CN101478703A - 一种t-mpls光传送网络多业务节点的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种T－MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，通过由光信号链路连接各节点单元所组成的T－MPLS网络系统，完成对多种业务数据(TDM、以太网业务等)的发送过程和接收过程；所述发送过程中，多业务数据先适配调整为T－MPLS帧，经过调度方法的动态管理，控制数据帧发送队列的数量和长度，最后由光发送模块发送出去；所述接收过程中，对接收数据帧依据调度方法进行处理，判断是再转发出去，或是接收并还原为多业务数据；系统设计了网管接口，用于告警信息上报和路由信息更新；同时，系统预留了新型业务接口，可灵活方便的增加新业务类型进行T－MPLS网络传输。使用本发明提供的方法可以在T－MPLS网络系统中十分方便地提供多业务数据的队列调度，具有系统时延低、资源利用灵活高效等优点。
Description
所属领域
本发明属于基于T-MPLS光传送网络的多业务接入技术，具体涉及将多种业务适配到T-MPLS网络中的实现方法。
背景技术
传送MPLS(Transport MPLS，T-MPLS)在基于传统IP机制的传送技术基础上发展而来，是一种基于MPLS的面向连接的分组传送技术，基于标签索引的交换路由方式并结合了传送网络提供的丰富功能，支持与IP/MPLS层面的高度技术协同配合及互操作。其对分组业务可实现高效可靠传送，是一种成本优化的电信级分组传送网络。
在加快多业务融合和新业务不断引入的发展趋势下，针对每种业务部署不同设备的方式将不再可行。而具有高灵活性的网络单元，能既支持如TDM这样的传统业务，又支持如以太网这样的分组网络业务，以及今后的三重播放业务、视频点播业务、固定/移动融合业务的多业务接入技术即T-MPLS必然是今后发展的主流方向。
而针对目前T-MPLS网络中的多业务接入，目前并没有提出非常理想而有效的解决方案。较常用的是类似在分组网络中传送如TDM等业务时的办法。这类做法普遍采用的是先将业务数据封装成对应的帧结构(以太网帧)储存在一个较大的缓存中，然后再发送出去；在接收端缓存接收解帧后，恢复成相应数据读出。这类方法需要较大缓存，缺乏数据发送接收队列的动态调度能力，需耗费大量的系统资源，并且存在较大时延，很难对不同数据和不同优先级进行高效调度管理，尤其在高速的数据业务中，为了避免频繁出现缓存满或空的现象，所需要的缓存更大。这样使得T-MPLS技术的诸多优势难以充分发挥出来，不仅如此，更为重要的多业务的融合问题没有得到很好的解决，而这又是今后互连网络发展的必然趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小缓存和低延时的将多种数据业务调整到T-MPLS数据帧中的动态调度方法，同时为未来新业务的融合预留了接口。这种方法的过程是将多种接入业务通过端口汇聚到各自业务板卡处理成相应的数据结构，然后以动态调度的方式将数据整理成T-MPLS帧结构调度到相应的发送队列中，再通过高速光模块发送出去，经过光纤传送到接收端后，在接收端根据数据帧结构的标签信息进行路由查找，如果接收节点为转发节点，则将数据重新添加新的帧头标签信息发送到发送队列准备转发出去，如果接收节点为目的节点，则将数据发送到接收队列再发送到对应的业务数据端口，完成数据的传输过程。这种方法核心部分在于数据发送、转发和接收过程中依据业务的种类、流量、路由等信息动态调度队列资源，并在队列输出端实时调整发送各个队列数据的频率和流量，这样只需要很少的资源，很短的延时就可以满足实际通信中低延时、大容量和高稳定的要求，从而完成对多业务传输不同标准的适配。
根据上述描述，本发明是提供一种基于T-MPLS光传送网络的多业务节点的实现方法。该方法是按照以下步骤实现的：整个系统包括了发送和接收两大部分，各种业务数据汇聚上来，通过在发送模块进行动态调度，再通过光纤传输系统传输到接收模块，如果为目的节点则将业务还原成相应的数据内容提供到对应的接口，如果为中间转发节点，则将业务数据重新封装再转发出去。
同时，本发明还预留了对未来新型业务接入的处理支持。从而提高了系统的可复用性和扩展性。
本发明具有如下的技术优势和有益效果：
1)将各种业务数据复用预处理成祯后，实现了全网的高速有保障传输。
2)为未来新业务的接入预留了处理装置，可以实现真正的多业务传输平台。
3)通过设计调度队列，视系统节点数和业务流量动态增减调度队列以达到缓存小，延时短的目的。
附图说明
通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出多业务接入的T-MPLS系统的示意图。其中：
101是发送模块，用于将多业务数据帧经过动态调度发送出去；
102是光信号链路，将数据帧通过光纤发送出去；
103是中间节点，其功能类似于接收模块，但区别是它并非业务数据最终目的端，需要将接收数据帧根据路由信息进行转发；
104是光信号链路，提供数据帧传输的光通道；
105是接收模块，是业务的目的端，将接收的数据帧进行处理，还原为原始业务数据，完成整个传输过程。
由于网络中的节点是双工对等的，所以每个节点都包括了发送和接收模块部分，图1中只是按照功能进行了描述，在节点101和105中分别强调了发送和接收模块。
图2示出多业务接入的T-MPLS系统中包含发送和接收模块的节点示意图。其中：
201是多业务处理装置，用于业务数据适配处理，完成业务上下路功能；
202是调度装置，用于对数据进行动态管理，为核心组成部分；
203是发送接收装置，将发送队列中的数据帧通过光链路发送出去，将从光链路接收的数据存储到接收队列中；
204是光信号链路，用于T-MPLS多业务数据帧的光传输；
205是T-MPLS网络，代表了网络中其他所有中间或边缘节点；
图3示出发送模块的调度装置结构图。其中：
301是业务线路处理器，用于业务数据的T-MPLS结构装载适配；
302是判断处理器，依据业务类型、流量、性能要求和路由信息动态处理接收到的数据帧；
303是队列调度器，根据需要从系统资源中动态发送队列的数量和大小，并实时调整队列发送频率和流量；
304是网管层面接口，用于上报告警和获取路由信息。
图4示出接收模块调度装置示意图。其中：
401是业务线路处理器，用于接收适配其他节点发送数据；
402是差错控制器，用于数据接收的差错控制；
403是判断处理器，依据业务类型、流量、性能要求和路由信息动态处理接收到的数据帧；
404是队列调度器，根据需要从系统资源中动态发送队列的数量和大小，并实时调整队列发送频率和流量；
405是网管层面接口，用于上报告警和获取路由信息。
具体实施方式
通过参照下面对示例性的非限定性的实施例和附图的详细描述，本发明的优点和特征以及实现本发明的方法可更易于理解。然而，本发明可以以多种不同的形式来实施，而不应被解释为受限于在此阐释的实施例。此外，提供这些实施例从而该公开将是彻底的和完全的，并将完整地将本发明的构思传达给本领域技术人员，本发明将仅由所附权利要求定义。
本实施例中以4路TDM业务数据和一路千兆以太网业务为例，按照G-MPLS网络的组网特点，采用mesh结构组网方式，分为负责业务上下路及转发的边缘节点和负责业务转发中继的核心节点。基于多业务接入的边缘节点接入和核心节点T-MPLS数据帧转发模式，对多业务节点的实现方法。
系统运行于一个四节点组网结构中，其中三个边缘节点和一个核心节点，每个节点都设计运行于FPGA开发板上，彼此间通过高速光纤互联以实现T-MPLS数据传输功能。如图1所示，当多业务(以太网、TDM业务等)从边缘节点接入后，通过节点处的队列调度处理方法的发送模块完成将不同业务适配于不同T-MPLS数据帧，并从相应的端口发送出去的功能；经过作为中心节点的核心节点或边缘节点转发后到达目的节点后，再通过调度方法的接收模块完成业务输出功能。
如图2所示，该方法的实现装置由发送模块和接收模块组成。图中左边的发送模块包括：多业务处理装置，用于对支持的各种业务进行发送判断，并将对应的某种业务的若干路需要发送的数据同步到一起进行复用成帧结构；调度装置，从预处理装置接收到数据的帧结构后动态分配发送队列，并根据实际业务流量和种类进行动态的增减发送队列数目和大小，并设置标志位以设定队列边界，同时发送状态信息到下一级的光发送模块准备发送数据；光发送装置，该装置以实时调整各个队列发送频率和流量的方式达到系统最优化。
如图3所示，发送部分的调度装置又可以分为以下部分：业务线路处理器，用于从预处理装置中接收经过预处理已经加入控制管理等信息的各种业务数据帧，并通知判断控制装置准备对数据帧进行判断处理；判断处理器，当收到有数据帧需要进行判断处理时，将从网管层面获取路由信息结合其业务类型等建立起发送队列，将数据帧加上T-MPLS标签头尾后发送到相应的队列；队列调度器，该装置实际上是由FPGA中一片较大的资源构成的，根据业务种类和流量，当从判断处理装置中获得建立队列信息后，将根据已有的队列情况和新增业务种类流量，动态的建立起FIFO(先进先出队列)，用于将在判断处理装置中加入了枕头帧尾信息的TMPLS帧将转载进来准备进行发送，考虑到各种业务的速率各不相同，这里的先进先出队列FIFO采用异步模式，即输入端以各自业务数据速率作为时钟速率进行工作，而连接到光模块的发送端则采用了更高频率的时钟作为工作频率，这个时钟的选择是参考了各种业务的实际工作速率，能够保证即使增加了一定数量的业务队列，也能避免出现拥塞现象。
图2左边的接收模块包括：光接收装置，将接收到的光信号转换为电信号；还原为T-MPLS数据帧；调度装置，用于判断数据帧的业务类型如果是转发数据则更换T-MPLS标签头尾发送到队列装置，如果是目的节点则去掉标签头尾后发送到业务处理装置；对于转发数据的队列调度，和发送部分的队列装置一样，将根据转发路由、业务流量和种类进行动态增减，以满足实际的需要；光发送装置，用于将需要转发的数据帧从对应端口用光纤传送出去；业务处理装置，用于对本节点的各种数据业务进行还原，然后发送到目的接收端口。
如图4所示，接收部分的调度装置又可以分为以下部分：业务线路处理器，用于从光接收模块中接收经过光线路传送过来的T-MPLS数据帧，并进行基本的差错校验判断，如果是正确的数据帧则把数据传送至判断控制装置，如果存在错误则将相关信息发送至差错控制装置；判断处理器，将从线路接收装置中得到的数据帧中提取T-MPLS标签帧头信息进行路由查找，如果是本节点数据则将数据部分转发至对应的业务处理装置，如果本节点是中间转发节点则将数据部分加上新的标签帧头信息组合成新的T-MPLS数据帧后转发至队列装置，同时判断控制装置将从网管层面获取并实时更新路由信息；队列调度器，和发送部分一样，该装置实际上是由FPGA中一片较大的资源构成的，根据业务种类和流量，当从判断处理装置中获得需要继续转发的信息后，将建立数据帧相关的队列，并将根据已有的队列情况和新增业务种类流量，动态的维护FIFO(先进先出队列)，用于将在判断处理装置中加入了帧头帧尾信息的TMPLS数据帧将传送进来准备进行发送，考虑到各种业务的速率各不相同，这里的先进先出队列FIFO采用异步模式，即输入端以各自业务数据速率作为时钟速率进行工作，而连接到光模块的发送端则采用了更高频率的时钟作为工作频率，这个时钟的选择是参考了各种业务的实际工作速率，能够保证即使增加了一定数量的业务队列，也能避免出现拥塞现象。
同时，本发明还对未来新业务的融合提供了保留的接口，在发/收模块中，对于新的业务只是在发送模块的数据预处理装置和接收模块的业务处理装置上增加对新业务的适配，在进行业务调度时只是增加的一个类别而已，最终都要统一适配到T-MPLS数据帧结构中去。如图3和图4所示，对于新接入的业务只是接入了一个接口而已。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。如可以将光纤改为无线信道。
Claims (7)
1、一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，
按照G-MPLS网络的组网特点，采用mesh结构组网方式，分为负责业务上下路及转发的边缘节点和负责业务转发中继的核心节点。基于多业务接入的边缘节点接入和核心节点T-MPLS数据帧转发模式，对多业务节点的实现方法。
申请者系统运行于一个四节点组网结构中，其中三个边缘节点和一个核心节点，每个节点都设计运行于FPGA开发板上，彼此之间通过高速光纤互联以实现T-MPLS数据传输功能，申请者通过该申请者系统可以实现多业务节点的实现方法。
2、根据权利要求1所述的一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，当多业务(以太网、TDM业务)从边缘节点接入后，通过节点处的队列调度处理方法的发送模块完成将不同业务适配于不同T-MPLS数据帧，并从相应的端口发送出去的功能；经过核心节点或边缘节点转发后到达目的端节点后，通过调度处理方法的接收模块完成业务输出功能。
边缘节点的调度处理方法中，主要包括发送模块和接收模块实现多业务数据的处理，在核心节点的设计和边缘节点一致，但是将业务的节点上下路功能裁减屏蔽即核心节点是轻载的边缘结点。
3、根据权利要求2所述的一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，所述的调度方法中的发送模块包括了多业务处理装置、调度装置和光发送装置三个部分，并利用三个装置的协同工作完成多业务节点方法的发送模块申请功能的实现。
4、根据权利要求2所述的一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，所述的调度方法中的接收模块包括了光接收装置、调度装置和多业务处理装置三个部分，通过三个装置的协同工作依据上层网管的路由信息，完成多业务队列的接收或转发功能以实现接收模块申请功能的实现。
5、根据权利要求3和权力要求4所述的一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，所述的发送模块和接收模块中的调度装置，位于多业务处理装置和光发送装置之间，主要由以下三个部分组成：业务线路处理器、判断处理器和队列调度器。另外，还设计了接口与上层网管连接，实现上报告警等信息和更新路由等信息；在业务线路处理器的接入侧，还预留了新业务接入的保留接口和资源。
6、根据权利要求5所述的一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，所述的判断处理器有两个功能，一是将边缘节点接入并已经由业务线路处理器处理的多业务数据帧依据从上层网管获得的路由信息进行发送判断分析，并通知队列调度器生成相应的发送队列资源以接收添加了帧头信息的多业务数据帧，准备发送出去；二是将从其他节点接收的多业务数据帧依据路由信息进行判断分析，若本节点为目的节点则将T-MPLS帧结构去掉，并通知队列调度器生成相应的业务接收队列资源以接收恢复相应业务数据，若本节点为转发节点则将替换帧头信息，并通知队列调度器生成相应的转发队列资源以转发出去。
7、根据权利要求5所述的一种T-MPLS光传送网络中多业务节点的实现方法，其特征在于，所述的队列调度器负责节点资源的分配管理以及各队列间读取算法的动态调整。一方面根据当前业务流量和种类，动态新增、修改或删除队列的长度和数量以达到最佳资源占用率；另一方面在队列的输出侧，依据业务等级、拥塞情况实时调整各个队列输出频率和流量，以达到系统性能的均衡。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101860481A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-10-13 | 北京邮电大学 | 一种MPLS-TP over OTN多层网络中区分优先级的业务传送方法及其装置 |
| CN102763383A (zh) * | 2010-02-23 | 2012-10-31 | 阿尔卡特朗讯公司 | 路由环境中的基于源的队列选择机制 |
| CN103124233A (zh) * | 2011-11-18 | 2013-05-29 | 北京旋极信息技术股份有限公司 | 一种信号中继系统及其实现方法 |
| CN105700940A (zh) * | 2014-11-25 | 2016-06-22 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种调度器及调度器的动态复用方法 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102763383A (zh) * | 2010-02-23 | 2012-10-31 | 阿尔卡特朗讯公司 | 路由环境中的基于源的队列选择机制 |
| CN102763383B (zh) * | 2010-02-23 | 2015-11-25 | 阿尔卡特朗讯公司 | 路由环境中的基于源的队列选择机制 |
| CN101860481A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-10-13 | 北京邮电大学 | 一种MPLS-TP over OTN多层网络中区分优先级的业务传送方法及其装置 |
| CN103124233A (zh) * | 2011-11-18 | 2013-05-29 | 北京旋极信息技术股份有限公司 | 一种信号中继系统及其实现方法 |
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| CN105700940A (zh) * | 2014-11-25 | 2016-06-22 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种调度器及调度器的动态复用方法 |
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