专利名称:一种sdh传输设备中数据业务通道资源分配方法及其装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及传输技术领域,尤其涉及一种基于SDH/SONET(同步数字体系)的数据业务传输技术。
背景技术:
近年来随着因特网和数据业务(IP、ATM)的爆炸性的增长,为充分利用现有传输网络的资源,各电信运营商开始利用已有的SDH/SONET传输网络来传送数据业务。但是由于大部分的数据业务有其不同于话音业务的特点,例如信号的突发特性、速率是可变并且是异步的等,要想在传统的SDH/SONET系统上传送数据业务,需要在原有的设备之上增加新的功能模块、或者在原有的系统中增加新的设备才能满足高效率地同时传送话音、数据业务的要求。数据业务与SONET/SDH的融合可广泛地用于ADM(分插多路复用器)、TM(终端多路复用器)、MSTP(多业务传送平台)等SDH传输设备,它们向用户提供特定的数据业务接口。图1示意了一种典型的SDH传输系统,SDH传输设备11A,11B,11C位于SDH网络10的边缘,分别为数据设备12A,12B…12E提供数据业务通道接口,网管系统13可对上述SDH传输设备进行配置管理。
图2是一种典型的SDH传输设备结构示意图,它一般具有若于数据通道接口21,可以是10M/100M以太网接口(IEEE 802.3u)、1000M以太网接口(IEEE 802.3z/IEEE 802.3ab)等形式,它主要完成以太网数据的帧定界,去除前导字段,完成地址、长度、类型域的识别以及CRC校验监测等处理。数据封装单元22采用统一的数据封装格式把经过处理的异步突发的以太网数据承载在同步的、比特率恒定的VC(虚容器)上的功能,例如遵循ITU-T G.7041标准GFP(通用成帧规程),完成对以太网数据包的GFP包封,即在原以太网数据包上增加核心包头以及净荷包头,并在包尾增加FCS;或ITU-T X.87标准LAPS(SDH上的链路接入规程);或LAPF(数据链路层帧方式接入协议)等。VCAT(虚级联)单元23它将多个VC,如VC-12按级联的方法,形成一个虚拟的大结构-VCG(虚级联组合),通常表示为VC-12-Xv进行传输,因而具有很强的灵活性,充分利用系统的带宽,同时由于能对带宽灵活分配,所以它使SDH设备能高效率地传输各种接口的信号,其相关的国际标准为ITU-TG.707/Y.1332。此外,它还可以进一步包括LCAS(链路容量调节方案)单元24它提供了一种虚级联链路首端和末端的适配功能,可用来增加或减少VC以改变VCAT构成的VCG的容量大小,当某一虚容器发生故障时,采用LCAS可以自动降低VCG容量,虚容器故障恢复时自动增加VCG容量,虽然虚级联在终端预先划分好链路的带宽,但是有时VCAT的净负荷要求动态地改变,这时就要使用LCAS来动态地实现,它提供一个调整的握手机制,通过在VC两端交换信令信息,动态地实现供选择的无错虚级联信道,这使得MSTP系统能够增加或减少VCAT的虚容器的数量,实现动态调整业务带宽的功能,提高带宽效率。SDH映射单元(SDH Maper)25可以将各种业务映射进SDH帧内进行传输,例如以下映射方式VC-12-Xv→x*TU-12→TUG-2→TUG-3→VC-4→AU4。
一般而言,为了容纳来自各数据业务通道的突发数据,SDH传输设备通常提供一定容量的缓存21(如SDRAM)以作为各数据通道接口的缓存。由于以太网数据的突发带宽最大可达100M,为了有效地容纳突发数据,需要一定的与通道特性性对应的缓存资源,从这点看来每个数据通道被分配SDH带宽越小,所需的缓存相对于越大;每个数据通道被分配SDH带宽越大,所需的缓存相对于越小。对于每个数据通道而言,它所使用的缓存资源通常被缓存控制单元27均衡的固定地分配。这种解决方案对SDH设备本身的缓存资源的使用效率很低,从整体来看,它对多路数据业务通道的突发数据的容纳能力很有限。另外,现有SDH传输设备对于几个数据通道之间的数据流的业务调度也不具灵活性,难以满足特定数据业务用户的服务质量要求(如帧丢失,时延等)。
发明内容
本发明目的在于提供一种SDH传输设备中数据业务通道资源分配方法,包括步骤a)网管系统对SDH传输设备所接入的数据通道服务等级进行设定,所述服务等级表示该数据通道服务质量特性;步骤b)SDH传输设备根据设定的服务等级在所接入的数据通道之间进行相应的资源配置。
优选地,所述方法进一步包括步骤c)SDH传输设备将所述数据通道服务等级进行编码并发送,接收侧SDH传输设备进行相应解码并按照服务等级在其接入的数据通道之间进行资源配置。其中,上述数据通道服务等级的编码可使用虚级联组中每个虚容器VC成员的通道开销(POH)承载。
优选地,前述资源配置可以是对所接入的数据通道的缓存资源分配进行调整。
优选地,前述资源配置可以是对所接入的数据通道之间数据流进行不同优先级别的存储、调度、读取。
本发明进一步目的在于提供一种SDH传输设备中数据通道缓存资源分配方法,所述SDH传输设备通过一通道资源控制单元为来自若干数据通道的数据流分配缓存资源,所述方法包括a)、获取数据通道服务等级;b)、根据上述服务等级确定该数据通道缓存配置方式;c)、根据所述缓存配置方式以及当前各数据通道工作状况调整缓存资源配置比例。
优选地,所述方法步骤a)中,服务等级参数由网管系统配置或由接收来自其它SDH传输设备服务等级请求配置。
优选地,前述方法步骤c)中,数据通道缓存资源配置比例为该数据通道所分配的SDH带宽与所有数据通道所分配的SDH带宽之比。
优选地,前述方法步骤c)中,数据通道缓存资源配置比例为该数据通道当前工作的SDH带宽与所有数据通道当前工作的SDH带宽之比。
优选地,前述方法步骤c)中,数据通道缓存资源配置比例为该数据通道测量统计带宽与各数据通道带宽测量统计结果之比。
优选地,前述方法步骤c)中,步骤c)数据通道缓存资源配置根据服务等级相关配置参数强制设置。
本发明进一步目的在于提供一种SDH传输设备,一种SDH传输设备,包括数据通道接口单元、缓存单元、通道资源配置单元,其特征在于缓存单元为各数据通道接口单元提供数据缓存;通道资源配置单元根据本地网管系统或由来自其它SDH传输设备的服务等级配置为相应数据通道分配通道资源。
优选地,所述通道资源配置单元包括服务等级适配单元,接收本地网管系统命令配置,或接收来自其它SDH传输设备服务等级请求配置,确定各数据通道资源配置方式,以及缓存容量控制单元,根据服务等级适配单元输出的资源配置方式确定各数据通道缓存分配比例。
优选地,所述通道资源配置单元进一步包括数据流控制单元,对来自各数据通道中的数据流进行不同优先级别的存储、调度、读取。
本发明解决了在当前SDH传输设备在对多个数据业务通道进行SDH/SONET传送适配时资源配置不灵活的缺点,提出了一种有效的SDH传输设备中数据通道资源配置方法。基于本方法,SDH传输设备提供了对数据用户分等级服务以及实现相应的QoS承诺的能力,有利于网络建设的良性循环。尤其针对缓存资源配置以及数据流管理调度做了进一步说明。根据本发明思想,SDH传输设备提高了在支持多个数据业务传输时整体的抵抗突发数据的能力;使其能根据承载数据业务的SDH通道带宽的实时变化以及每个VC成员的状态灵活地对数据流进行管理和调度,提高了业务QOS;提高了用户配置的灵活性和以及整个SDH传输设备可靠性。
图1是一种典型的SDH传输系统结构示意图;图2是一种典型的承载数据业务的SDH传输设备发送处理结构示意图;图3是本发明提供的SDH传输系统结构示意图;图4是本发明提供的数据通道缓存资源分配示意图;图5是本发明提供的SDH传输设备发送处理结构示意图;图6是本发明提供的通道资源配置单元结构示意图;图7是本发明提供的数据流控制单元结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图,对本发明的优选实施方式进行详细的说明。
基于本发明所提供的SDH传输设备中数据通道资源配置方法,结合图3所提供的SDH传输系统结构示意图;我们可以在SDH网络30中某个SDH传输设备31A作为端到端的承载数据业务的SDH数据通道服务等级管理主站,对应端的SDH传输设备31B作为从站,整个SDH端到端承载数据业务的双向SDH数据通道服务等级通道参数都可以在主站31A上由网管系统33进行配置和管理。从站31B可以通过反向服务等级信令进行确认或拒绝主站的数据通道服务等级请求。
服务等级协议(SLA)数据业务用户可以与网络服务商约定一个服务等级,该服务等级表示该数据通道服务质量特性要求,以期在各种SDH网络状态下,为其该数据通道提供相应的服务质量,承载该数据业务的SDH设备根据约定的服务等级对该数据通道在进行相应的资源配置,例如缓存资源配置,数据流调度等,以满足该数据业务用户对其传输性能的(如帧丢失,时延等)要求。
下面,我们以缓存资源配置为例约定其相应的服务等级L0,尽力而为方式配置缓存资源这种方式可以是在缓存资源有闲置时,各数据通道之间没有优先级别之分,它们平等地分配闲置的缓存资源。
L1,按数据通道数量平均分配方式配置缓存资源这种方式可以是根据当前所接入数据通道数均分缓存资源。
L2,按网管对数据通道带宽分配配置缓存资源SDH设备为某个数据通道配置占总缓存资源一定比例的缓存资源,这个比例是SDH设备为某个数据通道所分配的SDH带宽(如虚级联组VC-n-Xv的带宽)占所有数据通道所分配的SDH带宽的比例。
L3,按数据通道带宽测量统计结果调整缓存资源SDH设备根据对各数据通道带宽测量统计结果设置和调整某个数据通道缓存资源。
L4,按数据通道VCAT/LCAS状态调整缓存资源SDH设备为某个数据通道分配占总缓存资源一定比例的缓存资源,这个比例为SDH设备的某个数据通道当前工作的SDH带宽(VC-n-Xv中有多少个正常承数据业务的VC)占所有数据通道当前工作的SDH带宽的比例。用户还可以要求当非LCAS模式下VC-n-Xv中的某些或全部VC成员失效时,为某个数据通道预留或不预留一定缓存资源;用户可以要求当LCAS模式下VC-n-Xv中的某些或全部VC成员失效(VC成员为DNU状态)时,为某个数据通道预留或不预留相应比例的缓存资源。
L5,缓存资源预留用户要求在不同的SDH网络状态下总是为某个数据通道预留一个固定的缓存资源以满足该数据通道的传输性能,其相关参数可以由网管系统进一步配置。
以及可能的其他缓存资源配置方式。
在其它资源配置方面,如数据流调度方面,我们也可以对其服务等级做详细的约定;服务等级编码如前所述,要保障端到端数据通道的服务质量要求,我们可以根据约定服务等级对于数据通道的服务等级进行级别编码,由级别编码对应相应的服务等级参数,接收侧SDH设备根据解码后的服务等级参数进行相应的数据通道资源配置操作。
同样,以缓存资源配置为例,表1是前述各服务等级与相应的编码及约定。对于缓存资源预留方式(级别分类号为0110),可进一步在服务等级信令中约定相关配置参数及编码方式,详见表2。
表1
表2
服务等级信令的开销设置对于编码后的服务等级信令可使用虚级联组中每个VC成员的通道开销(POH)承载。对于高阶虚级联信号,例如VC-3-Xv,VC-4-Xv,可通过例如H4,F2,F3字节承载;对于低阶虚级联信号,例如VC-2-Xv,VC-12-Xv,VC-11-Xv,可通过例如K4字节承载。
表3以高阶虚级联组为例,对服务等级信令的开销设置如下
其中,TOS表示级别分类;RSMode表示资源预留模式;RSUnit表示缓存值单位;RS_Step表示缓存值步长;TOS_Value表示缓存比例值/缓存倍数;M_S表示主站/从站指示,比如1主站;0从站;MS_Ack表示从站采纳或拒绝主站服务等级请求,比如1采纳;0拒绝。
上述使用字段是ITU-T VCAT和LCAS相关标准中的未定的保留字段。
基于服务等级的资源配置下面我们以缓存资源分配为例,结合图4对数据通道缓存资源调整方法做进一步说明。
步骤S40,获取数据通道服务等级;服务等级参数由本地网管系统配置或由接收来自其它主站的服务等级请求配置。
步骤S41,根据上述服务等级确定该数据通道缓存配置方式;前面,我们已经以缓存资源配置为例约定了其相应的服务等级,SDH传输设备31A根据本地网管系统配置的服务等级可以明确每个数据通道所应该采用的缓存配置方式;接收侧SDH传输设备根据前述服务等级的编码,开销设置说明等,依据TOS字段设置可以明确相应的数据通道所应该采用的缓存配置方式。
步骤S42,根据所述缓存配置方式以及相关配置参数执行缓存资源分配或调整。
例如,TOS字段为0110时候(缓存资源预留),SDH传输设备根据表2中提供的服务等级配置参数强制分配缓存资源,相关的配置参数由网管系统根据数据业务用户要求预先配置。
优选地,在其他缓存配置方式下,通道资源配置单元需要结合各数据通道当前资源使用情况执行缓存资源分配或调整。
例如,TOS字段为0010时候,根据约定的服务等级,数据通道缓存资源配置比例应该为该数据通道所分配的SDH带宽与所有数据通道所分配的SDH带宽之比。
例如,TOS字段为0011时候,根据约定的服务等级,数据通道缓存资源配置比例为该数据通道测量带宽与各数据通道带宽测量统计结果之比。
例如,TOS字段为0100时候,根据约定的服务等级,数据通道缓存资源配置比例为该数据通道当前工作的SDH带宽(VC-n-Xv中有多少个正常承数据业务的VC)与所有数据通道当前工作的SDH带宽之比。
同样,在其他资源配置方式下,如数据通道流量调度方面,它可以根据本地网管系统/主站服务等级请求确定各数据通道流量调度方式,对每个数据通道中的不同数据流进行不同优先级别的存储、调度、读取等数据流管理操作。
不同种类的资源配置方式可以进一步结合使用,以满足数据业务用户对特定数据通道的服务质量要求。
图5是本发明提供的SDH传输设备发送处理结构示意图;各数据通道资源(例如缓存资源56)不被固定分配给各通道的,而是由通道资源配置单元57控制。它根据本地网管系统配置命令,或作为从站,它接收来自主站的服务等级请求并予以采纳(或拒绝),通道资源配置单元57或根据服务等级及相关配置参数进行资源配置,或根据服务等级、进一步结合各数据通道当前资源使用情况进行资源配置。
图6为本发明通道资源配置单元实施结构示意图,通道资源配置单元包括服务等级适配单元61,缓存容量控制单元62,其中服务等级适配单元61可以接收本地网管系统命令配置,或作为从站,它接收来自主站的服务等级请求配置并予以应答(采纳或拒绝),确定本设备各数据通道资源配置方式(可参考表1);以及在资源预留方式下的一些相关配置参数(可参考表2)获取。
缓存容量控制单元62可以根据服务等级适配单元61输出的资源配置方式决定缓存资源在各数据通道之间的分配;例如,资源配置方式为资源预留方式,缓存容量控制单元进一步根据服务等级适配单元61对本地网管系统命令配置参数或接收来自主站的服务等级请求配置的资源预留参数对缓存资源进行设置或修改。
缓存容量控制单元62根据服务等级适配单元61输出的资源配置方式,进一步考虑各数据通道资源使用状况决定缓存资源在各数据通道之间的分配例如,资源配置方式为按对数据通道带宽测量统计结果调整,通道资源配置单元57进一步包括数据通道带宽测量单元63,该单元对来自各数据通道接口51的数据流进行周期性地测量统计,缓存容量控制单元62根据测量统计结果,以确定各数据通道之间的缓存资源分配比例,动态调整缓存资源分配。
例如,资源配置方式为按网管对数据通道SDH带宽分配调整,缓存容量控制单元62按照网管对当前数据通道所配置的SDH带宽与所有数据通道所配置的SDH带宽,以确定各数据通道之间的缓存资源分配比例,动态调整缓存资源分配。
例如,资源配置方式为按数据通道VCAT和/或LCAS状态调整,通道资源配置单元57进一步包括VCAT/LCAS适配单元64,该单元周期性地从SDH设备VCAT和/或LCAS单元对各数据通道当前工作的SDH带宽(VC-n-Xv中有多少个正常承数据业务的VC)进行收集,缓存容量控制单元62可以根据某数据通道工作的SDH带宽与所有数据通道当前工作的SDH带宽,以确定各数据通道之间的缓存资源分配比例,动态调整缓存资源分配。
通道资源配置单元57还可以进一步包括数据流控制单元65,对每个通道中的不同数据流进行不同优先级别的存储、调度、读取等数据流管理操作。
下面,结合图7所示结构示意图对数据流控制单元做进一步说明存储队列71数据由数据通道接口进入后,进入存储队列,等待本数据通道存储机会的到来,存储队列还能起到整形器的作用,当突发流量超过本数据通道存储数据且维持一定时间后,存储队列会出现满的情况,这时可丢弃队列中一定的数据,丢弃的策略可以是总是优先丢弃存储队列中的原有数据而存储新的数据,也可以是总是优先丢弃新到的而不能存入存储队列的数据。
存储队列调度器72控制不同用户数据通道数据何时存储到缓存单元;读取队列调度器73控制不同用户数据通道数据何时从缓存单元读取出米,它们可由缓存容量控制单元产生的控制信号控制,即存储/读取机会时间,缓存单元的存储地址和读取地址等。
读取队列74数据由从缓存单元读取出来后,进入读取队列,等待数据封装机会的到来。
尽管上述说明为本发明提供了一些实施例,并非用来限定本发明的保护范围,本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下,对实施例进行各种修改,这种修改均属于本发明的范围内。
权利要求
1.一种SDH传输设备中数据通道资源配置方法,所述SDH传输设备提供若干数据通道接入,所述方法包括步骤a)网管系统对SDH传输设备所接入的数据通道服务等级进行设定,所述服务等级表示该数据通道服务质量特性;步骤b)SDH传输设备根据设定的服务等级在所接入的数据通道之间进行相应的资源配置。
2.如权利要求1所述的SDH传输设备中数据通道资源配置方法,其特征在于所述方法进一步包括步骤c)SDH传输设备将所述数据通道服务等级进行编码并发送,接收侧SDH传输设备进行相应解码并按照服务等级在其所接入的数据通道之间进行资源配置。
3.如权利要求2所述的SDH传输设备中数据通道资源配置方法,数据通道服务等级的编码可使用虚级联组中每个虚容器(VC)成员的通道开销(POH)承载。
4.如权利要求1至3所述的SDH传输设备中数据通道资源配置方法,其特征在于所述资源配置可以是对所接入的数据通道之间的缓存资源分配进行调整。
5.如权利要求1至3所述的SDH传输设备中数据通道资源分配方法,其特征在于所述资源配置可以是对所接入的数据通道之间的数据流进行不同优先级别的存储、调度、读取。
6.一种SDH传输设备中数据通道缓存资源调整方法,SDH传输设备提供若干数据通道接入,所述方法在所接入的数据通道之间进行相应的缓存资源配置,所述方法包括a)、获取数据通道服务等级;b)、根据上述服务等级确定该数据通道缓存配置方式;c)、根据所述缓存配置方式以及当前各数据通道工作状况调整缓存资源配置比例。
7.如权利要求6所述的数据通道缓存资源调整方法,其特征在于所述步骤a)服务等级参数由网管系统配置或接收来自其它SDH传输设备服务等级请求配置。
8.如权利要求6或7所述的数据通道缓存资源调整方法,其特征在于所述步骤c)数据通道缓存资源配置比例为该数据通道所分配的SDH带宽与所有数据通道所分配的SDH带宽之比。
9.如权利要求6或7所述的数据通道缓存资源分配方法,其特征在于所述步骤c)数据通道缓存资源配置比例为该数据通道当前工作的SDH带宽与所有数据通道当前工作的SDH带宽之比。
10.如权利要求6或7所述的数据通道缓存资源分配方法,其特征在于所述步骤c)数据通道缓存资源配置比例为该数据通道测量统计带宽与各数据通道带宽测量统计结果之比。
11.如权利要求6或7所述的数据通道缓存资源分配方法,其特征在于所述步骤c)数据通道缓存资源配置根据服务等级相关配置参数强制设置。
12.一种SDH传输设备,包括若干数据通道接口、缓存单元、通道资源配置单元,其特征在于缓存单元为各数据通道接口提供数据缓存;通道资源配置单元根据本地网管系统配置或来自其它SDH传输设备的服务等级请求配置在各数据通道之间进行资源配置。
13.如权利要求12所述的一种SDH传输设备,其特征在于所述通道资源配置单元包括服务等级适配单元,接收本地网管系统配置命令,或接收来自其它SDH传输设备服务等级请求配置命令,确定各数据通道资源配置方式,以及缓存容量控制单元,根据服务等级适配单元输出的资源配置方式确定各数据通道缓存分配比例。
14.如权利要求13所述的一种SDH传输设备,其特征在于所述通道资源配置单元进一步包括数据流控制单元根据缓存容量控制单元控制指令,对每个通道中的不同数据流进行不同优先级别的存储、调度、读取操作。
15.如权利要求13或14所述的一种SDH传输设备,其特征在于所述通道资源配置单元进一步包括数据通道带宽测量单元对各数据通道接口单元的数据流进行周期性地测量统计;缓存容量控制单元进一步根据各数据通道测量统计结果确定各数据通道缓存分配比例。
16.如权利要求13或14所述的一种SDH传输设备,其特征在于所述通道资源配置单元进一步包括VCAT/LCAS适配单元对各数据通道当前SDH工作带宽进行周期性地采集;缓存容量控制单元进一步根据各数据通道当前SDH工作带宽确定各数据通道缓存分配比例。
全文摘要
本发明公开了一种SDH传输设备中数据业务通道资源分配方法及其装置,所述SDH传输设备提供若干数据通道接入,方法包括步骤a)网管系统对SDH传输设备所接入的数据通道服务等级进行设定,所述服务等级表示该数据通道服务质量特性;步骤b)SDH传输设备根据设定的服务等级在所接入的数据通道之间进行相应的资源配置。上述方法还进一步包括步骤c)SDH传输设备将所述数据通道服务等级进行编码并发送,接收侧SDH传输设备进行相应解码并按照服务等级对相应的数据通道进行资源配置。如此,SDH传输设备提供了对数据用户分等级服务以及实现相应的QoS承诺的能力,有利于网络建设的良性循环。
文档编号H04J3/16GK1983891SQ200510111569
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者彭松涛, 王 琦 申请人:上海贝尔阿尔卡特股份有限公司