CN101917340A - 异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异步传输模式(ATM)业务端到端伪线仿真(PWE3)下行成帧方法及装置，该方法包括步骤：物理层为同步数字体系(SDH)的ATM PWE3装置在进行管理单元(AU)成帧处理时，先检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元队列的深度达到一预设的指针负调整水线时，则对默认的下行指针进行负调整，然后根据调整后的下行指针封装AU帧；否则，根据默认的下行指针封装AU帧。该方法能够有效提高下行承载能力，进而提高整个设备ATM业务的吞吐量。

Description

异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧方法及装置

技术领域

本发明涉及在PTN(Packet Transport Network，分组传送网)设备上物理层为SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)的ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)PWE3(Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge，端到端伪线仿真)下行成帧方法及装置。

背景技术

近年来，IP(Intemet Protocol，Internet协议)网络以其自身的优势获得了迅猛发展，网络规模不断扩张。传统的通信网在面临升级，拓展应用的过程中，是各自建立重复的网络，还是充分利用现有或公共的资源的问题。针对这种情况，PWE3(Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge，端到端伪线仿真)技术应运而生。PWE3可以适应多种应用环境，ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)业务端到端的伪线仿真是其中的一种。

具有ATM PWE3功能的PE(Provider Edge，供应商边缘)设备装置如图1所示，包括ATM物理层处理模块、ATM层处理模块、PWE3封装/解封装模块、标签交换模块，以及数据链路层(Media Access Control，简称MAC)和物理层(Physicallayer，简称PHY)处理模块。其中，上行方向(从ATM网络至PTN(Packet TransportNetwork，分组传送网)网络)，首先由ATM物理层处理模块处理ATM网络数据，得到ATM信元；然后由ATM层处理模块执行ATM层处理：包括根据虚通道连接(Virtual Path Connection，简称VPC)或者虚信道连接(Virtual Channel Connection，简称VCC)进行ATM接入控制、ATM交换(可选)、ATM操作管理维护(Operation Administration Maintenance，简称OAM)处理(可选)，必要时进行ATM信令处理(可选)；然后由PWE3封装/解封装模块将交换后ATM的连接按照N∶1方式或者1∶1方式映射入PWE3伪线；然后由标签交换模块进行标签交换处理，并且添加隧道标签；最后由数据链路层和物理层处理模块将数据从PTN网络端口送出。下行方向(从PTN网络至ATM网络)，则进行逆过程处理。

当ATM物理层为SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)时，图1所示的ATM PWE3装置中的ATM物理层处理模块示意图如图2所示，包括SDH定帧/成帧处理单元、SDH段层处理单元、指针解释和通道开销处理单元、管理单元(Administrative Unit，简称AU)成帧器、ATM信元解映射/映射处理单元。在上行方向(从ATM网络至PTN(Packet Transport Network，分组传送网)网络)，ATM物理层处理模块依次进行SDH定帧处理、SDH段层处理(SDH段开销处理)、指针解释和通道开销处理；接着从相应的虚拟容器(Virtual Container，简称VC)中解映射出ATM信元。下行方向上，ATM物理层处理模块则进行逆过程处理，依次包括：进行ATM信元映射处理、AU成帧处理、SDH段层处理(又称之为SDH段开销处理)，以及SDH成帧处理。其中，ATM信元解映射/映射处理单元维护一ATM信元队列和一空闲(IDLE)信元生成单元，在下行处理时，将下行PWE3解封装出的ATM信元送入ATM信元队列中。AU成帧器在进行成帧处理时，检测ATM信元队列中是否有信元，如果有，则从ATM信元队列中读出ATM信元封装到虚容器(VC)的净荷中，如果没有，则将一空闲(IDLE)信元封装至VC的净荷中。

申请人通过深入研究后，发现目前在下行AU成帧的时候一般做法会生成固定指针。这种做法会导致下行ATM信元承载能力固定，如果系统时钟比业务时钟略低，会出现业务PTN设备无法承载满流量业务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧方法及装置，能够有效提高下行承载能力，进而提高整个设备ATM业务的吞吐量。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种异步传输模式(ATM)业务端到端伪线仿真(PWE3)下行成帧方法，包括步骤：

物理层为同步数字体系(SDH)的ATM PWE3装置在进行管理单元(AU)成帧处理时，先检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元队列的深度达到一预设的指针负调整水线时，则对默认的下行指针进行负调整，然后根据调整后的下行指针封装AU帧；否则，根据默认的下行指针封装AU帧。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述ATM PWE3装置在执行检测下行方向上的ATM信元队列的深度的步骤之前，还包括判断当前连续未进行指针负调整的AU帧的个数是否超过一预设的负调整个数的步骤，如果判断结果为是，才执行检测下行方向上的ATM信元队列的深度的步骤；否则，根据默认的下行指针封装AU帧。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述预设的负调整个数大于等于3。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述ATM PWE3装置是通过将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段扩展为AU帧净荷的一部分以进行下行指针负调整的。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述ATM PWE3装置封装AU帧包括：判断所述ATM信元队列中是否有ATM信元，如果有，则获取所述ATM信元队列中的ATM信元，将其封装至虚容器(VC)的净荷中；如果没有，则将一空闲(IDLE)信元封装至VC的净荷中。

为了解决上述技术问题，本发明还提出一种管理单元(AU)成帧器，位于物理层为同步数字体系(SDH)的异步传输模式(ATM)业务端到端伪线仿真(PWE3)装置中进行AU成帧处理，该AU成帧器包括检测处理模块和封装模块，其中：

所述检测处理模块，用以检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元队列的深度达到一预设的指针负调整水线时，则对默认的下行指针进行负调整，并向所述封装模块发送根据负调整后的下行指针封装AU帧的指令；否则，向所述封装模块发送根据默认的下行指针封装AU帧的指令；

所述封装模块，用以根据所述检测处理模块的指令封装AU帧。

进一步地，上述成帧器还可具有以下特点：

所述检测处理模块，还用以判断当前连续未进行指针负调整的AU帧的个数是否超过一预设的负调整个数，如果是，才去检测下行方向上的ATM信元队列的深度；否则，向所述封装模块发送根据默认的下行指针封装AU帧的指令。

进一步地，上述成帧器还可具有以下特点：

所述预设的负调整个数大于等于3。

进一步地，上述成帧器还可具有以下特点：

所述检测处理模块，是通过将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段扩展为AU帧净荷的一部分以进行下行指针负调整的。

进一步地，上述成帧器还可具有以下特点：

所述封装模块封装AU帧包括：判断所述ATM信元队列中是否有ATM信元，如果有，则获取所述ATM信元队列中的ATM信元，将其封装至虚容器(VC)的净荷中；如果没有，则将一空闲(IDLE)信元封装至VC的净荷中。

本发明提供的一种异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧方法及装置，可以增加物理层为SDH的ATM PWE3设备下行承载能力，提高ATM业务吞吐量。

附图说明

图1是现有技术中异步传输模式业务端到端伪线仿真装置方框示意图；

图2是现有技术中物理层为同步数字体系时的ATM物理层处理单元方框示意图；

图3是本发明实施例异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧方法流程示意图；

图4是AU4帧结构示意图；

图5是本发明实施例下行成帧过程中帧封装过程示意图；

图6是下行方向上的ATM信元队列中ATM信元的来源示意图；

图7是本发明实施例一种异步传输模式业务端到端伪线仿真下行指针处理装置方框图；

图8是本发明应用实例物理层为同步传输模式1的异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧处理过程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图来详细说明本发明实施方式。

参见图3，该图示出了本发明实施例一种异步传输模式业务端到端伪线仿真下行成帧方法，包括步骤：

步骤S301：物理层为SDH的ATMPWE3装置在进行AU成帧处理时，先检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元的深度达到一预设的指针负调整水线时，则执行步骤S302；否则，执行步骤S303；

步骤S302：对默认的下行指针进行负调整，然后根据调整后的下行指针封装AU帧，结束；

步骤S303：根据默认的下行指针封装AU帧，结束。

采用上述方法，可以灵活地根据业务流量进行指针负调整，可以有效地增加物理层为SDH的ATM PWE3设备下行承载能力，提高ATM业务吞吐量。

进一步地，所述ATM PWE3装置在执行检测下行方向上的ATM信元队列的深度的步骤之前，还可以包括判断当前连续未进行指针负调整的AU帧的个数是否超过一预设的负调整个数的步骤，如果判断结果为是，才执行检测下行方向上的ATM信元队列的深度的步骤；否则，根据默认的下行指针封装AU帧。例如，所述预设的负调整个数可以设置为大于等于3。

本申请实施例通过判断是否已经连续N(N为正整数)帧没有进行指针调整来决定是否可以进行指针调整，能够有效地避免由于网络抖动带来的连续调整，降低对后续设备处理能力的要求。

进一步地，所述ATM PWE3装置可以将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段定义为幅调整位置。所述ATM PWE3装置通过将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段扩展为AU帧净荷的一部分以进行下行指针负调整。

此处以下行AU4成帧处理为例，说明如何进行指针负调整：

STM-1帧为9行270列的块状帧结构，如图4所示，其中1～9行，10～270列为VC4，再加上指针管理单元第4行前9列，就构成了AU4帧结构。AU4净荷部分按照3个字节为一个单位，分成了783个单位，并且按照和最后一个H3字节之间的偏移量进行了编号。指针管理单元用于指示VC4首字节J1在AU4净荷中的位置。

设置指针管理单元H1和H2两个字节16比特含义如表1所示：

表1

在进行指针负调整时，根据表1中的定义设置相应的数据标志位并将负调整位置扩展为AU4帧净荷的一部分，从而提高了AU4帧的下行承载能力。

其中，所述物理层在确定好据以进行AU成帧的指针(负调整后的指针或者默认的指针)后，进行AU成帧的方法可以如图5所示，由下行AU成帧器检测ATM信元队列中是否有ATM信元，如果有，则获取所述ATM信元队列中的ATM信元，将其封装至虚容器(VC)的净荷中；如果没有，则从IDLE信元生成单元中获取IDLE信元封装至VC的净荷中。所述ATM信元队列和IDLE信元生成单元位于在图2中所示的ATM信元映射/解映射处理模块中。

其中，所述ATM信元队列中的ATM信元的来源参见图6：来自PTN网络的数据先进入数据链路层和物理层处理模块进行处理，解出以太网报文后发送至标签交换模块；标签交换模块根据隧道标签、伪线标签，确定报文出逻辑端口、隧道标签剥离，之后将报文发送至PWE3封装/解封装模块；PWE3封装/解封装模块根据伪线标签确定伪线配置，进行PWE3控制字处理，解级联处理，解出ATM信元后将其发送至ATM层处理模块，经ATM层处理模块处理后发送至ATM信元映射/解映射处理模块，由ATM信元映射/解映射处理模块将其缓存至下行方向上的ATM信元队列中。

为了实现上述方法，本发明实施例还提供了一种AU成帧器，如图7所示，位于物理层为SDH的ATM PWE3装置中进行AU成帧处理，该AU成帧器包括检测处理模块和封装模块，其中：

所述检测处理模块，用以检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元队列的深度达到一预设的指针负调整水线时，则对默认的下行指针进行负调整，并向所述封装模块发送根据负调整后的下行指针封装AU帧的指令；否则，向所述封装模块发送根据默认的下行指针封装AU帧的指令；

所述封装模块，用以根据所述检测处理模块的指令封装AU帧。

进一步地，所述检测处理模块，还用以判断当前连续未进行指针负调整的AU帧的个数是否超过一预设的负调整个数，如果是，才去检测下行方向上的ATM信元队列的深度；否则，向所述封装模块发送根据默认的下行指针封装AU帧的指令。例如，可知设置所述预设的负调整个数大于等于3。

进一步地，所述检测处理模块，是通过将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段扩展为AU帧净荷的一部分以进行下行指针负调整的。

进一步地，所述封装模块封装AU帧包括：判断所述ATM信元队列中是否有ATM信元，如果有，则获取所述ATM信元队列中的ATM信元，将其封装至虚容器(VC)的净荷中；如果没有，则将一空闲(IDLE)信元封装至VC的净荷中。

下面以一应用实例做进一步说明。

应用实例1

物理层为同步数字体系(SDH)中的同步传输模式1(Synchronous Transfer Module，简称STM-1)的ATM PWE3装置的下行处理过程示意图如图8所示，其中，AU成帧器为AU4成帧器，SDH段层处理单元为用以生成STM-1段开销的STM-1段层处理单元。

设置所述预设的指针负调整水线为2000个ATM信元，设置每连续1000帧没有进行下行指针负调整则启动下行指针负调整判断处理流程。

该ATM PWE3装置记录每次执行AU成帧处理时是否执行了下行指针负调整，在每次执行AU成帧处理时检测所述记录，在检测到连续1000次的AU成帧处理都未进行指针负调整时，则启动下行指针负调整判断处理流程，否则，不进行指针负调整，根据默认的下行指针进行AU成帧处理。

所述下行指针负调整判断处理流程包括：检测下行方向上的ATM信元队列的深度，检测到所述ATM信元队列的深度达到2000个ATM信元，则对默认的下行指针进行负调整，然后根据调整后的下行指针进行AU成帧处理；否则，根据默认的下行指针进行AU成帧处理。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种异步传输模式(ATM)业务端到端伪线仿真(PWE3)下行成帧方法，包括步骤：

物理层为同步数字体系(SDH)的ATM PWE3装置在进行管理单元(AU)成帧处理时，先检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元队列的深度达到一预设的指针负调整水线时，则对默认的下行指针进行负调整，然后根据调整后的下行指针封装AU帧；否则，根据默认的下行指针封装AU帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述ATM PWE3装置在执行检测下行方向上的ATM信元队列的深度的步骤之前，还包括判断当前连续未进行指针负调整的AU帧的个数是否超过一预设的负调整个数的步骤，如果判断结果为是，才执行检测下行方向上的ATM信元队列的深度的步骤；否则，根据默认的下行指针封装AU帧。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述预设的负调整个数大于等于3。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述ATM PWE3装置是通过将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段扩展为AU帧净荷的一部分以进行下行指针负调整的。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述ATM PWE3装置封装AU帧包括：判断所述ATM信元队列中是否有ATM信元，如果有，则获取所述ATM信元队列中的ATM信元，将其封装至虚容器(VC)的净荷中；如果没有，则将一空闲(IDLE)信元封装至VC的净荷中。

6.一种管理单元(AU)成帧器，位于物理层为同步数字体系(SDH)的异步传输模式(ATM)业务端到端伪线仿真(PWE3)装置中进行AU成帧处理，该AU成帧器包括检测处理模块和封装模块，其中：

所述检测处理模块，用以检测下行方向上的ATM信元队列的深度，如果检测到所述ATM信元队列的深度达到一预设的指针负调整水线时，则对默认的下行指针进行负调整，并向所述封装模块发送根据负调整后的下行指针封装AU帧的指令；否则，向所述封装模块发送根据默认的下行指针封装AU帧的指令；

所述封装模块，用以根据所述检测处理模块的指令封装AU帧。

7.如权利要求6所述的成帧器，其特征在于：

所述检测处理模块，还用以判断当前连续未进行指针负调整的AU帧的个数是否超过一预设的负调整个数，如果是，才去检测下行方向上的ATM信元队列的深度；否则，向所述封装模块发送根据默认的下行指针封装AU帧的指令。

8.如权利要求7所述的成帧器，其特征在于：

所述预设的负调整个数大于等于3。

9.如权利要求6所述的成帧器，其特征在于：

所述检测处理模块，是通过将AU帧的指针管理单元中3个字节的保留字段扩展为AU帧净荷的一部分以进行下行指针负调整的。

10.如权利要求6或7所述的成帧器，其特征在于：

所述封装模块封装AU帧包括：判断所述ATM信元队列中是否有ATM信元，如果有，则获取所述ATM信元队列中的ATM信元，将其封装至虚容器(VC)的净荷中；如果没有，则将一空闲(IDLE)信元封装至VC的净荷中。

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