CN102487346B - 一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置，其中该方法包括在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；获取以太网业务的映射信息和封装信息；根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量。本发明提高了业务传输质量预测的准确性。

Description

一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置

技术领域

本发明涉及通信网络的质量管理技术领域，特别是一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置。

背景技术

对于以太网帧/IP帧，可采用多种方式承载在传送网上。

分组数据均以包的形式进行传送，一个比特误码或多比特误码会导致一个错包或丢包。以太网业务在通过MSTP(Multi-Service Transfer Platform，多业务传送平台)系统承载后，其PER(Packet Error Rate，丢包率)与传输BER(Bit ErrorRate，误码率)以及误码的分布相关，同时还与采用的不同承载方式引入的封装效率有关。

以太网MAC(Media Access Control，媒体访问控制)帧通过透明模式通用帧规程GFP-F/T方式映射到MSTP系统中的SDH(Synchronous DigitalHierarchy，同步数字体系)VC(Virtual Container，虚容器)虚级联中进行传送。

在此过程中，影响客户侧以太网丢包的因素包括：SDH VC带宽与以太网接口流量不匹配引起的丢包，以及传输误码引起的丢包。传输误码引起的丢包又可以分为两个部分：SDH开销差错引起的丢包，以及SDH净荷(GFP-F帧或PPP/HDLC帧)差错引起的丢包。

在传输系统承载分组业务后，已有通过误码率推算丢包率的近似公式，但该公式在误码率较大或帧长较长时引入的误差较大，即使在误码率较小或帧长较短的情况下，现有技术的预测丢包率的方式也没有考虑MSTP系统承载方式对以太网业务传输质量的影响。因此，现有技术无法准确预测MSTP系统中以太网业务的传输质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置，提高预测MSTP系统中以太网业务的传输质量的准确性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法，其特征在于，包括：

在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；

获取以太网业务的映射信息和封装信息；

根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量。

上述的业务传输质量预测方法，其中，所述以太网业务的映射信息和封装信息包括：

映射参数NVC，为SDH帧中开销的比特长度；

用户侧以太网接口的帧长L_ETH；

GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH；

SDH帧频F_SDH；以及

以太网帧速S_ETH。

上述的业务传输质量预测方法，其中，所述以太网业务的传输质量通过丢包数量PL来描述，其中：

$\mathrm{PL}=\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{\mathrm{NVC}})F_{\mathrm{SDH}}T+0.5)\mathrm{int}(S_{\mathrm{ETH}}/F_{\mathrm{SDH}}+1)+\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{L_{\mathrm{ETH}}+L_{\mathrm{OH}}})S_{\mathrm{ETH}}T+0.5)$

其中，int表示取整数部分的运算，T为时间长度。

上述的业务传输质量预测方法，其中，所述在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率具体包括：

判断传输带宽是否满足以太网接口流量；

在传输带宽满足以太网接口流量时，获取传输路线的有效误码率；

在传输带宽不满足以太网接口流量时，调整传输带宽，使得传输带宽能够满足以太网接口流量，并获取传输路线的有效误码率。

上述的业务传输质量预测方法，其中，所述判断传输带宽是否满足以太网接口流量的步骤中，当(L_GFPOH+L_ETH)×S_ETH×8≥FVCnV时，表示传输带宽不满足以太网接口流量，其中：

FVCnV为SDH VC虚级联的流量；

L_ETH为用户侧以太网接口的帧长；

S_ETH为用户侧以太网接口的帧速；

L_GFPOH为GFP帧中除净荷以外的长度。

上述的业务传输质量预测方法，其中，获取传输路线的有效误码率具体包括：

在一段时间内实时测量传输线路的误码率；

计算误码率测量值的均值，并将均值作为有效误码率。

上述的业务传输质量预测方法，其中，获取传输路线的有效误码率具体包括：

从网管系统获得误码率；

判断网管系统的误码率是否有效；

网管系统记录的误码率有效时，从网管系统获得传输线路误码率，并作为有效误码率；

网管系统的误码率无效时，在一段时间内实时测量传输线路的误码率后，计算误码率测量值的均值，并将均值作为有效误码率。

上述的业务传输质量预测方法，其中，在从网管系统得到的传输线路误码率与误码率标准值之间的差距在预设范围内时，网管系统记录的误码率有效，否则无效。

上述的业务传输质量预测方法，其中，从网管系统得到的再生段误码率、复用段误码率以及通道层误码率之间的差距不超过预设门限时，网管系统记录的误码率有效，否则无效。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种多业务传送平台的业务传输质量预测装置，包括：

第一获取模块，用于在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；

第二获取模块，获取以太网业务的映射信息和封装信息；

计算模块，用于根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量。

上述的业务传输质量预测方法，其中，所述以太网业务的映射信息和封装信息包括：

映射参数NVC，为SDH帧中开销的比特长度；

用户侧以太网接口的帧长L_ETH；

GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH；

SDH帧频F_SDH；以及

以太网帧速S_ETH。

上述的业务传输质量预测装置，其中，所述以太网业务的传输质量通过丢包数量PL来描述，其中：

$\mathrm{PL}=\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{\mathrm{NVC}})F_{\mathrm{SDH}}T+0.5)\mathrm{int}(S_{\mathrm{ETH}}/F_{\mathrm{SDH}}+1)+\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{L_{\mathrm{ETH}}+L_{\mathrm{OH}}})S_{\mathrm{ETH}}T+0.5)$

其中，int表示取整数部分的运算，T为时间长度。

上述的业务传输质量预测装置，其中，所述第一获取模块具体包括：

判断单元，用于判断传输带宽是否满足以太网接口流量；

第一获取单元，用于在传输带宽满足以太网接口流量时，获取传输路线的有效误码率；

第二获取单元，用于在传输带宽不满足以太网接口流量时，调整传输带宽，使得传输带宽能够满足以太网接口流量，并获取传输路线的有效误码率。

本发明实施例具有以下的有益效果：

本发明实施例的方法和装置在预测以太网业务的传输质量，综合考虑了映射方式和封装情况、传输线路误码情况以及观察时长情况，相对于现有的仅根据传输线路误码情况来获得以太网业务的传输质量，由于考虑因素更多，因此能够更好地预测了以太网业务的传输质量，从而使整个MSTP系统中以太网业务的运行质量性能可以得到有效监视。

附图说明

图1为本发明实施例的多业务传送平台的业务传输质量预测方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例的多业务传送平台的业务传输质量预测方法及装置中，通过综合考虑误码率以及以太网业务的映射与封装情况来预测以太网业务的业务传输质量，提高预测MSTP系统中以太网业务的传输质量的准确性。

如图1所示，为本发明实施例的多业务传送平台的业务传输质量预测方法的流程示意图，该方法包括：

步骤11，在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；

步骤12，获取以太网业务的映射信息和封装信息；

步骤13，根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量。

本发明具体实施例中，不仅仅考虑到了传输线路的有效误码率，还考虑了以太网业务的映射信息和封装信息，因此能够提高以太网业务的传输质量预测的准确度。

本发明具体实施例中，考虑了如下两方面的因素：

以太网业务的映射信息和封装信息；以及

传输路线的有效误码率。

下面对这两方面的参数详细说明如下。

MSTP系统中，以太网业务可以采用多种映射方式，说明如下：

通过点到点协议PPP将以太网数据帧转换成HDLC帧结构，然后映射到SDH的虚容器VC中，简称POS。

将数据包转换成LAPS结构映射到SDH虚容器VC中；

将数据包通过通用成帧过程(GFP：General Frame Process)的方式映射到SDH虚容器VC中。

为了增强承载业务的灵活性，级联(Concatenation)技术在数据业务进入VC之前得到应用。级联分为连续(Continuous)级联或虚(Virtual)级联两种。

连续级联技术是将n个VC-12捆绑在一起形成一个整体VC-12-n，在VC-12-n所支持的净负荷C-12-n中建立一个LAPS(或HDLC)链路在SDH网中传送。

虚级联技术可以被看成是把多个小的容器通过指针操作级联起来，并组装成为一个比较大的容器来传输数据业务。这种技术可以级联从VC-12到VC-4等不同速率的容器，用小的容器级联可以做到非常小颗粒的带宽调节。

以100M带宽为例，对于连续级联，需要用一个VC-4来容纳，利用率为100M/150M＝67％；如果采用虚级联技术，则采用两个VC-3来容纳，那么利用率为100M/(50M*2)＝100％。

以GPF-F方式为例，采用最小的GFP-F封装，在100M以太网接口、帧长1518字节、以及100％流量的情况下，其映射方式及级联为通过VC-12-46映射。

采用最小的GFP-F封装，在100M以太网接口、帧长64字节以及100％流量的情况下，通过VC-3-2v映射。

然而，对应于不同的映射和封装处理，对以太网业务的传输质量都会有一定的影响。

在本发明具体实施例中，以太网业务的映射信息和封装信息包括如下几个参数：

映射参数NVC，为SDH帧中开销的比特长度；对于VC-12的映射方式，NVC为61，而对于VC-3/4的映射方式，NVC取值110。

用户侧以太网接口的帧长L_ETH；

GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH；

SDH帧频F_SDH，SDH中，每个帧传输的时间是不变的，为125us，因此SDH帧频为8000/s；以及

以太网帧速S_ETH。

IEEE 802.3标准下，帧间有9.6us的时间间隔，利用帧长度和帧间间隔可以计算得到每秒传输的最大帧数，假定数据速率为10Mbps，则位传输时间为1/10⁷s，即100ns，假定帧长度为1526字节，则传输每帧的时间为：

9.6us+1526×8×100ns＝1.23ms。

则每秒可以传输1/(1.23×10^-3)＝812帧，也就是说以太网帧速为812帧/s。

当然，数据速率越高，则以太网帧速越高，而帧长度越长，则以太网帧速越低。

当误码的发生基于二项分布时，对于帧长为N比特的数据包，可以得到丢包率(PER)与误码率(BER)的基础关系公式为：

PER＝1-(1-BER)^N

若考虑误码以泊松分布方式存在，则基础公式为：

PER＝1-e^-N·BER

其中N为数据包帧长。

二者得到的结果之间的相对误差小于0.01％。

因此，对于实际网络情况，在本发明的具体实施例中，统一考虑由二项分布得到的基础公式PER＝1-(1-BER)^N，而所述以太网业务的传输质量可以利用预测时长T内的丢包数量PL来描述，其中：

$\mathrm{PL}=\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{\mathrm{NVC}})F_{\mathrm{SDH}}T+0.5)\mathrm{int}(S_{\mathrm{ETH}}/F_{\mathrm{SDH}}+1)+\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{L_{\mathrm{ETH}}+L_{\mathrm{OH}}})S_{\mathrm{ETH}}T+0.5)$

可以发现，上述的丢包数量PL包括两部分，其中一部分为：int((1-BER)^NVCF_SDHT+0.5)int(S_ETH/F_SDH+1)，表示由于SDH开销中存在的误码引起的丢包，而为GFP帧误码在时间T的引起的丢包，其中：

(1-BER)^NVCF_SDHT+0.5表示T时间长度内SDH帧的丢失数量，其中int表示取整数位的操作，在此，通过+0.5来实现对(1-BER)^NVCF_SDHT的四舍五入操作。

而每一个SDH帧可以承载的以太网数据包的数量为：S_ETH/F_SDH。

假定用户侧以太网接口的帧长为L_ETH＝1518×8比特，而GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH＝8×8比特，以太网帧速S_ETH＝8127.4382帧/秒，有效误码率BER＝4.0E-5，SDH帧频F_SDH＝8000，NVC＝61，则利用上述公式计算得到的丢包数量为270618757。

又假定统计时间T＝86400秒，用户侧以太网接口的帧长为L_ETH＝64×8比特，GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH＝8×8比特，以太网帧速S_ETH＝148809.5238帧/秒，传输误码率BER＝4.0E-5，SDH帧频＝8000，NVC＝110，传输损伤引起的以太网丢包数量PL＝269046412。

本发明的具体实施例的方法和装置适用于传输带宽满足以太网接口流量的情况下，在此，通过如下公式判断传输带宽是否满足以太网接口流量：

假定SDH VC虚级联的流量为FVCnV；用户侧以太网接口的帧长为L_ETH，用户侧以太网接口的帧速为S_ETH；GFP帧中除净荷以外的长度为L_GFPOH。

其中：L_GFPOH的范围是8字节～72字节，FVCnV的范围是n个C12/C3/C4(2176000比特/48384000比特/149760000比特)的容量。

如果(L_GFPOH+L_ETH)×S_ETH×8≥FVCnV，则表示传输带宽无法满足以太网接口流量，此时应该调整传输带宽，使得传输带宽能够满足以太网接口流量，再进入下一步骤，否则，可以知道以太网业务的丢包来自传输损伤的影响，进入后续步骤。

如VC-12-46v虚级联的流量FVCnV＝100096000，GFP帧中除净荷以外的长度L_GFPOH＝8字节，用户侧以太网接口的帧长L_ETH＝1518字节，以太网帧速S_ETH＝8127.4382帧/秒。则(L_GFPOH+L_ETH)×S_ETH×8＝99219765.93，小于FVCnV，表明以太网业务的丢包来自传输损伤的影响，进入获取有效误码率的步骤。

在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，需要获取传输路线的有效误码率，在本发明具体实施例中通过如下方式来实现。

<方式一>

在一段时间内实时测量传输线路的误码率，并将该时间段内的误码率均值作为有效误码率；

根据选定的以太网业务的映射路线，在MSTP系统中选择相同传输路径配置VC-4、VC-3或VC-12测试通道，单向或双向测试SDH或PDH业务的长期误码率，在此，测量时间段的长度可以根据需求设置，如15分钟、1天、7天等。

<方式二>

从网管系统获得误码率；

判断网管系统的误码率是否有效；

网管系统记录的误码率有效时，直接从网管系统获得传输线路误码率，并作为有效误码率，否则转为采用方式一来获取。

在方式二中，判断网管系统的误码率是否有效可以根据如下方式来判断：

判断从网管系统得到的传输线路误码率与误码率标准值之间的差距是否在预设范围内，当从网管系统得到的传输线路误码率与误码率标准值之间的差距在预设范围内时，网管系统记录的误码率有效，否则无效；或者

判断从网管系统得到的再生段误码率、复用段误码率以及通道层误码率之间的差距是否超过预设门限，如果是网管系统记录的误码率有效，否则无效。

该误码率标准值根据传输线路的误码率的历史数据统计得到。

本发明实施例的一种多业务传送平台的业务传输质量预测装置，包括：

第一获取模块，用于在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；

第二获取模块，获取以太网业务的映射信息和封装信息；

计算模块，用于根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量。

上述的业务传输质量预测装置，其中，所述以太网业务的映射信息和封装信息包括：

映射参数NVC，为SDH帧中开销的比特长度；

用户侧以太网接口的帧长L_ETH；

GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH；

SDH帧频F_SDH；以及

以太网帧速S_ETH。

上述的业务传输质量预测装置，其中，所述以太网业务的传输质量通过丢包数量PL来描述，其中：

$\mathrm{PL}=\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{\mathrm{NVC}})F_{\mathrm{SDH}}T+0.5)\mathrm{int}(S_{\mathrm{ETH}}/F_{\mathrm{SDH}}+1)+\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{L_{\mathrm{ETH}}+L_{\mathrm{OH}}})S_{\mathrm{ETH}}T+0.5)$

其中，int表示取整数部分的运算，T为时间长度。

上述的业务传输质量预测装置，其中，所述第一获取模块具体包括：

判断单元，用于判断传输带宽是否满足以太网接口流量；

第一获取单元，用于在传输带宽满足以太网接口流量时，获取传输路线的有效误码率；

第二获取单元，用于在传输带宽不满足以太网接口流量时，调整传输带宽，使得传输带宽能够满足以太网接口流量，并获取传输路线的有效误码率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多业务传送平台的业务传输质量预测方法，其特征在于，包括：

在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；

获取以太网业务的映射信息和封装信息；

根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量；

所述以太网业务的映射信息和封装信息包括：

映射参数NVC，为SDH帧中开销的比特长度；

用户侧以太网接口的帧长L_ETH；

GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH；

SDH帧频F_SDH；以及

以太网帧速S_ETH；

所述以太网业务的传输质量通过丢包数量PL来描述，其中：

$\mathrm{PL}=\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{\mathrm{NVC}})F_{\mathrm{SDH}}T+0.5)\mathrm{int}(S_{\mathrm{ETH}}/F_{\mathrm{SDH}}+1)+\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{L_{\mathrm{ETH}}+L_{\mathrm{OH}}})S_{\mathrm{ETH}}T+0.5)$

其中，int表示取整数部分的运算，T为时间长度。

2.根据权利要求1所述的业务传输质量预测方法，其特征在于，所述在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率具体包括：

判断传输带宽是否满足以太网接口流量；

在传输带宽满足以太网接口流量时，获取传输路线的有效误码率；

在传输带宽不满足以太网接口流量时，调整传输带宽，使得传输带宽能够满足以太网接口流量，并获取传输路线的有效误码率。

3.根据权利要求2所述的业务传输质量预测方法，其特征在于，所述判断传输带宽是否满足以太网接口流量的步骤中，当(L_GFPOH+L_ETH)×S_ETH×8≥FVCnV时，表示传输带宽不满足以太网接口流量，其中：

FVCnV为SDHVC虚级联的流量；

L_ETH为用户侧以太网接口的帧长；

S_ETH为用户侧以太网接口的帧速；

L_GFPOH为GFP帧中除净荷以外的长度。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的业务传输质量预测方法，其特征在于，获取传输路线的有效误码率具体包括：

在一段时间内实时测量传输线路的误码率；

计算误码率测量值的均值，并将均值作为有效误码率。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的业务传输质量预测方法，其特征在于，获取传输路线的有效误码率具体包括：

从网管系统获得误码率；

判断网管系统的误码率是否有效；

网管系统记录的误码率有效时，从网管系统获得传输线路误码率，并作为有效误码率；

网管系统的误码率无效时，在一段时间内实时测量传输线路的误码率后，计算误码率测量值的均值，并将均值作为有效误码率。

6.根据权利要求5所述的业务传输质量预测方法，其特征在于，在从网管系统得到的传输线路误码率与误码率标准值之间的差距在预设范围内时，网管系统记录的误码率有效，否则无效。

7.根据权利要求5所述的业务传输质量预测方法，其特征在于，从网管系统得到的再生段误码率、复用段误码率以及通道层误码率之间的差距不超过预设门限时，网管系统记录的误码率有效，否则无效。

8.一种多业务传送平台的业务传输质量预测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于在传输带宽满足以太网接口流量的情况下，获取传输路线的有效误码率；

第二获取模块，获取以太网业务的映射信息和封装信息；

计算模块，用于根据所述以太网业务的映射信息和封装信息以及传输路线的有效误码率计算以太网业务的传输质量；

所述以太网业务的映射信息和封装信息包括：

映射参数NVC，为SDH帧中开销的比特长度；

用户侧以太网接口的帧长L_ETH；

GFP帧中除净荷以外的比特长度L_OH；

SDH帧频F_SDH；以及

以太网帧速S_ETH；

所述以太网业务的传输质量通过丢包数量PL来描述，其中：

$\mathrm{PL}=\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{\mathrm{NVC}})F_{\mathrm{SDH}}T+0.5)\mathrm{int}(S_{\mathrm{ETH}}/F_{\mathrm{SDH}}+1)+\mathrm{int}((1-{(1-\mathrm{BER})}^{L_{\mathrm{ETH}}+L_{\mathrm{OH}}})S_{\mathrm{ETH}}T+0.5)$

其中，int表示取整数部分的运算，T为时间长度。

9.根据权利要求8所述的业务传输质量预测装置，其特征在于，所述第一获取模块具体包括：

判断单元，用于判断传输带宽是否满足以太网接口流量；

第一获取单元，用于在传输带宽满足以太网接口流量时，获取传输路线的有效误码率；

第二获取单元，用于在传输带宽不满足以太网接口流量时，调整传输带宽，使得传输带宽能够满足以太网接口流量，并获取传输路线的有效误码率。