CN1728713B - 一种数字视频传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可用于下一代统一公用网的采用分组交换的数字视频传送方法，通过在数字视频业务层和各种物理层之间引入一层新的数据链路层协议——数据流量规程(DLP)，利用DLP协议定义的兼容现有电话号码体系的目的地址码和源地址码作为数字视频信号发送端和接收端的地址实现数字视频信号的二层转发和交换，实现与分组话音网络和IP网络的兼容，利用DLP提供的安全机制、网络控制管理机制和流量管理机制实现数字视频传送网络的2层保护倒换、性能管理、故障管理、安全管理、流量工程等网络管理控制功能，使现有的通信网平滑过渡到下一代采用分组交换技术的统一公用网。

Description

一种数字视频传送方法

技术领域

本发明涉及通信技术，具体为一种采用分组交换的数字视频传送方法，更具体地说是一种可以与因特网兼容的、可用于采用分组交换技术的下一代统一电信级公用网的数字视频传送方法，一种可以是广播式的也可以是单播式、交互式的分组数字视频传送方法，本发明所提出的设想主要用于与数字视频有关的各种设备(包括各种数字视频发送设备、数字视频传送设备、数字视频交换设备、数字视频接收设备)、机顶盒、各种交换路由器(核心或者高端交换路由器、汇聚交换路由器、边缘交换路由器、接入交换路由器)、基于包(分组)交换的高/中/低端以太网交换机、多业务传送平台(英文缩写为MSTP)、用户端综合接入设备(可接入话音、数据、视频业务中的任何一种或者几种业务的接入设备)、与话音/IP数据和视频有关三网合一的设备以及与数字视频有关的任何互联互通设备。

背景技术

目前世界上的电视机绝大多数是模拟电视机，与此相应的视频传送网络(电视传送网)也是一种模拟传送网络，这种网络是一种单向的、广播式网络，现在模拟电视的传送技术有三种：(1)地面无线传送，(2)有线电视(光纤+同轴电缆，英文缩写为HFC)，(3)卫星传送(卫星电视)。

由于数字技术有着模拟技术不可比拟的优点，随着微电子、通信、计算机等技术的发展以及人们对图像质量要求的提高，对视频业务进行数字化，采用数字电视是一个不可阻挡的趋势，目前世界上许多国家已经制订用数字电视淘汰模拟电视的时间表，因此市场需求构造与数字电视对应的数字视频传送网络。目前国际上数字视频传送技术标准有三种，分别为欧洲的数字视频广播(英文缩写为DVB)，美国的ATSC(ATSC为Advanced Television Systems Committee的缩写，高级电视系统委员会)，日本的ISDB(ISDB为Integrated Services Digital Broadcasting的缩写，综合服务数字广播)，在国内，我国也正在制定数字视频传送标准，国内有关单位提交的地面数字电视标准提案共5套，分别是：国家HDTV总体组(The HDTVTechnical Executive Experts Group)一号提案——高级数字电视广播系统(ADTB-T)、国家HDTV总体组(TheHDTV Technical Executive Experts Group)二号提案——数字电视地面广播系统(BDB-T/OFDM)、广电总局广播科学研究院(Academy of Broadcasting Science，State Administration ofRadio，Film and TV)的射频子带分割双载波混合调变系统(CDTB-T)、清华大学的地面数字多媒体电视广播传输协议(TDS-OFDM basedDMB-T)、成都电子科技大学的同步多载波扩频地面数字电视传输系统(SMCC/COFDM)。

虽然具体的实施方案有所区别，但上述所有数字视频传送方案的技术本质上有点相类似，核心思想是如何在现有的模拟网络上传送数字视频，其思路是用MPEG(主要是MPEG-2，MPEG为活动图像专家组的英文缩写)技术对图像和音频进行编码复用输出MPEG-2的传输帧，然后对MPEG-2传输帧利用各种前向纠错编码技术进行编码，然后再利用各种调制技术如正交振幅调制(QAM)、键控移相调制(QPSK)、残留边带调制(VSB)、编码正交频分调制(COFDM)等调制技术把纠错编码后的信号调制到各种物理信道(如电缆、卫星等)，在接收方则进行相反的处理。

这些数字视频传送技术存在一些不足：

(1)上述的数字视频传送方法与传统的模拟电视传送技术类似，依然是一种单向、广播式的传送技术，这种方法不能确定接收者的接收状态，所以如果网络某个节点发生故障，发射源是不知情的，在收费的有线网络中如果用户不通过其他途径如打电话向服务提供者报告出现故障，故障将长期不能得到解决，从而长时间影响网络的服务质量，这对于付费电视用户是不能满意的。

(2)上述的数字视频传送技术适合于传送免费的电视，不利于网络业务供应商按照用户自己要求提供区别服务，如提供视频点播，特定的收费节目，不能实现多业务的传送。

(3)上述数字视频传送技术没有提供安全机制，如果对于特殊的视频需求进行加密认证处理时，不能满足这种要求。

(4)不能与话音、因特网网络兼容，近年来随着因特网技术的高速发展而促使电信通信网络处于深刻的历史变革之中，使电信网从电路交换网络演变为分组交换网络，整个通信网正在向下一代统一公用网演变，下一代公用网能够能够实现三网合一，即在一个网络上可以传送话音、数据和视频的三种业务，话音和因特网数据都是双向的，上述数字视频传送技术不能满足这种要求。

至于数字视频在电信网上的传送，现在的做法是通过ATM(ATM为异步传输模式的英文缩写)技术作为适配层，首先把数字视频比特流封装到ATM适配层，再封装到ATM层，然后再封装到电信传送网如SDH的净荷域中，这种处理方式一方面是处理复杂，从而导致价格昂贵，另外由于ATM技术其本身有很多的缺点，用ATM实现话音、数据、视频网络的三网融合已经不可能，ATM技术本身在电信网中趋于淘汰，只是ATM技术的一些思想精华会以某种形式存在于网络中。

发明内容

本发明的目的就是针对现有数字视频传送技术的不足，提出一种可用于下一代统一电信级公用网的数字视频传送方法，这种数字视频传送方法采用分组交换技术，数字视频的传送可以是单播的也可以是广播的，既能满足数字视频业务中的实时性、交互性的要求，同时也可以与IP网络兼容、共存，不仅可以用于现有的各种有线通信网络，也可以用于地面无线传送系统、第三代移动通信系统、无线局域网(英文缩写为WLAN)和无线城域网(IEEE 802.16)、卫星通信等无线通信网络使现有的视频传送网络平滑过渡到下一代统一电信级公用网。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：通过定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，一方面利用这一新型的数据链路层协议实现数字视频与各种物理设施的直接适配，使这些物理链路上能够直接传送数字视频(数字电视节目)，解决现有数字电视传送方法存在的不足和缺陷，另一方面利用该协议来实现因特网以及分组话音业务与各种物理层设施的直接适配，从而实现电话网、因特网与电视网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的通信网络(包括电话网、数据通信网络以及视频网络)平滑过渡到下一代统一电信级公用网，数字视频(数字电视节目)业务仅仅为这一新型数据链路层协议承载的上层业务的一部分，数字视频业务作为这一新型数据链路层协议的客户层信号处理，用这一新型数据链路层协议作为数字视频与各种物理传送链路融合与适配的数据链路层协议，数据链路层与数字视频业务层间的通信、物理层与数据链路层间的通信通过原语来实现，周期性地输出一定长度的数字化视频信号(包括伴音信号)，分组化的视频信号通过这一新型数据链路层协议帧来传送，利用这一新型数据链路层协议帧的目的地址码和源地址码作为数字电视信号的发送端和接收端的地址来实现分组数字视频的二层转发和交换，利用这一新型数据链路层协议提供的安全机制来保证数字视频业务在网络传送过程中的安全传送，用所述的新型数据链路层协议中定义的数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义的控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理等在内的网络控制管理，定义的流量管理帧来实现网络的流量工程管理。

按照本发明提供的方法，其特征在于，通过定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，一方面利用这一新型的数据链路层协议实现数字视频与各种物理设施的直接适配，使这些物理链路上能够直接传送数字视频(数字电视节目)，解决现有数字电视传送方法存在的不足和缺陷，另一方面利用该协议来实现因特网以及分组话音业务与各种物理层设施的直接适配，从而实现电话网、因特网与电视网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的通信网络(包括电话网、数据通信网络以及视频网络)平滑过渡到下一代统一电信级公用网，数字视频(数字电视节目)业务仅仅为这一新型数据链路层协议承载的上层业务的一部分，把数字视频业务处理分为三个协议层次，从下到上依次为物理层、数据链路层和数字视频(电视)业务层，其中物理层为包括有线和无线在内的已有的各种物理传送链路，数据链路层主要为本发明定义的新型数据链路层协议——数据链路规程(DLP)，数字电视业务层作为这一新型数据链路层协议的客户层信号处理，用这一新型数据链路层协议实现数字电视业务层与各种物理层设施的直接适配，数据链路层(DLP层)为数字视频业务层提供的服务采用不确认式信息传送服务模式，对发送的数据不作任何确认式操作，数据链路层为数字电视业务层提供的服务通过“数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)”、“数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)”、“数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)”、“数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)”等4个原语来实现，物理层为数据链路层(DLP层)提供的服务通过两个原语：“物理链路—数据—请求”(PL_DATA.request)、“物理链路—数据—指示”(PL_DATA.indication)来实现，在发送端，当数字电视业务层有数据需要发送时，调用DL_DATA.request原语，该原语包括一系列参数，这些参数用来确定所述的新型数据链路层协议帧报头各字段以及净荷字段的值，在接收端，当所述的新型数据链路层协议客户实体要接收数据时，所述的新型数据链路层协议实体激活DL_DATA.indication原语，该原语指示输入帧的接收状态和输入所述的新型数据链路层协议帧各字段的值，如果数字视频业务层需要所述的新型数据链路层协议提供网络控制服务，调用数据链路控制原语，数据链路控制原语有两个：一个为数据链路-控制-请求原语(英文为DL_CONTROL.request)，一个为数据链路-控制-指示原语(英文为DL_CONTROL.indication)，这两个原语包括一系列的操作码和参数，通过这两个原语可提供网络控制功能，如网络拓扑发现、2层保护倒换、配置管理、故障管理、性能管理等，在发送端，当有数据需要从数据链路层发送到物理实体时，所述的新型数据链路层协议实体激活PL_DATA.request原语，在接收端当有数据要从物理实体发送到所述的新型数据链路层协议实体时，激活PL_DATA.indication原语，各原语的语义如下：

(1)DL_DATA.request(

            DestinationAddressCode，

            SourceAddressCode，

            DLPServiceData，

            FrameLength，

            ServiceType，

            NetworkTopology，

            Security，

            FrameSequenceNumber，

            SPI)

DL_DATA.request原语含有9个参数，各参数的含意分别为：DestinationAddressCode表示目的地址码，该参数确定所述的新型数据链路层协议帧的目的地址，用来生成所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode表示源地址码，该参数用来确定所述的新型数据链路层协议帧源地址，用来生成所述的新型数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData表示要发送的客户信号即整个数字电视分组信号，用来生成所述的新型数据链路层协议帧中净荷字段值，FrameLength参数确定要发送的所述的新型数据链路层协议帧的总长度，它生成所述的新型数据链路层协议帧报头中的帧长度字段值，ServiceType参数指示所述的新型数据链路层协议客户层信号的业务类型，用来生成所述的新型数据链路层协议帧报头中业务类型字段值，Security参数指示是否对所述的新型数据链路层协议客户信号进行加密、认证处理，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定所述的新型数据链路层协议帧报头中的安全字段值，FrameSequenceNumber参数指示要发送数据链路层协议帧的帧序列号(FSN)，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定所述的新型数据链路层协议帧报头中的FSN字段值，NetworkTopology参数指示网络节点的网络拓扑，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定所述的新型数据链路层协议帧报头中拓扑字段值，SPI(SPI为安全参数索引的英文缩写)参数是一个可选项，用来确定如果对数字电视信号进行加密、认证处理时的在通信两端建立的安全关联，用来确定所述的新型数据链路层协议帧中的安全参数索引(SPI)字段值，

(2)DL_DATA.indication(

           DestinationAddressCode，

           SourceAddressCode，

           DLPServiceData，

           ServiceType，

           FrameLength，

           ReceptionStatus，

           NetworkTopology，

           Security，

           FrameSequenceNumber，

           SPI)

DL_DATDA.indication原语参数的语义如下：DestinationAddressCode表示目的地址码，该参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode表示源地址码，该参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData确定输入所述的新型数据链路层协议帧净荷字段值，ReceptionStatus指示输入帧的接收状态，如果输入帧的FCS字段没有发生错误，ReceptionStatus的值为FCS_ERROR_FREE，否则，如果输入帧发生错误，则ReceptionStatus值为FCS_ERROR，ServiceType参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段值，FrameLength参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧的总长度，用来确定输入所述的新型数据链路层协议帧的帧长度字段值，Security参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧是否进行了加密处理，它指示输入所述的新型数据链路层协议帧的Security字段值，FrameSequenceNumber参数指示所述的输入帧的帧序列号(FSN)值，NetworkTopology参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧中拓扑字段值，SPI参数用来指示所述输入帧的安全参数索引字段值，

(3)数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)原语

数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)原语的格式为DL_CONTROL.request(操作码，请求操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现请求(英文为TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)、2层保护倒换请求(英文为L2PS_REQ)、配置请求(英文为CONFIGURATION_REQ)、故障查询请求(英文为FAULT_INQUIRY_REQ)、性能查询请求(英文为PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)等，各操作码的具体操作数列表如下：拓扑发现请求(TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现请求帧净荷数据等5个，2层保护倒换请求(L2PS_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换请求帧净荷数据等5个，配置请求(CONFIGURATION_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置请求帧净荷数据等5个，故障查询请求(FAULT_INQUIRY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询请求帧净荷数据等5个，性能查询请求(PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询请求帧净荷数据等5个，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号等参数的含义与数据链路—数据—请求原语对应的参数含义一样，

(4)数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)

数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)原语的格式为DL_CONTROL.indication(操作码，指示操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现响应指示(英文为TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)、2层保护倒换响应指示(英文为L2PS_RESPONSE_IND)、配置响应指示(英文为CONFIGURATION_RESPONSE_IND)、故障查询响应指示(英文为FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)、性能查询响应指示(英文为PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)等，各操作码的具体操作数列表如下：拓扑发现响应指示(TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现响应帧净荷数据等5个，2层保护倒换响应指示(L2PS_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换响应帧净荷数据等5个，配置响应指示(CONFIGURATION_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置响应帧净荷数据等5个，故障查询响应指示(FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询响应帧净荷数据等5个，性能查询响应指示(PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询响应帧净荷数据等5个，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号等参数的含义与数据链路—数据—指示原语对应的参数含义一样，

(5)物理链路_数据请求(PL_DATA.request)

PL_DATA.request(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata，

(6)物理链路_数据指示(PL_DATA.indication)

PL_DATA.indication(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata。

按照本发明提供的方法，其特征在于，数字视频分组通过数据链路层直接在各种物理链路上直接传送，物理层可以是国内外标准机构定义的现有通信网络中的任何一种有线或者无线物理链路，这些物理链路包括ITU-T G.702定义的全部速率范围的PDH、G.707定义的从低阶虚容器到高阶虚容器以及同步传递模式的全部速率范围的SDH，ITU-T G系列定义的全部波长速率的波分复用(英文缩写为WDM)和光传送网(英文缩写为OTN)、IEEE 802.3定义的全部速率的以太网(包括IEEE802.3定义的以太网、IEEE802.3u定义的快速以太网、IEEE802.3z定义的千兆以太网、IEEE802.3ae定义的10G以太网)、各种数字用户线(英文缩写为xDSL)、包括各种CDMA(CDMA为码分多址的英文缩写)在内的第三代移动通信链路，IEEE802.11定义的各种物理接口的无线局域网(英文缩写为WLAN)链路，IEEE802.16定义的各种物理接口的无线城域网(英文缩写为WMAN)链路等。

按照本发明提供的方法，其特征在于，定义通过一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)来实现话音(电话网)、数据(因特网)和视频(电视网)的三网融合，所述的新型数据链路层协议帧的帧定界是依靠该数据链路层协议帧最开始一定长度内的比特信息构成的特定相互关联关系(构成的某种编码关系)来实现的，在所述的新型数据链路层协议帧中定义一个帧长度(英文为Frame Length，FL)字段用来以字节形式标识封装了数字视频的该数据链路层协议帧的总长度，定义一个帧长度校验(英文为FrameLength Check，FLC)字段用来对帧长度字段进行校验并进行单比特或者2比特错误纠错同时利用这两个字段比特构成的这种特定校验编码关系实现所述的新型数据链路层协议帧的帧定界，定义一个业务类型(英文为Service Type，ST)字段用来标识净荷字段封装的业务类型从而实现多业务的封装，同时规定不同的业务类型具有不同的优先级，定义一个拓扑字段(英文为Networks Topology，NT)来标识网络节点的拓扑类型，定义一个安全(英文为Security)字段用来标识是否对封装的净荷进行加密、认证处理，定义一个分级的目的地址码(英文为Destination Address Code，DAC)和源地址码(英文为Source Address Code，SAC)来标识封装业务数据包的二层目的地址和源地址，定义一个扩展报头(英文为Extension Header，EH)字段来标识是否对净荷进行扩展处理，定义一个填充长度字段用来以字节形式表示如果需要进行填充处理如对净荷进行认证、加密处理时填充的长度，定义一个帧序列号(英文为Frame Sequence Number，FSN)字段用来标识所述的新型数据链路层协议帧的发送序列，定义一个安全参数索引(英文为SecurityParameter Index，SPI)来标识对数据认证加密处理时通信两端建立的安全关联，定义一个净荷(英文为Payload)字段来封装来自上层的各种业务，定义一个帧校验序列(英文为Frame Check Sequence，FCS)字段来对所述的新型数据链路层协议帧有关字段进行校验，在所述的新型数据链路层协议帧中定义一类数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义流量管理帧来实现网络的流量工程管理，定义控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理等在内的网络控制管理，这三种不同类型的帧由所述的新型数据链路层协议帧中的类型字段来标识，具体如下：在所述的新型数据链路层协议帧中定义帧长度字段长度为16比特，定义帧长度校验字段(英文缩写为FLC)长度为15比特，使FL和FLC字段比特构成BCH(31，16)码(BCH为博斯-乔赫里-霍克文黑姆码的英文缩写)，DLP帧利用这种编码关系来实现DLP帧的帧定界，BCH(31，16)码的生成多项式为G(x)＝x¹⁵+x¹¹+x¹⁰+x⁹+x⁸+x⁷+x⁵+x³+x²+x+1，初始化值为0，这里x¹⁵对应最高有效位(MSB)，x⁰对应最低有效位(LSB)，DLP帧利用DLP帧(FL字段和FLC字段)前面31比特的特定关系来实现DLP帧的定界，DLP帧定界过程依据有限状态机来实现，有限状态机包括三个状态：搜索(英文为HUNT)态、预同步(英文为PRESYNC)态、同步(英文为SYNC)态，有限状态机工作流程图如下：(1)在搜索态，DLP处理对接收到的31比特进行逐比特搜索寻找正确格式的FL和FLC关系，在这种状态下，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误更正功能，一旦在接收到的31比特中找到正确的候选FL和FLC匹配关系值，即可假定确定了一个正确的DLP帧，接收处理进入预同步(英文为PRESYNC)状态，(2)在PRESYNC态，DLP处理通过逐帧搜索处理来实现DLP帧定界，依据上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正确匹配值，即可假定搜索到一个正确的DLP帧，然后依据该帧各字段关系可以确定下一帧的FL和FLC字段值，并依据他们的关系确定他们是否匹配，然后再下一帧，一旦连续确定DELTA(DELTA为一个参数，它是一个大于0的正整数)个正确的DLP帧，DLP接收处理进入同步态，反之，如果随后一帧的FL和FLC字段值不匹配，进入搜索态，此时，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误更正功能，从搜索态进入同步态需要连续搜索到DELTA+1个正确的DLP帧，(3)在同步态，DLP处理通过一个帧的FL和FLC字段关系可以确定下一个DLP帧的开始，然后可以实现一帧一帧的解析，在这种状态下FLC具有单比特错误或者2比特错误纠错功能，如果发生多个比特(超过2比特错误)错误，则帧定界失效，成帧处理进入搜索态，并给客户适配处理发出客户服务器信号失效(英文缩写为SSF)指示，(4)空DLP帧参与帧定界处理，并随后丢弃空帧，DLP帧定界处理的健壮性与DELTA值有关，本发明建议DELTA值为1，在FLC后定义一个长度为1比特的保留字段留作将来使用(一直设置为0)，定义业务类型字段长度为8比特，共计可识别2⁸＝256种业务类型，其中最高有效位为0时表示封装的是低优先级的普通数据业务(如普通IP数据业务)，最高有效位为1时表示DLP净荷字段封装的业务为高优先级的实时业务(如电话、实时视频业务)，DLP业务处理的优先级从高到低的顺序依次为：控制帧＞流量管理帧＞实时业务(实时话音、视频或者其他实时业务)＞数据业务(IP v4/IP v6)，DLP网络处理队列首先处理高优先级的业务，业务类型字段的用法如表1所示，

                   表1.业务类型字段的用法

业务类型字段的二进制值	用法
		00000000～00000011	保留
00000100	IP v4数据
		00000101	移动IP v4数据
00000110	IP v6数据
		00000111	移动IP v6数据
00001000～00111111	保留给其他数据服务
		01000000	10Mbps以太网
01000001	100Mbps以太网
		01000010	10/100Mbps以太网
01000011	千兆以太网
		01000100～01111111	保留
10000001	控制帧
		10000010	流量管理帧
10000011	实时固定本地电话(市内电话)业务
		10000100	实时固定国内长途电话业务
10000101	实时固定国际长途电话业务
		10000110	实时固定本地可视电话(市内电话)业务
10000111	实时固定国内长途可视电话业务
		10001000	实时固定国际长途可视电话业务
10001001	实时固定电话呼叫本地移动(市内电话)业务
		10001010	实时固定电话呼叫移动国内长途电话业务
10001011	实时固定电话呼叫国际移动长途电话业务
		10001100	实时固定电话呼叫本地移动可视电话业务
10001101	实时固定电话呼叫移动国内长途可视电话业务
		10001110	实时固定电话呼叫国际移动长途可视电话业务
10001111	实时移动国内话音业务
		10010000	实时移动国际话音业务
10010001	实时移动国内可视话音业务
		10010010	实时移动国际可视话音业务
10010011	实时视频业务(广播式电视)
		10010100	实时视频业务(单播式电视)
10010101	基于IPv4的实时业务
		10010110	基于IPv6的实时业务
10010111	基于移动IPv4的实时业务
		10011000	基于移动IPv6的实时业务

10011001	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路1544千比特/秒
		10011010	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路2048千比特/秒
10011011	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路6312千比特/秒
		10011100	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路8448千比特/秒
10011101	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路34368千比特/秒
		10011110	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路44736千比特/秒
10011111	G.702 PDH电路仿真业务：同步电路1544千比特/秒
		10100000	G.702 PDH电路仿真业务：同步电路2048千比特/秒
10100001	G.702 PDH电路仿真业务：同步电路6312千比特/秒
		10100010	G.702 PDH电路仿真业务：同步电路8448千比特/秒
10100011	G.702 PDH电路仿真业务：同步电路34368千比特/秒
		10100100	G.702 PDH电路仿真业务：同步电路44736千比特/秒
10100101	G.702 PDH电路仿真业务：139264千比特/秒
		10100111	G.707 SDH电路仿真业务：C-11，1648千比特/秒
10101000	G.707 SDH电路仿真业务：C-12，2224千比特/秒
		10101001	G.707 SDH电路仿真业务：C-2，6832千比特/秒
10101010	G.707 SDH电路仿真业务：C-3，48384千比特每秒
		10101011	G.707 SDH电路仿真业务：C-4，149760千比特每秒
10101100	G.707 SDH电路仿真业务：VC-11，1664千比特每秒
		10101101	G.707 SDH电路仿真业务：VC-12，2240千比特/秒
10101110	G.707 SDH电路仿真业务：VC-2，6848千比特/秒
		10101111	G.707 SDH电路仿真业务：VC-3，48960千比特/秒
10110000	G.707 SDH电路仿真业务：VC-4，150336千比特/秒
		10110001	G.707 SDH电路仿真业务：TU-11，1728千比特每秒
10110010	G.707 SDH电路仿真业务：TU-12，2304千比特每秒
		10110011	G.707 SDH电路仿真业务：TU-2，6912千比特每秒
10110100	G.707 SDH电路仿真业务：TU-3，49152千比特每秒
		10110101	G.707 SDH电路仿真业务：AU-3，50304千比特每秒
10110110	G.707 SDH电路仿真业务：AU-4，150912千比特每秒
		10110111	G.707 SDH电路仿真业务：STM-0，51480千比特/秒
10111001	G.707 SDH电路仿真业务：STM-1/OC-3c，155520千比特/秒

10011001	G.702 PDH电路仿真业务：异步电路1544千比特/秒
		10111010	G.707 SDH电路仿真业务：STM-4 OC-12c，600080千比特/秒
10111011	G.707 SDH电路仿真业务：STM-16，/OC-48c 2488320千比特/秒
		10111100	DVB，MPEG-1传送比特流
10111101	DVB，MPEG-2传送比特流
		10111110	DVB，MPEG-4传送比特流
10111111～11111111	保留给其他实时业务

定义拓扑字段长度为4比特，其中二进制值“0001”表示总线结构，二进制值“0010”表示星形结构，二进制值“0011”表示树形拓扑结构，二进制值“0100”表示环形拓扑结构，二进制值“0101”表示网格(Mesh)拓扑结构，其他值保留给将来使用，对于环形拓扑和网格拓扑，本发明提供50毫秒保护倒换功能，定义安全字段长度为4比特，其中二进制值“0000”表示不对上层业务进行任何加密、认证处理，二进制值为“0001”表示对来自上层的业务数据进行加密处理，二进制值“0010”表示对来自上层的业务数据进行认证处理，二进制值“0100”表示对来自上层的业务数据进行加密和认证处理，其他值保留将来使用，定义目的地址码长度为64比特，定义源地址码字段长度为64比特，目的地址码和源地址码采用相同的分级结构，都由国家码(英文为Country Code，CC)、国内地区码(英文为National Region Code，NRC)、节点代码(英文为Node Area Code，NAC)和用户代码(英文为User Code，UC)4个字段组成，每个字段长度为16比特，其中国家码表示上层业务的第一级转发标签，国内地区码表示上层业务的第二级转发标签，节点代码表示上层业务的第三级转发标签，用户代码表示上层业务的第四级转发标签，定义扩展报头字段长度为8比特，其中二进制值为“00000000”表示没有扩展报头，其他值保留将来使用，定义填充长度字段长度为8比特，用来以字节形式标识进行填充处理时DLP净荷字段填充的长度，定义帧序列号字段长度为16比特，用来对发送的数字视频分组进行序列标记，该字段值从0开始对发送的数字视频分组进行序列标记，直到最大值，如果FSN达到最大值，发送处理器清除寄存器的值，并且从0开始重新计数，以保证数字视频分组能够按照正确顺序转发发送、接收处理，同时FSN也可提供抗重放功能，定义安全参数索引字段长度为16比特，该字段是可选的，其值是任意的，与目的地址码结合使用唯一地标识该DLP帧所属的安全关联(英文为Security Association，SA)，其中SPI值为0保留给本地、特定实现使用，十进制的1～255由IANA(IANA为Internet Assigned Numbers Authority的英文缩写)保留给将来使用，其他值由通信双方依据采用的加密认证算法来确定，定义净荷字段长度为0～65535字节，对于数字视频业务其长度与采用的音频和视频质量以及具体的压缩算法以及是否加密认证处理有关，定义填充数据(该字段是可选的)字段长度为0～255字节，具体值与采用的加密认证算法有关，其值由具体的加密认证算法确定，其长度填充长度字段值确定，定义一个可选的认证数据字段来存放对净荷进行认证处理时生成的认证数据，其值与采用的认证算法有关，其值由具体的认证算法确定(生成)，定义帧校验序列(Frame Check Sequence，FCS)字段长度为32比特，用来对数据链路层协议帧(DLP帧)中部分报头字段内容以及封装的净荷进行校验，FCS校验范围包括从DLP帧中业务类型字段的第一比特开始，一直到DLP帧的结尾，具体包括业务类型字段、网络拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、安全参数索引(如果有)、净荷、填充数据(如果有)、认证数据(如果有)等字段比特流进行校验处理，校验算法采用IEEE 802.3 2002版定义的CRC-32：生成多项式为G(x)＝x³²+x²⁶+x²⁶+x²³+x²²+x¹⁶+x¹²+x¹¹+x¹⁰+x⁸+x⁷+x⁵+x⁴+x²+x¹+1，这里，x³²对应MSB位，而x⁰对应LSB位，如果DLP帧发生FCS错误，丢弃发生错误的DLP帧，如果某些字段值不能识别，或者出现FCS错误，则认为是无效的数据链路层协议帧，无效帧将被丢弃，不通知发送方，也不产生任何动作，无效帧包括：

(1)接收帧发生FCS错误(FCS不匹配)的DLP帧，

(2)接收帧长度少于30字节的帧，

(3)业务类型字段不能识别的帧，

(4)报头其他字段不能识别的帧，

如果上层没有业务数据需要发送，在业务帧间隙需要进行填充处理，即发送空帧，发送空帧的目的是为了调节两节点间的速率，空帧从一个节点发送到其相邻的最近节点，邻居节点接收到空帧后不把它转发到任何其他地方，直接把它丢弃，也不通知发送方，在帧间隙发送的填充空帧的内容包括帧长度字段、帧长度校验字段、长度为1比特的保留字段(一直设置为0)和源地址码(只包括源地址码中的网络节点码和用户代码字段共计4个字节)，在发送端，把封装了数字视频业务的DLP帧封装到各种物理层帧如SDH中的同步净荷封装(SPE)净荷字段之前必须进行扰码，在接收端从物理帧取出净荷之后需要首先进行解扰码，解扰码后才能对DLP帧进行下一步处理，扰码和解扰码采用自同步扰码/解扰码器，其生成多项式为G(X)＝X⁴³+1。

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议中包括一个目的地址码(英文为Destination Address Code，DAC)和源地址码(英文为Source Address Code，SAC)字段，对于IP数据业务(IPv4/IPv6)，所述的数据链路层协议中的目的地址码和源地址码分别代表IP包的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，用IP包的转发等价类作为二层的数据链路层地址即作为所述的新型数据链路层协议帧的目的地址码和源地址码代替三层IP地址实现IP包的转发与交换，对于分组话音业务，所述的新型数据链路层协议的目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码或者网络鉴权中心指定的表示用户身份的临时身份证(号码)，用现有的电话号码作为话音分组的地址，即利用通话双方的电话号码作为所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码和源地址码来实现话音信号的二层交换，对于数字视频业务，所述的新型数据链路层协议的目的地址码和源地址码分别表示数字视频信号发送端地址和接收端地址，利用所述的新型数据链路层协议帧的地址码实现数字视频分组信号的二层交换，对于视频业务可以是网络服务供应商为每个用户指定一个新的代码，也可以就是用户的电话号码，或者是实现用户的话音、数据和视频三网合一的统一号码，这样用户只需用一个号码即可实现话音、数据和视频业务的接收和发送，对数字视频服务供应商而言，源地址码为数字视频供应商自己，而目的地址码为各个具体的用户，目的地址码和源地址码采用相同的结构，都采用四级的分级结构，一个完整的目的地址码和源地址码由国家码(英文为Country Code，CC)、国内地区码(英文为National Region Code，NRC)、节点代码(英文为Node AreaCode，NAC)和用户代码(英文为User Code，UC)四个部分组成，本发明定义目的地址码和源地址码字段长度都为64比特(8个八位位组)，其中，国家码字段长度为16比特(2个八位位组)，用来标识某一个国家或者特定地理区域的某种业务代码，CC为所述的新型数据链路层协议帧的第一级转发标签，一个国家或者地理区域可以有一个或者多个业务代码，如话音业务代码、视频业务代码、IP业务代码(IP v4业务代码或者IP v6业务代码)，相关业务的具体国家码值由有关的国际标准机构如ITU指定，国内地区码字段长度为16比特，指示某一国家内某个地区的业务代码，NRC为所述的新型数据链路层协议帧的第二级转发标签，具体的NRC值由该国的通信最高管理机构分配，节点代码字段为16比特，标识某个网络节点的业务代码，该码为所述的新型数据链路层协议帧的第三级转发标签，具体值由网络运营商或者网络服务供应商指定，用户代码字段长度为16比特，指示某个用户的业务代码，该码为所述的新型数据链路层协议帧的第四级转发标签，具体的UC值由网络运营商或者网络服务供应商指定，为了减少数字视频分组报头的开销，可以把数字视频按照本地、地区(如省内)、国家分为本地视频、省内、国家和国际视频服务，根据物理线路的不同还可分为有线和地面无线和卫星数字电视，按照传送方式可以分为广播和单播(点到点视频)，此外还可以分配某些地址为专门的广播电视地址，每个电视节目频道分配一个地址，但此时只允许网络的上级或者上游节点(规定的电视节目源发送节点如电视台)向下级或者下游节点(如用户)广播，不允许网络的下级或者下游节点向上级或者上游节点以及平级的节点广播(如不允许采用星型拓扑的用户之间相互发送广播电视节目或者向另外一个星型结构节点发送广播节目)，而且整个视频广播节目流由各级的网络管理系统控制，以免发生广播风暴造成网络拥塞，具体的数字视频业务类型由所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段值确定，网络转发所述的新型数据链路层协议帧时，首先查找所述的新型数据链路层协议帧中的业务类型字段，通过具体的业务类型确定业务的优先级，然后是查找所述的新型数据链路层协议帧中的目的地址码中的国家码、其次是国内地区码、再次是节点代码、最后是用户码，一旦发现所述的新型数据链路层协议帧的某一项代码与本地节点的不同，网络节点不再对所述的新型数据链路层协议帧中目的地址码后面字段进行处理，直接转发到下一个节点，所述的新型数据链路层协议帧转发的原则是采用最长匹配原则，所述的根据目的地址码决定路由可以是利用IP路由协议如最短路径优先协议(英文为Open Shortest Path First，OSPF)或者边界网关协议(英文为Border Gateway Protocol，BGP)产生的动态路由表，也可以是利用所述的新型数据链路层协议提供的流量工程来显式配置路由。

按照本发明提供的方法，其特征在于，在视频信号传送前首先将图像和伴音信号数字化，然后分别用图像压缩算法和语音压缩算法对数字化后的图像信号和伴音信号比特流进行压缩处理，每隔一定时间间隔周期性地输出一帧数字化的包括伴音信号和图像信号的视频(本发明中所述的视频或者视频信号指的是包括了图像信号和伴音信号一种信息信号)分组，把成帧后的包括音频和图像信号的数字化视频比特流作为信息载荷封装到所述的新型数据链路层协议帧的净荷字段中，根据视频业务的类型(如本地视频、地区(如省内)视频、国内视频、国际视频等)设置所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段值，并根据数字视频类型以及用户端口指定所述的新型数据链路层协议帧的目的地址和源地址码，如果需要对数字视频信号加密处理，按照相应的要求设置安全字段值，并在通信的两端经过一系列的协商建立相应的安全关联，把标识安全关联的安全参数索引值设置在所述的新型数据链路层协议帧的安全参数索引字段中，为了保证数字视频信号比特流按照顺序接收，依序设置帧序列号值，最后对所述的新型数据链路层协议帧进行帧校验处理后发送到物理链路上，物理线路把封装了数字视频信号比特流的所述的新型数据链路层协议帧送入网络交换机(网络节点设备)，然后数字视频信号帧在网络中的传送、交换都通过所述的新型数据链路层协议帧来实现，网络中按照顺序传送、转发，在沿途的每台交换机根据所述的新型数据链路层协议报头中的目的地址码转发所述的新型数据链路层协议帧，最终送到目的终端，在目的终端按照相反过程解析出数字视频帧，并最终还原成话音和图像信号，所述的每隔一定时间间隔周期性地输出一帧数字化视频分组，发送周期与数字化方法、采用的压缩算法有关、图像质量、以及是否加密处理等有关，本发明建议数字视频采用MPEG-2或者MPEG-4压缩算法对数字视频信号进行压缩处理，把数字化后的音频信号和视频信号按照MPEG-2或者MPEG-4算法插入到MPEG-2或者MPEG-4传输帧中，每帧188个字节，然后把MPEG-2或者MPEG-4传输帧作为载荷封装到所述的新型数据链路层协议帧的净荷字段中，如何需要对数字视频信号进行加密和认证处理，产生的填充数据和认证数据都作为净荷封装到DLP帧的净荷字段中。

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议包括一套安全机制来保证上层业务(分组可视电话业务)在网络传送过程中的安全，具体方法是通过对数字视频业务进行加密和认证处理来实现数字视频信号的安全传送，如果需要对数字视频分组进行加密认证处理，通过在视频信号的发送端和接收端经过一系列的协商，确定采用的加密算法、认证算法、设置或者交换初始化密码或者通过其他的途径设置初始密码等，协商加密认证算法以及交换初始化密码等操作可以采用RFC2408定义的因特网安全关联和密钥管理协议(英文缩写为ISAKMP)以及RFC2409定义的因特网密钥交换协议(英文缩写为IKE)来实现，然后在通信的两端建立两个安全关联(英文为Security Association，SA)，并且依据目的IP地址、采用的算法等确定一个安全参数索引(英文缩写为SPI)，把该索引值添加到所述的新型数据链路层协议帧报头中的安全参数索引字段中，SPI用来标识对IP包进行加密、认证处理时的安全关联，安全参数索引与目的地址码一道唯一地标识安全关联所采用的加密认证算法，同时把有关的参数如目的地址码、采用的加密算法、认证算法、初始化密码、安全参数索引等添加到安全关联数据库内，安全关联数据库记录了与安全有关的各种数据，本发明定义SPI字段长度为32比特，其中十进制值“0”用于节点本地、特定实现使用，十进制值1～255由IANA保留给将来使用，其他值用于标识安全关联，由于加密、认证算法的不同需要进行一些数据填充，填充的数据位于净荷字段之后，并把填充的长度值添加到填充长度字段值中，认证处理生成的认证数据位于填充数据字段之后，帧校验字段之前，利用所述的新型数据链路层协议帧报头中的帧序列号值提供抗重播功能，进行加密处理时，加密的范围包括上层的净荷数据(数字视频分组)、填充数据等字段内容，进行认证处理时认证的范围包括填充长度字段、帧序列号字段、安全参数索引字段、净荷数据、填充数据等字段内容。

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议包括一套完善的网络控制管理机制来实现数字视频网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理等在内的控制管理，所述的网络控制管理通过控制帧来实现，本发明定义当所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段的二进制值为“10000001”时表示数据链路层协议帧净荷字段封装携带的内容为网络控制管理信息，相应的数据链路层协议帧为控制帧，控制帧实现拓扑发现、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理等网络控制和管理功能，对于环形和网格拓扑，控制帧还提供一种实现50毫秒保护倒换功能的机制，控制帧采用TLV(Type-Length-Value，类型-长度-值)结构，类型字段长度为8比特，用来标识控制帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式表示TLV结构中值(Value)字段的长度，值(Value)字段包含控制帧的有关参数等具体内容，本发明定义控制帧中TLV结构中类型字段的用法如表2所示，其中类型字段值为二进制的“00010001”时表示控制帧携带的是OSPF(OSPF为最短路径优先协议的英文缩写)路由协议信息，类型字段二进制值为“00010010”表示控制帧携带的是BGP(BGP为边界网关协议的英文缩写)路由协议信息，类型字段二进制值为“00010011”表示控制帧携带的是7号信令系统(英文缩写为SS7)信息，类型字段二进制值为“00010100”表示控制帧携带的是H.323信令信息，类型字段二进制值为“00010101”表示控制帧携带的是会话初始化协议(英文缩写为SIP)信令信息，类型字段二进制值为“00010110”表示控制帧携带的是介质网关控制协议(英文缩写为MGCP)信令信息，类型字段为二进制的“11111111”时表示控制帧为厂商自定义的管理控制帧，厂商自定义的管理功能包括设备制造商为自己制造的有关设备添加的网络管理控制功能以及运营商自定义的网络管理控制功能，其管理数据内容由厂商自定义，但需采用TLV结构，所述的新型数据链路层协议控制帧的帧序列号值用来标识控制帧发送的先后顺序，实现标识所述的新型数据链路层协议控制信息发送先后序列的功能，所述的新型数据链路层协议控制帧的净荷信息字段可以包括多个控制TLV信息，为了方便本发明芯片的实现(如现在的芯片普遍采用32位，这样要求控制帧总长度为32比特的整数倍)，要求整个控制帧的长度为32比特的整数倍，如果原来所述的新型数据链路层协议控制帧长度不是32比特的整数倍，则在控制TLV后用全为0的字节进行填充处理，填充的长度用所述的新型数据链路层协议控制帧的填充长度字段以字节形式标识。

表2.控制帧中类型字段值(二进制值)的用法

类型字段的二进制值	用法
		00000000	保留
00000001	拓扑发现请求帧
		00000010	拓扑发现响应帧
00000011	拓扑报告帧
		00000100	2层保护倒换请求帧
00000101	2层保护倒换响应帧
		00000110	2层保护倒换状态报告帧
00000111	配置请求帧
		00001000	配置响应帧
00001001	配置报告帧
		00001010	故障查询请求帧
00001011	故障查询响应帧
		00001100	故障报告帧
00001101	性能查询请求帧
		00001110	性能查询响应帧
00001111	性能报告帧
		00010000	WTR_Request(等待恢复请求帧)
00010001	路由协议——OSPF
		00010010	路由协议——BGP
00010011	信令——7号信令系统(英文缩写为SS7)
		00010100	信令——H.323
00010101	信令——会话初始化协议(SIP)
		00010110	信令——介质网关控制协议(MGCP)
00010111～11111110	保留
		11111111	厂商自定义的专用网络控制管理帧

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括拓扑发现机制，拓扑发现用来找出谁是网络节点(DLP节点)的邻居节点以及邻居节点的状态，对于环形和网格拓扑网络节点(DLP节点)可以用它来发现环上有多少个节点正在工作，拓扑发现功能的实现主要是依靠拓扑发现请求帧(Topology_Discovery_Request frame)、拓扑发现响应帧(Topology_Discovery_Responseframe)和拓扑报告帧(Topology_State_Report frame)来实现的，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络节点(DLP节点，如节点A)用该节点的二层地址码作为目的地址周期性地广播拓扑发现请求帧(Topology_Discovery_Request frame)到其他节点(称其中之一为节点B)，发送周期由拓扑发现定时器(Timer_Topology_Discovery，发送定时时间是可编程的，缺省为2秒)确定，接收到拓扑发现请求帧的所有节点(如节点B)通过拓扑发现响应帧给节点A作出响应，把节点B的存在及其状态反馈给节点A，节点A把接收到的其他节点的地址码以及相应的工作状态等内容添加到节点A的拓扑地址数据库中，对于环形和网格拓扑，有关节点依据环上各节点的地址码中的节点代码(NAC)字段值内容确定环上或者网格中的节点顺序，如果节点A连续3次从节点B接收到相同的操作内容，则认为节点的拓扑发现帧操作有效，把相关的拓扑状态内容写入节点的拓扑数据库，网络节点(DLP节点)用拓扑报告帧向其他节点(尤其是网络管理实体)报告该节点的状态，特别是对于总线拓扑、星形和树形这三类由于拓扑结构原因没有保护倒换功能的拓扑结构的节点报告其拓扑状态，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00000001”时表示控制帧为拓扑发现请求帧，二进制值“00000010”时为拓扑发现响应帧，二进制值“00000011”时表示控制帧为拓扑报告帧，拓扑发现请求帧、拓扑发现响应帧和拓扑报告帧的值(Value字段值)都是两个参数，第一个为节点地址，长度为8个字节，第二个为节点工作状态，长度为1个字节，节点工作态如表3所示。

表3.拓扑发现帧的第二个参数

拓扑发现帧第二个参数的二进制值	状态
		00000111～11111111	保留
00000110	强制倒换(Forced Switch，FS)
		00000101	物理信号失效(Physical Signal Fail，PSF)
00000100	物理信号退化(Physical Signal Degrade，PSD)
		00000011	人工倒换(Manual Switch，MS)
00000010	等待恢复(Wait to Restore，WTR)
		00000001	正常工作(Operation normally)或者空闲(Idle)
00000000	初始化(Initiation state)
		注意：1.强制倒换和人工倒换状态只用于环形和网格拓扑

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括2层保护倒换机制，2层保护倒换指的是当网络物理链路出现故障(如光纤断裂)或者节点设备出现故障时类似SDH环采用的K1/K2协议机制的允许在50毫秒内实现自愈恢复的强大功能，本发明提供的50毫秒保护倒换功能主要用于环形或者网格拓扑等可以实现保护倒换的链路上，以二纤环为例，如果环上某个网络节点(DLP节点，假定为节点2)在某个方向(假定为从节点1到节点2的方向)上在20毫秒时间(其值是可编程的，本发明定义的缺省值为20毫秒)内没有接收到任何数据信息(包括数据帧、控制帧、流量管理帧或者空帧等)或者物理链路出现故障(如光纤设施断裂)或者节点出现故障(如物理信号失效或者物理信号退化)，该节点进入2层保护倒换状态，发送2层保护状态请求帧(L2PS_Request frame)给网络(环或者网格拓扑)上与其相连的节点(如节点1)，节点1接收到该2层保护状态请求帧后也进入2层保护倒换状态(英文缩写为L2PS)，并发出2层保护倒换状态报告帧(L2PS_State_Report frame)给连接网络管理实体的节点或者广播到环上处于正常态的所有节点，在L2PS态，从节点1到节点2的所有数据包被倒换到备用的路径上，如果节点2上的故障清除，节点2进入正常态，启动WTR(等待恢复)定时器(Timer_WTR，其值是可编程的，范围为0～1800秒，缺省值为10秒)，一旦WTR定时器终止，节点2沿倒换前后的路径发送WTR请求帧(WTR_Request frame)给节点1，节点1接收到该帧后从节点L2PS态返回正常态，本发明定义控制帧的类型字段值为二进制的“00000100”时表示控制帧为2层保护倒换请求帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000101”时表示控制帧为2层保护倒换响应帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000110”时表示控制帧为2层保护倒换报告帧，2层保护倒换请求帧TLV结构中值(Value，V)字段的参数有2个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为该节点的工作状态(强制倒换FS、物理信号失效PSF、物理信号退化PSD和人工倒换)，长度为1个字节，各状态的二进制值如表4所示，该字节的其他值保留作将来使用，2层保护倒换响应帧TLV结构中值字段的参数有两个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示成功实现倒换，二进制值为“11111111”表示倒换不成功，其他二进制值保留，2层保护倒换报告帧TLV结构中值字段有三个参数，第一个参数为节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为节点的倒换原因，长度为1个字节，各态的二进制值如表4所示，第三个参数表示节点是否处于2层保护状态，其中二进制值为“11111111”表示处于2层保护倒换状态，二进制值为“00000000”表示处于正常态，其他值保留，当控制帧TLV类型字段值为二进制的“00010000”时，表示控制帧为WTR_Request帧，WTR_Request帧只有一个参数，长度为8比特，值为二进制的“11111111”表示成功等待恢复，其他值保留。

表4.L2PS请求帧和L2PS报告帧的第2个参数类型

二进制值	状态
		10000000	强制倒换(Forced Switch，FS)
00100000	物理信号失效(Physical Signal Fail，PSF)
		00001000	物理信号退化(Physical Signal Degrade，PSD)
00000010	人工倒换(Manual Switch，MS)
		其他	保留

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括配置管理机制，配置管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)设备有关端口的配置管理，网络节点(DLP节点)设备的端口地址在项目安装阶段必须配置一个二层的地址作为该端口的源地址码(SAC)，配置管理帧包括三种：配置请求帧(Configuration_Request frame)、配置响应帧(Configuration_Response Frame)、配置报告帧(Configuration_Report frame)，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络管理实体通过网络管理接口对网络节点(DLP节点)设备的每个链路(端口)发出配置请求帧进行配置，DLP节点通过配置响应帧或者配置报告帧向网络管理实体作出响应，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制“00000111”值时表示控制帧为配置请求帧，二进制“00001000”时为配置响应帧，二进制“00001001”时表示控制帧为配置报告帧，配置请求帧包括两个参数，第一个为原节点地址(长度为8个字节)，第二个为新节点地址码(长度为8个字节)，配置响应帧的值(Value字段值)包括三个参数：第一个为原节点地址(长度为8个字节)，第二个参数为新的节点地址码(长度为8个字节)，第三个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示配置成功，二进制值“11111111”表示配置不成功，其他值保留给将来使用，配置报告帧包括二个参数：第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为8个字节，表示该节点的配置地址。

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括故障管理机制，故障管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)的故障管理，故障管理功能通过故障管理帧来实现，故障管理帧包括三个：故障查询请求帧(Fault_Inquiry_Request frame)、故障查询响应帧(Fault_Inquiry_Response frame)和故障报告帧(Fault_Report frame)，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00001010”时表示控制帧为故障查询请求帧，二进制值“00001011”时为故障查询响应帧，二进制值“00001100”时表示控制帧为故障报告帧，故障查询请求帧包括1个参数，该参数为节点地址(长度为8个字节)，故障查询响应帧的值(Value字段值)包括二个参数：第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效(PSF)，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化(PSD)，二进制值为“00001111”表示节点正常无故障，其他值保留给将来使用，故障报告帧的值字段包括二个参数：第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效(PSF)，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化(PSD)，其他值保留给将来使用。

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括性能管理机制，性能管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)的性能管理，性能管理功能通过性能管理帧来实现，性能管理帧包括三种帧：性能查询请求帧(英文为Performance_Inquiry_Request frame)、性能查询响应帧(英文为Performance_Inquiry_Response frame)和性能报告帧(英文为Performance_Report frame)，当控制帧类型字段值为二进制的“00001101”时，表示控制帧为性能查询请求帧，性能查询请求帧用来请求查询某个网络节点(DLP节点)的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001110”时，表示控制帧为性能查询响应帧，性能查询响应帧用来响应性能查询请求帧提出的某个节点的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001111”时，表示控制帧为性能报告帧，性能报告帧用来向网络管理实体报告某个节点的各项性能指标，性能查询请求帧的值(Value)字段包括三个参数，第一个参数为要请求查询性能的节点地址码，长度为8个字节，第二个参数为用来标识计算性能指标的时间计量单位，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示计量单位为秒，二进制的“0010”表示计量单位为分钟，二进制的“0011”表示计量单位为小时，二进制的“0100”表示计量单位为天，其他字段值保留给将来使用，第三个参数为性能指标类型，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示性能指标为帧校验序列错误数，二进制的“0010”表示丢包数，二进制的“0011”表示丢包率，二进制的“0100”表示包的时间延迟(时延)，其他值保留给将来使用，性能查询响应帧的值(Value)字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示对性能查询请求帧作出响应的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要查询的性能指标值，性能查询响应帧的值(Value)字段的第二和第三个参数(时间计量单位和性能指标类型)的用法与性能查询请求帧的值(Value)字段的第二和第三个参数的用法一样，性能报告帧的值(Value)字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示向网络管理实体发出性能报告帧的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要报告的性能指标值，性能报告帧的值(Value)字段的第二和第三个参数(时间计量单位和性能指标类型)的用法与性能查询请求帧的值(Value)字段的第二和第三个参数的用法一样。

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供强大的流量管理机制来实现网络的流量工程，方法是首先对流经过网络的所有业务进行分类，即对来自上层的各种业务(话音、IP数据、数字电视、以太网MAC帧、TDM电路仿真信号等)进行优先级分类分为高优先级的业务和低优先级的业务，用分级的位于二层的数据链路层地址(源地址码和目的地址码)表示上层业务地址(目的地址和源地址)同时对业务按照属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域的哪个地区、某个地区的某个节点，某个节点的某个用户进行地域分类，用分级的二层地址表示物理链路端口二层地址从而对物理资源进行地域分类，同时分配不同的物理带宽链路用于传送不同类型的业务，把流经整个网络的各种业务按照不同的优先级类型以及地域类别映射到实际的物理链路上，通过流量管理帧实现对整个网络的流量以及物理带宽资源进行统一调度管理和监控，具体如下：首先对来自数据链路层——DLP层以上层次的所有业务进行分类，分为高优先级的业务和低优先级的业务，高优先级的业务包括网络管理控制信息(控制帧)、流量管理信息(流量管理帧)、各种实时话音业务(包括固定或者移动话音或者可视电话)、各种实时视频(数字电视)、基于IP(IPv4/IPv6)的实时业务、PDH和SDH/SONET电路仿真信号，低优先级的业务为一般的IP数据业务，具体的各种业务类型用所述的新型数据链路层协议帧中的业务类型字段值来标识，在DLP帧中定义了一个分级的目的地址码和源地址码，目的地址码和源地址码采用相同的结构，都由国家码、国内地区码、节点代码和用户代码四部分组成，分别用来标识业务属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域内的哪个地区，某个地区内的哪个节点，哪个节点内的哪个用户，对于IP业务，目的地址码和源地址码分别表示IP包报头中的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于话音业务目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码，对于数字电视(数字视频)业务目的地址码和源地址码分别表示数字电视信号发送端和接收端的地址，对于以太网与SDH/SONET、以太网与PDH融合的应用中以太网MAC帧、采用时分复用(TDM)技术的电路如PDH、SDH/SONET的电路仿真信号等业务目的地址码和源地址码分别表示信号发送端和接收端的地址，这样通过数据链路层地址对来自上层的各种业务(话音、数据、视频、以太网以及TDM电路仿真信号)进行了地域的分类，把各种业务按照不同的国家或者地理区域、特定国家或者地理区域内的某个地区、地区内的某个节点、某个节点的某个用户进行了分类，同时对整个物理传送网络的每个节点端口(包括波分复用系统的每个光波)标识一个二层的数据链路层地址(DLP帧的源地址)，并规定不同的链路用于传送不同类型以及通往不同地区的业务，这样对整个物理传送网络的带宽资源进行分类，某些带宽用于传送重要的实时业务如话音和实时视频，某些用于传送一般的IP数据业务，某些带宽链路用于传送国际业务，某些带宽链路用于传送跨省的业务，某些带宽链路用于传送本地业务，并且如果网络出现故障允许传送IP数据的链路被高优先级的业务抢占，通过本发明定义的流量管理帧对整个网络的流量以及网络带宽资源进行监控处理，网络管理系统包括一个流量工程数据库，该数据库记录了整个网络的链路资源分布情况，流过网络的业务类型、总包数、总流量、物理链路速率、允许最大传送速率等参数，本发明定义当所述的新型数据链路层协议帧报头中业务类型字段值设置为二进制值“10000010”时，表示所述的新型数据链路层协议帧封装的是流量管理信息，相应的数据链路层协议帧为流量管理帧，流量管理帧的流量管理信息采用类型-长度-值(英文为Type-Length-Value，TLV)结构，其中，类型字段长度为8比特，用来指示流量管理帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式指示值(Value)字段的长度，值(Value)字段包含具体的流量管理帧内容，网络管理帧类型字段的用法如表5所示，其中流量管理帧TLV中类型字段值为二进制的“00000001”时表示流量管理帧净荷携带的是链路业务流量属性信息，其值(Value)字段内容包括四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包(分组)所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度(单位为字节)，其他值保留给将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，流量管理帧TLV中类型字段值为二进制“00000100～00100111”时表示各种物理链路的资源属性，各种具体链路的类型值如表5所示，各种物理链路的资源属性值包括有四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包(分组)所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度(单位为字节)，其他值保留给将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，所述的新型数据链路层协议流量管理帧的帧序列号值用来标识流量管理帧发送的先后顺序，实现标识所述的新型数据链路层协议流量控制管理信息发送先后顺序的功能，所述的新型数据链路层协议流量管理帧的净荷信息字段可以包括多个流量管理TLV信息，为了方便本发明芯片的实现(如现在的芯片普遍采用32位，这样要求流量管理帧总长度为32比特的整数倍)，要求整个流量管理帧的长度为32比特的整数倍，如果原来所述的新型数据链路层协议流量管理帧长度不是32比特的整数倍，则在流量管理TLV后用全为0的字节进行填充处理，填充的长度用所述的新型数据链路层协议流量管理帧的填充长度字段以字节形式标识。

表5.流量管理帧类型字段的用法

类型字段的二进制值	用法
		00000000	保留
00000001	链路业务流量属性
		00000010	10Mbps以太网链路属性
00000011	100Mbps以太网链路属性
		00000100	10/100Mbps以太网链路属性
00000101	千兆以太网链路属性
		00000110	10Gb/s以太网链路属性
00000111	STM-0 SDH链路属性
		00001000	STM-1/OC-3c SDH链路属性
00001001	STM-4/OC-12c SDH链路属性
		00001010	STM-16/OC-48c SDH链路属性
00001011	STM-64/OC-192c SDH链路属性
		00001100	STM-256/OC-768c SDH链路属性
00001101	64千比特/秒物理链路属性
		00001110	1544千比特/秒PDH链路属性
00001111	2048千比特/秒PDH链路属性
		00010000	6312千比特/秒PDH链路属性
00010001	8448千比特/秒PDH链路属性
		00010010	34368千比特/秒PDH链路属性
00010011	44736千比特/秒PDH链路属性
		00010100	139264千比特/秒PDH链路属性
00010101	IEEE 802.11a链路属性
		00010110	IEEE 802.11b链路属性
00010111	IEEE 802.11g链路属性
		00011000	IEEE 802.11h链路属性

00011001	GSM链路属性
		00011010	IEEE 802.16a(2-11GHz)链路属性
00011011	IEEE 802.16c(10-66GHz)链路属性
		00011100	WCDMA链路属性
00011101	TD-SCDMA链路属性
		00011110	CDMA2000链路属性
00011111	DVB链路属性
		00100000	MPEG-1链路属性
00100001	MPEG-2链路属性

00011001	GSM链路属性
		00100010	MPEG-3链路属性
00100011	ISDN链路属性
		00100100	ADSL链路属性
00100101	VDSL链路属性
		00100110	其他xDSL链路属性
00100111～11111111	保留

相比现有的数字视频传送技术，无论是对传统的模拟电视网上传送数字视频技术还是在电信网上传送数字视频的技术，本发明进行了一系列的创新，具体如下：

相对于现有模拟电视网上传送数字电视的技术术本发明有以下创新：

(1)有助于把单向模拟电视传送网络改造为双向的传送网络，现有的数字视频传送方法与传统的模拟电视传送技术类似，依然是一种单向、广播式的传送技术，这种方法不能确定接收者的接收状态，所以如果网络某个节点发生故障，发射源是不知情的，在收费的有线网络中如果用户不通过其他途径如打电话向服务提供者报告出现故障，故障将长期不能得到解决，从而影响网络的服务质量，这对于付费电视用户是不能满意的，要改变这种情况必须进行双向改造，用本发明改造可以实现视频、话音和数据网络的三网融合，从而大大降低组网成本。

(2)可以提供不同层次的服务，现有的数字视频传送技术适合于传送免费的电视，不利于网络业务供应商按照用户自己要求提供区别服务，如提供视频点播，特定的收费节目，采用本发明电视节目供应商可以提供差别的服务，如部分节目可以免费，部分节目进行收费，而部分节目可以按照用户的要求点播，实现视频点播，从而实现多业务的传送。

(3)为数字视频传送技术提供安全保障，现有的数字视频传送技术没有任何安全措施，如果对于特殊的视频需求进行加密认证处理时，不能满足这种要求，而本发明为数字视频的传送提供了强大的安全保证，有多种方式可以保证数据的安全，一种是对信号进行加密处理，一种是进行认证处理，一种是进行加密和认证处理。

(4)可以实现与分组话音网络、因特网兼容，使视频传送网络、话音网络、因特网平滑过渡到下一代统一公用网。近年来随着因特网技术的高速发展而促使电信通信网络处于深刻的历史变革之中，而视频传送网络也在变革之中，尤其是有线电视网络正在发生巨大的变革，其中变革之一是把单向的有线电视网络(CATV)改造为双向的网络，以便在传送模拟电视的同时也提供话音和数据业务，但目前改造后的双向CATV网络虽然在一个网络上可以提供多种业务，但基本上是话音、数据和视频分离的，主要是利用不同的频率来提供不同的服务，这种网络是低效的，不能直接过渡到下一代采用分组交换的统一公用网，采用本发明能够真正的实现话音、数据和视频的三网融合，可以实现话音业务的分组化，视频业务的分组化，而且可以与因特网兼容，同时解决因特网存在的一些固有问题如没有服务质量保证的问题，在数据链路层统一整个通信网从而极大的降低网络成本。

与采用ATM技术在电信网上的传送数字视频的技术相比本发明也有巨大的创新，ATM技术虽然可以实现话音、数据、视频网络的三网融合，但技术太复杂、成本太高，而且传送IP的效率太低，同时没能解决IP网络的固有问题，由于ATM技术其本身有很多的缺点，用ATM实现话音、数据、视频网络的三网融合已经不可能，ATM技术本身在电信网中趋于淘汰，而采用本发明不仅可以实现话音、数据、视频网络的三网融合，一方面可以实现数字视频在各种物理网络的传送，另一方面可以实现模拟话音信号的分组化传送，而且可以与因特网兼容，同时可以解决因特网的一些固有缺陷如没有服务质量保证，转发效率低效，没有安全保证等，事实上本发明正是用一种简单的技术解决了ATM想解决的问题，实现了ATM技术所没有实现的梦想。

附图说明

下面结合附图和实例进一步说明本发明的特点。

图1为本发明所采用的服务模型(构想示意图)

图2为本发明用于数字视频业务的DLP数据帧结构

图3为本发明采用的DLP控制帧结构

图4为本发明采用的DLP流量管理帧结构

图5为本发明采用的DLP空帧结构

图6为本发明所采用的的帧定界方式所采用的有限状态机图

图7为本发明采用的DLP帧目的地址码以及源地址码结构

图8为本发明采用的在同步数字体系(SDH)上传送数字视频的协议栈示意图

图9为本发明采用的在准同步数字体系PDH上传送数字视频的协议栈示意图

图10为本发明采用的在以太网上传送数字视频的协议栈示意图

图11为本发明采用的在波分复用(WDM)上传送数字视频的协议栈示意图

图12为本发明采用的光传送网(OTN)上传送数字视频的协议栈示意图

图13为本发明采用的在无线局域网(WLAN)上传送数字视频的协议栈示意图

图14为本发明采用的无线城域网(WAMN)上传送数字视频的协议栈示意图

图15为本发明所提出的用(X⁴³+1)多项式扰码和解扰码的示意图

图16为本发明的数字视频分组传送网络图

图17所示为本发明的流量工程示意图

图18所示为本发明的应用示例——广播数字视频传送示例

图19所示为本发明的应用示例——视频点播

本发明定义的所有DLP帧框图中信息传输的顺序均为先从左到右，然后从上到下，每个字节中首先传送最高有效位，所有插图框图中的最左边的比特为最高有效位(MSB)，所有框图中的保留字段值为0。

图1所示为本发明采用所采用服务模型(构想示意图)，在这种框架中物理层为现有通信网络采用的任何一种物理层技术，数据链路层为主要为本发明提出的新型数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，数字视频信号作为DLP的客户层处理，图中，PDH表示ITU-T G.702定义的全部速率范围的准同步数字体系，SDH/SONET表示ITU-T G.707定义的全部速率范围的同步数字体系或者ANSI定义的全部速率范围的同步光网络，WDM表示全部速率范围的波分复用系统，OTN表示全部速率范围的光传送网络、以太网表示IEEE 802.3定义的全部速率范围的以太网(如果物理链路为以太网，那么DLP在介质访问控制子层MAC之上，以太网包括IEEE 802.3定义的以太网、IEEE 802.3u定义的快速以太网、IEEE 802.3z定义的千兆以太网、IEEE 802.3ae定义的10G以太网)，xDSL表示各种类型的数字用户线，WTN表示包括第2.5代和第三代移动通信系统、无线局域网、无线城域网和卫星通信等在内的无线传送网络，本发明没有对现有的物理层技术、网络层及其以上层的技术做任何修改，数据链路层(DLP)为数字视频业务层提供的服务通过四个原语：数据链路-数据-请求(英文为DL_DATA.request)、数据链路-数据-指示(英文为DL_DATA.indication)、数据链路-控制-请求(英文为DL_CONTROL.request)、数据链路-控制-指示(英文为DL_CONTROL.indication)来实现，其中数据链路-数据原语为数字视频业务层提供数据传送服务而数据链路-控制原语提供网络控制服务，在发送端，如果有数字视频业务需要发送，则调用DL_DATA.request原语，该原语包括一系列的参数，由该原语的参数确定DLP帧有关字段的值，在接收端，当有数据包(DLP包)需要传送到数字视频业务层时，调用DL_DATA.indication原语，利用该原语的参数解析出DLP帧各字段值，如果网络层需要数据链路层提供控制服务，调用DL_CONTROL.request和DL_CONTROL.indication原语，数据链路层与物理层间的通信通过两个原语：物理链路-数据请求(PL_DATA.request)和物理链路-指示(PL_DATA.indication)实现。

图2所示为本发明采用的用于传送数字视频信号的DLP帧数据结构，DLP数据帧由帧长度(FL)、帧长度校验(FLC)、R字段(1比特的保留字段)、业务类型字段、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号字段、安全参数索引、净荷字段、填充数据字段、认证数据字段和帧校验序列等字段组成，其中安全参数索引、填充数据字段和认证数据字段是可选项，由采用的认证、加密算法确定。

图3为本发明采用的DLP控制帧结构，DLP控制帧由帧长度、帧长度校验、R字段(保留字段)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、净荷信息字段以及校验序列字段等字段组成，其中帧长度、帧长度校验、R字段(1比特保留字段)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、帧序列号等字段长度与DLP数据帧一样，扩展报头字段值为0(二进制值为00000000)，业务类型字段值为二进制“10000001”表示DLP净荷为控制信息，净荷字段封装的是控制信息，控制信息采用类型-长度-值(TLV)结构。

图4为本发明采用的DLP流量管理帧结构，DLP流量管理帧由帧长度、帧长度校验、R字段(保留字段)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、净荷信息字段以及校验序列字段等字段组成，其中帧长度、帧长度校验、R字段(保留字段)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、帧序列号等字段长度与DLP数据帧一样，扩展报头字段值为0(二进制值为00000000)，业务类型字段值为二进制“10000010”表示DLP净荷为流量管理信息，流量管理信息采用类型-长度-值(TLV)结构。

图5为本发明所采用的DLP帧的帧定界算法所采用的有限状态图，本发明定义的DLP帧采用类似ITU-T I.432.1.1中定义的ATM中所采用的基于报头错误校验(英文缩写为HEC)的帧定界描述方法，利用接收到的最初的31比特即FL和FLC字段比特构成BCH(31，16)码的编码关系实现DLP帧的帧定界，DLP帧定界描述算法的由有限状态机图确定，有限状态机工作流程图如下：(1)在搜索态，DLP处理对接收到的31比特进行逐比特搜索寻找正确格式的FL和FLC关系，在这种状态下，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误更正功能，一旦在接收到的31比特中找到正确的候选FL和FLC匹配关系值，即可假定确定了一个正确的DLP帧，接收处理进入预同步(英文为PRESYNC)状态，(2)在PRESYNC态，DLP处理通过逐帧搜索处理来实现DLP帧定界，依据上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正确匹配值，即可假定搜索到一个正确的DLP帧，然后依据该帧各字段关系可以确定下一帧的FL和FLC字段值，并依据他们的关系确定他们是否匹配，然后再下一帧，一旦连续确定DELTA(DELTA为一个参数，它是一个大于0的正整数)个正确的DLP帧，DLP接收处理进入同步态，反之，如果随后一帧的FL和FLC字段值不匹配，进入搜索态，此时，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误更正功能，从搜索态进入同步态需要连续搜索到DELTA+1个正确的DLP帧，(3)在同步态，DLP处理通过一个帧的FL和FLC字段关系可以确定下一个DLP帧的开始，然后可以实现一帧一帧的解析，在这种状态下FLC具有单比特错误或者2比特错误纠错功能，如果发生多个比特(超过2比特错误)错误，则帧定界失效，成帧处理进入搜索态，并给客户适配处理发出客户服务器信号失效(英文缩写为SSF)指示，(4)空DLP帧参与帧定界处理，并随后丢弃空帧，DLP帧定界处理的键壮性与DELTA值有关，本发明建议DELTA值为1。

图6为本发明采用的空DLP帧结构，发送空帧的目的是为了调节两节点间的速率，它从一个节点发送到其相连的最邻近节点，邻居节点接收到空帧后不把它转发到任何其他地方，直接把它丢弃，DLP空帧由帧长度字段(16比特)、帧长度校验字段(15比特)，一个长度为1比特的保留字段(设置为0)，只包括节点代码和用户码字段长度为4个字节的源地址码组成。

图7为本发明采用的目的地址码以及源地址码结构，源地址码的编码结构与目的地址码相同。目的地址码(DAC)的长度为64比特(8个八位位组)，用来标识采用DLP的网络中DLP帧的目的转发地址，DAC字段由以下4个部分组成：国家码字段、国内地区码、节点代码、用户代码。其中：国家码字段长度为16比特(2个八位位组)，该码为DLP帧的第一级转发标签，本发明定义该字段值为现有电话号码系统中的国际长途区号，国内地区码字段长度为16比特，该码为DLP帧的第二级转发标签，对于本发明的分组话音业务该字段值为现有电话号码系统中的国内长途区号，节点代码字段为16比特，标识某个网络节点的业务代码，该码为DLP帧的第三级转发标签，具体值由网络运营商或者网络服务供应商指定，用户代码字段长度为16比特，指示某个用户的业务代码，该码为DLP帧的第四级转发标签，具体的用户代码值由网络运营商或者网络服务供应商指定。

图8为本发明采用的在同步数字体系(SDH)上传送数字视频的协议栈示意图，其中图8(a)所示为用同步传递模式传送数字视频分组的协议栈结构示意图，其中在DLP以下，有两种放入虚容器的方法，一种是把DLP帧放入低阶虚容器，再把低阶虚容器以字节间插的方式按SDH的复用结构复用进高阶虚容器，再按照复用段，再生段和光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧，另一种是把DLP帧直接映射进高阶虚容器的同步净荷包封(英文缩写SPE)，再按照复用段，再生段和光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧。图8(b)是本发明用于子类同步传递模式传送数字视频分组的协议栈结构示意图，在这种方式中只把DLP帧放入低阶虚容器(VC11，VC12，VC2，)再把低阶虚容器以字节间插的方式按SDH的子类复用结构复用进子类复用段，经过再生段和光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧。

图9为本发明采用的在准同步数字体系PDH上传送数字视频的协议栈示意图，本发明把数字视频信号作为DLP的上层即把数字视频信号作为DLP帧的客户层处理，其中在DLP以下，有两种放入虚容器的方法，一种是把DLP帧放入PDH低阶通道，把低阶虚容器以字节间插的方式按PDH的码型复用进高阶虚容器，再按照光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧，另一种是把DLP帧直接映射进高阶通道，再按照光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧。

图10为本发明采用的在以太网上传送数字视频的协议栈示意图，在发送端，把数字视频信号封装到DLP帧中，然后把DLP帧封装到以太网MAC帧中，随后以太网MAC帧发送到IEEE802.3定义的各种速率的物理接口中，物理层包括IEEE 802.3定义的所有以太网，具体的包括IEEE 802.3以太网、IEEE 802.3u快速以太网、IEEE 802.3z千兆以太网、IEEE 802.3ae定义的10G以太网，本发明没有对以太网技术作任何修改，在接收端进行相反的处理，图中DLP表示数据链路规程，MAC表示介质访问控制子层，FLS表示物理层信令子层，AUI表示附加单元接口子层，PMA表示物理介质接入子层，PMD表示物理媒体相关子层，PCS表示物理编码子层，MII表示介质无关接口子层，GMII表示千兆比特介质无关接口子层，XGMII表示10G介质无关接口子层，64B/66B表示64B/66B编码子层，8B/10B表示8B/10B编码子层，WIS表示广域网接口子层。

图11为本发明采用的在波分复用(WDM)上传送数字视频的协议栈示意图，数字视频信号位于数据链路层DLP之上，数字视频信号作为DLP的客户处理，数据链路层为本发明定义的数据链路规程(DLP)物理层为波分复用系统，波分复用包括采用SDH/SONET或者以太网帧结构所有的不同波长。

图12为本发明采用的光传送网(OTN)上传送数字视频的协议栈示意图，DLP为本发明定义的数据链路规程，它位于数据链路层，数字视频业务位于DLP的客户层，物理层为光传送网，数字视频分组首先封装到DLP帧中，然后DLP帧再封装到光传送网的OPUk中，然后按照光通道数据段、光通道、光复用段、光传输段的顺序传送处理，在接收端进行相反的处理，图中OPUk为第k类光通道载荷单元，ODUk表示第k类光通道数据单元，OTUkV表示第k类部分标准化光通道传送单元，OTUk表示第k类完全标准化光通道传送单元，OCh表示全功能光通道，OChr表示简化功能光通道，OMSn表示光复用段，OPSn表示光物理段，OTSn表示光传输段，OTM-n.m表示光传送模块。

图13所示为本发明采用的无线局域网(英文缩写为WLAN)上传送数字视频的协议栈示意图，本发明定义的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)位于IEEE 802.11定义的MAC(媒体访问控制子层)之上，物理层(PHY)包括IEEE 802.11定义的所有物理层接口，具体的包括：IEEE 802.11a(5GHz)、IEEE802.11b(2.4GHz)、IEEE 802.11g(2.4GHz)。

图14所示为本发明采用的无线城域网(英文缩写为WMAN)上传送数字视频的协议栈示意图，本发明定义的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)位于IEEE 802.16定义的MAC(媒体访问控制子层)之上，物理层(PHY)为IEEE 802.16定义的所有物理层接口IEEE 802.16a(2-11GHz)、IEEE 802.16c(10-66GHz)。

图15所示为本发明所提出的用(X⁴³+1)多项式扰码和解扰码的示意图，图中D1到D43表示寄存器的第1到43位，虚框围起来的部分表示一个43比特移位寄存器，园圈部分表示一个异或逻辑电路，按照图中的逻辑关系，在发送端，把DLP帧从“扰码前的数据流输入”到“扰码后的数据流输出”即可完成扰码功能，在接收端，从“扰码数据流输入”到“解扰码后的数据流输出”即可完成解扰码功能，也可以从D1到D43移位的移位寄存器，但相应的逻辑关系也应作调整。

图16为本发明的数字视频分组(包)传送网络图，图中深色园点表示边缘节点，白色圆圈表示核心节点，网络边缘节点接入用户后，依据通话双方的电话号码所属的国家、哪个地区、哪个节点进行分类处理，把网络管理鉴权中心指定的临时身份证填充到目的地址码和源地址码字段，同时把周期性输出的数字视频信号映射到DLP帧的净荷域中，随后，整个网络只需利用DLP帧报头中的目的地址码实现DLP帧的转发，转发处理时，首先依序查找DLP帧目的地址码中的国家码，国内地区码，网络节点码，用户代码，本发明采用最长匹配原则对DLP帧进行转发处理，一旦发现DLP帧的目的地址码某一字段值与本地节点对应字段值不同，则停止搜索，直接转发该数据包。

图17所示为本发明的流量工程示意图，图中广州到北京存在多条传送路径，在通常的情况下，广州到北京的流量是经过广州-武汉-北京的路径，如图中实线箭头线所示，但如果广州-武汉-北京线路出现拥塞，而广州-上海-北京的线路空闲，此时可以把业务流量转移到广州-上海-北京线路上，如图中的虚线箭头线所示。

具体实施方式

本发明所提出的设想主要用于与数字视频有关的各种设备(包括各种数字视频发送设备、数字视频传送设备、数字视频交换设备、数字视频接收设备)、机顶盒、各种交换路由器(核心或者高端交换路由器、汇聚交换路由器、边缘交换路由器、接入交换路由器)、基于包(分组)交换的高/中/低端以太网交换机、多业务传送平台(英文缩写为MSTP)、用户端综合接入设备(可接入话音、数据、视频业务中的任何一种或者几种业务的接入设备)、与话音/IP数据和视频有关三网合一的设备以及与数字视频有关的任何互联互通设备。图18所示为本发明的应用示例——广播数字视频传送示例，图中电视节目源可以是国家级的电视台如中央电视台或者是省(直辖市)级电视台也可以是省会城市或者地区级的电视台，数字电视节目源(电视台)把数字视频通过本发明提出的数字视频传送技术广播或者点到点传送(单播)到与其相连节点即一级节点如图中的A1、A2、An等节点，然后一级节点如节点A1同样通过本发明提出的数字视频传送技术广播或者点到点传送(单播)到与其相连节点即二级节点如图中的B1、B2、B3等节点，同样二级节点如节点B1通过本发明提出的数字视频传送技术广播或者点到点传送(单播)到与其相连节点即三级节点如图中的C1、C2、C3等节点，这样一直传送下去直到靠近用户的节点即汇聚具体用户的节点(网络节点)，网络节点把电视节目广播到具体的用户。图19所示为本发明的应用示例——视频点播，图中云状部分为支持本发明提出的DLP技术的物理传送网络，视频点播中心表示数字电视节目源，电视节目源可以是国家级电视台、也可以是省级电视台、地级电视台也可以是单位或者小区的视频点播中心，用户按照通常的方式访问视频点播中心，然后确定用户的身份后即可按照用户的具体要求提供相应的节目，此时数字视频的传送方式是点到点的传送方式(单播方式)。

Claims (14)

1.一种数字视频传送方法，其特征在于，通过定义一个名为数据链路规程的数据链路层协议，数据链路规程的英文缩写为DLP，一方面利用这一数据链路层协议实现数字视频与各种物理设施的直接适配，使这些物理链路上能够直接传送数字视频也就是数字电视节目，解决现有数字电视传送方法存在的不足和缺陷，另一方面利用该协议来实现因特网以及分组话音业务与各种物理层设施的直接适配，从而实现电话网、因特网与电视网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的包括电话网、数据通信网络以及视频网络在内的通信网络平滑过渡到下一代统一电信级公用网，数字电视业务仅仅为这一数据链路层协议承载的上层业务的一部分，数字电视业务作为这一数据链路层协议的客户层信号处理，用这一数据链路层协议作为数字视频与各种物理传送链路融合与适配的数据链路层协议，数字链路规程把数字电视业务处理分为三个协议层次，从下到上依次为物理层、数据链路层和数字视频即数字电视业务层，其中物理层为包括有线和无线在内的各种物理传送链路，数据链路层为所述定义的数据链路层协议——数据链路规程，数字电视业务层作为这一数据链路层协议的客户层信号处理，用所述定义的数据链路层协议实现数字电视业务层与各种物理层设施的直接适配，DLP层为数字电视业务层提供的服务采用不确认式信息传送服务模式，对发送的数据不作任何确认式操作，数据链路层为数字电视业务层提供的服务通过“数据链路-数据-请求，英文为DL_DATA.request”、“数据链路-数据-指示，英文为DL_DATA.indication”、“数据链路-控制-请求，英文为DL_CONTROL.request”、“数据链路-控制-指示，英文为DL_CONTROL.indication”4个原语来实现，物理层为数据链路层即DLP层提供的服务通过两个原语：“物理链路-数据-请求”，英文为PL_DATA.request、“物理链路-数据-指示”，英文为PL_DATA.indication来实现，在发送端，当数字电视业务层有数据需要发送时，调用DL_DATA.request原语，该原语包括一系列参数，这些参数用来确定所述定义的数据链路层协议帧报头各字段以及净荷字段的值，在接收端，当定义的数据链路层协议客户实体要接收数据时，所述定义的数据链路层协议实体激活DL_DATA.indication原语，该原语指示输入帧的接收状态和输入所述定义的数据链路层协议帧各字段的值，如果数字电视业务层需要所述定义的数据链路层协议提供网络控制服务，调用数据链路控制原语，数据链路控制原语有两个：一个为数据链路-控制-请求原语，英文为DL_CONTROL.request，一个为数据链路-控制-指示原语，英文为DL_CONTROL.indication，这两个原语包括一系列的操作码和参数，通过这两个原语可提供包括网络拓扑发现、2层保护倒换、配置管理、故障管理、性能管理在内的网络控制功能，在发送端，当有数据需要从数据链路层发送到物理实体时，所述定义的数据链路层协议实体激活PL_DATA.request原语，在接收端当有数据要从物理实体发送到所述定义的数据链路层协议实体时，激活PL_DATA.indication原语，周期性地输出一定长度的包括图像和伴音信号的数字化视频信号，分组化的视频信号通过这一数据链路层协议帧来传送，利用这一数据链路层协议帧的目的地址码和源地址码作为数字电视信号的发送端和接收端的地址来实现分组数字视频的二层转发和交换，利用这一数据链路层协议提供的安全机制来保证数字电视业务在网络传送过程中的安全传送，用所述的数据链路层协议中定义的数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义的控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理在内的网络控制管理，定义的流量管理帧来实现网络的流量工程管理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数据链路层与数字电视业务层间的通信、物理层与数据链路层间的通信通过原语来实现，各原语的语义如下：

(1)DL_DATA.request(

            DestinationAddressCode，

            SourceAddressCode，

            DLPServiceData，

            FrameLength，

            ServiceType，

            NetworkTopology，

            Security，

            FrameSequenceNumber，

            SPI)

DL_DATA.request原语含有9个参数，各参数的含意分别为：DestinationAddressCode表示目的地址码，该参数确定所述定义的数据链路层协议帧的目的地址，用来生成所述定义的数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode表示源地址码，该参数用来确定所述定义的数据链路层协议帧源地址，用来生成所述定义的数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData表示要发送的客户信号即整个数字电视分组信号，用来生成所述定义的数据链路层协议帧中净荷字段值，FrameLength参数确定要发送的所述定义的数据链路层协议帧的总长度，它生成所述定义的数据链路层协议帧报头中的帧长度字段值，ServiceType参数指示所述定义的数据链路层协议客户层信号的业务类型，用来生成所述定义的数据链路层协议帧报头中业务类型字段值，Security参数指示是否对所述定义的数据链路层协议客户信号进行加密、认证处理，所述定义的数据链路层协议实体用它来确定所述定义的数据链路层协议帧报头中的安全字段值，FrameSequenceNumber参数指示要发送数据链路层协议帧的帧序列号，帧序列号的英文缩写为FSN，DLP实体用它来确定所述定义的数据链路层协议帧报头中的FSN字段值，NetworkTopology参数指示网络节点的网络拓扑，所述定义的数据链路层协议实体用它来确定所述定义的数据链路层协议帧报头中拓扑字段值，SPI为安全参数索引的英文缩写，SPI参数是一个可选项，用来确定如果对数字电视信号进行加密、认证处理时的在通信两端建立的安全关联，用来确定所述定义的数据链路层协议帧中的安全参数索引字段值，

(2)DL_DATA.indication(

           DestinationAddressCode，

           SourceAddressCode，

           DLPServiceData，

           ServiceType，

           FrameLength，

           ReceptionStatus，

           NetworkTopology，

           Security，

           FrameSequenceNumber，

           SPI)

DL_DATDA.indication原语参数的语义如下：DestinationAddressCode表示目的地址码，该参数确定输入所述的定义的数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode表示源地址码，该参数确定输入所述定义的数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData确定输入所述定义的数据链路层协议帧净荷字段值，ReceptionStatus指示输入帧的接收状态，如果输入帧的FCS字段没有发生错误，ReceptionStatus的值为FCS_ERROR_FREE，否则，如果输入帧发生错误，则ReceptionStatus值为FCS_ERROR，ServiceType参数指示输入所述定义的数据链路层协议帧的业务类型字段值，FrameLength参数确定输入所述定义的数据链路层协议帧的总长度，用来确定输入所述定义的数据链路层协议帧的帧长度字段值，Security参数指示输入所述定义的数据链路层协议帧是否进行了加密处理，它指示输入所述定义的数据链路层协议帧的Security字段值，FrameSequenceNumber参数指示所述的输入帧的帧序列号的值，NetworkTopology参数指示输入所述定义的数据链路层协议帧中拓扑字段值，SPI参数用来指示所述输入帧的安全参数索引字段值，

(3)数据链路-控制-请求DL_CONTROL.request原语

数据链路-控制-请求原语的格式为DL_CONTROL.request(操作码，请求操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现请求，英文缩写为TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ、2层保护倒换请求，英文缩写为L2PS_REQ、配置请求，英文缩写为CONFIGURATION_REQ、故障查询请求，英文缩写为FAULT_INQUIRY_REQ、性能查询请求，英文缩写为PERFORMANCE_INQUIRY_REQ，各操作码的具体操作数列表如下：拓扑发现请求操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现请求帧净荷数据，2层保护倒换请求操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换请求帧净荷数据，配置请求操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置请求帧净荷数据，故障查询请求操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询请求帧净荷数据，性能查询请求操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询请求帧净荷数据，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号参数的含义与数据链路-数据-请求原语对应的参数含义一样，

(4)数据链路-控制-指示DL_CONTROL.indication原语

数据链路-控制-指示原语的格式为DL_CONTROL.indication(操作码，指示操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现响应指示，英文缩写为TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND、2层保护倒换响应指示，英文缩写为L2PS_RESPONSE_IND、配置响应指示，英文缩写为CONFIGURATION_RESPONSE_IND、故障查询响应指示，英文缩写为FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND、性能查询响应指示，英文缩写为PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND，各操作码的具体操作数列表如下：拓扑发现响应指示操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现响应帧净荷数据，2层保护倒换响应指示操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换响应帧净荷数据，配置响应指示操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置响应帧净荷数据，故障查询响应指示操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询响应帧净荷数据，性能查询响应指示操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询响应帧净荷数据，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号参数的含义与数据链路-数据-指示原语对应的参数含义一样，

(5)物理链路_数据请求PL_DATA.request原语

PL_DATA.request(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata，

(6)物理链路_数据指示PL_DATA.indication原语

PL_DATA.indication(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数字视频分组数据包直接在物理层上传送，无需通过网络层，物理层为现有通信网络中包括有线和无线在内的任何标准链路，这些物理链路包括ITU-T G.702定义的全部速率范围的PDH、G.707定义的从低阶虚容器到高阶虚容器以及同步传递模式的全部速率范围的SDH，ITU-T G系列定义的全部波长速率的波分复用，英文缩写为WDM，和光传送网，英文缩写为OTN、IEEE 802.3定义的全部速率的以太网，包括IEEE802.3定义的以太网、IEEE802.3u定义的快速以太网、IEEE802.3z定义的千兆以太网、IEEE802.3ae定义的10G以太网、各种数字用户线，英文缩写为xDSL、包括各种CDMA在内的第三代移动通信链路，IEEE 802.11定义的各种物理接口的无线局域网，英文缩写为WLAN链路，IEEE802.16定义的各种物理接口的无线城域网，英文缩写为WMAN链路。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用所述定义的数据链路层协议——数据链路规程来实现电话网、因特网和电视网的三网融合，所述定义的数据链路层协议帧的帧定界是依靠该数据链路层协议帧最开始一定长度内的比特信息构成的特定相互关联关系，即构成的某种编码关系来实现的，在所述的数据链路层协议帧中定义一个帧长度字段，英文为Frame Length，缩写为FL，用来以字节形式标识封装了数字视频的该数据链路层协议帧的总长度，定义一个帧长度校验字段，英文为Frame Length Check，缩写为FLC用来对帧长度字段进行校验并进行单比特或者2比特错误纠错同时利用这两个字段比特构成的这种特定校验编码关系实现所述的数据链路层协议帧的帧定界，定义一个业务类型字段，英文为Service Type，缩写为ST，用来标识净荷字段封装的业务类型从而实现多业务的封装，同时规定不同的业务类型具有不同的优先级，定义一个拓扑字段，英文为Networks Topology，缩写为NT来标识网络节点的拓扑类型，定义一个安全字段，英文为Security，用来标识是否对封装的净荷进行加密、认证处理，定义一个分级的目的地址码，英文为Destination Address Code，缩写为DAC，源地址码，英文为Source Address Code，缩写为SAC，来标识封装业务数据包的二层目的地址和源地址，定义一个扩展报头字段，英文为Extension Header，缩写为EH，来标识是否对净荷进行扩展处理，定义一个填充长度字段用来以字节形式表示在需要进行填充处理时填充的长度，定义一个帧序列号字段，英文为Frame Sequence Number，缩写为FSN，用来标识所述定义的数据链路层协议帧的发送序列，定义一个安全参数索引，英文为Security Parameter Index，缩写为SPI来标识对数据认证加密处理时通信两端建立的安全关联，定义一个净荷字段，英文为Payload，来封装来自上层的各种业务，定义一个帧校验序列字段，英文为Frame Check Sequence，缩写为FCS，来对所述定义的数据链路层协议帧有关字段进行校验，在所述的数据链路层协议帧中定义一类数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义流量管理帧来实现网络的流量工程管理，定义控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理在内的网络控制管理，这三种不同类型的帧由所述的数据链路层协议帧中的类型字段来标识，具体如下：在所述定义的数据链路层协议帧中定义帧长度字段长度为16比特，定义帧长度校验字段长度为15比特，使FL和FLC字段比特构成BCH(31，16)码，BCH为博斯-乔赫里-霍克文黑姆码的英文缩写，DLP帧利用这种编码关系来实现DLP帧的帧定界，BCH(31，16)码的生成多项式为G(x)＝x¹⁵+x¹¹+x¹⁰+x⁹+x⁸+x⁷+x⁵+x³+x²+x+1，初始化值为0，这里x¹⁵对应最高有效位，x⁰对应最低有效位，DLP帧利用DLP帧前面FL字段和FLC字段的31比特构成的特定关系来实现DLP帧的定界，DLP帧定界过程依据有限状态机来实现，有限状态机包括三个状态：搜索态，英文为HUNT、预同步态，英文为PRESYNC、同步态，英文为SYNC，有限状态机工作流程图如下：(1)在搜索态，DLP处理对接收到的31比特进行逐比特搜索寻找正确格式的FL和FLC关系，在这种状态下，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误更正功能，一旦在接收到的31比特中找到正确的候选FL和FLC匹配关系值，即可假定确定了一个正确的DLP帧，接收处理进入预同步状态，(2)在PRESYNC态，DLP处理通过逐帧搜索处理来实现DLP帧定界，依据上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正确匹配值，即可假定搜索到一个正确的DLP帧，然后依据该帧各字段关系可以确定下一帧的FL和FLC字段值，并依据他们的关系确定他们是否匹配，然后再下一帧，一旦连续确定DELTA个正确的DLP帧，DELTA为一个参数，DELTA是一个大于0的正整数，DLP接收处理进入同步态，反之，如果随后一帧的FL和FLC字段值不匹配，进入搜索态，此时，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误更正功能，从搜索态进入同步态需要连续搜索到DELTA+1个正确的DLP帧，(3)在同步态，DLP处理通过一个帧的FL和FLC字段关系可以确定下一个DLP帧的开始，然后可以实现一帧一帧的解析，在这种状态下FLC具有单比特错误或者2比特错误纠错功能，如果发生多个比特错误即超过2比特错误，则帧定界失效，成帧处理进入搜索态，并给客户适配处理发出客户服务器信号失效指示，英文缩写为SSF，(4)空DLP帧参与帧定界处理，并随后丢弃空帧，DLP帧定界处理的健壮性与DELTA值有关，DELTA值为1，在FLC后定义一个长度为1比特的保留字段留作将来使用，一直设置为0，定义业务类型字段长度为8比特，共计可识别2⁸＝256种业务类型，其中最高有效位为0时表示封装的是低优先级的普通数据业务即普通IP数据业务，最高有效位为1时表示DLP净荷字段封装的业务为高优先级的实时业务，DLP业务处理的优先级从高到低的顺序依次为：控制帧＞流量管理帧＞实时业务＞IP v4/IP v6数据业务，DLP网络处理队列首先处理高优先级的业务，业务类型字段的用法如表1所示，

表1.业务类型字段的用法

  业务类型字段的二进制值   用法   00000000～00000011   保留   00000100   IP v4数据   00000101   移动IP v4数据   00000110   IP v6数据   00000111   移动IP v6数据   00001000～00111111   保留给其他数据服务   01000000   10Mbps以太网   01000001   100Mbps以太网   01000010   10/100Mbps以太网   01000011   千兆以太网

  01000100～01111111   保留   10000001   控制帧   10000010   流量管理帧   10000011   实时固定本地电话业务，即市内电话业务   10000100   实时固定国内长途电话业务   10000101   实时固定国际长途电话业务   10000110   实时固定本地可视电话业务，即市内可视电话业务   10000111   实时固定国内长途可视电话业务

  10001000   实时固定国际长途可视电话业务   10001001   实时固定电话呼叫本地移动业务，即市内电话   10001010   实时固定电话呼叫移动国内长途电话业务   10001011   实时固定电话呼叫国际移动长途电话业务   10001100   实时固定电话呼叫本地移动可视电话业务   10001101   实时固定电话呼叫移动国内长途可视电话业务   10001110   实时固定电话呼叫国际移动长途可视电话业务   10001111   实时移动国内话音业务   10010000   实时移动国际话音业务   10010001   实时移动国内可视话音业务   10010010   实时移动国际可视话音业务   10010011   实时视频业务，广播式电视业务   10010100   实时视频业务，单播式电视业务   10010101   基于IP v4的实时业务   10010110   基于IP v6的实时业务   10010111   基于移动IP v4的实时业务   10011000   基于移动IP v6的实时业务   10011001   G.702PDH电路仿真业务：异步电路1544千比特/秒   10011010   G.702PDH电路仿真业务：异步电路2048千比特/秒   10011011   G.702PDH电路仿真业务：异步电路6312千比特/秒   10011100   G.702PDH电路仿真业务：异步电路8448千比特/秒   10011101   G.702PDH电路仿真业务：异步电路34368千比特/秒   10011110   G.702PDH电路仿真业务：异步电路44736千比特/秒   10011111   G.702PDH电路仿真业务：同步电路1544千比特/秒   10100000   G.702PDH电路仿真业务：同步电路2048千比特/秒   10100001   G.702PDH电路仿真业务：同步电路6312千比特/秒   10100010   G.702PDH电路仿真业务：同步电路8448千比特/秒   10100011   G.702PDH电路仿真业务：同步电路34368千比特/秒   10100100   G.702PDH电路仿真业务：同步电路44736千比特/秒   10100101   G.702PDH电路仿真业务：139264千比特/秒   10100111   G.707SDH电路仿真业务：C-11，1648千比特/秒   10101000   G.707SDH电路仿真业务：C-12，2224千比特/秒   10101001   G.707SDH电路仿真业务：C-2，6832千比特/秒   10101010   G.707SDH电路仿真业务：C-3，48384千比特每秒   10101011   G.707SDH电路仿真业务：C-4，149760千比特每秒   10101100   G.707SDH电路仿真业务：VC-11，1664千比特每秒   10101101   G.707SDH电路仿真业务：VC-12，2240千比特/秒   10101110   G.707SDH电路仿真业务：VC-2，6848千比特/秒   10101111   G.707SDH电路仿真业务：VC-3，48960千比特/秒   10110000   G.707SDH电路仿真业务：VC-4，150336千比特/秒   10110001   G.707SDH电路仿真业务：TU-11，1728千比特每秒   10110010   G.707SDH电路仿真业务：TU-12，2304千比特每秒   10110011   G.707SDH电路仿真业务：TU-2，6912千比特每秒   10110100   G.707SDH电路仿真业务：TU-3，49152千比特每秒   10110101   G.707SDH电路仿真业务：AU-3，50304千比特每秒

  10110110   G.707SDH电路仿真业务：AU-4，150912千比特每秒   10110111   G.707SDH电路仿真业务：STM-0，51480千比特/秒   10111001   G.707SDH电路仿真业务：STM-1/OC-3c，155520千比特/秒   10111010   G.707SDH电路仿真业务：STM-4OC-12c，600080千比特/秒   10111011   G.707SDH电路仿真业务：STM-16，/OC-48c 2488320千比特/秒   10111100   DVB，MPEG-1传送比特流   10111101   DVB，MPEG-2传送比特流   10111110   DVB，MPEG-4传送比特流   10111111～11111111   保留给其他实时业务

定义拓扑字段长度为4比特，其中二进制值“0001”表示总线结构，二进制值“0010”表示星形结构，二进制值“0011”表示树形拓扑结构，二进制值“0100”表示环形拓扑结构，二进制值“0101”表示网格拓扑结构，其他值保留给将来使用，对于环形拓扑和网格拓扑，提供50毫秒保护倒换功能，定义安全字段长度为4比特，其中二进制值“0000”表示不对上层业务进行任何加密、认证处理，二进制值为“0001”表示对来自上层的业务数据进行加密处理，二进制值“0010”表示对来自上层的业务数据进行认证处理，二进制值“0100”表示对来自上层的业务数据进行加密和认证处理，其他值保留将来使用，定义目的地址码长度为64比特，定义源地址码字段长度为64比特，目的地址码和源地址码采用相同的分级结构，都由国家码，英文为Country Code，英文缩写为CC、国内地区码，英文为National Region Code，缩写为NRC、节点代码，英文为Node Area Code，缩写为NAC和用户代码，英文为User Code，缩写为UC4个字段组成，每个字段长度为16比特，其中国家码表示上层业务的第一级转发标签，国内地区码表示上层业务的第二级转发标签，节点代码表示上层业务的第三级转发标签，用户代码表示上层业务的第四级转发标签，定义扩展报头字段长度为8比特，其中二进制值为“00000000”表示没有扩展报头，其他值保留将来使用，定义填充长度字段长度为8比特，用来以字节形式标识进行填充处理时DLP净荷字段填充的长度，定义帧序列号字段长度为16比特，用来对发送的数字视频分组进行序列标记，该字段值从0开始对发送的数字视频分组进行序列标记，直到最大值，如果FSN达到最大值，发送处理器清除寄存器的值，并且从0开始重新计数，以保证数字视频分组能够按照正确顺序转发发送、接收处理，同时FSN也可提供抗重放功能，定义安全参数索引字段长度为16比特，该字段是可选的，其值是任意的，与目的地址码结合使用唯一地标识该DLP帧所属的安全关联，英文为Security Association，缩写为SA，其中SPI值为0保留给本地、特定实现使用，十进制的1～255由IANA，保留给将来使用，IANA为Internet Assigned Numbers Authority机构的英文缩写，其他值由通信双方依据采用的加密认证算法来确定，定义净荷字段长度为0～65535字节，对于数字视频业务其长度与采用的音频和视频质量以及具体的压缩算法以及是否加密认证处理有关，定义填充数据字段长度为0～255字节，填充数据字段是可选的，具体值与采用的加密认证算法有关，其值由具体的加密认证算法确定，其长度填充长度字段值确定，定义一个可选的认证数据字段来存放对净荷进行认证处理时生成的认证数据，其值与采用的认证算法有关，其值由具体的认证算法确定生成，定义帧校验序列字段长度为32比特，用来对所定义的数据链路层协议帧中部分报头字段内容以及封装的净荷进行校验，FCS校验范围包括从DLP帧中业务类型字段的第一比特开始，一直到DLP帧的结尾，具体包括业务类型字段、网络拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、安全参数索引、净荷、填充数据、认证数据字段比特流进行校验处理，校验算法采用IEEE 802.32002版定义的CRC-32：生成多项式为G(x)＝x³²+x²⁶+x²⁶+x²³+x²²+x¹⁶+x¹²+x¹¹+x¹⁰+x⁸+x⁷+x⁵+x⁴+x²+x¹+1，这里，x³²对应MSB位，而x⁰对应LSB位，如果DLP帧发生FCS错误，丢弃发生错误的DLP帧，如果某些字段值不能识别，或者出现FCS错误，则认为是无效的数据链路层协议帧，无效帧将被丢弃，不通知发送方，也不产生任何动作，无效帧包括：

(1)接收帧发生FCS错误即FCS不匹配的DLP帧，

(2)接收帧长度少于30字节的帧，

(3)业务类型字段不能识别的帧，

(4)报头其他字段不能识别的帧，

如果上层没有业务数据需要发送，在业务帧间隙需要进行填充处理，即发送空帧，发送空帧的目的是为了调节两节点间的速率，空帧从一个节点发送到其相邻的最近节点，邻居节点接收到空帧后不把它转发到任何其他地方，直接把它丢弃，也不通知发送方，在帧间隙发送的填充空帧的内容包括帧长度字段、帧长度校验字段、一直设置为0的1比特的保留字段和只包括源地址码中的网络节点码和用户代码字段共计4个字节的源地址码，在发送端，把封装了数字视频业务的DLP帧封装到各种物理层帧净荷字段之前必须进行扰码，在接收端从物理帧取出净荷之后需要首先进行解扰码，解扰码后才能对DLP帧进行下一步处理，扰码和解扰码采用自同步扰码/解扰码器，其生成多项式为G(X)＝X⁴³+1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议中包括一个目的地址码和源地址码字段，对于IP数据业务，所述的数据链路层协议中的目的地址码和源地址码分别代表IP包的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，用IP包的转发等价类作为二层的数据链路层地址即作为所述定义的数据链路层协议帧的目的地址码和源地址码代替三层IP地址实现IP包的转发与交换，对于分组话音业务，所述定义的数据链路层协议的目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码或者网络鉴权中心指定的表示用户身份的临时身份证号码，用现有的电话号码作为话音分组的地址，即利用通话双方的电话号码作为所述定义的数据链路层协议帧报头中的目的地址码和源地址码来实现话音信号的二层交换，对于数字视频业务，所述定义的数据链路层协议的目的地址码和源地址码分别表示数字视频信号发送端地址和接收端地址，利用所述定义的数据链路层协议帧的地址码实现数字视频分组信号的二层交换，对于视频业务可以是网络服务供应商为每个用户指定一个新的代码，也可以就是用户的电话号码，或者是实现用户的话音、数据和视频三网合一的统一号码，这样用户只需用一个号码即可实现话音、数据和视频业务的接收和发送，对数字视频服务供应商而言，源地址码为数字视频供应商自己，而目的地址码为各个具体的用户，目的地址码和源地址码采用相同的结构，都采用四级的分级结构，一个完整的目的地址码和源地址码由国家码，英文为Country Code，英文缩写为CC、国内地区码，英文为National Region Code，英文缩写为NRC、节点代码，英文为Node Area Code，英文缩写为NAC和用户代码，英文为User Code，缩写为UC，四个部分组成，定义目的地址码和源地址码字段长度都为64比特即8个八位位组，其中，国家码字段长度为16比特即2个八位位组，用来标识某一个国家或者特定地理区域的某种业务代码，CC为所述定义的数据链路层协议帧的第一级转发标签，一个国家或者地理区域可以有一个或者多个业务代码，话音业务代码、视频业务代码、IP v4业务代码，IP v6业务代码，相关业务的具体国家码值由有关的国际标准机构指定，国内地区码字段长度为16比特，指示某一国家内某个地区的业务代码，NRC为所述的数据链路层协议帧的第二级转发标签，具体的NRC值由该国的通信最高管理机构分配，节点代码字段为16比特，标识某个网络节点的业务代码，该码为所述的数据链路层协议帧的第三级转发标签，具体值由网络运营商或者网络服务供应商指定，用户代码字段长度为16比特，指示某个用户的业务代码，该码为所述的数据链路层协议帧的第四级转发标签，具体的UC值由网络运营商或者网络服务供应商指定，为了减少数字视频分组报头的开销，可以把数字视频按照本地、地区即省内、国家分为本地视频、省内、国家和国际视频服务，根据物理线路的不同还可分为有线和地面无线和卫星数字电视，按照传送方式可以分为广播和单播即点到点视频，此外还可以分配某些地址为专门的广播电视地址，每个电视节目频道分配一个地址，但此时只允许网络的上级或者上游节点即规定的电视节目源发送节点也就是电视台向下级或者下游节点广播，不允许网络的下级或者下游节点向上级或者上游节点以及平级的节点广播，不允许采用星型拓扑的用户之间相互发送广播电视节目或者向另外一个星型结构节点发送广播节目，而且整个视频广播节目流由各级的网络管理系统控制，以免发生广播风暴造成网络拥塞，具体的数字视频业务类型由所述的数据链路层协议帧的业务类型字段值确定，网络转发所述的数据链路层协议帧时，首先查找所述的数据链路层协议帧中的业务类型字段，通过具体的业务类型确定业务的优先级，然后是查找所述的数据链路层协议帧中的目的地址码中的国家码、其次是国内地区码、再次是节点代码、最后是用户码，一旦发现所述的数据链路层协议帧的某一项代码与本地节点的不同，网络节点不再对所述的数据链路层协议帧中目的地址码后面字段进行处理，直接转发到下一个节点，所述的数据链路层协议帧转发的原则是采用最长匹配原则，所述的根据目的地址码决定路由可以是利用IP路由协议包括最短路径优先协议，英文为Open Shortest Path First，缩写为OSPF，边界网关协议，英文为Border Gateway Protocol，缩写为BGP产生的动态路由表，利用所述的数据链路层协议提供的流量工程来显式配置路由。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在视频信号传送前首先将图像和伴音信号数字化，然后分别用图像压缩算法和语音压缩算法对数字化后的图像信号和伴音信号比特流进行压缩处理，每隔一定时间间隔周期性地输出一帧数字化的包括伴音信号和图像信号的视频分组，所述的视频或者视频信号指的是包括了图像信号和伴音信号一种信息信号，把成帧后的包括音频和图像信号的数字化视频比特流作为信息载荷封装到所述的数据链路层协议帧的净荷字段中，根据视频业务的类型设置所述的数据链路层协议帧的业务类型字段值，并根据数字视频类型以及用户端口指定所述的数据链路层协议帧的目的地址和源地址码，在需要对数字视频信号加密处理时，按照相应的要求设置安全字段值，并在通信的两端经过一系列的协商建立相应的安全关联，把标识安全关联的安全参数索引值设置在所述的数据链路层协议帧的安全参数索引字段中，为了保证数字视频信号比特流按照顺序接收，依序设置帧序列号值，最后对所述的数据链路层协议帧进行帧校验处理后发送到物理链路上，物理线路把封装了数字视频信号比特流的所述的数据链路层协议帧送入网络交换机即网络节点设备，然后数字视频信号帧在网络中的传送、交换都通过所述的数据链路层协议帧来实现，网络中按照顺序传送、转发，在沿途的每台交换机根据所述的数据链路层协议报头中的目的地址码转发所述的数据链路层协议帧，最终送到目的终端，在目的终端按照相反过程解析出数字视频帧，并最终还原成话音和图像信号，所述的每隔一定时间间隔周期性地输出一帧数字化视频分组，发送周期与数字化方法、采用的压缩算法有关、图像质量、以及是否加密处理有关，数字视频采用MPEG-2或者MPEG-4压缩算法对数字视频信号进行压缩处理，把数字化后的音频信号和视频信号按照MPEG-2或者MPEG-4算法插入到MPEG-2或者MPEG-4传输帧中，每帧188个字节，然后把MPEG-2或者MPEG-4传输帧作为载荷封装到所述的数据链路层协议帧的净荷字段中，在需要对数字视频信号进行加密和认证处理时，产生的填充数据和认证数据都作为净荷封装到DLP帧的净荷字段中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据链路层协议包括一套安全机制来保证上层业务即数字视频业务在网络传送过程中的安全，具体方法是通过对数字视频业务进行加密和认证处理来实现数字视频信号的安全传送，在需要对数字视频信号分组进行加密认证处理时，通过在视频信号的发送端和接收端经过一系列的协商，确定采用的加密算法、认证算法、设置或者交换初始化密码或者通过其他的途径设置初始密码，协商加密认证算法以及交换初始化密码操作采用RFC2408定义的因特网安全关联和密钥管理协议，英文缩写为ISAKMP以及RFC2409定义的因特网密钥交换协议，英文缩写为IKE来实现，然后在通信的两端建立两个安全关联，英文为Security Association，缩写为SA，并且依据目的IP地址、采用的算法确定一个安全参数索引，英文缩写为SPI，把该索引值添加到所述的数据链路层协议帧报头中的安全参数索引字段中，SPI用来标识对IP包进行加密、认证处理时的安全关联，安全参数索引与目的地址码一道唯一地标识安全关联所采用的加密认证算法，同时把包括目的地址码、采用的加密算法、认证算法、初始化密码、安全参数索引在内的有关的参数添加到安全关联数据库内，安全关联数据库记录了与安全有关的各种数据，定义SPI字段长度为32比特，其中十进制值“0”用于节点本地、特定实现使用，十进制值1～255由IANA保留给将来使用，其他值用于标识安全关联，由于加密、认证算法的不同需要进行一些数据填充，填充的数据位于净荷字段之后，并把填充的长度值添加到填充长度字段值中，认证处理生成的认证数据位于填充数据字段之后，帧校验字段之前，利用所述的数据链路层协议帧报头中的帧序列号值提供抗重播功能，进行加密处理时，加密的范围包括上层的净荷数据即数字视频分组和填充数据字段内容，进行认证处理时认证的范围包括填充长度字段、帧序列号字段、安全参数索引字段、净荷数据、填充数据字段内容。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据链路层协议包括一套完善的网络控制管理机制来实现数字视频网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理在内的控制管理，所述的网络控制管理通过控制帧来实现，定义当所述的数据链路层协议帧的业务类型字段的二进制值为“10000001”时表示数据链路层协议帧净荷字段封装携带的内容为网络控制管理信息，相应的数据链路层协议帧为控制帧，控制帧实现包括拓扑发现、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理在内的网络控制和管理功能，对于环形和网格拓扑，控制帧还提供一种实现50毫秒保护倒换功能的机制，控制帧采用TLV结构，TLV为Type-Length-Value的英文缩写，中文意思为类型-长度-值，类型字段长度为8比特，用来标识控制帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式表示TLV结构中值字段的长度，值即Value字段包含控制帧的有关参数的具体内容，定义控制帧中TLV结构中类型字段的用法如表2所示，其中类型字段值为二进制的“00010001”时表示控制帧携带的是OSPF路由协议信息，OSPF为最短路径优先协议的英文缩写，类型字段二进制值为“00010010”表示控制帧携带的是BGP路由协议信息，BGP为边界网关协议的英文缩写，类型字段二进制值为“00010011”表示控制帧携带的是7号信令系统信息，类型字段二进制值为“00010100”表示控制帧携带的是H.323信令信息，类型字段二进制值为“00010101”表示控制帧携带的是会话初始化协议信令信息，类型字段二进制值为“00010110”表示控制帧携带的是介质网关控制协议信令信息，类型字段为二进制的“11111111”时表示控制帧为厂商自定义的管理控制帧，厂商自定义的管理功能包括设备制造商为自己制造的有关设备添加的网络管理控制功能以及运营商自定义的网络管理控制功能，其管理数据内容由厂商自定义，但需采用TLV结构，所述的数据链路层协议控制帧的帧序列号值用来标识控制帧发送的先后顺序，实现标识所述的数据链路层协议控制信息发送先后序列的功能，所述的数据链路层协议控制帧的净荷信息字段可以包括多个控制TLV信息，

表2.控制帧中类型字段值二进制值的用法

  类型字段的二进制值   用法   00000000   保留   00000001   拓扑发现请求帧   00000010   拓扑发现响应帧   00000011   拓扑报告帧   00000100   2层保护倒换请求帧   00000101   2层保护倒换响应帧   00000110   2层保护倒换状态报告帧   00000111   配置请求帧   00001000   配置响应帧   00001001   配置报告帧   00001010   故障查询请求帧   00001011   故障查询响应帧   00001100   故障报告帧   00001101   性能查询请求帧   00001110   性能查询响应帧   00001111   性能报告帧   00010000   WTR_Request等待恢复请求帧   00010001   路由协议——OSPF   00010010   路由协议——BGP   00010011   信令——7号信令系统，英文缩写为SS7   00010100   信令——H.323   00010101   信令——会话初始化协议，英文缩写为SIP   00010110   信令——介质网关控制协议，英文缩写为MGCP   00010111～11111110   保留   11111111   厂商自定义的专用网络控制管理帧

。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括拓扑发现机制，拓扑发现用来找出谁是网络节点即DL P节点的邻居节点以及邻居节点的状态，对于环形和网格拓扑网络节点即DLP节点可以用它来发现环上有多少个节点正在工作，拓扑发现功能的实现依靠拓扑发现请求帧，英文为Topology_Discovery_Request frame、拓扑发现响应帧，英文为Topology_Discovery_Response frame和拓扑报告帧，英文为Topology_State_Report frame来实现的，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络节点即DLP节点A用该节点的二层地址码作为目的地址周期性地广播拓扑发现请求帧到其他节点，称其中之一为节点B，发送周期由拓扑发现定时器Timer_Topology_Discovery确定，拓扑发现定时器发送定时时间是可编程的，缺省为2秒，接收到拓扑发现请求帧的包括节点B在内的所有节点，通过拓扑发现响应帧给节点A作出响应，把节点B的存在及其状态反馈给节点A，节点A把接收到的其他节点的地址码以及相应的工作状态内容添加到节点A的拓扑地址数据库中，对于环形和网格拓扑，有关节点依据环上各节点的地址码中的节点代码即NAC字段值内容确定环上或者网格中的节点顺序，节点A连续3次从节点B接收到相同的操作内容，则认为节点的拓扑发现帧操作有效，把相关的拓扑状态内容写入节点的拓扑数据库，网络节点即DLP节点用拓扑报告帧向包括网络管理实体在内的其他节点报告该节点的状态，对于总线拓扑、星形和树形这三类由于拓扑结构原因没有保护倒换功能的拓扑结构的节点报告其拓扑状态，控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00000001”时表示控制帧为拓扑发现请求帧，二进制值“00000010”时为拓扑发现响应帧，二进制值“00000011”时表示控制帧为拓扑报告帧，拓扑发现请求帧、拓扑发现响应帧和拓扑报告帧的值都是两个参数，第一个为节点地址，长度为8个字节，第二个为节点工作状态，长度为1个字节，节点工作态如表3所示，其中，强制倒换和人工倒换状态只用于环形和网格拓扑，

表3.拓扑发现帧的第二个参数

  拓扑发现帧第二个参数的二进制值   状态   00000111～11111111   保留   00000110   强制倒换，英文为Forced Switch，缩写为FS   00000101   物理信号失效，英文为Physical Signal Fail，缩写为PSF   00000100   物理信号退化，英文为Physical Signal Degrade，缩写为PSD   00000011   人工倒换，英文为Manual Switch，缩写为MS   00000010   等待恢复，英文为Wait to Restore，缩写为WTR   00000001   正常工作，英文为Operation normally，或者空闲，英文为Idle   00000000   初始化，英文为Initiation state

。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括2层保护倒换机制，2层保护倒换指的是当网络物理链路出现故障时允许在50毫秒内实现网络自愈恢复的功能，DLP提供的50毫秒保护倒换功能用于可以实现保护倒换的环形或者网格拓扑链路上，环或者网格上某个DLP节点假定为节点2在某个方向，假定为从节点1到节点2，在20毫秒时间内没有接收到包括数据帧、控制帧、流量管理帧或者空帧在内的任何数据信息或者物理链路出现故障，该节点进入2层保护倒换状态，发送2层保护状态请求帧即L2PS_Request frame给网络上与其相连的节点假定为节点1，节点1接收到该2层保护状态请求帧后也进入2层保护倒换状态即L2PS态，并发出2层保护倒换状态报告帧即L2PS_State_Report frame给连接网络管理实体的节点或者广播到环上处于正常态的所有节点，所述规定时间内接收到任何数据信息的时间值是可编程的，DLP定义的缺省值为20毫秒，在L2PS态，从节点1到节点2的所有数据包被倒换到备用的路径上，一旦节点2上的故障清除，节点2进入正常态，启动WTR等待恢复定时器即Timer_WTR，Timer_WTR值是可编程的，范围为0～1800秒，缺省值为10秒，一旦WTR定时器终止，节点2沿倒换前后的路径发送WTR请求帧即WTR_Request frame给节点1，节点1接收到该帧后从L2PS态返回正常态，DLP定义控制帧的类型字段值为二进制的“00000100”时表示控制帧为2层保护倒换请求帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000101”时表示控制帧为2层保护倒换响应帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000110”时表示控制帧为2层保护倒换报告帧，2层保护倒换请求帧TLV结构中值字段的参数有2个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为该节点的工作状态即强制倒换FS、物理信号失效PSF、物理信号退化PSD和人工倒换中的一种，长度为1个字节，各状态的二进制值如表4所示，该字节的其他值保留作将来使用，2层保护倒换响应帧TLV结构中值字段的参数有两个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示成功实现倒换，二进制值为“11111111”表示倒换不成功，其他二进制值保留，2层保护倒换报告帧TLV结构中值字段有三个参数，第一个参数为节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为节点的倒换原因，长度为1个字节，各态的二进制值如表4所示，第三个参数表示节点是否处于2层保护状态，其中二进制值为“11111111”表示处于2层保护倒换状态，二进制值为“00000000”表示处于正常态，其他值保留，当控制帧TLV类型字段值为二进制的“00010000”时，表示控制帧为WTR_Request帧，WTR_Request帧只有一个参数，长度为8比特，值为二进制的“11111111”表示成功等待恢复，其他值保留，

表4.L2PS请求帧和L2PS报告帧的第2个参数类型

  二进制值  状态   10000000  强制倒换，英文为Forced Switch，缩写为FS

  00100000   物理信号失效，英文为Physical Signal Fail，缩写为PSF   00001000   物理信号退化，英文为Physical Signal Degrade，缩写为PSD   00000010   人工倒换，英文为Manual Switch，缩写为MS   其他   保留

。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括配置管理机制，配置管理机制用来实现对网络节点即DLP节点设备有关端口的配置管理，网络节点设备的端口地址在项目安装阶段必须配置一个二层的地址作为该端口的源地址码，配置管理帧包括三种：配置请求帧，英文为Configuration_Request frame、配置响应帧，英文为Configuration_Response Frame、配置报告帧，英文为Configuration_Report frame，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络管理实体通过网络管理接口对网络节点即DLP节点设备的每个链路即端口发出配置请求帧进行配置，DLP节点通过配置响应帧或者配置报告帧向网络管理实体作出响应，定义控制帧TLV中类型字段值为二进制“00000111”值时表示控制帧为配置请求帧，二进制“00001000”时为配置响应帧，二进制“00001001”时表示控制帧为配置报告帧，配置请求帧包括两个参数，第一个参数为原节点地址，第一个参数字段长度为8个字节，第二个参数为新节点地址码，第二个参数字段长度为8个字节，配置响应帧的值即Value字段值包括三个参数：第一个参数为原节点地址，字段长度为8个字节，第二个参数为新的节点地址码，字段长度为8个字节，第三个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示配置成功，二进制值“11111111”表示配置不成功，其他值保留给将来使用，配置报告帧包括二个参数：第一个参数为节点地址，字段长度为8个字节，第二个参数长度为8个字节，表示该节点的配置地址。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括故障管理机制，故障管理机制用来实现对网络节点即DLP节点的故障管理，故障管理功能通过故障管理帧来实现，故障管理帧包括三个：故障查询请求帧，英文为Fault_Inquiry_Request frame、故障查询响应帧，英文为Fault_Inquiry_Response frame和故障报告帧，英文为Fault_Report frame，定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00001010”时表示控制帧为故障查询请求帧，二进制值“00001011”时为故障查询响应帧，二进制值“00001100”时表示控制帧为故障报告帧，故障查询请求帧包括1个参数，该参数为节点地址，字段长度为8个字节，故障查询响应帧的值即Value字段值包括二个参数：第一个参数为节点地址，字段长度为8个字节，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效，英文缩写为PSF，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化，英文缩写为PSD，二进制值为“00001111”表示节点正常无故障，其他值保留给将来使用，故障报告帧的值字段包括二个参数：第一个参数为节点地址，字段长度为8个字节，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化，其他值保留给将来使用。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括性能管理机制，性能管理机制用来实现对网络节点即DLP节点的性能管理，性能管理功能通过性能管理帧来实现，性能管理帧包括三种帧：性能查询请求帧，英文为Performance_Inquiry_Request frame、性能查询响应帧，英文为Performance_Inquiry_Response frame和性能报告帧，英文为Performance_Report frame，当控制帧类型字段值为二进制的“00001101”时，表示控制帧为性能查询请求帧，性能查询请求帧用来请求查询某个网络节点即DLP节点的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001110”时，表示控制帧为性能查询响应帧，性能查询响应帧用来响应性能查询请求帧提出的某个节点的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001111”时，表示控制帧为性能报告帧，性能报告帧用来向网络管理实体报告某个节点的各项性能指标，性能查询请求帧的值即Value字段包括三个参数，第一个参数为要请求查询性能的节点地址码，长度为8个字节，第二个参数为用来标识计算性能指标的时间计量单位，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示计量单位为秒，二进制的“0010”表示计量单位为分钟，二进制的“0011”表示计量单位为小时，二进制的“0100”表示计量单位为天，其他字段值保留给将来使用，第三个参数为性能指标类型，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示性能指标为帧校验序列错误数，二进制的“0010”表示丢包数，二进制的“0011”表示丢包率，二进制的“0100”表示包的时间延迟即时延，其他值保留给将来使用，性能查询响应帧的值即Value字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示对性能查询请求帧作出响应的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要查询的性能指标值，性能查询响应帧的值即Value字段的第二和第三个参数即时间计量单位和性能指标类型的用法与性能查询请求帧的值即Value字段的第二和第三个参数的用法一样，性能报告帧的值即Value字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示向网络管理实体发出性能报告帧的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要报告的性能指标值，性能报告帧的值即Value字段的第二和第三个参数即时间计量单位和性能指标类型的用法与性能查询请求帧的值即Value字段的第二和第三个参数的用法一样。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定义的数据链路层协议提供的流量管理机制来实现网络的流量工程，方法是首先对流经过网络的所有业务进行分类，即对来自上层的包括话音、IP数据、数字电视、以太网MAC帧、TDM电路仿真信号在内的各种业务进行优先级分类分为高优先级的业务和低优先级的业务，用分级的位于二层的数据链路层地址即源地址码和目的地址码表示上层业务地址即目的地址和源地址，同时对业务按照属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域的哪个地区、某个地区的某个节点，某个节点的某个用户进行地域分类，用分级的二层地址表示物理链路端口二层地址从而对物理资源进行地域分类，同时分配不同的物理带宽链路用于传送不同类型的业务，把流经整个网络的各种业务按照不同的优先级类型以及地域类别映射到实际的物理链路上，通过流量管理帧实现对整个网络的流量以及物理带宽资源进行统一调度管理和监控，具体如下：首先对来自数据链路层——DLP层以上层次的所有业务进行分类，分为高优先级的业务和低优先级的业务，高优先级的业务包括网络管理控制信息即控制帧、流量管理信息即流量管理帧、包括固定或者移动话音或者可视电话在内的各种实时话音业务、各种实时视频即数字电视、基于IPv4/IPv6的实时业务、PDH和SDH/SONET电路仿真信号，低优先级的业务为一般的IP数据业务，具体的各种业务类型用所述的数据链路层协议帧中的业务类型字段值来标识，在DLP帧中定义了一个分级的目的地址码和源地址码，目的地址码和源地址码采用相同的结构，都由国家码、国内地区码、节点代码和用户代码四部分组成，分别用来标识业务属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域内的哪个地区，某个地区内的哪个节点，哪个节点内的哪个用户，对于IP业务，目的地址码和源地址码分别表示IP包报头中的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于话音业务目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码，对于数字电视即数字视频业务目的地址码和源地址码分别表示数字电视信号发送端和接收端的地址，对于以太网与SDH/SONET、以太网与PDH融合的应用中以太网MAC帧、PDH、SDH/SONET的电路仿真信号业务目的地址码和源地址码分别表示信号发送端和接收端的地址，这样通过数据链路层地址对包括话音、数据、视频、以太网以及TDM电路仿真信号在内的来自上层的各种业务进行了地域的分类，把各种业务按照不同的国家或者地理区域、特定国家或者地理区域内的某个地区、地区内的某个节点、某个节点的某个用户进行了分类，同时对整个物理传送网络的包括波分复用系统的每个光波在内的每个节点端口标识一个二层的数据链路层地址即DLP帧的源地址，并规定不同的链路用于传送不同类型以及通往不同地区的业务，这样对整个物理传送网络的带宽资源进行分类，某些带宽用于传送重要的包括话音和实时视频在内的实时业务，某些用于传送一般的IP数据业务，某些带宽链路用于传送国际业务，某些带宽链路用于传送跨省的业务，某些带宽链路用于传送本地业务，并且如果网络出现故障允许传送IP数据的链路被高优先级的业务抢占，通过定义的流量管理帧对整个网络的流量以及网络带宽资源进行监控处理，网络管理系统包括一个流量工程数据库，该数据库记录了包括整个网络的链路资源分布情况，流过网络的业务类型、总包数、总流量、物理链路速率、允许最大传送速率在内的参数，当所述定义的数据链路层协议帧报头中业务类型字段值设置为二进制值“10000010”时，表示所述的数据链路层协议帧封装的是流量管理信息，相应的数据链路层协议帧为流量管理帧，流量管理帧的流量管理信息采用类型-长度-值结构，英文为Type-Length-Value，缩写为TLV，其中，类型字段长度为8比特，用来指示流量管理帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式指示值即Value字段的长度，值即Value字段包含具体的流量管理帧内容，网络管理帧类型字段的用法如表5所示，其中流量管理帧TLV中类型字段值为二进制的“00000001”时表示流量管理帧净荷携带的是链路业务流量属性信息，其值即Value字段内容包括四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包即分组所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率，单位为比特每秒，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率，单位为比特每秒，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包数，单位为包每秒，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包即分组数，单位为包每秒，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度，单位为字节，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度，单位为字节，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度，单位为字节，其他值保留给将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，流量管理帧TLV中类型字段值为二进制“00000100～00100111”时表示各种物理链路的资源属性，各种具体链路的类型值如表5所示，各种物理链路的资源属性值包括有四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率，单位为比特每秒，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率，单位为比特每秒，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包数，单位为包每秒，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包数，单位为包每秒，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度，单位为字节，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度，单位为字节，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度，单位为字节，其他值保留给将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，所述的数据链路层协议流量管理帧的帧序列号值用来标识流量管理帧发送的先后顺序，实现标识所述的数据链路层协议流量控制管理信息发送先后顺序的功能，所述的数据链路层协议流量管理帧的净荷信息字段可以包括多个流量管理TLV信息，

表5.流量管理帧类型字段的用法

  类型字段的二进制值   用法   00000000   保留   00000001   链路业务流量属性   00000010   10Mbps以太网链路属性   00000011   100Mbps以太网链路属性   00000100   10/100Mbps以太网链路属性   00000101   千兆以太网链路属性   00000110   10Gb/s以太网链路属性   00000111   STM-0SDH链路属性   00001000   STM-1/OC-3c SDH链路属性

  00001001   STM-4/OC-12c SDH链路属性   00001010   STM-16/OC-48c SDH链路属性   00001011   STM-64/OC-192c SDH链路属性   00001100   STM-256/OC-768c SDH链路属性   00001101   64千比特/秒物理链路属性   00001110   1544千比特/秒PDH链路属性   00001111   2048千比特/秒PDH链路属性   00010000   6312千比特/秒PDH链路属性   00010001   8448千比特/秒PDH链路属性   00010010   34368千比特/秒PDH链路属性   00010011   44736千比特/秒PDH链路属性   00010100   139264千比特/秒PDH链路属性   00010101   IEEE 802.11a链路属性   00010110   IEEE 802.11b链路属性   00010111   IEEE 802.11g链路属性

00011000   IEEE 802.11h链路属性 00011001   GSM链路属性 00011010   IEEE 802.16a链路属性，频率为2-11GHz 00011011   IEEE 802.16c链路属性，频率为10-66GHz 00011100   WCDMA链路属性 00011101   TD-SCDMA链路属性 00011110   CDMA2000链路属性 00011111   DVB链路属性 00100000   MPEG-1链路属性 00100001   MPEG-2链路属性 00100010   MPEG-3链路属性 00100011   ISDN链路属性 00100100   ADSL链路属性 00100101   VDSL链路属性 00100110   其他xDSL链路属性 00100111～11111111   保留

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