專利名稱：一種MPLS-TP over OTN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于通信技術，基于MPLS-TP (MPLS Transport Profile)的雙標簽技術，具 體涉及將MPLS-TP網絡中傳送的不同優先級業務適配到0TN(0ptical Transport Network 光傳送網)中的業務傳送實現方法。
背景技術：
隨著IP分組化網絡應用的高速發展，MPLS-TP技術以其多粒度接入能力、良好的 0AM(0perationAdministration and Maintenance 操作，管理禾口維護)禾口 QoS (Quality of Service 服務質量)特性成為PTN(Packet Transport Network 分組傳送網)的不二選擇， 得以飛速發展。而0TN也是傳送網發展的產物。隨著分組業務的大量出現，0TN作為獨立 的設備，以電的交叉調度彌補光交叉的不足，獲得了越來越廣泛的應用發展。MPLS-TP和0TN分別作為光傳輸網在接入層面和核心層面的兩大發展方向，可以 通過靈活的適配、調度相結合，在不同的網絡層次上進行部署，既能利用PTN技術對客戶和 業務流進行精細管理，又能在大容量業務疏導時利用0TN的大顆粒容器進行調度，同時還 能滿足TDM(Time Division Multiplexing 時分復用)業務對同步時鐘的傳送要求，有效 解決了下一代傳送網IP化的需求，將為客戶提供IP化的適應整網的解決方案。然而在匯聚層面，針對0TN承載MPLS-TP網絡中傳送的不同優先級業務方面并沒 有提出非常理想而有效的解決方案。而利用MPLS-TP的雙標簽技術，區分接入業務的不同 優先級。按照業務粒度和優先級分配相應的0TN節點資源，從而在光線路上進行傳輸。現有的傳輸技術中，由于0TN設備不具有MPLS-TP業務功能，較常用的是針對 MPLS-TP網絡底層傳輸技術(Ethernet，SDH等)適配到0TN的相應業務接口直接承載。這 不但無法發揮業務粒度靈活特點而降低了網絡資源利用率，而且無法提供良好的QoS保 證而帶來了不確定因素，這些都降低了網絡的綜合效率(時間延時、功耗和成本等)，使得 MPLS-TP技術的諸多優勢難以充分發揮出來。所以研究如何在0TN中承載MPLS-TP業務成 為需要迫切解決的問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種有效區分業務等級、提高0TN節點線路 資源利用率的MPLS-TPover 0TN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供了一種MPLS-TP over 0TN多 層網絡中區分優先級的業務傳送方法，包括以下步驟0TN邊緣節點業務入口接收MPLS-TP 數據包；所述業務數據包通過雙標簽幀頭信息區分業務類型，將不同業務劃分為不同優先 級放入相應的發送隊列；封裝成統一的0TN幀結構后，依據節點光鏈路帶寬資源，分配合適 的帶寬資源發送出去；在接收端經過相應處理，還原為原始業務數據，經過MPLS-TP標簽處 理，從業務接口發送出去，最終完成基于優先級的MPLS-TP業務傳送。
所述業務接口為GE(Gigabit/s Ethernet 千兆以太網)或SDH標準接口，取決于 接入的MPLS-TP網絡中物理層承載技術。由于MPLS-TP協議標準中沒有定義物理層具體采 用多種技術，所以可以依據網絡采用承載技術選擇業務接口。所述標簽信息為MPLS-TP數據幀中的雙層標簽幀頭，借鑒分組網中用三層IP傳輸 二層以太網數據的方法，MPLS-TP采用雙標簽傳送模式，即MPLS-TP為客戶層提供分組式數 據傳輸時，會對客戶數據分配兩類標簽，分別是公共互通指示標簽(Common Interworking Indicator, CII標簽)和傳輸標簽交換通道標簽(T-LSP標簽)。CII標簽用來對二層業務 提供統一的傳輸平臺將兩端的客戶聯系在一起，用于終端設備區分客戶數據；T-LSP標簽 是在PTN中的MPLS-TP隧道標簽，用于客戶數據在MPLS-TP分組數據通道中的交換和轉發。 雙標簽機制將二層業務(TDM)和IP/MPLS業務進行融合，外層T-LSP標簽完成路由交叉連 接功能，內層CII標簽完成業務區分和等級劃定，從而通過雙標簽技術實現MPLS-TP業務在 0TN中的分等級傳送。所述MPLS-TP業務按照實際業務接入情況，分為五類1)0AM業務完成連接監測，故障定位等MPLS-TP網絡所必需的管理功能，要求以 最快的方式在各節點之間傳遞0AM信息。2)TDM業務通過偽線封裝后的電路業務，為客戶提供端到端的電路連接，比特速
率恒定。3)高等級IP業務突發性強，具有嚴格的時延和抖動要求，類似于Diffserv體系 中的加速轉發業務，下文稱其為EF(Expedited Forwarding)業務。4)普通IP業務要進行帶寬的分配，并具有一定的QoS保障，類似于Diffserv體 系中的確保轉發業務，下文稱其為AF(Assured Forwarding)業務。5)以太網業務是指以太網封裝和MPLS-TP適配的IP業務，該業務等級低于AF業 務，在調度中保證其最小吞吐量即可。分析業務特征之后，利用分級的調度機制來完成多業務的調度。所述光鏈路帶寬資源即0TN節點的多波長資源，各種業務封裝到0TN統一幀格式 中，按照不同業務粒度分配某個波長或某個波長的一部分，經過復用后調制到各個波長的 光信號，并將許多不同波長的特定幀格式匯聚到一根光纖中，從而實現長距離大容量業務 傳送。根據上述描述，一種MPLS-TP over 0TN多層網絡中區分優先級的業務傳送系統， 包括MPLS-TP業務入口、光傳送網和MPLS-TP業務出口。業務入口和出口包括業務識別模 塊、標簽處理模塊、隊列調度模塊、波長調度模塊、合分波模塊、光線路處理模塊和監控管理 模塊。通過各個模塊協同操作，完成MPLS-TP業務在業務入口的發送和業務出口的接收。本發明的有益效果是，本發明將MPLS-TP業務區分等級，實現不同優先級業務的 差異性傳輸，有效保障了高等級業務的傳輸質量要求。同時針對不同的業務粒度，分配合適 的帶寬資源，提高0TN節點線路資源利用率。進一步地，本發明基于MPLS-TP業務接入0TN中，還能夠進行一般性擴展，使其滿 足其他業務要求，從而更好的解決了 0TN承載各種業務的問題。
圖1示出本發明提供的業務傳送系統示意圖；圖2示出本發明提供的MPLS-TP業務入口流程圖；圖3示出本發明提供的MPLS-TP業務出口流程圖；圖4示出本發明提供的一種承載MPLS-TP業務的0TN裝置結構示意圖；圖5示出本發明提供的一種承載MPLS-TP業務的0TN裝置結構中隊列調度模塊示 意圖；圖6示出本發明提供的一種承載MPLS-TP業務的0TN裝置結構的完整結構示意圖。
具體實施例方式通過參照下面對示例性的非限定性的實施例和附圖的詳細描述，本發明的優點和 特征以及實現本發明的方法可更易于理解。然而，本發明可以以多種不同的形式來實施，而 不應被解釋為受限于在此闡釋的實施例。此外，提供這些實施例從而該公開將是徹底的和 完全的，并將完整地將本發明的構思傳達給本領域技術人員，本發明將僅由所附權利要求定義。如圖1為本發明的MPLS-TP over 0TN多層網絡中區分優先級的業務傳送系統示 意圖。包括多路MPLS-TP業務接入101、業務入口節點102、光傳送網103、MPLS-TP業務出 口節點104和多路MPLS-TP業務接出105。多路MPLS-TP業務101和105是隨機接入的 MPLS-TP業務，包括發明內容所述的五種業務類型(0AM業務、TDM業務、高等級IP業務、普 通IP業務和以太網業務)，節點102和104支持GE和SDH接口連接MPLS-TP業務。0TN業務入口節點102將接入的多路MPLS-TP業務101進行區分優先級的業務 發送，經過光傳送網103的傳送到達目的端業務出口節點104，經過反向操作還原為原始 MPLS-TP業務輸出到多路業務接出105，從而完成MPLS-TP over 0TN多層網絡中區分優先 級的業務傳送過程。由于網絡中的節點是雙工對等的，所以每個0TN邊緣節點都包括了 MPLS-TP業務 入口和業務出口功能模塊，圖1中只是按照功能進行了描述，在節點102和104中分別強調 了業務入口和業務出口功能。如圖2為本發明的MPLS-TP over 0TN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法的 MPLS-TP業務入口流程圖，包括以下步驟步驟201 業務解封裝，對接入MPLS-TP業務的承載技術進行識別，按照相應的技 術規范對數據幀進行處理，恢復二層數據包；步驟202 標簽處理，提取數據包的雙標簽信息，將T-LSP標簽用于分組數據通道 中的交換和轉發依據，CII標簽用于識別MPLS-TP所承載業務的類型；步驟203 隊列調度根據標簽中業務類型字段將數據包放入相應的緩沖隊列，并 采用不同的保障算法管理；步驟204 合波復用對不同隊列中的業務數據分配合適粒度的帶寬資源，在帶寬 資源受限時，對高優先級業務優先提供帶寬資源，并依據T-LSP標簽中的路由信息實現交 叉和調度；步驟205 光線路處理，將業務帶寬生成的各種特定波長光信號進行匯聚管理，并最終發送出去；步驟206 監控管理，用于實現節點設備的監控和管理。如圖3為本發明的MPLS-TP over 0TN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法的 MPLS-TP業務出口流程圖，包括以下步驟步驟301 光線路處理，將接收的波長光信號進行處理，轉換為電信號；步驟302 分波解復用，實現電信號的解匯聚功能，恢復出各種類型的業務數據 流；步驟303 隊列調度，根據業務類型將數據包放入相應的緩沖隊列，并采用不同的
保障算法管理；步驟304 標簽恢復，依據不同的業務隊列恢復CII標簽，并通過幀頭信息恢復 T-LSP標簽，將業務添加雙標簽頭變為MPLS-TP業務幀；步驟305 業務封裝，依據MPLS-TP接出的承載技術，將MPLS-TP業務幀適配到相 應的幀格式中，并傳送出去；步驟306 監控管理，用于實現節點設備的監控和管理。如圖4所示為本發明提供的一種承載MPLS-TP業務的0TN裝置結構示意圖。所述實施方式的業務裝置包括封裝處理模塊401、標簽處理模塊402、隊列調度模 塊403、合分波模塊404、光線路處理模塊405和監控模塊406等。當某一路MPLS-TP數據接 入后，封裝處理模塊401去掉外層承載技術幀頭恢復成二層MPLS-TP數據幀，標簽處理模塊 402處理幀頭雙標簽信息，從外層T-LSP標簽提取轉發信息并與0TN信息相關聯，從CII標 簽提取業務類型信息進行分類處理，根據CII標簽中業務類型字段選擇相應的緩存隊列。如圖5所示隊列調度模塊403根據設定的五種業務類型分別設定從高到底的優先 級，進行差異化處理。在入口處若隊列緩存不足，則調用不同算法進行處理，0AM業務和TDM 業務采用隊尾丟棄算法501處理，EF，AF和以太網業務參照隨機早丟棄算法503丟包。在 調度時考慮到要保證MPLS-TP的網管功能和對實時TDM電路業務的快速轉發，將這兩種業 務分別放入第一二等級的調度隊列502并保證帶寬資源。EF，AF和以太網業務共享剩余帶 寬資源，將其放入第三四五等級的調度隊列504并盡力而為的保證帶寬資源。合分波模塊404將各個業務按照優先級要求封裝成0TN傳送所需的統一數據幀格 式并匯聚到一起，為了在業務接收端恢復成原有MPLS-TP業務，0TN幀頭中包含了 MPLS-TP 業務的雙標簽信息。最后由光線路處理模塊405轉發為多波長光信號發送出去。監控模塊 406負責對各個模塊狀態信息的監測，并進行必要的指令調整控制。如圖6所示，為整個0TN 裝置完整結構示意圖。當接收業務數據時，光線路處理模塊405將接收到的光路MPLS-TP數據信號轉化 為電信號，合分波模塊404按照優先級恢復出業務數據和雙標簽信息，隊列調度模塊403依 據優先級將可能的五種業務緩存到不同的隊列中，標簽處理模塊402依據恢復的雙標簽信 息為緩存的業務數據封裝為二層MPLS-TP數據幀，封裝處理模塊401根據業務下路的接口 類型封裝為合適的物理層信息號并發送出去，從而完成整個多層網絡的區分優先級的業務 通信過程。監控模塊406負責對各個模塊狀態信息的監測，并進行必要的指令調整控制。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認 定本發明的具體實施只局限于這些說明。本發明不限于上述實施例，在不脫離本發明范
6圍的情況下，還可以進行若干推演和替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。如可以將 MPLS-TP over 0TN多層網絡結構改為其他多層網絡結構，更符合多業務介入的多層網絡的 發展趨勢。
權利要求
一種MPLS-TP over OTN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法，其特征在于，包括以下步驟OTN邊緣節點業務入口接收MPLS-TP數據包；所述業務數據包通過雙標簽幀頭信息區分業務類型，將不同業務劃分為不同優先級放入相應的發送隊列；封裝成統一的OTN幀結構后，依據節點光鏈路帶寬資源，分配合適的帶寬資源發送出去；在接收端經過相應處理，還原為對應的業務，經過MPLS-TP標簽處理，從業務接口發送出去，最終完成基于優先級的MPLS-TP業務傳送。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述業務接口為GE(Gigabit/sEthernet 千兆以太網)或SDH標準接口，取決于接入的MPLS-TP網絡物理層承載技術。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述標簽信息為MPLS-TP數據幀中的雙層 標簽幀頭，分別是公共互通指示標簽(Common Interworking Indicator，CII標簽)和傳輸 標簽交換通道標簽(T-LSP標簽)；外層T-LSP標簽完成路由交叉連接功能，內層CII標簽完成業務區分和等級劃定。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所述MPLS-TP業務按照實 際業務接入情況，優先級從高到底分為五類0AM業務、TDM業務、高等級IP業務、普通IP業務和以太網業務。
5.一種MPLS-TP over 0TN多層網絡中區分優先級的業務傳送系統的裝置，包括封裝處 理模塊、標簽處理模塊、隊列調度模塊、合分波模塊、光線路處理模塊和監控模塊，其特征在 于封裝處理模塊解析或添加MPLS-TP數據幀頭；標簽處理模塊處理MPLS-TP幀頭雙標簽信息；隊列調度模塊依據業務優先級進行差異化的隊列調度；合分波模塊將MPLS-TP數據封裝成0TN傳送所需的統一數據幀格式并匯聚到一起，在 接收端恢復成原有MPLS-TP業務；光線路處理模塊完成電信號到多波長光路中的適配，光信號到電信號的轉換；監控模塊監控各個模塊狀態信息，并進行必要的指令調整控制。
6.根據權利要求5所述裝置，其特征在于所述標簽處理模塊從外層T-LSP標簽提取 轉發信息并與0TN信息相關聯，從CII標簽提取業務類型信息進行分類處理，根據CII標簽 中業務類型字段選擇相應的數據隊列。
7.根據權利要求5所述裝置，其特征在于所述隊列調度模塊根據設定的五種業務類 型分類設定從高到底的優先級，在入口處若隊列緩存不足則采用不同算法進行處理，0AM業 務和TDM業務采用尾丟棄算法，EF，AF和以太網業務參照隨機早丟包算法丟包；在調度時考慮到要保證MPLS-TP的網管功能和對實時TDM電路業務的快速轉發，將這 兩種業務分別列為調度等級第一二的業務并保證帶寬資源；EF，AF和以太網業務共享剩余 帶寬資源，將其列為調度等級第三四五的業務群。
全文摘要
本發明公開了一種MPLS-TP over OTN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法及其裝置，方法包括以下步驟OTN邊緣節點MPLS-TP業務入口接收MPLS-TP數據；所述業務數據通過幀頭雙標簽信息區分業務類型，將不同業務劃分到不同優先級的發送隊列；封裝成統一的OTN幀結構后，依據節點光鏈路帶寬資源，分配合適的帶寬資源發送出去；在接收端經過相應處理，還原為對應的業務經過MPLS-TP標簽處理，從業務接口發送出去，最終完成基于優先級的MPLS-TP業務傳送。本發明基于MPLS-TP over OTN多層網絡中區分優先級的業務傳送方法和系統有效保障了業務優先級，提高了OTN節點線路資源利用率。
文檔編號H04L12/56GK101860481SQ20101018153
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者孟勇濤, 張志輝, 張永軍, 顧畹儀 申請人:北京郵電大學