CN1832382A - 一种波分复用网络中共享以太通道的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及波分复用网络中，特别涉及一种波分复用网络中共享以太通道的实现方法。包括下列步骤：在每一个业务信号中添加该业务到达站点的标识信息并将该标识信息通知对应的站点；由各站点根据所述标识信息识别并下载本站业务信号。或者，确定每一个业务信号中携带有不同的标签，并将每一个业务信号携带的标签对应通知该业务信号要达到的站点；由各站点根据所述标签识别并下载本站业务信号。应用本发明所述方法可以提高波分复用网络的带宽利用率，使其更加适合传送以太业务。

Description

一种波分复用网络中共享以太通道的实现方法

技术领域

本发明涉及波分复用网络，特别涉及一种波分复用网络中共享以太通道的实现方法。

背景技术

VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)是由位于不同物理局域网段的设备组成，虽然VLAN所连接的设备来自不同的网段，但是通过将用户分组使同组之间的用户可以直接通信，组内的用户就象在同一个局域网内一样，不同组的成员无法互访，事实上一个VLAN就是一个广播域，在一个VLAN内，由一个工作站发出的信息只能发送到具有相同VLAN号的其他站点，其它VLAN的成员收不到这些信息或广播帧。通过VLAN，用户可以方便地在网络中移动和快捷的组建宽带网络，而无需改变任何硬件和通信线路，因此与传统的局域网相比，VLAN虚拟局域网更加灵活。一般可以按照一下几种方式划分VLAN：根据端口划分；根据MAC(Medium Access Control-媒体接入控制)地址划分；根据网络层划分；IP组播作为VLAN。

以太网技术起源于30年前局域网组网协议和技术，发展到今天，97％以上的终端用户通过以太网接口进行数据流量的发送和接收，实现各种形式的联网。由于以太网技术配置简单、组网灵活、价格低廉，而且技术本身已经被大多数人所熟悉和接受，因此以太网组网技术得到很大发展。城域以太网是一种完全采用以太网技术作为用户网络接口的城域网模型，可运行于多种传送方式之上，包括裸光纤、SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系。)、DWDM(Dense wavelength division multiplexing，密集波分复用。)、RPR(Resilient PacketRing，弹性分组环)和MPLS(Multi-Protocollabel Switching，多协议标签交换。)等。

随着IP技术和网络的发展，业务和网络IP化的趋势已经非常的明显，同时各种以太业务要求提供大带宽，因此提高各网络中带宽利用率是解决这个问题的一个途径，现有技术通常采用下列两种方法：

1、SDH网络中各MSTP(Multi-services transport platform，多业务传送平台(NG SDH(next generation SDH，下一代SDH))站点将以太业务进行GFP(GeneralFraming Procedure，通用成帧规程)等封装，然后映射到VC(virtual container，虚容器)，各站点和各端口可以共享一个或者多个VC通道，各低阶VC通道在复用到高阶通道，最后输出标准的SDH帧送往线路或者上波分进行传送。该方案的不足之处在于所有的以太业务都经过封装映射到VC通道，VC再进行SDH层面的多次复用成帧输出，网络层次结构和配置管理复杂。

2、纯粹数据设备的二、三层交换机或者路由器，各站点基于数据网二层、三层机制共享以太业务通道，多次存储转发。该方案的不足之处在于对于仅仅用作以太业务的传送而言，基于二层、三层机制的多次存储转发方式效率低，各站点的VLAN资源、MAC地址空间受限，要传送大量的以太业务通道，成本很高，带宽受限。

WDM波分复用技术，包括粗波分复用CWDM(coarse wavelength divisionmultiplexing，粗波分复用)和密集波分复用DWDM技术，采用OADM(opticaladd/drop Multiplexer，光分插复用器)或者合波器将多个波长复用到一根光纤中传送，再采用OADM或者分波器从一根光纤之中分离不同波长，利用该技术可以在一根光纤中传送多个波长。基于WDM技术构建的WDM光城域网系统具备大容量、协议无关、快速的业务提供能力等因素，已经成为宽带、视频等最佳的传送网，随着数据业务的发展，WDM网络也需要适应这种变化，采用新的技术满足业务IP化的要求。

发明内容

本发明提供一种WDM网络中共享以太业务通道的方法，以提高WDM网络的带宽利用率，使其更加适合传送以太业务信号。

一种波分复用网络中以太业务信号的传送方法，用于在共享以太通道中同时传送多个以太业务信号，包括下列步骤：

a1、在每一个业务信号中添加该业务到达站点的标识信息并将该标识信息通知对应的站点；

b1、由各站点根据所述标识信息识别并下载本站业务信号。

所述的方法还包括步骤c1，各站点将下载的业务信号中的携带的标识信息剥离后送出。

所述标识信息添加在业务信号中的VLAN标签域、MPLS标签域或RPR标签域的可用比特位中。

当某个站点包括一个以上端口时，所述标识信息根据不同端口设定。

一种波分复用网络中共享以太通道的实现方法，用于在共享以太通道中同时传送多个以太业务信号，包括下列步骤：

a2、确定每一个业务信号中携带有不同的标签，并将每一个业务信号携带的标签对应通知该业务信号要达到的站点；

b2、由各站点根据所述标签识别并下载本站业务信号。

所述标签为VLAN标签、MPLS标签或RPR标签。

所述的方法还包括：对所述多个以太信号分别进行带宽收敛，使收敛后的带宽总和小于或等于所述共享以太通道的带宽。

所述共享以太通道设置为一条或多条。所述多条共享以太通道分别具有不同的优先级，在波分复用网络的光层中执行不同级别的保护策略。所述共享以太通道为波长或VC；和/或

所述的以太业务信号为FE业务信号、GE业务信号或10GE业务信号。

实施本发明技术方案可以获得下列有益的技术效果：

1、以太业务通道按照WDM网络自身的业务识别方式进行站点和端口区分，共享以太通道，不需要封装映射到VC，简化了网络结构层次。

2、基于WDM网络自身的标识信息和识别方式相比数据设备基于二层、三层存储转发方式的效率更高，不存在VLAN资源和MAC地址空间受限问题。

3、此方式将以太业务通道直接的融合进WDM网络，WDM网络能够高效的传送以太业务通道。

4、可以利用MAC层或WDM标识，例如目前可以根据VLAN或者MPLS，进行以太业务通道优先级区分，不同级别的以太业务通道在WDM网之中可以执行不同级别的光层保护策略。

附图说明

图1为上行以太业务信号处理流程示意图；

图2为下行以太业务信号处理流程示意图；

图3为实施例一示意图；

图4为实施例二示意图。

具体实施方式

本发明通过在WDM网络中使用共享以太通道来提高带宽利用率，在使用共享以太通道发送多个不同站点的业务时，需要在业务之间实现隔离，隔离的方法有两种，其一是WDM网络给每个站点和端口对应设置一个标识信息，并将该标识信息对应添加到同时进入网络站点的以太业务信号中，实现WDM网络层面的标识区分，使WDM系统中各WDM站点或者以太业务端口可以共享同一以太业务通道。各WDM站点利用WDM网络层面的站点和端口标识信息能够快速的从流经WDM站点的以太通道中上下本站业务，并根据标识分配到指定端口，非本站业务能够方便的穿通，流到下一站点。保证WDM各站点能够按照波长、以太业务通道、通道中的不同业务流直接快速的上下。

第二种方法是可以利用以太业务信号中自身携带的VLAN标签、MPLS标签或RPR标签，这时不需要在业务信号中重新添加新的标识。

第一种方法中自定义标识信息的方法很多，例如：在WDM的一个环网中包括A、B、C、D四个站点时，可以分别给B、C、D站点的GE业务信号分配的标识信息为1、2、3，A站点分配为4，那么从A站发出的业务，到达B站点时，只要携带的标识信息是1的业务，B站就知道是自己的，B站的功能模块将这个业务取下，将标识剥离，同时送往对应的端口，C根据标识信息是否为2区分取下自己的业务，非自身的业务不进行处理穿通过去，D站也是如此，如果A站还包括有三个端口，此时标识信息需要区分到各端口，则可以分别分配为各端口的标识信息为41、42、43，A站点通过端口标识信息将业务通过相应的端口送出。

下面分别详细说明上行方向和下行方向实现本发明所述方法的具体过程(主要以VLAN标签为例说明)：

一、上行方向

如图1所示，上行以太业务信号进入站点需经过下列处理：

1、带宽控制和收敛

对带宽进行控制和收敛的目的在于将准备在共享以太通道中发送的以太业务信号的总和控制到共享以太通道带宽支持的范围，各业务信号的带宽按照业务流的优先级别、端口、业务类型等进行带宽控制，带宽的大小根据WDM网络中客户需求决定。

带宽控制和收敛具体由WDM的MAC单元完成，该单元为WDM系统中的带宽控制单元，也可以是WDM系统其他带宽控制单元。当来自客户侧的以太业务信号进入带宽控制单元后(业务类型例如：FE/GE/10GE或者更高速率的以太业务信号，客户侧的端口可以是单一的，例如全部是GE、全部是FE、全部是10GE等，也可以混合的，例如有几个FE、有几个GE、有几个10GE端口，端口数量可以是一个，也可以是多个，没有具体的限制)，带宽控制单元基于VLAN、MPLS、RPR或者其他IP带宽收敛技术(包括各种新出现的带宽控制、流分类技术，其中，VLAN目前是最简单的，目前最常用的也就是VLAN和MPLS)，对进入的业务信号的带宽进行控制，可以控制、设置各客户侧接入端口的速率，此时低优先级别的业务或者低优先级别端口的业务将被限制速率，让高优先级业务或者端口的业务进入WDM网络传送。

2、分析进入WDM网络的以太业务信号并进行标识学习

全网对每一个VLAN分配了一个VLAN标签，VLAN的业务信号携带该标签来和其他VLAN的业务信号进行区别，如果VLAN标签的划分具有唯一性，在WDM网络则可以借用VLAN标签来区分各站点，反之则需要添加WDM网络自定义的站点标识信息。

由于借用以太业务信号自身携带的VLAN标签可以方便的区别各站点和端口，一般情况下为首选方法，但是该方法的前提是判断VLAN标签是否具有唯一性，这相当于一个学习过程，根据这个过程决定是否需要在以太业务信号中单独添加WDM网络各站点的标识信息。

如果同时进入WDM网络之中的所有业务的VLAN标签本身可以互相区分，那么WDM系统不需要再加入单独的站点或端口标识信息，只要能够存储和识别这个标识，并建立各站点以及端口和VLAN标签的对应关系，将建立的对应关系通过公共信道发送到全网，由每一个站点接收并保存本站点将接收的业务携带的VLAN标签，这样，当业务流在共享以太通道中传送时，各站点根据业务信号自身携带的VLAN标签区分业务是否属于本站点。

但是如果同时进入WDM网络之中的所有业务的VLAN标签本身有重叠，不能互相区分时，那么WDM网络需要利用自定义的站点标识信息，并将其添加到业务信号中。

3、在以太业务信号中添加WDM网络各站点的标识信息并进行学习

流过带宽控制单元的以太业务进入WDM网中传送之前，需要添加网络各站点和端口的标识信息，由站点通过对应的标识信息识别业务，这一过程可以通过在站点增加专门的WDM系统的标记处理模块中完成。

在业务信号中进行标记方式有多种，一般可以采用：VLAN标记和MPLS标记，RPR技术也是可以标记的，但是采用VLAN标记方式最简单适用，实现起来性价比高。当然这些标记都是由WDM设备执行的，都是为了区分WDM中的站点或者端口，而不是为了区分数据设备的地址。

VLAN标记方式是利用VLAN字节域中的可用空白比特位携带WDM网络的站点和端点标识信息，该标识信息所使用的字节数量根据站点数量和端口数量共同决定，一般而言WDM网络中共享一个通道的站点数量或者以太端口数量不多，几个比特位就能够满足要求，因此VLAN字节区域完全可以满足要求。具体过程为：MAC处理模块取出VLAN字节，送入WDM系统的标识信息处理模块中，由于是上行方向，以太业务进入WDM网络之前，需要添加WDM网络层面各站点和端口的标识，可设置专门的标记处理模块完成上述过程。

标识信息添加之后，同样将每个对应的标识信息通过公共信道下发，由每个站点对应保存本站业务携带的标识信息用以识别业务流中的本站业务。该标记的过程不影响客户的业务信号以及原有的VLAN标签，应该保持客户信号的完整性，该过程的目的是为了让到达不同站点或者同一站点不同端口的以太业务都有唯一的WDM网络标识信息，因此在WDM网络之中可以根据该标识信息唯一的区分站点和端口业务，因此该标识的添加不是为了区分客户信号，而是为了区分WDM网络中的分站点和端口，因此只要共享以太通道上的站点以及端口标识是唯一的即可。

在业务信号上添加上WDM标识信息后，再送入传送通道，该通道可以是波长(直接进入光纤或者经过合波器/OADM模块进入光纤)，也可以是封装映射到VC，或者复用到更高速率的业务。

二、下行方向：

如图2所示，下行方式和上行方向功能模块是在一起的，这里为了清晰描述才分开说明，仍以VLAN字节携带标识信息为例说明，如图2所示，来自WDM系统的通道，经过光层解复用，成为单一的波长，如果该波长是经过复用后形成的，那么还需要再解复用成为以太通道。例如使用分波器/OADM将来自光纤的多波长信号分为不同的单波长信号，单波长信号在解复用成为单路以太业务通道。

WDM站点接收到业务信号后，利用MAC处理单元取出VLAN字节，先在WDM网络层面进行站点和端口识别，根据站点和端口标识信息，区分哪些是本站的业务，哪些非本站业务，非本站业务不进行处理，直接穿通送到传送通道，往下继续传送，对于本站业务，WDM处理单元根据标识信息区分了站点和端口之后，需要将标识剥离，相当于还原了业务信号，经过还原后的业务信号按照识别后的端口送往客户，不影响已有的客户业务。

为了更加清楚的说明该技术方案的实现，以WDM环网中的GE业务为例说明：

实施例一：

如图3所示，三个不同的GE业务，需要由A站传送到B、C、D站点，业务是双向的，为了降低传送成本，或者说三个GE并不是满载的，那么采用该新方案，三个站点的三个GE可以在WDM环网中共享一个GE通道进行传送，如果不采用这种收敛标识的方式，需要三个GE的通道容量。

在GE业务进入WDM环网时，各WDM站点MAC层模块将根据端口、业务等级、业务类型等策略，对带宽进行控制，此时，三个站点三个GE的总带宽容量满足了一个GE的要求，但是如果将3个站点的业务混合在一个GE中承载，那么需要在WDM网络之中进行识别，由A站点进行标签识别和学习并决定是否需要根据业务到达的端口添加相应的标识信息。

如果WDM的标识识别和学习模块将根据VLAN标签信息分析B、C、D三个站点的的业务携带的VLAN标签都是唯一的，或者是三个站点的VLAN标签总是不同的，那么，WDM网络可以根据客户信号的VLAN唯一性在A站进行区分，同时在A、C、B、D站点中互通这个唯一的VLAN信息。

如果发往各站点的业务携带的VLAN标签有重复的或者说重叠时，直接对同时进入WDM环网不同站点的业务添加自定义的标识信息，用于识别达到不同站点的GE业务，下面详细说明。

下行方向：由接入信号的A站点添加业务将进入的站点标识，并将添加的标识信息与各站点的对应关系发送给各站点，使B、C、D站知道本站业务信号携带的标识信息，例如WDM网络给B、C、D站点的GE业务分别分配了1、2、3标识，A站点分配的是4，则A站发给B、C、D站点的GE业务分别添加了1、2、3标识，业务到达B站点时，只要标识是1的业务，B站就知道是自己的，B站的功能模块将这个业务取下，将标识剥离，同时送往对应的端口，C根据标识是否为2区分取下自己的业务，非自身的业务不进行处理穿通过去，D站也是如此。

上行方向：以B站为例说明，由于整个带宽只有一个GE，因此B站分配的带宽不足一个GE，因此B站的带宽控制模块，根据VLAN、流分类、业务等级等策略进行带宽控制，达到共享带宽的容量，此时，B站业务需要进入WDM网络了，WDM经过全网分析和学习VLAN标签之后，如果VLAN标签是唯一的，那么，不需要添加额外的标识信息了，如果不是唯一的，B站的标识添加模块需要取出VLAN字节，添加一个唯一的WDM网络站点或端点标识信息，例如B站是1，那么A、B、C、D站都有唯一的标识之后，共享以太通道就不会混乱了，由于假设A站具有三个端口，因此A站的标识需要有两重意义，一重是A站点，另外就是A站点的三个不同GE端口，因此我们可以将A站点标识为4，三个端口分别为端口1、端口2、端口3，这样三个端口的标识信息就是41、42和43，这就不会有歧义了。对于WDM而言，基于端口的标识是最重要的，因为端口决定了通道的去向。需要注意的是在业务下行时，业务到达客户侧端口之前，分配好正确的端口之后，需要将WDM自身的标识剥离，没有添加标识的就不需要处理。

实施例二：

WDM网络中还可以设置两条以上的共享以太通道，分别用以发送不同优先级的业务，或者，不区别业务的优先级别，用于业务量较大时。

如图4所示，B、C、D每个站点分别有2个GE业务需要传送到A站，总共6个GE业务，在WDM网络中，有两条共享以太通道，分别为1个GE的带宽(实线代表高优先级的通道和虚线代表低优先级的通道)，在WDM网络中可以根据业务或者端口的优先级别等将B、C、D点的业务分别放在不同的共享以太通道之中，例如实线通道承载的是高优先级别的业务，在此两个共享以太通道之中，加上WDM的标识信息用以标记站点和以太端口，由于这两个共享以太通道在WDM的MAC层已经物理分开，因此在WDM侧可以采用不同的保护方式，例如对于高优先级的通道，采用专用通道保护，对于的优先级较低的虚线通道实现共享式通道保护，这样可以保证高优先级通道的可靠性。

或者当高优先级通道中断时，高优先级通道上的业务可以倒换到低优先级通道上，此时可以完全借用低优先级通道的WDM网络标识，系统不需要重新进行标识学习。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种波分复用网络中以太业务信号的传送方法，用于在共享以太通道中同时传送多个以太业务信号，包括下列步骤：

a1、在每一个业务信号中添加该业务到达站点的标识信息并将该标识信息通知对应的站点；

b1、由各站点根据所述标识信息识别并下载本站业务信号。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述多个以太信号分别进行带宽收敛，使收敛后的带宽总和小于或等于所述共享以太通道的带宽。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括步骤c1，各站点将下载的业务信号中的携带的标识信息剥离后送出。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识信息添加在业务信号中的VLAN标签域、MPLS标签域或RPR标签域的可用比特位中。

5、如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，当某个站点包括一个以上端口时，所述标识信息根据不同端口设定。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享以太通道设置为一条或多条；或和，所述多条共享以太通道分别具有不同的优先级，在波分复用网络的光层中执行不同级别的保护策略。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述共享以太通道为波长或VC；和/或

所述的以太业务信号为FE业务信号、GE业务信号或10GE业务信号。

8、一种波分复用网络中共享以太通道的实现方法，用于在共享以太通道中同时传送多个以太业务信号，包括下列步骤：

a2、确定每一个业务信号中携带有不同的标签，并将每一个业务信号携带的标签通知该业务信号要达到的站点；

b2、由各站点根据所述标签识别并下载本站业务信号。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述标签为VLAN标签、MPLS标签或RPR标签。

10、如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括：对所述多个以太信号分别进行带宽收敛，使收敛后的带宽总和小于或等于所述共享以太通道的带宽。

11、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述共享以太通道设置为一条或多条；或和，所述多条共享以太通道分别具有不同的优先级，在波分复用网络的光层中执行不同级别的保护策略。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述共享以太通道为波长或VC；和/或

所述的以太业务信号为FE业务信号、GE业务信号或10GE业务信号。

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