专利名称：一种多播无阻塞交叉架构的制作方法
技术领域：
本发明涉及T-MPLS设备的交叉架构，具体的说是一种多播无阻塞交叉架构。
背景技术：
T-MPLS是国际电信联盟标准化的一种分组传送网技术，其解决传统SDH在以分组 交换为主的网络环境中暴露出效率低下的缺点。T-MPLS具有面向连接的数据转发机制、多 业务承载、较强的网络扩展性、丰富的0AM、严格的QoS机制以及50ms的网络保护等技术特 征。 T-MPLS是MPLS的一个子集，在业务封装模式上，它定义了层次化的封装模型。它 先将每条业务封装进不同的PW隧道里，再将PW封装进不同的TUNNEL隧道里，然后将包送 到MPLS网络进行转发，MPLS网络根据TUNNEL标签进行转发，在中间节点可以进行TUNNEL 标签交换。 在业务的保护方式上，ITU-T定义了 T-MPLS环网保护标准G. 8132和线性保护标 准G. 8131。 为了实现各种业务保护，一般的系统都要构造一个TUNNEL层面的交叉矩阵。目前 T-MPLS商用设备的交叉矩阵容量大小在20G-200G之间，各厂家也在研究更大容量(> = 320G)的T-MPLS设备。而当前芯片厂家所能支持的单个交叉芯片的最大容量为240G，所以 利用多个小容量交叉芯片构建一个大容量交叉矩阵的方法则是一个可选之策。
图1. a所示的T模块单发单收的连接模型是一种简单常用的交叉矩阵连接模型。 图l.a中的CROSS模块可由一个或者多个交叉芯片构成，例如，可以是图l.b所示的单交叉 芯片，也可以是图l.c所示的双交叉芯片，也可以是图l.d所示的六交叉芯片。若是由单一 芯片构成，则该CROSS模块最容易实现路由和保护，但是交叉的容量就受限于单个芯片的 最大容量。若是由多个交叉芯片构成，虽然整个CROSS模块的容量可被扩展，但是会引入复
杂的路由算法。
注，本发明中所述英文技术术语含义如下MPLS :多协议标签交换，T-MPLS :传送多协议标签交换，SDH:同步数字系列，OAM:操作，管理，维护，QOS :服务质量，TUNNEL :MPLS隧道标签，PW :MPLS伪线标签，T模块支路模块，TG组支路组，包含多个T模块，XS芯片交叉芯片。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多播无阻塞交叉架构， 采用并发选收均衡交叉的方法来实现大容量交叉矩阵的要求，交叉路由算法简单，容易实 现无阻塞多播。 为达到以上目的，本发明采取的技术方案是 —种多播无阻塞交叉架构，其特征在于包括3个并行放置的XS交叉芯片，XS交 叉芯片的入、出接口分别为X_IN接口和X_0UT接口 ，每个XS交叉芯片的X_IN接口都均衡 连接2组不同的TG输入组，每个TG输入组占用对应的XS交叉芯片NG/2的带宽，NG为一 个XS交叉芯片的带宽，每个XS交叉芯片的X_0UT接口都均衡连接2组不同的TG输出组。
在上述技术方案的基础上，所述TG输入组为3组带宽相同的TG输入组，由T_IN接 口的所有T输入模块均分而成，每个TG输入组分别接收XS交叉芯片NG/2的业务，3个TG 输入组总共接收1. 5NG的业务，且每个TG输入组的T输入模块都将输入的业务在X_IN接 口进行并发，并发端口分别连接到2片不同的XS交叉芯片。 在上述技术方案的基础上，每个XS交叉芯片的X_0UT接口分别均衡连接对应于T 输入模块的TG输出组，每个TG输出组根据配置选择相应的XS交叉芯片接收需要转发的业 务。 本发明所述的多播无阻塞交叉架构，采用并发选收均衡交叉的方法来实现大容量 交叉矩阵的要求，交叉路由算法简单，容易实现无阻塞多播。
本发明有如下附图 图l.a l.d T模块单发单收的连接模型；
图2 TG组并发选收的连接模型；
图3 TG组内T模块的连接图；
图4 360G交叉矩阵的连接实例。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。 本发明的原理是将所有矩阵业务分成3组带宽相同的TG组，3个TG组均衡连接 到3个XS交叉芯片，并且完成并发选收业务的功能，3个XS芯片完成TG组之间的交叉连接 功能。图2为本发明所述的多播无阻塞交叉架构的连接模型，TG输入组、TG输出组和XS交 叉芯片的数量相同，包括3个并行放置的XS交叉芯片XS_1、XS_2、XS_3， XS交叉芯片的入、 出接口分别为X_IN接口和X_OUT接口 ，每个XS交叉芯片的X_IN接口都均衡连接2组不同 的TG输入组，如图所示，XS交叉芯片XS_1的X_IN接口连接的TG输入组为TG1I和TG2I， XS交叉芯片XS_2的XJN接口连接的TG输入组为TGII和TG3I， XS交叉芯片XS_3的X_ IN接口连接的TG输入组为TG2I和TG3I ;每个TG输入组占用对应的XS交叉芯片NG/2的 带宽，NG为一个XS交叉芯片的带宽，每个XS交叉芯片的X_OUT接口都均衡连接2组不同 的TG输出组，如图所示，XS交叉芯片XS_1的X_OUT接口连接的TG输出组为TG10和TG20， XS交叉芯片XS_2的X_OUT接口连接的TG输出组为TG10和TG30， XS交叉芯片XS_3的X_OUT接口连接的TG输出组为TG20和TG30。图2中将TG输入组用TGnl表示；TG输出组用 TGnO表示，n = 1，2，3。 在上述技术方案的基础上，如图3所示，所述TG输入组为3组带宽相同的TG输入 组TGII、 TG2I和TG3I，由T_IN接口的所有T输入模块均分而成，每个TG输入组分别接收 XS交叉芯片NG/2的业务，3个TG输入组总共接收1. 5NG的业务，且每个TG输入组的T输 入模块都将输入的业务在X_IN接口进行并发，并发端口分别连接到2片不同的XS交叉芯 片。每个XS交叉芯片都连接2个TGnO，交叉芯片的容量只有NG，所以它接一个TGnO的容 量只有NG/2，所以一个TGnO的输入容量是(NG/2)*2 = NG。 TG输入组分配原则为每个 TG输入组可以包含不同个数、不同容量的T输入模块，只要满足TG输入组的总带宽相同即 可。如图3所示，TG输入组TGII包含n个T输入模块T1_1、T2_1……Tn_l，每个T模块可 以支持不同数量的端口 ， Tl_l支持a个端口 ，表示为P1I. . . . Pal ;T2_1支持b个端口 ，表示 为PII. . . .PbI ;Tn_l支持x个端口，表示为PlI. . . .PxI ;其中a，b，x值可以一样，也可以不 一样。 在上述技术方案的基础上，每个XS交叉芯片的X_OUT接口分别均衡连接对应于T 输入模块的TG输出组TGIO、 TG20和TG30，每个TG输出组根据配置选择相应的XS交叉芯 片接收需要转发的业务。 TG输入组的Tn接收模块和对称的TG输出组的Tn发送模块由同一个的Tn物理模 块实现。如TGII的Tl接收模块和TGIO的Tl发送模块由同一个Tl物理模块实现收发连 接。也即TG输入组TGnl和对称的TG输出组TGnO是由相同的TG物理组实现收发连接。
本发明所述的的优点是 1)假设单个XS交叉芯片的最大容量为NG，则该交叉矩阵可以实现1. 5NG的交叉 2)交叉路由算法简单，容易实现无阻塞多播。
本发明的连接步骤如下 1)首先并行放置3个XS交叉芯片，交叉芯片的入出接口分别为XJN和XJ)UT。每 个XS交叉芯片均衡接入2组不同的TG输入组，每个TG输入组将占用对应的XS芯片NG/2 的带宽。 2)其次将T_IN接口所有的T输入模块分成3组带宽相同的TG输入组，每个TG输
入组分别接收NG/2的业务，所以3个TG组总共可以输入1. 5NG的业务。每组T模块都将
输入的业务在X—IN接口进行并发，并发端口分别连接到2片不同的XS交叉芯片。3)最后
每个XS交叉芯片在X_OUT接口分别均衡连接对应于输入模块的TG输出组，每个TG输出组
根据配置选择相应的XS芯片接收需要转发的业务。 业务的出入过程就是交叉路由过程，其交叉路由步骤是 每一条从T_IN到T_OUT的交叉可以表示为Tn_m. Pxl — Tl_l. P10\Tn_l. PxO\......\Tn_m. PxO ; 其中 m:表示第m个TG组，m = [1，3];
n :表示TG组内的第n个T模块；
x :表示T模块内的第x个端口 ；
Tl l.P10\Tn 1. PxO\......\Tn m. PxO为出口列表，若出口列表只包含一个成员
端口 ，则此交叉为单播交叉；若出口列表包含一个以上的成员端口 ，则此交叉为多播交叉； 1)单播交叉实现方式如下 A) T模块接收方向并发 在输入端口 Tn_m. Pxl所属的T模块配置接收业务，将业务并发给相应的两个XS 交叉芯片； B)XS芯片选择原则 判断输入端口 Tn_m. Pxl和输出端口 Tn_m. PxO分别属于哪个TG输入输出组。 a)输出端口属于TGI输出组 若输入端口来自于TGI和TG2，则使用XS_1交叉芯片转发该业务； 若输入端口来自于TG3，则使用XS_2交叉芯片转发该业务； b)输出端口属于TG2输出组 若输入端口来自于TGI和TG2，则使用XS_1交叉芯片转发该业务； 若输入端口来自于TG3，则使用XS_3交叉芯片转发该业务； c)输出端口属于TG3输出组 若输入端口来自于TGI和TG3，则使用XS_2交叉芯片转发该业务； 若输入端口来自于TG2，则使用XS_3交叉芯片转发该业务； C)T模块发送方向选收 在输出端口 Tnjii.PxO所属的T模块配置发送业务，根据B)步骤，选择对应XS芯
片的连接端口转发业务。 2)多播交叉实现方式如下 A) T模块接收方向并发 在输入端口 Tn_m. Pxl所属的T模块配置接收业务，将业务并发给相应的两个XS 交叉芯片； B)交叉分解 将该多播交叉分解成多个单播交叉，如 Tl—l. P1I — Tl—l. P10\T2_1. P20\T2_3. P10 ; 分解成 a)Tl_l. P1I — Tl—l. P10 ; b)Tl_l. P1I — T2—1. P20 ; c)Tl_l. P1I — T2—3. P10 ; C)XS芯片选择 针对分解后的各个子单播交叉，按照单播交叉实现过程的B)步骤选择XS交叉芯 片。 若是其中几条子单播交叉选择了同一个XS芯片，则这几条子单播交叉将在同一 个XS芯片用一条多播命令实现。如a)b)两条子单播交叉选择了同一个XSJ交叉芯片，则 只需在XS_1芯片配置一条多播命令Tl_l. P1I — Tl_l. P10\T2_1. P20即可； D)T模块发送方向选收 在多个不同的输出端口 Tn_m. PxO所属的T模块分别配置发送业务，选择从对应XS芯片的连接端口转发业务。 图3给出了 TG组详细的连接分配情况。如图3个TG组分别包含N个T模块，表 示为Tl—x，T2—x， Tn—x(其中x = [1，3])。每个T模块容量可以不同，N值可以不同。
也即每个TG组可以包含不同个数不同容量的T模±央，只要满足TG组的总带宽相同即可。 比如TG1可以包含9个T模块Tl-T9，其中Tl-T6容量为IOG， T7-T9容量为20G，则TG1总 容量为10*6+20*3 = 120G。 TG2可以包含4个T模lfeTl-T4，其中Tl-T2容量为20G，T3-T4 容量为40G，则TG3总容量为20*2+40*2 = 120G。 TG3可以包含2个T模±央Tl-T2，其中Tl 容量为20G， T2容量为IOOG， TG3总容量为20+100 = 120G。 图4给出了 3个240G交叉芯片构造360G交叉矩阵的连接实例，图4中Pl = P1I\P10，…，Pn = PnI\PnO。由于单个XS交叉芯片的容量为240G，所以每个TG组分配的 容量为240G/2 = 120G。实例中TG1包含12个10G容量的T模块，分别表示为[Tl_l，…， T12—1] ， TG2包含6个20G容量的T模块，分别表示为[Tl_2，…，T6—2] ， TG3包含3个40G 容量的T模块，分别表示为[Tl_3，…，T3—3]。
其中 10G T模土央型号为BCM56330 ; 20G T模i央型号为BCM56626 ; 40G T模i央型号为BCM56680 ; 240G交叉芯片为BCM56820 ; 下面给出业务交叉的配置例子 配置一条单播交叉T1_1. pll — Tl_2. p20 ; A)接收方向 在Til模块配置将pll的业务并发给XS_1和XS_2芯片，完成接收方向的并发；
B)XS芯片选择 由于入端口 Tl_l.pll属于TG1，出端口 Tl—2.p20属于TG2，所以选择XSj交叉芯
片转发该业务； C)发送方向 由于使用XSJ芯片转发业务，所以在T1—2模块配置从连接XSJ的端口选收业务 转发到p20。 配置一条多播交叉T2_2. pll — Tl_l. plO\T2_2. p20\T3_3. p40 ;
A)接收方向 在T2—2模块配置将p11的业务并发给XSJ和XS—3芯片，完成接收方向的并发；
B)XS芯片选择 将该多播交叉分解为3条单播交叉
a)T2_2. pll — Tl_l. p10 ;
b) T2—2. pll — T2—2. p20 ;
c) T2_2. pll — T3_3. p40 ; 入端口 T2_2. pll属于TG2，出端口 Tl_l. plO， T2_2. p20属于TG1，所以这两条子交 叉选择XS_1交叉芯片转发业务；出端口 T3_3. p40属于TG3，所以选择XS_3交叉芯片转发 该子方向业务；
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C)发送方向 a)由于使用XS_1芯片转发Tl_l. pl0，T2_2. p20业务，所以在Tl_l模块配置从连接XS_1的端口选收相应业务转发到plO，在在T2_2模块配置从连接XS_1的端口选收相应业务转发到P20。 b)由于使用XS_3芯片转发T3_3. p40业务，所以在T3_3模块配置从连接XS_3的端口选收相应业务转发到p40。
权利要求
一种多播无阻塞交叉架构，其特征在于包括3个并行放置的XS交叉芯片，XS交叉芯片的入、出接口分别为X_IN接口和X_OUT接口，每个XS交叉芯片的X_IN接口都均衡连接2组不同的TG输入组，每个TG输入组占用对应的XS交叉芯片NG/2的带宽，NG为一个XS交叉芯片的带宽，每个XS交叉芯片的X_OUT接口都均衡连接2组不同的TG输出组。
2. 如权利要求1所述的多播无阻塞交叉架构，其特征在于所述TG输入组为3组带宽 相同的TG输入组，由T_IN接口的所有T输入模块均分而成，每个TG输入组分别接收XS交 叉芯片NG/2的业务，3个TG输入组总共接收1. 5NG的业务，且每个TG输入组的T输入模块 都将输入的业务在X_IN接口进行并发，并发端口分别连接到2片不同的XS交叉芯片。
3. 如权利要求2所述的多播无阻塞交叉架构，其特征在于每个XS交叉芯片的XJ)UT 接口分别均衡连接对应于T输入模块的TG输出组，每个TG输出组根据配置选择相应的XS 交叉芯片接收需要转发的业务。
全文摘要
一种多播无阻塞交叉架构，涉及T-MPLS设备的交叉架构，其特征在于包括3个并行放置的XS交叉芯片，XS交叉芯片的入、出接口分别为X_IN接口和X_OUT接口，每个XS交叉芯片的X_IN接口都均衡连接2组不同的TG输入组，每个TG输入组占用对应的XS交叉芯片NG/2的带宽，NG为一个XS交叉芯片的带宽，每个XS交叉芯片的X_OUT接口都均衡连接2组不同的TG输出组。本发明所述的多播无阻塞交叉架构，采用并发选收均衡交叉的方法来实现大容量交叉矩阵的要求，交叉路由算法简单，容易实现无阻塞多播。
文档编号H04L12/56GK101741576SQ20101000018
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者徐剑辉, 江榕 申请人:烽火通信科技股份有限公司