[發明專利]用于彈性無線分組通信的系統和方法

有效

• 申請號: 201410286879.0
• 申請日: 2006-02-24
• 公開（公告）號: CN104022906B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 阿萊恩·霍頓;瑟吉奧·里卡爾迪;曾超明
• 申請（專利權）人: 哈里斯施特拉特克斯網絡運行公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/42;H04L12/703;H04L12/751
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

為了滿足電信級以太網傳輸信道標準等，需要無線通信網絡中的快速故障檢測和恢復。因此，利用硬件輔助的快速傳輸信道故障檢測算法(500)和具有相應配置的引擎的千兆以太網數據接入卡來提供彈性無線分組通信。在具有各種拓撲的網絡中，該彈性無線分組通信分別與其現有協議(例如快速生成樹協議和鏈路聚合協議)相組合地被提供。

本申請是國際申請日為2006年2月24日、名稱為：“用于彈性無線分組通信的系統和方法”的中國專利申請200680054187.7的分案申請。

技術領域

本發明涉及無線數據通信，更具體地，涉及各種網絡拓撲中的彈性無線分組通信。

背景技術

網絡拓撲是網絡中給定節點具有到其它節點的一個或多個鏈路的情況下的節點之間的鏈路形態。網絡的物理拓撲包括生成樹型、環型、網狀型和總線型，并且其中的環型網絡是這樣的網絡：節點在閉環配置中被連接，并且數據在相鄰節點之間順序地從節點向節點傳送。邏輯拓撲是信號從節點到節點所沿路徑的本質，并且在許多實例中邏輯和物理拓撲是類似的。在邏輯環形拓撲中，數據在閉環中以順時針或逆時針方向流動。

光纖環常常被配置作為城域網(MAN)和廣域網(WAN)兩者的一部分。彈性分組環(RPR)是這樣的有線網絡拓撲：其被配置用于光纖環，并被設計以使用RPR接入協議和物理層接口來產生高速數據傳輸。具有RPR拓撲的網絡有雙重反向旋轉環(順時針、逆時針)，其中多個節點可以同時在兩個環上進行傳輸。

針對日益增加的帶寬、負載平衡和節點(例如，交換機和站臺)之間的通信信道的可用性，根據IEEE標準802.3ad的鏈路聚合或中繼(aggregation or trunking)是一種將物理網絡鏈路組合為單個邏輯鏈路的方法。利用鏈路聚合，可以通過使用其快速以太網和千兆(Gigabit)以太網技術來增加節點之間的通信信道的容量。可以將兩個或多個千兆以太網連接組合以增加帶寬，并創建彈性和冗余鏈路。標準局域網(LAN)技術提供10Mbps、100Mbps和1000Mbps的數據率，并且為了獲得更大的容量(例如10000Mbps)鏈路聚合允許組合10個鏈路；并且在系數10過大的情況下，鏈路聚合可以通過組合不同速率的鏈路來提供中間速率。

有線網絡被設計以滿足RPR標準(IEEE802.17)，并且為了滿足分組交換網絡的需要，致力于改進光纖環的可測性、帶寬分配以及吞吐量。典型的RPR支持SONEY/SDH(155Mbps到10Gbps)標準和以太網PHY(滿足1Gbps到10Gbps速率的以太網物理層接口)。RPR網絡在與數據反向的環上承載控制消息，并且如果光纖或節點發生了故障，那么RPR標準(IEEE802.17)需要滿足50毫秒的恢復時間。

例如，快速生成樹協議(RSTP，標準IEEE802.1D-2004)依賴于活動的生成樹拓撲，并且是在發生故障的情況下網絡可以快速重新配置其拓撲的協議。利用RSTP，生成樹重新分配端口并獲悉端口的新的MAC地址。

發明內容

考慮到上述內容，本發明部分地基于如下的觀察：前述配置和協議對無線通信而言并不是最優的，因為它們需要過大的開銷并且提供較慢的故障檢測和恢復響應。利用所提出的用于改進通信網絡的方法，本發明試圖通過穩定且快速的故障檢測和恢復(例如，低于50ms的無線鏈路故障檢測和低于50ms的無線環愈合(恢復))來提供針對故障的彈性。利用鏈路聚合或環形拓撲的、例如根據本發明的原理實現的彈性無線分組網絡，還為無線操作提供錯誤彈性(error resiliency)、對吞吐量的最小影響以及經優化的第2層網絡重新配置。

采用具有為了提供這些益處而設計的功能的經改進的千兆以太網卡來實現這種彈性無線分組網絡。并且，雖然可以采用諸如路由設備之類的外部裝置來實現這種解決方案，但是由于檢測和恢復信號是本地可用的并且無須額外的開銷，因此優選經改進的千兆以太網卡實現。換言之，優選經改進的千兆以太網卡實現是因為它提供了更好的結果以及對吞吐量更少的影響。