[发明专利]在以太网上进行同步时分交换的以太网交换方法与设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络领域，尤其涉及以太网领域；更具体地说，本发明涉及利用现有TbM(Time Division Multiplexing，时分复用)交换机制在以太网上实现同步时分交换的以太网交换方法以及相应的以太网交换设备。

背景技术

时分业务数据经常需要恒定速率到达用户端，现有的电路交换能比较好保证时分业务的QoS(Quality of Service，网络服务质量)。现有的电路交换有PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字层级)和SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字层级)/SONET(SynchronousOptical NETwork，同步光纤网)两大体系，它们的主要思想是线路带宽时分复用化和定长帧结构。

TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)交换，也称时分交换，典型应用在数字程控交换机中多个TDM接口。所述TDM接口具有相同的帧同步，一般为8KHz，且以所述帧同步为周期编号参与TDM交换的各时隙。并且，所述TDM的速率可以相等、也可以成整数倍关系，比如E1速率2.048MHz、2倍E1速率4.096MHz、4倍E1速率8.192MHz、8倍E1速率16.384MHz、及16倍E1速率32.768MHz等。这样，各所述TDM接口拥有的时隙数量相同或成整数倍关系，如2.048MHz的E1速率TDM接口(一般简称为E1接口)拥有32个时隙、4.096MHz的2倍E1速率TDM接口拥有64个时隙。

E1接口作为上述多种速率TDM接口之一种，其对应的每个E1帧拥有32个时隙，且如图1所示该32个时隙TS0～TS31以帧同步Sync为周期循环出现。此外，如图2所示，成帧模式的E1接口130靠近线路接口侧有成帧器131(Framer)和线路接口单元132(LIU，Line Interface Unit)。其中成帧器131的系统侧为双向TDM接口，其接收和发送方向均有2.048MHz的E1速率同步时钟RxClk、TxClk，8KHz的帧同步RxSync、TxSync，以及同步数据RxData、TxData。

具有同步时钟和帧同步的多个E1接口和TDM交换单元即可构成一个TDM交换设备，实现如图3所示的各TDM接口之间以时隙为单位进行的数据同步时分交换。

如图3所示，其中各TDM接口130₁、130₂、…、130_n有相同的帧同步，一般为8KHz，且以所述帧同步为周期编号参与TDM交换的各时隙；同时，所述各TDM接口130₁、130₂、…、130_n速率相等，且均为2.048Mhz的E1速率，也就是说所述各TDM接口130₁、130₂、…、130_n均分别拥有拥有32个时隙。并且，如图3所示，1个参与TDM交换的所述时隙承载1个字节，使得某个输入时隙数据到达其对应的预先配置好输出时隙的时延不受其它时隙的影响而恒定。

此外，图3中所示TDM交换单元110内部一般具有如图4所示的功能结构，其交换原理是：各TDM接口130₁、130₂、…、130_n的各输入时隙数据写入数据存储器111(Data Memory，DM)中与该TDM接口及该输入时隙编号对应的固定地址；同时，根据存储在接续关系存储器112(Connection Memory，CM)中可配置的输入时隙与输出时隙的交换关系，各TDM接口130₁、130₂、…、130_n按时隙编号发送数据存储器111中与该TDM接口及该输出时隙编号对应的寄存器中内容。

上述用于数据同步时分交换的2.048MHz的E1接口不仅速率低，而且E1接口和E1 TDM线路成本较高。而另一方面，以太网技术因其高带宽、低成本、简单易用等特点，使得有必要研发以太网上时分业务数据传输交换。

根据IEEE 802.3标准，现有以太网接口实现中普遍采用MAC(MediaAccess Control，媒体接入控制层)+PHY(Physical，物理层)的组合。