CN108521343B - 一种oam报文的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OAM报文的处理方法及装置，涉及通信技术领域。本处理方法包括以下步骤：处理单元从接收的多通道数据流中识别并提取所有OAM报文的码块，每个通道数据流包括至少一种OAM报文，将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表，将链表中完整的OAM报文组装成数据包后发送到逻辑单元进行处理。本发明对多通道数据流中的OAM报文采用链式共享存储方式和队列管理机制的缓存控制，使得多个通道可以共享一片RAM资源，在完成OAM报文老化处理的同时，有效节省了RAM资源，提高RAM利用率，降低芯片面积和投片成本，并有利于后期扩展新的OAM类型。

Description

一种OAM报文的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种OAM报文的处理方法及装置。

背景技术

电信运营商在2020年实现5G商用需求强烈，但是5G在时延、分片、以及操作、管理和维护信息(Operation Administration and Maintenance，OAM)等方面提出了新的要求，而现有的传输网络无法满足需求。例如，中国移动提出了新的传输体制——切片分组网(Slicing Packet Network，SPN)，并于2017年9月发布了SPN通道层OAM标准，定义了延迟时间测量、连续性检查等7类基于66比特块的OAM帧格式。SPN通道层OAM负责处理线路侧客户层信道的操作、管理和维护信息，这些信息的处理方法将会直接影响到设备的性能。设备接收OAM报文后，传统方法是按照通道和OAM报文的类型分开存储OAM报文，优先级低的OAM报文可能会被优先级高的OAM报文中断，因此，设备需要大量随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)来存储OAM报文，不但增加了设备芯片的面积及相应的硬件成本，而且RAM的使用效率很低。

另外，随着以5G为支撑的大数据、云计算、智能家居等多行业的发展，很有可能会定义新类型的OAM报文，以满足不断增加的业务传输需求。在此情况下，需要考虑新类型OAM报文的存储和传输，传统方法也不利于已有设备对OAM报文类型扩展的支持。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种OAM报文的处理方法及装置，对多通道数据流中的OAM报文采用链式共享存储方式和队列管理机制的缓存控制，使得多个通道可以共享一片RAM资源，在完成OAM报文老化处理的同时，有效节省了RAM资源，降低芯片面积和投片成本，提高RAM利用率。

本发明提供一种OAM报文的处理方法，其包括以下步骤：

处理单元从接收的多通道数据流中识别并提取所有OAM报文的码块，每个通道数据流包括至少一种OAM报文，将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表，将链表中完整的OAM报文组装成数据包后发送到逻辑单元进行处理。

在上述技术方案的基础上，在所述处理单元接收所述多通道数据流之前，所述方法还包括：所述处理单元根据网管下发的配置信息初始化OAM类型表，所述OAM类型表包括所述OAM报文的类型、序列信息和优先级。

在上述技术方案的基础上，所述处理单元从所述多通道数据流中识别并提取每个所述OAM报文的所有码块；

根据提取的码块中的类型字段，生成类型信息；

根据所述OAM报文类型控制信息和所述OAM类型表，生成每个所述OAM报文的码块控制信息，该码块控制信息包括开始码块控制信息和最后码块控制信息。

在上述技术方案的基础上，在所述链表中，根据所述OAM报文所属通道的通道ID、码块控制信息和类型控制信息管理队首指针和队尾指针。

在上述技术方案的基础上，在设定的时限内接收到所述OAM报文的最后码块控制信息，且接收的所述OAM报文完整，则发送所述OAM报文的组包申请；否则，对所述OAM报文进行老化处理。

在上述技术方案的基础上，当需要组装多个所述OAM报文时，按照加权轮循调度算法确定各通道的所述OAM报文的组包顺序。

在上述技术方案的基础上，所述加权轮循调度算法为：

当各通道所传输的业务数据的速率相同时，所述处理单元对各通道的所述OAM报文进行轮循组包，且当通道的所述OAM报文为多个时，按照所述OAM报文的优先级从高到低的顺序进行组包；

当各通道所传输的业务数据的速率不同时，在每个轮询期间内，每个通道的所述OAM报文的组包次数随着该通道所传输的业务数据的速率的增加而增多。

本发明还提供一种OAM报文的处理装置，所述处理单元包括提取模块、存储管理模块和封装模块，所述装置还包括逻辑单元，逻辑单元包括解析模块和执行模块；

所述提取模块用于从所述数据流中识别并提取每个所述OAM报文的所有码块，其中，每个通道数据流包括至少一种OAM报文；

所述存储管理模块用于将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表，并在收到完整的OAM报文后发送组包申请；

所述封装模块用于根据组包申请将OAM报文组装成数据包后发送到所述解析模块；

所述解析模块用于接收封装模块发送的数据包，对数据包进行解析后得到OAM报文；

所述执行模块用于对解析得到的OAM报文进行处理。

在上述技术方案的基础上，所述装置还包括初始化模块，初始化模块用于根据网管下发的配置信息初始化OAM类型表，所述OAM类型表包括所述OAM报文的类型、序列信息和优先级。

在上述技术方案的基础上，所述装置还包括：

类型控制模块，其用于根据所述提取模块所提取的码块中的类型字段，生成类型控制信息；

码块控制模块，其用于根据所述OAM报文类型控制信息和OAM类型表，生成每个所述OAM报文的码块控制信息，该码块控制信息包括开始码块控制信息和最后码块控制信息。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)对多通道数据流中的OAM报文采用链式共享存储方式和队列管理机制的缓存控制，使得多个通道可以共享一片RAM资源，在完成OAM报文老化处理的同时，有效节省了RAM资源，降低芯片面积和投片成本，提高RAM利用率。

(2)通过网管配置信息初始化OAM类型表，为新定义的OAM报文提供类型扩展支持，并有效降低投片风险。

附图说明

图1是本发明第一实施例OAM报文的处理方法流程图；

图2是本发明第三实施例OAM报文的处理方法流程图；；

图3是本发明第三实施例中的以太网数据包示意图；

图4是本发明第四实施例OAM报文的处理装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明第一实施例提供一种OAM报文的处理方法，适用本发明第一实施例OAM报文的处理方法的通信系统包括多个通信设备，通信设备包括处理单元和逻辑单元。通信设备彼此之间通过传输网络进行通信，该传输网络可以基于用于5G承载网络的超100G传输标准。

作为示例而非限定，上述传输标准可以是灵活以太网(Flex Ethernet，FlexE)协议。FlexE协议在传统以太网的基础上引入了捆绑组(FlexE Group)、灵活以太网客户端(FlexE Client)以及位于介质访问控制(Media Access Control，MAC)层和物理层之间的垫层(Shim)。

其中，FlexE Group可以由n个100GBASE-R以太网物理层((Physical Layer，PHY)捆绑而成。在目前的FlexE技术中，FlexE Group的所有PHY需要在相同的两个FlexE Shim之间进行互连，每个PHY上承载66B码块的逻辑串行数据流。FlexE Shim基于时分复用(TimeDivision Multiplexing，TDM)分发机制，将多个FlexE Client的业务数据按照时隙方式调度并分发至多个不同的子通道，即构建多个用于传输数据的逻辑通道，以100GE接口为例，通过FlexE Shim可以划分为20个时隙，每个时隙的带宽约为5Gbps。

具体的，在发送端，FlexE Client的业务数据可以通过MAC层模块进行MAC层信息封装，将得到的MAC帧转换成64B/66B的码块发送至FlexE Shim。FlexE Shim可以基于预先配置的时隙配置表，将业务数据对应的64B/66B码块编排至预先划分的时隙中。进一步地，将封装有业务数据的时隙映射至FlexE Group中的PHY上，PHY通过光模块将数据传输至接收端。同一FlexE Client的业务数据可以通过一个或者多个PHY传输至对端。接收端会按照发送端处理过程的逆过程，将FlexE Group中PHY上传输的数据重新拼装成业务数据。

参见图1所示，本处理方法包括以下步骤：

S110.处理单元从接收的多通道数据流中识别并提取所有OAM报文的码块，每个通道数据流包括至少一种OAM报文。

可以理解的是，步骤S110中的从多通道数据流中识别并提取所有OAM报文根据传输网络插入OAM报文的方法确定，在不同的传输网络中，OAM报文的插入方法可能不同。例如，在SPN传输体制中，前述PHY上所承载的66B码块的逻辑串行数据流为FlexE Client的业务数据，SPN通道层OAM报文采用66B码块，发送端通过替换逻辑串行数据流中的空闲码块(Idle)以发送OAM报文，接收端从接收的多通道数据流中提取OAM报文后补充空闲码块。本发明的多通道数据流即为在该逻辑串行数据流中插入OAM报文后的逻辑串行数据流。在本发明的实施例中，多通道数据流中的OAM报文即为OAM报文。

SPN通道层OAM报文的66B码块利用类型、长度、值(Type Length Value，TLV)格式发送，由于一个以太网码块所能承载的OAM信息有限，有些OAM报文需要拆分为多个66B码块进行发送。对于包括多个66B码块的OAM报文，序列号(Sequence)用于标识该OAM报文中的多个码块的序号。

S120.将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表。

S130.将链表中的OAM报文组装成数据包后发送到逻辑单元进行处理。逻辑单元将OAM报文上报网管或控制处理单元产生相应的动作。

对多通道数据流中的OAM报文采用链式共享存储方式和队列管理机制的缓存控制，使得多个通道可以共享一片RAM资源，在完成OAM报文老化处理的同时，有效节省了RAM资源，提高RAM利用率，降低芯片面积和投片成本。

在本发明第一实施例的基础上，本发明第二实施例提供一种OAM报文的处理方法，在步骤S110之前，当通信设备上电时，处理单元根据网管下发的配置信息初始化OAM类型表，OAM类型表包括OAM报文的类型、长度、序列信息和优先级，还是以SPN传输体制为例，序列信息可以为具有多个66B码块的OAM报文中各码块的序号，优先级可以是SPN通道层的OAM码块的优先级。

为应对将来新的需求扩展新的OAM时，只需要修改OAM类型表的配置，将新增的OAM报文的类型、长度等内容写入OAM类型表中。通过网管配置信息初始化OAM类型表，为新定义的OAM报文提供类型扩展支持，并有效降低投片风险。

本发明第三实施例以SPN传输体制中的SPN通道层连通性校验(ConnectionVerification，CV)报文为例，对OAM报文的处理方法进行阐述。但需要声明的是，本发明并不局限于该类OAM报文。连通性校验功能工作在主动模式，CV报文由源点标识信息(SourceAccess Point Identifier，SAPI)和宿点标识信息(Destination Access PointIdentifier，DAPI)组成。SAPI和DAPI均为16个字节长的字符串，SPN通道源宿点周期性地发送CV报文，宿维护点对该信息进行监测，探测SPN通道是否存在错误连接故障。CV报文包括多个码块，具有低的优先级。OAM类型表中存储了CV报文的类型、长度、序列信息和优先级，类型、长度、序列信息等均可以根据CV报文的码块字段定义确定。

参见图2所示，本OAM报文的处理方法包括以下步骤：

S210.处理单元从多通道数据流中识别并提取每个OAM报文的所有码块。

S220.根据提取的码块中的类型字段，生成类型控制信息。

S230.根据OAM报文类型控制信息和OAM类型表，生成每个OAM报文的码块控制信息，该码块控制信息包括开始码块控制信息和最后码块控制信息。

具体的，如果收到的码块是CV报文的第一个码块，则产生开始码块(Start ofPackage，SOP)控制信息；如果收到的码块是CV报文的最后一个码块，则产生最后码块(Endof Package，EOP)控制信息。如果既不是第一个码块，又不是最后一个码块，则既不产生SOP控制信息，又不产生EOP控制信息。

S240.将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表。在链表中，根据OAM报文所属通道的通道ID、码块控制信息和类型控制信息管理队首指针和队尾指针。在设定的时限内接收到OAM报文的最后码块控制信息，且接收的OAM报文完整，则上报OAM报文的组包申请；否则，对OAM报文进行老化处理。

在一种实施方式中，一个CV报文的所有码块构成一条链，根据SOP控制信息、EOP控制信息、通道ID和类型控制信息管理该链的队尾和队首指针。

如果在设定的时限内没有收到EOP控制信息，且又来的新报文没有足够的存储空间，那么此时会将原来没有收到EOP控制信息的CV报文丢弃掉，释放存储空间，同时上报告警，以此来完成包的老化处理。如果在设定的时限内没有收到EOP控制信息，但是又没有新的OAM报文，那么会继续等待EOP控制信息。

S250.当需要组装多个OAM报文时，按照加权轮循调度算法确定各通道的OAM报文的组包顺序。

具体的，加权轮循调度算法为：

当各通道所传输的业务数据的速率相同时，处理单元对各通道的OAM报文进行轮循组包，且当通道的OAM报文为多个时，按照OAM报文的优先级从高到低的顺序进行组包。

当各通道所传输的业务数据的速率不同时，在每个轮询期间内，每个通道的OAM报文的组包次数随着该通道所传输的业务数据的速率的增加而增多。

S260.将OAM报文组装为数据包，将封装后的以太网报文发送到逻辑单元。具体的，该数据包为以太网数据包，以太网数据包的帧格式参见图3所示，具体的，源地址可以为该CV报文的通道ID，OAM码块净荷域为CV报文的内容。

S270.逻辑单元从以太网数据包中解析出OAM报文并进行相应处理，逻辑单元将OAM报文上报网管或控制处理单元产生相应的动作。具体的，逻辑单元解析出CV报文，并检查CV报文的码块中SAPI、DAPI等内容，根据检查结果做出相应的动作。

作为一种可选的实施方式，处理单元和逻辑单元之间通过业务接口连接，该业务接口可为串行千兆媒体独立(Serial Gigabit Media Independent Interface，SGMII)接口。处理单元从SPN通道层各个通道接收的数据流中识别并提取OAM报文的码块。多通道时分复用同一个SGMII接口，将整包OAM报文的码块映射到以太网数据包中，并发送至处理单元外部的逻辑单元。逻辑单元解析以太网数据包中的OAM报文，并上报网管或控制处理单元产生相应的动作。

在实现本申请各实施例揭示的方法的过程中，上述方法的各步骤可以通过处理单元和逻辑单元中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

参见图4所示，本发明第四实施例提供一种OAM报文的处理装置，处理装置还包括处理单元和逻辑单元。可以理解的是，在一种实施方式中，处理单元和逻辑单元均可以是独立的集成电路芯片，例如，处理单元可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。逻辑单元可以是FPGA。在另一种实施方式中，处理单元和逻辑单元可以被包括在一种集成电路芯片中。

处理单元包括提取模块、存储管理模块和封装模块，逻辑单元包括解析模块和执行模块。

提取模块用于从接收的多通道数据流中识别并提取每个OAM报文的所有码块，其中，每个通道数据流包括至少一种OAM报文。

存储管理模块用于将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表，并在收到完整的OAM报文后发送组包申请，链表存储于一个RAM中或者RAM的一个区域。具体的，存储管理模块用于根据OAM报文所属通道的通道ID、码块控制信息和类型控制信息管理队首指针和队尾指针。以及在设定的时限内接收到OAM报文的最后码块控制信息，且接收的OAM报文完整，则发送组包申请；否则，对OAM报文进行老化处理。

封装模块用于根据组包申请将链表中的OAM报文组装成数据包后发送到解析模块。具体的，该数据包为以太网数据包。

解析模块用于接收封装模块发送的数据包，对数据包进行解析后得到OAM报文。

执行模块用于对解析得到的OAM报文进行处理。

参见图4所示，在本发明第四实施例的基础上，本发明第五实施例提供一种OAM报文的处理装置，处理单元还包括初始化模块。

初始化模块用于根据网管下发的配置信息初始化OAM类型表，OAM类型表包括OAM报文的类型、序列信息和优先级。

参见图4所示，在本发明第五实施例的基础上，本发明第六实施例提供一种OAM报文的处理装置，处理单元还包括类型控制模块、码块控制模块和调度模块。

类型控制模块用于根据提取模块所提取的码块中的类型字段，生成类型控制信息。

码块控制模块用于根据OAM报文类型控制信息和OAM类型表，生成每个OAM报文的码块控制信息，该码块控制信息包括开始码块控制信息和最后码块控制信息。

调度模块用于按照加权轮循调度算法确定各通道的OAM报文的组包顺序。加权轮循调度算法为：

当各通道所传输的业务数据的速率相同时，处理单元对各通道的OAM报文进行轮循组包，且当通道的OAM报文为多个时，按照OAM报文的优先级从高到低的顺序进行组包。

当各通道所传输的业务数据的速率不同时，在每个轮询期间内，每个通道的OAM报文的组包次数随着该通道所传输的业务数据的速率的增加而增多。

本发明不局限于上述实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种OAM报文的处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：

处理单元根据网管下发的配置信息初始化OAM类型表，所述OAM类型表包括OAM报文的类型、序列信息和优先级；

处理单元从接收的多通道数据流中识别并提取每个OAM报文的所有码块，每个通道数据流包括至少一种OAM报文；

根据提取的码块中的类型字段，生成类型控制信息；

根据OAM报文类型控制信息和OAM类型表，生成每个所述OAM报文的码块控制信息，该码块控制信息包括开始码块控制信息和最后码块控制信息；

将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表；

将链表中完整的OAM报文组装成数据包后发送到逻辑单元进行处理。

2.如权利要求1所述的OAM报文的处理方法，其特征在于：在所述链表中，根据所述OAM报文所属通道的通道ID、码块控制信息和类型控制信息管理队首指针和队尾指针。

3.如权利要求1所述的OAM报文的处理方法，其特征在于：在设定的时限内接收到所述OAM报文的最后码块控制信息，且接收的所述OAM报文完整，则发送所述OAM报文的组包申请；否则，对所述OAM报文进行老化处理。

4.如权利要求3所述的OAM报文的处理方法，其特征在于：当需要组装多个所述OAM报文时，按照加权轮循调度算法确定各通道的所述OAM报文的组包顺序。

5.如权利要求4所述的OAM报文的处理方法，其特征在于，所述加权轮循调度算法为：

当各通道所传输的业务数据的速率相同时，所述处理单元对各通道的所述OAM报文进行轮循组包，且当通道的所述OAM报文为多个时，按照所述OAM报文的优先级从高到低的顺序进行组包；

当各通道所传输的业务数据的速率不同时，在每个轮询期间内，每个通道的所述OAM报文的组包次数随着该通道所传输的业务数据的速率的增加而增多。

6.一种OAM报文的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括处理单元和逻辑单元；所述处理单元包括初始化模块、提取模块、类型控制模块、码块控制模块、存储管理模块和封装模块；所述逻辑单元包括解析模块和执行模块；

所述初始化模块用于根据网管下发的配置信息初始化OAM类型表，所述OAM类型表包括OAM报文的类型、序列信息和优先级；

所述提取模块用于从接收的多通道数据流中识别并提取每个OAM报文的所有码块，其中，每个通道数据流包括至少一种OAM报文；

所述类型控制模块用于根据所述提取模块所提取的码块中的类型字段，生成类型控制信息；

所述码块控制模块用于根据OAM报文类型控制信息和OAM类型表，生成每个所述OAM报文的码块控制信息，该码块控制信息包括开始码块控制信息和最后码块控制信息；

所述存储管理模块用于将提取的每个OAM报文存入RAM并创建一个链表，并在收到完整的OAM报文后发送组包申请；

所述封装模块用于根据收到的组包申请，将OAM报文组装成数据包后发送到所述解析模块；

所述解析模块用于接收封装模块发送的数据包，对数据包进行解析后得到OAM报文；

所述执行模块用于对解析得到的OAM报文进行处理。

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