[發明專利]通用標號封裝協議

有效

• 申請號: 00804632.8
• 申請日: 2000-03-09
• 公開（公告）號: CN1352843A
• 公開（公告）日: 2002-06-05
• 發明（設計）人: 拉亞德干·拉維坎思;奧弗·斯特蘭德伯格;帕西·瓦蘭倫
• 申請（專利權）人: 諾基亞網絡公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳增勇,張志醒

發明領域

本發明一般涉及串行通信系統，更具體的說，涉及通過串行鏈路傳送標號交換信息包的通用標號封裝協議。

技術背景

在數據服務商的網絡中，對帶寬的要求正在飛漲。對于這種要求，需要有效的帶寬利用，較高的性能并且簡單。預計互聯網協議(IP)業務容量繼續以相當高的速度持續增長。隨著遍及全球網絡的IP增長，許多大容量鏈路試圖回避ATM信元所需要的額外負擔。多數電信公司使用SONET(同步光纖網絡)作為公眾網絡中通過光纖進行數據傳輸的OSI第1層的規范，使用ATM作為OSI第II層的鏈路。但是，必須添加分組中以通過ATM鏈路的附加數據會占用10％以上的ATM原始帶寬。而且，還有許多其它分組協議用于打包傳輸的數據。盡管SONET在這里作為一個主要示例來提涉，然而本領域的技術人員將認識到這里討論的概念對任何串行鏈路都是有效的。

SONET是傳輸速率從51.84Mbps(基本速率)到13.22Gbps的系列，它被產生以提供傳輸許多具有不同容量的數字信號的靈活性并為生產商提供設計標準。盡管它的名字是SONET，但它不限于光纖鏈路。SONET擬定起初是作為對交換載波標準協會(ExchangeCarriers?Standards?Association)的建議，并最終為美國國家標準化組織(ANSI)所接受。SONET還被國際電信聯盟-電信標準化部門(ITU-T)采用。ITU-T的版本被稱為同步數字系列(SDH)，它稍微做了一些修改，其速率從155Mbps開始。

為了提供有效的網絡可操作性和可伸縮性，如今的數據網絡都基于分層結構，它包括主干和服務節點層。路由器和主干的主要功能是提供運行和可伸縮性，以便每秒交換數百萬個分組并可達到高速率。在服務節點或分配層，邊緣路由器的主要目的是提供諸如安全訪問控制的特征，通過服務級提供來支持不同的服務。例如，對于長途來說，多數運營者通過SONET/SDH平臺傳輸其路由業務。SONET/SDH硬件形成修改全球電信提供商和企業的基礎結構。因而需要數據設備與這個基礎結構進行無縫的互操作。

SONET/SDH上的IP作為減輕上述ATM開銷負擔并壓縮更多鏈路帶寬的方法變得流行。SONET/SDH上的IP從傳輸圖像中去除ATM，放棄傳統的把IP分組封裝到ATM信元的方法，在傳統的方法中ATM信元之后被映射到SONET幀。而該技術直接把IP信息包映射到SONET幀。

SONET/SDH上的分組數據是通過使用點到點協議(PPP)在SONET幀上的數據伺服傳輸。PPP設計為通過點到點鏈路進行通信的標準方法。最初被設計用于短距離的本地線路、租用線路和使用調制解調器的普通老式電話業務(POTS)。隨著新分組服務和較高速率線路引入，點對點協議也易于在這些環境使用。

PPP將SONET傳輸作為面向八位位組的同步鏈路來對待。PPP對物理層表現為八位位組接口并沒有規定要備提供或接受的子八位位組(sub-octet)。八位位組流被映射為SONET同步凈荷信包(SPE)，八位位組邊界和SPE八位位組邊界對齊。SONET提供豐富的開銷信息，允許較為簡單的復用和高消耗的操作、管理、維護和提供(OAM§P)能力。

SONET包括諸如映射、對齊、復用和填充的復用原則。SONET的優點之一是它能夠承載大的凈荷(超過50Mbps)。然而，為了傳送和交換小于STS-1速率的凈荷，通過把STS(同步傳輸信號)SPE細分成稱為虛擬分支(VT)的較小結構單元，還能夠容納數字體系信號。

因此，SONET/SDH上的分組是被建立以提供互聯網或IP數據的網絡的理想特征。SONET/SDH上的分組提供比其它傳輸方法更高的帶寬利用和效率。但是，不是所有網絡都能受益于SONET/SDH上的IP的優點。首先，所有通過連路的數據必須是IP的。因為IP數據上的155Mbps不容易得到，這種要求是使用SONET/SDH上的IP的主要缺陷。統計上，ATM比SONET/SDH上的IP更容易被復用?？墒?，ATM能夠在較低速率的鏈路上運行。但是，如上所述，ATM承載必須加到每個分組以通過ATM鏈路的額外開銷。

當經通過任何媒體向任何位置提供高速傳輸的不同傳輸交換系統來集中傳送音頻、數據、圖像和視頻時，SONET作為用于傳輸分組的傳輸網絡而獲得動力，因為與通過ATM類型的解決方案的IP相比較，SONET的開銷低。但是，如上所述，當前在SONET/SDH上分組的方法是使用點到點協議封裝。