CN107592188B - 一种ptn承载电路仿真业务无损切换的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法及系统，所述方法包括：通过所述第一设备接收第一用户设备发送的TDM数据，并将所述TDM数据封装为两组分组数据,采用预设双通道分别络将所述两组分组数据，并通过PTN的两个并行链路传输至所述第二设备。这样通过两个并行链路将两分组数据同步发送至第二设备，使得在一路链路发生故障时，电路仿真的分组不丢包，实现了TDM在传送过程无损，提高了PTN网络承载TDM业务的可靠性。

Description

一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法及系统

技术领域

本发明涉及分组传输技术领域，特别涉及一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法及系统。

背景技术

在PTN（分组传输网）中，为了传输TDM业务使用了一种电路仿真方法，所述电路仿真方法是将TDM的业务封装进分组中，然后封装得到的若干分组在网络中传送，到达目的地后将分组解封装还原出TDM业务。在工业应用中（比如电力电网的通信中），因为TDM业务传送的是涉及到电力生产相关的业务，可靠性要求非常高。现有电路仿真方法为了避免TDM数据丢失，普遍采用传送存在1+1保护形式。但是现有的电路仿真方法中，当1+1保护倒换发生时，在业务落地点恢复TDM业务时，只能在两个通道之间切换，两个路径的传输时延存在不一致性，从而导致恢复出来的TDM数据存在缺失或者多余的问题。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法及系统，以解决现有电路仿方法中在工作链路和保护链路中一条发生故障时，进行业务切换时存在的分组丢包的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其中，所述分组传输网络PTN与分别用于将第一用户设备和第二用户设备连接至所述PTN的第一设备和第二设备协作，所述方法其包括：

所述第一设备接收第一用户设备发送的TDM数据；

采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为两组分组数据，并通过PTN将所述两组分组数据通过两个并行链路传输至所述第二设备。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其中，所述采用预设双通道将所述TDM数据封装为两组分组数据，并通过PTN将所述两组分组数据通过两个并行链路传输至所述第二设备具体包括：

采用预设双通道将所述TDM数据封装为第一分组数据和第二分组数据，并分别获取各分组数据中各分组对应的封装次数，其中，所述封装次数为通道执行封装操作的次数；

将各封装次数添加至其对应分组内，并通过PTN将所述两组分组数据通过两个并行链路传输至所述第二设备。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其包括：

所述第二设备接收所述两组分组数据，并根据各分组携带的封装次数缓存各分组；

根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据，以将其发送至第二用户设备。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其中，所述根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组具体包括：

获取第二设备预先存储的第一封装次数SEQ，并分别判断第一分组数据对应的分组携带的第二封装次数SEQ1和第二分组数据对应的分组携带第三封装次数SEQ2；

分别判断所述SEQ1和SEQ2与SEQ的关系；

当SEQ1=SEQ+1且和SEQ2=SEQ+1时，随机选取SEQ1对应的分组或SEQ2对应的分组作为被恢复分组，并丢弃未被选取的分组。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其中，所述根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组还包括：

当SEQ1=SEQ+1且SEQ2>SEQ+1,选取SEQ1对应的分组作为被恢复分组，并将SEQ2对应的分组保持；

当SEQ2=SEQ+1且SEQ1>SEQ+1,选取SEQ2对应的分组作为被恢复分组，并将SEQ1对应的分组保持。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其中，所述根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组还包括：

当SEQ1>SEQ+1且SEQ2>SEQ+1时，选取SEQ1和SEQ2中较小的对应的分组作为被恢复分组，并采用被选取的分组的封装次数替换SEQ，以及保持未被选取的分组。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其中，所述根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组还包括：

当SEQ1<SEQ+1时，丢弃SEQ1对应的分组；

当SEQ2<SEQ+1时，丢弃SEQ2对应的分组。

一种PTN承载电路仿真业务无损切换的系统，其包括分组传输网络PTN，与分组传输网络协作的第一设备和第二设备，所述第一设备包括：第一接收机,封装器以及并联的第一发射机和第二发射机；

所述第一接收机，用于接收来自第一用户设备的TDM数据；

所述封装器，用于采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为第一分组数据和第二分组数据；

所述第一发射机，用于通过分组传输网络发送所述第一分组数据；

所述第二发射机，用于通过分组传输网络发送所述第二分组数据；

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的系统，其中，所述第二设备包括：

第二接收机，用于分别接收第一发射机和第二发射机发送的分组数据；

解封装器，用于按照预设条件处理接收到的两组分组数据，以恢复所述TDM数据；

第三发射机，用于传送恢复得到的TDM数据至第二用户设备。

所述PTN承载电路仿真业务无损切换的系统，其中，所述解封装器具体用于：

对于第二接收机接收到的第一分组数据和第二分组数据，按照接收顺序分别选取一分组，并分别读取选取的分组携带的封装次数；

根据读取到的封装次数按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，所述方法具体为通过所述第一设备接收第一用户设备发送的TDM数据，并将所述TDM数据封装为两组分组数据,采用预设双通道分别络将所述两组分组数据，并通过PTN的两个并行链路传输至所述第二设备。这样通过两个并行链路将两分组数据同步发送至第二设备，使得在一路链路发生故障时，电路仿真的分组不丢包，实现了TDM在传送过程无损，提高了PTN网络承载TDM业务的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的PTN承载电路仿真业务无损切换的系统较佳实施例的结构原理图。

图2为本发明提供的PTN承载电路仿真业务无损切换的方法较佳实施例的流程图。

图3为本发明提供的PTN承载电路仿真业务无损切换的方法一个实施例的流程图。

图4为图3所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法的实施例的时序图。

具体实施方式

本发明提供一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本发明提供的过PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，其应用于配置有分组传输网络PTN、连接分组传输网络PTN的第一设备以及连接分组传输网络PTN的第二设备。所述分组传输网络可以包括多个节点设备，所述节点设备可以将第一设备路由至第二设备，反之亦然。此外，能够发送和/或接收TDM数据的第一用户设备通过第一设备连接至分组传输网络PTN，能够接收和/或发送TDM数据的第二用户设备通过第二设备连接至分组传输网络PTN。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

请参照图2，图2为本发明提供的PTN承载电路仿真业务无损切换的方法较佳实施例的流程图。所述方法包括：

S10、所述第一设备接收第一用户设备发送的TDM数据；

S20、采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为两组分组数据，并通过PTN的两个并行链路将所述两组分组数据传输至所述第二设备。

本实施例提供了一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法，在第一设备接收到TDM数据时，将采用双通道分别对所述TDM数据进行分组以得到两组分组数据，并将两组分组数据通过两个并行链路同步发送至第二设备，使得第二设备根据接收到的两组数据进行TDM数据恢复，避免了当一路链路发生故障时，电路仿真的分组丢包的问题，实现了TDM在传送过程无损，提高了PTN网络承载TDM业务时的可靠性。

具体的来说，在所述步骤S10中，所述第一设备接收第一用户设备发送的TDM数据，即第一用户设备通过第一设备将所述TDM数据发送至分组传输网络。此外，所述第一设备接收到第一用户设备发送的TDM数据时，剥离掉TDM数据特有的帧开销，提取出净荷以得到所述TDM数据的净荷。在实际应用中，所述第一设备接收到TDM数据后，将所述TDM数据传输至仿真业务的协议层，通过所述协议层封装所述TDM数据的净荷。

进一步，在所述步骤S20中，所述第一设备预先配置双通道，通过所述双通道分别对所述TDM数据的净荷进行分组封装，也就是说，各通道分别将所述TDM数据的净荷转成分组序列，并且所述双通道对所述TDM数据的分组封装的方式相同，得到的两组分组序列相同。这里将双通道记为第一通道和第二通道，第一通道分组封装得到的分组数据记为第一分组数据，其包括第一分组序列P11，P12，...，P1n；第二通道分组封装得到的分组数据记为第二分组数据，其包括第二分组序列P21、P22,...,P2n。值得说明的，所述P11与所述P21携带的TDM数据相同，P12与所述P22携带的TDM数据，依次类推，所述P1n与所述P2n携带的TDM数据相同。此外，所述第一分组序列和第二分组序列按照各分组的分装顺序进行排序，将所述封装顺序从1-n排序；即所述P11和P21分别为第一通道和第二通道第一个封装得到的分组，依次类推，所述P1n与所述P2n的分别为第一通道和第二通道第n个封装得到的分组。

示例性的，所述采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为两组分组数据，并通过PTN的两个并行链路将所述两组分组数据传输至所述第二设备具体包括：

S21、采用预设双通道将所述TDM数据封装为第一分组数据和第二分组数据，并分别获取各分组数据中各分组对应的封装次数，其中，所述封装次数为通道执行封装操作的次数；

S22、将各封装次数添加至其对应分组内，并通过PTN的两个并行链路将所述两组分组数据传输至所述第二设备。

具体地，所述第一分组数据和第二分组数据含的第一分组序列和第二分组序列中的每个分组均携带一TDM拼装信息，所述TDM拼装信息用于存储该分组的封装次数，即所述协议报文中携带所述分组的封装顺序。在本实施例中，第一通道和第二通道均封装有一个Sequence计数器，所述第一通道每封装一个协议报文（即分组序列中的一个分组），所述计数器累加一，并根据累加后的计数器数据生成TDM拼装信息，最后将所述分组对应的TDM净荷以及所述TDM拼装信息封装为分组。在实际应用中。所述第一通道和第二通道的封装协议均可以如表一所示，其在现有的TDM拼装协议中增设SEQ字段，所述SEQ字段用于存储分组对应的封装次数。所述SEQ字段可以采用16位的循环计时器，每封装一个分组，所述计数器加一，这样为所述分组形成的分组包头内携带所述计数器的计算，即所述分组对应的封装次数。

进一步，所述第一设备通过双通道将所述TDM数据分组为两组分组数据后，通过分组传输网络将所述两组数据并行发送至第二设备，并且两组分组数据的发送顺序与分组序列的排列顺序相同，即首先通过分组传输网络将P11和P21同步发送至第二设备，其次，通过分组传输网络将P12和P22同步发送至第二设备，依次类推，通过分组传输网络将P1n和P2n同步发送至第二设备。在实际应用中，所述第一设备可以配置两个并行的发送电路，分别记为第一发送电路和第二发送电路，通过第一发送电路将第一分组数据发送至第二设备，通过第二发送电路将第二分组数据发送至第二设备。

在本发明的一个实施例中，如图3和4所示，所述通过PTN实现电路仿真业务的方法，其包括如上所述的过程，此外，在所述步骤S20之后还包括：

S30、所述第二设备接收所述两组分组数据，并根据各分组携带的封装次数缓存各分组。

具体地，所述第二设备接收所述两组分组数据。这里以第一分组数据为例加以说明，对第二分组数据的处理过程与第一分组数据相同。当接收到第一分组数据时，提取接收到的分组的SEQ字段以得到所述分组的封装次数，将所述封装次数作为用于存储所述分组的缓存地址的高位地址。同时，获取所述分组携带报文的报文长度，根据所述报文长度生成用于存储所述分组的缓存地址的低位地址，最后根据所述高位地址和低位地址生成所述分组对应的缓存地址，并将所述分组缓存于缓存内。依次类推，对于接到到的第一分组数据的每个分组执行上述缓存操作。

S40、根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据，以将其发送至第二用户设备。

具体的，所述第二设备分别获取用于存储第一分组数据的缓存中处于第一位缓存的缓存地址，提取所述缓存地址携带的封装次数，将第一分组数据对应的封装次数记为SEQ1，第二分组数据对应的封装次数记为SEQ2，最后根据所述SEQ1和SEQ2按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据，以将其发送至第二设备。

进一步，所述第二设备内存储有恢复分组次数SEQ，相应的，所述根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组具体为根据所述封装次数以及恢复分组次数按照预设条件选取被恢复分组。其中，所述预设条件具体为：分别将读取的SEQ1和SEQ2与SEQ进行比较，并按如下规则进行选取被恢复分组。所述规则具体为按照如下所示的a-g依次执行，其中，所述a-g的优先权是从高到低。

a、当SEQ1=SEQ+1且SEQ2=SEQ+1时，表明两个链路当前的数据均为可用于恢复的数据报文，取任意一路数据做TDM数据恢复，另外一路数据取出并丢弃，为后续数据恢复做准备；

b、当SEQ1=SEQ+1且SEQ2>SEQ+1时，取第一路数据做TDM数据恢复，第二路保持（当前报文不参与重组也不被丢弃，保存在缓存区头部不动），因为SEQ2大于SEQ表明第二路的当前报文比已经重组的报文靠后，保持待后续重组时使用；

c、当SEQ2=SEQ+1且SEQ1>SEQ+1时，取第二路数据做TDM码流恢复，第一路保持；

d、当SEQ2>SEQ+1且SEQ1>SEQ+1时，取两个中较小的数据做TDM码流恢复，且将较小的值置于本地SEQ计数器上，较大的一路保持。此种情况出现证明分组传送的两条路径同时出现了异常，此时存在丢包。这样可以尽快使两路数据流往前走，否则数据缓存区由于后续数据写入可能导致溢出，同时，取较小SEQ可以尽可能减少丢包数量。

e、当SEQ1<=SEQ且SEQ2<=SEQ时，两个链路数据均丢弃；此种情况出现表明数据传送的两个链路可能出现了异常，但是重组逻辑此时并没有异常。在实际应用中，只要有一个传送链路处于正常状态，这种情况就不会出现。

f、当SEQ1<=SEQ时；丢弃第一路数据；

g、当SEQ2<=SEQ时；丢弃第二路数据。

按照上述过程可知，第二设备是动态的在两个链路数据流中挑选所需要的数据，只要有一路数据链路处于正常状态，即可以输出无损的TDM码流。因此，当正常工作的两条链路中，有一条出现异常而另外一条链路的业务是正常的情况下，在重组端正常链路的SEQ编号必然顺序递增，那么通过本发明的处理方式，就不会出现丢包情况。

本发明还提供了一种PTN承载电路仿真业务无损切换的系统，如图1所示，其包括：分组传输网络300，与分组传输网络协作的第一设备100和第二设备200；所述第一设备100包括：第一接收机、封装器以及并联的第一发射机和第二发射机；

所述第一接收机，用于接收来自第一用户设备的TDM数据；

所述封装器，用于采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为第一分组数据和第二分组数据；

所述第一发射机用于通过分组传输网络发送所述第一分组数据；

所述第二发射机用于通过分组传输网络发送所述第二分组数据。

在PTN承载电路仿真业务无损切换的系统中，所述第二设备200包括：

第二接收机，用于分别接收第一发射机和第二发射机发送的分组数据；

解封装器，用于按照预设条件处理接收到的两组分组数据，以恢复所述TDM数据；

第三发射机，用于传送恢复得到的TDM数据至第二用户设备。

在PTN承载电路仿真业务无损切换的系统中，所述解封装器具体用于：

对于第二设备接收到的第一分组数据和第二分组数据，按照接收顺序分别选取一分组，并分别读取选取的分组携带的封装次数；

根据读取到的封装次数按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据。

此外，上述PTN承载电路仿真业务无损切换的系统的具体处理过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种PTN承载电路仿真业务无损切换的方法,其特征在于，所述分组传输网络PTN与分别用于将第一用户设备和第二用户设备连接至所述PTN的第一设备和第二设备协作，所述方法其包括：

所述第一设备接收第一用户设备发送的TDM数据；

采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为两组分组数据，并通过PTN的两个并行链路将所述两组分组数据传输至所述第二设备；

所述第二设备接收所述两组分组数据，当接收到第一分组数据时，提取接收到的分组的SEQ字段以得到所述分组的封装次数，将所述封装次数作为用于存储所述分组的缓存地址的高位地址；同时，获取所述分组携带报文的报文长度，根据所述报文长度生成用于存储所述分组的缓存地址的低位地址，最后根据所述高位地址和低位地址生成所述分组对应的缓存地址，并将所述分组缓存于缓存内，依次类推，对于接到到的第一分组数据的每个分组执行上述缓存操作；

所述第二设备接收所述两组分组数据，并根据各分组携带的封装次数缓存各分组；

根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据，以将其发送至第二用户设备；

所述根据所述封装次数按照预设条件选取被恢复分组具体包括：

获取第二设备预先存储的第一封装次数SEQ，并分别获取第一分组数据对应的分组携带的第二封装次数SEQ1和第二分组数据对应的分组携带第三封装次数SEQ2；

分别判断所述SEQ1和SEQ2与SEQ的关系；

当SEQ1=SEQ+1且SEQ2=SEQ+1时，随机选取SEQ1对应的分组或SEQ2对应的分组作为被恢复分组，并丢弃未被选取的分组；

当SEQ1=SEQ+1且SEQ2>SEQ+1,选取SEQ1对应的分组作为被恢复分组，并将SEQ2对应的分组保持；

当SEQ2=SEQ+1且SEQ1>SEQ+1,选取SEQ2对应的分组作为被恢复分组，并将SEQ1对应的分组保持；

当SEQ1>SEQ+1且SEQ2>SEQ+1时，选取SEQ1和SEQ2中较小的对应的分组作为被恢复分组，并采用被选取的分组的封装次数替换SEQ，以及保持未被选取的分组；

当SEQ1<SEQ+1时，丢弃SEQ1对应的分组；

当SEQ2<SEQ+1时，丢弃SEQ2对应的分组。

2.根据权利要求1所述PTN承载电路仿真业务无损切换的方法,其特征在于，所述采用预设双通道将所述TDM数据封装为两组分组数据，并通过PTN将所述两组分组数据通过两个并行链路传输至所述第二设备具体包括：

采用预设双通道将所述TDM数据封装为第一分组数据和第二分组数据，并分别获取各分组数据中各分组对应的封装次数，其中，所述封装次数为通道执行封装操作的次数；

将各封装次数添加至其对应分组内，并通过PTN将所述两组分组数据通过两个并行链路传输至所述第二设备。

3.一种PTN承载电路仿真业务无损切换的系统，其特征在于，其包括分组传输网络PTN，与分组传输网络协作的第一设备和第二设备，所述第一设备包括：第一接收机,封装器以及并联的第一发射机和第二发射机；

所述第一接收机，用于接收来自第一用户设备的TDM数据；

所述封装器，用于采用预设双通道分别将所述TDM数据封装为第一分组数据和第二分组数据；

所述第一发射机，用于通过分组传输网络发送所述第一分组数据；

所述第二发射机，用于通过分组传输网络发送所述第二分组数据;

所述第二设备，用于接收两组分组数据，当接收到第一分组数据时，提取接收到的分组的SEQ字段以得到所述分组的封装次数，将所述封装次数作为用于存储所述分组的缓存地址的高位地址；同时，获取所述分组携带报文的报文长度，根据所述报文长度生成用于存储所述分组的缓存地址的低位地址，最后根据所述高位地址和低位地址生成所述分组对应的缓存地址，并将所述分组缓存于缓存内，依次类推，对于接到到的第一分组数据的每个分组执行上述缓存操作；

所述第二设备包括：

第二接收机，用于分别接收第一发射机和第二发射机发送的分组数据；

解封装器，用于按照预设条件处理接收到的两组分组数据，以恢复所述TDM数据；

第三发射机，用于传送恢复得到的TDM数据至第二用户设备；

所述解封装器具体用于：

对于第二接收机接收到的第一分组数据和第二分组数据，按照接收顺序分别选取一分组，并分别读取选取的分组携带的封装次数；

根据读取到的封装次数按照预设条件选取被恢复分组，并恢复所述被恢复分组对应的TDM数据；

所述根据读取到的封装次数按照预设条件选取被恢复分组具体包括：

获取第二设备预先存储的第一封装次数SEQ，并分别获取第一分组数据对应的分组携带的第二封装次数SEQ1和第二分组数据对应的分组携带第三封装次数SEQ2；

分别判断所述SEQ1和SEQ2与SEQ的关系；

当SEQ1=SEQ+1且SEQ2=SEQ+1时，随机选取SEQ1对应的分组或SEQ2对应的分组作为被恢复分组，并丢弃未被选取的分组；

当SEQ1=SEQ+1且SEQ2>SEQ+1,选取SEQ1对应的分组作为被恢复分组，并将SEQ2对应的分组保持；

当SEQ2=SEQ+1且SEQ1>SEQ+1,选取SEQ2对应的分组作为被恢复分组，并将SEQ1对应的分组保持；

当SEQ1>SEQ+1且SEQ2>SEQ+1时，选取SEQ1和SEQ2中较小的对应的分组作为被恢复分组，并采用被选取的分组的封装次数替换SEQ，以及保持未被选取的分组；

当SEQ1<SEQ+1时，丢弃SEQ1对应的分组；

当SEQ2<SEQ+1时，丢弃SEQ2对应的分组。

Images