[发明专利]多路复用帧中继虚电路的电路，方法和帧中继系统

说明书

本发明涉及帧中继网络，更具体地讲，是涉及把来自不同的源的帧多路复用到一个单独的帧中继虚电路中的系统和方法。

现代通信网络通常包括多种路径或链路，这些路径或链路彼此互连以便传送从网络中的一个位置到另一个位置的语音，视频或数据(此后集中称作“数据”)业务。在各位置处，一个互连结点或局把多个源和目的地连接到网络上。在某些情况下，源和目的地被合并到一个专用线路网络中，该网络包括一系列由租用线路连接到一起的局，并与交换设施和由电信公司所有、操作并被租给用户的传输设备相连。这种网络通常被称作电路交换网络。相应地，通过其各自的交换设施在网络的一个位置处的一个源局可以向位于网络另一位置处的另一个目的地局发送数据。

通常在任一给定位置处，由于有大量的源希望通过其交换设施传送到位于网络其它位置的目的地，则首先通过源交换设施多路复用来自不同源的数据传输，接着在目的交换设施处进行多路分解并把数据最终送给适当的目的地。在专用线路网络中正在使用着各种可以有效地把来自多个源的数据复用到网络的单独一个电路上的技术。例如，时分多路复用(“TDM”)使得各个源在少量时间内可以充分利用为电路分配的带宽。电路被划分成对应于特定源的时间段以便在被访问时能够通过网络传输来自这些源结点的数据。诸如TDM多路复用技术大大地提高了整个专用线路网络的数据吞吐量。

相反，其它数据通信系统没有成功地利用多路复用技术以进一步增强网络的效率。具体地讲，与其电路交换网络的对应部分相比帧中继网络提供了更少的选择余地。帧中继网络通常被称作分组交换网络。与电路交换网不同，分组交换网络允许多个用户共享数据网络设施和带宽而不是如在TDM中那样为各用户提供一定数量的专用带宽。分组交换机把带宽划分成无连接的虚电路。虚电路带宽只在实际传输数据时被使用；当不传输数据时则不使用虚电路带宽。虽然分组交换网络看上去好象一个统计多路复用器操作的镜像(使多个逻辑用户共享一个网络接入电路)，但仍有改进帧中继和分组交换网络中的网络吞吐率的余地。

例如，在应用和帧中继虚电路之间存在一种一一对应关系，而在目前的有关端到端数据管理传输的标准中没有相应的机制。本文所参考引用的Internet Engineering Task Force Request for Comments(“IETFREC”)1490“在帧中继上的多协议互连”提供了多路复用各协议的能力，但强制一个协议等价于在给定虚电路上的一个单独的逻辑信道。另外，IETFRFC1490协议的首部无一例外必须出现在通过电路发送的每一个帧中。

因此，在本领域中所需的是把来自不同源的帧多路复用到单独一个帧中继虚电路上的电路，方法和系统。该方法和系统必须适于各个水平的容量或模式，并且不对虚电路传输的数据的格式附加额外的限制。

为了克服当前领域中的上述不足，本发明提供了一个多路复用电路以使用能够转发具有相应标志的帧的帧中继网络以及一种在网络的单独一个帧中继虚电路上提供端到端的数据管理的方法。

该电路包括：(1)一个逻辑信道创建电路，该电路定义一个信道标志和第一与第二帧头，而第一和第二帧头分别与通过在单独的帧中继虚电路上的第一和第二逻辑信道转发的帧相对应，(2)一个多路复用器，该复用器把第一和第二数据流的帧分别与第一和第二逻辑信道相关联，把信道标志和第二帧头插入第二数据流的各帧中并只把第一帧头插入第一数据流以使相应标志与信道标志、第一和第二逻辑信道匹配，从而允许通过单独的帧中继虚电路进行多路复用，第一数据流中的某些帧没有第一帧头以便减少多路复用电路的额外开销。具体说，，正确选择信道标志允许第一数据流相对没有额外的开销。第二数据流承载有大量的额外开销。

在本发明的一个最优实施例中，多路复用电路适于以虚拟辅信道模式进行操作，其中逻辑信道创建电路分别定义第一和第二逻辑信道作为主和辅信道，与第二数据流相比第一数据流服从更为严格的性能要求。在虚拟辅信道模式中，多路复用电路允许单独的帧中继虚电路转发辅信道。主信道可被用于传输用户业务，而辅信道可被用于管理业务。

在本发明的一个最优实施例中，多路复用电路适于以虚电路多路复用模式进行操作，其中逻辑信道创建电路分别定义第一和第二逻辑信道作为本地主信道和主信道，与第二数据流相比第一数据流服从更为严格的性能要求。在虚电路多路复用模式中，多路复用电路允许单独的帧中继虚电路被用作复合帧中继电路。本地主信道和主信道可被用于传送用户业务。