專利名稱：在基于分組的接入多路復(fù)用器中安置網(wǎng)絡(luò)處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及下一代接入多路復(fù)用器，其是基于分組的并且包括以太網(wǎng)交換機。
背景技術(shù)：
如同數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器(DSLAM)的接入多路復(fù)用器經(jīng)歷了顯著的改變。代替基于對用戶提供基本數(shù)據(jù)服務(wù)的異步傳輸模式(ATM)交換機，下一代DSLAM將能夠處理例如以太網(wǎng)、幀中繼、多協(xié)議標記交換(MPLS)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的鏈路層協(xié)議，并且因此將至少包括以太網(wǎng)交換機。例如可經(jīng)由URL“http//www.intel.com/design/network/solutions/manual/Chapter12.pdf”下載Intel的whitepaper“Chapter 12DSL AccessMultiplexer-Multi-service DSLAM with IP，ATM，MPLS and Frame RelaySupport”，其描述了對于所述下一代基于分組的DSLAM的可能結(jié)構(gòu)。在所述Intel whitepaper中特別討論了實現(xiàn)如同分組檢查、協(xié)議轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)管理的功能的網(wǎng)絡(luò)處理器(如Intel IXP2400)的安置。在具有Intel公布的圖12-1與圖12-3中所示的集中處理結(jié)構(gòu)的已知DSLAM中，使用兩個網(wǎng)絡(luò)處理器來實現(xiàn)所有的分組處理功能。所述網(wǎng)絡(luò)處理器被安置在所述以太網(wǎng)交換機的兩側(cè)?？蛇x地，上述Intel公布的圖12-2中所示的具有分布式處理結(jié)構(gòu)的已知DSLAM中，網(wǎng)絡(luò)處理器被置于所述DSLAM中的每個DSL線路卡上。因此，在已知下一代的基于分組的接入多路復(fù)用器中需要至少兩個網(wǎng)絡(luò)處理器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是簡化下一代基于分組的接入多路復(fù)用器的結(jié)構(gòu)和節(jié)省開發(fā)成本。
根據(jù)本發(fā)明，通過基于分組的接入多路復(fù)用器實現(xiàn)了上述目的。
實際上，根據(jù)本發(fā)明，僅使用一個網(wǎng)絡(luò)處理器而不是所述已知結(jié)構(gòu)中的至少兩個網(wǎng)絡(luò)處理器。由于如同Broadcom的5695或Marvell的MX系列的新的以太網(wǎng)交換機具有附加的功能性(例如分組報頭檢查，分組過濾，對最終丟棄不合適的分組的管制(policing)等)使得不再強制在所述以太網(wǎng)交換機前面的網(wǎng)絡(luò)處理器，因而僅使用一個網(wǎng)絡(luò)處理器是可能的。單個網(wǎng)絡(luò)處理器相對于所述以太網(wǎng)交換機的位置取決于在所述網(wǎng)絡(luò)處理器中所需要的功能性?？梢钥紤]兩個可能的結(jié)構(gòu)，并行的和級聯(lián)的結(jié)構(gòu)，每一個相對于另一個均有優(yōu)點和缺點。
根據(jù)本發(fā)明定義了所述基于分組的接入多路復(fù)用器的可選特征。
因此，在第一種可能的結(jié)構(gòu)中，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器與所述以太網(wǎng)交換機被并行安置。這種結(jié)構(gòu)最適于不是所有分組都必須通過所述網(wǎng)絡(luò)處理器的情況。在這種情況下，所述網(wǎng)絡(luò)處理器不必對所有業(yè)務(wù)以線路速率來操作。在所述并行結(jié)構(gòu)中，所述以太網(wǎng)交換機和單個網(wǎng)絡(luò)處理器之間的接口的容量需要至少兩倍于所述網(wǎng)絡(luò)處理器的容量，但由于不是所有業(yè)務(wù)必須到所述網(wǎng)絡(luò)處理器，因此這仍是合理的。所述并行結(jié)構(gòu)最適于通過例如視頻的多路廣播/廣播業(yè)務(wù)來控制所有業(yè)務(wù)的情況。典型地，所述業(yè)務(wù)量較高，因而由于不是所有多路廣播/廣播業(yè)務(wù)通過所述網(wǎng)絡(luò)處理器而節(jié)省了大量的處理能力。
根據(jù)本發(fā)明定義了所述基于分組的接入多路復(fù)用器的替代的可選特征。
實際上，例如在所述接入多路復(fù)用器上必須終止點對點協(xié)議(PPP)的情況下，由于所有分組必須通過所述網(wǎng)絡(luò)處理器，這在所述以太網(wǎng)交換機和網(wǎng)絡(luò)處理器之間的接口上以及在所述網(wǎng)絡(luò)處理器自身上施加了負載，因而所述并行結(jié)構(gòu)不太有利。在這種情況下，所述以太網(wǎng)交換機和網(wǎng)絡(luò)處理器之間的接口將需要具有等于兩倍的線路速率(wire-rate)帶寬的容量。所述可選的級聯(lián)結(jié)構(gòu)更適于所述應(yīng)用，在該結(jié)構(gòu)中，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器與以太網(wǎng)交換機被級聯(lián)安置。所有分組通過所述以太網(wǎng)交換機和網(wǎng)絡(luò)處理器二者。所述以太網(wǎng)交換機和網(wǎng)絡(luò)處理器之間的接口必須承載線路速率業(yè)務(wù)，這與所述并行結(jié)構(gòu)相比減少了所述以太網(wǎng)交換機的帶寬需求。
根據(jù)本發(fā)明定義了所述接入多路復(fù)用器的其它可選特征。
實際上，根據(jù)本發(fā)明的所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器可以執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和/或涉及某些功能的業(yè)務(wù)管理的子集，所述功能例如是服務(wù)級協(xié)議(SLA)控制、點對點協(xié)議(PPP)終止、因特網(wǎng)群管理協(xié)議(IGMP)窺探、服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持，…根據(jù)本發(fā)明定義了所述接入多路復(fù)用器的其它可選特征。
因此，所述接入多路復(fù)用器可以例如是適于作為針對類似ADSL或VDSL服務(wù)的中央局設(shè)備的數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器(DSLAM)，或者適于作為針對基于PON的接入服務(wù)的中央局設(shè)備的光線路端接器(OLT，Optical Line Terminator)?？蛇x地，所述接入多路復(fù)用器可以是數(shù)字環(huán)路載波(DLC)或任何其它接入聚集(aggregating)設(shè)備，該聚集設(shè)備朝著聚集網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用大量用戶線。


參考下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述和其它目的和特征將變得顯而易見并且本發(fā)明本身將被更好地理解，其中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的下一代數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器的結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的下一代數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器結(jié)構(gòu)的第一實施例；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的下一代數(shù)字用戶線路接入多路復(fù)用器結(jié)構(gòu)的第二實施例。
具體實施例方式
在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的基于分組的DSLAM結(jié)構(gòu)中，第一網(wǎng)絡(luò)處理器NP11、以太網(wǎng)交換機E-SWITCH1和第二網(wǎng)絡(luò)處理器NP12是級聯(lián)的。所述以太網(wǎng)交換機E-SWITCH1沒有或者具有有限的分組處理功能性，例如Marvell的DX系列。所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP11和NP12可以由Intel的IXP2400來實現(xiàn)。注意，圖1僅示出了所述中央處理卡的元件。除所述中央處理卡之外，DSLAM1明顯還包括若干DSL線路卡。所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP11和NP12均運行軟件來處理來自所述用戶或WAN端口的分組。所述網(wǎng)絡(luò)處理器執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和業(yè)務(wù)整形(shaping)，NP11執(zhí)行接收處理而NP12執(zhí)行發(fā)送處理。所述接收處理器NP11檢查所述分組以確定連接類型(例如ATM、以太網(wǎng)、幀中繼)，基于用戶定義的標準來確認所述分組以及執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。換句話說，網(wǎng)絡(luò)處理器NP11執(zhí)行PPP(點對點協(xié)議)終止，利用任意類型的報頭封裝/解封裝所述數(shù)據(jù)，以及插入/提取標記(即MPLS標記)。最后，由NP11執(zhí)行涉及接收業(yè)務(wù)管理的某些功能如分組報頭檢查(以太網(wǎng)報頭檢查、VLAN-ID檢查，…)、分組過濾(當報頭域不匹配時進行指示)以及管制(當必須丟棄不合適的分組時進行確定)。所述發(fā)送處理器NP12執(zhí)行涉及發(fā)送業(yè)務(wù)管理的、如業(yè)務(wù)整形的功能，以遵守不同的業(yè)務(wù)類型(CBR、UBR、VBR、ABR)和例如峰值信元速率(PCR)、可持續(xù)信元速率(SCR，Sustainable Cell Rate)，…的合同需求。換句話說，所述發(fā)送處理器NP12管理在所述服務(wù)合同中所規(guī)定的不同的速率和服務(wù)級別。在圖1中，來自所述用戶側(cè)和所述WAN側(cè)的所有業(yè)務(wù)通過所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP11與NP12以及所述以太網(wǎng)交換機E-SWITCH1。所述NP11/E-SWITCH1接口和E-SWITCH1/NP12接口以線路速率操作。典型地，所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP11與NP12配備有1至2Gig(吉)SPI接口，而所述以太網(wǎng)交換機E-SWITCH1配備有GMII接口，使得可能需要某些膠合邏輯(glue logic)以在所述網(wǎng)絡(luò)處理器和以太網(wǎng)交換機之間的接口上執(zhí)行必要的轉(zhuǎn)換。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的基于分組的DSLAM，其中單個網(wǎng)絡(luò)處理器NP2在所述中央處理卡上被并行耦合到以太網(wǎng)交換機E-SWITCH2。所述以太網(wǎng)交換機E-SWITCH2具有大量的分組處理能力，例如Broadcom的5695或Marvell的MX系列。此外，除所述中央處理卡之外，DSLAM2配備有幾個DSL線路卡，圖2中未示出。所述以太網(wǎng)交換機E-SWITCH2僅僅將一小部分輸入分組傳遞給所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP2，并且能夠執(zhí)行例如分組過濾和管理的某些接收業(yè)務(wù)管理功能。這種結(jié)構(gòu)適于DSLAM2必須處理大量的并且不必要全部處理的多路廣播/廣播業(yè)務(wù)的情況。所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP2和E-SWITCH2/NP2接口不必以線路速率操作。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的基于分組的DSLAM的第二實施例，其中單個網(wǎng)絡(luò)處理器NP3和以太網(wǎng)交換機E-SWITCH3在所述中央處理卡上被級聯(lián)。E-SWITCH3還具有大量的分組處理能力，并且可以例如由Broadcom的5695或Marvell的MX交換機來實現(xiàn)。同樣在圖3中沒有示出形成DSLAM3一部分的線路卡。在DSLAM3中，所有分組通過所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP3，這在所述E-SWITCH3/NP3接口上施加了線路速率負載。典型地，所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP3將配備有SPI接口，其能夠以2.5Gig到10Gig的速率操作。所述級聯(lián)結(jié)構(gòu)最適于當大部分對等分組通過DSLAM3時的情況，其中所有分組必須在所述網(wǎng)絡(luò)處理器NP3上被終止，例如對于如博弈(gaming)的服務(wù)等。
由于僅需要單個網(wǎng)絡(luò)處理器，因此根據(jù)本發(fā)明的DSLAM結(jié)構(gòu)能夠針對DSLAM的制造減少成本并降低復(fù)雜度。由于如同E-SWITCH2和E-SWITCH3的新的以太網(wǎng)交換機具有集成的附加功能性(如過濾、管制)使得不再強制由網(wǎng)絡(luò)處理器進行接收處理，因而使用單個網(wǎng)絡(luò)處理器變?yōu)榭赡?。所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器相對于所述以太網(wǎng)交換機的位置取決于由所述DSLAM處理的業(yè)務(wù)類型和所述網(wǎng)絡(luò)處理器所需要的功能性。兩個可能的結(jié)構(gòu)，所述并行結(jié)構(gòu)和級聯(lián)結(jié)構(gòu)，每個都具有其如上所述的優(yōu)點和缺點。
盡管上面提到了DSL(用于在雙絞電話線上傳輸?shù)臄?shù)字用戶線技術(shù))，但是任何普通技術(shù)人員應(yīng)當理解可以將本發(fā)明以相同的優(yōu)點應(yīng)用到基于電纜、基于光纖或基于無線的接入系統(tǒng)，其中基于分組的接入多路復(fù)用器聚集來自和去往大量接入用戶的業(yè)務(wù)。因此，所述接入多路復(fù)用器可選地可以是PON OLT(無源光纖網(wǎng)線路終端，Passive Optical Network LineTermination)、小型DSLAM或為較少量的ADSL或VDSL用戶服務(wù)的光纖饋送遠程機箱(fiber-fed remote cabinet)、DLC(數(shù)字環(huán)路載波)等等。
而且，應(yīng)當注意到，上面僅針對功能方面描述了本發(fā)明的實施例。根據(jù)所述功能描述，如何制造本發(fā)明實施例，對于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計硬件和/或軟件解決方案領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
雖然上面已經(jīng)連同特定的裝置描述了本發(fā)明的原理，但是應(yīng)當清楚地明白所述描述是僅通過例子的方式進行的并且不作為權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，用于將多個用戶終端耦合到聚集網(wǎng)絡(luò)，所述基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)包括以太網(wǎng)交換機(E-SWITCH2)，其特征在于，所述基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)還包括適于處理至少一部分輸入分組的單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，其特征在于，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)被并行地耦合到所述以太網(wǎng)交換機(E-SWITCH2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器，其特征在于，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)被級聯(lián)地耦合到所述以太網(wǎng)交換機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，其特征在于，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)適于執(zhí)行服務(wù)級協(xié)議(SLA)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，其特征在于，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)適于執(zhí)行點對點協(xié)議(PPP)終止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，其特征在于，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)適于執(zhí)行因特網(wǎng)群管理協(xié)議(IGMP)窺探。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，其特征在于，所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)適于執(zhí)行服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)，其特征在于，所述基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)是數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器，其特征在于，所述基于分組的接入多路復(fù)用器是光線路終端連接器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的基于分組的接入多路復(fù)用器，其特征在于，所述基于分組的接入多路復(fù)用器是數(shù)字環(huán)路載波。
全文摘要
基于分組的接入多路復(fù)用器(DSLAM2)包括以太網(wǎng)交換機(E－SWITCH2)，以及適于處理至少一部分輸入分組的單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)。所述單個網(wǎng)絡(luò)處理器(NP2)以適于處理一部分所述分組的結(jié)構(gòu)被并行耦合到所述以太網(wǎng)交換機(E－SWITCH2)，或者可選地以適于處理全部分組的結(jié)構(gòu)被級聯(lián)耦合到所述以太網(wǎng)交換機。
文檔編號H04J3/02GK1713580SQ20051007676
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者T·吉塞林格斯, P·A·P·勒諾, P·科特瑞爾斯, L·基斯, R·J·L·佩特斯, S·M·奧登納爾特, L·A·J·保韋爾斯 申請人:阿爾卡特公司