CN101360124A - 实现优先级互通的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式提供了一种实现优先级互通的方法及装置。若数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义；或是当数据报文从同一网络内的第一种协议层传输到第二种协议层时，将所述数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义，这样当数据报文在跨网络、跨协议层间传输时，可以将不同网络间和协议层间的优先级联系起来，而且不需要额外的封装开销就可以实现优先级的互通；同时优先级的互通也可以保证传输过程中有较好的QoS，从而提高了系统传输的可靠性。

Description

实现优先级互通的方法及装置
技术领域
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种实现优先级互通的方法及装置。
背景技术
目前随着网络通信技术的发展，如何高效的实现不同网络之间的互通已经成为许多运营商关注的重点。以异步转移模式(ATM，Asynchronous TransferMode)网络和互联网协议(IP，Internet Protocol)网络的互通为例，ATM网络拥有高可靠性和高服务质量(QoS，Quality of Service)的特点，其已经成为当前无线网络的主要组网形式之一；而IP网络因其低成本、高灵活性的特点成为无线网络组网的又一发展方向，因此很有必要通过ATM网络和IP网络之间的互通，来实现在发展IP网络传输以降低传输成本的同时，有效地利用现有ATM网络资源的目的。
而在实现网络互通的过程中，保证网络内不同业务的服务质量和网络可靠性是比较重要的指标，也就是需要保证网络互通过程中的QoS，而QoS则是通过不同业务的优先级来体现的，因此在实现跨网络或跨协议层的互通过程中，保证优先级的传递将是实现这种互通的必要条件。在现有技术中，不同网络与网络之间，以及协议层与协议层之间通常是采用封装转发的方式来实现跨网络和协议层的报文转发和优先级传递。举例来说，以IP网络与ATM网络之间，以及IP网络与以太网/虚拟局域网(Ethernet/Vlan)、IP网络与点对点协议/多链路捆绑点对点协议(PPP/MP，Point To Point Protocol/Multil Link PPP)之间的优先级传递为例，如图1所示为优先级传递的结构示意图，图中：
1)在不同类型的网络，IP网络和ATM网络的互通时，采用是IP Over ATM(IPoA)的方式解决IP-＞ATM网络的数据通路，即IP数据包在进入到ATM网络时，采用IPoA的方式对数据包进行封装，然后在ATM适配层(AAL5，ATMAdapter Layer)上进行传输；而ATM-＞IP网络的优先级传递，采用的是边缘到边缘的伪线仿真(PWE3，Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)的方式来进行封装和转发，该方式和IPoA类似。上述两种方式由于都需要增加封装开销，这样将会使传输效率降低；而且由于封装后，并没有将IP网络的优先级体现到ATM网络的业务优先级上，因此互通过程中的QoS也无法得到有效的保证。
2)在不同协议层之间，即IP网络层和PPP/MP链路层之间或IP网络层和Ethernet/Vlan链路层之间进行互通时，由于IP over PPP/MP(IPoP)和IP overEthernet/Vlan(IPoE)的承载方式是IP报文通用的封装方式，并没有将IP网络的优先级体现到其他协议层的优先级上，即优先级没有渗透到PPP/MP链路层或Ethernet/Vlan链路层的传送中，使得在互通过程中端对端(E2E，End to End)的QoS得不到保证。
3)而其他的互通方式，例如PPP/MP和ATM网络之间，以及PPP/MP和Ethernet/Vlan之间，都涉及到跨协议层的封装与转发，存在传输效率降低的问题，一般不适宜作为跨协议层转发的优先级互通方案。
在实现上述的现有技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中跨网络、跨协议层之间的优先级定义无法联系在一起，需要通过封装来实现优先级的传递，传输的效率较低；而且在实现互通的过程中，QoS也无法得到保证，影响了系统传输的可靠性。
发明内容
本发明实施方式所要解决的技术问题在于提供一种实现优先级互通的方法及装置，能够将不同网络间和协议层间的优先级联系起来，不需要额外的封装开销就可以实现优先级的互通；而且可以保证较好的QoS，从而提高系统传输的可靠性。
本发明实施方式是通过以下技术方案实现的：
一种实现优先级互通的方法，包括：
若数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义；
或，若数据报文从第一种协议层传输到第二种协议层，将所述数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。
本发明实施方式还提供了一种实现优先级互通的装置，包括：
映射单元，用于对跨网络的优先级定义进行映射；具体为若数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义。
本发明实施方式还提供了另一种实现优先级互通的装置，包括：
映射单元，用于对跨协议层的优先级定义进行映射；具体为若数据报文从第一种协议层传输到第二种协议层，将所述数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。
由上述所提供的技术方案可以看出，当数据报文从第一种网络传输到第二种网络，也就是数据报文在第一种网络和第二种网络之间传输时，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义；或是当数据报文从同一网络内的第一种协议层传输到第二种协议层时，将所述数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义，这样当数据报文在跨网络、跨协议层间传输时，就可以将不同网络间和协议层间的优先级联系起来，而且不需要额外的封装开销就可以实现优先级的互通；同时优先级的互通也可以保证传输过程中有较好的QoS，从而提高了系统传输的可靠性。
附图说明
图1为现有技术中优先级传递的结构示意图；
图2为本发明实施例在IP网络中帧结构所包含的优先级定义示意图；
图3为本发明实施例实现ATM网络和IP网络间的优先级互通的结构示意图；
图4为本发明实施例在MP链路层中的优先级定义帧结构示意图；
图5为本发明实施例提供网络层和MP链路层间的优先级传递示意图；
图6为本发明实施例在以太网链路层协议优先级定义示意图；
图7为本发明实施例提供网络层协议和以太网链路层协议间的优先级传递示意图；
图8为本发明实施例提供的跨网络和协议层的优先级互通的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施方式提供了一种实现优先级互通的方法及装置。本发明实施方式通过将数据报文在一种网络上的优先级定义映射为另一种网络上的优先级定义，或将数据报文在一种协议层上的优先级定义映射为另一种协议层上的优先级定义，使得数据报文在跨网络、跨协议层间传输时，能够将不同网络间和协议层间的优先级联系起来，并且不需要额外的封装开销就可以实现优先级的互通；同时优先级的互通也可以保证传输过程中有较好的QoS，从而提高了系统传输的可靠性。
现对本发明实施方式所述方法进行详细描述：
当数据报文从第一种网络传输到第二种网络时，将该数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义，具体来说可以是当业务数据报文在不同类型的网络间传输时，将该数据报文在前一种网络上的优先级定义映射为要传输的后一种网络上的优先级定义，这里优先级定义的映射可以是通过具有网络交换功能的设备来完成，即由具有网络交换功能设备利用配置交换的功能将该数据报文的优先级进行映射，从而实现数据报文在不同网络间的优先级互通。
举例来说，当数据报文从ATM网络传输到IP网络时，由于数据报文在ATM网络和IP网络中的定义优先级方式不同，因此需要将两种不同的优先级定义联系起来。
在ATM网络中，业务数据报文的优先级定义是通过业务类型的方式来体现的，即通过配置虚拟通道链路的业务类型来实现优先级的区分，如下表1所示为在ATM网络中，用业务类型定义优先级的说明：
  业务类型   描述   备注
  CBR   恒定比特速率   不能容忍迟延变化的业务
  rtVBR   实时可变比特速率   对时间敏感的应用，对延迟和延迟变化有一定的限制
  nrtVBR   非实时可变比特速率   对延迟和延迟变化没有限制的，但仍具有变化速率和突发流量特性的应用
  ABR   可用比特速率   可应用于可以根据闭环拥塞控制下的基于速率的网络反馈改变它们传输速率的业务
  UBR+   带流量参数的UBR   具有某些QoS特性的UBR业务
  UBR   尽力转发业务   不要求严格的时延和时延变化，不提供专门的业务质量，不保证输出
                            表1
而在IP网络中，对于优先级定义是基于区分服务(DiffServ)的模型来进行的，如图2所示为在IP网络中帧结构所包含的优先级定义示意图，图中帧结构的首部中包含一个区分服务编码点(DSCP，Differentiated Services CodePoint)的域，该DSCP域的值反映数据报文在IP网络中的优先级。
如图3所示为实现ATM网络和IP网络间的优先级互通的结构示意图，图中：当数据报文从ATM网络传输到IP网络时，可以将ATM网络中的业务类型优先级通过配置交换的方式映射为IP网络上的DSCP域优先级；同样的，当数据报文从IP网络传输到ATM网络时，也可以将数据报文在IP网络上的优先级定义映射为ATM网络上的优先级定义，即将IP网络上的DSCP域优先级通过配置交换的方式映射为ATM网络中的业务类型优先级。通过以上的操作，当数据报文在进行跨网络传输时，就可以通过映射将不同网络间的优先级联系起来，并且不需要增加额外的封装开销；另外由于这种映射规则是可以灵活配置的，所以数据报文传输的Qos也可以得到很好的保证。
以上所述的配置交换可以是由网络交换设备实现，所述的网络交换设备包括但不限于基站、基站控制器、核心网、路由器和交换机等设备。
当数据报文从同一网络内的第一种协议层传输到第二种协议层时，也可以将数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。具体来说可以是当业务数据报文在同一种网络内的不同协议间传输时，将该数据报文在前一种协议上的优先级定义映射为后一种协议上的优先级定义，该优先级定义的映射也可以是通过具有网络交换功能的设备来完成，即由该具有网络交换功能设备利用配置交换的功能将该数据报文的优先级进行映射，从而实现数据报文在不同协议层间的优先级互通。
举例来说，当数据报文从IP网络内的网络层协议传输到MP链路层协议时，由于数据报文在网络层协议和MP链路层协议上的优先级定义是不一样的，所以需要将两种不同的优先级定义联系结合起来。
如前所述，数据报文在网络层协议上的优先级是通过帧首部的DSCP域值来反映的；而在MP链路层协议中，是通过帧中的MP优先级(MC，MP Class)域来反映的，如图4所示为MP链路层中的优先级定义帧结构示意图，图中MP首部的cls域和class域是反映MP链路层优先级定义的MC域。
那么当数据报文从IP网络内的网络层协议传输到MP链路层协议时，就可以通过DSCP域到MC域的映射来实现数据报文的优先级由网络层协议向MP链路层协议的传递，如图5所示为网络层和MP链路层间的优先级传递示意图，图中：当数据报文从MP链路层协议传输到网络层协议时，也可以通过MC域到DSCP域的映射来实现数据报文的优先级由MP链路层协议向网络层协议的传递。通过以上的操作，当数据报文在进行跨协议层的传输时，就可以通过映射将不同协议层间的优先级联系起来，并且不需要增加额外的封装开销；另外由于这种映射规则是可以灵活配置的，所以数据报文传输的Qos也可以得到很好的保证。
以上不同协议层间的优先级映射也可以是由网络交换设备所实现的的配置交换功能，该网络交换设备包括但不限于基站、基站控制器、核心网、路由器和交换机等设备。
值得注意的是，以上不同网络除了所举的ATM网络和IP网络之外，还可以是时分复用(TDM)网络或多协议标签交换(MPLS)等网络；而同一网络内的不同协议层除了所举的IP网络内的网络层协议和MP链路层协议之外，还可以是IP网络内的网络层协议和以太网链路层协议之间。
例如，当数据报文从IP网络内的网络层协议传输到以太网链路层协议时，由于数据报文在以太网链路层协议上的优先级是通过Vlan优先级域(Priority)字段来反映的，如图6所示为以太网链路层协议优先级定义示意图，图中的user_priority域就是以太网链路层协议上的优先级定义，这里的以太网链路层上引入Vlan的功能，那么就可以通过DSCP域到Vlan Priority的映射来实现数据报文的优先级由网络层协议向以太网链路层协议的传递，如图7所示为网络层协议和以太网链路层协议间的优先级传递示意图，图中：当数据报文从以太网链路层协议传输到网络层协议时，也可以通过Vlan Priority到DSCP域的映射来实现数据报文的优先级由以太网链路层协议向网络层协议的传递。
另外，当数据报文需要从第一种网络传输到第二种网络内的不同协议层时，首先将该数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义；然后再将该数据报文在第二种网络上的优先级定义映射为第二种网络内相应协议层的优先级定义。具体来说可以是，当业务数据报文既跨越了网络，也跨越了协议层进行传输时，可以先将数据报文在前一种网络上的优先级定义映射为要传输的后一种网络上的优先级定义上；然后在后一种网络内的不同协议间再进行次映射，这样就可以实现跨网络和协议层的优先级互通，这里所述优先级定义映射的方法也可以是通过具有网络交换功能的设备来完成的。通过以上的操作，就可以使数据报文在跨网络和协议层间传输时，将不同网络和协议层间的优先级联系起来，并且不需要增加额外的封装开销就可以实现优先级的互通，提高了系统的传输效率。
举例来说，如图8所示为跨网络和协议层的优先级互通的结构示意图，图中：当数据报文从ATM网络传输到IP网络内的MP链路层时，先将该数据报文在ATM网络上的优先级定义映射为IP网络上的优先级定义，即先将ATM网络中的业务类型优先级通过配置交换的方式映射为IP网络上的DSCP域优先级；再将该数据报文在IP网络上的优先级定义映射为IP网络内的MP链路层的优先级定义，即通过DSCP域到MC域的映射来实现数据报文的优先级由网络层协议向MP链路层协议的传递，这样就可以将数据报文在ATM网络上的优先级定义直接体现到MP链路层的优先级定义上，实现了端对端的优先级互通，提高了系统的传输性能。
同样的，当数据报文需要从第一种网络的协议层传输到第二种网络时，首先将该数据报文在第一种网络上的协议层的优先级定义映射为第一种网络上的优先级定义；然后再将该数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义。如图8中所示，当数据报文从IP网络内的MP链路层传输到ATM网络时，先将数据报文在MP链路层的优先级定义映射为IP网络上的优先级定义，即通过MC域到DSCP域的映射来实现数据报文的优先级由MP链路层协议向网络层协议的传递；然后再将该数据报文在IP网络上的优先级定义映射为ATM网络上的优先级定义，即将DSCP域优先级通过配置交换的方式映射为ATM网络中的业务类型优先级，通过这样的逆过程就可以将数据报文在MP链路层的优先级定义直接体现到ATM网络上的优先级定义上，同样可以实现端对端的优先级互通，提高系统的传输性能。
另外，数据报文从ATM网络传输到以太网链路层的传输过程与上面基本相似，是通过IP网络来作为映射的过渡，先将数据报文在ATM网络上的优先级定义映射为IP网络的优先级定义；然后再将IP网络内的网络层优先级的定义映射为以太网链路层的优先级定义，从而将ATM的业务类型优先级传递到以太网链路层的优先级上；同时，逆向的映射过程也可以将以太网链路层的优先级传递到ATM的业务类型优先级上。
而当数据报文需要从MP链路层传输到以太网链路层时，也可以利用IP网络的网络层来作为映射的过渡，先将数据报文在MP链路层上的优先级定义映射为网络层的优先级定义DSCP域；然后再将该DSCP域映射为以太网链路层上的优先级定义，这样的传递机制就可以将不同链路层的优先级联系起来，进一步保证了不同用户和业务的端对端之间的优先级互通。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：
若数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将该数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义；
或，若数据报文从第一种协议层传输到第二种协议层，将该数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明实施方式还提供了一种实现优先级互通的装置，所述装置中包括映射单元，该映射单元用于对跨网络的优先级定义进行映射；具体为数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义。
本发明实施方式还提供了另外一种实现优先级互通的装置，也包括映射单元，该映射单元用于对跨协议层的优先级定义进行映射；具体为数据报文从第一种协议层传输到第二种协议层，将数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。
以上所述的装置可以集成设置于基站、基站控制器、核心网设备、路由器或交换机设备中，也可以设置成单独的功能实体。
综上所述，本发明实施方式能够使数据报文在跨网络和/或跨协议层间传输时，将不同网络间和/或协议层间的优先级联系起来，并且不需要增加额外的封装开销就可以实现优先级的互通；同时优先级的互通也可以保证传输过程中有较好的QoS，从而提高了系统传输的可靠性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种实现优先级互通的方法，其特征在于，
若数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义；
或，若数据报文从第一种协议层传输到第二种协议层，将所述数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义后还包括：
将所述第二种网络上的优先级定义映射为所述第二种网络内协议层的优先级定义。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义之前还包括：
将所述数据报文在第一种网络内协议层的优先级定义映射为所述第一种网络的优先级定义。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义，具体包括：
将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义通过配置交换映射为第二种网络上的优先级定义。
5、如权利要求1-4其中之一所述的方法，其特征在于，
所述网络具体包括：异步转移模式ATM网络、互联网协议IP网络、时分复用TDM网络或多协议标签交换MPLS网络；
所述协议层具体包括：IP网络内的网络层协议和多链路捆绑点对点协议MP链路层协议；或，IP网络内的网络层协议和以太网链路层协议。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述数据报文从ATM网络传输到IP网络，将所述数据报文在ATM网络上的优先级定义映射为IP网络上的优先级定义；
或，若所述数据报文从IP网络传输到ATM网络，将所述数据报文在IP网络上的优先级定义映射为ATM网络上的优先级定义。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
若所述数据报文从ATM网络传输到IP网络内的MP链路层，将所述数据报文在ATM网络上的优先级定义映射为IP网络上的优先级定义；再将所述数据报文在IP网络上的优先级定义映射为所述IP网络内的MP链路层的优先级定义；
或，若所述数据报文从IP网络内的MP链路层传输到ATM网络，将所述数据报文在所述IP网络内的MP链路层的优先级定义映射为IP网络上的优先级定义；再将所述数据报文在IP网络上的优先级定义映射为ATM网络上的优先级定义。
8、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述数据报文在ATM网络上的优先级定义具体为；所述数据报文在ATM网络上的业务类型；
所述数据报文在IP网络上的优先级定义具体为：所述数据报文在IP网络上的区分服务编码点DSCP域；
所述数据报文在IP网络内的MP链路层协议上的优先级定义具体为：所述数据报文在MP链路层协议中的MP优先级域；
所述数据报文在IP网络内的以太网链路层协议上的优先级定义具体为；所述数据报文在以太网链路层协议中的虚拟局域网优先级域。
9、一种实现优先级互通的装置，其特征在于，包括；
映射单元，用于对跨网络的优先级定义进行映射；具体为若数据报文从第一种网络传输到第二种网络，将所述数据报文在第一种网络上的优先级定义映射为第二种网络上的优先级定义。
10、一种实现优先级互通的装置，其特征在于，包括：
映射单元，用于对跨协议层的优先级定义进行映射；具体为若数据报文从第一种协议层传输到第二种协议层，将所述数据报文在第一种协议层上的优先级定义映射为第二种协议层上的优先级定义。
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