一種多播無阻塞交叉架構的製作方法
2023-07-18 15:49:26
專利名稱：一種多播無阻塞交叉架構的製作方法
技術領域：
本發明涉及T-MPLS設備的交叉架構，具體的說是一種多播無阻塞交叉架構。
背景技術：
T-MPLS是國際電信聯盟標準化的一種分組傳送網技術，其解決傳統SDH在以分組 交換為主的網絡環境中暴露出效率低下的缺點。T-MPLS具有面向連接的數據轉發機制、多 業務承載、較強的網絡擴展性、豐富的0AM、嚴格的QoS機制以及50ms的網絡保護等技術特 徵。 T-MPLS是MPLS的一個子集，在業務封裝模式上，它定義了層次化的封裝模型。它 先將每條業務封裝進不同的PW隧道裡，再將PW封裝進不同的TUNNEL隧道裡，然後將包送 到MPLS網絡進行轉發，MPLS網絡根據TUNNEL標籤進行轉發，在中間節點可以進行TUNNEL 標籤交換。 在業務的保護方式上，ITU-T定義了 T-MPLS環網保護標準G. 8132和線性保護標 準G. 8131。 為了實現各種業務保護，一般的系統都要構造一個TUNNEL層面的交叉矩陣。目前 T-MPLS商用設備的交叉矩陣容量大小在20G-200G之間，各廠家也在研究更大容量(> = 320G)的T-MPLS設備。而當前晶片廠家所能支持的單個交叉晶片的最大容量為240G，所以 利用多個小容量交叉晶片構建一個大容量交叉矩陣的方法則是一個可選之策。
圖1. a所示的T模塊單發單收的連接模型是一種簡單常用的交叉矩陣連接模型。 圖l.a中的CROSS模塊可由一個或者多個交叉晶片構成，例如，可以是圖l.b所示的單交叉 晶片，也可以是圖l.c所示的雙交叉晶片，也可以是圖l.d所示的六交叉晶片。若是由單一 晶片構成，則該CROSS模塊最容易實現路由和保護，但是交叉的容量就受限於單個晶片的 最大容量。若是由多個交叉晶片構成，雖然整個CROSS模塊的容量可被擴展，但是會引入復
雜的路由算法。
注，本發明中所述英文技術術語含義如下MPLS :多協議標籤交換，T-MPLS :傳送多協議標籤交換，SDH:同步數字系列，OAM:操作，管理，維護，QOS :服務質量，TUNNEL :MPLS隧道標籤，PW :MPLS偽線標籤，T模塊支路模塊，TG組支路組，包含多個T模塊，XS晶片交叉晶片。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在於提供一種多播無阻塞交叉架構， 採用並發選收均衡交叉的方法來實現大容量交叉矩陣的要求，交叉路由算法簡單，容易實 現無阻塞多播。 為達到以上目的，本發明採取的技術方案是 —種多播無阻塞交叉架構，其特徵在於包括3個並行放置的XS交叉晶片，XS交 叉晶片的入、出接口分別為X_IN接口和X_0UT接口 ，每個XS交叉晶片的X_IN接口都均衡 連接2組不同的TG輸入組，每個TG輸入組佔用對應的XS交叉晶片NG/2的帶寬，NG為一 個XS交叉晶片的帶寬，每個XS交叉晶片的X_0UT接口都均衡連接2組不同的TG輸出組。
在上述技術方案的基礎上，所述TG輸入組為3組帶寬相同的TG輸入組，由T_IN接 口的所有T輸入模塊均分而成，每個TG輸入組分別接收XS交叉晶片NG/2的業務，3個TG 輸入組總共接收1. 5NG的業務，且每個TG輸入組的T輸入模塊都將輸入的業務在X_IN接 口進行並發，並發埠分別連接到2片不同的XS交叉晶片。 在上述技術方案的基礎上，每個XS交叉晶片的X_0UT接口分別均衡連接對應於T 輸入模塊的TG輸出組，每個TG輸出組根據配置選擇相應的XS交叉晶片接收需要轉發的業 務。 本發明所述的多播無阻塞交叉架構，採用並發選收均衡交叉的方法來實現大容量 交叉矩陣的要求，交叉路由算法簡單，容易實現無阻塞多播。
本發明有如下附圖 圖l.a l.d T模塊單發單收的連接模型；
圖2 TG組並發選收的連接模型；
圖3 TG組內T模塊的連接圖；
圖4 360G交叉矩陣的連接實例。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。 本發明的原理是將所有矩陣業務分成3組帶寬相同的TG組，3個TG組均衡連接 到3個XS交叉晶片，並且完成並發選收業務的功能，3個XS晶片完成TG組之間的交叉連接 功能。圖2為本發明所述的多播無阻塞交叉架構的連接模型，TG輸入組、TG輸出組和XS交 叉晶片的數量相同，包括3個並行放置的XS交叉晶片XS_1、XS_2、XS_3， XS交叉晶片的入、 出接口分別為X_IN接口和X_OUT接口 ，每個XS交叉晶片的X_IN接口都均衡連接2組不同 的TG輸入組，如圖所示，XS交叉晶片XS_1的X_IN接口連接的TG輸入組為TG1I和TG2I， XS交叉晶片XS_2的XJN接口連接的TG輸入組為TGII和TG3I， XS交叉晶片XS_3的X_ IN接口連接的TG輸入組為TG2I和TG3I ;每個TG輸入組佔用對應的XS交叉晶片NG/2的 帶寬，NG為一個XS交叉晶片的帶寬，每個XS交叉晶片的X_OUT接口都均衡連接2組不同 的TG輸出組，如圖所示，XS交叉晶片XS_1的X_OUT接口連接的TG輸出組為TG10和TG20， XS交叉晶片XS_2的X_OUT接口連接的TG輸出組為TG10和TG30， XS交叉晶片XS_3的X_OUT接口連接的TG輸出組為TG20和TG30。圖2中將TG輸入組用TGnl表示；TG輸出組用 TGnO表示，n = 1，2，3。 在上述技術方案的基礎上，如圖3所示，所述TG輸入組為3組帶寬相同的TG輸入 組TGII、 TG2I和TG3I，由T_IN接口的所有T輸入模塊均分而成，每個TG輸入組分別接收 XS交叉晶片NG/2的業務，3個TG輸入組總共接收1. 5NG的業務，且每個TG輸入組的T輸 入模塊都將輸入的業務在X_IN接口進行並發，並發埠分別連接到2片不同的XS交叉芯 片。每個XS交叉晶片都連接2個TGnO，交叉晶片的容量只有NG，所以它接一個TGnO的容 量只有NG/2，所以一個TGnO的輸入容量是(NG/2)*2 = NG。 TG輸入組分配原則為每個 TG輸入組可以包含不同個數、不同容量的T輸入模塊，只要滿足TG輸入組的總帶寬相同即 可。如圖3所示，TG輸入組TGII包含n個T輸入模塊T1_1、T2_1……Tn_l，每個T模塊可 以支持不同數量的埠 ， Tl_l支持a個埠 ，表示為P1I. . . . Pal ;T2_1支持b個埠 ，表示 為PII. . . .PbI ;Tn_l支持x個埠，表示為PlI. . . .PxI ;其中a，b，x值可以一樣，也可以不 一樣。 在上述技術方案的基礎上，每個XS交叉晶片的X_OUT接口分別均衡連接對應於T 輸入模塊的TG輸出組TGIO、 TG20和TG30，每個TG輸出組根據配置選擇相應的XS交叉芯 片接收需要轉發的業務。 TG輸入組的Tn接收模塊和對稱的TG輸出組的Tn發送模塊由同一個的Tn物理模 塊實現。如TGII的Tl接收模塊和TGIO的Tl發送模塊由同一個Tl物理模塊實現收發連 接。也即TG輸入組TGnl和對稱的TG輸出組TGnO是由相同的TG物理組實現收發連接。
本發明所述的的優點是 1)假設單個XS交叉晶片的最大容量為NG，則該交叉矩陣可以實現1. 5NG的交叉 2)交叉路由算法簡單，容易實現無阻塞多播。
本發明的連接步驟如下 1)首先並行放置3個XS交叉晶片，交叉晶片的入出接口分別為XJN和XJ)UT。每 個XS交叉晶片均衡接入2組不同的TG輸入組，每個TG輸入組將佔用對應的XS晶片NG/2 的帶寬。 2)其次將T_IN接口所有的T輸入模塊分成3組帶寬相同的TG輸入組，每個TG輸
入組分別接收NG/2的業務，所以3個TG組總共可以輸入1. 5NG的業務。每組T模塊都將
輸入的業務在X—IN接口進行並發，並發埠分別連接到2片不同的XS交叉晶片。3)最後
每個XS交叉晶片在X_OUT接口分別均衡連接對應於輸入模塊的TG輸出組，每個TG輸出組
根據配置選擇相應的XS晶片接收需要轉發的業務。 業務的出入過程就是交叉路由過程，其交叉路由步驟是 每一條從T_IN到T_OUT的交叉可以表示為Tn_m. Pxl — Tl_l. P10\Tn_l. PxO\......\Tn_m. PxO ; 其中 m:表示第m個TG組，m = [1，3];
n :表示TG組內的第n個T模塊；
x :表示T模塊內的第x個埠 ；
Tl l.P10\Tn 1. PxO\......\Tn m. PxO為出口列表，若出口列表只包含一個成員
埠 ，則此交叉為單播交叉；若出口列表包含一個以上的成員埠 ，則此交叉為多播交叉； 1)單播交叉實現方式如下 A) T模塊接收方向並發 在輸入埠 Tn_m. Pxl所屬的T模塊配置接收業務，將業務並發給相應的兩個XS 交叉晶片； B)XS晶片選擇原則 判斷輸入埠 Tn_m. Pxl和輸出埠 Tn_m. PxO分別屬於哪個TG輸入輸出組。 a)輸出埠屬於TGI輸出組 若輸入埠來自於TGI和TG2，則使用XS_1交叉晶片轉發該業務； 若輸入埠來自於TG3，則使用XS_2交叉晶片轉發該業務； b)輸出埠屬於TG2輸出組 若輸入埠來自於TGI和TG2，則使用XS_1交叉晶片轉發該業務； 若輸入埠來自於TG3，則使用XS_3交叉晶片轉發該業務； c)輸出埠屬於TG3輸出組 若輸入埠來自於TGI和TG3，則使用XS_2交叉晶片轉發該業務； 若輸入埠來自於TG2，則使用XS_3交叉晶片轉發該業務； C)T模塊發送方向選收 在輸出埠 Tnjii.PxO所屬的T模塊配置發送業務，根據B)步驟，選擇對應XS芯
片的連接埠轉發業務。 2)多播交叉實現方式如下 A) T模塊接收方向並發 在輸入埠 Tn_m. Pxl所屬的T模塊配置接收業務，將業務並發給相應的兩個XS 交叉晶片； B)交叉分解 將該多播交叉分解成多個單播交叉，如 Tl—l. P1I — Tl—l. P10\T2_1. P20\T2_3. P10 ; 分解成 a)Tl_l. P1I — Tl—l. P10 ; b)Tl_l. P1I — T2—1. P20 ; c)Tl_l. P1I — T2—3. P10 ; C)XS晶片選擇 針對分解後的各個子單播交叉，按照單播交叉實現過程的B)步驟選擇XS交叉芯 片。 若是其中幾條子單播交叉選擇了同一個XS晶片，則這幾條子單播交叉將在同一 個XS晶片用一條多播命令實現。如a)b)兩條子單播交叉選擇了同一個XSJ交叉晶片，則 只需在XS_1晶片配置一條多播命令Tl_l. P1I — Tl_l. P10\T2_1. P20即可； D)T模塊發送方向選收 在多個不同的輸出埠 Tn_m. PxO所屬的T模塊分別配置發送業務，選擇從對應XS晶片的連接埠轉發業務。 圖3給出了 TG組詳細的連接分配情況。如圖3個TG組分別包含N個T模塊，表 示為Tl—x，T2—x， Tn—x(其中x = [1，3])。每個T模塊容量可以不同，N值可以不同。
也即每個TG組可以包含不同個數不同容量的T模±央，只要滿足TG組的總帶寬相同即可。 比如TG1可以包含9個T模塊Tl-T9，其中Tl-T6容量為IOG， T7-T9容量為20G，則TG1總 容量為10*6+20*3 = 120G。 TG2可以包含4個T模lfeTl-T4，其中Tl-T2容量為20G，T3-T4 容量為40G，則TG3總容量為20*2+40*2 = 120G。 TG3可以包含2個T模±央Tl-T2，其中Tl 容量為20G， T2容量為IOOG， TG3總容量為20+100 = 120G。 圖4給出了 3個240G交叉晶片構造360G交叉矩陣的連接實例，圖4中Pl = P1I\P10，…，Pn = PnI\PnO。由於單個XS交叉晶片的容量為240G，所以每個TG組分配的 容量為240G/2 = 120G。實例中TG1包含12個10G容量的T模塊，分別表示為[Tl_l，…， T12—1] ， TG2包含6個20G容量的T模塊，分別表示為[Tl_2，…，T6—2] ， TG3包含3個40G 容量的T模塊，分別表示為[Tl_3，…，T3—3]。
其中 10G T模土央型號為BCM56330 ; 20G T模i央型號為BCM56626 ; 40G T模i央型號為BCM56680 ; 240G交叉晶片為BCM56820 ; 下面給出業務交叉的配置例子 配置一條單播交叉T1_1. pll — Tl_2. p20 ; A)接收方向 在Til模塊配置將pll的業務並發給XS_1和XS_2晶片，完成接收方向的並發；
B)XS晶片選擇 由於入埠 Tl_l.pll屬於TG1，出埠 Tl—2.p20屬於TG2，所以選擇XSj交叉芯
片轉發該業務； C)發送方向 由於使用XSJ晶片轉發業務，所以在T1—2模塊配置從連接XSJ的埠選收業務 轉發到p20。 配置一條多播交叉T2_2. pll — Tl_l. plO\T2_2. p20\T3_3. p40 ;
A)接收方向 在T2—2模塊配置將p11的業務並發給XSJ和XS—3晶片，完成接收方向的並發；
B)XS晶片選擇 將該多播交叉分解為3條單播交叉
a)T2_2. pll — Tl_l. p10 ;
b) T2—2. pll — T2—2. p20 ;
c) T2_2. pll — T3_3. p40 ; 入埠 T2_2. pll屬於TG2，出埠 Tl_l. plO， T2_2. p20屬於TG1，所以這兩條子交 叉選擇XS_1交叉晶片轉發業務；出埠 T3_3. p40屬於TG3，所以選擇XS_3交叉晶片轉發 該子方向業務；
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C)發送方向 a)由於使用XS_1晶片轉發Tl_l. pl0，T2_2. p20業務，所以在Tl_l模塊配置從連接XS_1的埠選收相應業務轉發到plO，在在T2_2模塊配置從連接XS_1的埠選收相應業務轉發到P20。 b)由於使用XS_3晶片轉發T3_3. p40業務，所以在T3_3模塊配置從連接XS_3的埠選收相應業務轉發到p40。
權利要求
一種多播無阻塞交叉架構，其特徵在於包括3個並行放置的XS交叉晶片，XS交叉晶片的入、出接口分別為X_IN接口和X_OUT接口，每個XS交叉晶片的X_IN接口都均衡連接2組不同的TG輸入組，每個TG輸入組佔用對應的XS交叉晶片NG/2的帶寬，NG為一個XS交叉晶片的帶寬，每個XS交叉晶片的X_OUT接口都均衡連接2組不同的TG輸出組。
2. 如權利要求1所述的多播無阻塞交叉架構，其特徵在於所述TG輸入組為3組帶寬 相同的TG輸入組，由T_IN接口的所有T輸入模塊均分而成，每個TG輸入組分別接收XS交 叉晶片NG/2的業務，3個TG輸入組總共接收1. 5NG的業務，且每個TG輸入組的T輸入模塊 都將輸入的業務在X_IN接口進行並發，並發埠分別連接到2片不同的XS交叉晶片。
3. 如權利要求2所述的多播無阻塞交叉架構，其特徵在於每個XS交叉晶片的XJ)UT 接口分別均衡連接對應於T輸入模塊的TG輸出組，每個TG輸出組根據配置選擇相應的XS 交叉晶片接收需要轉發的業務。
全文摘要
一種多播無阻塞交叉架構，涉及T-MPLS設備的交叉架構，其特徵在於包括3個並行放置的XS交叉晶片，XS交叉晶片的入、出接口分別為X_IN接口和X_OUT接口，每個XS交叉晶片的X_IN接口都均衡連接2組不同的TG輸入組，每個TG輸入組佔用對應的XS交叉晶片NG/2的帶寬，NG為一個XS交叉晶片的帶寬，每個XS交叉晶片的X_OUT接口都均衡連接2組不同的TG輸出組。本發明所述的多播無阻塞交叉架構，採用並發選收均衡交叉的方法來實現大容量交叉矩陣的要求，交叉路由算法簡單，容易實現無阻塞多播。
文檔編號H04L12/56GK101741576SQ20101000018
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月8日 優先權日2010年1月8日
發明者徐劍輝, 江榕 申請人:烽火通信科技股份有限公司