CN101908972A - 一种otn传输设备中mpls-tp业务通道资源分配方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OTN传输设备中MPLS-TP业务通道资源分配方法及其装置，所述OTN传输设备提供若干MPLS-TP业务数据通道接入，方法包括：步骤1：网管系统对OTN设备所接入的MPLS-TP业务数据通道服务等级进行设定；步骤2：OTN设备根据设定的服务等级在所接入的MPLS-TP业务通道之间进行相应的资源配置；步骤3：OTN设备将所述数据通道服务等级进行编码并发送，接收侧OTN设备进行对应解码并按照服务等级对相应的MPLS-TP业务数据通道进行资源配置。本发明提供了对MPLS-TP业务数据进行用户分等级服务，实现了高的QoS能力，有利于多路MPLS-TP业务数据在OTN中的承载传输。

Description

一种OTN传输设备中MPLS-TP业务通道资源分配方法及其装置

技术领域

本发明属于通信技术涉及传输技术领域，尤其涉及一种基于OTN(光传送网)的MPLS-TP(MPLSTransport Profile)数据业务传输技术。

背景技术

近年来，随着IP分组化网络应用的高速发展，PTN(分组传送网)的技术代表MPLS-TP和OTN分别作为光传输网在接入层面和核心层面的两大发展方向，可以通过灵活的适配、调度相结合，在不同的网络层次上进行部署，既能利用PTN技术对客户和业务流进行精细管理，又能在大容量业务疏导时利用OTN的大颗粒容器进行调度，同时还能满足TDM(Time Division Multiplexing：时分复用)业务对同步时钟的传送要求，有效解决了下一代传送网IP化的需求，将为客户提供IP化的适应整网的解决方案。图1示意了一种OTN传输系统，OTN传输设备101A，101B，101C位于OTN网络100的边缘，分别为各个接入数据设备102A，102B…102F提供数据业务通道接口，网管系统103可对上述OTN传输设备进行配置管理。

基于ITU-T G.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射和透明传输，如SDH、ATM、以太网等。目前对SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对不同速率的以太网的支持有所差异，其中MPLS-TP业务多以以太网技术作为底层承载技术。图2是一种典型的OTN传输设备结构示意图，它一般具有若干数据通道接口模块201，可以是10/100/1000M以太网接口等形式的MPLS-TP业务接入，它主要完成数据的帧定界，去除前导字段，完成地址、长度、类型域的识别以及CRC校验监测等处理。数据封装模块202：采用统一的数据封装格式把经过处理的以太网数据承载在相应速率等级的OPUk(光通道净荷单元)中，通过添加必要监控等开销字节依次封装为ODUk(光通道数据单元)和OTUk(光通道传送单元)，最终实现客户业务到特定波长具有特定帧格式的光信号的转换。波长调度模块203：实现波长一级的交叉和调度。合分波模块204：实现各种特定波长光信号的汇聚和解汇聚功能。光线路处理模块205：实现多波长光信号的进一步处理，最终处理得到的信号叫光线路信号。

然而这种对以太网数据进行统一处理的方式无法充分保证若干通道MPLS-TP业务数据汇聚传输的QoS要求。由于MPLS-TP网络所传输的业务类型包括TDM、IP和Ethernet等，如果OTN传输设备中进行无差异的业务通道建立和带宽资源分配，没能充分发挥不同业务的传输特性，使得设备资源使用效率很低，业务调度也不具有灵活性，难以满足高业务用户等级的服务质量要求(如帧丢失，时延等)。所以研究如何在OTN中为承载的若干通道MPLS-TP业务合理分配资源成为需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种OTN传输设备中若干通道MPLS-TP业务资源分配方法，包括：步骤a)：OTN传输设备对接收到得MPLS-TP数据进行帧头双标签分析，将各通道接入业务进行分类；步骤b)：网管系统依据业务分类，对OTN传输设备所接入的MPLS-TP数据通道服务等级进行设定，所述服务等级表示该数据通道服务质量特性；步骤c)：OTN传输设备根据设定的服务等级在所接入的MPLS-TP数据通道之间进行相应的资源配置。

优选地，所述方法进一步包括步骤d)：OTN传输设备将所述数据通道服务等级进行编码并发送，接收侧OTN设备进行相应解码并按照服务等级在其接入的数据通道之间进行资源配置。其中，上述数据通道服务等级的编码可扩展到OPUk PT(净荷类型)开销字段承载。

优选地，前述资源配置可以是对所接入的数据通道之间数据流进行不同优先级别的存储、调度和读取等操作。

本发明进一步目的在于提供一种OTN传输设备中若干MPLS-TP数据通道缓存资源分配方法，所述OTN传输设备通过通道控制模块为来自若干数据通道的数据流分配缓存资源，所述方法包括：a)：分析MPLS-TP帧头双标签信息，获取业务类型信息；b)：获取数据通道服务等级；c)：根据上述服务等级确定该数据通道缓存配置方式；d)：根据所述缓存配置方式以及当前各数据通道工作状况调整缓存资源配置的比例。

优选地，所述方法步骤b)中，服务等级参数有网管系统配置或由接收来自其他OTN传输设备服务等级请求配置。

优选地，前述方法步骤d)中，数据通道缓存资源配置比例为：数据通道所分配的OTN带宽与所有数据通道所分配的OTN带宽之比。

优选地，前述方法步骤d)中，数据通道缓存资源配置比例为：该数据通道当前工作的OTN带宽与所有数据通道当前工作的OTN带宽之比。

优选地，前述方法步骤d)中，数据通道缓存资源配置比例为：该数据通道测量统计带宽与各数据通道带宽测量统计结构之比。

优选地，前述方法步骤d)中，步骤d)数据通道缓存资源配置根据服务等级相关配置参数强制设置。

本发明进一步目的在于提供一种OTN传输设备，一种OTN传输设备，包括若干MPLS-TP数据通道接口模块、业务缓存模块、通道配置模块，其特征在于：业务缓存模块为各MPLS-TP数据通道接口模块提供数据缓存；通道配置模块根据本地网络系统或由来自其它OTN传输设备的服务等级标识为相应数据通道分配通道资源。

优选地，所述通道配置模块包括：服务等级标识模块用于接收本地网管系统命令配置，或接收来自其它OTN传输设备服务等级请求配置，确定各数据通道资源配置方式，以及缓存资源控制模块，根据服务等级标识模块输出的资源配置方式确定各数据通道缓存分配比例。

优选地，所述通道配置模块进一步包括：数据流控制模块，对来自各数据通道中的数据流进行不同优先级别的存储、调度和读取等操作。

本发明解决了在当前OTN传输设备对MPLS-TP业务数据进行OTN传送适配是资源配置不够灵活的缺点，提出了一种有效的OTN传输设备中数据通道资源配置方法。基于本方法，OTN传输设备提供了对数据用户分等级服务以实现相应的QoS承诺的能力，有利于网络建设的良性循环。尤其针对缓存资源配置以及数据流管理调度做了进一步说明。根据本发明思想，使其能根据承载的MPLS-TP数据业务的OTN通道带宽的实时变化灵活地对数据流进行管理和调度，提高了业务QoS；提高了用户配置的灵活性以及整个OTN传输设备的可靠性。

附图说明

图1是一种典型的OTN传输系统结构示意图；

图2是一种典型的承载接入数据的OTN传输设备发送处理结构示意图；

图3是本发明提供的OTN传输系统结构示意图；

图4是本发明提供的MPLS-TP数据通道缓存资源分配示意图；

图5是本发明提供的OTN传输设备发送MPLS-TP业务处理结构示意图；

图6是本发明提供的MPLS-TP业务通道配置模块结构示意图；

图7是本发明提供的MPLS-TP数据流控制模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

基于本发明所提供的OTN传输设备中数据通道资源配置方法，结合图3所提供的OTN传输系统结构示意图：我们可以在OTN网络300中某个OTN传输设备301A作为端到端的承载MPLS-TP数据业务的OTN数据通道服务等级管理主站，对应端的OTN传输301B作为从站，整个OTN端到端承载数据业务的双向OTN数据通道服务等级通道参数都可以在主站301A上由网管系统303进行配置和管理。从站301B可以通过反向服务等级信号进行确认或拒绝主站的数据通道服务等级请求。

服务等级协议(SLA)

借鉴SDH网络中的做法，依据MPLS-TP业务数据类型用户可以与网络服务商约定一个服务等级，该服务等级表示该数据通道服务质量特性要求，以期在各种OTN网络状态下，为其该数据通道提供相应等级的服务质量，承载MPLS-TP业务数据的OTN设备根据约定的服务等级对该数据通道在进行相应的资源配置，例如：缓存资源配置，数据流调度等，以满足该数据业务用户对其传输性能的(如帧丢失，时延等)要求。

下面，我们以缓存资源配置为例约定其相应的服务等级：

L0，尽力而为方式配置缓存资源：这种方式可以是在缓存资源有闲置时，各数据通道之间没有优先级别之分，它们平等地分配闲置的缓存资源。

L1，按数据通道数量平均分配方式配置缓存资源：这种方式可以是根据当前接入数据通道数均分缓存资源。

L2，按网管对数据通道带宽分配配置缓存资源：OTN设备为某个数据通道配置占总缓存资源一定比例的缓存资源，这个比例是OTN设备为某个数据通道所分配的OTN带宽占所有数据通道所分配的OTN带宽的比例。

L3，按数据通道带宽测量统计结果调整缓存资源：OTN设备根据对各数据通道带宽测量统计结果设置和调整某个数据通道缓存资源。

L4，缓存资源预留：用户要求再不同的OTN网络状态下总是为某个数据通道预留一个固定的缓存资源以满足该数据通道的传输性能，其相关参数可以由网管系统进一步配置。

以及可以的其他缓存资源配置方式。

在其它资源配置方面，如数据流调度方面，我们也可以对其服务等级做详细的约定。

服务等级编码

如前所述，要保障端到端数据通道的服务质量要求，我们可以根据约定服务等级对于数据通道的服务等级进行级别编码，由级别编码对应相应的服务等级参数，接收侧OTN设备根据解码后的服务等级参数进行相应的数据通道资源配置操作。

同样，以缓存资源配置为例，PT字段为八位二进制数，其中设定高4位为1000(MPLS-TP类业务)，低4位根据不同服务级别设置不同，表1是前述各服务等级与相应的编码及约定。对于缓存资源预留方式(0100)，可进一步在服务等级信令中约定相关配置参数及编码方式，详见表2。

表1：

服务等级	级别分类
		L0L1L2L3L4	0000：尽力而为0001：按数据通道数量平均分配缓存0010：按网管对各数据通道带宽分配配置缓存0011：按数据通道带宽测量统计结果调整缓存0100：缓存资源预留其他：其它资源配置方式

表2：

缓存资源预留模式	比例值/缓存倍数	缓存值单位	缓存值步长
				0：比例1：缓存值	0到100	0：K Byte1：M Byte	0到127

基于服务等级的资源配置

下面我们以缓存资源分配为例，结合图4对数据通道缓存资源调整方法做进一步说明。

步骤S401，分析MPLS-TP数据帧头双标签信息；

获取接入MPLS-TP数据的业务类别等数据信息，和服务等级参数进行匹配以确定服务等级。

步骤S402，获取数据通道服务等级；

服务等级参数由本地网管系统配置或由接收来自其它主站的服务等级请求配置。

步骤S403，根据上述服务等级确定该数据通道缓存配置方式；

如前所述，以缓存资源配置为例约定了其相应的服务等级，OTN传输设备301A根据本地网管系统配置的服务等级可以明确每个数据通道所应该采用的缓存配置方式；接收侧OTN传输设备根据前述服务等级的编码设置，依据PT字段可以明确相应的数据通道所应该采用的缓存配置方式。

步骤S404，根据所述缓存配置方式以及相关配置参数执行缓存资源分配或调整。

例如，PT字段为1000 0100(MPLS-TP类业务的缓存资源预留)时，OTN传输设备根据表2中提供的服务等级配置参数强制分配缓存资源，相关的配置参数由网管系统根据数据业务用户要求预先配置。

优选地，在其他缓存配置方式下，通道配置模块需要结合各数据通道当前资源使用情况执行缓存资源分配或调整。

例如，当PT字段为0010时，根据约定的服务等级，数据通道缓存资源配置比例应该为：该数据通道所分配的OTN带宽与所有数据通道所分配的OTN带宽之比。

例如，PT字段为0011时，根据约定的服务等级，数据通道缓存资源配置比例为：该数据通道测量带宽与各数据通道带测量统计结果之比。

同样地，在其它资源配置方式下，如数据通道流量调度方面，它可以根据本地网管系统/主站服务等级请求确定各数据通道流量调度方式，对每个数据通道中的不同数据流进行不同优先级别的存储、调度和读取等数据流管理操作。

不同种类的资源配置方式可以进一步地结合使用，以满足数据业务用户对特定数据通道的服务质量要求。

图5是本发明提供的OTN传输设备发送处理MPS-TP业务结构示意图；各数据通道资源(例如缓存资源504)不被固定分配给各个通道，而是由通道配置模块505控制。它根据本地网管系统配置命令，或作为从站，它接收来自主站的服务等级请求并予以采纳或拒绝，通道配置模块505或根据服务等级及相关配置参数进行资源配置，或根据服务等级，进一步地结合各个数据通道当前资源使用情况进行资源配置。

图6为本发明MPLS-TP业务通道配置模块实施结构示意图，通道配置模块包括：服务等级标识模块601和缓存资源控制模块602，其中：

服务等级标识模块601可以接收本地网管系统命令配置，或作为从站接收来自主站的服务等级请求配置并予以相应(采纳或拒绝)，确定本设备各个数据通道资源配置方式(可参考表1)；以及在资源配置预留方式下的一些相关配置参数(可参考表2)获取。

缓存资源控制模块602可以根据服务等级标识模块601输出的资源配置方式决定缓存资源在各个数据通道之间的分配；

例如，资源配置方式为资源预留方式时，缓存资源控制模块进一步根据服务等级标识模块601对本地网管系统命令配置参数或接收来自主站的服务等级请求配置的资源预留参数对缓存资源进行设置或修改。

缓存资源控制模块2根据服务等级标识模块601输出的资源配置方式进一步考虑各个数据通道资源使用情况决定缓存资源在各个数据通道之间的分配。

例如，资源配置方式按照数据通道带宽测量统计结果调整，通道配置模块505进一步包括数据通道带宽计量模块604，该模块对来自各个MPLS-TP数据通道接口模块501的数据流进行周期性地测量统计，缓存资源控制模块602根据测量统计结果以却确定各个数据通道之间的缓存资源分配比例，动态调整缓存资源分配。

例如，资源配置方式按照网管对数据通道OTN带宽分配调整，缓存资源控制模块602按照网管对当前数据通道所配置的OTN带宽与所有数据通道所配置的OTN带宽，以确定各个数据通道之间的缓存资源分配比例，动态调整缓存资源分配。

通道配置模块505还可以进一步包括数据流控制模块603，对每个通道中的不同数据流进行不同优先级别的存储、调度和读取等数据流管理操作。

下面结合图7所述结构示意图对数据流控制模块做进一步说明：

存储队列701：数据由数据通道接口进入后，进入存储队列，等待本数据通道存储机会的到来，存储队列还能起到整形器的作用，当突发流量超过本数据通道存储数据且维持一定时间后，存储队列会出现满的情况，这时可丢弃队列中一定的数据，丢弃的策略可以是总是优先丢弃存储队列中的原有数据而存储新的数据，也可以总是优先丢弃新到的而不能存入存储队列的数据。

队列存储模块702：控制不同用户数据通道数据何时存储到缓存单元。

队列读取模块703：控制不同用户数据通道数据何时从缓存单元读取出来，它们可由缓存资源控制模块602产生的控制信号控制，即存储/读取机会时间，缓存单元的存储地址和读取地址等。

读取队列704：数据由从缓存单元读取出来后，进入读取队列，等待数据封装机会的到来。

尽管上述说明为本发明提供了一些实施例，并非用来限定本发明的保护范围，本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对实施例进行各种修改，这种修改均属于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种OTN传输设备中MPLS-TP业务通道资源分配方法，所述OTN传输设备提供若干MPLS-TP业务数据通道，其特征在于所述方法包括以下步骤：

步骤a)：OTN传输设备对接收到得MPLS-TP数据进行帧头双标签分析，将各通道接入业务进行分类；

步骤b)：网管系统对OTN传输设备所接入的MPLS-TP业务数据通道服务等级进行设定，所诉服务等级表示该数据通道服务质量特性；

步骤c)：OTN传输设备根据设定的服务等级在所接入的MPLS-TP业务数据通道之间进行相应的资源配置；

步骤d)：OTN传输设备将所述MPLS-TP业务数据通道的服务等级进行编码并发送，接收侧OTN传输设备进行相应解码并按照服务等级在其所接入的MPLS-TP业务数据通道之间进行资源配置。

2.根据权利要求1所述的方法，数据通道服务等级的编码可使用每个光通道净荷单元(OPU)的管理开销净荷类型(PT)承载。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述资源配置包括：

a)：对所接入的MPLS-TP业务数据通道之间的缓存资源分配进行调整；

b)：对所接入的MPLS-TP业务数据通道之间的数据流进行不同优先级别的存储、调度和读取等操作。

4.根据权利要求3所述的缓存资源分配，其特征在于所述方法包括：

a)：分析MPLS-TP帧头双标签信息，获取业务类型信息；

b)：获取MPLS-TP业务数据通道服务等级；

c)：根据上述服务等级确定该数据通道缓存配置方法；

d)：根据所述缓存配置方式以及当前各数据通道工作状况调整缓存资源配置比例。

5.根据权利要求4所述的MPLS-TP业务数据通道缓存资源调整方法，其特征在于所述步骤b)：服务等级参数由网管系统配置或接收来自其它OTN传输设备服务等级请求配置。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤d)的MPLS-TP业务数据通道缓存资源配置比例包括：

a)：MPLS-TP业务数据通道所分配的OTN带宽与所有数据通道所分配的OTN带宽之比；

b)：MPLS-TP业务数据通道当前工作的OTN带宽与所有数据通道当前工作的OTN带宽之比；

c)：MPLS-TP业务数据通道测量统计带宽与各数据通道带宽测量统计结果之比；

d)：MPLS-TP业务数据通道缓存资源配置根据服务等级相关配置参数强制设置。

7.一种承载MPLS-TP业务的OTN传输设备装置，包括若干MPLS-TP数据通道接口、业务缓存模块、通道配置模块，其特征在于：

MPLS-TP数据通道接口：MPLS-TP业务接入适配；

业务缓存模块：MPLS-TP业务各个数据通道接口提供数据缓存；

通道配置模块：根据本地网管系统配置或来自其它OTN传输设备的服务等级请求配置在各个数据通道之间进行资源配置。

8.根据权利要求7所述的设备装置，其特征在于所述通道配置模块包括：

服务等级标识模块：接收本地网管系统或来自其它OTN传输设备服务等级请求配置命令，确定MPLS-TP业务各个数据通道资源配置方式；

缓存资源控制模块：根据服务等级标识模块输出的资源配置方式确定MPLS-TP业务各个数据通道缓存分配比例；

数据流控制模块：根据缓存资源控制模块控制指令，对每个通道中的不同数据流进行不同优先级别的存储、调度和读取操作等操作。

9.根据权利要求7所述的设备装置，其特征在于所述通道配置模块进一步包括：

MPLS-TP业务通道带宽计量模块：对各个MPLS-TP数据通道接口模块的数据流进行周期性测量统计；

缓存资源控制模块进一步根据MPLS-TP业务各个数据通道测量统计结果确定各个数据通道缓存分配比例。

Images