[发明专利]执行协议转换的小型装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及数字通信网络(如以太网、ATM、SONET/SDH、IP、MPLS和低速TDM网络)领域，尤其涉及促进这些网络的互连。更具体地说，本发明由小型装置构成，该小型装置能够在不同类型的网络之间进行基于标准的或者专用的交互工作，例如在TDM链路上传输以太网帧、IP包或者ATM信元，或者在以太网、IP网络或者MPLS网络上传输ATM或者TDM流量。

背景技术

随着骨干网络的数据传输速率的爆炸性增长，边缘交换机需要提供越来越多的支线网络，并因此需要越来越多的端口。例如，10Mit/s的以太网集线器通常仅有4或8个端口，而千兆位以太网(GbE-IEEE 802.3z)交换机通常有48或60个端口。因此，需要使包括电学和/或光学线路和连接器的物理接口小型化。

由于小型模块物理尺寸小且能耗低，因此已经成为非常受欢迎的接口装置。产业界已经对几种此类模块类型进行了标准化，这些模块类型包括小型(SFF)、小型可插拔(SFP)和千兆位接口转换器(GBIC)模块。所有这些模块均由外壳、内部电路、可选的光学组件以及相关的电学或光学连接器构成。

除了不需要额外的搁置空间以外，这种收发器模块还具有能耗非常低以及从与他们连接的交换机获取能量的优点。这缓解了能量传输配线复杂的问题。

在将这种模块用于在不同网络技术之间提供双向互连时，它们被称为收发器模块。电学收发器模块使两个电学网络互连，而当其中一个网络基于光纤时，该转换器通常被称为电光收发器模块。

SFF和SFP模块有手指那么大(大约是早期GBIC技术模块宽度的一半)，并且符合工业多源协议(MSA)。SFF/SFP模块的物理尺寸便于获得与传统连接器一致的最大端口密度。SFF与SFP之间的区别在于SFF一直与交换机连接，而SFP是可以根据需要替换或者调换的可插拔式、可热切换式接口。

已经得到广泛使用的SFF和SFP可以对高速率主网络(例如，千兆位以太网)和具有相同速率或较低速率的副网络或者链路(例如，100Mbit/s以太网)进行互连。SFF或者SFP设置在位于主网络边缘的交换机中，并且其电学或者光学连接器供应副网络或者链路。通过位于交换机前面板上的密集填塞的SFF或者SFP模块可以将大量的支路连接至高速网络。各SFF或者SFP模块进行物理层格式转换，在主网络的电学格式与副网络或者链路的电学或者光学格式之间进行转换。

小型装置可见于以太网交换机、IP或MPLS路由器、ATM交换机以及诸如插分复用器(ADM)的SONET/SDH设备上。同样地，主网络的低层可以由以太网、ATM或者诸如OC-3(155Mbit/s)/OC-12(622Mbit/s)的光网络构成。类似地，副网络或者链路的低层通常是TDM、以太网或ATM。

起初被设计为局域网(LAN)的以太网严格地受到物理范围的限制。传统的以太网限于100米的范围，并且尽管后来的扩展(诸如第一英里以太网(EFM))已经提高了该限制，但是以太网仍然最经常地被用作LAN技术，而利用其他技术来提供广域网(WAN)组件。

当多个以太网LAN彼此物理远离时，它们可以通过基于远程传输技术(如TDM网络)传输以太网帧来进行互连。例如，为了支持高数据速率，可以通过利用通用成帧规程(GFP-ITU-T建议G.7041/Y.1303)而在SONET/SDH基础设施上传输以太网帧，并且当通过虚级联(VC-ITU-T建议G.707)增强该方法时可以实现更大的灵活性和带宽效率。此外，还可以利用(在IETF RF 2615中指定的)SONET上的数据包(POS)封装在SONET/SDH链路上传输以太网帧。

当较低的数据速率对于要传输的流量来说已足够时，可以在T1(1.544Mbit/s)、E1(2.048Mbit/s)、T3(44.736Mbit/s)或E3(34.348Mbit/s)链路上传输以太网帧。这可以通过利用高级数据链路控制协议(HDLC-ISO/IEC 3309，IETF RFC 1662)、基于链路接入协议-SDH(LAPS-ITU-T建议X.86/Y.1323)或者GFP的以太网，对以太网帧进行编码来实现。尽管其名称如此，但是由于X.86/Y.1323描述了以太网帧向八位字节的连续流的映射，因此是直接可用的，但是X.86/Y.1323没有描述比特流向SDH的映射。近来的ITU-T建议G.7043/Y.1343描述了低速率TDM信号的虚级联，而G.8040/Y.1340描述了GFP帧向这种虚级联的TDM信号的映射。