CN1897592A - 伪线仿真装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伪线仿真装置，包括映射表存储单元，用于存储ATM信元头部标识、连接标识和伪线标签三者之间的线性映射关系表；ATM交换单元，用于根据接收的ATM信元的头部标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的连接标识；并用得到的连接标识替换接收ATM信元的头部标识；伪线映射单元，用于根据ATM交换单元发来的ATM信元中的连接标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；并用得到的ATM信元头部标识替换接收ATM信元中的连接标识，及用得到的伪线标签对替换处理后的ATM信元进行伪线封装。本发明可以使用PW仿真ATM业务的过程切实可行。
Description
技术领域
本发明涉及伪线边到边仿真(PWE3，Pseudo Wire Emulation Edge to Edge)技术，尤其涉及一种伪线仿真装置及其方法。
背景技术
随着数据业务的飞速发展，现有的数据传输网络会逐渐演化并被包交换网络(PSN，Packet Switch Network)所替代，因此研究基于PSN进行低层业务仿真已经成为一个不可避免的课题。
而包交换网络PSN的其中代表之一就是多协议标签交换(MPLS，Multi-protocol Label Switching)网络，而PWE3技术是Internet工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)提出的在MPLS网络上对低层业务[如异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)业务、以太网业务和帧中继FR业务等]的基本属性进行仿真的处理机制。而基于PWE3技术在MPLS网络上对ATM业务进行仿真时，主要是考虑保证ATM业务的正确传送及满足ATM业务的服务质量(QoS，Quentily Of Service)。
在MPLS网络上伪线仿真ATM业务时，ATM业务是承载在伪线(PW，Pseudo Wire)上的，伪线要对ATM业务数据进行统一化封装，以使ATM业务数据在伪线上能够保持一致的外部特性并保持自身的特有属性，从而实现ATM业务层(在OSI七层模型中的二层)和MPLS网络层(在OSI七层模型的2.5层)的互连互通，并保证在MPLS网络上仍然能够保持ATM业务的属性。请参照图1，该图是在MPLS网络上伪线仿真ATM业务的主要实现过程示意图，其中：
接入电路(AC，Access Circuit)承载有ATM业务；运营商边缘设备(PE，Provider Edge)是基于MPLS技术的包交换网络PSN；AC上承载的ATM业务在上传到基于MPLS技术的PSN时，运营商边缘设备PE1会将ATM业务转换成为伪线PW，即使用PW仿真ATM业务在基于MPLS技术的PSN上进行传输；PW传输到PSN的另一侧时，运营商边缘设备PE2将PW再还原成为ATM业务，从而形成在基于MPLS技术的PSN上伪线仿真ATM业务的过程，实现了ATM业务层和MPLS网络层互连互通的目的。这样在基于MPLS技术的PSN中只需管理运营商边缘设备PE1和PE2之间的各条PW，而看不到ATM业务，因为PW仿真了ATM业务的各种特性。而从用户边缘设备(CE，Client Edge)角度上看(即从用户的角度看)，基于MPLS技术的PSN是不可见的，用户可以认为ATM业务还是在ATM业务层上进行传输的，因为基于MPLS技术的PSN忠实地仿真了ATM业务的各种特性。
综上可见，基于PWE3技术在MPLS网络中使用PW仿真ATM业务时，在网络入节点处要对ATM业务数据进行相关的分组数据单元(PDU，PacketData Unit)封装处理，然后PW承载封装处理后的分组数据单元穿过一条通道或隧道，并在网络出节点处将分组数据单元恢复成为ATM业务，从而实现了在MPLS网络上尽可能地仿真低层原始业务的基本行为和特征。从用户角度上看，PWE3技术在MPLS网络上建立了一个非共享的连接链路。
虽然目前在PWE3标准中已经如上述描述了在MPLS网络中使用PW仿真ATM业务的过程，但在现实实施过程中，还并未设计一种能够支持MPLS网络使用PW仿真ATM业务的伪线仿真平台，以使在MPLS网络上伪线仿真ATM业务在现实实施过程中切实可行。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种伪线仿真装置及其方法，以使在MPLS网络上使用PW仿真ATM业务的过程在具体实施过程中切实可行。
为解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
一种伪线仿真装置，包括：
映射表存储单元，用于存储ATM信元头部标识、连接标识和伪线标签三者之间的线性映射关系表；
ATM交换单元，与映射表存储单元连接，用于根据接收的ATM信元的头部标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的连接标识；并用得到的连接标识替换接收ATM信元的头部标识；
伪线映射单元，分别与映射表存储单元和ATM交换单元连接，用于根据ATM交换单元发来的ATM信元中的连接标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；并用得到的ATM信元头部标识替换接收ATM信元中的连接标识，及用得到的伪线标签对替换处理后的ATM信元进行伪线封装。
较佳地，所述伪线仿真装置还包括：
通用成帧规程封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行通用成帧规程的封装；
VC虚级联封装单元，与通用成帧规程封装单元连接，用于将通用成帧规程封装单元处理后的通用成帧规程数据包封装进虚容器形成SDH帧；
SDH交叉单元，与VC虚级联封装单元连接，用于对VC虚级联封装单元封装处理后的SDH帧进行时隙交叉处理。
较佳地，所述伪线仿真装置还包括：
通用成帧规程封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行通用成帧规程的封装；
ODU虚级联封装单元，与通用成帧规程封装单元连接，用于将通用成帧规程封装单元处理后的通用成帧规程数据包封装进至少一个光数据单元形成OTN帧；
OTN交叉单元，与ODU虚级联封装单元连接，用于对ODU虚级联封装单元封装处理后的OTN帧进行时隙交叉处理。
较佳地，所述伪线仿真装置还包括：
以太网封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行以太网封装；
以太网交换单元，与以太网封装单元连接，用于对以太网封装单元封装处理后的以太网数据包进行以太网交换处理。
较佳地，所述伪线仿真装置还包括：
以太网封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行以太网封装；
波长交叉单元，与以太网封装单元连接，用于将以太网封装单元封装处理后的以太网数据包承载到波长上，并对承载有以太网数据包的波长进行交叉处理。
所述ATM交换单元具体包括：
第一索引子单元，与所述映射表存储单元连接，用于根据ATM信元的头部标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的连接标识；
第一标识交换子单元，与第一索引子单元连接，用于将第一索引子单元索引得到的连接标识替换ATM信元的头部标识。
所述伪线映射单元具体包括：
第二索引子单元，分别与映射表存储单元和ATM交换单元连接，用于根据ATM交换单元发来的ATM信元中的连接标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；
第二标识交换子单元，与第二索引子单元连接，用于将第二索引子单元索引得到的ATM信元头部标识替换ATM信元中的连接标识；
伪线封装子单元，分别与第二索引子单元和第二标识交换子单元连接，用于基于第二索引子单元索引得到的伪线标签对第二标识交换子单元替换处理后的ATM信元进行伪线封装。
所述伪线封装子单元具体包括：
控制字封装子单元，与第二标识交换子单元连接，用于为第二标识交换子单元替换处理后的ATM信元封装控制字；
伪线标签封装子单元，分别与第二索引子单元和控制字封装子单元连接，用于为控制字封装子单元封装处理后的ATM信元封装第二索引子单元索引得到的伪线标签；
隧道标签封装子单元，与伪线标签封装子单元连接，用于为伪线标签封装子单元封装处理后的ATM信元封装隧道标签。
所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识与虚通路标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识。
所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识、虚通路标识与虚通道标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识和虚通道标识的组合标识。
相应的，本发明还提出了一种伪线仿真方法，包括步骤：
建立ATM信元头部标识、连接标识和伪线标签三者之间的线性映射关系；
根据接收ATM信元的头部标识索引所述线性映射关系，得到对应的连接标识；并
用得到的连接标识替换接收ATM信元的头部标识；
在伪线封装处理过程中，根据接收ATM信元中的连接标识索引所述线性映射关系，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；并
用得到的ATM信元头部标识替换接收ATM信元中的连接标识；及
用得到的伪线标签对替换处理后的ATM信元进行伪线封装。
其中所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识与虚通路标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识。
其中所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识、虚通路标识与虚通道标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识和虚通道标识的组合标识。
本发明能够达到的有益效果如下：
本发明伪线仿真装置及其方法通过建立存储ATM信元头部标识、连接标识(LID，Link ID)和伪线标签(PW Label)三者之间的线性映射关系，首先在ATM交换处理时，根据ATM信元的头部标识索引该线性映射关系得到对应的LID，利用得到的LID替换ATM信元的头部标识；在PW封装处理时，再根据ATM信元中的LID索引该线性映射关系得到对应的ATM头部标识和PWLabel，然后使用ATM头部标识替换ATM信元中的LID，再基于得到的PWLabel对替换处理后的ATM信元进行PW封装处理，从而形成能够在基于MPLS技术的PSN上传输的PW，因此本发明使得在MPLS网络上使用PW仿真ATM业务的过程在具体实施过程中切实可行。
附图说明
图1为在MPLS网络上伪线仿真ATM业务的主要实现过程示意图；
图2为本发明伪线仿真装置的主要组成结构框图；
图3为本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的通用成帧规程封装的第一实施例结构框图；
图4为本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的通用成帧规程封装的第二实施例结构框图；
图5为本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的以太网封装的第一实施例结构框图；
图6为本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的以太网封装的第二实施例结构框图；
图7为本发明伪线仿真装置中ATM交换单元的具体组成结构框图；
图8为本发明伪线仿真装置中PW映射单元的具体组成结构框图；
图9为ATM信元中的用户-网络接口(UNI，User Network Interface)和网络-网络接口信元(NNI，Network Network Interface)的具体格式示意图；
图10为标准ATM信元格式经过本发明伪线仿真装置中的ATM交换单元处理后的第一实施例ATM信元格式示意图；
图11为标准ATM信元格式经过本发明伪线仿真装置中的ATM交换单元处理后的第二实施例ATM信元格式示意图；
图12为本发明伪线仿真装置中的PW封装子单元的具体组成结构框图；
图13为控制字的结构组成示意图；
图14为本发明伪线仿真装置进行PW封装处理后的PW封装格式示意图；
图15为本发明伪线仿真方法的主要实现原理流程图。
具体实施方式
下面将首先结合各个附图对本发明伪线仿真装置的具体实施过程进行详细的阐述。
请参照图2，该图是本发明伪线仿真装置的主要组成结构框图，本发明伪线仿真装置主要包括映射表存储单元1、ATM交换单元2和伪线映射单元3(以下简称为PW映射单元)，各个组成部分的作用具体如下：
映射表存储单元1，主要用于存储ATM信元头部标识、连接标识(LID，Link ID)和伪线标签(PWLabel)三者之间的线性映射关系表；其中ATM信元头部标识可以采用用户-网络接口(UNI，User-Network Interface)信元中的通用流量控制标识(GFC，Generic Flow Control)与虚通路标识(VPI，VirtualPath Identifier)的组合标识；或采用网络-网络接口(NNI，Network NetworkInterface)信元中的虚通路标识VPI。
其中UNI信元和NNI信元的标准格式示意图请参照图6，其中在UNI信元中(GFC+VPI)组合标识的取值范围是0～4096(由于GFC+VPI共占用12bit的原因)，虚通道标识(VCI，Virtual Channel Identifier)的取值范围是0～65535(由于VCI占用64bit的原因)；在NNI信元中VPI的取值范围是0～4095(由于VPI占用12bit的原因)，VCI的取值范围是65535(由于VCI占用64bit的原因)。所以按照最大范围考虑，LID的取值范围有4K×64K＝256K的范围。如果按照LID的这个取值范围，使所有可能的LID与伪线PW进行一一对应，这样对于系统而言几乎是无法实现的。一般由于ATM交换系统支持的ATM连接数目大约也就为4K左右，故应考虑按照4K左右的取值范围确定LID的数目即可，使4K个中每个LID和PW进行一一对应。因此就可以选用UNI信元中的GFC+VPI组合标识(4096)和NNI信元中的VPI(4096)作为上述的ATM信元头部标识，以和LID(4K左右)形成一一对应的线性映射关系。
基于上述，映射表存储单元1存储的ATM信元头部标识、LID和PW Label三者之间的线性映射关系表可以如下：
当然，上述采用UNI信元中的GFC+VPI的组合标识或NNI信元中的VPI只是为了提高查表速度，保证ATM交换系统的运行性能，是本发明推荐采用的最佳方式。视具体情况，ATM信元头部标识还可以采用UNI信元中的GFC+VPI+VCI的组合标识；或采用NNI信元中的VPI+VCI的组合标识，这时存储的线性映射关系表将会扩展，因为在UNI信元中GFC+VPI+VCI的组合标识取值范围是(4096+65535)，在NNI信元中VCI+VPI的组合标识取值范围也是(4096+65535)，因此需有(4096+65535)个LID和上述组合标识形成一一对应的关系。
这里在映射表存储单元1中存储的线性映射关系表之所以使用LID来连接ATM头部标识和PW Label之间的对应关系，主要原因如下：
因为如果从ATM交换单元2流入PW映射单元3的ATM信元，其头部标识依然是VPI、VCI时，是难以与PW Label一一对应的；因为需要设计按照VPI、VCI为索引的哈希表，因此存在查找时间不固定、查找命中率低的缺陷。而这里利用ATM信元的头部标识域传递LID信息，按照LID查找对应表，即可以降低查找算法复杂度，并设定固定的查找时间。而为后续PW映射单元3设计按照LID查找的对应表，可以查找到对应的PW Label和ATM头部标识(可以为UNI中的GFC+VPI，及NNI中的VPI)，再用查找到的ATM头部标识可以为UNI中的GFC+VPI，及NNI中的VPI)对ATM信元的头部标识域进行刷新(即使用查找到的ATM头部标识域替换ATM信元中的LID域)，然后按照IETF PWE3draft的规定对刷新处理后的ATM信元封装PW Label，即可完成ATM信元向PW封装的映射。
ATM交换单元2，与映射表存储单元1连接，主要用于根据接收的ATM信元的头部标识索引映射表存储单元1中存储的线性映射关系表，从而得到对应的LID；并使用得到的LID替换接收ATM信元中的头部标识；即ATM交换单元2用于完成ATM信元中的头部标识和LID的替换，以完成在UNI信元的GFC+VPI域或者NNI信元的VPI域进行承载LID，则ATM交换单元2从原始处理ATM信元的VPI/VCI交换实际变成了处理ATM信元的VPI/VCI向LID/VCI的交换。
伪线映射单元3，分别与映射表存储单元1和ATM交换单元2连接，主要用于根据ATM交换单元2发来的ATM信元中的LID索引映射表存储单元1中存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和PWLabel；并用得到的ATM信元头部标识去替换接收ATM信元中的LID，即将ATM信元的头部标识域使用GFC、VPI进行恢复；然后再用得到的PW Label对替换处理后的ATM信元进行PW封装。
其中PW映射单元3实现了ATM信元向PW封装的映射，即在PW上承载ATM业务，并向PSN输出以标签交换路径隧道标签(LSP Tunnel Label)和伪线标签(PW Label)为标识的数据包。
以上映射表存储单元1、ATM交换单元2和PW映射单元3三个功能单元就构成了运营商边缘设备(PE)中的主要逻辑单元。
请参照图3，该图是本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的通用成帧规程封装的第一实施例结构框图，在本发明伪线仿真装置上述结构的基础上，当由PW映射单元3完成PW封装处理后，还要进一步由通用成帧规程(GFP，Generic Framing Procedure)封装单元4(以下简称GFP封装单元)、VC虚级联封装单元5和SDH交叉单元6对PW做进一步处理，最终封装成为SDH帧发送到SDH网络，其中GFP封装单元4、VC虚级联封装单元5和SDH交叉单元6的具体作用如下：
GFP封装单元4，与PW映射单元3连接，主要用于对PW映射单元3封装处理后的PW进行GFP封装；
VC虚级联封装单元5，与GFP封装单元4连接，主要用于将GFP封装单元4封装处理后的GFP数据包封装进单个或多个虚容器VC4/VC3/VC12中，以形成SDH帧；
SDH交叉单元6，与VC虚级联封装单元5连接，主要用于对VCAT/LCAS封装单元5封装处理后的SDH帧进行时隙交叉处理，以送入SDH光传输网进行传输。
请参照图4，该图是本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的通用成帧规程封装的第二实施例结构框图，在本发明伪线仿真装置上述结构的基础上，当由PW映射单元3完成PW封装处理后，还要进一步由GFP封装单元4、ODU虚级联封装单元5和光传送网(OTN，Optical TransportNetwork)交叉单元7对PW做进一步处理，最终封装成为OTN帧发送到OTN光传送网络，其中GFP封装单元4、ODU虚级联封装单元5和OTN交叉单元7的具体作用如下：
GFP封装单元4，与PW映射单元3连接，主要用于对PW映射单元3封装处理后的PW进行GFP封装；
ODU虚级联封装单元7，与GFP封装单元4连接，主要用于将GFP封装单元4封装处理后的GFP数据包封装进单个或多个光数据单元(ODU，OpticalData Unit)，以形成OTN帧；
OTN交叉单元8，与ODU虚级联封装单元7连接，主要用于对ODU虚级联封装单元7封装处理后的OTN帧进行时隙交叉处理，以送入OTN光传输网进行传输。
请参照图5，该图是本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的以太网封装的第一实施例结构框图，在本发明伪线仿真装置上述结构的基础上，当由PW映射单元3完成PW封装处理后，还要进一步由以太网封装单元9、以太网交换单元10做进一步处理，最终发送到光传送网络，其中以太网封装单元9、以太网交换单元10的具体作用如下：
以太网封装单元9，与PW映射单元3连接，主要用于对PW映射单元3封装处理后的PW进行以太网封装；
以太网交换单元10，与以太网封装单元9连接，主要用于将以太网封装单元9封装处理后的以太网数据包进行以太网交换，以送入光网络进行传输。
请参照图6，该图是本发明伪线仿真装置在MPLS网络上完成伪线仿真ATM业务的以太网封装的第二实施例结构框图，在本发明伪线仿真装置上述结构的基础上，当由PW映射单元3完成PW封装处理后，还要进一步由以太网封装单元9、波长交叉单元11做进一步处理，最终发送到光传送网络，其中以太网封装单元9、波长交叉单元11的具体作用如下：
以太网封装单元9，与PW映射单元3连接，主要用于对PW映射单元3封装处理后的PW进行以太网封装；
波长交叉单元11，与以太网封装单元9连接，主要用于将以太网封装单元9封装处理后的以太网数据包承载到波长上，并进行波长交叉处理，以送入光网络进行传输。
请参照图7，该图是本发明伪线仿真装置中ATM交换单元的具体组成结构框图，ATM交换单元具体包括第一索引子单元21和第一标签交换子单元22，其中各部分的作用具体如下：
第一索引子单元21，与映射表存储单元1连接，主要用于根据接收ATM信元的头部标识索引映射表存储单元1中存储的线性映射关系表，得到对应的LID；
第一标识交换子单元22，与第一索引子单元21连接，主要用于将第一索引子单元21索引得到的LID替换ATM信元的头部标识。
其中传统的ATM信元头部标识查找表采用如下逻辑结构：
| 入信元头部标识 | 出信元头部标识 |
| GFC+VPI | GFC+VPI |
| VCI | VCI |
传统的ATM交换方式是：ATM交换系统对入信元的头部标识GFC、VPI、VCI域进行提取，然后在查找表中进行分级查找：先根据入信元的GFC+VPI查找到对应出信元的GFC+VPI，再根据入信元的VCI查找到对应出信元的VCI，然后对入信元进行GFC+VPI和VCI替换，将出信元从出端口送出到通用测试和操作物理接口第二层(UTOPIA2，Universal Test & Operations PHYInterface for ATM Level 2)总线。
本发明为了设计出能够根据ATM信元的头部标识在查找表中快速有效的查找出PW Label的查找表，对传统的ATM信元头部标识查找表的逻辑结构进行了改进，如下：
| 入信元头部标识 | 出信元头部标识 |
| GFC+VPI | LID |
| VCI | VCI |
根据改进的查找表，本发明这里的第一索引子单元21首先根据入信元的头部标识(GFC+VPI)索引查找表，找到对应的LID，再跟据入信元的VCI索引查找表，找到对应的VCI，然后使用查找到的LID替换入信元中的GFC+VPI，使用查找到的VCI替换入信元中的VCI，形成出信元。由于GFC+VPI域的取值范围是0～4095，则LID的取值范围也可以是0～4095，即支持最大4K个PW，在一般的应用中足够了。后续出信元中被替换成LID的GFP+VPI域在PW映射单元3中将被进行还原。
请参照图8，该图是本发明伪线仿真装置中PW映射单元的具体组成结构框图，PW映射单元3具体包括第二索引子单元31、第二标签交换子单元32和伪线封装子单元33(以下简称PW封装子单元)，其中各个部分的作用具体如下：
第二索引子单元31，分别与映射表存储单元1和ATM交换单元2连接，用于根据ATM交换单元2发来的ATM信元中的LID索引映射表存储单元1中存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和PW Label；
第二标识交换子单元32，与第二索引子单元31连接，用于将第二索引子单元31索引得到的ATM信元头部标识替换ATM信元中的LID；即将在ATM交换单元2中被替换成为LID的头部标识域进行还原，使之重新承载GFP+VPI；
PW封装子单元33，分别与第二索引子单元31和第二标识交换子单元32连接，用于基于第二索引子单元31索引得到的PW Label对第二标识交换子单元32替换处理后的ATM信元进行PW封装。
PW映射单元3的关键之处是设计ATM信元的LID和PW Label的对应关系，使之能够根据ATM信元的LID快速查找到对应的PW Label；除此之外，PW映射单元3还需完成按照IETF PWE3 draft的规定处理ATM信元向PW的映射，即ATM信元的PW封装。
请继续参照图9，该图是ATM信元中的用户-网络接口(UNI)和网络-网络接口信元(NNI)的具体格式示意图，如果ATM信元头部标识采用UNI信元中的GFC+VPI的组合标识及NNI信元中的VPI，则经过ATM交换单元2处理后的ATM信元头部标识将会承载LID信息，具体格式请参照图10，该图是标准ATM信元格式经过本发明伪线仿真装置中的ATM交换单元处理后的第一实施例ATM信元格式示意图；
当然，也可以设计不同尺寸的查找表，比如将UNI信元和NNI信元中的VCI域也作为LID使用，即ATM信元头部标识采用UNI信元的GFC+VPI+VCI的组合标识及NNI信元中的VPI+VCI的组合标识，则经过ATM交换单元2处理后的ATM信元头部标识将会承载LID信息，具体格式请参照图11，该图是标准ATM信元格式经过本发明伪线仿真装置中的ATM交换单元处理后的第二实施例ATM信元格式示意图；
请参照图12，该图是本发明伪线仿真装置中的PW封装子单元的具体组成结构框图，该PW封装子单元33具体包括控制字(CW，Control Word)封装子单元331(以下简称为CW封装子单元)、伪线标签(PW Label)封装子单元332(以下简称为PW Label封装子单元)和隧道标签(Tunnel Label)封装子单元333(以下简称为Tunnel Label封装子单元)，各个部分的主要作用如下：
CW封装子单元331，与第二标识交换子单元32连接，用于为第二标识交换子单元32替换处理后的ATM信元封装CW；
请参照图13，该图是控制字的结构组成示意图，其中：
0000部分表示为控制字CW，Resvd表示为保留域；
Sequence Number域承载PW传送时的序列号，可用于纠正PW传送过程中的错序；
ATM Specific部分则由不同的ATM业务类型进行指定，主要包括VCI是否使用、净荷类型指示(PTI，Payload Type Indication)及信元丢弃优先级(CLP，Cell loss priority)等属性。
PW Label封装子单元332，分别与第二索引子单元31和CW封装子单元331连接，用于为CW封装子单元331封装处理后的ATM信元封装第二索引子单元31索引得到的PW Label；
Tunnel Label封装子单元333，与PW Label封装子单元332连接，用于为PW Label封装子单元332封装处理后的ATM信元封装Tunnel Label。
其中ATM信元的PW封装已经有明确的标准定义，请参照图14，该图是本发明伪线仿真装置进行PW封装处理后的PW封装格式示意图，其中：
PSN Transport Header域承载的是MPLS网络的LSP Tunnel Label；
Pseudo Wire Header域承载的是PW标签(PW Label)，其中LSP TunnelLabel和PW Label这两个Label的格式完全相同，只是用法不同，一个是Tunnel标签，一个是PW标签，在RFC3032和draft-ietf-pwe3-cw-03.txt中有明确定义；
ATM Control Word域则是用于承载ATM CW，控制字之后用于承载业务负载数据。
基于上述本发明伪线仿真装置，下面详细叙述在MPLS网络上PW仿真ATM业务的几个关键技术：
1)ATM信元在经过ATM交换单元处理后，可通过PW映射单元进行PW封装(按照IETF PWE3 draft的规定进行封装)，及LSP Tunnel Label的封装(按照IETF的定义封装)，然后将封装后的数据包在基于MPLS技术的PSN网络上通过伪线边到边仿真机制(PWE3)进行传送(按照IETF PWE3 draft定义)。
2)利用ATM信元的头部标识域(如UNI信元的GFC+VPI域或NNI信元的VPI域)装载LID信息：由于UNI信元中的GFC+VPI和NNI信元中的VPI占有同样的位置，并具有同样的bit位数和取值范围：0～4096；同时由于一般ATM交换系统使用的ATM LID取值为4K就可以满足系统需要了，因此可使用ATM信元的GFC+VPI域装载LID信息，到了PW映射单元再将承载有LID的ATM信元的头部标识还原成为GFC+VPI即可。
3)线性映射关系表有两个表项：PW Label和ATM信元的GFC+VPI，关系表的表项取值范围为4K(即N＝4096)。当然也可以根据需要设计不同尺寸的映射表，比如将ATM信元中的VCI域也用于承载LID，这种情况下需要对表项中的单元字节数目进行相应扩展。
在PW映射单元从ATM交换单元方向的总线上收到一个ATM信元后，会提取其承载的LID(LID承载在ATM信元原来的GFC+VPI域)，然后根据LID在线性映射关系表中进行查找，因为关系表是线性关系，所以根据LID的取值即可确定对应的PW Label和GFC+VPI两个表项内容，开始PW封装。
PW封装按照draft-pwe3-ietf-atm-encap-08.txt中定义的格式进行，不同的一点就是需要首先用GFC+VPI替换掉ATM信元中的LID信息。
其中PW封装按照生成控制字CW、添加控制字CW、添加PW Label、添加MPLS LSP Tunnel Label的顺序进行。
4)二层封装形式可以是GFP+SDH封装或以太网封装
GFP封装是在PW封装处理后的基础上增加GFP头，用于在SDH帧中定位PW；经过GFP封装处理后的GFP包再经过虚级联和LCAS协议的处理封装进单个或多个VC-4/VC-3/VC-12的SDH/PDH帧中形成SDH/PDH帧，最后通过低压差分信号(LVDS，Low Voltage Differential Signal)总线传送到SDH交叉单元进行时隙交叉处理。
另外，经过GFP封装处理后的GFP包还可再经过虚级联和LCAS协议的处理封装进单个或多个ODU中形成SDH/PDH帧，最后通过电流模式逻辑(CML，Current Mode Logic)总线传送到OTN交叉单元进行帧交叉处理。
此外，以太网封装是在PW封装处理后的基础上增加以太网包头，用于在二层网络中传送；经过以太网封装处理后的以太网数据包可送到以太网交换单元进行以太网二层交换处理，或者发送到波长交叉单元进行波长调度处理。
以上即完成了ATM业务在基于MPLS技术的PSN上进行伪线仿真的过程。
相应的，本发明还提出了一种伪线仿真方法，请参照图15，该图是本发明伪线仿真方法的主要实现原理流程图，其主要实现过程如下：
步骤S10，建立ATM信元头部标识、连接标识LID和伪线标签PW Label三者之间的线性映射关系；其中ATM头部标识可以采用用户-网络接口(UNI，User-Network Interface)信元中的通用流量控制标识(GFC，Generic FlowControl)与虚通路标识(VPI，Virtual Path Identifier)的组合标识；或采用网络-网络接口(NNI，Network Network Interface)信元中的虚通路标识VPI；也可以采用UNI信元中的GFC+VPI+VCI的组合标识；或采用NNI信元中的VPI+VCI的组合标识；
步骤S20，根据接收ATM信元的头部标识索引上述建立的线性映射关系，得到对应的LID；并
在步骤S30中使用得到的LID替换接收ATM信元的头部标识；
这样在步骤S40中，在伪线封装处理时，根据接收ATM信元中的LID索引上述建立的线性映射关系，可以得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签PW Label；并
在步骤S50中使用得到的ATM信元头部标识替换接收ATM信元中的LID，即恢复ATM信元的头部标识为GFC+VPI(或恢复ATM信元的头部标识为GFC+VPI+VCI)；及
在步骤S60中使用得到的PW Label对步骤S50中替换处理后的ATM信元进行PW封装处理，从而完成将ATM业务映射到对应的PW上。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1、一种伪线仿真装置，其特征在于，包括：
映射表存储单元，用于存储ATM信元头部标识、连接标识和伪线标签三者之间的线性映射关系表；
ATM交换单元，与映射表存储单元连接，用于根据接收的ATM信元的头部标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的连接标识；并用得到的连接标识替换接收ATM信元的头部标识；
伪线映射单元，分别与映射表存储单元和ATM交换单元连接，用于根据ATM交换单元发来的ATM信元中的连接标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；并用得到的ATM信元头部标识替换接收ATM信元中的连接标识，及用得到的伪线标签对替换处理后的ATM信元进行伪线封装。
2、如权利要求1所述的伪线仿真装置，其特征在于，还包括：
通用成帧规程封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行通用成帧规程的封装；
VC虚级联封装单元，与通用成帧规程封装单元连接，用于将通用成帧规程封装单元处理后的通用成帧规程数据包封装进虚容器形成SDH帧；
SDH交叉单元，与VC虚级联封装单元连接，用于对VC虚级联封装单元封装处理后的SDH帧进行时隙交叉处理。
3、如权利要求1所述的伪线仿真装置，其特征在于，还包括：
通用成帧规程封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行通用成帧规程的封装；
ODU虚级联封装单元，与通用成帧规程封装单元连接，用于将通用成帧规程封装单元处理后的通用成帧规程数据包封装进至少一个光数据单元形成OTN帧；
OTN交叉单元，与ODU虚级联封装单元连接，用于对ODU虚级联封装单元封装处理后的OTN帧进行时隙交叉处理。
4、如权利要求1所述的伪线仿真装置，其特征在于，还包括：
以太网封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行以太网封装；
以太网交换单元，与以太网封装单元连接，用于对以太网封装单元封装处理后的以太网数据包进行以太网交换处理。
5、如权利要求1所述的伪线仿真装置，其特征在于，还包括：
以太网封装单元，与伪线映射单元连接，用于对伪线映射单元封装后的伪线进行以太网封装；
波长交叉单元，与以太网封装单元连接，用于将以太网封装单元封装处理后的以太网数据包承载到波长上，并对承载有以太网数据包的波长进行交叉处理。
6、如权利要求1所述的伪线仿真装置，其特征在于，所述ATM交换单元具体包括：
第一索引子单元，与所述映射表存储单元连接，用于根据ATM信元的头部标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的连接标识；
第一标识交换子单元，与第一索引子单元连接，用于将第一索引子单元索引得到的连接标识替换ATM信元的头部标识。
7、如权利要求1所述的伪线仿真装置，其特征在于，所述伪线映射单元具体包括：
第二索引子单元，分别与映射表存储单元和ATM交换单元连接，用于根据ATM交换单元发来的ATM信元中的连接标识索引映射表存储单元存储的线性映射关系表，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；
第二标识交换子单元，与第二索引子单元连接，用于将第二索引子单元索引得到的ATM信元头部标识替换ATM信元中的连接标识；
伪线封装子单元，分别与第二索引子单元和第二标识交换子单元连接，用于基于第二索引子单元索引得到的伪线标签对第二标识交换子单元替换处理后的ATM信元进行伪线封装。
8、如权利要求7所述的伪线仿真装置，其特征在于，所述伪线封装子单元具体包括：
控制字封装子单元，与第二标识交换子单元连接，用于为第二标识交换子单元替换处理后的ATM信元封装控制字；
伪线标签封装子单元，分别与第二索引子单元和控制字封装子单元连接，用于为控制字封装子单元封装处理后的ATM信元封装第二索引子单元索引得到的伪线标签；
隧道标签封装子单元，与伪线标签封装子单元连接，用于为伪线标签封装子单元封装处理后的ATM信元封装隧道标签。
9、如权利要求1～8任意权利要求所述的伪线仿真装置，其特征在于，所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识与虚通路标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识。
10、如权利要求1～8任意权利要求所述的伪线仿真装置，其特征在于，所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识、虚通路标识与虚通道标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识和虚通道标识的组合标识。
11、一种伪线仿真方法，其特征在于，包括步骤：
建立ATM信元头部标识、连接标识和伪线标签三者之间的线性映射关系；
根据接收ATM信元的头部标识索引所述线性映射关系，得到对应的连接标识；并
用得到的连接标识替换接收ATM信元的头部标识；
在伪线封装处理过程中，根据接收ATM信元中的连接标识索引所述线性映射关系，得到对应的ATM信元头部标识和伪线标签；并
用得到的ATM信元头部标识替换接收ATM信元中的连接标识；及
用得到的伪线标签对替换处理后的ATM信元进行伪线封装。
12、如权利要求11所述的伪线仿真方法，其特征在于，所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识与虚通路标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识。
13、如权利要求11所述的伪线仿真方法，其特征在于，所述ATM信元头部标识为用户-网络接口信元中的通用流量控制标识、虚通路标识与虚通道标识的组合标识；或为网络-网络接口信元中的虚通路标识和虚通道标识的组合标识。
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