多组件兼容数据体系结构的制作方法

专利名称：多组件兼容数据体系结构的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信网络技术，尤其涉及骨干网络以及用于配置多组 件兼容数据体系结构的网络组件。
背景技术：
因为以太网是灵活的、分散的以及可扩展的，所以以太网是多种网络 的优选协议。以太网的灵活性在于它允许使用各种节点在不同类型介质上 传输可变大小的数据分组，其中每个节点具有不同的传输速度。以太网的 分散性在于它允许终端设备在没有集中式服务器或对端的监管或介入下发 送以及接收数据。此外，以太网的可扩展性在于它可以在小规模以及大规 模网络两者中实施。这些优点使得以太网成为许多计算机网络中的数据分 发的优先选择。
不幸的是，以太网也具有一些缺点。当以太网分组通过网络传输时， 该以太网分组与在相同链路上或通过相同节点正在传输的其它业务
(traffic)竞争。该竞争的业务不仅包括要传向相同目的地的分组，还包括 与该以太网分组在相同链路上或通过相同节点传输的要传向其它目的地的 分组。这一竞争在网络内的节点处产生突发性以及抖动。这些问题中的一 些可以通过在节点处使用资源仲裁和缓冲器以及通过将该分组分为高优先 级数据和低优先级数据来解决。但是，这些方案增加了网络复杂性，增加 了延迟，并降低了以太网的固有优点。
上述缺点是以太网还未在承载时分复用(TDM)数据的网络中广泛实 施的部分原因。具体地，以太网没有提供足够的服务质量(QoS)来满足公 共交换电话网(PSTN)和其它TDM网络中的语音业务的严格的抖动和数 据丢失要求。取而代之，TDM业务通过高同步网络承载，比如同步光纤网
(SONET)以及同步数字体系(SDH)网。已提出各种以太网增强方案来 解决抖动和数据丢失问题，比如电路仿真、提供商骨干传输以及伪线技术，
6但是这些增强方案无法结合以太网的灵活性与TDM网络的高QoS要求。 因此，需要一种改进的以太网协议，其灵活、实施简单、支持TDM网络的 QoS要求且兼容现有技术。

发明内容
在一个方面，本公开包括骨干网络，该骨干网络包括第一交换机以及 第二交换机，所述第一交换机包括用于经由以太网接口传送数据流的第一 端口以及用于经由SONET/SDH接口传送数据流的第二端口；所述第二交 换机包括用于经由以太网接口从所述第一交换机接收数据流的第三端口， 其中第一交换机与第二交换机同步。
在另一个方面，本公幵包括网络组件，该网络组件包括第一端口、第 二端口以及交换结构，所述第一端口用于在以太网接口上传送第一数据流， 所述第一数据流包括第一以太网分组数据和第一时分复用数据；所述第二 端口用于在S0NET/SDH接口上传送第二数据流，所述第二数据流包括第 二以太网分组数据和第二时分复用数据；所述交换结构与第一端口和第二 端口耦合，用于在第一端口和第二端口之间传送至少一些第一数据流和第 二数据流，其中所述以太网分组数据和时分复用数据未被封装。
在第三方面，本公开包括一种网络，该网络包括第一线路卡、第二线 路卡、第三线路卡以及第四线路卡，所述第一线路卡用于经由以太网接口 发送数据流，其中所述数据流包括以太网分组数据和时分复用数据；所述 第二线路卡用于经由太网接口接收数据流；第三线路卡用于经由 SONET/SDH接口发送数据流；第四线路卡用于经由SONET/SDH接口接收 数据流，其中所述第一线路卡、第二线路卡、第三线路卡以及第四线路卡 同步到绝对时间。
利用本发明的实施例所提供的方案，数据可以在未封装的情况下在以 太网节点和SONET/SDH节点之间有效地映射。
根据下述结合附图和权利要求的详细描述，将更清楚地理解这些以及 其它特征。


为了更完整地理解本公开，结合附图及详细描述来参考以下简要说明， 其中相同参考标记代表相同部件。
图1是以太网MAC帧的实施例的图示； 图2是以太网数据流的实施例的图示；
图3是华为时分复用(H-TDM)覆盖(overlay)同步时隙方案(schema) 的实施例的图示；
图4是H-TDM覆盖同步时隙方案的时隙的示例布局的图示；
图5是使用华为超大(H-JUMBO)操作模式的H-TDM覆盖同步时隙 方案的分割的图示；
图6A是8B编码方案的图示；
图6B是使用8B编码方案编码的多个TDM八位字节(octet)的图示； 图7A是7B编码方案的图示；
图7B是使用7B编码方案编码的多个高性能流(HPF)八位字节的图
图8A是9B编码方案的图示；
图8B是使用8B编码方案编码的多个尽力型分组(BEP)八位字节的 图示；
图9是组合7B和9B编码方案的示例数据流的图示；
图10是多传输交换机的示例方框图的图示；
图11是另一个多传输交换机的示例方框图的图示；
图12是在图11的多传输交换机上实现的线路卡的示例方框图的图示;
图13是缓冲器/疏导器(gmomer)的示例方框图的图示;
图14是多传输交换机的示例方框图的图示；
图15是在图14的多传输交换机上实现的线路卡的示例方框图的图示; 图16是另一个多传输交换机的示例方框图的图示； 图17是另一个多传输交换机的示例方框图的图示； 图18是通过图16或17的多传输交换机实现的线路卡的示例方框图的 图示；
图19是通过图16或17的多传输交换机实现的另一个线路卡的示例方 框图的图示；图20是通过图16或17的多传输交换机实现的另一个线路卡的示例方 框图的图示；
图21是示例统一网络的图示； 图22是示例网络体系结构的图示；
图23是适于实施本公开的若干实施例的通用计算机系统的一个实例的图示。
具体实施例方式
首先应当理解的是，尽管以下提供了一个或多个实施例的例示性实现， 但是所公开的系统和/或方法可以使用当前已知或存在的任意技术来实现。 本公开绝不应该限于以下所述的例示性实现、附图以及技术，包括此处所 述的示例设计和实现，而是可以在所附权利要求的范围及其等价物全部范 围内对本公开进行修改。
这里所公开的是一个统一网络体系结构，其可以在各种网络上传输语 音、视频以及数据服务。该统一网络体系结构包括多个多传输交换机，该
多个多传输交换机用于在不对时分复用(TDM)数据和分组数据进行封装 的情况下在以太网链路和SONET/SDH链路上传送所述数据。特别地，多 传输交换机可以使用多个操作模式来传送TDM数据和分组数据。多传输交 换机还可以与以太网交换机和SONET/SDH交换机两者通信以建立至少一 个同步通信路径。
这里所公开的操作模式包括华为同步(H-SYNC)模式、H-TDM模式 以及H-JUMBO模式。H-SYNC模式通过在分组间间隙中包括同步和时间 戳信息来对以太网节点进行同步。H-TDM模式定义一种覆盖同步时隙方 案，该覆盖同步时隙方案在预定义的同步窗内传输大小为八位字节的时隙。 该时隙可以承载同步数据、时间戳数据、控制数据以及有效载荷数据，其 中有效载荷数据可以包括TDM数据、至少一个HPF数据以及BEP数据。
该覆盖同步时隙方案可以允许在不对数据进行封装的情况下在以太网节点 和SONET/SDH节点之间有效地映射该数据。H-JUMBO模式可以将H-TDM
数据流为多个部分，并将每个部分封装到可以由不支持H-TDM操作模式的 以太网节点处理的以太网分组中。图1例示了以太网分组100的一个实施例。分组100开始于前导码104， 该前导码可以是约7个重复模式的八位字节，比如"10101010"。前导码104 可以允许节点的物理层信令(PLS)电路与分组的定时实现稳态同步。前导 码104之后可以跟随帧起始定界符(SFD) 106，该SFD可以是具有模式
"10101011"的单个八位字节，并且可用于指示分组100的起始。目的地 址(DA) 108可以指定分组100要去往的目的节点的地址，并且可以是约 6个八位字节。源地址(SA) IIO可以指定分组IOO源自的源节点的地址， 并且可以是约6个八位字节。分组100可以包含多个可选八位字节112，用 于将分组100与类型协议标识符(TPID)和/或虚拟局域网标识符(VID) 相关联。例如，最多约16个八位字节可用于将分组100与TPID和VID相 关联，例如如正EE802.1Q中所述。
分组100以长度/类型字段114继续，该长度/类型字段114可以指定有 效载荷116的长度及正使用的以太网协议，并且可以是约两个八位字节。 有效载荷116可以是用于承载数据有效载荷的大小可变的字段。尽管有效 载荷116可以包含任意数量的数据，但在具体实施例中，有效载荷116在 标准分组中可以包含从约42个八位字节到约1500个八位字节，在超大分 组中可以包含从约9000个八位字节到约12000个八位字节。帧校验序列
(FCS) 118可用于错误检测，并且可以是一个为4个八位字节的字段，其 包含使用分组100的内容计算出的循环冗余校验(CRC)值。尽管不是分 组100的一部分，分组间间隙(IPG) 102可以是用于分隔分组100的数据 或空字符。IPG 102可以包含约12个八位字节的空闲控制字符，但是在IPG 102中可以使用任意数量的数据或空闲字符。
如图2中所示，同步时间戳(Sync) 202可以插入到两个以太网分组 204之间的IPG 102中。Sync 202可用于在H-Sync操作模式中将上游节点 时钟与下游节点时钟同步。特别地，Sync 202可以是用于在频率上同步两 个时钟而不必在相位上对准该两个时钟的一个为4个八位字节的分组。Sync 202还可以指示具有预定时间段的同步窗的起始，该预定时间段比如为约 125微秒(//s)。 Sync 202无需位于每个IPG 102中，但在一些实施例中， 在每个同步窗期间具有至少一个Sync 202是有优势的。
在一些实施例中，在IPG 102中插入时间戳是有优势的。例如，H-Sync时间戳不影响可用带宽，这是因为Sync 202位于IPG 102中，该IPG 202 在标准以太网通信中是空闲时间段。此外，在IPG 102中而非在分组100 内传送时间戳，这允许时间戳独立于分组IOO进行传输。Sync 202和分组 100的独立传输确保时间戳不会失去时效，并允许上游节点和下游节点时钟 同步，而无需将多个时间戳从上游节点传输到下游节点。类似地， 一旦在 下游节点接收到时间戳，就可以在不处理分组100的情况下提取并处理时 间戳。
图3描述H-TDM操作模式的覆盖同步时隙方案的一个实施例。特别地， 图3例示了在具有预定时间段(比如约125微妙(^s))的同步窗内的覆盖 同步时隙方案。该覆盖同步时隙方案包括SFD 304、 Sync 306、时隙映射(TS Map) 308以及有效载荷310。 SFD304可以描绘(delineat) H-TDM帧的起 始，并可以是保留的以太网控制符号，比如/K28.1/控制符号。如同本领域 的技术人员将知道的，/K28.1/控制符号包括一个逗号，其可用于当在经过 8B/10B编码的介质上传送覆盖同步时隙方案时，实现8比特/10比特 (8B/10B)符号同步。在一个实施例中，SFD304还可以指定H-TDM帧的 大小。
Sync 306可用于初始化同步窗，同步该同步窗，并对两个节点之间的 同步窗进行相位对准。Sync 306可以包括转发时间戳(forward timestamp)， 其指示Sync 306的传输时间。Sync 306还可以包括环回时间戳，其组成根 据Sync 306是从上游节点还是从下游节点传输而变化。特别地，当Sync 306 正从上游节点传输时，环回时间戳可包括计算出的单向传输延迟。或者， 当Sync 306正从下游节点传输时，环回时间戳可包括计算出的内部处理延 迟以及同步基准。Sync 306、频率同步过程以及相位对准过程的详细描述可 以在名称为"分组间间隙网络时钟同步"的美国专利申请No. 11/735,590中 找到。
覆盖同步时隙方案可以以TS Map 308继续，该TS Map可以指定有效 载荷310中的数据的类型以及位置。在一个实施例中，有效载荷310中的 各个时隙可以根据预定义模式分配给TDM业务、HPF业务以及BEP业务。 例如，开始的1000个时隙可以分配给TDM业务，随后5000个时隙可以分 配给HPF业务，而随后3000个时隙可以分配给BEP业务。在这一实施例
ii中，如果节点知道预定义模式，则可以从H-TDM帧略去TS Map 308。或 者，TS Map 308可以指示有效载荷310中的每个时隙作为TDM时隙、HPF 时隙或BEP时隙的分配。通过使用TSMap308，可以在覆盖同步时隙方案 内对TDM业务、HPF业务和BEP业务进行动态地交织。
在同步窗的起始和/或末尾的一些时隙可以是保护间隔302的一部分。 保护间隔302允许H-TDM帧在同步窗内漂移。特别地，与同步窗的起始相 关的SFD 304的位置可以在同步窗之间变化。这样，同步窗的起始处的保 护间隔302可以与同步窗的末尾处的保护间隔302具有相同或不同的大小， 并且一个同步窗中的保护间隔302的大小可以与其它同步窗中的保护间隔 302的大小不同。因为如果例如由于时钟容差或其它不确定因素而导致保护 间隔302中的任意数据丢弃、损坏、丢失或不可读，仍可以保持SFD304、 Sync 306、 TS Map 308以及有效载荷310中的数据的完整性，所以这一实 施例是有优势的。在一些实施例中，保护间隔302可以传输低优先级BEP 数据。或者，保护间隔302可以是零填充或可以包含空闲字符。
虽然同步窗可以具有任意持续时间，但是使用其持续时间为约125;/s 的同步窗特别有优势。特别地，通过将覆盖同步时隙方案同步到125;/s， 同步窗允许以太网节点与PSTN、 SONET、 SDH以及其它TDM网络进行互 操作。这样，当覆盖同步时隙方案具有125//s的同步窗时，SONET/SDH 传输开销312可以被添加到图3中所示的覆盖同步时隙方案格式中。 SONET/SDH传输开销312允许有效载荷310中的数据在以太网和PSTN所 用的SONET/SDH网络之间映射。SONET/SDH传输开销312被描述为包围 Sync 306，这是因为Sync 306可以被插入到SONET/SDH传输开销312中 的各个未定义的八位字节中。在一个实施例中，SONET/SDH传输开销312 可以从覆盖同步时隙方案中略去，从而使得Sync 306可以位于SFD 304和 TS Map 308之间。
覆盖同步时隙方案可以允许H-TDM帧传输多种数据类型。当同步窗具 有约125//s的时间段并且每个时隙承载一个八位字节数据时，覆盖同步时 隙方案中的每个时隙代表具有约64千比特每秒(Kbps)带宽的单个信道。 这些信道提供足够的带宽来承载与PSTN兼容的语音会话。因此，H-TDM 帧中承载的语音信道可以被称为TDM数据。覆盖同步时隙方案还提供大小为八位字节的粒度，其支持具有严格
QoS要求的其它业务的传送，该其他业务在此处称为HPF数据。在一个实 施例中，HPF数据可以要求确定数量的带宽。HPF业务的实例包括视频、 音频以及其它多媒体业务。HPF业务可以根据HPF业务的带宽要求分配具 有单八位字节粒度的多个信道。换句话说，分配给HPF的每个信道使分配 给HPF的带宽增加64Kbps。例如，可以从H-TDM帧中给需要约256Kbps 带宽的低分辨率流视频HPF分配约4个信道。类似地，可以从H-TDM帧 中给需要约3.2兆比特每秒(Mbps)带宽的HPF分配约50个信道。确定的 带宽分配可允许HPF在HPF数据流内无中断或延迟地传输。在这种情况下， 不需要背压信令系统。在一个实施例中，可以为HPF分配576Kbps粒度带 宽以与SONET/SDH帧的整列对应。
除了被分配来承载TDM数据和HPF数据之外，有效载荷310中的时 隙还可以被分配来承载BEP数据。BEP数据可以包括低优先级以太网分组 数据、数据下载、网页浏览或任意其它低优先级数据。在一个实施例中， 有效载荷310中未被作为TDM时隙或HPF时隙分配的任意时隙被自动地 分配作为BEP时隙。在另一个实施例中，至少部分时隙被分配作为BEP时 隙，以确保每个H-TDM帧中包含至少一些BEP数据。
尽管对固定比特率(CBR)数据流可以如上所述执行带宽分配，但可 变比特率(VBR)数据流提出额外的挑战。在一个实施例中，可以根据VBR 数据流可以使用的最大带宽量给VBR数据流分配带宽。考虑其中VBRHPF
是经过运动图像专家组(MPEG)编码的视频数据流的情况。MPEG格式可 以编码视频数据，从而使得需要较小带宽来显示具有较少变化或运动的场 景，而需要较大带宽来显示具有大量变化或运动的场景。在这种情况下， 承载经过MPEG编码的视频数据的HPF可以被分配足够数量的时隙来传输 经过MPEG编码的视频数据流将需要的最大带宽量。在使用小于最大带宽 量的带宽来传送经过MPEG编码的视频数据流场合期间，未使用的带宽可 被其它数据类型再用，如下详细描述。
图4例示了图3的覆盖同步时隙方案的更详细布局。图4包含三行信 息用于描绘同步窗的内部同步信号402，用于列举每个时隙的时间轴404， 以及用于描述每个时隙内所包含的数据的描述符406。内部同步信号402对
13应于在初始化H-Sync操作模式或H-TDM操作模式时所建立的同步窗，如 名称为"分组间间隙网络时钟同步"的美国专利申请No. 11/835，590中所述。
同步窗可以开始于时隙0。时隙0到X表示保护间隔302，并且由此描 述符406指示可以在这些时隙期间传输BEP业务。特别地，时隙X-1包括 被标识为BEPA的第一BEP的第一部分。在时隙X， BEPA可以被用于描 绘H-TDM帧的起始的SFD 304中断。如果H-TDM帧包括SONET/SDH开 销312，如图3中所示，那么SONET/SDH开销312和Sync 306在SFD 302 之后被传送，例如在时隙X+1到X+W。在一个实施例中，至少一个空闲八 位字节或SONET/SDH开销312八位字节可以被插入在时隙X+I到X+W 之间。这些八位字节使得Sycn 306能够被有效映射到SONET/SDH帧，从 而使得Sync 306与SONET/SDH帧的列对准。TS Map 308可以跟随在时隙 X+W之后，并可以指示有效载荷310中的HPF时隙、TDM时隙和/或BEP 时隙的类型和位置。TS Map 308可以延伸到时隙X+Y。
H-TDM帧的有效载荷310跟随在时隙X+Y之后。有效载荷310可以 包含BEP A的第二部分，其可以被TDM数据或HPF数据的至少一个时隙 中断。在TDM时隙或HPF时隙完成后，BEPA可以继续，直到BEP A在 时隙J结束。跟随在IPG之后或紧跟BEPA的末尾之后，被表示为BEPB 的第二 BEP可以在时隙K和剩余时隙中初始化。H-TDM帧可以在时隙N 结束，但BEP B可以继续到保护间隔302，并且可能继续到后续同步窗的 保护间隔302。因此，BEP的传输不必在H-TDM帧末尾或同步窗末尾结束， 而相反可以在BEP完成时或在被后续SFD 304中断时结束。
尽管图3中所示的时隙布得传送两个BEP，但是可以在同步窗内传送 任意数量的BEP数据。例如，Sl步窗可以不包含BEP数据、包含BEP的 一部分、恰好一个BEP或多个BEP。此外，尽管图4例示了BEP数据仅由 于TDM时隙和/或HPF时隙而被中断一次，但是本领域的技术人员将知道 的是，BEP数据可以被任意数量的TDM时隙或HPF时隙或分配到不同BEP 数据实例的时隙中断任意次，如下所述。
图5例示了使用H-JUMBO操作模式分割的H-TDM覆盖同步时隙方案 的实例。如上所述，H-JUMBO操作模式将覆盖同步时隙方案分割为被封装 到以太网帧中的多个部分。所述多个部分不必对应于覆盖同步时隙方案内的任意特定内容，而是可以根据八位字节的数量来进行选择。虽然可以选 择任意大小，但是在具体实施例中，每个部分的大小适合于标准以太网帧
有效载荷(在约42个八位字节和约1500个八位字节之间)，或超大以太网 帧有效载荷(大于1500个八位字节，例如在约9000个八位字节和约12000 个八位字节之间)。在另一个具体实施例中，在H-JUMBO操作模式中使用 具有约9600个八位字节的有效载荷的超大以太网帧。
如图5中所示，H-TDM覆盖同步时隙方案的每个部分可以插入到超大 有效载荷504中，该超大有效载荷可在以太网第2层帧502内进行封装。 以太网第2层帧502允许通过标准以太网节点，例如，不支持H-SYNC或 H-TDM操作模式的节点，传输H-TDM覆盖同步时隙方案。随后可以移除 以太网第2层帧502，并且H-TDM覆盖同步时隙方案可以重组并象先前那 样进行传输。在一个实施例中，可选的VID和/或TPID可以包括在超大以 太网帧506中，以帮助对所接收的分组进行重排序。在另一个实施例中， 可以顺序地传输超大以太网帧506，以确保正确的顺序。在实现10吉比特 每秒(Gbps)以太网接口并且对于每个超大以太网帧506为约9600个八位 字节的有效载荷时，可以在约16个超大以太网帧506内对H-TDM覆盖同 步时隙方案进行封装。当实现吉比特以太网接口时，可以需要较少的超大 帧。
如上所述，H-TDM覆盖同步时隙方案可以在以太网接口和 SONET/SDH接口上传送而无需进行封装。特别地，SONET/SDH帧可以在 接口上传送而无需嵌入信令，而以太网分组可以使用下层以太网第1层嵌 入信令协议在接口上传送。为了适应以太网接口和SONET/SDH接口之间 的差异，可以进行一些数据处理。特别地，H-TDM覆盖同步时隙方案中的 每个时隙可以利用与分配给该时隙的数据类型及传输数据的接口类型相符 的信令来进行编码，如下详细描述。
图6A例示了可用于被分配来承载TDM数据的时隙的8比特(8B)数 据编码方案的实施例。8B编码方案在被分配来承载TDM数据的每个时隙 中精确地放置一个TDM字节，例如比特DO到D7。使用与TDM数据对应 的八位字节的所有8个比特，这未为嵌入信令留下任何位置。但是，TDM 数据不需要任何嵌入信令，因为PSTN所使用的8比特字节已经包含嵌入
15信令，因此无需向TDM数据添加额外信令。当在SONET/SDH接口上传送 覆盖同步时隙方案时，TDM字节和经过8B编码后的八位字节之间的这种 一对一相互关系特别有优势。
图6B例示了 TDM数据流和经过8B编码的TDM时隙之间的相互关系 的实例。TDM数据流包括八位字节1到八位字节N，其中每个八位字节承 载8个数据比特，D0至UD7。如上所述，H-TDM覆盖时隙方案的每个时隙 也承载8比特数据。这样，八位字节1的8个比特可以在TDM时隙1的8 个比特中承载，八位字节2的8个比特可以在TDM时隙2的8个比特中承 载，而八位字节3的8个比特可以在TDM时隙3的8个比特中承载。因此， TDM数据流中的每个八位字节可以完整地在被分配来承载TDM数据的时 隙中的一个时隙中承载。
图7A例示了被分配来承载HPF数据的时隙的7比特/8比特(7B)数 据编码方案的实施例。7B编码方案在被分配来承载HPF数据的每个时隙中 放置8比特HPF字节中的7个比特。仅使用用于HPF数据的八位字节中的 7个比特，这留下可用于嵌入信令的1个比特，其被称为7B信令比特。当 在SONET/SDH接口上在覆盖同步时隙方案中传送HPF数据时，7B编码方 案特别有优势。
7B信令比特可以指示HPF时隙是活动的还是空闲的。例如，当7B信 令比特的值为"1"时，HPF时隙是活动的并且HPF时隙中所承载的数据 是HPF数据。当7B信令比特的值为"0"时，HPF时隙是空闲的并且HPF 时隙可以承载其它数据类型。本领域的技术人员将知道的是，用于指示HPF 时隙是活动的还是空闲的的值是任意的，以及值O仅仅是容易用来指示HPF 时隙是活动的。此外，7B信令比特的位置可以固定为每个HPF时隙的第一 比特。或者，7B信令比特可以位于任意其它位置或者其位置可以变化。
当HPF时隙承载HPF数据时，HPF数据的起始和末尾可以通过7B信 令比特的空闲状态和活动状态之间的转换来指示。例如，如果HPF时隙是 空闲的，例如其7B信令比特被设置为0，并且后续HPF时隙是活动的，例 如其7B信令比特被设置为1，那么后续时隙可以包含HPF数据的起始。在 这一实施例中，HPF数据可以移位到HPF时隙的起始。换句话说，HPF数 据可以紧接在7B信令比特之后开始。或者，如果HPF时隙是活动的，例如其7B信令比特被设置为1，并且后续HPF时隙是空闲的，例如其7B信 令比特被设置为0，那么后续时隙可以包含HPF数据的末尾。当HPF数据 结束时，HPF时隙的剩余部分可以以O填充或以其它方式填充。或者，HPF 时隙可以进入到其它数据，例如BEP数据。
当实施7B编码方案时，HPF时隙的容量可以低于原始网络接口的容量。 特别地，使用8个比特中的1个比特作为信令比特，这等价于每个八位字 节14%的开销。因此，当使用7B编码方案时，HPF时隙的约86%可用于 承载数据。如果H-TDM覆盖时隙方案中的每个时隙提供约64 kbps的带宽 并且根据SONET/SDH列来将时隙分配给每个数据类型，那么每个 SONET/SDH列代表约576 kbps的带宽。这样，当实施此处所述的7B编码 方案时，被分配来承载HPF数据的每个SONET/SDH帧可以具有约504kbps 的最大带宽。数据传输容量的这种降低与当以太网分组被封装在 SONET/SDH帧中时所遇到的数据容量的降低具有可比性。换句话说，7B 信令比特所消耗的带宽约等于前导码、帧起始定界符、IPG和/或被封装在 SONET/SDH帧中的以太网数据流的任意其它非数据部分所消耗的带宽。
除了信令之外，当7B信令比特允许在没有HPF.数据时动态地再用带 宽。特别地，当7B信令比特指示HPF时隙是空闲时，HPF时隙的7个承 载数据的比特可以被立即再用来承载其它数据，比如BEP数据。相反，当 7B信令比特指示HPF时隙是活动时，HPF时隙的7个承载数据的比特可以 被立即用于承载HPF数据，例如无需等待BEP数据或其它数据完成。业务 类型的即时交换意味着当将HPF信道再用于其他业务类型时，不需要额外 的HPF缓冲。
BEP业务对HPF时隙的再用不影响同步传输信号(STS)交换结构的 交换。在一个实施例中，可以使用标准以太网交换结构交换BEP数据，但 是可以使用标准SONET/SDH STS交换结构交换TDM数据和HPF数据。 名称为"多路复用数据流有效载荷格式"的美国专利申请No. 11/735,591提 供了对H-TDM数据流的解复用的详细描述。在H-TDM数据流到达其中 TDM业务和HPF业务与BEP业务分离的点时之前，可能已向该数据流添 加一些监控信息和/或成帧信息，比如SDH/SONET开销312中所包含的信 息，因此如果到TDM交 结构的数据流被改变，则必须重新生成所述数据流。
对于空闲HPF时隙中的数据，存在多种交换选项。如果在数据到达STS 交换结构之前发生对空闲HPF时隙的再用，那么再用该HPF时隙的数据可 以被转发到TDM交换结构，在TDM交换结构，该数据可以如同它是提供 给HPF信道的一样被交换。该额外交换的数据可以稍后添加到BEP数据， 或在其离开STS交换结构时丢弃。或者，再用该HPF时隙的数据可以被转 发到以太网交换结构，以作为普通BEP数据交换。在这种情况下，当该BEP 业务被提取出时，可以在空闲HPF时隙中插入固定值来代替该BEP业务。 在一些这种情况下，可能需要重新生成监控信息和/或成帧信息。如果该再
用发生在数据经过STS交换结构之后，则再用HPF时隙的数据可以从以太 网交换结构上的BEP数据出口或用于存储以太网交换结构上输出的BEP数 据的出口缓冲器中选择。
图7B例示了 HPF数据流和经过7B编码的HPF时隙之间的相互关系 的实例。HPF数据流包括八位字节1到八位字节N，其中每个八位字节承 载8个数据比特，D0到D7。与图6B中所示的TDM时隙对照，7B编码方 案未为每个HPF时隙提供足够的带宽来承载完整的HPF八位字节。因此， 每个HPF八位字节的8个数据比特可以被比特移位到每个HPF时隙的7个 可用比特中。例如，HPF时隙1包括处于第一比特中的7B信令比特以及处 于剩余比特中的HPF八位字节1的数据比特DO到D6。类似地，HPF时隙 2包括处于第一比特中的7B信令比特，以及处于剩余比特中的HPF八位字 节1的数据比特D7和HPF八位字节2的数据比特DO到D5。最后，HPF 时隙3包括处于第一比特中的7B信令比特，以及处于剩余比特中的HPF 八位字节2的数据比特D6到D7和HPF八位字节3的数据比特DO到D4。
图8A例示了可用于BEP数据的8比特/9比特(9B)编码方案的实施 例。9B编码方案包括单信令比特和8个比特的BEP数据。使用9个比特允 许9B编码方案包含信令信息和BEP数据的完整八位字节。当在 SONET/SDH接口上传输BEP数据时，9B编码方案特别有用。
BEP的起始和结束可以通过信令比特的转换来指示。在一个实施例中， 9B信令比特从0到1的转换可以指示新BEP的起始，而9B信令比特从1 到0的转换可以指示BEP的结束。本领域的技术人员将知道的是，9B信令
18比特从1到0的转换指示BEP的结束是任意的，从1到0的转换也可用于 指示BEP的起始。当BEP在BEP时隙或在再用的HPF时隙中结束时，BEP 时隙或再用的HPF时隙的剩余部分可以以0填充或以其它方式填充。后续 BEP时隙或再用的HPF时隙(其包括9B信令比特)也可以以0填充或以 其它方式填充，直到检测到新BEP。当检测到新BEP时，新BEP可以在第 一个可用BEP时隙或空闲HPF时隙的第一个可用比特开始。
在9B编码方案中，9B信令比特的位置可以在BEP时隙内变化。特别 地，因为9B信令比特位于8比特的BEP数据之前并且BEP时隙包含8个 比特，所以信令比特的位置在每个后续时隙中增加一位。例如，当三个BEP 时隙彼此相邻时，9B信令比特可以在第一时隙中位于第一比特中，在第二 时隙中位于第二比特中，以及在第三时隙中位于第三比特中。这样，每第 九个BEP时隙可以缺少9B信令比特。换句话说，当前一BEP时隙在BEP 时隙的第八比特中包含9B信令比特时，该BEP时隙可以不包含9B信令比 特。
图8B例示了 BEP数据流和经过9B编码的BEP时隙之间的相互关系 的实例。BEP数据流包括八位字节1到八位字节N，其中每个八位字节承 载8个数据比特，D0至ljD7。通过使用9B编码方案，在每个BEP八位字 节之前放置信令比特，以生成9比特段。因为BEP时隙没有足够带宽来承 载每个BEP时隙中的所有9个比特，所以每个经过9B编码的段的9个比 特可以比特移位到每个BEP时隙的8个可用比特中或比特移位到每个空闲 HPF时隙的7个可用数据比特中。例如，BEP时隙1包含处于第一比特中 的9B信令比特以及处于剩余比特中的BEP八位字节1的比特D0到D6。 类似地，BEP时隙2包含处于第一比特中的八位字节1的比特D7，处于第 二比特中的9B信令比特，以及处于剩余比特中的BEP八位字节2的比特 D0到D5。最后，BEP时隙3包含处于前两个比特中的八位字节2的比特 D6和D7，处于第三比特中的9B信令比特，以及处于剩余比特中的BEP 八位字节3的比特DO到D4。
图9例示了用于描述7B编码和9B编码方案的各种特性的示例数据流。 特别地，图9例示了被组织到3个类SONET/SDH列中的数据流，该三个 类SONET/SDH列被分配来承载HPF数据。列X、 X+l以及X+2中的每列包括9行，第1行到第9行；在每列中，数据被组织为8比特段，比特0 到比特7。本领域的技术人员将知道的是，逐行从SONET/SDH帧传输数据， 从而为第1行、随后第2行等等顺序地传送第X列、X+l列以及X+2列中 的比特0到比特7。这样，在第X列中未完成的数据在第X+1列的相同行 中继续，而在第X+2列中未完成的数据在第X列的后续行中继续。
每个行和列的组合的8比特组成HPF时隙的8比特。这样，所述三列 的每行包含一个HPF时隙。当三列中的每列被分配来承载HPF数据并实施 7B编码方案时，HPF时隙在列中对准，从而使得每列的第一比特是7B信 令比特。特别地，三列的所有行中的比特0承载7B信令比特，其中0代表 空闲的HPF时隙而1代表活动的HPF时隙。
如第1行中所示，第X列和X+l列的7B信令比特被设置为1，因此 指示HPF数据正被传输。如图9中所示，HPF数据在第X+l列的第1行的 比特3结束，其中第X+l列的第1行中的剩余比特以0填充。后续8个HPF 时隙中的7B信令比特被设置为0，指示HPF时隙是空闲的。这样，空闲的 HPF时隙可被再用来承载BEP数据。
当再用空闲的HPF时隙时，可以在BEP中断的比特重新开始BEP传 输。如第X+2列的第1行所示，BEP的传输在比特1以BEP数据比特D4 重新开始。BEP的传输在比特D4的重新开始假设所传输的上一 BEP数据 是BEP数据比特D3，其将在第X列之前出现。如果在第X列之前没有传 输BEP数据，那么9B信令比特将在第X+2列的第1行的比特1中，其后 跟随BEP数据比特D0到D5 。
所述三列的第2和3行中的HPF时隙以及第X列的第4行中的HPF 时隙也是空闲的，如7B信令比特所指示的，例如在这些时隙中比特O被设 置为0。这样，例如，通过使用9B编码方案，可以将BEP数据放置在这些 空闲的HPF时隙的每个中。如上所述，9B信令比特的位置随时隙而改变， 并在8个BEP数据比特之前以粗体示出。当9B信令比特保持为1时，BEP 在各个列上的传输继续。当9B信令比特被转换为0时，指示BEP的末尾， 如第X+2列的第2行的比特2中所示。
在BEP末尾之后，可以是空闲时间段，在此时间段期间，在HPF时隙 中没有放置HPF数据或BEP数据。如图9中所示，在BEP末尾后跟随两
20个八位字节空闲时间段，其比特以0填充，包括9B信令比特。0继续，直 到检测到非0比特，这可以是新BEP的第一信令比特，如第X+l列的第3 行的比特6所示。在一些实施例中，例如在BEP的起始处或在错误之后需 要进行BEP业务重新同步。在这种情况下，可以通过在BEP业务中检测至 少9个连续的O(不包括再用HPF时隙中的7B信令比特)来执行重新同步。
如第X+2列的第3行和第X列的第4行所示，BEP数据在空闲的HPF 时隙中继续。当可得到新的HPF数据时，7B信令比特被设置为I并中断 BEP数据。如第X+l列的第4行的比特0所示，通过7B信令比特被设置 为1来指示新的HPF。因此，第X+l列的第4行是活动的HPF时隙并包含 新的HPF数据。这样，图9中所示的所有后续HPF时隙也包含被设置为1 的7B信令比特，因而也是活动的并包含HPF数据。
H-TDM覆盖同步时隙方案可以使用各种替换编码方案。例如，可以使 用一种下层以太网第1层嵌入信号协议来在各种以太网接口上传送H-TDM 覆盖同步时隙方案。特别地，以太网接口可以具有经过8B/10B编码的介质 或经过64比特/66比特(64B/66B)编码的介质。当在这种以太网接口上传 送H-TDM覆盖同步时隙方案时，HPF时隙和TDM时隙可以叠加在BEP 以太网数据流之上。
1000 BASE-X和IOGBASE-X以太网接口可以使用8B/10B编码方案来 传送H-TDM覆盖同步时隙方案。在这些实施例中，H-TDM帧的起始可以 使用诸如/K28.1/控制符号的以太网控制符号来描述，并与8B/10B符号对准。 使用/K28.1/以太网控制符号允许快速且准确地对准H-TDM帧。此外，因为 每个8B/10B八位字节是独立符号并且物理层以太网接口自身同步到 8B/10B符号，所以在H-TDM帧的末尾无需执行对准。
可以使用8B/10B编码将TDM时隙、HPF时隙以及BEP时隙中的每个 时隙映射到经过8B/10B编码的介质。用于传送TDM时隙和HPF时隙的 8B/10B码可以反映用于数据内容的8B/10B信令，并且可以使用上述的8B 和7B编码方案来对TDM时隙和HPF时隙中承载的数据进行编码。用于传 送BEP时隙的8B/10B码可以反映普通的以太网第1层分组编码状态。TDM 时隙和HPF时隙在经过8B/10B编码的链路上的映射可以在一对一的基础 上进行，从而以太网八位字节可以被TDM时隙和HPF时隙延迟或替代。
21如上所述，可以使用7B编码方案来在空闲HPF时隙的空的空间中承载BEP 数据。当BEP分组结束时，如果后续时隙是BEP时隙，那么可以插入分组 以太网控制符号/K29.7/的末尾来描绘BEP的末尾。如果后续时隙是空闲的 HPF时隙，那么可以对空闲的HPF时隙的空的空间进行0填充，以描绘BEP 的末尾。
IOGBASE-R和10G BASE-W以太网接口可以使用经过64B/66B编码 的介质传送H-TDM覆盖同步时隙方案。当在10GBASE-R以太网接口上传 送H-TDM覆盖同步时隙方案时，H-TDM帧的起始可如上所述使用以太网 控制符号来描绘。然而，为了最小化由于与64B/66B同步字段对准而造成 的抖动，指针可以指向SONET/SDH传输开销312的起始，并可以跟随在 以太网控制符号之后。指针和SONET/SDH传输开销312的起始之间的时 隙可用于传送BEP数据。在10G BASE-R以太网接口上传送的TDM时隙、 HPF时隙和BEP时隙可以如上所述映射到SONET/SDH接口，其中在8个 八位字节的时钟之间添加64B/66B同步字段。特别地，TDM时隙、HPF时 隙和BEP时隙可分别使用8B、 7B和9B编码方案来将数据映射到 SONET/SDH接口 。当传送H-TDM时隙时，每个同步字段可以被设置为"Ol" 来指示数据内容。
虽然H-SYNC操作模式、H-TDM操作模式和H-JUMBO操作模式对于 在任意网络上传送分组数据和TDM数据是有用的，但这些操作模式对于在 骨干网上传送数据尤其有用。随着向客户提供的语音、视频和数据服务的 数量增长，骨干网需要有效且精确地传送基于分组的数据和基于TDM的数 据以支持这些服务。H-TDM操作模式不仅可以能够实现高优先级TDM数 据和HPF数据及低优先级BEP数据的传送，而且便于主骨干网技术、以太 网和SONET/SDH之间简单有效地映射。此外，H-SYNC操作模式和 H-JUMBO操作模式能够集成并向后兼容现有以太网和SONET/SDH骨干网 设备。
图10例示了用于使用H-SYNC操作模式、H-TDM操作模式和 H-JUMBO操作模式中至少之一来在骨干网上传送数据的多传输交换机 1000的示例方框图。多传输交换机1000包括多个以太网线路卡1002、多 个SONET/SDH线路卡1004以及交换结构1006。以太网线路卡1002和SONET/SDH线路卡1004代表节点上的端口 ，因此可以与其它多传输交换 机1000上的类似以太网线路卡1002或SONET/SDH线路卡1004进行通信。 交换结构1006可以在两个以太网线路卡1002之间、两个SONET/SDH线 路卡1004之间、或一个以太网线路卡1002和一个SONET/SDH线路卡1004 之间交换数据。这样，多传输交换机1000可以将数据从任意线路卡1002、 1004路由到任意其它线路卡1002、 1004。图11-20示出支持H-SYNC操作 模式、H-TDM操作模式和H-JUMBO操作模式的多传输交换机1000的各 种实现，并在下面对其进行描述。
图1例示了与传统系统(legacy system)兼容的多传输交换机1100的 实现。多传输交换机1100可用于将现有网络移植到高性能SONET/SDH或 基于以太网的网络。多传输交换机1100包括SONET/SDH交换机1102、虚 支路(VT)交换机1104、列交换机1106以及以太网交换机1108，其可以 统称为交换结构。在一个实施例中，SONET/SDH交换机1102可以是现有 的STS-1交换结构，并且可以交换TDM业务和HPF业务。VT交换机1104 可以是传统VT交换机1104，并且可以交换VT结构。本领域的技术人员将 知道的是，VT结构用于组织并传输低速率子STS-1同步信号。列交换机1106 可以交换小粒度HPF业务。以太网交换机1108可以是适于交换BEP数据 的任意以太网交换机。SONET/SDH交换机1102和以太网交换机1108在其 周有模式中支持TDM数据交换和分组交换两者。虽然仅例示了一个 SONET/SDH交换机1102、 一个列交换机1106和一个以太网交换机1108, 但多传输交换机1100可以包含多个SONET/SDH交换机1102、多个列交换 机1106和多个以太网交换机1108。
多传输交换机1100还可以包括TDM线路卡U10和以太网线路卡 1112。 TDM线路卡1110可以在任意适当的电信总线，比如低压差分信号 (LVDS)总线，上与SONET/SDH交换机1102交换TDM数据。以太网线 路卡1112可以通过使用任意适当的帧格式对数据进行封装来与 SONET/SDH交换机1102交换数据。例如，可以使用通用成帧规程(GFP) 或SDH链路接入规程(LAPS)来封装以太网数据。
多传输交换机1100还可以包括多个H-TDM线路卡1114、 1116、 1118。 H-TDM线路卡1114、 1116、 1118可以支持传统以太网通信和SONET/SDH
23通信，以及这里所述的操作模式。特别地，H-TDM线路卡1114可以使用 任意适当协议在经过64B/66B编码的介质上与其它线路卡交换数据，比如 10G BASE-R以太网、10G BASE-W以太网、SONET STS-192c或SDH VC-4-64c。本领域的技术人员将知道的是，10G BASE-W以太网使用广域 网接口子层(WIS)来将以太网数据封装为与SONETSTS-192c传输格式或 SDH VC-4-64c容器兼容的格式。H-TDM线路卡1116可以通过在H-TDM 线路卡1116的入口处添加标签，统计地多路复用最多约10个1吉比特(1G) 8B/10B以太网接口。类似地，H-TDM线路卡1118可以通过在H-TDM线 路卡1U8的入口处添加标签，统计地多路复用最多约4个STS-48c或 VC-4-16c接口。 H-TDM线路卡1114、 1116、禾卩1118可以使用H-TDM同 步时隙方案将TDM业务、HPF业务和BEP业务传送到SONET/SDH交换 机1102。 H-TDM线路卡1114、 1116、 1118可以使用任意适当的电信总线， 比如LVDS总线，与SONET/SDH交换机1102耦合。H-TDM线路卡1114、 1116、 1118可以使用任意可用通信总线，比如使用8B/10B信令的10吉比 特连接单元接口 (XAUI)，与以太网交换机1108耦合。
图12例示了可以是H-TDM线路卡1114、 1U6、或1118中之一的H-TDM 线路卡1200的示例功能方框图。H-TDM线路卡1200可以支持传统通信和 这里所述的操作模式两者。该线路卡1200包括接收路径，由H-TDM线路 卡1200上半部上的从左到右的箭头指示；以及发送路径，由H-TDM线路 卡1200下半部上的从右到左的箭头指示。特别地，接收路径从通信接口 (未 示出)接收数据，并将数据发送到SONET/SDH交换机和以太网交换机1106 (图11中所示)。类似地，发送路径从SONET/SDH交换机和以太网交换 机接收数据，并将数据发送到通信接口。
接收路径上的数据通过物理层电路(PLS) 1202在通信接口上接收。 如图11中的线路卡1116和1118中所示，PLS 1202可以在多个不同的通信 接口上接收数据。线路卡1200可以可选地包括适配器1204，该适配器1204 支持如上所述的对多个接口的统计地多路复用。如图12中所示及以下描述， 来自PLS 1202或适配器1204的数据可以根据数据类型和/或格式沿着多条 路径中之一来进行处理。
如接收路径的顶部所示，数据可以是在以太网上或SONET/SDH接口上依照IOG以太网或同步10G以太网，比如通过H-SYNC操作模式，传送 的以太网分组。当在以太网接口上接收到以太网分组时，该以太网分组可 以被发送到64B/66B-9B转换器1208。当在SONET/SDH接口上接收到以太 网分组时，可以依照WIS将以太网分组封装到SONET/SDH帧中。这样， 经过SONET/SDH封装的以太网分组可以被发送到SONET/SDH解扰器 1210和开销处理器1214，以提取该以太网分组，然后将其发送到 64B/66B-9B转换器1208。然后64B/66B-9B转换器1208将以太网分组数据 发送到数据类型解复用器1220，如下进一步描述。
接收路径上接收的数据还可以包括标准SONET/SDH帧或在 SONET/SDH接口上传送的H-TDM覆盖同步时隙方案。 一旦接收到 SONET/SDH帧，该帧就被发送到SONET/SDH解扰器1210和开销处理器 1214，以从该SONET/SDH帧中提取TDM数据。开销处理器1214可以将 TDM数据发送到H-TDM解帧器1218。类似地，在SONET/SDH接口上传 送的H-TDM帧也可以被发送到SONET/SDH解扰器1210、开销处理器1214 以及H-TDM解帧器1218。
H-TDM覆盖同步时隙方案还可以在以太网接口上、在统计地多路复用
在一起的多个以太网接口上、或者在多个以太网超大帧内的封装状态下接 收。一旦在以太网接口或多个以太网接口上接收到H-TDM覆盖同步时隙方 案，H-TDM覆盖同步时隙方案就可以被发送到H-TDM解帧器1218。 一旦 在多个以太网超大帧中接收到H-TDM覆盖同步时隙方案，以太网超大帧就 可以被发送到超大帧解帧器1216，该超大帧解帧器用于提取H-TDM覆盖 同步时隙方案。然后，超大帧解帧器1216可以将所提取的H-TDM覆盖同 步时隙方案发送到H-TDM解帧器1218。 H-TDM解帧器1218可以将解帧 出的时隙发送到数据类型解复用器1220。
数据类型解复用器1220可以使用线路卡时隙映射(LT-Map) 1222来 分离TDM数据、HPF数据和分组数据，并将TDM数据、HPF数据和分组 数据分别放置于TDM输出、HPF输出和分组输出。数据类型解复用器1220 还可以将从64B/66B-9B转换器1208接收的分组数据输出到分组输出。如 分组输出上所示，分组数据可以包括BEP数据以及高优先级包(HPP)数 据和电路仿真分组(CEP)数据。本领域的技术人员将知道的是，可以在
25CEP中承载电话语音数据。每个不同类型的分组数据可以使用可选的标签 八位字节来进行区分。QoS解复用器1224可以分离出HPP并将该HPP发 送到用于将HPP转换为HPF的转换器1232。类似地，QoS解复用器1224 可以可选地分离出CEP并将该CEP发送到用于将CEP转换为TDM数据的 转换器1230，然后TDM数据被发送到多路复用器1238。QoS解复用器1224 可以将经过9B编码的BEP数据发送到9B-8B/10B转换器1226，该 9B-8B/10B转换器1226用于将经过9B编码的BEP数据转换为经过8B/10B 编码的BEP数据。然后经过8B/10B编码的BEP数据可以被发送到复制器 1228并在XAUI上从线路卡1200输出到图11中所示的以太网交换机1108。
数据类型解复用器1220可以将HPF数据发送到缓冲器/疏导器1234。 缓冲器/疏导器1234还可以接收经过转换器1232转换后的HPF数据。缓冲 器/疏导器1234可以执行如下所述的缓冲和数据速率适配功能。从缓冲器/ 疏导器1234输出的数据可以发送到多路复用器1238。数据类型解复用器 1220可以将TDM数据输出到可选的缓冲器1236，然后输出到多路复用器 1238。多路复用器1238可以多路复用TDM数据和HPF数据，并将多路复 用后的数据发送到成帧器1240。成帧器1240可以将来自线路卡1200的 TDM数据和HPF数据发送到图11中所示的SONET/SDH交换机1102。
发送路径可以类似地执行接收路径的上述所有操作，但沿相反的方向。 虽然线路卡1200被示出为支持所有不同的操作模式，但是可以想到的是， 在线路卡1200上支持的操作模式可以少于上述所有操作模式。例如，在10G 以太网接口上可以只支持H-TDM操作模式。在这种情况下，在数据类型解 复用器1220之前，在接收路径上只需实现H-TDM解帧器1218。
图13例示了缓冲器/疏导器1234的示例实现。HPF业务的数据速率适 配以与传统以太网数据类似的方式完成，即通过将八位字节添加到IPG和 从IPG移除八位字节来完成。H-TDM链路和普通以太网链路的区别在于每 个HPF流在具有固定带宽的时隙内传输和交换。因此，HPF业务的速率适 配可以基于每个HPF流来完成。
基于IPG大小控制(manipulation)的速率适配的基本原理是，当初始 创建分组流时，该分组流在IPG中必须包含足够的空间，以便于由于最坏 频率变化而造成的IPG的收縮，而不影响分组本身。IPG的大小可以根据分组的大小以及所需的频率容差量确定。IPG的大小还取决于分组的大小， 因为数据速率适配的调整机会只发生在分组之间。否则，在执行数据速率 适配时可以发生数据丢失。在一个实施例中，IPG的大小可以从约2个IPG 八位字节改变为约12个IPG八位字节。
在将HPP转换为HPF时有多种方法用于选择IPG的大小。 一种方法是 确定IPG的大小。通过使用静态确定，IPG的大小可以使用系统所支持的 最大分组大小确定。这一方法可以简单快捷地确定IPG，但也会导致带宽浪 费。另一种方法是动态地确定IPG的大小。IPG大小的确定可以通过生成 与它之前的分组的大小成比例的IPG来动态地执行。
如图13中所示，缓冲器/疏导器1234可以从数据类型解复用器1220 或从转换器1232接收HPF数据。然后，可以使用多路复用器1302多路复 用HPF数据并将HPF数据发送到分组末尾检测器和额外IPG移除器1304。 一旦已经根据具有正确IPG的HPP生成HPF， IPG只需被调整为与它的传 送所在网络的本地频率匹配。可以使用每流HPF缓冲器1306来调整IPG。
从解复用器1220接收的HPF业务和由转换器1232生成的HPF业务都 可以由分组末尾检测器和额外IPG移除器1304剥离额外IPG。可以通过检 测HPF分组末尾和移除除一个IPG八位字节外的所有八位字节来剥离IPG。 可以在HPF分组之间保留一个IPG八位字节，以标识HPF分组的边界。
当在线路卡的入口处接收HPF分组时，可以将HPF分组写入与在将 HPP转换为HPF时所用的缓冲器相同的缓冲器1306。在该过程期间，可以 移除再用空闲的HPF时隙的BEP业务，并且只有一个空闲的IPG八位字节 可以被写入HPF分组和HPP分组之间。速率适配可以在从缓冲器1306读 取数据时执行。对于已经是HPF格式的业务，当缓冲器填充过低时，可以 由分组末尾检测器1308在HPF分组之间插入附加的空闲八位字节。对于从 HPP转换为HPF的业务，具有如上所述确定的大小的IPG可由分组末尾检 测器1308插入。
如上所述，HPF的速率适配可以在图12中所示的线路卡1200上执行。 然后，在指定的STS同步有效载荷包络中将HPF流发送到图11中所示的 SONET/SDH交换机1102。从那里，如上所述，小粒度HPF流可以进一步 被发送到列交换机1106。由于这些HPF流己经被频率适配，所以列交换机
27不需要进一步进行速率适配。因此，列交换机1106的实现可以更简单，因 为列交换机1106可以同步交换它所接收的所有HPF业务。在SDH/SONET 环境中使用IPG操作进行HPF业务数据速率适配的最后结果是，当 SDH/SONET有效载荷在特定高阶指针调整过程期间增加1个字节时，高阶 指针调整可被IPG八位字节的对应移除或插入消减。
为了保证HPF流的QoS，可以使用图13中所示的缓冲器1306来实施 每流排队(per-flow queuing)。该每流排队可以在已识别为HPP的以太网分 组节点的入口处实施。为了提供实际实施的基础，可以最小化存储器访问 要求。为了完成这一目标，从HPP到HPF的转换应当在将转换后的HPP 分组放入缓冲器1306中之前进行，因为HPF数据是基于经过7B编码后的 时隙来传送的。如果HPP以跨越经过7B编码的结构的边界的方式存储， 那么需要多次访问存储器，并且存储器访问要求将增加。
如图13中所示，缓冲器1306可以包括缓冲器组，并可使用多个存储 器管理方法中的一种。第一存储器管理方法是固定分配指定缓冲器。特别 地，每个HPF流可以被分配至少一个指定缓冲器以完成每流排队。这一存 储器管理方法的主要问题是，因为没有缓冲器再用，所以每个缓冲器必须 足够大，以支持每流排队所需的统计多路复用需求量。此外，虽然当所有 HPF都已装载且是活动的时，没有浪费存储器，但当不是所有HPF都已装 载且是活动的时，可能浪费存储器。
在另一个存储器管理方法中，缓冲器1306中的缓冲器可被静态再用。 在这一方法中，与未装载的HPF对应的缓冲器可以在已装载的HPF中静态 分发。各个缓冲器可以使用缓冲器链接表(未示出)链接在一起，使用静 态分发的缓冲器形成更大的缓冲器。当装载新HPF时，需要及时打破缓冲 器链，而不影响现有HPF流的服务状态并且使正在服务的新HPF无额外延 迟。如果所需缓冲器正由低数据率HPF使用，则这一存储器管理方法是一 个问题。缓冲器链还可以重建，而不影响现有HPF流的服务状态。
在又一存储器管理方法中，可以动态地再用缓冲器1306中的缓冲器。 在这一方法中，与未装载的HPF对应的缓冲器可以在已装载的HPF中动态 地分发。此外，各个缓冲器可以使用缓冲器链接表链接在一起，使用动态 分发的缓冲器形成更大的缓冲器。属于未装载的HPF的缓冲器可以汇聚在一起作为共享资源。当一个HPF需要额外存储器时，可以从这一共享资源 分配至少一个额外缓冲器。当HPF不再需要额外缓冲器时，可将其释放回 该缓冲器池。如果使用共享缓冲器时HPF空闲，则共享缓冲器的及时释放 将是一个问题。
在最后一个存储器管理方法中，可以动态地分配缓冲器1306中的缓冲 器。在这一方法中，可以在已装载的HPF中动态地分发缓冲器1306中的所 有缓冲器。各个缓冲器可以使用缓冲器链接表链接在一起，以形成更大的 缓冲器。可以使用至少三个方法中之一来保证HPFQoS。用于保证QoS的 第一方法是使用滑动窗方法为每个HPF分配最小数量的缓冲器。也就是说， 每次HPF释放缓冲器时，如果该HPF低于其最小数量的缓冲器，就被分配 另一个缓冲器。用于保证QoS的第二方法是为每个HPF分配最大数量的缓 冲器。这些最大缓冲器的数目之和应当不超过可用缓冲器数。用于保证QoS 的第三方法是实施用于保证QoS的第一和第二方法的组合。当HPF需要额 外存储器时，可从未分配的缓冲器池中分配至少一个额外缓冲器。当HPF 不再需要这些额外缓冲器时，将其释放回缓冲器池。第三个方法的优势在 于缓冲器链不需关闭。可以通过将新的物理缓冲器连续链接在一起，创建 虚拟缓冲器。
图14例示了与上述多传输交换机1100类似的多传输交换机1400的另 一个实施例。多传输交换机1400包括双模交换结构，该双模交换结构包括 SONET/SDH交换机1418和以太网交换机1420。多传输交换机1400还包 括多个用于保持伪SONET/SDH体系结构的背板互连。多传输交换机1400 支持上述TDM线路卡1110和以太网线路卡1112以及与H-TDM线路卡 1114、1116和1118类似的H-TDM线路卡1410、1412和1416。然而，H-TDM 线路卡1410、 1412和1416与H-TDM线路卡1114、 1116和1118的区别在 于H-TDM线路卡1114、 1116和1118未使用SONET/SDH交换机1418来 与交换结构交换TDM数据、HPF数据和BEP数据。
多传输交换机1400还包括数据类型解复用器1402和数据类型多路复 用器1406。数据类型解复用器1402使用入口结构时隙映射(FT-Map) 1404 来使BEP数据与HPF数据和TDM数据分离。HPF数据和TDM数据可以 发送到SONET/SDH交换机1418，而BEP数据发送到以太网交换机1108。
29如果以太网交换1420以与SONET/SDH交换机1418不同的基本频率运行， 则BEP数据可以在发送到以太网交换机1420前进行时钟域适配(clock domain adaptation)。在由SONET/SDH交换机1418和以太网交换机1420 交换后，HPF数据、TDM数据和BEP数据被发送到数据类型多路复用器 1404，数据类型多路复用器1404使用出口 FT-Map 1408将TDM数据和HPF 数据与BEP数据多路复用。数据类型多路复用器1406可以对BEP数据进 行时钟域适配。然后，数据类型多路复用器1406可以将多路复用后的TDM 数据、HPF数据和BEP数据发送到H-TDM线路卡1410、 1412或1416中 之一。
图15例示可以是H-TDM线路卡1114、 1116或1118中之一的H-TDM 线路卡1500的示例功能方框图。H-TDM线路卡1500的结构和操作类似于 上述H-TDM线路卡1200。然而，在接收路径的输出和发送路径的输入上， H-TDM线路卡1500可以与H-TDM线路卡1200不同。特别地，不是输出 与BEP数据分离的TDM数据和HPF数据，而是在普通接收路径上一起输 出HPF数据、TDM数据和BEP数据。在这一实施例中，数据类型多路复 用器1502可以使用入口背板时隙映射(BT-Map) 15(M来将TDM数据、 HPF数据和BEP数据多路复用在一起。然后可以将多路复用后的数据发送 到数据路径/类型复制器和成帧器1506并传送到图14中所示的数据类型解 复用器1402。数据类型多路复用器1502还可以执行时钟域适配，以将以太 网线路接口数据速率适配为用于将线路卡1500连接到数据类型解复用器 1402的电信总线的数据速率。在利用图12中所示的线路卡时，发送路径可 以类似地执行接收路径的上述所有操作，但是沿相反的方向。
图16例示了支持H-TDM覆盖同步时隙方案交换的示例多传输交换机 1600。多传输交换机1600类似于上述多传输交换机1400，除了不支持传统 的以太网线路卡或SONET/SDH线路卡。此夕卜，可以使用8B/10B编码，在 XAUI接口上将TDM数据、HPF数据和BEP数据发送到交换结构。多传输 交换机1600位于与上述类似的双模交换结构的中央。双模交换结构通过 SONET/SDH交换机1628支持TDM交换和HPF交换，以及通过以太网交 换机1626支持BEP交换。
多传输交换机1600具有交换结构，该交换结构包括数据路径多路复用器1602、数据类型解复用器1604、数据路径解复用器1608以及数据类型 多路复用器1610。数据路径多路复用器1602多路复用来自多个H-TDM线 路卡1618、 1620、 1622和1624的经过8B/10B编码的TDM数据、HPF数 据和BEP数据。然后，将多路复用后的数据发送到数据类型解复用器1604， 数据类型解复用器1604使用入口 FT-Map 1606将经过8B/10B编码的TDM 数据和HPF数据与BEP数据分离。然后，将BEP数据发送到标准以太网 交换机1626，而将TDM数据和HPF数据发送到时钟适配器和列疏导器 1614。时钟适配器和列疏导器1614可以将TDM数据和HPF数据从8B/10B 编码方案转换为8B编码方案。此外，时钟适配器和列疏导器1614可与列 交换机1630和SONET/SDH交换机1628结合工作来交换HPF业务和基于 VT的TDM业务。
所述多传输交换机还包括时钟适配器1616，用于将从SONET/SDH交 换机1628接收的经过8B编码的TDM数据和HPF数据转换为经过8B/10B 编码的TDM数据和HPF数据。经过8B/10B编码的TDM数据和HPF数据 可与从以太网交换机接收的BEP数据一起发送到数据类型多路复用器 1610。数据类型多路复用器1610使用出口FT-Map 1612来依据H-TDM覆 盖同步时隙方案将TDM数据、HPF数据和BEP数据多路复用在一起。然 后，将多路复用后的TDM数据、HPF数据和BEP数据发送到数据路径解 复用器1608，然后在数据路径解复用器，将其分发到H-TDM线路卡1618、 1620、 1622和1624。
图17例示了在H-TDM覆盖同步时隙方案上交换的示例多传输交换机 1700。多传输交换机1700类似于上述多传输交换机1600，除了多传输交换 1700使用全列交换机1702交换TDM数据和HPF数据之外。该全列交换机 防止阻塞HPF流并消除疏导复杂度。SONET/SDH开销处理功能可以在与 多传输交换机1700耦合的SONET/SDH线路卡上执行，因此最小化为了支 持传统TDM业务而不得不在多传输交换机1700中实施的传统功能的数量。 以下是H-TDM线路卡1618、 1620、 1622和1624的示例实现。
图18例示了可以是上述H-TDM线路卡1618和1620的H-TDM线路 卡1800的示例功能方框图。H-TDM线路卡1800的结构类似于上述H-TDM 线路卡，但是它可以在SONET/SDH接口上接收数据。H-TDM线路卡1800与上述H-TDM线路卡的不同之处在于使用8B/10B编码方案对HPF数据和 TDM数据进行编码。特别地，使用接收路径上的转换器1802将经过8B编 码的TDM数据和经过7B编码的HPF数据转换为8B/10B( IOB)编码方案。 此外，H-TDM线路卡1800包括提取器1804，该提取器用于提取依照 GFP/LAPS封装在SONET/SDH帧中并在SONET/SDH接口上传输的分组数 据。该分组数据可以包括低优先级BEP分组数据和高优先级分组数据。 H-TDM线路卡1800可选地包括QoS解复用器1806，用于将低优先级BEP 数据与高优先级分组数据分离。然后，可以使用转换器1810将高优先级分 组数据转换为TDM数据或HPF数据。可以类似地对发送路径迸行修改。
图19例示了可以是上述H-TDM线路卡1622的H-TDM线路卡1900 的示例功能方框图。H-TDM线路卡1900的结构类似于上述H-TDM线路卡 1618和1620，但是它可以在10G以太网接口上接收数据。H-TDM线路卡 1622与上述H-TDM线路卡的不同之处在于提取器被转换器1902替代。转 换器1902将经过64B/66B编码后的以太网数据转换为经过8B/10B编码后 的以太网数据。在发送路径上也存在类似的转换器。
图20例示了可以是上述H-TDM线路卡1624的H-TDM线路卡2000 的示例功能方框图。H-TDM线路卡2000的结构类似于上述H-TDM线路卡 1618和1620，但是它可以在多个以太网接口上接收数据。H-TDM线路卡 2000与这些H-TDM线路卡的不同之处在于，在传送到多传输交换机的交 换结构之前，所述多个以太网接口都将数据输送到数据路径多路复用器 2002。类似地，H-TDM线路卡2000包括数据路径解复用器2004，用于分
离从多传输交换机的交换结构接收的数据并在多个以太网接口上传送所述 数据。
图21例示了可以在SONET/SDH接口和以太网接口上传输TDM数据 和分组数据的示例统一网络2100。统一网络2100包括传统交换机2122和 可以是此处的所述多传输交换机的多个多传输交换机2102、 2104、 2106、 2108、 2110、 2112、 2114、 2116、 2118、 2120 (统称为2102-2120)。这样， 多传输交换机2102-2120可以使用上述以太网协议、SONET协议或SDH协 议或H-SYNC操作模式、H-TDM操作模式或H-JUMBO操作模式彼此通信 或与传统交换机2122通信。
32在图21所示的具体实施例中，实线代表以太网链路，而虚线代表 SONET/SDH链路。通信链路用指向两个方向的箭头示出，以代表双向全双 工通信。在一个实施例中，至少一些多传输交换机2102-2120和/或传统交 换机2122可以支持半双工通信。多个链路和多传输交换机2102-2120之间 的接口代表物理通信介质和多传输交换机2102-2120上的线路卡之间的接 口。例如，实线与多传输交换机2102-2120的接口代表用于在以太网链路上 发送和接收数据的以太网线路卡。如图21中所示，利用至少两条链路来描 述多传输交换机2102-2120，因此多传输交换机2102-2120可以包含至少两 个线路卡。在一个实施例中，多传输交换机2102-2120中至少之一可以实施 具有多个端口的单线路卡。多传输交换机2102-2120可以使用图12-20中所 述的线路卡中至少之一和/或传统SONET/SDH线路卡或以太网线路卡中至 少之一。
一些多传输交换机2102-2120可以支持TDM数据、HPF数据和BEP 数据从以太网链路到S0NET/SDH链路的映射，或支持TDM数据、HPF 数据和BEP数据从S0NET/SDH链路到以太网链路的映射。例如多传输交 换机2102可以在以太网链路上接收数据并将该数据映射到SONET，以便 在S0NET/SDH链路上将该数据传输到多传输交换机2118。当穿越统一网 络2100时，数据可以在多个协议和/或操作模式之间多次映射。例如，多传 输交换机2102可以在以太网链路上将数据发送到多传输交换机2104，然后 多传输交换机2104将该数据映射到SONET，以便在SONET/SDH链路上 将该数据传输到多传输交换机2112。然后多传输交换机2112可以将该数据 映射回以太网，以便在另一个以太网链路上传输该数据。
多传输交换机2102-2120还可以支持与传统交换机2122的通信。例如， 传统交换机2122可以是传统以太网交换机，并且多传输交换机2102可以 使用标准以太网协议或H-SYNC操作模式或H-JUMBO操作模式在以太网 链路上与传统交换机2122进行通信。或者，传统交换机2122可以是传统 SONET/SDH交换机，并且多传输交换机2102可以在SONET/SDH链路上 与传统交换机2122进行通信。在这种情况下，多传输交换机2102可以使 用H-TDM操作模式传送TDM数据和HPF数据，或者多传输交换机2102 可以使用标准以太网或使用WIS的H-SYNC操作模式来传送分组数据。虽
33然只示出一个传统交换机2122，但可以想到的是，统一网络2100可以包括 分布在整个统一网络2100上的多个传统交换机2122。
统一网络2100可用作骨干网、接入网、或其它任意网络或网络的一部 分。这样，统一网络2100可以在网络边缘具有一些多传输交换机2102-2120 并且在网络核心内具有一些多传输交换机2102-2120。在网络核心内的多传 输交换机2102-2120可以与其它多传输交换机2102-2120或其它传统交换机 2122进行通信，以便于网络上的数据传输。
多传输交换机2102-2120可以与需要发送和接收数据的各种设备进行 通信，诸如服务提供商和服务用户。例如，多个多传输交换机2108、 2110、 2112、 2114、 2116、 2118、 2120 (统称为2108-2120)也可以在网络边缘上， 并且多传输交换机的多传输交换2104、 2106、 2112可以在核心处。多传输 交换机2102可以在以太网链路和/或SONET/SDH链路上从至少一个数据源 接收TDM数据、HPF数据和BEP数据，其中该至少一个数据源可以是服 务提供商或任意其它数据源。多传输交换机2108-2120可以将数据发送到数 据用户，该数据用户可以是服务用户。
H-TDM操作模式和H-SYNC操作模式能够实现同步通信。此外， H-SYNC操作模式能够实现频率同步通信，而H-TDM操作模式能够实现频 率同步和相位对准通信。特别地，通过上述内部同步信号描述的在两个或 多个多传输交换机2102-2120上的同步窗可以具有相同时间段，并因此可以 是频率同步的。内部同步信号可以在两个或多个多传输交换机2102-2120 上同时发生，从而使得两个或多个多传输交换机2102-2120上的同步窗在相
同的绝对时间期间出现，这被称为相位对准。在一个实施例中，当实施 H-TDM操作模式时，多传输交换机2102-2120可以被频率同步和相位对准。 H-TDM操作模式可以通过计算和调整多传输交换机2102-2120之间的 通信延迟来对多传输交换机2102-2120进行频率同步和相位对准。如图21 中所示，在一些多传输交换机2102-2120之间有中间节点。例如，多传输交 换机2104是多传输交换机2102和多传输交换机2110之间的中间节点。另 一方面，多传输交换机2102和多传输交换机2108之间没有中间节点。此 外， 一些中间节点可以是传统交换机，比如传统以太网交换机2122;而一 些中间节点可以是多传输交换机，比如多传输交换机2104。这样，由于沿
34着多传输交换机2102-2110之间的通信路径的中间节点的数量和类型是变 化的，因此沿着每条通信路径具有不同延迟。
在一些实例中，需要在多传输交换机2102和两个或多个多传输交换机 2108-2118之间使用H-TDM操作模式进行同步通信。特别地，H-TDM操作 模式允许多传输交换机2108-2118建立至少一条同步通信路径。例如，多传 输交换机2102可以配置为从多媒体分发器接收多媒体内容，该多媒体内容 可在多个通信路径上多播到两个或多个多传输交换机2108-2118。然后多传 输交换机2108-2118可以将该多媒体内容分发到多个用户。通过考虑多条通 信路径上的不同延迟，多传输交换机2102可以弥补每条通信路径上的延迟， 以便多媒体内容同时到达两个或多个多传输交换机2108-2118的每个。当同 步若干多媒体内容用户之间的多媒体内容重放时或在多个远程端之间进行 电话会议时，这是期望的。
虽然上述实例旨在多媒体内容的分发和重放，但是本领域的技术人员 将知道的是，不同位置处的对数据的延迟分发和同步接收可用于任意数据 类型。此外，虽然上述实例旨在将数据从一个数据源分发到多个位置，但 是本领域的技术人员将知道的是，多个数据源可以使其数据在单个位置同 步接收。例如，当在远程录音棚进行录音时，乐队中每个音乐家可以位于 远程位置。在这一实例中，可以将每个音乐家演奏的音乐同步在一起，以 在远程录音棚中进行录音。通过统一网络2100中的同步通信，可以实现已 经想到的以及未想到的许多其它应用。
图22例示了用于传送TDM数据、HPF数据和BEP数据的示例网络体 系结构2200。网络体系结构2200包括多个服务提供商或数据生产者2202、 2204、 2206 (统称为2202-2206)、作为骨干网络的至少一个多传输交换机 2208、作为接入网的至少一个多传输多路复用器2210以及多个服务用户或 数据消费者2214。数据生产者2202-2206可以是HPF数据生产者2202、TDM 数据生产者2204和/或BEP数据生产者2206。本领域的技术人员将知道的 是，数据生产者2202-2206中的每个也可以接收数据，诸如来自消费者设备 的数据或服务请求或反馈信息。HPF数据生产者2202可以包括音频/视频 (A/V)服务器、广播多媒体分发器、交互式多媒体分发器、多媒体分发网 络、实时服务提供商以及公用事业/灾难管理器。TDM数据生产者2204可以包括公共交换电话网络(PSTN)、与PSTN耦合的中央局或蜂窝电话网络。 BEP数据生产者2206可以包括广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网 (MAN)、内部因特网、因特网、因特网服务提供商、无线接入点或web 服务器。
虽然以上描述了一些数据生产者2202-2206的实例，但这些只是示例列 表，并未概括所有数据生产者2202-2206。此外，虽然利用上述每个数据生 产者产生的数据类型来对上述每个数据生产者进行分类，但可以想到的是， 一些数据生产者可以归类为两种或多种数据类型。例如，在当多媒体展示 不是意在立即重放而是下载到消费者设备(诸如机顶盒)以待以后重放时 的情形下，交互式多媒体分发器可以将多媒体数据作为BEP数据传输。当 多媒体数据意在被实时观看时，同一交互式多媒体分发器还可以传输HPF 数据。
包括至少一个多传输交换机2208的网络体系结构2200的骨干网可以 通过至少一个以太网链路或SONET/SDH链路与数据生产者2202-2206的每 个耦合。类似于图21中的统一网络2100，实线代表以太网链路，而虚线代 表SONET/SDH链路。例如，多传输交换机2208可以通过以太网链路耦合 到A/V服务器，以及通过SONET/SDH链路耦合到中央局或PSTN。多传 输交换机2208可以在无需多媒体网关的情况下与基于TDM的网络耦合， 这是因为多传输交换机2208能够按照其固有模式在SONET/SDH接口和以 太网接口上传送TDM数据。这样，在由多传输交换机2208进行传送之前， 不需要对TDM数据进行缓冲、封装或其它修改。多传输交换机2208可以 是上述多传输交换机中之一。此外，多传输交换机2208可以包括如上述统 一网络所配置的多个多传输交换机。这样，多传输交换机2208可以在骨干 网络上将TDM数据、HPF数据和BEP数据传送到多传输多路复用器2210 或直接传送到数据消费者2214。
如上所述，多传输多路复用器2210可以作为网络体系结构2200中的 接入网。这样，多传输多路复用器2210可以向数据消费者2214提供"最 后一英里"通信。例如，多传输多路复用器2210可以通过以太网链路或使 用诸如在无线网络2212、双绞线、同轴电缆、无源光网络、或光纤到户上 进行通信的其它传统"最后一英里"技术，与数据消费者2214进行通信。在一个实施例中，多传输多路复用器2210可以是接入提供商的一部分或与 接入提供商结合使用。
数据消费者2214可以是任意住宅、商务、或移动设备消费者或服务用 户。本领域的技术人员将知道的是，数据消费者2214也可以产生可发送到 其它数据消费者2214和/或数据生产者2202-2206的数据，比如文档、电子 数据表、图片、电影以及其它数据。数据消费者可以包括WAN接口 2216， 其用于与多个消费者网络和设备进行通信。特别地，消费者网络和设备可 以包括专用无线网络2218、专用有线网络2220以及诸如笔记本、蜂窝电话 和电视的多个消费者设备2222。此外，WAN接口 2216能够实现与消费者 位置处的本地实现的服务进行通信，比如安全服务2224、使用管理2226以 及紧急服务2228。
上述系统可以在具有足够处理能力、存储器资源和网络吞吐量来处理 放置于其上的必需的工作量的任意通用计算机上实现。图23例示了适于实 施至少一个此处所述的实施例的典型通用计算机系统。该计算机系统2380 包括处理器2382 (可被称为中央处理单元或CPU)，其与包括辅助存储器 2384、只读存储器(ROM) 2386、随机访问存储器(RAM) 2388的存储器 设备，输入输出(I/O) 2390设备以及网络连接设备2392进行通信。该处 理器可以是至少一个CPU芯片。
辅助存储器2384典型地包括至少一个盘片驱动器或磁带驱动器，并可 用于对数据进行非易失性存储，以及当RAM 2388的大小不足以存储所有 工作数据时用作溢出数据储存设备。辅助存储器2384可用于存储在被选择 执行时加载到RAM 2388中的程序。ROM 2386可用于存储在程序执行期间 所读取的指令和可能的数据。ROM2386可以是非易失性存储设备，其通常 具有与辅助存储器的较大存储能力相比为较小的存储能力。RAM 2388可用 于存储易失性数据并可能用于存储指令。访问ROM 2386和RAM 2388通 常要比访问辅助存储器2384快。
I/O 2390设备可以包括打印机、视频监控器、液晶显示器(LCD)、触 摸屏显示器、键盘、键区、开关、拨号盘、鼠标、跟踪球、语音识别器、 读卡器、纸带读取器或其它公知的输入设备。网络连接设备2392的形式可 以是调制解调器、调制解调器组、以太网卡、通用串行总线(USB)接口卡、串口 、令牌环卡、光纤分布式数据接口 (FDDI)卡、无线局域网(WLAN) 卡、诸如码分多址(CDMA)和/或全球移动通信系统(GSM)无线收发机 卡的无线收发机卡以及其它公知网络设备。这些网络连接设备2392使得处 理器23S2能够与因特网或至少一个内部因特网进行通信。利用该网络连接， 可以想到的是，在执行上述方法步骤过程中，处理器2382可以从网络接收 信息或可以将信息输出到网络。该信息通常被表示为使用处理器2382执行 的指令序列，其可以以例如载波中包含的计算机数据信号的形式从网络接 收以及输出到网络。
该信息可以包括使用处理器2382执行的数据或指令，其可以例如以计 算机数据基带信号或载波中包含的信号的形式从网络接收以及输出到网 络。由网络连接设备2392生成的基带信号或载波中包含的信号可以在电导 体中或在电导体表面上、在同轴电缆中、在波导中、在光学介质(例如光 纤)中或在空气或自由空间中传播。在期望处理还是生成信息或者发送信 息还是接收信息时，基带信号或载波中嵌入的信号中所包含的信息可根据 不同顺序进行排序。可以根据本领域的技术人员已知的几个方法生成基带 信号或载波中嵌入的信号或当前使用或此后开发(develop)的其它类型信 号(此处称为传输介质)。
处理器2382执行从硬盘、软盘、光盘(这些各种基于磁盘的系统都可 以看作辅助存储器2383)、 ROM 2386、 RAM 2388或网络连接设备2392得 到的指令、代码、计算机程序和脚本。
虽然本发明提供了几个实施例，但是应当理解的是，所公开的系统和 方法可在不背离本公开的精神和范围的情况下以许多其它具体形式体现。 本实例被认为是例示性的而非限制性的，且本发明并不意在被限制于此处 所述的细节。例如，各种元件或组件可以组合或集成在另一个系统中，或 者可以略去或不实现特定功能。此外，本领域的技术人员将知道的是，此 处所用术语"八位字节"与术语"字节"同义，并且此处所述的八位字节 不必包含8个比特。
此外，在各个实施例中被描述和例示为分散或分离的技术、系统、子 系统和方法可以在不背离本公开的范围的情况下与其它系统、模块、技术、 或方法组合或集成。被示出或讨论为耦合或直接耦合或彼此通信的其它项可以是通过一些接口、设备、或中间部件以电气的、机械的或其他方式间 接耦合或通信。本领域的技术人员可确定的是，可以在不背离此处所公开 的精神和范围的情况下实现其它变更、替换、以及改变的实例。
权利要求
1、一种骨干网络，包括第一交换机，包括第一端口以及第二端口，所述第一端口用于经由以太网接口传送数据流，所述第二端口用于经由SONET/SDH接口传送所述数据流；以及第二交换机，包括用于经由所述以太网接口从所述第一交换机接收所述数据流的第三端口，其中所述第一交换机与所述第二交换机同步。
2、 如权利要求l所述的网络，其中所述第一交换机和所述第二交换机 相位对准。
3、 如权利要求l所述的网络，还包括第三交换机，所述第三交换机包 括用于经由所述S0NET/SDH接口从所述第一交换机接收所述数据流的第 四端口，其中所述第一交换机与所述第三交换机同步。
4、 如权利要求3所述的网络，其中所述第一交换机和所述第三交换机 相位对准。
5、 如权利要求4所述的网络，其中所述以太网接口具有第一延迟，所 述SONET/SDH接口具有第二延迟，并且其中所述第一延迟不等于所述第 二延迟。
6、 如权利要求l所述的网络其中所述第二交换机还包括用于经由第二以太网接口传送所述数据流 的第四端口，其中所述网络还包括第三交换机，所述第三交换机包括用于经由所述 第二以太网接口从所述第二交换机接收所述数据流的第五端口，以及 其中所述第三交换机与所述第二交换机同步。2
7、 如权利要求l所述的网络其中所述第二交换机还包括用于经由第二 SONET/SDH接口传送所述数据流的第四端口，其中所述网络还包括第三交换机，所述第三交换机包括用于经由所述第二 SONET/SDH接口从所述第二交换机接收所述数据流的第五端口，以 及其中所述第三交换机与所述第二交换机同步。
8、 如权利要求7所述的网络其中所述第二交换机还包括用于经由第二以太网接口传送所述数据流 的第六端口，其中所述网络还包括第四交换机，所述第四交换机包括用于经由所述 第二以太网接口从所述第二交换机接收所述数据流的第七端口 ，以及 其中所述第四交换机与所述第二交换机同步。
9、 如权利要求8所述的网络，其中所述第三交换机和所述第四交换机 与所述第二交换机相位对准。
10、 一种网络组件包括第一端口，用于在以太网接口上传送第一数据流，所述第一数据流包 括第一以太网分组数据和第一时分复用数据；第二端口，用于在S0NET/SDH接口上传送第二数据流，所述第二数据流包括第二以太网分组数据和第二时分复用数据；交换结构，其与所述第一端口和所述第二端口耦合，用于在所述第一端口和所述第二端口之间传送至少一些所述第一数据流和所述第二数据 流，其中所述以太网分组数据和所述时分复用数据未被封装。
11、 如权利要求10所述的网络组件，其中所述第一时分复用数据与所述第二时分复用数据相同。
12、 如权利要求IO所述的网络组件，其中所述交换结构包括用于交换 所述第一时分复用数据和所述第二时分复用数据的第一交换结构，以及用 于交换所述第一以太网分组数据和所述第二以太网分组数据的第二交换结 构。
13、 如权利要求10所述的网络组件，其中所述第一端口用于在所述以 太网接口上接收所述第一数据流，以及所述第二端口用于在所述 SONET/SDH接口上发送所述第二数据流。
14、 如权利要求10所述的网络组件，其中所述第二端口用于在所述 SONET/SDH接口上接收所述第一数据流，以及所述第一端口用于在所述以 太网接口上发送所述第二数据流。
15、 如权利要求10所述的网络组件，还包括计时器，其中所述计时器 与通过所述以太网接口或所述SONET/SDH接口与所述网络组件通信的设 备中的计时器频率同步且相位对准。
16、 一种网络包括第一线路卡，用于经由以太网接口发送数据流，其中所述数据流包括以太网分组数据和时分复用数据；第二线路卡，用于经由所述以太网接口接收所述数据流； 第三线路卡，用于经由SONET/SDH接口发送所述数据流；以及 第四线路卡，用于经由所述SONET/SDH接口接收所述数据流， 其中所述第一线路卡、所述第二线路卡、所述第三线路卡以及所述第四线路卡同步到绝对时间。
17、 如权利要求16所述的网络，其中所述第二线路卡和所述第四线路 卡相位对准。
18、 如权利要求16所述的网络，还包括第五线路卡，用于经由所述以太网接口从所述第二线路卡接收所述数据流，以及经由第二SONET/SDH接口发送所述数据流；交换机，用于经由所述第二 SONET/SDH接口从所述第五线路卡接收 所述数据流，处理所述数据流，并经由第三SONET/SDH接口发送所述数 据流；以及第六线路卡，用于经由所述第三SONET/SDH接口从所述交换机接收 所述数据流，以及经由第二以太网接口发送所述数据流，其中所述第五线路卡、所述交换机以及所述第六线路卡位于所述第一 线路卡和所述第二线路卡之间。
19、 如权利要求18所述的网络，还包括第七线路卡，用于经由第四SONET/SDH以太网接口从所述交换机接 收所述数据流；以及第八线路卡，用于经由第五SONET/SDH接口从所述第七线路卡接收 所述数据流，其中所述第七线路卡位于所述交换机和所述第八线路卡之间， 其中所述第八线路卡同步到绝对时间，以及其中在所述第二线路卡、所述第四线路卡、所述第六线路卡和所述第 八线路卡处的所述数据流的接收是相位对准的。
20、 如权利要求16所述的骨干网络，其中所述数据流进一步包括高优 先级流数据以及位于所述高优先级流数据之后的至少一个空比特，其中空 比特的数量根据SONET/SDH有效载荷的大小进行调整。
全文摘要
骨干网络包括第一交换机以及第二交换机，第一交换机包括用于经由以太网接口传送数据流的第一端口以及用于经由SONET/SDH接口传送数据流的第二端口；第二交换机包括用于经由以太网接口从第一交换机接收数据流的第三端口，其中第一交换机和第二交换机同步。
文档编号H04L12/56GK101569147SQ200880001140
公开日2009年10月28日 申请日期2008年1月2日 优先权日2007年1月26日
发明者赛尔吉·弗朗索瓦·弗坎 申请人:华为技术有限公司