CN101965701A - 任意速率的客户机信号的双重异步映射 - Google Patents

任意速率的客户机信号的双重异步映射 Download PDF

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CN101965701A CN2009801086238A CN200980108623A CN101965701A CN 101965701 A CN101965701 A CN 101965701A CN 2009801086238 A CN2009801086238 A CN 2009801086238A CN 200980108623 A CN200980108623 A CN 200980108623A CN 101965701 A CN101965701 A CN 101965701A
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Abstract

一种网络，可包括：入口节点，该入口节点被配置成接收具有作为多个客户机速率之一的客户机速率的客户机信号、将该客户机信号异步映射成第一速率的第一帧、将该第一帧异步映射成第二速率的第二帧、以及在网络上输出该第二帧；中间节点，该中间节点被配置成接收第二帧、从该第二帧恢复第一帧、将该第一帧映射成第三速率的第三帧、以及在网络上输出该第三帧，其中中间节点不从第一帧恢复客户机信号；以及出口节点，该出口节点被配置成接收第三帧、从该第三帧恢复第一帧、从该第一帧恢复客户机信号、以及输出该客户机信号。

Description

任意速率的客户机信号的双重异步映射
背景
同步光学网络(SONET)和同步数字分层结构(SDH)是用于经由光学网络传达数据的协议。SONET/SDH协议描述了用于在密集波分复用(DWDM)***中在光学波长上进行服务的透明传输的标准化方法。
SONET/SDH协议基本上假定网络的中间点(即光学交叉连接件、光学添加/撤消复用器等)以同步方式工作，即使在网络入口或出口处部署了数据或开销的异步映射也是如此。这产生了额外成本，因为必须要提供一种用于在网络中建立主时钟源且在树状拓扑中分发该时钟的机制，这种机制另外提供对时钟源或传输路径的故障的完全恢复。它还需要利用高成本的锁相环(PLL)电路***。
概述
根据一实现，网络可包括：入口节点，该入口节点被配置成接收具有作为多个客户机速率之一的客户机速率的客户机信号、将该客户机信号异步映射成第一速率的第一帧、将该第一帧异步映射成第二速率的第二帧、以及在网络上输出该第二帧；中间节点，该中间节点被配置成接收第二帧、从该第二帧恢复第一帧、将该第一帧映射成第三速率的第三帧、以及在网络上输出该第三帧，其中中间节点不从第一帧恢复客户机信号；以及出口节点，该出口节点被配置成接收第三帧、从该第三帧恢复第一帧、从该第一帧恢复客户机信号、以及输出该客户机信号。
根据另一实现，一种在包括至少第一节点、第二节点和第三节点的网络中执行的方法可包括：由第一节点以客户机速率接收客户机信号；由第一节点将该客户机信号异步封装在第一速率的第一帧中；由第一节点将该第一帧异步封装在第二速率的第二帧中；由第一节点将第二帧输出至第二节点；由第二节点接收第二帧；由第二节点从第二帧提取第一帧；由第二节点将第一帧异步封装在第三速率的第三帧中，并由第二节点将第三帧输出至第三节点；由第三节点接收第三帧；由第三节点从第三帧提取第一帧；由第三节点从第一帧提取客户机信号；以及由第三节点输出客户机信号。客户机速率、第一速率、第二速率可彼此不相关。第二节点可不从第一帧提取客户机信号。
根据又一实现，在包括入口节点和出口节点的网络中可提供中间节点。该中间节点可包括入口线路模块、出口线路模块、以及连接至入口线路模块和出口线路模块的交换机结构。入口线路模块可从入口节点接收第一帧，该第一帧封装第二帧，该第二帧封装客户机信号，第一帧具有第一关联速率，第二帧具有第二关联速率，而客户机信号具有第三关联速率；从第一帧恢复第二帧；将第二帧异步映射成具有第四关联速率的第三帧；以及将第三帧传送至交换机结构。该交换机结构可将第三帧传送至出口线路模块。该出口线路模块可从第三帧恢复第二帧；将第二帧异步映射成具有第五关联速率的第四帧；以及将第四帧输出至出口节点。中间节点可不从第二帧恢复客户机信号。
根据再一实现，可提供一种用于在包括入口节点、出口节点和多个中间节点的网络上传送数据的方法。该方法可包括在入口节点处接收具有相应客户机速率的客户机信号；在入口节点处将每一个客户机信号异步映射成第一帧，其中每一个第一帧具有相同结构和相同速率；经由中间节点的一个或多个跨网络将第一帧传输至出口节点，其中中间节点的一个或多个都没有恢复任一客户机信号；以及在出口节点处恢复客户机信号。
附图简述
纳入本说明书中且构成其一部分的附图例示了本文中所述的一个或多个实现，并且与说明书一起说明了这些实现。在附图中：
图1是其中可实现本文中所述的***和/或方法的示例性网络的示图；
图2是图1的节点的示例性组件的示图；
图3是图2的线路模块的示例性组件的示图；
图4是图2的交换机结构的交换平面的示例性组件的示图；
图5是交换传输路径(XTP)帧的示例性数据的示图；
图6是内部交换传输格式(iXTF)帧的示例性数据的示图；
图7是交换传输格式(XTF)帧的示例性数据的示图；
图8是用于在入口节点处执行客户机信号的双重异步映射的示例性过程的流程图；
图9是用于将客户机信号异步映射成多个XTP帧的示例性功能部件的示图；
图10是用于将XTP帧异步映射成iXTF帧的示例性功能部件的示图；
图11是用于从iXTF帧恢复XTP帧的示例性功能部件的示图；
图12是用于将XTP帧异步映射成XTF帧的示例性功能部件的示图；
图13是用于在中间节点处执行XTP帧的异步映射的示例性过程的流程图；
图14是用于从XTF帧恢复XTP帧的示例性功能部件的示图；
图15是用于在出口节点处恢复客户机信号的示例性过程的流程图；
图16是用于从XTP帧恢复客户机信号的示例性功能部件的示图；以及
图17是通过光学网络传输客户机信号的示例的示图。
详细描述
以下详细描述参照附图。不同附图中相同的附图标记可标识相同或相似的元件。本文中所述的实现可提供用于通过光学网络传送客户机信号的统一传输机制。一般而言，如下所述，任意速率的客户机信号可被异步映射成一个或多个称为交换传输路径(XTP)帧的第一帧。在一个实现中，XTP帧是具有具体恒定长度和固定速率的结构，该固定速率与客户机信号的速率无关。在另一实现中，XTP帧可采取不同形式。该XTP帧可使用可变和固定填充位置(stuff location)的组合来补偿客户机信号的不同速率。“可变填充位置”可指帧中可以或可以不包括客户机数据的帧。“固定填充位置”可指帧中包括空数据的位置。XTP帧可以是用于以与客户机信号的速率无关的方式通过光学网络传输客户机信号的载体。
在节点内，XTP帧可被异步映射成称为内部交换传输格式(iXTF)帧的第二帧。在一个实现中，iXTF帧是具有具体恒定长度和固定额定速率的结构，该固定额定速率与客户机信号的速率和XTP的速率无关。在另一实现中，iXTF可采取不同形式。iXTF帧可以是用于在节点内传输XTP的载体。
在节点内，XTP帧还可被异步映射成称为交换传输格式(XTF)帧的第三帧。XTF帧可被优化成经由具有诸如40Gbps的特定信令速率的光学链路传送一个或一组XTP帧。该XTF帧可包括纠错码和/或允许对光学链路进行管理、故障检测、以及性能监测的其它开销。在一个实现中，XTF帧是具有具体恒定长度和固定额定速率的结构，该固定额定速率与客户机信号的速率和XTP的速率无关。传送不同XTF帧的链路的速率可按照链路而略有不同。在一个实现中，XTF帧的速率大于XTP帧的速率。XTF帧可使用可变填充位置来补偿XTP的不同速率。XTF帧还可使用标识XTP在XTF帧的有效负载内的起点的指针。XTF帧可以是用于在光学网络从一节点到另一节点地传输XTP的载体。在一实现中，XTF帧可包括多个XTP帧。
存在于光学网络中的XTF帧可有一个以上版本。例如，在每个波长上可有一不同的XTF帧类型/速率，诸如10Gbps或40Gbps XTF帧。在此情形中，不同的XTF帧可包含不同数量的XTP帧，但XTP帧仍将相同。
在光学网络中的出口点上，可级联包含客户机信号的XTP帧。然后可从XTP帧恢复客户机信号。
本文中所述的实现可便于以与客户机信号的速率无关的方式通过光学网络传输客户机信号。客户机信号可被异步映射成第一帧，该第一帧然后可被异步映射成第二和第二帧，以供分别内部和外部传输给网络中的节点。每一不同类型的帧可以不同速率工作(例如脱离独立时钟源工作)。这使得网络的复杂性最小化，且消除了要跨网络中的节点同步一公用时钟的需要。此外，网络中的中间节点可对固定速率的第一帧工作，而无需知晓在第一帧中传输的(多个)客户机信号。因此，可大大简化中间节点上的硬件和软件逻辑。此外，这可允许网络升级以支持任意的新客户机信号类型/频率，而无需在中间节点上作任何改变。
这些实现可允许任何速率的任一客户机信号被异步映射成在节点和网络上统一的一个或多个帧(即XTP帧)。在处于节点内部或外部的链路的不同点上，这些帧(即XTP帧)中的一个或多个可被异步映射到链路。为方便(例如物理链路的效率)起见，可传送一个以上的这些帧(即XTP帧)。除执行映射和恢复操作外，网络中的节点不需要为不同类型/速率的客户机信号做任何不同的事。相反，节点仅对统一的帧(即XTP帧)工作。
网络中传送的帧的统一性可简化节点中的硬件和/或软件。它还可允许用客户机信号(打包在XTP帧中)的任一部分填充任何波长上的任何空隙，由此避免分段存储(fragmentation)。
此外，在一般化的多协议标记交换(GMPLS)网络中，使用XTF和XTP帧就软件和服务管理而言可简化GMPLS建模和网络管理。
示例性网络
图1是其中可实现本文中所述的***和/或方法的示例性网络100的示图。例如，网络100可包括客户机110-1和110-2(统称为“客户机群110”，或通称为“客户机110”)以及节点120-1、......、120-8(统称为“节点群120”，或通称为“节点120”)。
尽管图1示出特定数量和排列的设备，但网络100可包括不同于图1所示的附加、更少、不同、或排列不同的设备。此外，设备之间的连接可包括直接或间接连接。客户机110可包括可传送数据话务的任何类型的网络设备，诸如路由器、交换机、或中央局。在一实现中，客户机110可向节点120发送客户机信号(例如，同步光学网络(SONET)信号、异步数字分层结构(SDH)信号、以太网信号或另一类信号)。客户机信号可符合任何有效负载类型，诸如吉比特以太网(GbE)、2xGbE、光纤信道(FC)、IGFC、10GbE局域网(LAN)物理层(Phy)、10GbE广域网(WAN)Phy、同步传输模式16(STM-16)、STM-64、光载波等级48(OC-48)或OC-192。
节点120可包括密集波分复用(DWDM)设备。节点120可执行光学复用操作(例如在单独光学链路上接收单独客户机信号，并生成可在单个光学链路上传输的多波长信号)、光学放大操作(例如放大多波长信号)、光学添加-撤消复用操作(例如从多波长信号去除一个或多个客户机信号)、和/或光学分用操作(例如，接收多波长信号并将该多波长信号分离回可在单独光学链路上发送的单独客户机信号)。为了执行这些操作，节点120可包含各个组件，诸如光学复用器(用以执行光学分用操作)、光学放大器(用以执行光学放大操作)、光学添加-撤消复用器(用以执行光学添加-撤消复用操作的可远程配置的光学添加-撤消器(ROADM))、和/或光学分用器(用以执行光学分用操作)。
节点120可经由光学链路连接。数据话务可通过一系列光学链路从一个节点流至另一节点。任两个节点120可经由多个光学链路连接。对于例如双向通信，一光学链路(通称为“工作链路”)可专用于在一个方向上发送的数据话务，另一光学链路(也通称为“工作链路”)可专用于在相反方向上发送的数据话务，而又一光学链路(通称为“保护链路”)可在工作链路上有故障的情形中使用。实际上，在两个节点120之间可存在N个工作链路和M个保护链路，其中M≤N。工作链路的集合可称为“工作路径”，而保护链路的集合可称为“保护路径”。
在XTP层还可提供故障防护。换言之，受保护的单元是XTP帧(故障路径可在XTP层变更线路)。例如，可实现XTP路径保护，其中提供了工作路径和保护路径，且接收器可在每个XTP的基础上选择一好路径。此机制甚至可变得更简单，因为通过实现一机制(即XTP帧)能保护任何路径。
从客户机110处接收客户机信号的节点120将被称为“入口节点”。向客户机110发送客户机信号的节点120将被称为“出口节点”。入口节点与出口节点之间的路径上的节点120将被称为“中间节点”。因而，如果客户机110-1在包括节点120-1、120-3、120-4和120-8的路径上向客户机110-2发送客户机信号，则节点120-1是入口节点，节点120-8是出口节点，且节点120-3和120-4是中间节点。节点120相对于一个客户机信号可用作入口节点，而相对于另一客户机信号可用作中间或出口节点。由此，节点120可形成任意网状网络。
示例性节点组件
图2是节点120的示例性组件的示图。如图2所示，节点120可包括连接至交换机结构220的线路模块210-1、......、210-Y(统称为“线路模块群210”，且通称为“线路模块210”)(其中Y≥1)和附设模块230。如图2所示，交换结构220可包括交换平面222-1、222-2、......、222-Z(统称为“交换平面群222”，且通称为“交换平面222”)(其中Z≥1)。尽管图2示出特定数量和排列的组件，但节点120可包括不同于图2所示的附加、更少、不同、或排列不同的组件。例如，尽管图2中示出单个附设模块230，但节点120可包括附加附设模块230。此外，节点120的组件之一执行被描述为另一组件正在执行的功能是有可能的。
线路模块210可包括可提供网络接口操作的硬件组件、或硬件和软件组件的组合。线路模块210可接收多波长光学信号和/或发送多波长光学信号。多波长光学信号可包括多个不同光波长的光学信号。在一个实现中，线路模块210可对每个光波长执行重新定时、重新整型、再生、时分复用、和/或记录服务。
交换结构220可包括可提供用于在线路模块210之间传送数据的交换功能的硬件组件、或硬件和软件组件的组合。在一个实现中，交换结构220可提供数据的完全无阻塞传送。交换结构220可被配置成以单个XTP帧的粒度交换。每个交换平面222可被编程为从特定输入向特定输出传送数据。
附设模块230包括支持多个服务的灵活添加-撤消的硬件组件或硬件和软件组件的组合，这些多个服务诸如SONET/SDH服务、GbE服务、光学传输网络(OTN)服务和FC服务。附设模块230可执行诸如客户机信号封装和解封装的功能。在一个实现中，与入口节点相关联的附设模块230可接收可包括客户机信号的数据流，并将该客户机信号异步映射成一个或多个XTP帧。与出口节点相关联的附设模块230可接收XTP帧(或XTP帧的集合)，并从该XTP帧(或XTP帧的集合)恢复客户机信号。如图2所示，线路模块210和附设模块230各自可连接至各个交换平面222。线路模块210/附设模块230与交换平面222之间的连接可以是双向的。尽管在特定线路模块210/附设模块230与特定交换平面222之间示出了单个连接，但该连接可包括一对单向连接(即一个方向一个连接)。本文中从线路模块210/附设模块230到交换平面222的连接将被称为“入***换链路”，而从交换平面222到线路模块210/附设模块230的连接将被称为“出***换链路”。
图3是线路模块210的示例性组件的示图。如图3所示，线路模块210可包括接收机(RX)光子集成电路(PIC)310、发射机(TX)PIC 320、以及结构管理器(FM)330-1、330-2、......330-X(统称为“FM群330”且通称为“FM330”)(其中X≥1)。尽管图3示出特定数量和排列的组件，但线路模块210可包括不同于图3所示的附加、更少、不同、或排列不同的组件。此外，线路模块210的组件之一执行被描述为另一组件正在执行的功能是有可能的。附设模块230可包括一个或多个相似组件。
接收机PIC 310可包括可接收多波长光学信号、将该多波长信号分离成单独波长的信号、并将这些信号转换成数字形式的硬件、或硬件和软件的组合。在一实现中，接收机PIC 310可包括诸如光电探测器、分用器、和/或光电转换器的组件。发射机PIC 320可包括可从数字形式转换信号、将单独波长的信号转换成多波长信号、并发送该多波长信号的硬件、或硬件和软件的组合。在一实现中，发射机PIC 320可包括诸如电光转换器、复用器、和/或激光器的组件。如图3所示，接收机PIC 310和发射机PIC 320可连接至各个FM 330。接收机PIC 310可将数据传送给FM 330。发射机PIC 320可从FM 330接收数据。
FM 330可包括可处理数字信号以供传送给交换平面222或发射机PIC320的硬件或硬件和软件的组合。在一实现中，与入口节点相关联的FM 330可从接收机PIC 310接收与XTP帧相关联的数据流，并且将XTP帧异步映射成iXTF帧，且向一个或多个交换平面222发送iXTF帧。FM 330可从接收自一个或多个交换平面222的iXTF帧恢复XTP帧。FM 330还可将XTP帧异步映射成XTF帧以供在光学链路上传送至另一节点，并从在光学链路上接收自另一节点的XTF帧恢复XTP帧。
FM 330可将数据流(表示iXTF帧)分成与特定信道(例如信道可指特定源与特定目标之间的通信)相关联的称为“时隙”的连续字节块。在一实现中，每个时隙可包括相同量的字节(例如每个时隙可包含等量的带宽)。在另一实现中，每个时隙可不包括相同量的字节(例如至少一个时隙可包含不同量的带宽)。在一实现中，由FM 330接收的数据流可能已经被分成多个时隙。在此情况中，当将数据流分成多个时隙时，FM 330可基于例如流中的标识符或数据在流内的时间位置来标识时隙。
FM 330可将每个时隙中的数据分成多个等带宽的数据块。在一实现中，块的量可等于交换平面222中可用的交换机的量。例如，假定在交换平面222中有16个交换机可用。在此情形中，FM 330可将时隙中的数据分成16个相等的块。FM 330可将各个块发送至交换机群中的不同交换机。在一实现中，FM 330可以循环方式连续发送各个块。在另一实现中，FM 330可以另一***化方式发送出各个块。
图4是交换平面222的示例性组件的示图。如图4所示，交换平面222可包括交换机410-1、......、410-W(统称为“交换机群410”，且通称为“交换机410”)(其中W≥1)。尽管图4示出特定数量和排列的组件，但交换平面222可包括不同于图4所示的附加、更少、不同、或排列不同的组件。此外，交换平面222的组件之一执行被描述为另一组件正在执行的功能是有可能的。
交换机410可包括可将在入***换链路上的一时隙中接收的数据块传送至出***换链路上的一时隙的硬件或硬件和软件的组合，其中入***换链路上的时隙可与出***换链路上的时隙不同。交换机410可包括入***换链路集合和出***换链路集合，经由入***换链路接收数据且经由出***换链路发送数据。每个入***换链路和出***换链路可连接至一特定FM 330。可用映射信息将交换机410编程为指示交换机410在哪个出***换链路上且在什么时隙中发送在特定入***换链路上的特定时隙内接收的数据块。
XTP、iXTF和XTF帧格式
图5是XTP帧的示例性数据的示图。如图5所示，XTP帧可包括开销(OH)段和有效负载段。在另一实现中，XTP帧可包括与图5所示不同的附加或不同段。例如，XTP帧可包括可储存数据以帮助检测和校正差错的正向纠错(FEC)段。
XTP帧的数据可被安排为多行多列的数据字节。当发送XTP帧时，可传送第一行的数据字节、然后是第二行的数据字节，依次类推。由此，XTP帧的发送可包括开销数据然后是(来自第一行的)有效负载数据的发送、开销数据然后是(来自第二行的)有效负载数据的发送等等。
开销段可储存有助于XTP帧数据的创建、发送、性能管理、故障管理、和/或恢复的数据。在一实现中，开销段可储存与ITU-T推荐G.709中描述的数据相似的数据。有效负载段可储存来自客户机信号的数据。XTP帧可使用固定和可变填充位置的组合以使任意的客户机信号速率适应固定速率下XTP帧的有效负载段，其中XTP帧的固定速率与客户机信号的速率无关。在一实现中，XTP帧的速率约为1.3324Gbps。在另一实现中，XTP帧的速率可小于或大于1.3324Gbps。
XTP帧可使用开销段中的调整控制(JC)数据和负调整机会(NJO)、以及在有效负载段中的固定和可变填充区域的组合来补偿客户机信号的任意速率。固定填充位置是在有效负载段中不传送任何数据的位置(可分布在整个有效负载中)。针对不同客户机信号速率，固定填充位置可变化。可变填充位置可指有效负载段中可以或可以不在XTP帧中运送数据的位置(在图5中示为正调整机会(PJO))。对每个XTP帧，可对是在可变填充位置中储存数据还是填充可变填充位置(即储存空数据)判定一次。
图6是iXTF帧的示例性数据的示图。如图6所示，iXTF帧可包括开销(OH)段和有效负载段。在另一实现中，iXTF帧可包括与图6所示不同的附加或不同段。例如，iXTF帧可包括可储存数据以帮助检测和校正差错的正向纠错(FEC)段。
iXTF帧的数据可被安排为多行多列的数据字节。当发送iXTF帧时，可传送第一行的数据字节、然后是第二行的数据字节，依次类推。由此，iXTF帧的发送可包括开销数据然后是(来自第一行的)有效负载数据的发送、开销数据然后是(来自第二行的)有效负载数据的发送等等。
开销段可储存有助于iXTF帧数据的创建、发送、性能管理、故障管理、和/或恢复的数据。在一实现中，开销段可储存与ITU-T推荐G.709中描述的数据相似的数据。有效负载段可储存XTP帧的数据。在一实现中，有效负载段可储存来自单个XTP帧的数据。在另一实现中，有效负载段可储存来自多个XTP帧的数据。
因为XTP帧的速率固定且iXTF帧的速率也固定(尽管这些速率彼此不相关且从独立的时钟源导出)，所以iXTF帧可使用可变填充位置，但不需要使用固定填充位置。例如，iXTF帧可使用图6中示为H1和H2数据的指针(例如偏移)，该指针标识有效负载段中XTP数据开始的位置。该指针可允许XTP的开销段在例如网络中的中间节点处得到容易的定位，且还可允许在提取客户机信号前XTP帧在出口节点处得到偏斜消除。该iXTF帧可使用负调整机会(NJO)和正调整机会(PJO)作为可变填充位置。该可变填充位置可指可以或可以不在XTP帧中传送数据的有效负载段的一部分。对每个iXTF帧，可对是否要在可变填充位置中储存数据作出判定。
图7是XTF帧的示例性数据的示图。如图7所示，XTF帧可包括开销(OH)段和有效负载段。在另一实现中，XTF帧可包括与图7所示不同的附加或不同段。例如，XTF帧可包括可储存数据以帮助检测和校正错误的正向纠错(FEC)段。
XTF帧的数据可被安排为多行多列的数据字节。当发送XTF帧时，可传送第一行的数据字节、然后是第二行的数据字节，依次类推。由此，XTF帧的发送可包括开销数据然后是(来自第一行的)有效负载数据的发送、开销数据然后是(来自第二行的)有效负载数据的发送、等等。
开销段可储存有助于XTP帧数据的创建、发送、性能管理、故障管理、和/或恢复的数据。在一实现中，开销段可储存与ITU-T推荐G.709中描述的数据相似的数据。有效负载段可储存XTP帧的数据。在一实现中，有效负载段可储存来自单个XTP帧的数据。在另一实现中，有效负载段可储存来自多个XTP帧的数据。因为XTP帧的速率固定且XTF帧的速率也固定(尽管这些速率彼此不相关且从独立的时钟源导出)，所以XTF帧可使用可变填充位置，但不需要使用固定填充位置。例如，XTF帧可使用图7中示为H1和H2数据的指针(例如偏移)，该指针标识有效负载段中XTP数据开始的位置。该指针可允许XTP的开销段在例如网络中的中间节点处得到容易的定位，且还可允许在提取客户机信号前XTP帧在出口节点处得到偏斜消除。该XTF帧可使用负调整机会(NJO)和正调整机会(PJO)作为可变填充位置。该可变填充位置可指可以或可以不在XTF帧中传送数据的有效负载段的一部分。对每个XTF帧，可对是否要在可变填充位置中储存数据作出判定。
示例性过程
在以下描述中，将参照可执行以通过光学网络经由中间节点(例如图1中的节点120-3或节点120-4)从入口节点(例如图1中的节点120-1)向出口节点(例如图1中的节点120-8)发送客户机信号的特定操作。
图8是用于在入口节点处执行客户机信号的双重异步映射的示例性过程800的流程图。过程800可由入口节点内的一个或多个组件执行。
过程800可从接收客户机信号(框810)开始。例如，入口节点的附设模块230可接收单个波长上的光学信号，并将该信号转换成可包括客户机信号的数字数据流。
客户机信号可被封装在XTP帧中(框820)。例如，附设模块230可将客户机信号异步映射成XTP帧。单个XTP帧可包括该客户机信号的全部或一部分。对于速率高于特定阈值(例如大于约1.31Gbps)的客户机信号，附设模块230可将该客户机信号异步映射成多个XTP帧(例如将该客户机信号分成多个部分(其中每个部分可嵌入XTP帧的有效负载中)并将每个部分映射成单独的XTP帧)。
图9是用于将客户机信号异步映射成多个XTP帧的示例性功能部件的示图。在一实现中，附设模块230可包括用以实现图9所示组件的功能的硬件、或硬件和软件的组合。在另一实现中，与附设模块230独立的或与其组合的设备可执行以下所述功能的一个或多个。
附设模块230可包括串化器/解串器(SerDes)910、组帧/解码组件920、分用器930、XTP组装组件940-1至940-M(其中M≥1)、XTP组装状态机950、以及XTP源时钟960。XTP组装组件940可包括缓冲器942和复用器944。在另一实现中，附设模块230可包括用以将客户机信号异步映射成XTP帧的附加、更少、或不同功能组件。
SerDes 910可接收客户机信号并将该客户机信号异步转换成并行格式。在一实现中，SerDes 910可根据外部施加基准工作，该基准可以是客户机信号的比特率的某约因数。组帧/解码组件920可对客户机信号执行组帧/解码操作。例如，组帧/解码组件920可(例如基于组帧字)恢复客户机帧同步，且可解码客户机信号的开销和有效负载。分用器930可在组帧和解码之后接收客户机信号。分用器930可使用例如字节或字解交织来将客户机信号分解成多个部分。然而，它对于要与字节/字边界上的数据路径对齐的客户机信号而言可能是不必要的。分用器930可在M个巷道上输出客户机信号的多个部分。M个巷道的每一个可被输入至XTP组装组件940的不同之一。
客户机信号的多个部分可经由M个巷道转发至XTP组装组件940的缓冲器942。缓冲器942可包括诸如先入先出(FIFO)存储器的弹性缓冲器，这些弹性缓冲器用来使客户机速率与XTP帧的速率去耦。
XTP组装状态机950可将客户机信号的每个部分异步映射到XTP帧的有效负载区域。XTP组装状态机950可组装单个的XTP帧。该XTP速率可由自由运行的本地振荡器(示为图9中的XTP源时钟960)驱动。如上所述，对于给定的标称客户机信号速率(例如分解后每个巷道的标称速率)，XTP帧中的特定定义位置可能总是空的且可能不包含数据。如上所述，这些位置称为“固定填充位置”。固定填充位置可以是客户机速率特定的。此外，XTP帧可包含正负调整机会(PJO/NJO)，其可以或可以不包含给定XTP帧的数据。最终，XTP帧可包括调整控制指示符(JC)。JC可包括指示PJO/NJO是否包含或不包含给定XTP帧的数据的标记。概言之，给定填充位置实质上可定义固定的客户机特定标称带宽，且PJO/NJO可动态地适应于实际客户机速率和XTP帧的固定速率之间的差异。
XTP组装状态机950可通过控制复用器944的操作来顺序组装每个XTP帧。例如，XTP组装状态机950可使复用器944选择从缓冲器942导出的数据、固定填充数据、XTP开销数据、以及调整控制指示符。固定填充位置是客户机速率特定的。在调整机会期间，XTP组装状态机950可基于缓冲器942的状态确定是否要***数据或填充，由此使缓冲器942避免上溢或下溢。XTP组装状态机950可编码关联调整控制指示符以反映调整机会的内容。XTP组装组件940的输出可包括包含客户机信号的XTP帧。
再参照图8，XTP帧可被异步映射成iXTF帧(框830)。如上所述，iXTF帧可用来以使客户机信号对交换结构220(图2)不透明的方式通过交换结构220传输XTP帧。
图10是用于将XTP帧异步映射成iXTF帧的示例性功能部件的示图。在一实现中，附设模块230可包括用以实现图10所示组件的功能的硬件、或硬件和软件的组合。在另一实现中，与附设模块230独立的或与其组合的设备可执行以下所述功能的一个或多个。
附设模块230可包括XTP映射组件1010-1至1010-M(统称为“XTP映射组件群1010”、并通称为“XTP映射组件1010”)(其中M≥1)。每个XTP映射组件1010可包括缓冲器1012、XTP指针处理器1014、iXTF组装状态机1016、以及复用器1018。在另一实现中，附设模块230可包括用以将XTP帧异步映射成iXTF帧的附加、更少、或不同功能组件。
缓冲器1012可包括接收XTP帧的数据的诸如FIFO存储器的弹性缓冲器。缓冲器1012可用来将XTP帧的速率与iXTF帧的速率去耦。XTP指针处理器1014可监视XTP指针以标识缓冲器1012内XTP帧的起始处。一旦标识到XTP帧的起始处，出于监视目的，XTP指针处理器1014可恢复XTP开销。XTP指针处理器1014可使用可变填充位置来动态适应XTP帧的速率与iXTF帧的速率的差异。如上所述，iXTF帧的有效负载内XTP帧起始的位置可在iXTF帧的开销中标识。
iXTF组装状态机1016可将XTP帧异步映射到iXTF帧的有效负载区域。在一实现中，iXTF帧可包括单个XTP帧。在另一实现中，iXTF帧可包括一个XTP帧的一部分或一个以上XTP帧。iXTF组装状态机1016可基于交换结构220的时钟工作。
XTP组装状态机1016可通过控制复用器1018的操作来顺序组装每个iXTF帧。例如，iXTF组装状态机1016可使复用器1018选择从缓冲器1012导出的数据、XTP指针和iXTF开销数据。XTP映射组件1010的输出可包括包含XTP帧的iXTF帧。
如图10所示，每个XTP映射组件1010可包括一独立的iXTF组装状态机1016。在一可选实现中，单个iXTF组装状态机1016可用于多个XTP映射组件1010。
返回至图8，iXTF帧可通过交换结构220路由(框840)。例如，附设组件230可将iXTF帧分成交换时隙，并在与一个或多个交换平面222相关联的入口链路上分发iXTF帧片段。交换机410(图4)可接收iXTF帧片段，并基于其上接收iXTF帧片段的入口链路和其间接收iXTF帧片段的时隙来标识要输出iXTF帧片段的出口链路和时隙。交换机410可储存将输入时隙和入口链路的组合映射到输出时隙和出口链路的映射信息。交换机410可相应地路由iXTF帧片段。
该XTP帧可从iXTF帧恢复(框850)。例如，出口线路模块210可从交换结构220接收iXTF帧。出口线路模块210可从iXTF帧恢复XTP帧。
图11是用于从iXTF帧恢复XTP帧的示例性功能部件的示图。在一实现中，出口线路模块210可包括用以实现图11所示组件的功能的硬件、或硬件和软件的组合。在另一实现中，与出口线路模块210独立的或与其组合的设备可执行以下所述功能的一个或多个。
出口线路模块210可包括XTP恢复组件1110-1至1110-M(统称为“XTP恢复组件群1110”、并通称为“XTP恢复组件1110”)(其中M≥1)。每个XTP恢复组件1110可包括组帧组件1112、iXTF分拆状态机1114、分用器1115、XTP指针处理器1117、以及缓冲器1119。在另一实现中，出口线路模块210可包括用以从iXTF帧恢复XTP帧的附加、更少、或不同功能组件。
组帧组件1112可接收iXTF帧并恢复iXTF帧同步(例如基于iXTF组帧字)。在一实现中，对每个iXTF帧单独执行组帧。
iXTF分拆状态机1114可从iXTF帧恢复XTP帧。如上所述，在一实现中，iXTF帧包括单个XTP帧。在另一实现中，iXTF帧可包括一个XTP帧的一部分或一个以上XTP帧。iXTF分拆状态机1114可基于交换结构220的时钟工作。
XTP分拆状态机1114可通过控制分用器1115的操作来恢复每个XTP帧。例如，iXTF分拆状态机1115可使分用器1115提取XTP帧和包括该XTP指针的iXTF开销。该XTP指针可被发送至XTP指针处理器1117且该XTP帧可被发送至缓冲器1119。
缓冲器1119可包括接收XTP帧的数据的诸如FIFO存储器的弹性缓冲器。缓冲器1119可用来将XTP帧的速率与iXTF帧的速率去耦。XTP指针处理器1117可监视XTP指针以标识缓冲器1119内XTP帧的起始处。一旦标识到XTP帧的起始处，出于监视目的，XTP指针处理器1117可恢复XTP开销。XTP指针处理器也可生成下一帧封装的指针(未示出)。在一实现中，XTP指针处理器1117可接收来自另一状态机(诸如用于将XTP帧映射成XTF帧的状态机，诸如以下参照图12所述(未在图11中示出))的输入，以帮助XTP指针处理器1117从缓冲器1119中卸载数据。缓冲器1119的输出可包括XTP帧。
如图11所示，每个XTP恢复组件1110可包括一独立的iXTF分拆状态机1114。在一可选实现中，单个iXTF组装状态机1114可用于多个XTP映射组件1110。
再参照图8，XTP帧可被异步映射成XTF帧(框860)。如上所述，XTF帧可用来以使客户机信号对网络中的中间节点不透明的方式通过光学网络传输XTP帧。
图12是用于将XTP帧异步映射成XTF帧的示例性功能部件的示图。在一实现中，出口线路模块210可包括用以实现图12所示组件的功能的硬件、或硬件和软件的组合。在另一实现中，与出口线路模块210独立的或与其组合的设备可执行以下所述功能的一个或多个。
出口线路模块210可包括XTF映射组件1210-1至1210-P(统称为“XTF映射组件群1210”、并通称为“XTF映射组件1210”)(其中P≤M)。每个XTP映射组件1210可包括缓冲器1212、XTP指针处理器1214、XTF组装状态机1216、以及复用器1218。在另一实现中，出口线路模块210可包括用以将XTP帧异步映射成XTF帧的附加、更少、或不同功能组件。
缓冲器1212可包括接收XTP帧的数据的诸如FIFO存储器的弹性缓冲器。缓冲器1212可用来将XTP帧的速率与XTF帧的速率去耦。XTP指针处理器1214可监视XTP指针以标识缓冲器1212内XTP帧的起始处。一旦标识到XTP帧的起始处，出于监视目的，XTP指针处理器1214可恢复XTP开销。XTP指针处理器1214可使用可变填充位置来动态适应XTP帧的速率与XTF帧的速率的差异。如上所述，XTF帧的有效负载内XTP帧起始的位置可在XTF帧的开销中标识。
XTF组装状态机1216可将XTP帧异步映射到XTF帧的有效负载区域。在一实现中，XTF帧可包括多个XTP帧。在另一实现中，XTF帧可包括单个XTP帧或其一部分。XTF组装状态机1216可基于与光学链路发射机相关联的外部时钟来工作。
XTF组装状态机1216可通过控制复用器1218的操作来顺序组装每个XTF帧。例如，XTF组装状态机1216可使复用器1218选择从缓冲器1212导出的XTP帧数据、XTP指针、XTF开销数据、和/或与一个或多个其它XTP帧相关联的数据(其可从其它缓冲器1212输出(未在图12中示出))。XTP映射组件1210的输出可包括包含XTP帧的XTF帧。
如图12所示，每个XTP映射组件1210可包括一独立的XTF组装状态机1216。在一可选实现中，单个iXTF组装状态机1216可用于多个XTP映射组件1210。
再参看图8，可输出XTF帧(框870)。例如，出口线路模块210可在光学链路上向其目的地发送XTF帧。在一实现中，出口线路模块210可将XTF帧转换成特定波长的光学信号，且将高光学信号与一个或多个其它波长的一个或多个其它光学信号组合以创建可在光学链路上发送的多波长光学信号。XTF帧可经过光学网络中的一个或多个中间节点120。
图13是用于在中间节点处执行XTP帧的异步映射的示例性过程1300的流程图。过程1300可由中间节点内的一个或多个组件执行。
过程1300可从接收XTF帧(框1310)开始。例如，中间节点的入口线路模块210可接收多波长光学信号、将该多波长信号分成单独波长的信号、并将这些信号转换成可表示XTF帧的数字数据流。入口线路模块210内的FM330可接收表示XTF帧的数据流。
XTP帧可从XTF帧恢复(框820)。例如，入口线路模块210可从所接收到的XTF帧恢复一个或多个XTP帧。在一实现中，如上所述，单个XTF帧可包括多个XTP帧。在另一实现中，单个XTF帧可包括单个XTP帧的全部或一部分。
图14是用于从XTF帧恢复多个XTP帧的示例性功能部件的示图。在一实现中，入口线路模块210可包括用以实现图14所示组件的功能的硬件、或硬件和软件的组合。在另一实现中，与入口线路模块210独立的或与其组合的设备可执行以下所述功能的一个或多个。
入口线路模块210可包括XTP恢复组件1410-1至1410-C(统称为“XTP恢复组件群1410”、并通称为“XTP恢复组件1110”)(其中C＞1)。每个XTP恢复组件1410可包括分用器1412和XTF分拆状态机1414。在另一实现中，入口线路模块210可包括用以从XTF帧恢复XTP帧的附加、更少、或不同功能组件。例如，在另一实现中，每个XTP恢复组件1410可包括附加组件，诸如组帧组件、XTP指针处理器、和/或用于帮助恢复XTP帧的缓冲器。在此情形中，组帧组件、XTP指针处理器、和/或缓冲器可以类似于以上参照图11所述的方式工作。
分用器1412可接收XTF帧。分用器1412的工作可由XTF分拆状态机1414控制。XTF分拆状态机1414可从XTF帧恢复XTP帧。如上所述，在一实现中，XTF帧可包括多个XTP帧。在另一实现中，XTF帧可包括单个XTP帧或其一部分。XTF分拆状态机1414可基于与光学接收机相关联的外部时钟来工作。
XTF分拆状态机1414可通过控制分用器1412的工作来恢复一组XTP帧(示为XTP帧1-A)。例如，XTF分拆状态机1414可使分用器1412提取XTP帧和包括这些XTP指针的XTF开销。每个XTP指针可表示XTF帧的有效负载内对应XTP帧起始的位置。
如图14所示，每个XTP恢复组件1410可包括一独立的XTF分拆状态机1414。在一可选实现中，单个XTF组装状态机1414可用于多个XTP恢复组件1410。
再参照图13，XTP帧可异步映射成iXTF帧(框1330)。如上所述，iXTF帧可用来以使客户机信号对交换结构220(图2)不透明的方式通过交换结构220传输XTP帧。在一实现中，入口线路模块210可执行与以上参照图10所述功能相似的用于将XTP帧异步映射成iXTF帧的功能。
该iXTF帧可通过交换结构220路由(框1340)。例如，线路模块210可将iXTF帧分成交换时隙，并在与一个或多个交换平面222相关联的入口链路上分发iXTF帧片段。交换机410(图4)可接收iXTF帧片段，并基于其上接收iXTF帧片段的入口链路和其间接收iXTF帧片段的时隙标识要输出iXTF帧片段的出口链路和时隙。交换机410可储存将输入时隙和入口链路的组合映射到输出时隙和出口链路的映射信息。交换机410可相应地路由iXTF帧片段。
该XTP帧可从iXTF帧恢复(框1350)。例如，出口线路模块210可从交换结构220接收iXTF帧。出口线路模块210可从该iXTF帧恢复XTP帧。在一实现中，出口线路模块210可执行与以上参照图11所述功能相似的用于从iXTF帧恢复XTP帧的功能。
XTP帧可被异步映射成XTF帧(框1360)。如上所述，XTF帧可用来以使客户机信号对网络中的中间节点不透明的方式通过光学网络传输XTP帧。在一实现中，出口线路模块210可执行与以上参照图12所述功能相似的用于将XTP帧异步映射成XTF帧的功能。
可输出XTF帧(框1370)。例如，出口线路模块210可在光学链路上向其目的地发送XTF帧。在一实现中，出口线路模块210可将XTF帧转换成特定波长的光学信号，且将光学信号与一个或多个其它波长的一个或多个其它光学信号组合以创建可在光学链路上发送的多波长光学信号。XTF帧可在到达出口节点120之前经过光学网络中的一个或多个附加中间节点120。
图15是用于在出口节点处恢复客户机信号的示例性过程1500的流程图。过程1500可由出口节点内的一个或多个组件执行。
过程1500可从接收XTF帧(框1510)开始。例如，出口节点的入口线路模块210可接收多波长光学信号，将该多波长信号分成单独波长的信号，并将这些信号转换成可表示XTF帧的数字数据流。入口线路模块210内的FM330可接收表示XTF帧的数据流。
XTP帧可从XTF帧恢复(框1520)。例如，入口线路模块210可从所接收到的XTF帧恢复一个或多个XTP帧。在一实现中，如上所述，单个XTF帧可包括多个XTP帧。在另一实现中，单个XTF帧可包括单个XTP帧的全部或一部分。在一实现中，入口线路模块210可执行与以上参照图14所述功能相似的用于从XTF帧恢复XTP帧的功能。
XTP帧可被异步映射成iXTF帧(框1530)。如上所述，iXTF帧可用来以使客户机信号对交换结构220(图2)不透明的方式通过交换结构220传输XTP帧。在一实现中，入口线路模块210可执行与以上参照图10所述功能相似的用于将XTP帧异步映射成iXTF帧的功能。
该iXTF帧可通过交换结构220路由(框1540)。例如，线路模块210可将iXTF帧分成交换时隙，并在与一个或多个交换平面222相关联的入口链路上分发iXTF帧片段。交换机410(图4)可接收iXTF帧片段，并基于其上接收iXTF帧片段的入口链路和其间接收iXTF帧片段的时隙来标识要输出iXTF帧片段的出口链路和时隙。交换机410可储存将输入时隙和入口链路的组合映射到输出时隙和出口链路的映射信息。交换机410可相应地路由iXTF帧片段。
该XTP帧可从iXTF帧恢复(框1550)。例如，附设模块230可从交换结构220接收iXTF帧。附设模块230可从iXTF帧恢复XTP帧。在一实现中，附设模块230可执行与以上参照图11所述功能相似的用于从iXTF帧恢复XTP帧的功能。
客户机信号可从XTP帧恢复(框1560)。如上所述，XTP帧可用于传输客户机信号的全部或一部分。当多个XTP帧运送客户机信号时，随着XTP帧穿越光学网络，XTP帧可经历相关偏斜。因而，在提取客户机信号之前对XTP帧进行偏斜消除并重新组装它们可能是有益的。
图16是用于从多个XTP帧恢复客户机信号的示例性功能部件的示图。在一实现中，附设模块230可包括用以实现图16所示组件的功能的硬件、或硬件和软件的组合。在另一实现中，与附设模块230独立的或与其组合的设备可执行以下所述功能的一个或多个。
附设模块230可包括XTP偏斜消除缓冲器1605、XTP偏斜消除控件1610、锁相环(PLL)1615、PLL 1620、分用器1625、XTP分拆/客户机组装状态机1630、缓冲器1635、分用器1640、客户机开销(OH)***组件1645、以及SerDes 1650。在另一实现中，附设模块230可包括用以从XTP帧恢复客户机信号的附加、更少、或不同功能组件。
XTP偏斜消除缓冲器1605可接收多个XTP帧(例如包含客户机信号的XTP帧)。XTP偏斜消除缓冲器1605可包括多个缓冲器1606。缓冲器1606可包括储存XTP帧的诸如FIFO存储器的弹性缓冲器。
XTP偏斜消除控件1610可接收对应于XTP帧的XTP指针。XTP偏斜消除控件1610可控制关联于每个XTP帧的数据的储存和输出以在使XTP帧重新对齐之前对XTP帧进行偏斜消除。如果在出口节点120处提供足够的偏斜消除缓冲，则本文中所述的实现可支持XTP帧经由不同光纤路径、甚或不同物理路径(即不同路线)的路线选定。
XTP偏斜消除控件1610可使用XTP指针检测偏斜。XTP指针指示XTP结构中的第一字节/字。基于相关XTP相的检测，XTP偏斜消除控件1610可在XTP偏斜消除缓冲器1605的出口处使所有XTP帧重新对齐。
在重新对齐之后，可经由分用器1625提取包括调整控制指示符(JC)的XTP开销。XTP帧的包含实际客户机数据的部分可通过提取固定填充位置并通过处理JC来恢复。固定填充位置可基于客户机信号类型/速率来预定义，因此一旦描绘出XTP帧即可知晓。JC可指示XTP帧中的哪一些正/负调整机会(PJO/NJO)包含数据且哪一些被填充。回忆在客户机入口映射过程中，客户机至XTP帧的调整可对所有XTP帧对称地进行。通过扩展，所有调整可在客户机入口处从XTP帧对称地处理。因此，只有来自一个XTP的JC需要进行处理，且对于XTP解封装而言可能只需要一个状态机(例如XTP分拆/客户机组装状态机1630)。
XTP分拆/客户机组装状态机1630可通过依次每个XTP地交织客户机部分来重构客户机信号。XTP分拆/客户机组装状态机1630可控制缓冲器1635和复用器1640的操作。缓冲器1635可包括接收已从XTP帧提取的客户机信号部分的诸如FIFO存储器的弹性缓冲器。缓冲器1635可将客户机信号部分输出至复用器1640。XTP分拆/客户机组装状态机1630可控制复用器1640来输出客户机信号部分，以便于交织客户机信号部分并恢复客户机信号。
XTP分拆/客户机组装状态机1630可基于所恢复的XTP时钟和/或所恢复的客户机时钟工作。两个PLL 1615和1620可用于恢复客户机时钟。PLL 1615可接收XTF时钟信号和XTP调整作为输入，并输出所恢复的XTP时钟。PLL1620可接收XTP时钟信号和与XTP调整有关的信息以恢复客户机时钟信号。客户机时钟信号可由XTP分拆/客户机组装状态机1630用来恢复客户机信号。在另一实现中，客户机时钟可以诸如来自自由运行时钟的另一方式产生。
一旦客户机信号得到恢复，客户机开销即可由客户机开销***组件1645***。该客户机开销可已由入口节点120提取或标识且在XTP帧内(或在XTF帧的开销内)传递。客户机开销还可在必要时由客户机开销***组件1645修改。该客户机信号然后可由SerDes 1650串行化以供传输。
再参看图15，可输出客户机信号(框1570)。例如，附设模块230可将该客户机信号数据转换成特定波长的光学信号，并将该客户机信号数据输出至客户机设备110。或者，附设模块230可将包含客户机信号的波长与包含其它客户机信号的波长组合以产生一多波长光学信号，并将该多波长光学信号发送至客户机设备110。
示例
图17是通过光学网络传输客户机信号的示例的示图。图17示出包括三个节点的光学网络的简化视图：入口节点、中间节点、以及出口节点。图17还示出节点的简化视图，其中入口节点包括附设模块(TM)、交换结构(SF)、以及出口线路模块(ELM)；中间节点包括入口线路模块(ILM)、开关结构(SF)、以及出口线路模块(ELM)；以及出口节点可包括入口线路模块(ILM)、交换结构(SF)、以及附设模块(TM)。假设该客户机信号从入口节点发送至出口节点。
入口节点的附设模块可接收客户机信号，其中该客户机信号具有任意速率。在一实现中，附设模块可将客户机信号异步映射成称为XTP帧(例如参见图5)的第一帧的集合。该XTP帧具有具体的恒定长度以及固定速率(其与客户机信号的速率无关)。每个XTP帧可使用可变和固定填充位置的组合来补偿客户机信号的不同速率。
附设模块然后可将XTP帧异步映射成称为iXTF帧(例如参见图6)的第二帧。该iXTF帧可用于通过交换结构将XTP帧路由至入口节点的出口线路模块。使用该iXTF帧使XTP帧对开关结构不透明。出口线路模块可接收iXTF帧并提取XTP帧。出口线路模块然后可将XTP帧异步映射成称为XTF帧(例如参见图7)的第三帧，以供在网络上传输。XTF帧具有从XTF帧至XTF帧可略有不同的具体恒定长度和固定标称速率(与客户机信号的速率和XTP帧的速率无关)。每个XTF帧可使用可变填充位置来补偿XTP帧的不同速率。每个XTF帧还可使用标识XTP帧在XTF帧的有效负载内的起点的指针。出口线路模块可在光学链路上向下一跳跃节点(即中间节点)发送XTF帧。
中间节点的入口线路模块可接收XTF帧并提取XTP帧。入口线路模块然后可用与以上所述相似的方式将XTP帧映射成iXTF帧。中间节点使用iXTF帧来通过交换结构从中间节点的入口线路模块向出口线路模块路由XTP帧。出口线路模块可从交换结构接收iXTF帧并从该iXTF帧提取XTP帧。出口线路模块然后可将XTP帧异步映射成XTF帧以供在光学网络上传输。中间节点不可恢复客户机信号，因此不需要知道客户机信号正在XTP帧中传输。中间节点仅在XTP帧上工作-执行一个级别的XTP帧与iXTF帧和XTF帧之间的映射。中间节点可在光学链路上向下一跳跃节点(即出口节点)发送XTF帧。
出口节点的入口线路模块可接收XTF帧并提取XTP帧。入口线路模块然后可用与以上所述相似的方式将XTP帧异步映射成iXTF帧。出口节点使用该iXTF来通过交换结构从出口节点的入口线路模块向附设模块路由XTP，以供传输给客户机设备。附设模块可从交换结构接收iXTF帧并从该iXTF帧提取XTP帧。附设模块可使用指针(指向XTF帧内XTP帧的起始处)来级联和重新对齐与同一客户机信号(其如上所述已被映射成多个XTP帧)相关联的XTP帧。附设模块然后可从XTP帧提取客户机信号。附设模块可向客户机设备发送客户机信号。
因为中间节点不恢复客户机信号但在固定速率XTP帧上工作，所以中间节点上的硬件和软件逻辑可大大地简化。双重异步映射可允许XTP帧速率恢复，作为与从XTP帧恢复客户机信号不同的步骤。这允许调整/指针调节对XTP帧恢复与客户机信号恢复不同地滤波，其又允许不同的滤波时间常数应用于两个过程。例如，客户机信号漂移特性能够得以保持，同时对XTP调整重滤波。尽管中间节点一般被描述为具有入口线路模块、交换结构、以及出口线路模块，但并非必需如此。在一替代实现中，中间节点可不包括交换结构。在此情形中，将XTP帧映射成iXTF帧可能是不必要的。相反，中间节点可从XTP帧恢复XTP帧，且将所恢复的XTP帧映射成另一XTF帧。
结论
本文中所述的实现可便于网络上客户机信号的传递同时降低网络复杂性。例如，任意速率的客户机信号可被异步打包成用作用于传输客户机信号的载体的结构。网络中的中间节点基于该结构而非客户机信号工作，由此不需要恢复客户机信号。这简化了中间节点中所需的逻辑。
用来传送客户机信号的结构可被进一步异步映射成附加结构，其简化了节点内和网络上结构的传送。每个结构可具有其自己的可与客户机信号的速率不同的速率。因此，不需要同步节点内或网络中不同节点上的时钟。
前面的描述提供例示和说明，但不旨在是穷尽性的，或将本发明限于所揭示的精确形式。根据以上示教，修改和变体是可能的，且可从本发明的实践中获取。
例如，尽管参照图8、13和15描述了一系列框，但在其它实现中这些框的顺序可修改。此外，不相关的框可并行地执行。
此外，实现的特定部分被描述为执行一种或多种功能的“组件”。术语“组件”可包括诸如处理器、专用集成电路(ASIC)、或现场可编程门阵列(FGPA)的硬件或硬件和软件的组合。
此外，尽管实现在光学网络的上下文中描述，但并非必需如此。这些实现可应用于任何形式的电路交换网络。
此外，还描述了XTP帧被异步映射成节点内的iXTF帧以供通过交换结构传输XTP帧。在其它实现中，XTP帧可被异步映射成节点内的一个或多个其它帧。例如，将XTP帧映射成节点内不同位置处的其它帧、从而在节点内使用不同的时钟域可能是有益的。在节点内管理多个时钟域而非将时钟同步成单个时钟域可能是更加方便的。
尽管各特征的具体组合在权利要求中得到阐述和/或在说明书中得到揭示，但这些组合不旨在限制本发明的公开内容。实际上，许多这些特征可以未在权利要求中具体阐述和/或在说明书中具体揭示的方式组合。尽管所附的每个从属权利要求仅可直接从属于一个其它权利要求，但本发明的公开包括与权利要求书中的每一个其它权利要求相组合的每个从属权利要求。本申请中使用的元件、动作或指令都不应当被解释为对本发明是关键或根本的，除非有这样的明确描述。此外，如在本文中使用的，冠词“一”旨在包括一个或多个。当仅指一个时，使用“一个”或类似语言。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非有另外的明确陈述。

Claims (37)

1.一种网络，包括：
入口节点，所述入口节点被配置成：接收具有作为多个客户机速率之一的客户机速率的客户机信号、将所述客户机信号异步映射成第一速率的第一帧、将所述第一帧异步映射成第二速率的第二帧、以及在所述网络上输出所述第二帧；
中间节点，所述中间节点被配置成：接收所述第二帧、从所述第二帧恢复第一帧、将所述第一帧映射成第三速率的第三帧、以及在所述网络上输出所述第三帧，其中所述中间节点不从所述第一帧恢复所述客户机信号；以及
出口节点，所述出口节点被配置成：接收所述第三帧、从所述第三帧恢复所述第一帧、从所述第一帧恢复所述客户机信号、以及输出所述客户机信号。
2.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述第二速率和所述第三速率是相同速率。
3.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述第二帧和所述第三帧具有相同帧结构。
4.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述客户机速率、所述第一速率、以及所述第二速率彼此无关。
5.如权利要求1所述的网络，其特征在于，当将所述客户机信号异步映射成所述第一速率的第一帧时，所述入口节点被配置成：将所述客户机信号分成多个部分，并将所述客户机信号的每个部分异步映射成多个第一帧之一，其中所述第一帧是所述多个第一帧之一。
6.如权利要求5所述的网络，其特征在于，当恢复所述客户机信号时，所述出口节点被配置成：接收所述多个第一帧，级联所述多个第一帧，并从所述经级联的多个第一帧恢复所述客户机信号。
7.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述第一帧包括固定填充位置和用于补偿所述客户机信号的客户机速率与所述第一帧的第一速率之间的差异的可变填充位置的组合，其中所述固定填充位置不储存与所述客户机信号相关联的数据，且所述可变填充位置选择性地储存与所述客户机信号相关联的数据。
8.如权利要求7所述的网络，其特征在于，所述固定填充位置是多个固定填充位置之一，其中所述多个固定填充位置的数量和分布是基于所述客户机速率选择的。
9.如权利要求7所述的网络，其特征在于，一个或多个调整控制指示符、负调整机会、以及正调整机会用于所述可变填充位置。
10.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述第二帧包括补偿所述第一帧的第一速率与所述第二帧的第二速率之间的差异的可变填充位置，其中所述可变填充位置选择性地储存与所述客户机信号相关联的数据，其中所述第二帧不包括固定填充位置。
11.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述中间节点包括交换结构，且所述中间节点被进一步配置成：将所述第一帧异步映射成第四速率的第四帧，通过所述交换结构传送所述第四帧，并从所述第四帧恢复所述第一帧。
12.如权利要求11所述的网络，其特征在于，当传送所述第四帧时，所述中间节点被配置成：将所述第四帧分成多个片段，且将所述多个片段的每一个单独传递给所述交换结构。
13.如权利要求11所述的网络，其特征在于，所述交换结构包括多个交换机，每个所述交换机的每一个储存映射信息，所述映射信息将在特定入口时隙期间在特定入口链路上接收的数据映射至特定出口链路上的特定出口时隙。
14.如权利要求1所述的网络，其特征在于，所述中间节点被进一步配置成：将所述第一帧异步映射成第四速率的第四帧，通过中间节点的至少一部分传送所述第四帧，并从所述第四帧恢复所述第一帧。
15.如权利要求1所述的网络，其特征在于，只有所述入口节点将所述客户机信号映射成所述第一帧，且只有所述出口节点从所述第一帧恢复所述客户机信号。
16.一种在包括至少第一节点、第二节点和第三节点的网络中执行的方法，所述方法包括：
由所述第一节点以客户机速率接收客户机信号；
由所述第一节点将所述客户机信号异步封装在第一速率的第一帧中；
由所述第一节点将所述第一帧异步封装在第二速率的第二帧中；
由所述第一节点将所述第二帧输出至第二节点；
由所述第二节点接收所述第二帧；
由所述第二节点从所述第二帧提取所述第一帧；
由所述第二节点将所述第一帧异步封装在第三速率的第三帧中，并由所述第二节点将所述第三帧输出至第三节点；
由所述第三节点接收所述第三帧；
由所述第三节点从所述第三帧提取所述第一帧；
由所述第三节点从所述第一帧提取所述客户机信号；以及
由所述第三节点输出所述客户机信号；
其中所述客户机速率、所述第一速率、所述第二速率彼此无关，且所述第二节点不从所述第一帧提取所述客户机信号。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二速率和所述第三速率是相同速率。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二帧和所述第三帧具有相同帧结构。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，将所述客户机信号异步封装在所述第一帧中包括在多个第一帧上异步逆复用客户机信号，其中所述第一帧是所述多个第一帧之一。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，提取所述客户机信号包括：接收所述多个第一帧、级联所述多个第一帧、并从所述经级联的多个第一帧提取所述客户机信号。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一帧包括固定填充位置和可变填充位置的组合，其中所述固定填充位置不储存与所述客户机信号相关联的数据，而所述可变填充位置选择性地储存与所述客户机信号相关联的数据。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二帧包括可变填充位置但不包括固定填充位置，其中所述可变填充位置选择性地储存与所述客户机信号相关联的数据。
23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一节点、第二节点、或第三节点之一包括交换结构，且其中所述方法进一步包括：将所述第一帧异步封装成第四速率的第四帧；通过所述交换结构传送所述第四帧；并从第四帧提取所述第一帧。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，传送所述第四帧包括：将所述第四帧分成多个片段，且将所述多个片段的每一个单独传送至所述交换结构。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述交换结构包括多个交换机，每个所述交换机储存映射信息，所述映射信息将在特定入口时隙期间在特定入口链路上接收的数据映射至特定出口链路上的特定出口时隙。
26.如权利要求16所述的方法，还包括：在所述第一节点、所述第二节点、或所述第三节点之一内将所述第一帧异步封装在第四速率的第四帧中；
通过所述第一节点、所述第二节点、或所述第三节点之一的至少一部分传送所述第四帧；以及
由所述第一节点、所述第二节点、或所述第三节点之一从所述第四帧提取所述第一帧。
27.一种包括入口节点和出口节点的网络中的中间节点，所述中间节点包括：
入口线路模块；
出口线路模块；以及
连接至所述入口线路模块和所述出口线路模块的交换结构；
所述入口线路模块被配置成：
从所述入口节点接收第一帧，所述第一帧封装第二帧，所述第二帧封装客户机信号，所述第一帧具有第一关联速率，所述第二帧具有第二关联速率，以及所述客户机信号具有第三关联速率，
从所述第一帧恢复所述第二帧，
将所述第二帧异步映射成具有第四关联速率的第三帧，以及
将所述第三帧传递给所述交换结构，
所述交换结构被配置成将所述第四帧传送给所述出口线路模块，
所述出口线路模块被配置成：
从所述第三帧恢复所述第二帧，
将所述第二帧异步映射成具有第五关联速率的第四帧，以及
将所述第四帧输出至所述出口节点，
其中所述中间节点不从所述第二帧恢复所述客户机信号。
28.如权利要求27所述的中间节点，其特征在于，所述第一速率和所述第五速率是相同速率。
29.如权利要求27所述的中间节点，其特征在于，所述第一帧和所述第四帧具有相同帧结构。
30.如权利要求27所述的中间节点，其特征在于，当向所述交换结构传送所述第三帧时，所述入口线路模块被配置成：将所述第三帧分成多个片段，且将所述多个片段的每一个单独传递给所述交换结构。
31.一种用于从包括入口节点、出口节点、以及多个中间节点的网络上传送数据的方法，包括：
在所述入口节点上接收具有相应多个客户机速率的多个客户机信号；
在所述入口节点处将所述多个客户机信号的每一个异步映射成多个第一帧，其中每一个第一帧具有相同结构和相同速率；
在所述网络上经由所述多个中间节点的一个或多个向所述出口节点传输所述多个第一帧，其中所述一个或多个中间节点都不恢复所述多个客户机信号的任一个；以及
在所述出口节点上恢复所述客户机信号。
32.如权利要求31所述的方法，还包括：将所述多个第一帧的每一个异步映射成多个第二帧之一。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述多个第二帧的第一个包括所述多个第一帧的单个第一帧，而所述多个第二帧的第二个包括所述多个第一帧的多个第一帧。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述入口节点、所述中间节点或所述出口节点之一可用作用于另一客户机信号的所述入口节点、所述中间节点或所述出口节点的另一个。
35.如权利要求31所述的方法，还包括：
在所述多个中间节点的一个或多个之一内将所述第一帧之一映射成第二帧，以供在所述多个中间节点的一个或多个之一内传输。
36.如权利要求31所述的方法，其特征在于，在所述网络上传输所述多个第一帧包括基于所述多个第一帧的集合管理所述网络中的连接。
37.如权利要求31所述的方法，还包括：在每个第一帧级别上提供对所述客户机信号的保护。
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