Интегрированный модуль кросс-коммутации и способ маршрутизации служб с использованием такого модуля

Изобретение относится к системам связи. Технический результат заключается в снижении использования системных ресурсов. Интегрированный модуль кросс-коммутации включает в себя следующие компоненты: модуль идентификации шины; модуль кросс-соединений; модуль упаковки/распаковки; модуль инкапсуляции/декапсуляции; модуль маршрутизации пакетов. В предложенном решении объединяются фенкции кросс-соединения и функции коммутации потока данных мультиплексирования с временным уплотнением. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретние

Настоящее изобретение относится к области технологии кросс-соединения и коммутации службы TDM (Time Division Multiplexing, мультиплексирование с временным уплотнением) и службы данных в коммуникационных системах.

Уровень техники

Развитие служб данных повлекло за собой соответствующее расширение классической технологии передачи SDH (Synchronous Digital Hierarchy, синхронная цифровая иерархия). Технология SDH следующего поколения (NG SDH), в которой реализованы, в частности, функции виртуальной конкатенации, LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme, схема коррекции емкости канала) и GFP (Generic Framing Procedure, общая процедура формирования фреймов), обуславливает ускоренное развитие обычных устройств SDH, главным образом предназначенных для реализации служб TDM, со смещением в сторону MSTP (Multi-Service Transmission Platform, платформа мультисервисной передачи).

Коммутация служб данных между различными платами в устройствах MSTP может быть реализована посредством добавления функции коммутации данных, что позволяет удовлетворить спрос на возрастающие объемы обработки служб данных.

В настоящее время почти вся коммутация данных и кросс-соединение TDM реализуются на различных платформах; в некоторых решениях может применяться интегрированная коммутация данных и TDM, но эти решения имеют ряд проблем, самая существенная из которых - необходимость в наличии линейных плат для идентификации служб данных и даже распаковки и декапсуляции пакетов; при этом не может быть реализована служба виртуальной конкатенации в различных линиях.

На фиг.1 представлено решение задачи коммутации сообщений предыдущего уровня техники. В этом решении осуществляется требуемая передача данных процессором службы данных в модуль коммутации данных для коммутации через шину данных; линейный модуль осуществляет разделение линий службы данных и службы TDM на линиях TDM (таких как SDH/SONET), при этом служба данных передается на модуль коммутации данных через шину данных для коммутации, а кросс-коммутация службы TDM выполняется в модуле кросс-соединений.

Модуль коммутации данных может иметь функции инкапсуляции и упаковки службы данных в контейнер SDH, при этом модуль коммутации данных связан с модулем кросс-соединений посредством шины.

Как можно видеть из вышеприведенного описания, решение предыдущего уровня техники имеет следующие недостатки:

(1) модуль кросс-соединений для службы TDM и модуль коммутации для службы данных разделены (т.е. имеет место низкая интеграция) и занимают сравнительно большое число системных слотов;

(2) линейный модуль должен осуществлять разделение службы данных и службы TDM; с другой стороны, одна и та же самая служба в условиях виртуальной конкатенации может обрабатываться в различных линейных модулях через различные маршруты, и линейный модуль не может обеспечивать разделение службы данных и службы TDM.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании интегрированного модуля кросс-коммутации, позволяющего объединить функции кросс-соединений TDM и коммутации данных в один модуль, что позволяет снизить число необходимых системных слотов; другой вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает создание способа маршрутизации служб с использованием вышеупомянутого интегрированного модуля кросс-коммутации.

Интегрированный модуль кросс-коммутации согласно варианту осуществления настоящего изобретения используется в системе TDM, содержащей линейный модуль TDM и процессор службы данных, включает в себя следующие компоненты: модуль идентификации шины, модуль кросс-соединения, модуль упаковки/распаковки, модуль инкапсуляции/декапсуляции и модуль маршрутизации пакетов; перечисленные модули выполняют следующие операции:

модуль идентификации шины обеспечивает передачу службы данных и/или службы TDM от линейного модуля TDM на модуль кросс-соединений, а также передачу службы данных от процессора службы данных на модуль маршрутизации пакетов;

модуль кросс-соединений обеспечивает перекрестную маршрутизацию таймслотов (timeslot - часть мультиплексируемого канала, выделенная для передачи одному подканалу) службы TDM и маршрутизацию таймслотов, относящихся к службе данных, от линейного модуля TDM на модуль упаковки/распаковки;

модуль упаковки/распаковки принимает фреймы данных от модуля кросс-соединений и осуществляет упаковку/распаковку данных, поступающих от модуля инкапсуляции/декапсуляции;

модуль инкапсуляции/декапсуляции принимает фреймы данных от модуля упаковки/распаковки, осуществляет декапсуляцию пакетов уровня передачи данных и инкапсуляцию пакетов, поступающих от модуля маршрутизации пакетов;

модуль маршрутизации пакетов принимает пакеты данных от модуля инкапсуляции/декапсуляции и/или модуля идентификации шины для выполнения маршрутизации пакетов на основе меток; передает перенаправленные данные на процессор службы данных через шину пакетов или на линейный модуль TDM последовательно через модуль инкапсуляции/декапсуляции, модуль упаковки/распаковки и модуль кросс-соединений.

Между модулем упаковки/распаковки и модулем инкапсуляции/декапсуляции, а также между модулем инкапсуляции/декапсуляции и модулем маршрутизации пакетов предпочтительно устанавливается множество физических каналов.

Физические каналы из указанного множества предпочтительно конфигурируются соответствующим образом для использования различных протоколов инкапсуляции.

При обработке фреймов GFP, поступающих из различных физических каналов, модуль инкапсуляции/декапсуляции предпочтительно находит поле CID в расширенном заголовке каждого фрейма GFP и передает фрейм данных с полем CID непосредственно в соответствующий физический канал.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в создании интегрированного модуля кросс-коммутации, который используется в системе TDM, включающей в себя линейный модуль TDM и процессор службы данных, и состоит из следующих компонентов: модуль идентификации шины, старший модуль кросс-соединения, старший модуль упаковки/распаковки, старший модуль инкапсуляции/декапсуляции, старший модуль маршрутизации пакетов, младший модуль кросс-соединения, младший модуль упаковки/распаковки, младший модуль инкапсуляции/декапсуляции и младший модуль маршрутизации пакетов; перечисленные модули выполняют следующие операции:

модуль идентификации шины обеспечивает передачу службы данных и/или службы TDM от линейного модуля TDM на старший модуль кросс-соединения, а также передачу службы данных от процессора службы данных на старший модуль маршрутизации пакетов;

старший модуль кросс-соединений обеспечивает требуемое перенаправление службы для обработки нижнего уровня на младший модуль кросс-соединений, перекрестную маршрутизацию таймслотов старшей службы TDM и перенаправление таймслотов, соответствующих старшей службе данных, от линейного модуля TDM на старший модуль упаковки/распаковки;

младший модуль кросс-соединений обеспечивает перекрестную маршрутизацию для таймслотов младшей службы TDM и перенаправление таймслотов, соответствующих младшим службам данных, от линейного модуля TDM на младший модуль упаковки/распаковки;

старший и младший модули упаковки/распаковки принимают фреймы данных от старшего и младшего модулей кросс-соединений соответственно и обеспечивают упаковку/распаковку данных, поступающих от старших и младших модулей инкапсуляции/декапсуляции соответственно;

старший и младший модули инкапсуляции/декапсуляции принимают фреймы данных от старшего и младшего модулей упаковки/распаковки соответственно, осуществляют декапсуляцию пакета уровня передачи данных и инкапсуляцию пакетов, поступающих от старшего и младшего модулей маршрутизации пакетов;

старший модуль маршрутизации пакетов принимает пакеты данных от старшего модуля инкапсуляции/декапсуляции и/или модуля идентификации шины и осуществляет маршрутизацию пакетов на основе меток; передает перенаправленные данные на процессор службы данных через шину пакетов или на линейный модуль TDM последовательно через старший модуль инкапсуляции/декапсуляции, старший модуль упаковки/распаковки и старший модуль кросс-соединений;

младший модуль маршрутизации пакетов принимает пакеты данных от младшего модуля инкапсуляции/декапсуляции и выполняет маршрутизацию пакетов на основе меток; передает перенаправленные данные на линейный модуль TDM последовательно через младший модуль инкапсуляции/декапсуляции, младший модуль упаковки/распаковки и младший модуль кросс-соединений. Младший модуль маршрутизации пакетов принимает пакеты данных от младшего модуля инкапсуляции/декапсуляции и выполняет маршрутизацию пакетов на основе меток;

данные после маршрутизации передаются на процессор службы данных через шину пакетов или поступают в модуль TDM последовательно через младший модуль инкапсуляции/декапсуляции, младший модуль упаковки/распаковки и младший модуль кросс-соединений.

Другой аспект настоящего изобретения заключается в создании способа маршрутизации служб, включающего в себя следующие шаги:

А) модуль идентификации шины передает службу данных и/или службу TDM от линейного модуля TDM на модуль кросс-соединений и переходит к шагу В); передает службу данных от процессора службы данных на модуль маршрутизации пакетов, переходит к шагу С);

B) модуль кросс-соединений выполняет перекрестную маршрутизацию для таймслотов службы TDM и передает перенаправленные данные на линейный модуль TDM или выполняет маршрутизацию таймслотов, соответствующих службе данных, от линейного модуля TDM на модуль упаковки/распаковки; модуль инкапсуляции/декапсуляции принимает службу данных от модуля упаковки/распаковки, передает эту службу данных на модуль маршрутизации пакетов и переходит к шагу С);

C) модуль маршрутизации пакетов выполняет маршрутизацию пакетов для службы данных; передает перенаправленные данные на процессор службы данных через шину пакетов или на линейный модуль TDM последовательно через модуль инкапсуляции/декапсуляции, модуль упаковки/распаковки и модуль кросс-соединений.

Предпочтительно модуль идентификации шины сообщает блоку управления номер слота, соответствующего процессору службы данных и типу модуля процессора службы данных, через процессор службы данных и идентифицирует тип шины, связанной с процессором, как основную шину пакетов для идентификации источника службы.

Линейный модуль TDM и процессор службы данных предпочтительно копируют службу в первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют один и тот же процесс маршрутизации служб; если первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации работают нормально, линейный модуль TDM и процессор службы данных получают одни и те же потоки служб от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и выбирают для обработки на основе потоков услуг любой из них; если первый интегрированный модуль кросс-коммутации или второй интегрированный модуль кросс-коммутации работает неправильно, неисправный интегрированный модуль кросс-коммутации сообщает об этом блоку управления и блок управления посылает линейному модулю TDM и процессору службы данных инструкцию на выбор потока службы, связанного с исправным интегрированным модулем кросс-коммутации.

Линейный модуль TDM и процессор службы данных предпочтительно копируют службу в первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют один и тот же процесс маршрутизации служб; линейный модуль TDM и процессор службы данных получают одни и те же потоки служб от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и определяют правильность двух потоков служб; если оба потока корректны, эти модули выбирают любой из них и осуществляют обработку на основе потоков служб; если один из потоков некорректен, выбирается корректный поток службы.

Линейный модуль TDM и процессор службы данных предпочтительно направляют службу на первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют маршрутизацию служб; если первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации работают нормально, то линейный модуль TDM и процессор службы данных получают потоки служб от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и осуществляют обработку на основе потоков служб; если первый интегрированный модуль кросс-коммутации или второй интегрированный модуль кросс-коммутации работает неправильно, неисправный интегрированный модуль кросс-коммутации сообщает об этом блоку управления, и блок управления посылает линейному модулю TDM и процессору службы данных инструкцию на переключение потока службы, связанного с неисправным интегрированным модулем кросс-коммутации, на исправный интегрированный модуль кросс-коммутации.

Линейный модуль TDM и процессор службы данных предпочтительно направляют службу на первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют маршрутизацию служб; линейный модуль TDM и процессор службы данных получают потоки служб от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и определяют правильность потоков служб; если любой из потоков служб является некорректным, обработка переключается с интегрированного модуля кросс-коммутации, соответствующего некорректному потоку служб, на исправно работающий интегрированный модуль кросс-коммутации.

Служба, направленная в первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, предпочтительно имеет приоритет; при неисправности любого из интегрированных модулей кросс-коммутации и необходимости переключения может быть произведена замена обработки службы с низким приоритетом на обработку службы с высоким приоритетом.

Настоящее изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с предыдущим уровнем техники. Во-первых, вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой интегрированный модуль кросс-коммутации в системе, позволяющий сэкономить системные слоты за счет применения интегрированного модуля кросс-коммутации согласно заданному условию осуществления той же самой коммутации данных. Во-вторых, вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя модуль идентификации шины, предназначенный для идентификации источника службы, поэтому модуль кросс-соединений может выполнять разделение службы TDM и службы данных, за счет чего линейный модуль и процессор службы данных могут быть более простыми и могут поддерживать виртуальную конкатенацию.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать маршрутизацию служб на уровне GFP без декапсуляции пакетов, что позволяет снизить время маршрутизации и стоимость ее реализации.

В вариантах осуществления настоящего изобретения возможна реализация многоуровневой упаковки/распаковки.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут поддерживать множество протоколов инкапсуляции, соответственно, для каждого канала может быть сконфигурирован отдельный протокол инкапсуляции.

Варианты осуществления настоящего изобретения также позволяют снизить сложность процессора службы данных при сравнительно высоком объеме доступа службы, что позволяет эффективно сократить общую стоимость системы.

Варианты осуществления настоящего изобретения позволяют сравнительно легко реализовать достаточно мощную маршрутизацию служб путем разделения служб с высоким и низким приоритетом.

В вариантах осуществления настоящего изобретения возможно непосредственное соединение пакетной службы между процессором служб и модулем маршрутизации служб для выполнения маршрутизации путем идентификации основной шины.

Краткое описание фигур чертежей

Другие свойства и достоинства изобретения станут ясны из нижеследующего описания, содержащего ссылки на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют вариант осуществления изобретения, не вносящий каких-либо ограничений. На чертежах:

на фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая решение по маршрутизации служб в соответствии с предыдущим уровнем техники;

на фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая структуру интегрированного модуля кросс-коммутации согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.3 представлена схема, иллюстрирующая подключение с реализацией резервирования интегрированного модуля кросс-коммутации типа 1+1 или 1:1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.4 представлена блок-схема, иллюстрирующая структуру интегрированного модуля кросс-коммутации согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.5 представлена блок-схема, иллюстрирующая внутреннюю структуру процессора службы данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг.2 изображена блок-схема, иллюстрирующая структуру интегрированного модуля кросс-коммутации согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Интегрированный модуль кросс-коммутации включает: модуль идентификации шины, модуль кросс-соединений, модуль упаковки/распаковки, модуль инкапсуляции/декапсуляции и модуль маршрутизации пакетов; модуль идентификации шины связан с обычным модулем линии TDM (такой как SDH/SONET) и процессором службы данных для идентификации источника службы и передачи службы на соответствующие компоненты для маршрутизации.

Для обычной службы TDM модуль кросс-соединений перенаправляет данные TDM одного таймслота в другой таймслот путем пространственного или временного разделения, т.е. реализует перекрестную маршрутизацию с разделением времени; для службы данных от обычного модуля линии TDM (такой как SDH/SONET), возможно, объединенной со службой TDM, модуль кросс-соединений производит перенаправление таймслотов, соответствующих службе данных, в модуль упаковки/распаковки с последующим переходом в модуль упаковки/распаковки, модуль инкапсуляции/декапсуляции и, в конечном счете, в модуль маршрутизации пакетов для конечной маршрутизации.

Служба от процессора службы данных поступает в интегрированный модуль кросс-соединений через основную шину пакетов. Модуль идентификации шины интегрированного модуля кросс-коммутации идентифицирует основную шину пакетов по типу отдельной платы в слоте, относящемся к главному блоку управления, извлекает пакеты данных из шины и передает их в модуль маршрутизации пакетов для маршрутизации. Перенаправленные данные могут быть переданы на процессор службы данных через шину пакетов или на шину TELECOM основной платы через модуль упаковки/распаковки, модуль инкапсуляции/декапсуляции и модуль кросс-соединений, после чего они поступают на линейный модуль для обработки пакета по SDH.

Модуль упаковки/распаковки осуществляет упаковку фреймов данных в виртуальный контейнер или группу виртуальных контейнеров, а также извлечение фреймов данных из виртуального контейнера или группы виртуальных контейнеров. Группа виртуальных контейнеров представляет собой набор виртуальных контейнеров, связанных смежными конкатенациями или виртуальными конкатенациями. В варианте осуществления настоящего изобретения модуль упаковки/распаковки интегрированного модуля кросс-коммутации поддерживает многоуровневое вложение виртуальных контейнеров или групп виртуальных контейнеров, что позволяет маршрутизировать службы между виртуальными контейнерами или группами виртуальных контейнеров с различной степенью детализации, например от VC12 к VC3. Для SDH возможны степени детализации виртуальных контейнеров VC12, VC3 и VC4 (но без ограничения данными степенями). Для SONET (синхронная оптическая сеть) возможны степени детализации виртуальных контейнеров VT1.5, STS 1, STS-3C и т.д. (но без ограничения данными степенями).

При использовании виртуальной конкатенации в модуле упаковки/распаковки обеспечивается поддержка протокола LCAS (схема коррекции емкости канала).

Модуль инкапсуляции/декапсуляции реализует инкапсуляцию/декапсуляцию фреймов данных на уровне передачи данных. Инкапсуляция на уровне передачи данных выполняется для выравнивания фреймов.

В варианте осуществления настоящего изобретения в модуле инкапсуляции/декапсуляции интегрированного модуля кросс-коммутации обеспечивается поддержка множества протоколов инкапсуляции, в том числе: GFP (общая процедура формирования фреймов), LAPS (Link Access Procedure-SDH, протокол доступа к линии для SDH), HDLC (High-level Data Link Control, высокоуровневый протокол управления каналом передачи данных) и т.д., что позволяет выполнять маршрутизацию служб с различными видами инкапсуляции пакетов. Для каждого канала могут быть сконфигурированы различные протоколы инкапсуляции.

Помимо обычной функции инкапсуляции/декапсуляции, модуль инкапсуляции/декапсуляции может осуществить маршрутизацию служб для потоков данных линейных фреймов, в которых применен GFP, на основе информации CID в расширенном заголовке фрейма GFP. Таким образом, при обработке фреймов GFP, поступающих из различных физических каналов (отдельных виртуальных контейнеров или групп виртуальных контейнеров), модуль инкапсуляции/декапсуляции может извлекать поле CID из расширенного заголовка фрейма GFP и передавать фреймы данных с CID в соответствующий физический канал (отдельный виртуальный контейнер или группу виртуальных контейнеров) согласно конфигурации сети. Этот механизм маршрутизации позволяет уменьшить стоимость инкапсуляции/декапсуляции и повысить скорость обработки.

Модуль маршрутизации пакетов выполняет маршрутизацию пакетов на основе меток. При обработке фреймов службы данных (с декапсуляцией фрейма GFP), поступающих из различных каналов, модуль маршрутизации пакетов извлекает информацию метки из фреймов службы данных и передает фреймы данных с метками в соответствующие каналы согласно конфигурации сети. При этом информация метки может задаваться по-разному соответственно различным каналам и может располагаться в различных местах в пределах фреймов данных соответственно различным протоколам. Информация метки может извлекаться по предварительно сконфигурированной или заданной по умолчанию позиции смещения. В частности, информация метки может представлять собой метку VLAN 802.1Q, метку q-in-q VLAN в стеке или метку VPN MPLS L2.

Положение интегрированного модуля кросс-коммутации в сети очень важно, поэтому в варианте осуществления настоящего изобретения предусматривается резервирование типа 1+1 или 1:1, см. фиг.3.

Если используется резервирование 1+1, линейный модуль и процессор службы данных копируют службу в интегрированные модули кросс-коммутации А и В; при этом служба принимается, обрабатывается и передается интегрированными модулями кросс-коммутации А и В полностью одинаковым образом. Линейный модуль и процессор службы данных принимают потоки служб от интегрированных модулей кросс-коммутации А и В и для обработки на основе потоков служб выбирают любой из них.

Если функционирование одного из интегрированных модулей кросс-коммутации А и В, например модуля А, нарушается, то интегрированный модуль кросс-коммутации А сообщает об этом блоку управления, после чего блок управления посылает линейному модулю и процессору службы данных команду на выбор потоков служб, поступающих от интегрированного модуля кросс-коммутации В. Линейный модуль или процессор службы данных на приемной стороне другой системы могут самостоятельно проверить корректность сигнала и выбрать правильный сигнал. К неисправностям относятся следующие ситуации: падение производительности или сообщение о пересечении виртуальных контейнеров, обнаруженном модулем упаковки/распаковки в интегрированном модуле кросс-коммутации; падение производительности или ошибка инкапсуляции, обнаруженная модулем инкапсуляции/декапсуляции; падение производительности или ошибка фреймов данных, обнаруженная модулем маршрутизации пакетов; отказ схемы, такой как схема электропитания модуля, схема синхронизации и т.д.

Если используется резервирование 1:1, то службы, которые принимаются, обрабатываются и передаются интегрированными модулями кросс-коммутации А и В, при нормальной работе будут различными и, кроме того, служба может иметь приоритет. В случае неисправности одного из интегрированных модулей кросс-коммутации А и В, например модуля А, интегрированный модуль кросс-коммутации А сообщает об этом блоку управления и блок управления посылает линейному модулю и процессору службы данных инструкцию на соответствующее переключение службы, предназначенной для передачи с резервированием и передаваемой на модуль А, на модуль маршрутизации служб В, причем переключенная служба может обрабатываться вместо части службы, обрабатываемой в модуле В. Служба, заменяемая в модуле В, может быть предварительно сконфигурирована; это может быть служба с низким приоритетом. Линейный модуль или процессор службы данных на приемной стороне другой системы могут самостоятельно проверить корректность сигнала и выбрать правильный сигнал. К неисправностям относятся следующие ситуации: падение производительности или сообщение о пересечении виртуальных контейнеров, обнаруженном модулем упаковки/распаковки в интегрированном модуле кросс-коммутации; падение производительности или ошибка инкапсуляции, обнаруженная модулем инкапсуляции/декапсуляции; падение производительности или ошибка фреймов данных, обнаруженная модулем маршрутизации пакетов; отказ схемы, такой как схема электропитания модуля, схема синхронизации и т.д.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения используется интегрированный модуль кросс-коммутации, содержащий следующие компоненты:

модуль идентификации шины, старший модуль кросс-соединений, младший модуль кросс-соединений, старший модуль упаковки/распаковки, младший модуль упаковки/распаковки, старший модуль инкапсуляции/декапсуляции, младший модуль инкапсуляции/декапсуляции, старший модуль маршрутизации пакетов, младший модуль маршрутизации пакетов. Структура интегрированного модуля кросс-коммутации показана на фиг.4. В данном варианте обеспечивается повышенная емкость кросс-коммутации за счет разделения старшей и младшей кросс-коммутации. Старший модуль кросс-соединений направляет службу для необходимой младшей обработки на младший модуль кросс-соединений, который осуществляет маршрутизацию младшей службы, и направляет службу для требуемой маршрутизации пакетов на младший модуль упаковки/распаковки. Затем служба обрабатывается модулем инкапсуляции/декапсуляции и/или модулем маршрутизации пакетов. Старший модуль кросс-соединений выполняет маршрутизацию старшей службы; конкретная процедура маршрутизации соответствует процессу, реализуемому структурой на фиг.2, и далее не описывается. При использовании SDH и SONET старшая и младшая службы имеют различные определения; кроме того, в общем случае старшая служба поддерживает скорости VC3 и VC4, в то время как младшая служба поддерживает скорости VC3, VC12, VT1.5 и т.д.

Если применяется интегрированный модуль кросс-коммутации, процессор службы данных может быть выполнен относительно простым, т.е. выполнять только функции посредника между службой и основной шиной пакетов, а также добавлять информацию меток для маршрутизации. Сложные функции маршрутизации служб, инкапсуляции и упаковки реализуются интегрированным модулем кросс-коммутации. На фиг.5 представлена блок-схема процессора службы данных. Для различных приложений в процессор службы данных могут быть добавлены другие сложные функции.

В данном случае процессор службы данных может представлять собой процессор службы Ethernet, процессор обработки службы SAN, процессор службы ATM, процессор службы FR, процессор службы POS и т.д. (но без ограничения этим списком).

Вышеприведенное описание относится к предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения, но не ограничивает область защиты настоящего изобретения. Очевидно, что в пределы описанной области настоящего изобретения входят различные модификации и изменения в рамках настоящего изобретения, которые могут раскрыты специалистами в данной области техники. Таким образом, область защиты настоящего изобретения должна определяться в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

1. Интегрированный модуль кросс-коммутации, используемый в системе мультиплексирования с временным уплотнением, содержащей линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных, причем указанный модуль включает в себя следующие компоненты:

модуль идентификации шины;

модуль кросс-соединений;

модуль упаковки/распаковки;

модуль инкапсуляции/декапсуляции;

модуль маршрутизации пакетов; при этом указанные компоненты выполняют следующие функции:

модуль идентификации шины выполнен с возможностью идентификации источника потока данных, передачи потока данных от линейного модуля мультиплексирования с временным уплотнением на модуль кросс-соединений, а также передачи пакетов от процессора службы данных на модуль маршрутизации пакетов;

модуль кросс-соединений выполнен с возможностью маршрутизации потока данных от линейного модуля мультиплексирования с временным уплотнением и потока данных модуля упаковки/распаковки;

модуль упаковки/распаковки выполнен с возможностью распаковки потока данных от модуля кросс-соединений и упаковки потока данных, поступающего от модуля инкапсуляции/декапсуляции;

модуль инкапсуляции/декапсуляции выполнен с возможностью декапсуляции потока данных от модуля упаковки/распаковки и инкапсуляции, поступающих от модуля маршрутизации пакетов;

модуль маршрутизации пакетов выполнен с возможностью маршрутизации пакетов от модуля инкапсуляции/декапсуляции и/или модуля идентификации шины, а также для передачи перенаправленных пакетов в процессор службы данных через шину пакетов или на линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением последовательно через модуль инкапсуляции/декапсуляции, модуль упаковки/распаковки и модуль кросс-соединений.

2. Интегрированный модуль по п.1, отличающийся тем, что между модулем упаковки/распаковки и модулем инкапсуляции/декапсуляции, а также между модулем инкапсуляции/декапсуляции и модулем маршрутизации пакетов, сформировано множество физических каналов.

3. Интегрированный модуль по п.2, отличающийся тем, что для каждого канала из множества физических каналов конфигурируется использование отдельного протокола инкапсуляции.

4. Интегрированный модуль по п.2, отличающийся тем, что по указанным физическим каналам передаются фреймы потоков данных согласно общей процедуре формирования фреймов, причем при обработке указанных фреймов, поступающих из различных физических каналов, модуль инкапсуляции/декапсуляции извлекает поле идентификатора канала из расширенного заголовка каждого указанного фрейма и непосредственно передает указанный фрейм с полем идентификатора канала в соответствующий физический канал.

5. Интегрированный модуль по п.1, отличающийся тем, что модуль кросс-соединений представляет собой старший модуль кросс-соединений, модуль упаковки/распаковки представляет собой старший модуль упаковки/распаковки, модуль инкапсуляции/декапсуляции представляет собой старший модуль инкапсуляции/декапсуляции, модуль маршрутизации пакетов представляет собой старший модуль маршрутизации пакетов; при этом интегрированный модуль дополнительно включает в себя младший модуль кросс-соединений, младший модуль упаковки/распаковки, младший модуль инкапсуляции/декапсуляции и младший модуль маршрутизации пакетов; причем модуль идентификации шины выполнен с возможностью идентификации источника потока данных, передачи потока данных от линейного модуля мультиплексирования с временным уплотнением на старший модуль кросс-соединений, а также передачи пакетов от процессора службы данных на старший модуль маршрутизации пакетов, младший модуль кросс-соединений выполнен с возможностью маршрутизации потока данных от линейного модуля мультиплексирования с временным уплотнением на младший модуль упаковки/распаковки, младший модуль упаковки/распаковки выполнен с возможностью распаковки потока данных от младшего модуля кросс-соединений и упаковки потока данных, поступающего от младшего модуля инкапсуляции/декапсуляции, младший модуль инкапсуляции/ декапсуляции выполнен с возможностью декапсуляции потока данных от младшего модуля упаковки/распаковки и инкапсуляции пакетов, поступающих от младшего модуля маршрутизации пакетов, младший модуль маршрутизации пакетов выполнен с возможностью маршрутизации пакетов от младшего модуля инкапсуляции/декапсуляции и/или модуля идентификации шины, а также передачи перенаправленных пакетов в процессор службы данных через шину пакетов или на линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением последовательно через младший модуль инкапсуляции/декапсуляции, младший модуль упаковки/распаковки и младший модуль кросс-соединений.

6. Интегрированный модуль по п.1, отличающийся тем, что линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением представляет собой модуль линии с синхронной цифровой иерархией или синхронной оптической сети.

7. Способ маршрутизации потока данных, включающий в себя следующие шаги:

A) посредством модуля идентификации шины идентифицируют источник потока данных, передают поток данных от линейного модуля мультиплексирования с временным уплотнением на модуль кросс-соединений и переходят к шагу В); передают пакеты от процессора службы данных на модуль маршрутизации пакетов через шину пакетов и переходят к шагу Е);

B) посредством модуля кросс-соединений выполняют маршрутизацию потока данных от линейного модуля мультиплексирования с временным уплотнением и потока данных от модуля упаковки/распаковки на линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и переходят к шагу Е);

C) посредством модуля упаковки/распаковки осуществляют распаковку потока данных от модуля кросс-соединений и упаковку потока данных от модуля инкапсуляции/декапсуляции;

D) посредством модуля инкапсуляции/декапсуляции осуществляют декапсуляцию потока данных от модуля упаковки/распаковки и инкапсуляцию пакетов от модуля маршрутизации пакетов;

Е) посредством модуля маршрутизации пакетов выполняют маршрутизацию пакетов от модуля инкапсуляции/декапсуляции и/или модуля идентификации шины; и передают перенаправленные пакеты на процессор службы данных через шину пакетов или на линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением последовательно через модуль инкапсуляции/декапсуляции, модуль упаковки/распаковки и модуль кросс-соединений.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что при идентификации источника потока данных посредством модуля идентификации шины сообщают номер слота, соответствующий процессору службы данных и типу модуля процессора службы данных, блоку управления через процессор службы данных, и идентифицируют тип шины, связанной с процессором, как шину пакетов.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных копируют поток данных в первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют одну и ту же маршрутизацию, причем если первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации работают нормально, линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных получают потоки данных от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации, и выбирают для обработки любой из потоков данных, а если первый интегрированный модуль кросс-коммутации или второй интегрированный модуль кросс-коммутации работает неправильно, неисправный интегрированный модуль кросс-коммутации сообщает об этом блоку управления, и блок управления посылает линейному модулю мультиплексирования с временным уплотнением и процессору службы данных инструкцию на выбор потока данных, связанного с исправным интегрированным модулем кросс-коммутации.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных копируют поток данных в первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют одну и ту же маршрутизацию, причем линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных получают потоки данных от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и определяют правильность двух потоков данных, причем если оба потока данных корректны, эти модули выбирают любой из них и осуществляют обработку, а если один из потоков данных некорректен, выбирают корректный поток данных.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных направляют поток данных на первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют маршрутизацию, причем если первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации работают нормально, то линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных получают потоки данных от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и осуществляют обработку, а если первый интегрированный модуль кросс-коммутации или второй интегрированный модуль кросс-коммутации работает неправильно, неисправный интегрированный модуль кросс-коммутации сообщает об этом блоку управления, и блок управления посылает линейному модулю мультиплексирования с временным уплотнением и процессору службы данных инструкцию на переключение потока данных, связанного с неисправным интегрированным модулем кросс-коммутации, на исправный интегрированный модуль кросс-коммутации.

12. Способ по п.7, отличающийся тем, что линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных направляют поток данных на первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, которые имеют полностью одинаковую функциональность и структуру и выполняют маршрутизацию, причем линейный модуль мультиплексирования с временным уплотнением и процессор службы данных получают потоки данных от первого интегрированного модуля кросс-коммутации и второго интегрированного модуля кросс-коммутации и определяют правильность потоков данных, причем если любой из потоков данных является некорректным, обработка переключается с интегрированного модуля кросс-коммутации, соответствующего некорректному потоку данных, на исправно работающий интегрированный модуль кросс-коммутации.

13. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что потоки данных, направленные на первый интегрированный модуль кросс-коммутации и второй интегрированный модуль кросс-коммутации, имеют приоритеты, а в случае неисправности любого из интегрированных модулей кросс-коммутации и необходимости переключения потока данных возможна замена обработки потока данных с низким приоритетом на обработку потока данных с высоким приоритетом.