專(zhuān)利名稱(chēng)：電信網(wǎng)絡(luò)單元的系統(tǒng)平臺(tái)中的硬件功能劃分裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信網(wǎng)絡(luò)單元，并且特別涉及在所述網(wǎng)絡(luò)單元的系統(tǒng)平臺(tái)中的端口成幀器。另外，本發(fā)明涉及用于在系統(tǒng)平臺(tái)中進(jìn)行功能劃分的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，例如ADM(分插復(fù)用器)或DXC(數(shù)字交叉連接)的網(wǎng)絡(luò)單元包括一個(gè)或多個(gè)輸入端口、背板連接和一個(gè)或多個(gè)交換矩陣。端口接收以幀形式的輸入流。目前，所述幀可能符合SDH、SONET、OTH、ITU-T G.707、G.783、G.709、G.798標(biāo)準(zhǔn)。僅僅是出于清晰的原因，下面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求將涉及SDH標(biāo)準(zhǔn)，但是由于本發(fā)明的范圍不限于SDH，因此這不應(yīng)該被認(rèn)為是一種限制。
就SDH而言，ITU-T G.783說(shuō)明了為了說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)單元的SDH功能而應(yīng)當(dāng)被使用的組件和方法。ITU-T G.783說(shuō)明了基本構(gòu)建塊的庫(kù)和一套規(guī)則，通過(guò)所述規(guī)則，所述基本構(gòu)建塊可以被組合以描述數(shù)字傳輸設(shè)備。所述庫(kù)包括完整地說(shuō)明異步數(shù)字體系的通用功能結(jié)構(gòu)所需的功能構(gòu)建塊。為了與所述建議一致，設(shè)備必須被包括作為所述建議中所包括的所述功能塊的子集的互連。所述塊的互連應(yīng)當(dāng)遵循所給出的組合規(guī)則。說(shuō)明方法是基于設(shè)備到原子的及混合的功能的功能分解。所述描述是通用的，并且不意味著特定的功能的物理劃分。
基本上，ITU-T G.798說(shuō)明組件和方法，其可以被使用以說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)單元的OTH功能。
用于處理幀的現(xiàn)有技術(shù)的裝置包括單獨(dú)的硬件模塊，其中每個(gè)幀包括開(kāi)銷(xiāo)和有效負(fù)荷。所述單獨(dú)的硬件模塊通過(guò)進(jìn)行適配、終止和交叉連接的功能來(lái)處理有效負(fù)荷和開(kāi)銷(xiāo)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的硬件模塊通常包括專(zhuān)用集成電路ASIC，其直接實(shí)現(xiàn)由上面提到的標(biāo)準(zhǔn)所描述的功能劃分。
有利地，將標(biāo)準(zhǔn)的功能劃分直接且準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)在全ASIC系統(tǒng)中，這提供了高集成特征和高性能。不利地，ASIC裝置在標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和系統(tǒng)需求上不提供靈活性。換句話說(shuō)，當(dāng)參考標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化或需要改變系統(tǒng)需求時(shí)，ASIC裝置不能跟隨所述變化。
由于對(duì)于硅反工(respin)延遲的ASIC緩慢轉(zhuǎn)向，在ASIC裝置中提供整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能劃分特征會(huì)導(dǎo)致了高風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)現(xiàn)，其包括全部布局和加工行為，以及高的NRE(非經(jīng)常性工程(Non-Recurring-Engineering))成本，所述成本主要包括掩模成本。已經(jīng)知道ASIC裝置在以相同的成本在同一裝置區(qū)域內(nèi)提供對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)的支持方面是不靈活的；相反，在同一ASIC中所支持的不同標(biāo)準(zhǔn)需要更多的硅區(qū)域，并且對(duì)于所有應(yīng)用都提高了成本。另外，由于完全特征的ASIC的緩慢的和復(fù)雜的驗(yàn)證(基于仿真)，專(zhuān)用集成電路不能滿(mǎn)足最快的上市時(shí)間(time-to-market)的需求。這導(dǎo)致用于系統(tǒng)集成的稍遲的ASIC可獲得性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題和缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種裝置和方法，用于在實(shí)現(xiàn)較靈活的SDH-SONET-OTH平臺(tái)的系統(tǒng)平臺(tái)中執(zhí)行有益的功能劃分。
特別地，本發(fā)明的目的是在標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和系統(tǒng)的需求上提供更高的靈活性。
另一個(gè)目的是提供一種裝置，就現(xiàn)有ASIC的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)而言，其可以用較低的風(fēng)險(xiǎn)而被制造和設(shè)計(jì)，并且因此降低全部成本，實(shí)際上避免了ASIC的硅反工。
另一個(gè)目的是提供一種裝置，其較好地符合縮減的上市周期，在第一系統(tǒng)發(fā)布(release)中以基本特征的基本子集為目標(biāo)，以便了滿(mǎn)足市場(chǎng)的時(shí)間期限，但是卻保留了發(fā)展到完全特征系統(tǒng)的可能性，而沒(méi)有任何種類(lèi)的限制。
申請(qǐng)人已經(jīng)致力于上面的問(wèn)題，并且已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可能的解決方案將在于將有效凈荷處理從開(kāi)銷(xiāo)處理中分離出來(lái)。
事實(shí)上，有效凈荷需要大量的帶寬以及高集成度且快速的技術(shù)，但是其處理(特別是校準(zhǔn)和矩陣交換)很好被建立并且不受標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展制約。
另一方面，開(kāi)銷(xiāo)處理比有效凈荷處理復(fù)雜的多。特別復(fù)雜的是自動(dòng)保護(hù)、告警報(bào)告和性能監(jiān)控的步驟。也已經(jīng)知道由于標(biāo)準(zhǔn)的變化，開(kāi)銷(xiāo)特征可能在此期間發(fā)生改變。存在這樣可能性，即，由于開(kāi)銷(xiāo)的不正確處理，新成幀器的第一發(fā)布可能失敗。在任何情況下，開(kāi)銷(xiāo)比有效凈荷需要減少更多的帶寬。
通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)解決上面及另外的問(wèn)題和缺點(diǎn)。在根據(jù)本發(fā)明的其它方案中提出了另外的有利特征。所有的權(quán)利要求都被認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)的完整部分。
考慮到上面的內(nèi)容，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了用于處理幀的裝置，其中所述幀包括開(kāi)銷(xiāo)和有效凈荷，所述裝置包括-用于處理所述有效凈荷的第一硬件模塊，所述有效凈荷處理包括終止/適配和交叉連接功能；以及-用于處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分的第二硬件處理模塊，其中所述第二硬件模塊與所述第一硬件模塊合作用于控制有效凈荷的交叉連接和維護(hù)信令(例如AIS指示)。
優(yōu)選地，所述第二硬件模塊執(zhí)行開(kāi)銷(xiāo)適配、終止和交叉連接功能的一個(gè)或多個(gè)。
根據(jù)有益的實(shí)施例，所述第一硬件模塊包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)，并且所述第二硬件模塊包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供用于處理幀的方法，其中所述幀包括開(kāi)銷(xiāo)和有效凈荷，所述方法包括-通過(guò)第一硬件模塊處理所述有效凈荷，所述有效凈荷處理步驟包括終止/適配和交叉連接；以及-通過(guò)第二獨(dú)立硬件模塊處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分，其中所述第二硬件模塊與所述第一硬件模塊合作用于控制有效凈荷的交叉連接和維護(hù)信令(例如AIS指示)。
優(yōu)選地，通過(guò)所述第二硬件模塊來(lái)處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分的步驟包括執(zhí)行開(kāi)銷(xiāo)適配、終止和交叉連接功能的一個(gè)或多個(gè)。
根據(jù)有益的實(shí)施例，所述第一硬件模塊包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)，并且所述第二硬件模塊包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。


在讀過(guò)以下的詳細(xì)描述之后本發(fā)明將變得清楚，所述詳細(xì)描述將參考附圖來(lái)閱讀，其中圖1圖形地顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情形的、符合標(biāo)準(zhǔn)的且單個(gè)ASIC所實(shí)現(xiàn)的劃分；圖2圖形地顯示根據(jù)本發(fā)明的、仍符合標(biāo)準(zhǔn)的但卻由兩個(gè)獨(dú)立的硬件模塊所實(shí)現(xiàn)的劃分；圖3顯示了更詳細(xì)的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情形的劃分方案，其是符合標(biāo)準(zhǔn)的并且是由單個(gè)ASIC所實(shí)現(xiàn)的；圖4顯示了更詳細(xì)的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的劃分方案，其由兩個(gè)獨(dú)立的硬件模塊所實(shí)現(xiàn)；以及圖5顯示了更詳細(xì)的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的劃分方案，其由兩個(gè)獨(dú)立的硬件模塊所實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，可以參考ITU-T G.783和G.798。兩個(gè)建議在此引入作為參考。
圖1顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情形的劃分的示意性表示。特別地，所示的劃分是符合ITU-T G.783的。處理通常由單個(gè)ASIC所執(zhí)行。僅顯示了SnCP/Snm功能層。這種已知的解決方案導(dǎo)致上面所提出的所有問(wèn)題和缺點(diǎn)。
如上所述，基本思想是將標(biāo)準(zhǔn)G.783/G.798的功能劃分轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N新穎的功能劃分，所述新穎的功能劃分通過(guò)有條理的且系統(tǒng)的方法，將開(kāi)銷(xiāo)的適配/終止/交叉連接與有效凈荷的適配/終止/交叉連接相分離。因此產(chǎn)生的劃分允許設(shè)計(jì)這樣的體系，其中所有復(fù)雜的、高風(fēng)險(xiǎn)的、發(fā)展的開(kāi)銷(xiāo)功能都被推入到獨(dú)立的第二硬件模塊中。根據(jù)特別有利的實(shí)施例，所述第二硬件模塊可以在FPGA中實(shí)現(xiàn)。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，高速/高集成度的有效凈荷處理和交叉連接功能仍然在包括ASIC的第一硬件模塊中所實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的基本表示在圖2中示出。盡管本發(fā)明可用于任何功能層，但是，一具體實(shí)現(xiàn)在圖2中被描述用于SDH SnCP/Snm。
從圖1和圖2的比較中可以清楚的發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)功能劃分的情形中，開(kāi)銷(xiāo)和有效凈荷首先經(jīng)過(guò)適配功能(MSn/Sn)，然后進(jìn)行監(jiān)控。在所述階段，開(kāi)銷(xiāo)被加工(elaborate)，并且其處理促使矩陣交換，執(zhí)行交叉連接功能。與此相反，根據(jù)本發(fā)明的安排是基于開(kāi)銷(xiāo)從有效凈荷的適配/終止/交叉連接中的早期功能分離的在適配處，開(kāi)銷(xiāo)從有效凈荷中被提取和分離出來(lái)，沿著單獨(dú)的路徑通過(guò)所述系統(tǒng)。
所述分離的開(kāi)銷(xiāo)的處理例如允許使用FPGA，用于運(yùn)行所述開(kāi)銷(xiāo)的加工。由于新穎的開(kāi)銷(xiāo)同步方法，所述分離的開(kāi)銷(xiāo)的加工是可能的，其中所述新穎的開(kāi)銷(xiāo)同步方法包括以下步驟基于單獨(dú)的重要(significant)字節(jié)且為每個(gè)單獨(dú)的支流來(lái)緩存原始開(kāi)銷(xiāo)；與標(biāo)準(zhǔn)相一致地來(lái)加工所述緩存的原始開(kāi)銷(xiāo)，用于檢測(cè)處理和相關(guān)處理；根據(jù)不同保護(hù)方案，計(jì)算輸出的后續(xù)動(dòng)作和保護(hù)命令。
有效凈荷的加工仍然沿著常規(guī)的路徑通過(guò)所述系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)適配/終止/交叉連接。有效凈荷的交叉連接由所述開(kāi)銷(xiāo)加工的輸出所驅(qū)動(dòng)。
分離的開(kāi)銷(xiāo)的加工導(dǎo)致了符合現(xiàn)有的單個(gè)FPGA安排技術(shù)的處理資源的適當(dāng)減少，但是卻仍提供對(duì)標(biāo)準(zhǔn)切換時(shí)間的完全符合。
在圖3中顯示了更詳細(xì)的模型。所述模型基本上與ITU-T G.78310/2000一致。出于清晰的原因，僅描述了接收器(sink)功能。退化的功能以白色勾畫(huà)出來(lái)，而實(shí)際執(zhí)行的功能是灰色的。沒(méi)有在有效凈荷和開(kāi)銷(xiāo)上所執(zhí)行的操作的分離被執(zhí)行。
在圖4中顯示了本發(fā)明的第一實(shí)施例。特別地，顯示了單個(gè)層的開(kāi)銷(xiāo)提取。所述開(kāi)銷(xiāo)在再生段(RSn)之前從第一硬件模塊(典型地由ASIC所實(shí)現(xiàn))中提取，并提供給獨(dú)立的第二硬件模塊(典型地由FPGA所實(shí)現(xiàn))用于執(zhí)行再生。所述第一和第二模塊彼此進(jìn)行合作，如告警的檢測(cè)或類(lèi)似的處理被通知給所述第一硬件模塊，用于采取后續(xù)的動(dòng)作。在所述第二硬件模塊中，復(fù)用段的操作也在所提取的開(kāi)銷(xiāo)上執(zhí)行。任何檢測(cè)到的故障(AIS)或類(lèi)似的事件被通知給所述第一硬件模塊用于采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。適配和交叉連接功能作用于有效凈荷，并且不從所述第一模塊中被提取出來(lái)。
在圖5中，圖形地顯示了多層開(kāi)銷(xiāo)的提取/加工。實(shí)際上，所述開(kāi)銷(xiāo)的加工通過(guò)不止一層。還是只描述了接收器功能。在圖5中，退化的功能以白色虛框被勾畫(huà)出來(lái)，提取功能以白色雙框表示，仿真(emulate)功能以白色三框表示。適配和交叉連接功能作用于有效凈荷，并且不從所述第一模塊中被提取出來(lái)。應(yīng)當(dāng)為開(kāi)銷(xiāo)來(lái)仿真適配和交叉連接功能。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案提供了在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展順應(yīng)性、風(fēng)險(xiǎn)緩解、以及上市時(shí)間上的顯著優(yōu)勢(shì)。另外，由于在有效凈荷上的標(biāo)準(zhǔn)功能常常是很少的，因此，有效凈荷和開(kāi)銷(xiāo)之間的分離通常允許折疊(collapse)有效凈荷矩陣，使得在設(shè)備密度方面有著顯著的性能。
最后，有效凈荷和開(kāi)銷(xiāo)的早期分離允許在線路卡上實(shí)現(xiàn)開(kāi)銷(xiāo)功能，在許多卡上分布所述計(jì)算并且不將其集中在非常復(fù)雜的矩陣板上。
將會(huì)認(rèn)識(shí)到當(dāng)與整個(gè)系統(tǒng)的成本比較時(shí)，并且當(dāng)遵循特征/標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的一個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)被考慮時(shí)，用于提供除了ASIC之外的FPGA裝置的成本是可以忽略的。從商業(yè)角度來(lái)看，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的安排，可以獲得用于早期產(chǎn)品發(fā)布的第一市場(chǎng)窗口。另外，當(dāng)需要成本縮減并且靈活性不再是優(yōu)勢(shì)(通常在產(chǎn)品壽命的較后的階段)時(shí)，F(xiàn)PGA可以迅速地被轉(zhuǎn)變?yōu)榈统杀镜腁SIC技術(shù)。
因此，這里顯示和描述了一種新穎的裝置和新穎的方法，其實(shí)現(xiàn)為此所尋求的所有目的和優(yōu)點(diǎn)。然而，在考慮過(guò)說(shuō)明書(shū)和批露其優(yōu)選實(shí)施例的附圖之后，許多改變、修改、變化以及本發(fā)明的其它使用和應(yīng)用對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。不脫離本發(fā)明范圍的所有這些改變、修改、變化以及其它使用和應(yīng)用都被認(rèn)為是由本發(fā)明所包括的，其中本發(fā)明僅由隨后的權(quán)利要求所限制。
權(quán)利要求
1.用于處理幀的裝置，其中所述幀包括開(kāi)銷(xiāo)和有效凈荷，所述裝置包括-用于處理所述有效凈荷的第一硬件模塊(1)，所述有效凈荷處理包括終止、適配和交叉連接功能；以及-用于處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分的第二硬件處理模塊(2)，其中所述第二硬件模塊(2)與所述第一硬件模塊(1)合作用于控制有效凈荷的交叉連接和可能的后續(xù)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述第二硬件處理模塊(2)執(zhí)行開(kāi)銷(xiāo)適配、終止和交叉連接功能的一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中所述第一硬件模塊(1)包括專(zhuān)用集成電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的裝置，其中所述第二硬件模塊(2)包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。
5.用于處理幀的方法，其中所述幀包括開(kāi)銷(xiāo)和有效凈荷，所述方法包括-通過(guò)第一硬件模塊(1)處理所述有效凈荷，所述有效凈荷處理步驟包括適配、終止和交叉連接；以及-通過(guò)第二獨(dú)立硬件模塊(2)處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分，其中所述第二硬件模塊與所述第一硬件模塊合作用于控制有效凈荷的交叉連接和后續(xù)動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中通過(guò)所述第二硬件模塊(2)來(lái)處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分的步驟包括執(zhí)行開(kāi)銷(xiāo)適配、終止和交叉連接功能的一個(gè)或多個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其中處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分的步驟包括開(kāi)銷(xiāo)同步方法，所述開(kāi)銷(xiāo)同步方法包括以下步驟基于單獨(dú)的重要字節(jié)且為每個(gè)單獨(dú)的支流來(lái)緩存原始開(kāi)銷(xiāo)；與標(biāo)準(zhǔn)相一致地來(lái)加工所述緩存的原始開(kāi)銷(xiāo)，用于檢測(cè)處理和相關(guān)處理；根據(jù)不同保護(hù)方案，計(jì)算輸出的后續(xù)動(dòng)作和保護(hù)命令。
8.根據(jù)任何權(quán)利要求5-7的方法，其中所述第一硬件模塊(1)包括專(zhuān)用集成電路。
9.根據(jù)任何權(quán)利要求5-8的方法，其中所述第二硬件模塊(2)包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。
10.一種電信網(wǎng)絡(luò)單元，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-4的任何一個(gè)的裝置。
全文摘要
公開(kāi)了用于處理幀的裝置和方法，其中所述幀包括開(kāi)銷(xiāo)和有效凈荷，所述裝置包括用于處理所述有效凈荷的第一硬件模塊，所述有效凈荷處理包括終止/適配和交叉連接功能；以及用于處理開(kāi)銷(xiāo)的至少一部分的第二硬件處理模塊，其中所述第二硬件模塊與所述第一硬件模塊合作用于控制有效凈荷的交叉連接和后續(xù)動(dòng)作。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK1681355SQ200410102738
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者S·保羅, S·庫(kù)基, S·加斯塔爾代洛, L·拉澤蒂 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司