技术领域

本发明涉及分组传送网 （PTN, Packet Transmit Network )和异步传 输模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode ) , 特别涉及一种 PTN设备及 ATM交换的方法。

背景技术

随着 ALL IP的推进， 网络的 IP化即分组化已经成为网络技术演进的趋 势。 PTN应运而生， 首先它完全基于分组传送， 同时它是面向连接的， 可提 供端到端的业务承载能力， 解决了传统分组网络无连接的问题， 便于电信级 应用。 另外， PTN 提供基于连接的操作管理和维护 （OAM , Operation Administration and Maintenance )功能， 即错误检测、 通道状态监测和保护切 换功能， 使其更符合电信级应用。 PTN网络是未来传送网的一个发展趋势。

ATM技术是一种基于信元的交换和复用技术， ATM传送信息的基本载 体是 ATM信元， 信元头用虚路径标识符（VPI, Virtual Path Identifier )和虚 通道标识符（VCI, Virtual Channel Identifier )标识一个连接， 信元的复用、 交换和传输过程， 均基于此连接。 ATM 交换为： 根据输入信元的 VPI/VCI 标识以及它本身在建立连接时产生的虚路径（ VP ) /虚通道（VC ) 交换表， 将该信元转发到相应的输出端口， 并对该信元的头部进行适当处理， 如改变 其 VPI/VCI值。

ATM实际上也是一种很好的面向连接的分组交换 技术，但由于其处理复 杂， 交换芯片成本较高， 很难大规模应用。 但目前现有网络中还存在 ATM 网络， 因此 ATM业务如何在 PTN 网络进行端到端的传送问题需要解决， RFC4717 中定义了相应的解决方案。 但其给出的方案是在 PTN网络中如何 端到端的传送 ATM业务， 是通过多个 PTN设备实现 ATM业务传送功能。

发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种分组传 送网设备及异步传输模式 交换的方法， 使得在单点 PTN设备上实现 ATM交换。

为了解决上述技术问题， 本发明釆用如下技术方案：

一种分组传送网 （PTN )设备， 该设备包括一个分组交换处理单元和多 个交换路径， 每个交换路径包括异步传输模式（ATM )接口处理单元、 ATM 交换单元和仿真处理单元， 其中：

所述 ATM接口处理单元设置成：从接入的 ATM网络的各种物理层信号 中恢复出 ATM信元并送给本交换路径的 ATM交换单元，以及将本交换路径 的 ATM交换单元送来的 ATM信元编码成物理层信号并发送到 ATM网络； 所述 ATM交换单元设置成：对本交换路径的 ATM接口处理单元恢复出 的 ATM信元进行虚路径 /虚通道（ VP/VC ) 交换， 生成交换后的 ATM信元 并送给本交换路径的仿真处理单元， 以及对本交换路径的仿真处理单元还原 出的 ATM信元进行 VP/VC交换， 生成交换后的 ATM信元并送给本交换路 径的 ATM接口处理单元；

所述仿真处理单元设置成： 对本交换路径的所述 ATM交换单元生成的

ATM信元进行仿真业务封装，将封装后的仿真 帧送到所述分组交换处理单元, 以及对所述分组交换处理单元发来的仿真帧进 行解封装， 还原出 ATM信元 并送给本交换路径的 ATM交换单元；

所述分组交换处理单元设置成： 根据仿真处理单元送来的仿真帧中的业 务标识信息， 查找对应交换表， 确定此仿真帧的交换路径， 并将此仿真帧交 换到所确定的交换路径的仿真处理单元。 其中： 所述分组交换处理单元、 所述 ATM接口处理单元、 所述 ATM交 换单元和所述仿真处理单元位于同一块物理单 板上， 或者分布在多块物理单 板上。 其中， 所述业务标识信息为伪线标签、媒体访问控制 地址或者业务 IP地 址。

其中， 所述业务标识信息为伪线标签时， 所述分组交换处理单元设置成 按照以下方式根据仿真处理单元送来的仿真帧 中的业务标识信息， 查找对应 交换表， 确定此仿真帧的交换路径： 根据所述伪线标签， 查找伪线标签交换 表， 确定该仿真帧的交换路径。 其中，所述 ATM接口处理单元包括入 ATM接口处理单元和出 ATM接口 处理单元。 其中， 所述入 ATM接口处理单元和出 ATM接口处理单元的 ATM接口 类型相同或不同。

其中， 所述 ATM接口类型包括 E3 口、 同步数字体系 （SDH )端口和同 步光纤网络（SONEF )端口。 其中 ,所述 ATM交换单元包括与所述入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元和与所述出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元；

与所述入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元从本交换路径的 ATM接口处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到本交换路径的仿 真处理单元；

与所述出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元从本交换路径的仿真 处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到本交换路径的 ATM接口处 理单元。 其中， 所述仿真处理单元包括与所述入 ATM接口处理单元对应的仿真 处理单元和与所述出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元；

与所述入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元从本交换 路径的 ATM 交换单元接收 ATM信元后进行仿真封装， 将封装后的仿真帧发往所述分组 交换处理单元； 处理单元接收仿真帧，对仿真帧解封装后还原 出 ATM信元，再将 ATM信元 发送到本交换路径的 ATM交换单元。 一种异步传输模式（ ATM )交换的方法， 应用于如权利要求 1至 9中任 一项所述的分组传送网络（PTN )设备， 该方法包括： 所述 PTN设备某一交换路径的 ATM接口处理单元从接入的 ATM网络 的各种物理层信号中恢复出 ATM信元，所述交换路径的 ATM交换单元对所 述 ATM信元进行 ATM交换，再由该交换路径的仿真处理单元将进 行了 ATM 交换后的 ATM信元进行业务仿真帧封装， 所述 PTN设备中的分组交换处理 单元根据封装后的仿真帧中的业务标识信息查 找对应交换表， 确定该仿真帧 的交换路径， 由所确定的交换路径的仿真处理单元对该仿真 帧进行解封装处 理，还原出 ATM信元，所确定的交换路径的 ATM交换单元将还原出的 ATM 信元进行 ATM交换， 所确定的交换路径的 ATM接口处理单元将交换后的 ATM信元编码成物理层信号， 发送到所述 ATM网络。

上述技术方案在不增加任何硬件成本的基础 上，在单点 PTN设备上实现 了 ATM交换业务。

附图概述

图 1是本实施例 1中所提供的 PTN设备的结构示意图；

图 2是本实施例 2提供的 ATM交换流程示意图；

图 3是本实施例 2中从 ATM网络接收 ATM业务并进行伪线仿真的处理 流程图；

图 4是本实施例 2中分组交换处理单元进行伪线交换的流程图� � 图 5是本实施例 2中是仿真处理单元接收到仿真帧后的处理流� �图。

本发明的较佳实施方式

为了使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下文结合附图对 本发明技术方案作进一步详细说明。特别需要 说明的是,在不冲突的前提下， 本申请的实施例和实施例中的技术特征可以任 意相互组合， 均在本发明的保 护范围之内。 另外， 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计 算机可执 行指令的计算机系统中执行， 并且， 虽然在流程图中示出了逻辑顺序， 但是 在某些情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的 步骤。 实际应用场景中，两个 ATM网络在接入 PTN网络时对接的 PTN设备可 交换在两者接入的该 PTN设备上单点完成， 而不需要通过端到端的 PTN交 换网络来完成， 从而大大降低成本并提高交换效率。

实施例 1

本实施例提供一种可实现 ATM交换的 PTN设备， 结构如图 1所示， 包 括一个分组交换处理单元和多个交换路径（本 实施例中包括 N个交换路径， N为大于 1的整数）， 每个交换路径包括 ATM接口处理单元、 ATM交换单 元和仿真处理单元。 上述各个单元可以位于同一块物理单板上， 也可以分布 在多块物理单板上。

其中， 所述 ATM接口处理单元设置成： 从接入的 ATM网络的各种物理 信号中恢复出 ATM信元并送给本交换路径的 ATM交换单元，以及将本交换 路径的 ATM交换单元送来的 ATM信元编码成物理层信号并发送到 ATM网 络；

为了详细描述，本实施例基于 ATM接口处理单元定义了入 ATM接口处 理单元和出 ATM接口处理单元 , 将接入 ATM业务的 ATM接口处理单元称 为入 ATM接口处理单元， 将送出 ATM业务的 ATM接口处理单元称为出 ATM接口处理单元。 任何一个 ATM接口处理单元都可以作为入 ATM接口 处理单元或出 ATM接口处理单元。 ATM接口处理单元的 ATM接口类型可 以有很多种，只要能承载 ATM信元就行，比如 E3口，同步数字体系（SDH, Synchronous Digital Hierarchy ) /同步光纤网络（ SONET, Synchronous Optical Network )端口等等， 但 ATM接口类型也不限于上述列举的几种， 本发明实 施例不在此赘述。 同时， 入 ATM接口处理单元和出 ATM接口处理单元的 ATM接口类型可以相同也可以不同。

所述 ATM交换单元设置成：对本交换路径的 ATM接口处理单元恢复出 的 ATM信元进行 VPC/VCC匹配从而进行传统的 VP/VC交换， 生成交换后 的 ATM信元并送给本交换路径的仿真处理单元， 以及接收本交换路径的仿 真处理单元还原出的 ATM信元，进行 VPC/VCC匹配从而进行传统的 VP/VC 交换， 生成交换后的 ATM信元并送给本交换路径的 ATM接口处理单元； 本实施例中 , ATM交换单元可分为与入 ATM接口处理单元对应的 ATM 交换单元和与出 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元。入 ATM接口处 理单元对应的 ATM交换单元 负责从 ATM接口处理单元接收 ATM信元进 行 ATM交换后发送到仿真处理单元； 出 ATM接口处理单元对应的 ATM交 换单元负责从仿真处理单元接收 ATM信元进行 ATM交换后发送到 ATM接 口处理单元。

所述仿真处理单元设置成： 对本交换路径的 ATM交换单元生成的 ATM 信元进行仿真业务封装， 将封装后的仿真帧送到分组交换处理单元， 以及从 分组交换处理单元接收帧， 对仿真帧进行解封装后还原出 ATM信元送给本 交换路径的 ATM交换单元；

本实施例中， 仿真处理单元可分为： 与入 ATM接口处理单元对应的仿 真处理单元和与出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元。与入 ATM接口 处理单元对应的仿真处理单元负责从 ATM交换单元接收 ATM信元后进行仿 真封装， 将封装后的仿真帧发往分组交换处理单元； 出 ATM接口处理单元 对应的仿真处理单元负责从分组交换处理单元 接收仿真帧， 对仿真帧解封装 后还原出 ATM信元， 再将 ATM信元发送到 ATM交换单元。

分组交换处理单元， 根据送来的仿真帧中的业务标识信息， 查找对应交 换表， 确定此仿真帧的交换路径， 并将此仿真帧交换到所确定的交换路径的 仿真处理单元。

本实施例中，分组交换处理单元与 PTN设备传统的分组交换处理单元有 所不同， 增加了一个根据仿真帧帧头的业务标识信息进 行交换的功能， 这样 才能将与入 ATM接口处理单元对应的仿真单元的仿真帧交换 到与出 ATM接 口处理单元对应的仿真单元中去。 在实际应用中， 目前 PTN设备对 ATM的 仿真技术主要依据 RFC4717标准， 即使用伪线技术， 因此， 本实施实例就以 伪线封装进行描述。 即基于伪线信息进行交换， 但本专利所述的仿真处理单 元不局限于使用伪线技术进行业务封装， 即不限于使用伪线标签作为业务标 识信息进行交换， 可用于查找对应交换表以确定交换路径的标识 信息均可认 为是业务标记信息。 例如， 媒体访问控制 （MAC, Media Access Control )地 址或者业务 IP地址等。

从上述实施例可以看出， 本申请的各实施例在单点 PTN设备中实现了

ATM交换的功能。 从上述方案可以看出， 所有处理单元都是 PTN设备中现 有的处理功能单元， 并没有增加额外的处理单元， 大大降低了成本。 尤其是 ATM接口处理单元， 以及 ATM交换单元和仿真处理单元， 这些单元都不需 要增加额外的功能处理， 只要支持 ATM仿真功能的 PTN设备都支持这些功 能处理， 而分组交换处理单元为 PTN设备现有的核心处理单元， 本方案只需 在其之上扩展很小一部分功能即可。也就是说 在不需要对现有 PTN设备结构 做任何改动的情况下， 通过本方案就能实现接入本 PTN设备的两个 ATM网 络之间的 ATM交换。

尤其是在出入 ATM接口处理单元不在一块子板上时， 此方案的优势更 能体现。 因为在 PTN设备中 ATM交换芯片一般布置在 ATM子板上， 此种 场景下单纯依赖子板上的 ATM交换芯片是无法完成 ATM交换的，除非在主 控交换板上增加一块 ATM交换芯片， 但这大大提高了设备成本。 也增加了 PTN设备的复杂度。 使用本方案就完全不需要额外的功能模块。 实施例 2

本实施例介绍上述 PTN设备实现 ATM交换过程， 该过程如图 2所示， 包括以下步骤：

步骤 201、 PTN设备上某一交换路径的 ATM接口处理单元从接入的 ATM 网络中根据物理层信号解封装出 ATM信元；

步骤 202、上述交换路径的 ATM交换单元对上述解封装出的 ATM信元 进行 ATM交换；

步骤 203、上述交换路径的仿真处理单元对上述交换 后的 ATM信元进行 业务仿真封转；

步骤 204、 PTN设备中的分组交换处理单元根据上述封装后 的仿真帧中 的业务标识信息查找对应交换表（即仿真业务 交换表） ， 找到此仿真帧的交 换路径， 将上述封装后的仿真帧发送给对应的交换路径 的仿真处理单元； 本实施例中， 业务标识信息指伪线标签， 即根据封装后的仿真帧中的伪 线标签查找仿真业务交换表来确定交换路径。 但业务标识信息并不限于伪线 标签， 可用于查找对应交换表以确定交换路径的标识 信息均可认为是业务标 记信息， 例如 MAC地址或者业务 IP地址等。

步骤 205、对应的交换路径的仿真处理单元对该仿真 帧进行解封装处理， 还原出 ATM信元；

步骤 206、对应的交换路径的 ATM交换单元将上述还原出的 ATM信元 进行 ATM交换；

步骤 207、 对应的交换路径的 ATM接口处理单元将上述交换后的 ATM 信元编码成物理层信号， 并发送到 ATM网络。

其中， 按照上述实施例 1中 PTN设备的各组成单元详细描述实现 ATM 交换的过程。

其中， 从 ATM网络接收 ATM业务并进行伪线仿真的处理过程如图 3 所示， 包括如下步骤：

步骤 301 , ATM信元从 ATM网络进入入 ATM接口处理单元 , 入 ATM 接口处理单元根据 ATM接口类型解码出 ATM信元， 然后将 ATM信元送给 与入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元。相当于完成 ATM物理层的 功能， 以 E3类型作为 ATM接口类型作为说明， ATM信元承载在 E3帧中传 送，入 ATM接口处理单元首先在输入码流中队 E3帧进行定帧 ,再根据 G.832 规范从 E3帧中取出 ATM信元。用户可以配置指定 ATM交换业务的入 ATM 接口。

步骤 302 , 与入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元收到 ATM信 元后，取出信元中的 VPI/VCI作为入 VPI/VCI,在 ATM交换表中查找 VP/VC 交换表， 找到匹配的表项即找到出 VPI/VCI, 完成 ATM交换。 随后将交换 后的 ATM信元发送给与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元。此步骤 提到的 ATM交换表为用户配置 ATM交换业务时预配置的表项： 用户配置 ATM交换业务时下发的入 VPI/VCI信息作为交换表中的入 VPI/VCI;其中出 VPI/VCI为系统内部生成， 用于内部交换使用， 用户不可见。 步骤 303 , 与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元收到 ATM信元 后， 取出信元中的 VPI/VCI在仿真表中进行匹配， 找到该 VPC/VCC对应的 伪线， 即使用哪条伪线封装此 VPC/VCC, 随后进行仿真封装， 封装方法符 合 RFC4717规范。 最后将封装好的仿真帧发往分组交换处理单元 。其中仿真 表为用户配置 ATM交换业务时预配置的表项： 其中包含 VPI/VCI信息， 此 信息为与入 ATM接口处理单元对应的 ATM交换单元中 ATM交换表的出 VPI/VCI值； 另外号包括仿真信息， 即伪线标签信息， 此信息是系统内部生 成， 用于内部交换使用， 用户不可见。 分组交换处理单元进行伪线交换的过程， 如图 4所示， 包括如下步骤： 步骤 401 ,从与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元对应的入 接口 接收到仿真帧后， 按照 RFC4717规范从帧头中解出伪线标签信息。

步骤 402, 查找伪线标签交换表， 匹配出该仿真帧的出接口（即应发往哪 个仿真处理单元）， 以及伪线出标签信息。 其中伪线标签交换表为用户配置 ATM交换业务时预配置的表项：包含伪线入标签 值，伪线出标签值，入接口， 出接口， 其中入标签信息为与入 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元中 仿真表的伪线标签值， 出标签值为与出 ATM接口处理单元对应的仿真处理 单元中仿真表的伪线标签值， 出 /入接口表示连接的那两个仿真单元， 具体实 现时一般是指内部通信口。

步骤 403 , 将仿真帧的伪线标签信息修改为交换表中的伪 线出标签值， 并将修改后的仿真帧通过出接口发往与出 ATM接口处理单元对应的仿真处 理单元。 仿真处理单元接收仿真帧的处理过程， 如图 5所示， 包括如下步骤： 步骤 501 , 与出 ATM接口处理单元对应的仿真处理单元收到仿真 帧后， 按照 RFC4717规范进行解封装，取出仿真帧的伪线标� �信息，使用此伪线标 签信息在预先配置的仿真表中查找，利用表中 的 VPI/VCI值信息还原出 ATM 信元并将其发送到对应的 ATM交换单元。此表中的 VPI/VCI值与与入 ATM 两者值是相同的。

步骤 502 , ATM交换单元收到 ATM信元后， 取出信元中的 VPI/VCI作 为入 VPI/VCI, 在 ATM交换表中查找 VP/VC交换表， 找到匹配的表项即找 到出 VPI/VCI, 完成 ATM交换。 随后将交换后的 ATM信元发送给出 ATM 接口处理单元。此步骤提到的 ATM交换表为用户配置 ATM交换业务时预配 置的表项： 用户配置 ATM交换业务时下发的出 VPI/VCI信息为此交换表中 的出 VPI/VCI; 其中入 VPI/VCI为系统内部生成， 和与出 ATM接口处理单 的。、 、： 、 、 、 ' 、 、 ' 、： 、 ⁵

步骤 503 , 出 ATM接口处理单元接收到信元后， 根据 ATM接口类型加 上对应的传输开销后形成连续的比特流，从 ATM接口上发送到 ATM网络中 去。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的 全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述， 仅为本发明的较佳实例而已， 并非用于限定本发明的保护范 围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

工业实用性

上述技术方案在不增加任何硬件成本的基础上 ，在单点 PTN设备上实现 了 ATM交换业务。 因此本发明具有很强的工业实用性。