專利名稱：一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送領(lǐng)域，包括公用網(wǎng)和專用網(wǎng)，它是一種用于以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系(英文縮寫WDM)融合的適配方法，主要用于具有快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)接口的核心交換路由器和邊緣交換路由器，高低端以太網(wǎng)交換機，快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)接入設(shè)備，用戶端綜合接入設(shè)備和與英特網(wǎng)有關(guān)的互連互通設(shè)備等。
查閱有關(guān)資料，到目前為止還沒有用于以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的符合標準的適配方法，但若采用“點對點協(xié)議”(英文縮寫PPP)加上“高級數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程”(英文縮寫HDLC)。在英特網(wǎng)工程任務(wù)組(英文縮寫IETF)，把它規(guī)定為(代號)RFC1619(RFC是請求評論，英文Request ForComments)。但若把“點對點協(xié)議”(英文縮寫PPP)加上“高級數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程”(英文縮寫HDLC)用于以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)與同步數(shù)字體系(英文縮寫SDH)的融合適配上，就存在一些不足和缺陷。主要表現(xiàn)在(1)整個應(yīng)用方案沒有統(tǒng)一的國際標準支持，導(dǎo)致不同廠家的設(shè)備在公用網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)上互連時無法統(tǒng)一；(2)對于每秒2.5G千兆比特及其以上速率，開發(fā)設(shè)備時硬件轉(zhuǎn)發(fā)部分開銷太大，用于“英特網(wǎng)協(xié)議(英文縮寫IP)直接在波分復(fù)用光纜網(wǎng)(英文縮寫IP over WDM)”上運行時，更是如此，因為RFC1619規(guī)定推薦使用“鏈路控制協(xié)議(英文縮寫LCP)”和魔數(shù)(英文表述為Magic Number)。這兩項比較復(fù)雜；(3)采用RFC1619時，因為PPP是需要建立連接的，重發(fā)定時器的默認值在PPP中定為3秒。對于高速鏈路，這種方法過于遲鈍。對于具體工程應(yīng)用，應(yīng)要求支持從每秒2兆比特到每秒10000兆比特的速率范圍全部(約差4032倍)。所以重發(fā)定時器的值應(yīng)根據(jù)線路往返的時延確定。這些在RFC 1619中都沒有作出規(guī)定，從而在不同廠家的設(shè)備互連時會出現(xiàn)不確定性；本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷加以改進，并提出和設(shè)計出適用于各種情況的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法。本發(fā)明的構(gòu)想是在以太網(wǎng)協(xié)議和波分復(fù)用體系(英文縮寫WDM)之間只保留面向字節(jié)的WDM鏈路接入規(guī)程(英文縮寫LAPW)，用多服務(wù)訪問點代替地址字段，實現(xiàn)多協(xié)議封裝，可以支持從低階虛容器到高階虛容器(包括級聯(lián))的全部速率范圍，也特別適合用到光的包交換接口，沒有任何協(xié)議的不確定性。
本項發(fā)明的技術(shù)解決方案是，通過定義以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系(英文縮寫WDM)融合的物理層的基本參數(shù)，波分復(fù)用體系(英文縮寫WDM)鏈路接入規(guī)程(英文縮寫LAPW)向介質(zhì)訪問控制子層(英文縮寫MAC)提供服務(wù)原語和參數(shù)，同步的面向比特的組幀方法，不確認式信息傳送服務(wù)模式(UITS)，并用WDM鏈路接入規(guī)程(LAPW)，來解決以太網(wǎng)和波分復(fù)用體系(WDM)之間的融合及適配，這一構(gòu)想可以支持快速以太網(wǎng)(IEEE802.3u)和千兆以太網(wǎng)(IEEE802.3z)系列組網(wǎng)應(yīng)用。
其特征在于，千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系(WDM)融合的物理層的基本參數(shù)，其中，光線路系統(tǒng)的最大通道數(shù)可以是4、8、16、32等，信道類型為快速以太網(wǎng) 其帶寬125000千比特/秒千兆以太網(wǎng) 其帶寬1250000千比特/秒在單纖上的傳輸可以是單向，也可以是雙向，可以是單一的千兆以太網(wǎng)或單一的快速以太網(wǎng)通道，也可以是千兆以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)在不同的同道同時傳送。
其特征在于，波分復(fù)用體系(WDM)鏈路接入規(guī)程(LAPW)向介質(zhì)訪問控制子層(MAC)提供服務(wù)原語和參數(shù)，它們分別是DL-UNACK-DATA請求(用戶數(shù)據(jù))DL-UNACK-DATA指示(用戶數(shù)據(jù))其中DL-UNACK-DATA表示“數(shù)據(jù)鏈路-不確認-數(shù)據(jù)”原語，它有請求(Request)和指示(Indication)兩類；用戶數(shù)據(jù)對應(yīng)于一個參數(shù)，即MAC幀作為一個整體，在發(fā)送時作為原語的參數(shù)映射到第LAPW鏈路層；在第LAPW鏈路層，把映射下來的MAC幀作為LAPW的用戶數(shù)據(jù)或信息字段，其中，用戶數(shù)據(jù)最大值為1600八位組，在LAPW組幀時保持其原來的順序和值不變。
其特征在于，同步的面向比特的組幀方法，其中，每一個幀均以0x7e起始和終止，發(fā)送端的鏈路實體在發(fā)送期間應(yīng)檢查起始和終止標志之間的內(nèi)容，包括地址字段，控制字段，信息字段和FCS字段，具體方式如下，所有的LAPW幀均以二進制碼“01111110”起始和終止，直接位于地址字段之前的標志是起始標志，緊跟在幀校驗序列(FCS)之后的標志為終止標志，在某些應(yīng)用中，終止標志也可以作為下一幀的起始標志，所有的收端應(yīng)能夠接收一個或多個連續(xù)的標志，在幀與幀之間以標志填充；地址字段由一個八位組組成，比特排列的順序為最低位在最右邊，即比特1，最高位在最左邊，即比特8，地址字段作為服務(wù)訪問點標識符(SAPI)使用，完成LAPW對所有上層協(xié)議的封裝，在接收端，根據(jù)這個字段的值來確定是哪一種協(xié)議，十六進制數(shù)“1c”表示對基于以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝，“255”作為廣播地址，其它還有251個值留作將來使用；控制字段由一個八位組組成，其值為0x03，所有的幀均作為命令幀使用，探尋/終止比特設(shè)為0，其它值保留將來功能擴充時使用；信息字段即用戶數(shù)據(jù)，緊跟在控制字段之后，由整數(shù)倍的八位組組成，當MAC子層有MAC幀要發(fā)送時，首先調(diào)用“DL-UNACK-DATA請求(用戶數(shù)據(jù))”原語，把隨該原語映射下來的“整個MAC幀”作為LAPW的“信息字段”，在接收端，MAC子層利用“DL-UNACK-DATA指示(用戶數(shù)據(jù))”原語接收LAPW轉(zhuǎn)來的“信息字段”作為MAC子層的幀；每個幀的尾部包含一個32比特的幀校驗序列，用來檢查幀通過鏈路傳輸時可能產(chǎn)生的錯誤，F(xiàn)CS由發(fā)送方產(chǎn)生，其基本思想是通過對完全隨機的待發(fā)送的比特流計算產(chǎn)生32比特的冗余碼(即FCS)，附于幀的尾部，使得幀和FCS之間具有相關(guān)性，在接收端通過識別這種相關(guān)性是否被破壞，來檢測出幀在傳輸過程中是否出現(xiàn)了差錯，F(xiàn)CS生成多項式為G(x)＝x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1計算范圍從一個幀的開始標志之后的第一個比特起，到FCS之前的最后一個比特止，總比特數(shù)為m，作為數(shù)據(jù)多項式Q(x)，其中需還原因透明性傳輸引起的轉(zhuǎn)換(不應(yīng)包括因透明性的需要而插入八位組)，F(xiàn)CS是一個32比特的序列，它的值是下列兩個余數(shù)的模2和的反碼，----xm×(x31+x30+......+x2+x+1)/G(x)的余數(shù)----x32×Q(x)/G(x)的余數(shù)將上述過程產(chǎn)生的FCS加Q(x)之后發(fā)送出去，在接收端，把兩個標志之間的全部比特序列稱M(x)，按下式計算，[x(m+32)×(x31+x30+......+x2+x+1)+x32*×M(x)]/G(x)，其中m+32為M(x)序列的長度，如果M(x)＝Q(x)+FCS，則傳輸無差錯，否則，就認為傳輸有差錯；在幀結(jié)構(gòu)中，每一八位組的比特排列順序為水平顯示，比特排列的順序為最低位在最右邊(即比特1)，最高位在最左邊(即比特8)，多個八位組沿垂直方向排列，最上面的八位組編號為”1”，依次遞增為“2”...“N”，在這一結(jié)構(gòu)中，某一比特可以以(o，b)標識，o表示八位組的順序編號，b表示在一個八位組內(nèi)比特的順序編號，在一個八位組內(nèi)比特8最先發(fā)送，而在一個幀結(jié)構(gòu)中，八位組的發(fā)送順序為1，2...N(從小到大遞增)，不過，F(xiàn)CS的4個字節(jié)是一個例外，具體說就是，F(xiàn)CS的第1個八位組的編號為1的比特是FCS長字的最高位，F(xiàn)CS的第4個八位組的編號為8的比特是FCS長字的最低位；LAPW的無效幀有以下幾種1)由兩個標志產(chǎn)生的不妥當?shù)亩ń绲膸?)兩個標志的幀長小于6個八位組的幀，3)包含有FCS錯誤的幀，4)服務(wù)訪問點標識符(SAPI)不匹配或收端不支持的幀，5)包含有不確定的控制字段的幀，6)以多于6個“1”結(jié)束的幀，無效幀將被丟棄，不通知發(fā)送方，也不產(chǎn)生任何動作。
其特征在于，不確認式信息傳送服務(wù)模式(UITS)，在第2層只有一個要素LAPW，沒有流量控制，也不進行任何確認式操作。
其特征在于，這一構(gòu)想可以支持快速以太網(wǎng)(IEEE802.3u)和千兆以太網(wǎng)(IEEE802.3z)系列組網(wǎng)應(yīng)用，具體說，采用這一方法時把WDM傳輸作為一個橋，可以連接相距很遠的兩個100M/1000M以太網(wǎng)交換機(2層或3層交換)，本方案既可以支持各類以太網(wǎng)“帶充突檢測的載波偵聽多路防問(CSMA/CD)”的半雙工方式，又可以支持各類以太網(wǎng)的全雙工方式(IEEE802.3x)。
其特征在于，4B/5B或8B/10B的編碼方式，物理層所執(zhí)行的編碼的第一級別是把來自MAC的符號變換成已編碼的不歸零(NRZ)代碼比特，物理層所執(zhí)行的編碼的第二級別是將NRZ代碼比特翻譯成NRZI代碼比特，對于入脈沖碼流，則將NRZI代碼比特首先解碼成NRZ代碼流，在解碼成16進制符號供MAC使用，每個代碼組包含規(guī)定的5個(對于4B/5B)或10個(對于8B/10B)代碼比特序列，MAC決定這些代碼組的發(fā)送序列，MAC和物理光口使用符號來表達邏輯的含義，關(guān)于4B/5B或8B/10B，的編碼方式的詳細規(guī)定見ISO 9314-1和IEEE802.3Z。
本發(fā)明的優(yōu)點，相對于RFC1619，具有以下創(chuàng)新(1)目前國外個別廠商按照英特網(wǎng)工程任務(wù)組(英文縮寫IETF)提出的PPP over SONET/SDH(即RFC 1619，SONET是指北美的同步光網(wǎng)絡(luò))開發(fā)，就RFC 1619本身而言，鏈路層有PPP(點對點協(xié)議)和HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程)兩種協(xié)議，比較復(fù)雜，把它用于每秒2.5千兆比特以上速率時硬件開銷太大，相比之下本發(fā)明只采用一個LAPW要素，其難易程度與HDLC相當，省去了PPP中的復(fù)雜的“鏈路控制協(xié)議(英文縮寫LCP)”和魔數(shù)(英文表述為Magic Number)機制，所用的協(xié)議適配之開銷大大減小；(2)把RFC 1619用于千兆以太網(wǎng)與WDM的融合，目前尚無標準支持，導(dǎo)致把這一現(xiàn)有方案用與公用網(wǎng)和專用網(wǎng)時，不同廠家的設(shè)備難以互通互聯(lián)；(3)采用RFC1619時，因為PPP是需要建立連接的，重發(fā)定時器的默認值在PPP中定為3秒，對于高速鏈路，過于遲鈍，對于具體工程應(yīng)用，應(yīng)要求從每秒2兆比特到每秒10000兆比特的速率范圍全部支持，所以重發(fā)定時器的值應(yīng)根據(jù)線路往返的時延確定，這些在RFC 1619中都沒有作出規(guī)定，從而在不同廠家的設(shè)備互連時可能會出現(xiàn)不確定性，相比之下本發(fā)明采用不確認式信息傳送服務(wù)方式，不需要建立連接，也不需要使用重發(fā)定時器，不會出現(xiàn)任何對等實體之間通信的不確定性，從每秒2兆比特到每秒10000兆比特的速率范圍的應(yīng)用全部支持；通俗地說，本發(fā)明是以非常簡煉的，快捷的和廉價的方式解決千兆以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)到WDM的協(xié)議適配，用WDM鏈路接入規(guī)程一項要素代替“點對點協(xié)議(英文縮寫PPP)和高級數(shù)據(jù)鏈規(guī)程(英文縮寫HDLC)兩項要素，支持快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)的各類應(yīng)用。


圖1，本發(fā)明所提出的構(gòu)想示意2，本發(fā)明組網(wǎng)的協(xié)議棧配置舉例示意3，本發(fā)明所提出的用于千兆位介質(zhì)獨立接口(GMII)和介質(zhì)獨立接口(MII)的調(diào)解(Reconciliation)子層與波分復(fù)用物理層之間的關(guān)系4，本發(fā)明所提出的千兆位以太網(wǎng)與波分復(fù)用適配的功能要素組成5，本發(fā)明所提出的介質(zhì)訪問控制子層、LAPW鏈路層和物理層之間的原語關(guān)系6，本發(fā)明所提出的以太網(wǎng)幀在WDM上運行的專用網(wǎng)舉例圖7，本發(fā)明所提出的以太網(wǎng)幀在WDM上運行的公用網(wǎng)舉例圖8，本發(fā)明所提出的以太網(wǎng)幀在WDM上運行的遠端接入以太網(wǎng)交換機舉例下面，根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明所提出的設(shè)想主要用于具有快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)接口的核心交換路由器，邊緣交換路由器，基于包交換的高低端以太網(wǎng)端交換機，用戶端以太網(wǎng)綜合接入設(shè)備和與以太網(wǎng)有關(guān)的互連互通設(shè)備等。本發(fā)明的應(yīng)用框架見圖1，即本發(fā)明所提出的構(gòu)想示意圖，其中IEEE 802.3u/802.3z分別表示快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)，MAC表示介質(zhì)訪問控制，在MAC子層與WDM之間采用WDM鏈路接入規(guī)程(英文縮寫LAPW)，物理層采用波分復(fù)用體系(WDM)，主要包括各類高階和低階虛容器。在這個框架中，LAPW鏈路層向MAC子層提供的服務(wù)訪問點只有一個，供快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)的MAC幀使用。它們的服務(wù)訪問點標識符(SAPI)是十進制數(shù)“28”。在MAC子層的整個MAC幀，在發(fā)送時作為原語的參數(shù)映射到LAPW鏈路層。在LAPW鏈路層，把映射下來的MAC幀作為LAPW的信息字段，其原來的大小和順序不變；LAPW鏈路層采用不確認式信息傳送服務(wù)(UITS)，它與WDM物理層也通過相應(yīng)的服務(wù)訪問點用原語和參數(shù)交互。圖2本發(fā)明組網(wǎng)的協(xié)議棧配置舉例示意圖，它表示千兆以太網(wǎng)接口通過WDM接入另外一個以太網(wǎng)的進端和出端網(wǎng)關(guān)的協(xié)議棧配置，其中LLC表示邏輯鏈路控制子層，MAC表示介質(zhì)訪問控制子層，WDM表示波分復(fù)用體系，LAN表示局域網(wǎng)，TCP表示傳輸控制協(xié)議，UDP表示用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，IPX表示Novell網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，“Ethernet Frame over WDM”表示以太網(wǎng)協(xié)議與波分復(fù)用體系的融合，在網(wǎng)關(guān)處，同時配有WDM和MAC兩類物理接口，而網(wǎng)絡(luò)層仍然是Ipv4/Ipv6/IPX不變。圖3是本發(fā)明所提出的用于千兆位介質(zhì)獨立接口(GMII)和介質(zhì)獨立接口(MII)的調(diào)解(Reconciliation)子層與WDM鏈路接入規(guī)程(LAPW)及WDM物理層之間的關(guān)系圖，其中，WDM表示波分復(fù)用體系，AUI表示連接綁定單元接口，MDI表示介質(zhì)獨立接口，MII表示介質(zhì)獨立接口，GMII表示千兆位介質(zhì)獨立接口，PLS表示物理層信令，PCS表示物理編碼子層，PMA表示，PMD表示物理介質(zhì)依賴性(接口)，在這一關(guān)系圖中，MAC功能子層以下可以分別配置以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)三類物理接口系列，而對于WDM側(cè)，則通過LAPW對MAC子層和SDH物理層進行適配。圖4描述的是本發(fā)明所提出的千兆位以太網(wǎng)與WDM適配的功能要素組成圖，在其中，對于WDM側(cè)，通過LAPW對MAC子層和WDM物理層進行適配，對于千兆位以太網(wǎng)，可采用雙線或四線制電纜接口、單模光纖接口、多模光纖接口和非屏蔽雙絞線接口。圖5是本發(fā)明所提出的介質(zhì)訪問控制子層、LAPW鏈路層和物理層之間的原語關(guān)系圖，LAPW提供一個服務(wù)訪問點，其標識符值(SAPI)等于十進制數(shù)”28”供以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)用，從MAC子層發(fā)送MAC幀到LAPW鏈路層，使用“DL-UNACK-DATA請求”原語，從LAPW鏈路層接收數(shù)據(jù)包到MAC子層，使用“DL-UNACK-DATA指示”原語；在LAPW鏈路層和物理層之間，從LAPW到物理層，使用“PH-DATA請求”原語建鏈，使用“PH-DATA指示”原語則表示由物理層向LAPW鏈路層發(fā)建鏈指示，從LAPW鏈路層發(fā)數(shù)據(jù)包到物理層，使用“PH-DATA請求”原語，從物理層接收數(shù)據(jù)包到LAPW鏈路層，使用“PH-DATA指示”原語。圖6是本發(fā)明所提出的以太網(wǎng)幀在WDM上運行的專用網(wǎng)舉例，其中OADM表示W(wǎng)DM傳輸設(shè)備的光分插復(fù)用器，利用這一WDM環(huán)中的通道，可以把兩個100M/1000M以太網(wǎng)2層交換機聯(lián)接起來，一般說來為避免帶寬浪費，所選用的通道速率最好是不大于實際連接的千兆以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)接口速率。圖7是本發(fā)明所提出的以太網(wǎng)幀在WDM上運行的公用網(wǎng)舉例，其中OADM表示W(wǎng)DM傳輸設(shè)備的光分插復(fù)用器，利用這一WDM環(huán)中的通道，可以把兩個100M/1000M以太網(wǎng)3層交換機聯(lián)接起來，一般說來，所選用的WDM通道的速率最好是大于實際連接的以太網(wǎng)接口速率。圖8是本發(fā)明所提出的以太網(wǎng)幀在WDM上運行的遠端接入以太網(wǎng)交換機舉例，實際應(yīng)用中，可把這一遠端接入單元做在傳輸設(shè)備上，實現(xiàn)遠端接入以太網(wǎng)交換機，其中OADM表示W(wǎng)DM傳輸設(shè)備的光分插復(fù)用器。
權(quán)利要求
1.一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，通過定義千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系(WDM)融合的物理層的基本參數(shù)，波分復(fù)用體系(WDM)鏈路接入規(guī)程(LAPW)向介質(zhì)訪問控制子層(MAC)提供服務(wù)原語和參數(shù)，同步的面向比特的組幀方法，不確認式信息傳送服務(wù)模式(UITS)，4B/5B或8B/10B的編碼方式，并使用WDM鏈路接入規(guī)程(LAPW)，實現(xiàn)以太網(wǎng)和波分復(fù)用體系(WDM)之間的融合及適配，這一構(gòu)想可以支持快速以太網(wǎng)(IEEE802.3u)和千兆以太網(wǎng)(IEEE802.3z)系列組網(wǎng)應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，其特征在于，千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系(WDM)融合的物理層的基本參數(shù)，其中，光線路系統(tǒng)的最大通道數(shù)可以是4、8、16、32等，信道類型為快速以太網(wǎng) 其帶寬125000千比特/秒千兆以太網(wǎng) 其帶寬1250000千比特/秒在單纖上的傳輸可以是單向，也可以是雙向，可以是單一的千兆以太網(wǎng)或單一的快速以太網(wǎng)通道，也可以是千兆以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)在不同的同道同時傳送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，其特征在于，波分復(fù)用體系(SDH)鏈路接入規(guī)程(LAPW)向介質(zhì)訪問控制子層(MAC)提供服務(wù)原語和參數(shù)，它們分別是DL-UNACK-DATA請求(用戶數(shù)據(jù))DL-UNACK-DATA指示(用戶數(shù)據(jù))其中DL-UNACK-DATA表示“數(shù)據(jù)鏈路-不確認-數(shù)據(jù)”原語，它有請求(Request)和指示(Indication)兩類；用戶數(shù)據(jù)對應(yīng)于一個參數(shù)，即MAC幀作為一個整體，在發(fā)送時作為原語的參數(shù)映射到LAPW鏈路層；在LAPW鏈路層，把映射下來的MAC幀作為LAPW的用戶數(shù)據(jù)或信息字段，其中，用戶數(shù)據(jù)最大值為1600八位組，在LAPW組幀時保持其原來的比特順序和值不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，其特征在于，同步的面向比特的組幀方法，其中，每一個幀均以0x7e起始和終止，發(fā)送端的鏈路實體在發(fā)送期間應(yīng)檢查起始和終止標志之間的內(nèi)容，包括地址字段，控制字段，信息字段和幀校驗序列(FCS)字段，具體方式如下，所有的LAPW幀均以二進制碼“01111110”起始和終止，直接位于地址字段之前的標志是起始標志，緊跟在幀校驗序列(FCS)之后的標志為終止標志，終止標志也可以作為下一幀的起始標志，所有的收端應(yīng)能夠接收一個或多個連續(xù)的標志，在幀與幀之間以標志填充；地址字段由一個八位組組成，比特排列的順序為最低位在最右邊，即比特1，最高位在最左邊，即比特8，地址字段作為服務(wù)訪問點標識符(SAPI)使用，完成LAPW對所有上層協(xié)議的封裝，在接收端，根據(jù)這個字段的值來確定是哪一種協(xié)議，十六進制數(shù)“1c”表示對基于以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)/千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝，“255”作為廣播地址，其它還有251個值留作將來使用；控制字段由一個八位組組成，其值為0x03，所有的幀均作為命令幀使用，探尋/終止比特設(shè)為0，其它值保留將來功能擴充時使用；信息字段即用戶數(shù)據(jù)，緊跟在控制字段之后，由整數(shù)倍的八位組組成，當MAC子層有MAC幀要發(fā)送時，首先調(diào)用“DL-UNACK-DATA請求(用戶數(shù)據(jù))”原語，把隨該原語映射下來的“整個MAC幀”作為LAPW的“信息字段”，在接收端，MAC子層利用“DL-UNACK-DATA指示(用戶數(shù)據(jù))”原語接收LAPW轉(zhuǎn)來的“信息字段”作為MAC子層的幀；每個幀的尾部包含一個32比特的幀校驗序列(FCS)，用來檢查幀通過鏈路傳輸時可能產(chǎn)生的錯誤，F(xiàn)CS由發(fā)送方產(chǎn)生，其基本思想是通過對完全隨機的待發(fā)送的比特流計算產(chǎn)生32比特的冗余碼(即FCS)，附于幀的尾部，使得幀和FCS之間具有相關(guān)性，在接收端通過識別這種相關(guān)性是否被破壞，來檢測出幀在傳輸過程中是否出現(xiàn)了差錯，F(xiàn)CS生成多項式為G(x)＝x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1計算范圍從一個幀的開始標志之后的第一個比特起，到FCS之前的最后一個比特止，總比特數(shù)為m，作為數(shù)據(jù)多項式Q(x)，其中需還原因透明性傳輸引起的轉(zhuǎn)換(不應(yīng)包括因透明性的需要而插入八位組)，F(xiàn)CS是一個32比特的序列，它的值是下列兩個余數(shù)的模2和的反碼，----xm*(x31+x30+......+x2+x+1)/G(x)的余數(shù)----x32*Q(x)/G(x)的余數(shù)將上述過程產(chǎn)生的FCS加Q(x)之后發(fā)送出去，在接收端，把兩個標志之間的全部比特序列稱M(x)，按下式計算，[x(m+32)*(x31+x30+......+x2+x+1)+x32*M(x)]/G(x)，其中m+32為M(x)序列的長度，如果M(x)＝Q(x)+FCS，則傳輸無差錯，否則，就認為傳輸有差錯；在幀結(jié)構(gòu)中，每一八位組的比特排列順序為水平顯示，比特排列的順序為最低位在最右邊(即比特1)，最高位在最左邊(即比特8)，多個八位組沿垂直方向排列，最上面的八位組編號為”1”，依次遞增為“2”...“N”，在這一結(jié)構(gòu)中，某一比特可以以(o，b)標識，o表示八位組的順序編號，b表示在一個八位組內(nèi)比特的順序編號，在一個八位組內(nèi)比特8最先發(fā)送，而在一個幀結(jié)構(gòu)中，八位組的發(fā)送順序為1，2...N(從小到大遞增)，不過，F(xiàn)CS的4個字節(jié)是一個例外，具體說就是，F(xiàn)CS的第1個八位組的編號為1的比特是FCS長字的最高位，F(xiàn)CS的第4個八位組的編號為8的比特是FCS長字的最低位；LAPW的無效幀有以下幾種1)由兩個標志產(chǎn)生的不妥當?shù)亩ń绲膸?)兩個標志之間的幀長小于6個八位組的幀，3)包含有FCS錯誤的幀，4)服務(wù)訪問點標識符(SAPI)不匹配或收端不支持的幀，5)包含有不確定的控制字段的幀，6)以多于6個“1”結(jié)束的幀，無效幀將被丟棄，不通知發(fā)送方，也不產(chǎn)生任何動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，其特征在于，不確認式信息傳送服務(wù)模式(UITS)，在MAC子層和波分復(fù)用體系之間只有一個要素LAPW，沒有流量控制，也不進行任何確認式操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，其特征在于，這一構(gòu)想可以支持快速以太網(wǎng)(IEEE802.3u)和千兆以太網(wǎng)(IEEE802.3z)系列組網(wǎng)應(yīng)用，具體說，采用這一方法時把WDM傳輸作為一個橋，可以連接相距很遠的兩個100M/1000M以太網(wǎng)交換機(2層或3層交換)，本方案既可以支持各類以太網(wǎng)“帶充突檢測的載波偵聽多路防問(CSMA/CD)”的半雙工方式，又可以支持各類以太網(wǎng)的全雙工方式(IEEE802.3x)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千兆以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法，其特征在于，4B/5B或8B/10B的編碼方式，物理層所執(zhí)行的編碼的第一級別是把來自MAC的符號變換成已編碼的不歸零(NRZ)代碼比特，物理層所執(zhí)行的編碼的第二級別是將NRZ代碼比特翻譯成NRZI代碼比特，對于入脈沖碼流，則將NRZI代碼比特首先解碼成NRZ代碼流，在解碼成16進制符號供MAC使用，每個代碼組包含規(guī)定的5個(對于4B/5B)或10個(對于8B/10B)代碼比特序列，MAC決定這些代碼組的發(fā)送序列，MAC和物理光口使用符號來表達邏輯的含義，關(guān)于4B/5B或8B/10B的編碼方式的詳細規(guī)定見ISO 9314-1和IEEE802.3Z。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種千兆以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系融合的適配方法,通過定義以太網(wǎng)與波分復(fù)用體系(WDM)融合的物理層的基本參數(shù),波分復(fù)用體系(WDM)鏈路接入規(guī)程(LAPW),同步的面向比特的組幀方法,不確認式信息傳送服務(wù)模式(UITS),4B/5B或8B/10B的編碼方式,實現(xiàn)WDM與快速以太網(wǎng)(IEEE802.3u)和千兆以太網(wǎng)(IEEE802.3z)系列組網(wǎng)應(yīng)用的融合適配。
文檔編號H04L12/54GK1258981SQ9911665
公開日2000年7月5日 申請日期1999年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月10日
發(fā)明者余少華 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部武漢郵電科學(xué)研究院