CN104660360B - 一种以太数据与多路e1数据的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以太数据与多路E1数据的处理方法及系统，其将PTP事件报文的收、发时间戳的位置定于E1接口处，消除了以太与E1协转过程的不确定时延带来的线路时延的变化，从而导致PTP授时精度降低的影响；且以太接口与多E1接口的以太报文通过端口VLAN标记来进行交互，不仅提高了以太接口的带宽利用率，而且提高了E1链路的有效带宽，实现了满足多节点、长距离时间同步系统网络构建的应用需求，达到优化和简化系统设计，降低授时精度的不利因素，提高授时精度，实现多E1接口授时的应用需求的技术效果。

Description

一种以太数据与多路E1数据的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及通信网络研究领域，尤其涉及一种以太数据与多路E1数据的处理方法及系统。

背景技术

以太网作为一种应用最广泛的通信网络，以其优越的性价比、技术成熟度高和高传输速率等优势，成为通信承载网的主要发展方向。随着网络的发展，网络的组网形态、业务类型和应用场合等已发生了深刻的变化，在以太网走向网络融合的过程中，许多业务的正常运行都要求精确的时钟同步，因此对时钟同步的需求提出了越来越高的需求。例如，在3G、4G移动通信网络中，基站间不仅要求频率同步，而且对时间同步的要求也越来越严格，如仅通过GPS、BD卫星系统来满足此要求，成本较高。

IEEE1588是精密时间同步协议（Precision Time Synchronization Protocol,PTP），可在主、从时钟设备间提供基于以太网络连接时间同步功能。PTP协议采用软硬件相结合的方式，在物理层由硬件打时间戳，主、从设备间的同步精度可达微秒级。通常情况下，记录PTP硬件时间戳的位置位于PHY与MAC间，因为在网络理想情况下，PTP数据报文通过收、发端的PHY器件及网络这些物理线路的总时延是稳定的、可测量的。

PTP同步精度会受以太网络流量变化以及时延抖动等因素的影响，因此在进行多跳数、长距离传输时，同步精度往往不能得到保证。目前情况下，PTP协议还不能在传统路由器或交换机上进行高精度远程传输。

目前的传输网络以SDH传输网为主体。SDH技术，以其可靠性、可控性、扩展性以及完善的网络体制，在传输网中占着主导地位。SDH的常用用户接口为E1，PTP数据包可以通过E1接口进入SDH网络进行长距离传输。

目前，常用的PTP业务接入E1的方法是在以太网口与E1链路接口间加ETHERNET/E1协议转换器，直接将PTP数据包通过ETHERNET/E1协议转换器封装到E1链路，通过E1链路接入SDH中实现长距离时间数据传输。通常以太网口传输速率为1000/100bit/s，而E1线路传输速率为2.048Mbit/s，并且以太网接口的数据特征为间歇性和突发性强，而E1接口的数据特征则是固定速率传输。由于速率不匹配，ETHERNET/E1协议转换器都应具有缓存机制，因此，以太数据包通过协议转换器的时延是不确定的。为了解决协议转换器的时延不确定性问题，常采用的处理方法主要有两种：一种是计算PTP数据报文在协议转换过程中的时延数据，并将时延数据修正到PTP数据报文中；另一种是控制PTP数据报文在两个协议转换器中滞留固定时间。采用计算或控制时延的方法，增加了数据报文处理的复杂度，计算或控制时延过程带来的误差不利于系统同步精度的提高。

通常，时间服务器都需要提供多个授时接口，为多条链路或节点提供时间同步业务。常用的应用方式有：一种是时间服务器的每个PTP（以太）业务口与ETHERNET/E1协议转换器连接，来实现通过E1通道对远程节点授时；另外一种是时间服务器出一个PTP(以太)业务口，并配置PTP交换机，通过PTP交换机扩展多路PTP信号接口，再分别为每个扩展的PTP信号接口配置ETHERNET/E1协议转换器来接入E1链路，从而实现对远程节点授时。因此目前的常用实现方式需要时间服务器配置多个PTP业务输出口或PTP交换机，多个ETHERNET/E1协议转换器，设备数量多，需要信号转换，不利于工程应用和系统同步精度的提高。采用1个以太接口直接对应1个E1接口的方式，由于两个接口的带宽不匹配，以太接口的带宽利用率低，不利于系统性能的提高。

现有技术一中采用E1/Ethernet 协议转换器精确测量了进出以太网接口和E1 接口的时间差，并更新PTP 报文的修正域，来达到消除协议转换带来的影响的目的。又提供了一种以太网与E1 协议间转换的机制，对以太报文进行识别，识别出PTP时间报文并计算其在协转过程的时延，并将时延数据修正到Follow_Up报文的时间戳t1中或Pdelay_Resp_Follow_Up报文的时间戳t3中，来达到消除转换过程中产生的时延、降低链路抖动、提高授时精度的目的。

现有技术一需要准确计算PTP数据报文在协转转换过程中的时延，并将时延修正到报文数据中，这种处理方式的主要缺点有：时延计算过程中带来的误差会影响PTP授时精度的提高；由于以太数据端口的带宽大，E1端口的带宽小，因此需要对以太端口接收的数据进行缓存，这样不仅会增加每帧数据报文的时延计算难度，还需要正确匹配每帧数据的时延数据，带来了报文数据处理的风险，不利用PTP授时精度的提高。

在现有技术二中，针对现有时间同步系统在应用于一主站对多子站场景存在设备数量多的问题，其中提出一种多E1/PTP时间通过适配器连接的设计方法。多E1/PTP时间通道适配器设置有以太PTP接口和多个E1接口，其主要作用用于建立多个E1接口与连接的子时间服务器硬件地址的对应关系、实现以太PTP接口信号和E1接口信号的映射和解映射。主要特征为：将以太PTP接口接收的同步（Sync）报文以广播方式发送到每个E1接口，各个E1接口独立计算报文的时延并填入报文的修正域字段；将以太PTP接口接收的跟随（Follow_Up）报文以广播方式发送到每个E1接口；将E1接口接收的请求（Delay_Req）报文接收，计算时延并将时延填入报文的修正域，并发送到以太PTP接口；同时记录E1接口号和报文携带的MAC地址（子时间服务器硬件地址）；将以太PTP接口接收的请求响应（Delay_Resp）报文，根据E1接口号和报文中的MAC地址（子时间服务器硬件地址）的对应关系，将报文转发到MAC地址（子时间服务器硬件地址）对应的E1接口。

现有技术二中，上述多E1/PTP时间通道适配器提出了以太PTP接口与多E1接口间的数据进行映射和解映射的方法，优化了多E1口的PTP应用场合下的设备配置数量，但其实现方法及机制存在如下问题：对以太（PTP）接收的同步（Sync）报文及跟随（Follow_Up）报文以广播方式发送到每个E1接口，这适合组播模式下的PTP的报文应用；但是在单播模式下，广播这两种报文会造成其他E1线路上传输大量冗余数据，占用E1线路带宽，降低了E1线路的利用率；通过从E1接口接收的请求（Delay_Req）报文中获取的MAC地址（子时间服务器硬件地址）与E1接口号建立的映射关系，来对以太（PTP）接收的的请求响应（Delay_Resp）报文进行定向转发的方式，适合于单播模式下的PTP的应用；对于组播模式下，请求（Delay_Req）报文的源MAC地址是组播地址，不适合于这样的处理方法；采用计算报文在适配器中的时延并修正到报文数据中的方法，会在时延计算过程中带来误差，不利用系统授时精度的提高。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，目前基于E1通道的PTP授时系统的主要缺点表现在下面方面：

采用将ETHERNET/E1协议过程中时延修正到报文的方法，时延计算中带来的误差影响同步精度的提高；

在计算ETHERNET/E1协议转换时延的过程中，时延计算时钟的频率误差会带来PTP报文时延计算的误差；由于ETHERNET与E1在不同的时钟域，两个时钟的相差的抖动也会带来PTP报文时延计算的误差；

采用控制ETHERNET/E1协转换过程中的时延固定的方法，时延控制中带来的误差影响同步精度的提高；

时延计算时钟的频率偏差会带来PTP报文时延控制的误差；由于ETHERNET与E1在不同的时钟域，两个时钟的相差的抖动也会带来PTP报文时延控制的误差。

目前多E1接口的处理机制存在缺陷：

单播模式下，采用将PTP报文广播到所有E1接口，会造成E1线路上传输大量冗余数据，占用E1线路带宽，降低E1线路的利用率；

组播模式下，将某个E1接口的回复报文广播到所有E1接口，也会造成E1线路上传输大量冗余数据，占用E1线路带宽，降低E1线路的利用率；

通过记录E1接口接收的E1线路的报文的MAC地址的方法不适用于PTP的组播模式；

采用计算报文在以太与E1中适配过程中的时延的方法，会在时延计算过程中由于时延计算时钟的频率差等因素带来计算误差，这样不利于系统授时精度的提高。

发明内容

本发明提供了一种以太数据与多路E1数据的处理方法及系统，解决了现有技术中存在的技术问题，实现了满足多节点、长距离时间同步系统网络构建的应用需求，达到优化和简化系统设计，降低授时精度的不利因素，提高授时精度，实现多E1接口授时的应用需求的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例一方面提供了一种以太数据与多路E1数据的处理方法，所述方法包括：

S1：从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据；将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据都进行分区域缓存；依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；

S2：从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中。

进一步的，从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据恢复时刻的系统时间；对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将恢复时刻的时间戳数据插入PTP事件报文的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；依次将每路E1接收缓存空间的以太报文数据添加上端口VLAN标记后送到以太接口。

进一步的，从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该数据帧去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果数据帧不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该数据帧向所有E1端口的缓存空间转发；每路E1发送缓存空间的以太数据进行封装后发送到E1接口，在这过程中，记录以太数据发送时刻的系统时间，对以太数据类型进行识别，并将记录的系统时间或根据系统时间处理后的数据插入识别出的PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文不做处理。

进一步的，E1端口接收数据并进行处理具体为：HDB3解码模块将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据，以太报文解封装模块将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块，报文识别模块识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，并将识别结果传到时间戳插入控制模块，时间戳插入控制模块根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

进一步的，以太接口接收数据并进行处理具体为：VLAN路由模块将接收的以太数据根据VLAN号转发到对应的E1端口；E1端口在将以太报文进行封装、发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间，并对以太报文类型进行识别，识别当前报文是否为Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文或其他；当前PTP的工作模式为两步模式时，对于Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文,将记录的系统时间发送到CPU；当前PTP的工作模式为一步模式时，对于Sync报文，直接将系统时间插入报文的T1时间戳位置处；对于Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，将记录的系统时间发送到CPU；对于Pdelay_Resp报文，根据系统时间计算出驻留时间数据，并将该数据累加上报文的原始修正域数据后，替换报文原始修正域数据。

进一步的，对E1端口接收的报文数据进行缓存控制，报文写入控制模块将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；报文读取控制模块根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。

另一方面，本申请还提供了一种以太数据与多路E1数据的处理系统，所述系统包括：E1接收数据处理模块、E1接收数据缓存模块、VLAN标记模块、VLAN路由模块、E1发送数据缓存模块和E1发送数据处理模块，其中：

所述E1接收数据处理模块用于从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据，将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；

所述E1接收数据缓存模块用于将每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据进行分区域缓存；

所述VLAN标记模块用于依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；

所述VLAN路由模块用于从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；

所述E1发送数据缓存模块用于为每路E1接口设置发送数据缓存空间，将从以太接口接收并识别出向该路E1接口发送的以太报文数据缓存到该端口对应的缓存空间；

所述E1发送数据处理模块用于将各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中。

其中，所述E1接收数据处理模块具体用于从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据恢复时刻的系统时间；对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将恢复时刻的时间戳数据插入PTP事件报文的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；依次将每路E1接收缓存空间的以太报文数据添加上端口VLAN标记后送到以太接口。

其中，所述E1发送数据处理模块具体用于从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该数据帧去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果数据帧不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该数据帧向所有E1端口的缓存空间转发；每路E1发送缓存空间的以太数据进行封装后发送到E1接口，在这过程中，记录以太数据发送时刻的系统时间，对以太数据类型进行识别，并将记录的系统时间或根据系统时间处理后的数据插入识别出的PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文不做处理。

其中，所述E1接收数据处理模块具体包括HDB3解码模块、以太报文解封装模块、时间戳记录模块、报文识别模块和时间戳插入控制模块，其中，HDB3解码模块用于将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据；以太报文解封装模块用于将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块213锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块；报文识别模块用于识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文或其他，并将识别结果传到时间戳插入控制模块；时间戳插入控制模块用于根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

其中，所述E1接收数据缓存模块具体包括：报文写入控制模块、报文缓存RAM模块、报文读取控制模块，所述E1接收数据缓存模块用于提供E1接收的报文数据的缓存控制，报文写入控制模块用于将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；所述报文读取控制模块用于根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。

其中，E1发送数据并进行处理具体为：VLAN路由模块将接收的以太数据根据VLAN号转发到对应的E1端口；E1端口在将以太报文进行封装、发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间，并对以太报文类型进行识别，识别当前报文是否为Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文或其他；当前PTP的工作模式为两步模式时，对于Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文,将记录的系统时间发送到CPU；当前PTP的工作模式为一步模式时，对于Sync报文，直接将系统时间插入报文的T1时间戳位置处；对于Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，将记录的系统时间发送到CPU；对于Pdelay_Resp报文，根据系统时间计算出驻留时间数据，并将该数据累加上报文的原始修正域数据后，替换报文原始修正域数据。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

采用了将以太数据与多路E1数据的处理方法设计为包括：S1：从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据；将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据都进行分区域缓存；依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；S2：从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中的技术方案，即，时间服务器通过E1通道提供PTP的授时业务，支持多个E1接口的授时，将PTP数据报文的收、发时间戳记录的位置从以太接口处，移至E1接口处，这样有效避免了ETHERNET/E1协议转换过程的不确定时延对PTP授时精度的影响；为各个E1接口分配VLAN号，将从E1接口接收的以太（PTP）报文数据，加上E1接口分配的VLAN标记后发到以太接口；从以太接口接收的以太（PTP）数据报文，根据VLAN号转发到VLAN号对应的E1接口，对不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口不匹配时，将该报文向所有E1端口转发；这样通过VLAN号将各个E1接口的数据报文进行区分与隔离，不仅实现了将以太报文高效的发到E1端口，而且不受PTP工作模式的限定,对组播和单播模式都适用；服务器的协议处理层根据VLAN来统计、监控各个E1接口的数据报文，有利于监控各个E1端口的业务状态，将PTP数据报文收、发时记录时间戳的位置放在E1接口处，这样ETHERNET/E1协转过程中的时延对PTP的授时精度不产生影响；记录的时间戳通过插入PTP数据报文或通过中断寄存器方式传递到PTP软件协议栈，实现1个以太接口与多个E1接口的报文数据交互功能；将以太接口与多个E1接口的数据流通过VLAN标记进行识别的方法来完成以太接口的数据流有效分发到E1接口的功能，即将从各个E1接口接收的数据加上该E1接口分配的VLAN标记后发到以太接口；从以太接口接收的数据根据VLAN标记分发到与VLAN标记对应的E1接口，E1接口将数据报文中的VLAN标记删除后发送到E1链路；对于以太接口接收的不带VLAN标记的数据报文广播到每个E1接口，E1接口再将数据报文发送到E1链路，所以，有效解决了现有技术中存在的技术问题，进而实现了满足多节点、长距离时间同步系统网络构建的应用需求，达到优化和简化系统设计，降低授时精度的不利因素，提高授时精度，实现多E1接口授时的应用需求的技术效果。

附图说明

图1是本申请实施例一中以太数据与多路E1数据的处理方法的流程示意图；

图2是本申请实施例一中以太数据与多路E1数据的处理系统的组成示意图；

图3是本申请实施例一中E1接收数据处理模块的组成示意图；

图4是本申请实施例一中E1接收数据缓存模块的组成示意图；

图5是本申请实施例一中VLAN标记模块的组成示意图；

图6是本申请实施例一中VLAN路由模块的组成示意图；

图7是本申请实施例一中E1发送数据缓存的组成示意图；

图8是本申请实施例一中E1发送数据处理模块的组成示意图；

图9是本申请实施例一中PTP协议报文的帧头格式示意图；

其中，接收数据处理模块-21，E1接收数据缓存模块-22，VLAN标记模块-23，VLAN路由模块-24，E1发送数据缓存模块-25，E1发送数据处理模块-26，HDB3解码模块-211，以太报文解封装模块-212，时间戳记录模块-213，报文识别模块-214，时间戳插入控制模块-215，报文写入控制模块-221，报文缓存RAM模块-222，报文读取控制模块-223，VLAN映射表模块-231，端口轮询控制模块-232，端口报文数据读取控制模块-233，以太报文加VLAN标记模块-234，报文VLAN标记提取模块-241，报文数据转发控制模块-242，报文写入控制模块-251，报文缓存RAM模块-252，报文读取控制模块-253，报文识别模块-261，时间戳插入控制模块-262，以太报文封装模块-263，时间戳记录模块-264，HDB3编码模块-265。

具体实施方式

本发明提供了一种以太数据与多路E1数据的处理方法及系统，解决了现有技术中存在的技术问题，实现了满足多节点、长距离时间同步系统网络构建的应用需求，达到优化和简化系统设计，降低授时精度的不利因素，提高授时精度，实现多E1接口授时的应用需求的技术效果。

本申请实施中的技术方案为解决上述技术问题。总体思路如下：

采用了将以太数据与多路E1数据的处理方法设计为包括：S1：从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据；将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据都进行分区域缓存；依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；S2：从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中的技术方案，即，时间服务器通过E1通道提供PTP的授时业务，支持多个E1接口的授时，将PTP数据报文的收、发时间戳记录的位置从以太接口处，移至E1接口处，这样有效避免了ETHERNET/E1协议转换过程的不确定时延对PTP授时精度的影响；为各个E1接口分配VLAN号，将从E1接口接收的以太（PTP）报文数据，加上E1接口分配的VLAN标记后发到以太接口；从以太接口接收的以太（PTP）数据报文，根据VLAN号转发到VLAN号对应的E1接口，对不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口不匹配时，将该报文向所有E1端口转发；这样通过VLAN号将各个E1接口的数据报文进行区分与隔离，不仅实现了将以太报文高效的发到E1端口，而且不受PTP工作模式的限定,对组播和单播模式都适用；服务器的协议处理层根据VLAN来统计、监控各个E1接口的数据报文，有利于监控各个E1端口的业务状态，将PTP数据报文收、发时记录时间戳的位置放在E1接口处，这样ETHERNET/E1协转过程中的时延对PTP的授时精度不产生影响；记录的时间戳通过插入PTP数据报文或通过中断寄存器方式传递到PTP软件协议栈，实现1个以太接口与多个E1接口的报文数据交互功能；将以太接口与多个E1接口的数据流通过VLAN标记进行识别的方法来完成以太接口的数据流有效分发到E1接口的功能，即将从各个E1接口接收的数据加上该E1接口分配或指定的VLAN标记后发到以太接口；从以太接口接收的数据根据VLAN标记分发到与VLAN标记对应的E1接口，E1接口将数据报文中的VLAN标记删除后发送到E1链路；对于以太接口接收的不带VLAN标记的数据报文广播到每个E1接口，E1接口再将数据报文发送到E1链路，所以，有效解决了现有技术中存在的技术问题，进而实现了满足多节点、长距离时间同步系统网络构建的应用需求，达到优化和简化系统设计，降低授时精度的不利因素，提高授时精度，实现多E1接口授时的应用需求的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一：

在实施例一中，提供了一种以太数据与多路E1数据的处理方法及系统，请参考图1-图9，其中，一种以太数据与多路E1数据的处理方法的处理过程如下：

S1：从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据；将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据都进行分区域缓存；依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；

S2：从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中。

其中，在本申请实施例中，从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据恢复时刻的系统时间；对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将恢复时刻的时间戳数据插入PTP事件报文的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；依次将每路E1接收缓存空间的以太报文数据添加上端口VLAN标记后送到以太接口。

其中，在本申请实施例中，从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该数据帧去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果数据帧不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该数据帧向所有E1端口的缓存空间转发；每路E1发送缓存空间的以太数据进行封装后发送到E1接口，在这过程中，记录以太数据发送时刻的系统时间，对以太数据类型进行识别，并将记录的系统时间或根据系统时间处理后的数据插入识别出的PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文不做处理。

其中，在本申请实施例中，E1接收数据并进行处理具体为：HDB3解码模块将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据，以太报文解封装模块将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块，报文识别模块识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，并将识别结果传到时间戳插入控制模块，时间戳插入控制模块根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

其中，在本申请实施例中，对E1接收的报文数据进行缓存控制，报文写入控制模块将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；报文读取控制模块根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。

其中，在本申请实施例中，对于E1发送数据并进行处理具体为：VLAN路由模块将接收的以太数据根据VLAN号转发到对应的E1端口；E1端口在将以太报文进行封装、发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间，并对以太报文类型进行识别，识别当前报文是否为Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文或其他；当前PTP的工作模式为两步模式时，对于Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文,将记录的系统时间发送到CPU；当前PTP的工作模式为一步模式时，对于Sync报文，直接将系统时间插入报文的T1时间戳位置处；对于Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，将记录的系统时间发送到CPU；对于Pdelay_Resp报文，根据系统时间计算出驻留时间数据，并将该数据累加上报文的原始修正域数据后，替换报文原始修正域数据。

其中，在本申请实施例中，本申请还提供了一种以太数据与多路E1数据的处理系统，所述系统包括：E1接收数据处理模块、E1接收数据缓存模块、VLAN标记模块、VLAN路由模块、E1发送数据缓存模块和E1发送数据处理模块，其中：

所述E1接收数据处理模块用于从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据，将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；

所述E1接收数据缓存模块用于将每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据进行分区域缓存；

所述VLAN标记模块用于依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；

所述VLAN路由模块用于从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；

所述E1发送数据缓存模块用于为每路E1接口设置发送数据缓存空间，将从以太接口接收并识别出向该路E1接口发送的以太报文数据缓存到该端口对应的缓存空间；

所述E1发送数据处理模块用于将各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中。

其中，在本申请实施例中，所述E1接收数据处理模块具体用于从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据恢复时刻的系统时间；对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将恢复时刻的时间戳数据插入PTP事件报文的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；依次将每路E1接收缓存空间的以太报文数据添加上端口VLAN标记后送到以太接口。

其中，在本申请实施例中，所述E1发送数据处理模块具体用于从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该数据帧去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果数据帧不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该数据帧向所有E1端口的缓存空间转发；每路E1发送缓存空间的以太数据进行封装后发送到E1接口，在这过程中，记录以太数据发送时刻的系统时间，对以太数据类型进行识别，并将记录的系统时间或根据系统时间处理后的数据插入识别出的PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文不做处理。

其中，在本申请实施例中，所述E1接收数据处理模块具体包括HDB3解码模块、以太报文解封装模块、时间戳记录模块、报文识别模块和时间戳插入控制模块，其中，HDB3解码模块用于将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据；以太报文解封装模块用于将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块213锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块；报文识别模块用于识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文、Pdelay_Req报文或其他，并将识别结果传到时间戳插入控制模块；时间戳插入控制模块用于根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型都为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

其中，在本申请实施例中，所述E1接收数据缓存模块具体包括：报文写入控制模块、报文缓存RAM模块、报文读取控制模块，所述E1接收数据缓存模块用于提供E1接收的报文数据的缓存控制，报文写入控制模块用于将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；所述报文读取控制模块用于根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。

其中，在本申请实施例中，所述E1发送数据并进行处理具体为：VLAN路由模块将接收的以太数据根据VLAN号转发到对应的E1端口；E1端口在将以太报文进行封装、发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间，并对以太报文类型进行识别，识别当前报文是否为Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文或其他；当前PTP的工作模式为两步模式时，对于Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文,将记录的系统时间发送到CPU；当前PTP的工作模式为一步模式时，对于Sync报文，直接将系统时间插入报文的T1时间戳位置处；对于Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，将记录的系统时间发送到CPU；对于Pdelay_Resp报文，根据系统时间计算出驻留时间数据，并将该数据累加上报文的原始修正域数据后，替换报文原始修正域数据。

其中，在本申请实施例中，在实际应用中，本申请中的技术方案具体为：

1）接收端从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据的到达时刻的系统时间（PTP时间）；

2）接收端对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将时间戳数据插入PTP事件报文帧的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；

3）接收端为每路E1接口设置接收数据帧缓存空间，将从E1接口接收的以太报文数据进行缓存；

4）接收端为每路E1接口分配VLAN号，将每路E1缓存空间的以太报文数据插入该路E1接口分配的VLAN号后再发到以太接口；

5）发送端从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该数据帧去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果数据帧不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该数据帧向所有E1端口的缓存空间转发；

6）发送端为每路E1接口设置发送数据缓存空间，将从以太接口接收并识别出向该路E1接口发送的以太报文数据缓存到该端口对应的缓存空间；

7）发送端将缓存中的数据帧进行发送时，记录发送时刻的PTP时间戳数据；

8）发送端对每路E1接口缓存空间的以太报文数据进行发送，并在发送过程中对以太报文数据进行识别，并将该数据帧发送时刻的系统时间（PTP时间）或处理后的数据插入识别出PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文直接发送；

9）发送端对每路E1接口发送的以太报文数据进行编码后发送到E1接口。

其中，在本申请实施例中， E1接收数据并进行处理具体为：HDB3解码模块将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据，以太报文解封装模块将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块，报文识别模块识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文、Pdelay_Req报文或其他，并将识别结果传到时间戳插入控制模块，时间戳插入控制模块根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型都为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

其中，在本申请实施例中，对E1接收的报文数据进行缓存控制，报文写入控制模块将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；报文读取控制模块根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。

其中，在本申请实施例中，VLAN标记具体为轮询E1接口的缓存信息，并将缓存的报文数据加上E1端口VLAN标记后发送到以太接口，VLAN映射表模块存储E1端口号与VLAN号的映射表，通过CPU接口实现对VLAN映射表的管理，并根据端口轮询控制模块指示的E1端口号输出VLAN号到以太报文加VLAN标记模块，端口轮询控制模块依次轮询每个端口的缓存信息；端口报文数据读取控制模块根据端口轮询控制模块指示的端口号查询当前端口的缓存空间的报文缓存信息，并将报文缓存信息送到端口轮询控制模块；当前端口的报文缓存信息指示有报文需要发送时，控制E1接收数据缓存模块读取出报文数据并发到以太报文加VLAN标记模块；以太报文加VLAN标记模块将从端口报文数据读取控制模块输入的报文数据加上从VLAN映射表模块输出的VLAN号后，将以太报文数据发送到以太接口。

其中，在本申请实施例中，VLAN路由具体为实现将从以太接口接收的以太报文数据通过VLAN标记进行路由，将以太报文转发到指定E1端口，报文VLAN标记提取模块提取出以太报文数据中的VLAN号，并将VLAN号输出到VLAN映射表；报文数据转发控制模块对以太报文的VLAN进行处理，处理方法为：若报文提取的VLAN号在VLAN映射表模块中有记录，则将该报文的VLAN标记删除，并将该报文转发到VLAN映射表模块指示的E1端口的E1发送数据缓存模块中；若报文提取的VLAN号在VLAN映射表模块中无记录或报文不携带VLAN标记，则将该报文直接转发到所有E1端口的E1发送数据缓存模块；

E1发送数据缓存具体为对太报文数据进行缓存控制，报文写入控制模块将从VLAN路由模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；报文读取控制模块根据E1发送数据处理模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到E1发送数据处理模块；

E1发送数据处理具体为：报文识别模块对E1发送数据缓存模块输入的以太报文的类型进行识别，识别当前报文是否为Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文或其他，并将数据报文类型识别结果输出到时间戳插入控制模块；时间戳插入控制模块根据报文识别模块的报文类型对当前的以太报文数据进行处理，如当前PTP的工作模式为两步模式时，对于Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文，将从时间戳记录模块获取的时间戳信息发到CPU，将报文数据直接发到以太报文封装模块；如当前PTP的工作模块是一步模式时，对于Sync报文，直接将从时间戳记录模块获取的时间戳数据插入报文的T1时间戳位置处，并将报文数据发送到以太报文封装模块；对于Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将从时间戳记录模块获取的时间戳信息发到CPU，将报文数据直接发到以太报文封装模块；对于Pdelay_Resp报文，根据从时间戳记录模块获取的系统时间计算出驻留时间数据，再将该数据累加上报文的原始修正域数据后，替换报文原始修正域数据，并将报文数据发送到以太报文封装模块；对于以太报文封装模块对将从时间戳插入控制模块接收的以太报文数据采用系统的封装协议进行封装后输出到HDB3编码模块，当开始封装传输以太数据时，产生指示信号到时间戳记录模块锁存当前的PTP时间戳数据；HDB3编码模块将以太报文封装模块输入的串行数据进行HDB3编码后输出到E1发送接口。

其中，在本申请实施例中，系统主要由E1接收数据处理模块21、E1接收数据缓存模块22、VLAN标记模块23、VLAN路由模块24、E1发送数据缓存模块25和E1发送数据处理模块26组成。另外以太接口为以太报文数据的收、发功能接口，E1接收接口和E1发送接口为E1数据流的收、发功能接口，CPU接口用于对系统模块的参数设置及状态数据读取。

E1接收数据处理模块21的功能设计如图3所示，主要包括HDB3解码模块211、以太报文解封装模块212、时间戳记录模块213、报文识别模块214和时间戳插入控制模块215。HDB3解码模块211将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据。以太报文解封装模块212将HDB3解码模块211恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块213锁存当前时刻的系统时间（PTP时间戳）数据；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块214和时间戳插入控制模块215。报文识别模块214识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，并将识别结果传到时间戳插入控制模块215。时间戳插入控制模块215根据报文识别模块214的报文类型指示来控制时间戳记录模块213锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块213的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处，见图9为PTP帧头的定义，具体处理方法是将系统时间（PTP时间戳）数据的整数秒的低字节插入PTP帧头的偏移位置5，将系统时间（PTP时间戳）数据的小数秒的4字节插入PTP帧头的偏移位置16～19，整数秒的其他字节数据在计算时根据从系统时间接口提供的时间戳数据恢复，因为时间戳的整数秒的低字节数据每隔256秒才重复，且PTP协议报文在本发明系统的滞留时间远小于256秒，这为该处理方法提供了技术保障。

E1接收数据缓存模块22的功能设计如图4所示，主要由报文写入控制模块221、报文缓存RAM模块222和报文读取控制模块223组成，提供E1接收的报文数据的缓存控制。报文写入控制模块221将从E1接收数据处理模块21接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块222中 ；报文读取控制模块223根据VLAN标记模块23的控制从报文缓存RAM模块222中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块23。

VLAN标记模块23主要由VLAN映射表模块231、端口轮询控制模块232、端口报文数据读取控制模块233和以太报文加VLAN标记模块234组成，轮询E1接口的缓存信息，并将缓存的报文数据加上E1端口VLAN标记后发送到以太接口的功能。VLAN映射表模块231存储E1端口号与VLAN号的映射表，通过CPU接口实现对VLAN映射表的管理，并根据端口轮询控制模块232指示的E1端口号输出VLAN号到以太报文加VLAN标记模块234。端口轮询控制模块232依次轮询每个端口的缓存信息，如查询到的端口有缓存报文时，等待缓存报文读取并发送完成时，查询下一个端口；如查询到的端口无缓存报文时，查询下一个端口。端口报文数据读取控制模块233根据端口轮询控制模块232指示的端口号查询当前端口的缓存空间的报文缓存信息，并将报文缓存信息送到端口轮询控制模块232；当前端口的报文缓存信息指示有报文需要发送时，控制E1接收数据缓存模块22读取出报文数据并发到以太报文加VLAN标记模块234。以太报文加VLAN标记模块234将从端口报文数据读取控制模块233输入的报文数据加上从VLAN映射表模块231输出的VLAN号后，将以太报文数据发送到以太接口。

VLAN路由模块24实现将从以太接口接收的以太报文数据通过VLAN标记进行路由，将以太报文转发到指定E1端口。报文VLAN标记提取模块241提取出以太报文数据中的VLAN号，并将VLAN号输出到VLAN映射表231。报文数据转发控制模块242对以太报文的VLAN进行处理，处理方法为：若报文提取的VLAN号在VLAN映射表模块231中有记录，则将该报文的VLAN标记删除，并将该报文转发到VLAN映射表模块231指示的E1端口的E1发送数据缓存模块25中；若报文提取的VLAN号在VLAN映射表模块231中无记录或报文不携带VLAN标记，则将该报文直接转发到所有E1端口的E1发送数据缓存模块25。

E1发送数据缓存模块25的功能设计如图7所示，主要由报文写入控制模块251、报文缓存RAM模块252和报文读取控制模块253组成，提供以太报文数据的缓存控制。报文写入控制模块251将从VLAN路由模块24接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块252中 ；报文读取控制模块253根据E1发送数据处理模块26的控制从报文缓存RAM模块252中读取出报文数据，并将报文数据发送到E1发送数据处理模块26。

E1发送数据处理模块26的功能设计如图8所示，主要由报文识别模块261、时间戳插入控制模块262、以太报文封装模块263、时间戳记录模块264和HDB3编码模块265组成。报文识别模块261对E1发送数据缓存模块25输入的以太报文的类型进行识别，识别当前报文是否为Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文或其他，并将数据报文类型识别结果输出到时间戳插入控制模块262。时间戳插入控制模块262根据报文识别模块261的报文类型对当前的以太报文数据进行处理，如当前PTP的工作模式为两步模式时，对于Sync报文、Delay_Req报文、Pdelay_Req报文、Pdelay_Resp报文，将从时间戳记录模块264获取的时间戳信息发到CPU，并将报文数据直接发到以太报文封装模块263；如当前PTP的工作模块是一步模式时，对于Sync报文，直接将从时间戳记录模块264获取的时间戳数据插入报文的T1时间戳位置处，并将报文数据发送到以太报文封装模块263；若报文类型为Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将从时间戳记录模块264获取的时间戳信息发到CPU，并将以太报文数据直接发到以太报文封装模块263。对于Pdelay_Resp报文，根据系统时间计算出驻留时间数据，将该数据累加上报文的原始修正域数据后，替换报文原始修正域数据，并将报文数据直接发到以太报文封装模块263。以太报文封装模块263对将从时间戳插入控制模块262接收的以太报文数据采用系统的封装协议进行封装后输出到HDB3编码模块265，当开始封装传输以太数据时，产生指示信号到时间戳记录模块264锁存当前的PTP时间戳数据。HDB3编码模块265将以太报文封装模块263输入的串行数据进行HDB3编码后输出到E1发送接口。

其中，在本申请实施例中，本申请提供的以太数据与多E1数据的处理方法及系统，针对以太接口与E1接口间的数据交互，也可以通过插入私有标记到数据报文中的方式来实现有效交互。

其中，在本申请实施例中，本申请提供的方案将PTP事件报文的收、发时间戳的位置定于E1接口处，消除了以太与E1协转过程的不确定时延带来的线路时延的变化，从而导致PTP授时精度降低的影响；以太接口与多E1接口的以太报文通过端口VLAN标记来进行交互，不仅提高了以太接口的带宽利用率，而且提高了E1链路的有效带宽。

其中，在本申请实施例中，本申请中的技术方案，在E1接口处记录系统时间；对E1接收、发送的报文类型进行识别，并将记录的系统时间（时间戳）或根据系统时间处理后的数据插入PTP事件报文；利用E1端口VLAN对每路E1的以太报文进行标记，并根据VLAN号将来自以太接口的以太报文进行有效分发到各个E1端口。

其中，在本申请实施例中，本申请提供的以太数据与多路E1数据的处理方法及系统，能够实现以下技术效果：

1）实现了以太（PTP）到E1接口间的协议转换，通过在E1接口处记录PTP时间戳来消除了协转过程的不确定时延对PTP授时精度的影响；将PTP数据报文的收、发时间戳记录的位置从以太接口处，移到E1接口处，这样有效避免了以太与E1协转换过程的不确定时延导致线路链路时延变化，从而影响PTP的授时精度的提高。

2）实现了以太接口与多E1接口的以太报文数据交换功能，有利于提高以太接口和E1链路的带宽利用率，优化多E1接口的时间服务器的设计；通过在以太接口与E1接口间采用端口VLAN的方式来实现各个E1接口收、发的以太报文数据的区分与隔离，不仅提高了以太接口的带宽利用率，而且提高了E1链路带宽的有效利用率。通过VLAN实现了各个E1端口的报文的有效分发，避免了广播无效报文到各个E1端口，这样提高了E1链路的带宽利用率。多个E1接口的数据共用一个以太接口来实现以太报文数据与服务器协议栈的交互功能，这样不仅提高了以太接口的带宽利用率，而且减少了以太接口的数量从而优化了系统设计。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

采用了将以太数据与多路E1数据的处理方法设计为包括：S1：从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据；将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据都进行分区域缓存；依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；S2：从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中的技术方案，即，时间服务器通过E1通道提供PTP的授时业务，支持多个E1接口的授时，将PTP数据报文的收、发时间戳记录的位置从以太接口处，移至E1接口处，这样有效避免了ETHERNET/E1协议转换过程的不确定时延对PTP授时精度的影响；为各个E1接口分配VLAN号，将从E1接口接收的以太（PTP）报文数据，加上E1接口分配的VLAN标记后发到以太接口；从以太接口接收的以太（PTP）数据报文，根据VLAN号转发到VLAN号对应的E1接口，对不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口不匹配时，将该报文向所有E1端口转发；这样通过VLAN号将各个E1接口的数据报文进行区分与隔离，不仅实现了将以太报文高效的发到E1端口，而且不受PTP工作模式的限定,对组播和单播模式都适用；服务器的协议处理层根据VLAN来统计、监控各个E1接口的数据报文，有利于监控各个E1端口的业务状态，将PTP数据报文收、发时记录时间戳的位置放在E1接口处，这样ETHERNET/E1协转过程中的时延对PTP的授时精度不产生影响；记录的时间戳通过插入PTP数据报文或通过中断寄存器方式传递到PTP软件协议栈，实现1个以太接口与多个E1接口的报文数据交互功能；将以太接口与多个E1接口的数据流通过VLAN标记进行识别的方法来完成以太接口的数据流有效分发到E1接口的功能，即将从各个E1接口接收的数据加上该E1接口分配或指定的VLAN标记后发到以太接口；从以太接口接收的数据根据VLAN标记分发到与VLAN标记对应的E1接口，E1接口将数据报文中的VLAN标记删除后发送到E1链路；对于以太接口接收的不带VLAN标记的数据报文广播到每个E1接口，E1接口再将数据报文发送到E1链路，所以，有效解决了现有技术中存在的技术问题，进而实现了满足多节点、长距离时间同步系统网络构建的应用需求，达到优化和简化系统设计，降低授时精度的不利因素，提高授时精度，实现多E1接口授时的应用需求的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种以太数据与多路E1数据的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据；将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据都进行分区域缓存；依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；

S2：从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据恢复时刻的系统时间；对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将恢复时刻的时间戳数据插入PTP事件报文的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；依次将每路E1接收缓存空间的以太报文数据添加上端口VLAN标记后送到以太接口。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该以太报文数据去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果以太报文数据不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该以太报文数据向所有E1端口的缓存空间转发；每路E1发送缓存空间的以太数据进行封装后发送到E1接口，在这过程中，记录以太报文数据发送时刻的系统时间，对以太报文数据类型进行识别，并将记录的系统时间或根据系统时间处理后的数据插入识别出的PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文不做处理。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，E1端口接收数据并进行处理具体为：HDB3解码模块将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据，以太报文解封装模块将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块，报文识别模块识别当前接收的以太报文数据是否是Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文，并将识别结果传到时间戳插入控制模块，时间戳插入控制模块根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对E1端口接收的报文数据进行缓存控制，报文写入控制模块将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；报文读取控制模块根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。

6.一种以太数据与多路E1数据的处理系统，其特征在于，所述系统包括：E1接收数据处理模块、E1接收数据缓存模块、VLAN标记模块、VLAN路由模块、E1发送数据缓存模块和E1发送数据处理模块，其中：

所述E1接收数据处理模块用于从E1接收接口的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文恢复时刻的系统时间数据，将记录的时间数据插入需要接收时间数据的以太报文中；

所述E1接收数据缓存模块用于将每个E1接收接口恢复、处理后的以太报文数据进行分区域缓存；

所述VLAN标记模块用于依次将各个E1接收缓存区域空间的以太报文添加E1端口VLAN标记后向以太接口发出；

所述VLAN路由模块用于从以太接口接收的以太报文数据，根据VLAN号路由到对应E1端口的发送缓存空间中；

所述E1发送数据缓存模块用于为每路E1接口设置发送数据缓存空间，将从以太接口接收并识别出向该路E1接口发送的以太报文数据缓存到该端口对应的缓存空间；

所述E1发送数据处理模块用于将各个E1发送端口在将发送缓存空间的以太报文进行E1封装，发送过程中，记录以太报文发送时刻的系统时间数据，并将记录的时间数据或处理后的数据插入需要发送时间数据的以太报文中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述E1接收数据处理模块具体用于从E1接口接收的串行数据流中恢复出以太报文数据，并记录以太报文数据恢复时刻的系统时间；对从E1数据流中恢复出的以太报文数据进行识别，识别出PTP事件报文，并将恢复时刻的时间戳数据插入PTP事件报文的PTP头部的保留字节处，再将报文进行缓存；对于识别出的非PTP事件报文，直接将报文进行缓存；依次将每路E1接收缓存空间的以太报文数据添加上端口VLAN标记后送到以太接口。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述E1发送数据处理模块具体用于从以太接口接收的以太报文数据，根据以太报文数据的VLAN标记对以太报文数据进行路由，以太报文数据的VLAN号与E1端口所对应的VLAN号相同时，将该数据帧去掉VLAN标记后转发到该E1端口所对应的缓存空间；如果数据帧不带VLAN标记或VLAN号与所有E1端口对应的VLAN号不匹配时，将该数据帧向所有E1端口的缓存空间转发；每路E1发送缓存空间的以太数据进行封装后发送到E1接口，在这过程中，记录以太数据发送时刻的系统时间，对以太数据类型进行识别，并将记录的系统时间或根据系统时间处理后的数据插入识别出的PTP事件报文的协议规定位置处；对于识别出的非PTP事件报文不做处理。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述E1接收数据处理模块具体包括HDB3解码模块、以太报文解封装模块、时间戳记录模块、报文识别模块和时间戳插入控制模块，其中，HDB3解码模块用于将E1接口输入的信号进行HDB3解码恢复出E1串行数据；以太报文解封装模块用于将HDB3解码模块恢复的E1串行数据，根据系统使用的报文封装协议进行以太报文数据恢复，当从E1数据流中发现以太报文时立即送出信号到时间戳记录模块213锁存当前时刻的系统时间数据，所述当前时刻的系统时间即为PTP时间戳；并将恢复出的以太报文数据输出到报文识别模块和时间戳插入控制模块；报文识别模块用于识别当前接收的以太报文数据是否为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文或其他，并将识别结果传到时间戳插入控制模块；时间戳插入控制模块用于根据报文识别模块的报文类型指示来控制时间戳记录模块锁存的PTP时间数据的插入，当报文类型为非Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，不对报文做任何处理；当报文类型为Sync报文或Delay_Req报文或Pdelay_Req报文时，将来自时间戳记录模块的时间戳数据插入PTP协议报文的PTP帧头的预留位置处。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述E1接收数据缓存模块具体包括：报文写入控制模块、报文缓存RAM模块、报文读取控制模块，所述E1接收数据缓存模块用于提供E1接收的报文数据的缓存控制，报文写入控制模块用于将从E1接收数据处理模块接收的以太报文数据缓存到报文缓存RAM模块中；所述报文读取控制模块用于根据VLAN标记模块的控制从报文缓存RAM模块中读取出报文数据，并将报文数据发送到VLAN标记模块。