性和故障間的平均時間來定義。該要求通常相當(dāng)嚴(yán)格。例如，公眾網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)運營商經(jīng)常要求系統(tǒng)在約百分之99.99的時間可用。冗余設(shè)備被用來滿足這樣的要求。一個基本設(shè)備(稱為活動設(shè)備)正在正常工作，當(dāng)該活動設(shè)備可運行時，另一個設(shè)備(稱為冗余設(shè)備)僅僅控制或者監(jiān)控該活動設(shè)備。如果冗余設(shè)備單元判斷活動設(shè)備工作得不夠好，冗余設(shè)備就變?yōu)榛顒釉O(shè)備并且接管該活動單元的功能性。保護(hù)切換涉及到從活動設(shè)備到冗余設(shè)備的操作轉(zhuǎn)換。保護(hù)切換正常情況下很快地發(fā)生，并且對由活動和冗余設(shè)備執(zhí)行的功能操作的總體功能性沒有任何影響。常規(guī)地，將物理上分離的信令電纜用于在活動和冗余設(shè)備之間通信。然而，由于使用了不標(biāo)準(zhǔn)的連接設(shè)備和相關(guān)實現(xiàn)設(shè)備，所以使用除有效載荷鏈路以外的這樣的分離電纜或其它網(wǎng)絡(luò)路徑增加了硬件成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種網(wǎng)絡(luò)元件和相關(guān)的方法，通過該網(wǎng)絡(luò)元件和相關(guān)方法，可有助于基本設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。
這個目的是通過具有一個第一基本設(shè)備和至少一個第二基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件來實現(xiàn)的，所述第一和第二基本設(shè)備通過鏈路系統(tǒng)連接在一起從而在公共傳輸流上選擇性地傳輸有效載荷數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流，所述第一基本設(shè)備包括-幀封裝裝置，它被安排來接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)要傳輸?shù)剿鲋辽僖粋€第二基本設(shè)備中選定的一個，并且用來將所述接收數(shù)據(jù)格式化為與所述公共傳輸流相關(guān)的幀；和-通信裝置，它被耦合到所述幀封裝裝置從而接收所述公共傳輸流，所述通信裝置被安排來使用設(shè)備特定的地址、通過所述鏈路系統(tǒng)將從所述幀封裝裝置接收到的幀轉(zhuǎn)發(fā)給所述選定的基本設(shè)備。
此外，上述目的通過具有被設(shè)置為活動狀態(tài)的第一基本設(shè)備和被設(shè)置為非活動狀態(tài)的第二基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件來實現(xiàn)，所述第一和第二基本設(shè)備被連接到用于在公共傳輸流上選擇性地傳輸有效載荷數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流的鏈路系統(tǒng)，所述第二基本設(shè)備包括-檢測裝置，它被安排成檢測所述第一基本設(shè)備(R)是否正常工作；-保護(hù)控制裝置，它被耦合到所述檢測裝置，并且被安排成響應(yīng)于所述檢測裝置的輸出而將所述第二基本設(shè)備的狀態(tài)設(shè)置為活動狀態(tài)；和
-信令裝置，它使用所述公共傳輸流、通過所述鏈路系統(tǒng)用信號通知指示所述活動狀態(tài)的信息。
另外，上述目的通過在具有第一基本設(shè)備和至少第二基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件中通信的方法來實現(xiàn)，所述第一和至少第二基本設(shè)備通過鏈路系統(tǒng)被連接在一起，所述方法包括如下步驟-接收要被傳輸給所述至少一個第二基本設(shè)備中選定的一個的數(shù)據(jù)，并且將所述接收數(shù)據(jù)格式化為與在所述鏈路系統(tǒng)上使用的公共傳輸流相關(guān)的幀；和-使用設(shè)備特定的地址、通過所述鏈路系統(tǒng)將幀轉(zhuǎn)發(fā)給所述選定的基本設(shè)備。
因此，提供了一種方式用來形成一種公知的依照標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)點到點鏈路，用于在多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件的兩個或更多基本設(shè)備之間的通信。因此能采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議(例如IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的)，它允許多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件相對于采用公共底板鏈路的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)元件而言具有降低的復(fù)雜度和成本。因為采用一種標(biāo)準(zhǔn)而不是專有協(xié)議，所以多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件能夠相對于采用專有協(xié)議和接口的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)元件而言有降低的復(fù)雜度和成本。
要被第一基本設(shè)備通過以太網(wǎng)連接傳輸?shù)降诙驹O(shè)備的數(shù)據(jù)被封裝在不同的以太網(wǎng)幀內(nèi)。為了完成設(shè)備通信，基本設(shè)備可能只通過依照標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)點到點鏈路來連接，它為每一個設(shè)備使用唯一的以太網(wǎng)MAC(介質(zhì)訪問控制)地址。
以太網(wǎng)連接可以作為用于交換普通有效載荷數(shù)據(jù)的太網(wǎng)幀傳送和作為用于交換管理信息的特殊以太網(wǎng)幀傳送，從而避免了分離的管理網(wǎng)絡(luò)連接。在通信過程中為了區(qū)分源自或目的到的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)元件可以被安排成具有以太網(wǎng)或其它LAN鏈路的完整的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)。每個基本設(shè)備因此就可能包括具有幀封裝器的VLAN處理器裝置，該幀封裝器用于在源自不同物理接口或目的地為不同物理接口的這樣的幀的頭標(biāo)中插入標(biāo)記控制信息字段(例如所謂的Q標(biāo)記前綴)。該Q標(biāo)記前綴可以包括識別數(shù)據(jù)來源的VID(虛擬LAN標(biāo)識符)，所述數(shù)據(jù)被封裝到依照IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)定義的幀中。
此外，封裝為幀的數(shù)據(jù)可能源于基本設(shè)備中的一個。在這種情況下，沒必要在幀中插入具有VID的Q標(biāo)記前綴或類似結(jié)構(gòu)。常規(guī)的沒有標(biāo)記的幀能夠用于傳送該數(shù)據(jù)。當(dāng)在基本設(shè)備接收時，檢測器可能搜索該Q標(biāo)記前綴或類似結(jié)構(gòu)。當(dāng)分析檢測到?jīng)]有該Q標(biāo)記前綴時，該第二基本設(shè)備可能確定包含在源于第一基本設(shè)備的幀中的數(shù)據(jù)。當(dāng)幀根據(jù)單元間通信被傳輸時，具有VID的該Q標(biāo)記前綴不一定可用于檢查。這樣的幀可直接用于管理用途。
相反地，當(dāng)封裝到幀中的數(shù)據(jù)在第一基本設(shè)備外產(chǎn)生，并且該數(shù)據(jù)例如通過基本設(shè)備的外部端口加到第一基本設(shè)備時，該Q標(biāo)記前綴或其它標(biāo)記頭標(biāo)字段能夠用VID的值來填充。該值可能被選擇為與外部端口相應(yīng)，數(shù)據(jù)在該外部端口處被加到第一基本設(shè)備。該數(shù)據(jù)幀在內(nèi)部LAN連接上被傳輸?shù)降诙驹O(shè)備。當(dāng)在第二基本設(shè)備接收時，可能對Q標(biāo)記前綴進(jìn)行分析從而判斷該字段是否由VID的值填充。當(dāng)被檢測到時，這個值指示該數(shù)據(jù)去定義目的地接口。因此VID標(biāo)識數(shù)據(jù)在其上被加到基本設(shè)備的外部端口。
當(dāng)數(shù)據(jù)幀在目的設(shè)備被接收到時，就進(jìn)行對涉及Q標(biāo)記前綴的幀結(jié)構(gòu)的分析。如果該幀包含由VID填充的Q標(biāo)記前綴，該幀中包含的數(shù)據(jù)可被傳遞到相應(yīng)的目的點。
通信可以在一個多端口接口轉(zhuǎn)換器和一個提供在網(wǎng)絡(luò)元件中的路由器之間完成。外部數(shù)據(jù)選擇性地加到多端口接口轉(zhuǎn)換器的外部端口。并且，內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(諸如管理信息等)可能在該接口轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。該接口轉(zhuǎn)換器的VLAN處理器將數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)幀并選擇性地填充例如由IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)定義的Q標(biāo)記前綴，該前綴具有IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)定義的VID。VID與外部數(shù)據(jù)在其上選擇性地加到轉(zhuǎn)換器的外部端口中的每一個相關(guān)聯(lián)。當(dāng)封裝到數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)是外部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)時，Q標(biāo)記前綴用與數(shù)據(jù)加到其上的外部端口相關(guān)的VID填充。相反地，如果數(shù)據(jù)是內(nèi)部產(chǎn)生的，該Q標(biāo)記前綴可能不用VID填充，或者在本發(fā)明的一個特別有利的實施例中通常使用以太網(wǎng)幀，例如根據(jù)IEEE 802.3。在內(nèi)部業(yè)務(wù)量的情況下，該前綴結(jié)構(gòu)不一定是必須去掉的。它可能維持為空或者可能指示用于內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)和/或處理的其它地址。一旦封裝成數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀就在LAN連接上傳輸?shù)铰酚善?，并且該Q標(biāo)記前綴被分析從而確定該數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)的源和目的地。源于該路由器或者加到該路由器的數(shù)據(jù)類似地被封裝和傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器。
因為能夠采用標(biāo)準(zhǔn)LAN協(xié)議，IEEE 802.1Q協(xié)議，所以不需要開發(fā)和使用專有協(xié)議和相應(yīng)接口。因此，與其他情況下一個相應(yīng)元件所要求的相比，由基本設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)元件能夠更廉價并且以更低的復(fù)雜度來構(gòu)造。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了這樣一種方式，通過該方式來用信號通知冗余單元的保護(hù)狀態(tài)，從而指示該冗余單元中個體冗余單元的狀態(tài)。該信令被產(chǎn)生用來指示一個單元是在活動狀態(tài)還是在備用狀態(tài)。該信令信息流借助于冗余單元間相同的內(nèi)部鏈路系統(tǒng)(例如諸如以太網(wǎng)等的局域網(wǎng)(LAN)或其它網(wǎng)絡(luò)路徑)產(chǎn)生。使用了周期的、增加的消息幀，如以太網(wǎng)幀。當(dāng)冗余單元由IP網(wǎng)絡(luò)中的活動路由器單元和備用路由器單元構(gòu)成時，分離的多接口單元具有LAN連接，例如以太網(wǎng)連接。
因此，在這些以及其它方面，設(shè)備以及相關(guān)方法被提供給具有幾個基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件。至少兩個基本設(shè)備被鏈路系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)分別連接在一起。幀封裝器接收要被傳輸?shù)狡渌驹O(shè)備的數(shù)據(jù)。該幀封裝器將該數(shù)據(jù)幀格式化為數(shù)據(jù)幀。該數(shù)據(jù)幀包括頭標(biāo)部分和數(shù)據(jù)部分。為了識別不同的數(shù)據(jù)源，頭標(biāo)部分包括由標(biāo)記頭標(biāo)填充的諸如Q標(biāo)記前綴等的前綴結(jié)構(gòu)。由Q標(biāo)記前綴構(gòu)成的該標(biāo)記頭標(biāo)字段不是特定的保留字段，而是在頭標(biāo)部分意義明確的位置處插入的前綴。該數(shù)據(jù)幀一旦形成，就要通過鏈路系統(tǒng)傳輸?shù)降诙驹O(shè)備。對于內(nèi)部數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量，該前綴結(jié)構(gòu)也可以被省略。


現(xiàn)在將基于優(yōu)選實施例并參照附圖描述本發(fā)明，附圖包括圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實施例并具有基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件的功能框圖；圖2示出了根據(jù)第一優(yōu)選實施例的基本設(shè)備的功能框圖；圖3示出了根據(jù)IEEE 802.1Q構(gòu)成的幀的標(biāo)記幀結(jié)構(gòu)；圖4示出了在活動設(shè)備和備用設(shè)備之間的保護(hù)切換功能的代表性示意功能框圖；和圖5示出了根據(jù)第二優(yōu)選實施例的保護(hù)切換功能的示意流程圖。
具體實施例方式
優(yōu)選實施例涉及到多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件NE中的內(nèi)部基本設(shè)備(單元)之間的業(yè)務(wù)量通信，例如智能路由器和至少一個傳輸引擎或其它外部實體ED1到EDj(例如基站)。
圖1示出了根據(jù)第一優(yōu)選實施例的這樣一個網(wǎng)絡(luò)元件NE的示意框圖。對于內(nèi)部數(shù)據(jù)流，網(wǎng)絡(luò)元件NE包括以太網(wǎng)LAN結(jié)構(gòu)10。從IP(因特網(wǎng)協(xié)議)的觀點來看，這個LAN 10被看作單IP子網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明，所有的基本設(shè)備U1到Um僅僅通過依照標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(例如標(biāo)準(zhǔn)高速以太網(wǎng)或吉比特/秒(Gbit/s)以太網(wǎng))點到點鏈路來連接，以完成基本設(shè)備U1-Um之間的通信。因此，能夠避免去使用那些執(zhí)行分離網(wǎng)絡(luò)管理的附加的專用鏈路。
對于基本設(shè)備U1-Um中每一個都是唯一的專用MAC地址被用來經(jīng)LAN10的這種鏈路來交換各種信息。特別地，控制分組(例如單元(設(shè)備)間通信和網(wǎng)絡(luò)管理信息)與源于和定址到通過總線系統(tǒng)或者其它網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接的實體(例如的外部實體ED1到EDn)、或者源于和定址到多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件NE以外的IP網(wǎng)絡(luò)20的有效載荷業(yè)務(wù)量結(jié)合到一起，成為每對設(shè)備之間的一個公共傳輸流。基本設(shè)備U1到Um中的每一個包括多個可尋址的端口Pi1-Pin，從而使得專用數(shù)據(jù)能夠分別流過LAN 10或者流到外部實體ED1到EDj。在優(yōu)選實施例中，基本設(shè)備U1到Um能夠被看作在其外部端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn、通過各自的鏈路(例如SDH線路)而光學(xué)地或電學(xué)地連接到外部實體ED1到EDj的接口單元或者多接口轉(zhuǎn)換器，該外部實體可以是RF傳送鏈路的基站、無線電站或者無線電收發(fā)機(jī)、通過E1或E3線路連接的專有子網(wǎng)、或者無線LAN。
此外，多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件NE包括活動單元R和相應(yīng)的處于備用狀態(tài)的可選非活動單元R’，它們分別通過至少一個可尋址端口Pi和Pi’連接到所述LAN 10。該活動和非活動單元R，R’是關(guān)鍵單元(例如路由器單元)的相同的或者可替換型式，該關(guān)鍵單元必須被保護(hù)并且因此為了冗余性的原因而被加倍。注意到，對于LAN 10上的數(shù)據(jù)通信，活動和非活動設(shè)備R，R’能被看作為類似于基本設(shè)備U1到Um的、但具有特定功能(例如路由選擇功能)的基本設(shè)備。
圖2示出了圖1的基本設(shè)備U1的示意框圖，該結(jié)構(gòu)與所有的其它基本設(shè)備U2到Um的一致?；驹O(shè)備U1包括用于將內(nèi)部信息源170產(chǎn)生的信息分組添加到源于外部的信息的添加功能性150。此外，提取功能性110被提供用來提取接收到的信息并將它轉(zhuǎn)發(fā)到不同的內(nèi)部或外部接收點140。特別地，當(dāng)多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)元件NE具有由冗余單元(諸如活動和非活動單元R，R’等)完成的設(shè)備保護(hù)時，被保護(hù)的活動單元R和其它非活動的備用單元R’之間的所有業(yè)務(wù)量能夠在不需要額外鏈路的情況下交換。
換句話說，LAN 10為源于不同的外部和內(nèi)部實體的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量提供了一種復(fù)用功能性。除了有效載荷業(yè)務(wù)量以外，諸如設(shè)備間通信和管理信息等控制業(yè)務(wù)量也能在基本設(shè)備U1-Um和/或冗余單元R，R’之間內(nèi)部地交換。所有的業(yè)務(wù)量都能在兩個方向交換。
在優(yōu)選實施例中，以太網(wǎng)LAN 10被采用，它為基本設(shè)備U1-Um和冗余單元R，R’的每一個端口只提供了唯一的以太網(wǎng)MAC地址。
這個尋址機(jī)制使得IP層和網(wǎng)絡(luò)層能夠在通信期間區(qū)分不同的接口。例如，當(dāng)基站的多接口轉(zhuǎn)換器與多個網(wǎng)絡(luò)通信時。
特別地，公知的來自于IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的VLAN(虛擬LAN)結(jié)構(gòu)能夠被“誤用”為復(fù)用層。公知的VLAN使用包含具有VLAN ID(VID)的標(biāo)記頭標(biāo)字段的幀。對于在單個的以太網(wǎng)鏈路上的數(shù)據(jù)傳送，該VID被用來定址不同的IP數(shù)據(jù)流分組。每個流源于或者去往單元上不同的物理接口或端口，正如由它自己的唯一MAC地址來確定的。已指配的VID確定單元上的每個邏輯接口。邏輯接口可以是SDH(同步數(shù)字系列)接口或者單個PDH(準(zhǔn)同步數(shù)字系列)接口。在這些情況下，它也是一個與作為第二層協(xié)議的PPP(點到點協(xié)議)的物理接口，或者是它可以是ATMPVC(異步轉(zhuǎn)移模式永久虛電路)或者是由多鏈路PPP綁定到一起的一對PDH接口。
此外，每個基本設(shè)備U1-Um中的封裝功能性160將所有要通過以太網(wǎng)鏈路傳送的數(shù)據(jù)封裝到使用選定目的單元的目的MAC地址的以太網(wǎng)幀中。在被指配到外部接口的數(shù)據(jù)的所有幀中，基本設(shè)備U1-Um至少添加所提到的、具有根據(jù)IEEE 802.1Q的VID的標(biāo)記頭標(biāo)。
此外，每一個基本設(shè)備U1-Um包含用來分析和讀取通過接口功能性130接收到的數(shù)據(jù)幀的頭標(biāo)的分析功能性120。在識別出被標(biāo)記的幀后，分析功能性120讀取VID?；谶@個VID，相關(guān)聯(lián)的端口將被用于將這些幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的地點作進(jìn)一步處理。
在優(yōu)選實施例中，未被標(biāo)記的幀能用于各對通信單元自己之間的業(yè)務(wù)量。在這種情況下，LAN 10的以太網(wǎng)鏈路上的數(shù)據(jù)流包含標(biāo)記的和未被標(biāo)記的以太網(wǎng)幀。與未被標(biāo)記的以太網(wǎng)幀一起傳送的數(shù)據(jù)能夠直接傳到下一層，指明它源自發(fā)送單元本身并且是通過以太網(wǎng)鏈路接收到的。此單元軟件將把未被標(biāo)記的幀解釋為直接用于管理用途的單元間通信。這是有利的，因為當(dāng)各個基本設(shè)備在沒有VLAN的情況下與常規(guī)單元連接時，它的工作被限于通過僅僅使用單元間的通信特征。所謂Q標(biāo)記前綴的存在已經(jīng)指明數(shù)據(jù)已經(jīng)通過外部接口接收到。Q標(biāo)記前綴中的VID被用來定義目的地接口。Q標(biāo)記前綴和VID的存在都不能給出與數(shù)據(jù)源于哪一層有關(guān)的信息。然而，內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(例如源設(shè)備的管理數(shù)據(jù))能夠擁有Q標(biāo)記前綴。但是如果它們是未被標(biāo)記的，則是有利的。以太網(wǎng)幀沒有為Q標(biāo)記前綴保留特定字段。Q標(biāo)記前綴被插入到以太網(wǎng)幀頭標(biāo)中意義明確的位置。被標(biāo)記的幀因此比傳送相同數(shù)據(jù)的未被標(biāo)記的幀更大。
基本設(shè)備U1到Um的端口P11-Pm1以及路由器單元R的端口Pi是用于形成以太網(wǎng)連接(例如與路由器單元R的相應(yīng)端口Pi)的連接端口。在以太網(wǎng)連接上使用的幀格式是由IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指定的以太網(wǎng)幀格式。端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn構(gòu)成了允許與網(wǎng)絡(luò)元件NE外的外部實體ED1-EDj進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的外部數(shù)據(jù)端口。根據(jù)本優(yōu)選實施例，每個基本設(shè)備包括提供圖2所指示功能性的VLAN處理器。該VLAN處理器可以以任何期望的方式來實現(xiàn)。例如，該VLAN處理器可以可選地實現(xiàn)為硬件設(shè)備、軟件設(shè)備或者兩種設(shè)備的結(jié)合。該處理器被耦合到端口Pi1-Pin(i＝1～m)和Pi中的每一個。
該VLAN處理器還被耦合用來接收在每個基本設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的、內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)也經(jīng)過幀格式化以便被封裝到與剩下的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不同的幀中。
外部端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn中的每一個都由VID來標(biāo)識。當(dāng)數(shù)據(jù)被加到這些端口中的任何一個時，數(shù)據(jù)被VLAN處理器的幀封裝功能性160封裝到一個幀格式中。根據(jù)VID，數(shù)據(jù)被加到的端口的身份也被提供給VLAN處理器。為了在基本設(shè)備U1到Um之間的數(shù)據(jù)流中識別外部端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn的不同幀，幀封裝功能性160標(biāo)記相應(yīng)的幀并且將分配給原始的源的VID插入到Q標(biāo)記前綴。
由幀封裝功能性160封裝的各種數(shù)據(jù)幀被提供給各自的端口，并且在以太網(wǎng)連接上被傳送給路由器單元R。路由器單元R也包括VLAN處理器，數(shù)據(jù)幀被加到該VLAN處理器。路由器單元R的分析功能性120搜索被標(biāo)記的幀并讀取包含在該幀頭標(biāo)部分內(nèi)的VID從而確定該幀應(yīng)該被路由到哪一個邏輯的第3層接口。在這里，該數(shù)據(jù)目的地可以是路由器單元R自己、到網(wǎng)絡(luò)元件NE內(nèi)的另一個位置、或者是該幀要被轉(zhuǎn)發(fā)到另一個外部位置(這里由外部實體ED1-EDj和IP網(wǎng)20來指示)。例如對被標(biāo)記的幀中包含的VID作出響應(yīng)，而做出轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)判定，并且該幀因此被借助于另一個接口(圖中未示出)發(fā)送出去。并且，一旦傳遞到適當(dāng)?shù)牡?層接口元件，轉(zhuǎn)發(fā)路由的判定就根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)中的信息(這里是VID)來做出。
當(dāng)在各自設(shè)備之間允許雙向通信時，各個VLAN處理器既包括幀封裝功能性160也包括分析功能性120。
圖3示出了數(shù)據(jù)幀的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)被幀封裝功能性160(圖2所示)幀格式化為該數(shù)據(jù)幀?？偟匾?02顯示的數(shù)據(jù)幀是根據(jù)IEEE 802.1Q的被標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀的范例，該數(shù)據(jù)幀由加到傳輸基本設(shè)備從而在VLAN中使用的外部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)成。該數(shù)據(jù)幀被格式化為在一個前同步(圖中未示出)之后包括一個具有如下部分的頭標(biāo)部分目的地MAC地址字段104、源MAC地址字段106、以太網(wǎng)類型字段108、標(biāo)記控制信息字段112和MAC(媒體接入控制)長度/類型字段114。有效載荷部分包括數(shù)據(jù)字段116、PAD字段118和幀校驗序列FCS字段122。該數(shù)據(jù)格式與IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中闡述的格式一致。
標(biāo)記控制信息字段112包括Q標(biāo)記前綴124，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例VLAN標(biāo)識符選擇性地插入到Q標(biāo)記前綴124。在這里，當(dāng)由幀封裝功能性160封裝的數(shù)據(jù)是源于網(wǎng)絡(luò)元件NE外、在端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn中的一個處時，幀封裝功能性160用與接收該數(shù)據(jù)的端口相關(guān)聯(lián)的VID來填充被標(biāo)記的頭標(biāo)字段124。
根據(jù)本優(yōu)選實施例，當(dāng)封裝到幀中的數(shù)據(jù)在內(nèi)部交換時(即內(nèi)部管理信息)，該幀應(yīng)該不包括Q標(biāo)記前綴或者不用VID值填充更為有利。在數(shù)據(jù)幀被傳輸?shù)铰酚善鲉卧猂以后，其中的分析功能性120在每個接收到的數(shù)據(jù)幀中搜索Q標(biāo)記前綴從而確定數(shù)據(jù)幀的源。如果接收到的數(shù)據(jù)未被標(biāo)記或者Q標(biāo)記前綴不是用VID填充的，則幀中包含的數(shù)據(jù)由此可知是源自各自的基本設(shè)備，以便由路由器單元R使用。
換句話說，在基本設(shè)備的端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn接收到的數(shù)據(jù)被各自的VLAN處理器的幀封裝功能性160封裝到被標(biāo)記的以太網(wǎng)幀中。該目的地址字段用路由器單元R的MAC地址填充，并且VLAN Q標(biāo)記前綴被使用與基本設(shè)備的適當(dāng)端口相關(guān)的VID、來插入到根據(jù)IEEE802.1Q協(xié)議的添加的標(biāo)記控制信息字段112中。以太網(wǎng)幀然后在以太網(wǎng)連接上從各自的傳送端口傳送。
相反地，在基本設(shè)備的內(nèi)部信息源170產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被幀封裝功能160格式化為數(shù)據(jù)幀，并且該數(shù)據(jù)在沒有VLAN Q標(biāo)記前綴的情況下、在“未被標(biāo)記的”幀中通過以太網(wǎng)連接從傳送端口傳送。當(dāng)數(shù)據(jù)幀的Q標(biāo)記前綴不使用VID填充時，不知道源設(shè)備的任何特定功能性的任何其它設(shè)備認(rèn)為該設(shè)備是表現(xiàn)為普通的設(shè)備。
當(dāng)在路由器單元R檢測到數(shù)據(jù)幀時，無論它是被標(biāo)記的幀還是未被標(biāo)記的幀，都進(jìn)行分析以確定該Q標(biāo)記前綴是否包括VID。如果該數(shù)據(jù)幀是未被標(biāo)記的幀，則當(dāng)數(shù)據(jù)幀被指明為在端口Pi接收到時，其中包含的數(shù)據(jù)直接傳遞到下一更高層。如果數(shù)據(jù)幀是被標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀，并且已注明是從端口Pi接收到的，那么VID的值被分析。取決于VID的值，來確定數(shù)據(jù)幀中包含的數(shù)據(jù)所源于的相關(guān)聯(lián)的外部端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn，并且該幀中包含的數(shù)據(jù)被傳遞到下一更高層，指明該數(shù)據(jù)是從源基本設(shè)備的哪一個端口接收到的。
數(shù)據(jù)的通信在路由單元R類似地實施。數(shù)據(jù)在更高層處可獲得，這里指定為邏輯第3層數(shù)據(jù)。幀格式化通過VLAN處理器的操作而對該數(shù)據(jù)執(zhí)行，并且所有的數(shù)據(jù)幀從該設(shè)備的數(shù)據(jù)端口(諸如數(shù)據(jù)端口Pi等)傳送到特定的目的地設(shè)備(即基本設(shè)備U1到Um中的一個)。
如果源于路由器單元R的數(shù)據(jù)幀的目的地是基本設(shè)備U1到Um中的一個，該數(shù)據(jù)幀在經(jīng)VLAN處理器進(jìn)行幀格式化操作后通過LAN 10的各自以太網(wǎng)連接進(jìn)行通信。該數(shù)據(jù)幀的Q標(biāo)記前綴不由VID填充，或者該路由器單元R的幀封裝功能性160產(chǎn)生一個未被標(biāo)記的幀。在另一個實現(xiàn)中，該數(shù)據(jù)幀可以由標(biāo)識傳輸基本設(shè)備的VID來填充。當(dāng)數(shù)據(jù)幀在選定的基本設(shè)備接收到時，分析功能性120的檢測就在VLAN處理器中用來判定是否插入了標(biāo)記頭標(biāo)字段且標(biāo)記頭標(biāo)字段由VID來填充。如果做出判定數(shù)據(jù)幀構(gòu)成了一個未被標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀，則該數(shù)據(jù)被傳遞到選定基本設(shè)備的更高邏輯層作進(jìn)一步處理。相反地，如果數(shù)據(jù)幀的目的地是一個耦合到外部端口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn的設(shè)備，那么該標(biāo)記頭標(biāo)字段被用預(yù)定目的地相關(guān)聯(lián)的VID填充。
該VID的特征是根據(jù)IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。因此，該VID為12比特長并且位于IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)中闡述的數(shù)據(jù)幀的標(biāo)記控制信息部分內(nèi)。
包含在數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)是源于超出外部接口P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn，并且該Q標(biāo)記前綴由相應(yīng)的VID填充。更高級別邏輯層的數(shù)據(jù)被傳送到路由器單元R。由于該Q標(biāo)記前綴由VID來填充，所以數(shù)據(jù)幀被傳遞到路由器單元R的更高級別邏輯層以便在那里作進(jìn)一步的處理。
在第二優(yōu)選實施例中，建議的基于LAN的單元間通信結(jié)構(gòu)被用來提供一個保護(hù)切換功能性。在這里，信令也可以在冗余基本設(shè)備間實施，該冗余基本設(shè)備由活動設(shè)備(例如路由器單元R)和至少一個備用設(shè)備(圖1中虛線指示的附加或冗余路由器單元R’)構(gòu)成。特別地，冗余設(shè)備R，R’的保護(hù)或活動狀態(tài)被用信號通過LAN 10通知從而指示它們各自的狀態(tài)，即是活動還是備用。該信令信息通過內(nèi)部以太網(wǎng)LAN 10流動，該內(nèi)部因特網(wǎng)LAN被形成以使用周期的、添加的消息以太網(wǎng)幀而在冗余設(shè)備間延伸。然而需要注意的是，保護(hù)切換功能可以提供給網(wǎng)絡(luò)元件NE的任何其它關(guān)鍵單元或基本設(shè)備。
圖4示出了根據(jù)第二優(yōu)選實施例的保護(hù)切換功能性的示意功能框圖。為了快速地活動備用路由器單元R’，該備用路由器單元R’中的保護(hù)控制器PC’控制該活動路由器單元R。兩個設(shè)備都通過各自相連的設(shè)備的相同端口Pi，Pi’來使用相同的MAC地址和相同的IP地址。兩個連接都在基本設(shè)備U1到Um的每個多接口單元中終止在相同的端口。如果備用路由器單元R’判定活動路由器單元R的運行不令人滿意，則備用路由器單元變?yōu)榛顒拥牟⒔庸茉摶顒勇酚善鲉卧猂的功能。也就是說，備用路由器單元R’變?yōu)榛顒訂卧?。第一活動路由器單元R的缺陷可能影響兩個單元，即活動和備用路由器單元同時是活動的，且該第一單元發(fā)送不正確的業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)。因此，在每個多接口單元中正確工作的單元的適當(dāng)指示對于在其端口上執(zhí)行保護(hù)切換是必要的。
在選定的時間間隔內(nèi)，所有的活動單元都通過LAN 10的標(biāo)準(zhǔn)化的以太網(wǎng)連接發(fā)送狀態(tài)消息從而指示其狀態(tài)。該消息在附加的特定以太網(wǎng)幀中發(fā)送，該幀不同于其它數(shù)據(jù)幀。每一條消息包含設(shè)備相關(guān)的排列號?；顒勇酚善鲉卧猂和備用路由器單元R’之間在單元缺陷或誤操作發(fā)生之前進(jìn)行的通信按這樣一種方式來調(diào)整備用路由器單元R’的排列號，即當(dāng)備用路由器單元R’變?yōu)榛顒訒r，該備用路由器單元R’開始發(fā)送一個比活動路由器單元R的那個更高的排列號。如果冗余單元之間的保護(hù)切換發(fā)生，則多接口基本設(shè)備U1到Um因而就被使得能夠來基于該排列號去識別來自兩個活動單元的有價值的業(yè)務(wù)量。
類似于第一優(yōu)選實施例，該信令信息也通過內(nèi)部以太網(wǎng)LAN 10在單元間使用周期的添加的消息以太網(wǎng)幀而流動。
根據(jù)圖4，每一個基本設(shè)備U1到Um分別通過以太網(wǎng)鏈路L1和L2耦合到路由器單元R，R’。以太網(wǎng)鏈路L1，L2通常在例如基本設(shè)備U1的端口P11處耦合。
在運行期間，在各自的基本設(shè)備U1中的VLAN處理器的消息幀比較功能性230必須判定是以太網(wǎng)鏈路L1還是L2延伸到活動路由器單元R。該判定是響應(yīng)于從路由器單元R，R’接收到的數(shù)據(jù)而作出的。
在規(guī)則的時間間隔內(nèi)，活動路由器單元R發(fā)送特殊的消息來指示其狀態(tài)為活動路由器單元。該消息在不同于用來發(fā)送正常數(shù)據(jù)的幀類型的以太網(wǎng)幀中發(fā)送。因此，獨立的數(shù)據(jù)類型互不干擾。由活動路由器單元R在不同類型的以太網(wǎng)幀中發(fā)送的消息包含一個排列號RN作為參數(shù)。
比較功能性230通過兩步過程來確定哪一個路由器單元是活動路由器單元。首先，該比較功能性230確定接收到的特殊消息是否僅僅由路由器單元R，R’中的一個來產(chǎn)生。如果路由器單元R，R’中的僅僅一個發(fā)送該特殊消息，那么那個路由器單元構(gòu)成活動路由器單元。然而，如果消息在共同時間周期內(nèi)從兩個路由器R，R’接收到，那么，用于通信的活動單元被確定為這樣的路由器單元它發(fā)送一個消息，在它的消息中包含一個更高值的或其它的額定的號碼。當(dāng)備用路由器單元R’變?yōu)榛顒勇酚善鲉卧?、而先前活動的路由器單元R有可能繼續(xù)企圖充當(dāng)活動路由器單元時，兩個路由器都可以發(fā)送消息。
當(dāng)活動路由器單元R構(gòu)成了初始活動的路由器設(shè)備時，備用路由器單元R’以備用模式動作并構(gòu)成備用路由器單元。該備用路由器單元R’運行于備用模式來監(jiān)控活動路由器R的運行以確保其正常工作。該備用路由器單元R’也保持知道活動路由器單元R發(fā)送的指示消息中的號碼值。如果備用路由器單元R’確定活動路由器單元R沒有正常運行，則該備用路由器單元R’變?yōu)榛顒硬⒔庸芑顒勇酚善鞴δ艿牟僮?。通過將由消息產(chǎn)生功能性210’產(chǎn)生并被加到MAC信令單元220’中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流的指示消息發(fā)送到比較功能性230，該先前的備用路由器單元R’指示其狀態(tài)為新的活動路由器單元。具有的值大于先前活動路由器R采用號碼數(shù)值的經(jīng)過更新的排列號RN從保護(hù)控制器PC’獲得，并且被消息產(chǎn)生功能性210’加到指示消息中。如果先前活動的路由器單元R仍然發(fā)送指示消息，則比較功能性230仍然能夠因消息中更高值的排列號RN而確定新活動的路由器單元R’為活動路由器單元。
當(dāng)先前活動的路由器單元R被替代并變?yōu)樾碌膫溆寐酚善鲉卧獣r，以前的活動路由器單元R變?yōu)榭勺鳛閭溆寐酚善鲉卧\行。如果再次要求進(jìn)行保護(hù)切換，相同的過程就再一次地實施。
圖5示出了根據(jù)第二優(yōu)選實施例的保護(hù)切換功能性的示意流程圖。
在步驟301中，活動路由器單元R的狀態(tài)指示消息由備用路由器單元R’的保護(hù)控制器PC’進(jìn)行檢查。如果在步驟302中確定活動路由器單元R在工作或運行正常，例如沒有任何參數(shù)在不可容許的范圍內(nèi)，則備用路由器R’維持其非活動狀態(tài)。另一方面，如果在步驟302中確定活動路由器單元R工作不正常，那么備用路由器單元R’的保護(hù)控制器PC’將備用路由器單元R’設(shè)置為活動狀態(tài)并產(chǎn)生一個高于活動路由器單元R的排列號RN的排列號?；谠摳叩呐帕刑朢N，以前的備用路由器單元R’的狀態(tài)指示消息由消息產(chǎn)生功能性210’產(chǎn)生，并且被添加到通過到基本設(shè)備U1和其它基本設(shè)備U2到Um的各個以太網(wǎng)鏈路提供的信令流中去。
注意，本發(fā)明不限于上面的優(yōu)選實施例，而是可以用在任何具有基本設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)元件中，因而促進(jìn)了單元間通信。而且，任何類型的基于幀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠用作用于在基本設(shè)備、路由器單元等之間的路由公共傳輸流的鏈路系統(tǒng)。特別地，可以使用其它的諸如基于輪詢的結(jié)構(gòu)或基于傳遞令牌的結(jié)構(gòu)等的LAN標(biāo)準(zhǔn)。這樣，優(yōu)選實施例可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種具有至少兩個基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)的網(wǎng)絡(luò)元件，所述基本設(shè)備通過鏈路系統(tǒng)(10)連接在一起，從而在公共傳輸流上選擇性地傳輸有效載荷數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流，所述每個基本設(shè)備包括a)幀封裝裝置(160)，它被安排成接收要傳輸給所述至少兩個基本設(shè)備(U2-Un)中選定的一個基本設(shè)備的數(shù)據(jù)，并且將所述接收到的數(shù)據(jù)格式化為與所述公共傳輸流相關(guān)的幀；和b)通信裝置(130)，它耦合到所述幀封裝裝置(160)來接收所述公共傳輸流，所述通信裝置被安排成使用設(shè)備特定的地址、通過所述鏈路系統(tǒng)(10)將從所述幀封裝裝置(160)接收到的幀轉(zhuǎn)發(fā)給所述選定的基本設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)元件，還包括幀分析裝置(120)，該幀分析裝置(120)耦合到所述鏈路系統(tǒng)來接收所述公共傳輸流相關(guān)的幀，所述幀分析裝置(120)被安排成識別所述設(shè)備特定的地址，且對其進(jìn)行響應(yīng)以選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)所述公共傳輸流相關(guān)的幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述幀封裝裝置(160)被安排成產(chǎn)生具有頭標(biāo)部分和數(shù)據(jù)部分的數(shù)據(jù)幀，所述頭標(biāo)部分選擇性地包括一個前綴結(jié)構(gòu)，該前綴結(jié)構(gòu)標(biāo)識一個產(chǎn)生所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)的實體(ED1-EDj)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)被連接到的所述鏈路系統(tǒng)(10)構(gòu)成依照標(biāo)準(zhǔn)的LAN點到點鏈路，且所述幀封裝裝置(160)將數(shù)據(jù)封裝進(jìn)的數(shù)據(jù)幀包括LAN幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述依照標(biāo)準(zhǔn)的LAN是以太網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3到5中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述前綴結(jié)構(gòu)包括虛擬局域網(wǎng)的標(biāo)識符(VID)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3到6中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述前綴結(jié)構(gòu)的長度與根據(jù)IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)定義的VID字段長度一致，且所述VID包括IEEE 802.1Q定義的VID。
8.根據(jù)權(quán)利要求3到7中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)至少包括第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)，并且所述實體(ED1-EDj)位于所述基本設(shè)備(U1-Um)外部且耦合到所述第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)，以及所述前綴結(jié)構(gòu)標(biāo)識所述實體耦合到的所述第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)包括分組數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換裝置(130)；所述實體包括分組數(shù)據(jù)源；以及所述前綴結(jié)構(gòu)將所述第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)標(biāo)識為配置參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述幀封裝裝置(160)被配備在虛擬LAN處理器中。
11.根據(jù)權(quán)利要求3到10中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)根據(jù)包括至少一個較低邏輯層和至少一個較高邏輯層的邏輯層定義；并且所述幀封裝裝置(160)格式化的數(shù)據(jù)包括由所述至少一個較高邏輯層形成的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3到11中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)包括耦合到所述鏈路系統(tǒng)(10)的輸出端口(P11-Pm1，Pi，Pi’)；所述基本設(shè)備(U1)包括耦合到所述鏈路系統(tǒng)(10)的輸入端口(P11-Pm1，Pi，Pi’)；且由所述幀封裝裝置(160)形成的所述數(shù)據(jù)幀被提供給所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)的所述輸出端口(P11-Pm1，Pi，Pi’)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3到12中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，還包括位于所述基本設(shè)備(U1-Um)內(nèi)部的附加數(shù)據(jù)實體(170)，且包含由所述附加實體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀的頭標(biāo)部分的前綴結(jié)構(gòu)保持不被填充，使得所述數(shù)據(jù)幀構(gòu)成一個未被標(biāo)記的幀。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)至少包括第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)；所述實體(ED1-EDj)位于所述第一基本設(shè)備(U1)的外部并耦合到所述第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)；以及由所述幀封裝裝置(160)產(chǎn)生的所述數(shù)據(jù)幀選擇性地由所述外部實體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和所述內(nèi)部實體(170)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，由所述內(nèi)部實體(170)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括管理數(shù)據(jù)而由所述外部實體(ED1-EDj)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括有效載荷數(shù)據(jù)；以及當(dāng)數(shù)據(jù)幀由所述外部實體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)成時，所述頭標(biāo)字段用所述前綴結(jié)構(gòu)填充。
16.根據(jù)權(quán)利要求3到15中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，還包括檢測裝置(120)，該檢測裝置(120)位于所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)處并被耦合來接收在所述基本設(shè)備(U1)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的指示，所述檢測裝置(120)被安排成檢測所述前綴結(jié)構(gòu)是否被包括作為所述頭標(biāo)部分的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，如果所述檢測裝置(120)在頭標(biāo)部分未能檢測到所述前綴結(jié)構(gòu)，所述檢測裝置(120)就被安排成指示僅僅要在所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)接收的數(shù)據(jù)幀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)至少包括第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)；和當(dāng)所述檢測裝置(120)檢測到所述前綴結(jié)構(gòu)時，所述檢測裝置(120)被安排成將耦合到所述第一外部端口(P12-P1n，P22-P2n和Pm2-Pmn)的第一數(shù)據(jù)端口標(biāo)識為與該數(shù)據(jù)幀相關(guān)聯(lián)。
19.一種具有第一基本設(shè)備(R)和第二基本設(shè)備(R’)的網(wǎng)絡(luò)元件，所述第一基本設(shè)備(R)被設(shè)置為活動狀態(tài)，所述第二基本設(shè)備(R’)被設(shè)置為非活動狀態(tài)，所述第一和第二基本設(shè)備被連接到用于在公共傳輸流上選擇性地傳輸有效載荷數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流的鏈路系統(tǒng)(10)，所述第二基本設(shè)備(R’)包括a)檢測裝置(PC’)，它被安排成檢測所述第一基本設(shè)備(R)是否正常工作；b)保護(hù)控制裝置(PC’)，它被耦合到所述檢測裝置，并被安排成將所述第二基本設(shè)備設(shè)置為活動狀態(tài)來響應(yīng)所述檢測裝置的輸出；和c)信令裝置(210)，它用于通過所述鏈路系統(tǒng)(10)、使用所述公共傳輸流來用信號通知指示所述活動狀態(tài)的信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述鏈路系統(tǒng)(10)構(gòu)成依照標(biāo)準(zhǔn)的LAN點到點鏈路。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述依照標(biāo)準(zhǔn)的LAN是以太網(wǎng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19到21中任何一個的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述保護(hù)狀態(tài)信息在預(yù)定的、不同于所述公共傳輸流中其它數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀中用信號通知。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于，所述保護(hù)狀態(tài)信息作為排列號來用信號通知，所述活動保護(hù)狀態(tài)由最高的排列號指示。
24.一種在至少具有兩個基本設(shè)備(U1-Um，R，R’)的網(wǎng)絡(luò)元件中通信的方法，所述基本設(shè)備通過鏈路系統(tǒng)(10)連接在一起，所述方法包括如下步驟a)接收要被傳輸?shù)剿龌驹O(shè)備(U1-Um，R，R’)中選定的一個基本設(shè)備的數(shù)據(jù)，并將所述接收數(shù)據(jù)格式化為在所述鏈路系統(tǒng)(10)上使用的公共傳輸流相關(guān)的幀；和b)使用設(shè)備特定的地址來通過所述鏈路系統(tǒng)(10)將幀轉(zhuǎn)發(fā)給所述選定的基本設(shè)備。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，還包括檢測步驟，一旦數(shù)據(jù)幀被傳遞到所述第二基本設(shè)備，所述檢測步驟就檢測頭標(biāo)部分是否包含前綴結(jié)構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其特征在于，所述前綴結(jié)構(gòu)選擇性地插入到所述頭標(biāo)部分中，并且包括虛擬LAN標(biāo)識符(VID)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26的方法，其特征在于，所述前綴結(jié)構(gòu)與根據(jù)IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)定義的VID字段一致；并且所述VID包括IEEE802.1Q定義的VID。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于，所述基本設(shè)備中的第一個(R)被設(shè)置為活動狀態(tài)而所述基本設(shè)備中的第二個(R’)被設(shè)置為非活動狀態(tài)；所述通信方法被用來通過所述鏈路系統(tǒng)(10)、用信號通知所述活動狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)元件和相關(guān)方法，它們通過使用基于LAN的鏈路系統(tǒng)促進(jìn)了數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)元件的基本設(shè)備(U1－Um)之間的通信。加到多端口接口轉(zhuǎn)換器的端口的數(shù)據(jù)被格式化為數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀可能選擇性地包括由IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)中定義的VID(虛擬LAN標(biāo)識符)填充的Q標(biāo)記前綴。如果要由多端口接口轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是源于該轉(zhuǎn)換器，該數(shù)據(jù)就被格式化為數(shù)據(jù)幀，但是不包括該前綴結(jié)構(gòu)，因此，該幀不用VID填充。當(dāng)數(shù)據(jù)幀是在路由器設(shè)備接收到時，對數(shù)據(jù)幀是否包括前綴結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。響應(yīng)于該前綴結(jié)構(gòu)是否由數(shù)據(jù)幀中包含的VID構(gòu)成，而進(jìn)行該數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)的路由選擇。此外，活動和非活動單元的活動狀態(tài)能夠使用建議的基于LAN的鏈路系統(tǒng)被用信號通知出去。因此，網(wǎng)絡(luò)元件的基本設(shè)備之間的通信可被促進(jìn)而復(fù)雜度可被降低。
文檔編號H04L12/46GK1611040SQ02826398
公開日2005年4月27日 申請日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者T·馬約爾, M·阿爾托 申請人:諾基亞有限公司