CN111224760B

CN111224760B - 管理信息传输方法和装置

Info

Publication number: CN111224760B
Application number: CN201811413882.9A
Authority: CN
Inventors: 金嘉亮
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2038-11-26
Also published as: CN111224760A

Abstract

本公开提供了一种管理信息传输方法和装置，涉及光接入网领域。该方法包括：生成管理信息报文；对标准以太网数据包之间的帧间距进行调整和位置重排，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间；将管理信息报文插入到帧间距空间，通过帧间距空间传输管理信息报文。本公开在不影响5G前传数据报文传输质量的基础上，实现了管理信息通道的建立和管理信息报文的传输，能够满足WDM PON承载5G前传的技术实现需求。

Description

管理信息传输方法和装置

技术领域

本公开涉及光接入网领域，尤其涉及一种管理信息传输方法和装置。

背景技术

移动通信正逐步进入5G时代，相比以往的4G网络的前传，5G的前传具有更高的前传速率、更严苛的时延抖动性能要求。eCPRI(enhanced-Common Public Radio Interface，增强型通用公共无线电接口)作为一种全新的前传协议，可以达到25Gbps的单通道传输速率，是5G前传的一种主流候选方案。同时，eCPRI数据的封装采用标准以太网方案，传输设备不需要感知eCPRI数据报文内容，可以直接采用成熟的以太网传输标准和设备解决方案，具备良好的应用前景。

由于5G的基站设置更加密集，需要更多的小型基站进行5G信号的覆盖。传统的无线前传方案，例如点对点光纤等技术，在这种新的建设场景和需求下，存在部署成本高、网络拓扑复杂、工程建设难度高等问题，需要采用新的前传方案来满足5G场景下的业务承载需求。

WDM PON(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network，波分复用型无源光网络)采用波分复用技术，每个局端设备OLT(optical line terminal，光线路终端)的PON端口与每个用户侧终端ONU(Optical Network Unit，光网络单元)设备是点对点对应的关系，独占一对上下行波长。每个传输通道独立不干扰，由于不采用传统光接入网的时分复用方案，数据传输的时延和抖动得到了有效优化，在技术性能上可以满足5G前传的性能要求。

采用WDM PON系统承载5G前传，可以有效解决目前5G前传解决方案所面临的问题，具备节省干线光纤资源、部署和管理难度低等优点。

在用于5G前传的WDM PON系统中，由于5G前传信号的高带宽需求和时延敏感性，对于WDM PON系统的管理信息通道方案选择带来很多限制，现有的主流技术方案从上述需求角度来看，均存在一定的缺陷，导致无法满足5G前传的性能需求：

AMCC方案(射频导频等)：会对数据报文的质量产生一定程度劣化，同时需要引入额外的低频信号处理电路和芯片，带来额外的体积和功耗问题

基于FEC帧格式的转码方案：利用FEC帧插入管理信息的方案，需要研发新的MAC层芯片，研发成本和芯片功耗体积存在一定的问题

独立的第三波长方案，通过引入独立的第三波长来单独承载管理通道信息，需要对ODN网络进行改造，兼容性存在很大问题；同时需要引入额外的一对收发机模块，改造难度和成本均难以接受。

因此，需要针对5G前传应用场景的特征，研制适用于该场景的WDM PON管理信息通道的建立和信息传输的方法和系统，以满足WDM PON承载5G前传的技术实现需求。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是提供一种管理信息传输方法和装置，能够在不影响5G前传数据报文传输质量的基础上，实现了管理信息通道的建立和管理信息报文的传输。

根据本公开一方面，提出一种管理信息传输方法，包括：生成管理信息报文；对标准以太网数据包之间的帧间距进行调整和位置重排，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间；将管理信息报文插入到帧间距空间，通过帧间距空间传输管理信息报文。

可选地，生成管理信息报文包括：判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值；若待发送的管理信息的长度大于第一比特阈值，则对待发送的管理信息进行分片处理，并为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文，其中，头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度信息和分片标识信息；若待发送的管理信息的长度小于等于第一比特阈值，则直接为管理信息增加头部文件生成管理信息报文。

可选地，对标准以太网数据包之间的帧间距进行调整和位置重排，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间包括：将标准以太网数据包之间的帧间距中大于第二比特阈值的部分进行重排，根据管理信息报文的长度，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。

可选地，该方法还包括：接收携带管理信息报文的以太网数据；提取帧间距空间携带的管理信息报文。

可选地，该方法还包括：若从多个帧间距空间提取到管理信息报文，则根据头部文件对管理信息报文进行重组。

根据本公开的另一方面，还提出一种管理信息传输装置，包括：管理信息报文生成单元，用于生成管理信息报文；帧间距空间构建单元，用于对标准以太网数据包之间的帧间距进行调整和位置重排，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间；管理信息报文传输单元，用于将管理信息报文插入到帧间距空间，通过帧间距空间传输管理信息报文。

可选地，管理信息报文生成单元用于判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值；若待发送的管理信息的长度大于第一比特阈值，则对待发送的管理信息进行分片处理，并为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文，其中，头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度信息和分片标识信息；若待发送的管理信息的长度小于等于第一比特阈值，则直接为管理信息增加头部文件生成管理信息报文。

可选地，帧间距空间构建单元用于将标准以太网数据包之间的帧间距中大于第二比特阈值的部分进行重排，根据管理信息报文的长度，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。

可选地，该装置还包括：以太网数据接收单元，用于接收携带管理信息报文的以太网数据；管理信息报文提取单元，用于提取帧间距空间携带的管理信息报文。

可选地，该装置还包括：报文重组单元，用于若从多个帧间距空间提取到管理信息报文，则根据头部文件对管理信息报文进行重组。

根据本公开的另一方面，还提出一种管理信息传输装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的管理信息传输方法。

根据本公开的另一方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述的管理信息传输方法的步骤。

与现有技术相比，本公开通过对现有标准以太网传输格式中的帧间距进行大小调整和位置重排，使其长度与需要传输的WDM PON管理信息报文长度相匹配，在不影响5G前传数据报文传输质量的基础上，实现了管理信息通道的建立和管理信息报文的传输，能够满足WDM PON承载5G前传的技术实现需求。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为本公开管理信息传输方法的一个实施例的流程示意图。

图2为帧间距在标准以太网数据流中的具体位置示意图。

图3为本公开帧间距重排的一个实施例的结构示意图。

图4为本公开管理信息传输方法的另一个实施例的流程示意图。

图5为本公开管理信息报文的格式示意图。

图6为本公开管理信息传输方法的再一个实施例的流程示意图。

图7为本公开管理信息传输装置的一个实施例的结构示意图。

图8为本公开管理信息传输装置的另一个实施例的结构示意图。

图9为本公开管理信息传输装置的再一个实施例的结构示意图。

图10为本公开管理信息传输装置的又一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

图1为本公开管理信息传输方法的一个实施例的流程示意图。

在步骤110，生成管理信息报文。判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值；若待发送的管理信息的长度大于第一比特阈值，则对待发送的管理信息进行分片处理；并为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文，其中，头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度和分片标识信息；若待发送的管理信息的长度小于等于第一比特阈值，则直接为管理信息增加头部文件生成管理信息报文。

在步骤120，对标准以太网数据包之间的帧间距进行调整和位置重排，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。帧间距空间的长度应与需要传输的管理信息报文长度相匹配。

如图2所示，标准以太网协议中，相邻两个以太网数据包之间有一定大小的帧间距(IFG，Interframe Gap)，用于以太网设备对数据包的判断和识别，标准所规定的帧间距最小为96比特，但是对其上限没有进行规定。实际情况中，一般帧间距会大于96比特。但是在WDM PON系统层面，由于WDM PON网络设备对于所传输的以太网数据包不做任何感知和处理，因此并不需要去判断两个以太网数据包之间的帧间距数据，因此在PON系统层面，帧间距数据没有特殊的功能，因此，可以将其在PON系统范围内进行重新定义和利用，用于承载WDM PON的管理信息。只要在以太网数据包离开PON系统时，还原原有的帧间距信息即可。

在一个实施例中，可以将标准以太网协议所定义的帧间距在WDM PON范围内进行重排和重新利用。由于现有标准所规定的最小帧间距为96比特，因此可以将原始数据流中，大于96比特部分的帧间距进行重排和累积，用于承载WDM PON的管理信息报文。其中，每一个帧间距空间的长度应该大于等于管理信息报文的长度。

在步骤130，将管理信息报文插入到帧间距空间，通过帧间距空间传输管理信息报文。

例如，将管理信息报文替换帧间距空间中的数据，然后通过帧间距空间传输管理信息报文。

在该实施例中，通过对现有标准以太网传输格式中的帧间距进行大小调整和位置重排，使其长度与需要传输的WDM PON管理信息报文长度相匹配，在不影响5G前传数据报文传输质量的基础上，实现了管理信息通道的建立和管理信息报文的传输，能够满足WDM PON承载5G前传的技术实现需求。

在步骤410，判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值，若是，则执行步骤420，否则，执行步骤430。例如，判断待发送的管理信息的长度是否大于384比特。

由于5G前传信号具有时延敏感性，重排和累积后的帧间距空间不能过长，以防会对信号质量和系统性能带来额外劣化影响，因此，需要对要传输的管理信息的长度进行处理。

在步骤420，对待发送的管理信息进行分片处理。

在步骤421，为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文。

在步骤430，直接为管理信息增加头部文件生成管理信息报文。如果管理信息的长度不大于384比特，则无需进行分片。

其中，头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度信息和分片标识信息。如图5所示，管理信息报文的格式如图5所示，其中，头部特征标记信息占用66比特，管理信息长度信息占用20比特，分片标识信息占用10比特，管理信息自身占用384比特。由于分片标识信息占用10比特，即可以标注2^10个管理信息报文，管理信息报文的长度为384/8*2^10，为48kB，能够满足现网实际需求并具备可扩展性。

在步骤440，将标准以太网数据包之间的帧间距中大于第二比特阈值的部分进行重排，根据管理信息报文的长度，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。其中，第二比特阈值例如为96比特。若管理信息报文的长度为48kB，则帧间距空间的长度最小为48kB。

在步骤450，将管理信息报文插入到帧间距空间，通过帧间距空间传输管理信息报文。即发送端将携带管理信息内容的帧间距数据的以太网数据报文向接收端进行发送。

在该实施例中，利用以太网帧间距信息进行管理信息承载，不需要对芯片和ODN网络进行改造，同时将需要传输的管理信息进行分片处理，不影响数据报文传输质量，实现了管理信息报文的传输，能够满足WDM PON承载5G前传的技术实现需求。

在步骤610，发送端检测并接收待发送的管理信息，并统计管理信息的长度。

在步骤620，根据管理信息的长度判读是否需要分片，若需要则执行步骤630，否则，执行步骤640。

在步骤630，对管理信息进行分片处理。

在步骤640，添加头部信息形成管理信息报文。发送端可以缓存形成的管理信息报文。

在步骤650，对以太网数据报文的帧间距进行重排和重新组合，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。其中，常规的以太网数据报文在进入到WDM PON系统范围内后，WDMPON管理信息发送端设备根据缓存的管理信息报文大小数据，对以太网数据报文的帧间距进行重排和重新组合，累积帧间距空间大小符合插入上述管理信息报文的要求。

在步骤660，将管理信息报文插入到帧间距空间。

在步骤670，发送端将携带管理信息内容的帧间距数据的以太网数据报文发送至接收端。

在步骤680，接收端接收携带管理信息报文的以太网数据。

在步骤690，提取帧间距空间携带的管理信息报文。其中，接收端提取管理信息报文后，还原帧间距数据，即将接收的以太网数据还原成携带帧间距的标准以太网报文。

在步骤6100，判断是否需要重组分片，若需要，则执行步骤6110，否则，执行步骤6120。其中，接收端若从多个帧间距空间提取到管理信息报文，则对管理信息报文进行重组。

在步骤6110，重组分片。其中，可以根据分片标识信息对管理信息进行重组。

接收端可以对接收的管理信息进行校验，判断是否接收成功。如果发现接收错误，则要求对端进行重传。

在步骤6120，将接收到的管理信息发送至相应的处理单元。

在一个实施例中，为保证不引入过于复杂的缓存和处理芯片，避免对数据传输时延造成影响，接收端还原帧间距数据信息，但可以不还原原始报文中帧间距的大小。

在上述实施例中，通过对现有标准以太网传输格式中的帧间距进行大小调整和位置重排，使其长度与需要传输的WDM PON管理信息长度相匹配，在PON系统范围内将WDM PON管理信息插入到该调整重排以后的帧间距空间中进行传输，能够在不影响线路承载业务数据传输质量的前提下，实现了WDM PON管理通道的建立和信息的有效传输，具备现网部署使用的价值。

图7为本公开管理信息传输装置的一个实施例的结构示意图。该管理信息传输装置包括：管理信息报文生成单元710、帧间距空间构建单元720和管理信息报文传输单元730。

管理信息报文生成单元710用于生成管理信息报文。例如，判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值；若待发送的管理信息的长度大于第一比特阈值，则对待发送的管理信息进行分片处理；并为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文，其中，头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度和分片标识信息；若待发送的管理信息的长度小于等于第一比特阈值，则直接为管理信息增加头部文件生成管理信息报文。第一比特阈值例如为384比特。

帧间距空间构建单元720用于对标准以太网数据包之间的帧间距进行调整和位置重排，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。其中，帧间距空间的长度应与需要传输的管理信息报文长度相匹配。

例如，将标准以太网数据包之间的帧间距中大于第二比特阈值的部分进行重排，根据管理信息报文的长度，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间。其中，第二比特阈值例如为96比特。

管理信息报文传输单元730用于将管理信息报文插入到帧间距空间，通过帧间距空间传输管理信息报文。

图8为本公开管理信息传输装置的另一个实施例的结构示意图。该管理信息传输装置还可以包括以太网数据接收单元810和管理信息报文提取单元820，其中：

以太网数据接收单元810用于接收携带管理信息报文的以太网数据；管理信息报文提取单元820用于提取帧间距空间携带的管理信息报文。其中，接收端提取管理信息报文后，还原帧间距数据，即将接收的以太网数据还原成携带帧间距的标准以太网报文。

在另一个实施例中，该管理信息传输装置还可以包括报文重组单元830，用于若从多个帧间距空间提取到管理信息报文，则根据头部文件对管理信息报文进行重组。

其中，管理信息报文生成单元710、帧间距空间构建单元720和管理信息报文传输单元730可以属于发送端设备，以太网数据接收单元810、管理信息报文提取单元820和报文重组单元830属于接收端设备。其中，接收端可以对接收的管理信息进行校验，判断是否接收成功。如果发现接收错误，则要求对端进行重传。

图9为本公开管理信息传输装置的再一个实施例的结构示意图。该装置包括存储器910和处理器920。其中：存储器910可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器910用于存储图1、4、6所对应实施例中的指令。处理器920耦接至存储器910，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器920用于执行存储器中存储的指令。

在一个实施例中，还可以如图10所示，该装置1000包括存储器1010和处理器1020。处理器1020通过BUS总线1030耦合至存储器1010。该装置1000还可以通过存储接口1040连接至外部存储装置1050以便调用外部数据，还可以通过网络接口1060连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，在不影响5G前传数据报文传输质量的基础上，实现了管理信息通道的建立和管理信息报文的传输。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图1、4、6所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种管理信息传输方法，包括：

生成管理信息报文；

对标准以太网数据包之间的帧间距中大于第二比特阈值的部分进行调整和位置重排，根据所述管理信息报文的长度，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间；

将管理信息报文插入到所述帧间距空间，通过所述帧间距空间传输所述管理信息报文。

2.根据权利要求1所述的管理信息传输方法，其中，生成管理信息报文包括：

判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值；

若待发送的管理信息的长度大于第一比特阈值，则对待发送的管理信息进行分片处理，并为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文，其中，所述头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度信息和分片标识信息；

若待发送的管理信息的长度小于等于第一比特阈值，则直接为所述管理信息增加头部文件生成管理信息报文。

3.根据权利要求1或2所述的管理信息传输方法，还包括：

接收携带所述管理信息报文的以太网数据；

提取所述帧间距空间携带的管理信息报文。

4.根据权利要求3所述的管理信息传输方法，还包括：

若从多个帧间距空间提取到所述管理信息报文，则根据头部文件对所述管理信息报文进行重组。

5.一种管理信息传输装置，包括：

管理信息报文生成单元，用于生成管理信息报文；

帧间距空间构建单元，用于对标准以太网数据包之间的帧间距中大于第二比特阈值的部分进行调整和位置重排，根据所述管理信息报文的长度，构建能够承载管理信息报文的帧间距空间；

管理信息报文传输单元，用于将管理信息报文插入到所述帧间距空间，通过所述帧间距空间传输所述管理信息报文。

6.根据权利要求5所述的管理信息传输装置，其中，

所述管理信息报文生成单元用于判断待发送的管理信息的长度是否大于第一比特阈值；若待发送的管理信息的长度大于第一比特阈值，则对待发送的管理信息进行分片处理，并为分片后的各管理信息增加头部文件生成管理信息报文，其中，所述头部文件包括头部特征标记信息、管理信息长度信息和分片标识信息；若待发送的管理信息的长度小于等于第一比特阈值，则直接为所述管理信息增加头部文件生成管理信息报文。

7.根据权利要求5或6所述的管理信息传输装置，还包括：

以太网数据接收单元，用于接收携带所述管理信息报文的以太网数据；

管理信息报文提取单元，用于提取所述帧间距空间携带的管理信息报文。

8.根据权利要求7所述的管理信息传输装置，还包括：

报文重组单元，用于若从多个帧间距空间提取到所述管理信息报文，则根据头部文件对所述管理信息报文进行重组。

9.一种管理信息传输装置，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至4任一项所述的管理信息传输方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的管理信息传输方法的步骤。