专利名称：一种自动交换光网络中控制信息传送/接收方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光传输技术，尤其涉及一种ASON(自动交换光网络)中控制信息传送/接收方法及其系统。
背景技术：
ASON是由ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门)G.8080所定义的，它与传统OTN(光传送网络)的最大区别在于它是一种动态的网络，表现在带宽的动态分配和网络拓扑的自动发现方面，这种动态特征的实现主要来自于其控制平面的作用，构造控制平面的关键技术主要有路由技术、信令技术、链路管理技术等。
路由技术执行路由操作以及网络拓扑和资源的信息发现，传递链路状态信息并计算点到另一个节点的最佳路由通路，ITU-T G.7715/Y.1706草案定义了在ASON中建立交换连接SC和软永久连接SPC路径选路功能的结构和要求以及ASON路由结构，路径选择、路由属性、抽象信息和状态转移图等功能组件，路由消息是通过DCN(数据通信网络)进行传送，G.7712规范了DCN的一种可能的实现方式。
信令技术用于完成自动交换连接功能、实现快速的端到端光通路保护监控和恢复、快速地建立，拆除和维护一条跨于全光网络的光路径，ASON的信令消息可以是带内传送，也可以是带外传送。通常，它采用基于DCC(数据通信通路)，即SDH(同步数字传输体系)帧结构SOH(段开销)的D1-D12字节的带内控制信令传送技术。
链路资源管理用于控制信道管理和维护、传送链路的连通性验证和故障隔离/定位等。由于ASON中存在多种不同的链路资源，如光纤链路、波长链路、SDH中各种STM层链路和VC(虚容器)层链路等等。这些链路在ASON中称为SNP(子网点)链路，为了路由协议的可扩展性和路由分集，多个不同的SNP链路可以组合成SNPP(子网点池)链路，在ASON中这些SNPP链路资源是在由LRM(链路资源管理器)来管理的，即根据连接控制器的请求来分配或释放SNP链路连接。但是在管理和控制这些SNPP链路资源之前，首先要发现这些链路资源及其控制实体，这就是自动发现技术。
ITU-T G.7714建议对传送网络的自动发现技术进行了概括性、功能性的框架描述，讨论了层邻接发现、物理媒质邻接发现、控制实体逻辑邻接发现和业务能力交换等机制，但没有涉及到发现过程的具体实现机制以及详细的属性参数。在ITU-T G.7714.1中规定的SDH和OTN中基于路径踪迹字节、ECC(嵌入式通信通道)的各种不同层邻接的发现机制，是把发现消息加载在这些路径踪迹字节(在SDH中使用Jx字节或OTN网络中使用TTI字节)、或ECC对应的物理层DCC通路中传送到邻近节点。
在SDH网络中，可以使用的方式有在RS(再生段)层，J0段踪迹字节和再生段的DCC(D1-D3)可以支持RS段层的TCP(终端联结点)之间的邻接关系；在MS(复用段)层，复用段的DCC(D4-D12)可以用来发现MS段层的TCP之间的邻接关系；在高阶VC层，高阶通道层J1踪迹字节可用来发现高阶VC层的TCP之间的邻接关系；在低阶VC层，低阶通道层J2踪迹字节可用来发现低阶VC层的TCP之间的邻接的关系。
在OTN网络中，可以使用的发现方法有在光信道传输单元-k(OTUK)层，段监视字节和通用通信通道-O(GCC0)可用来发现OTUk层TCP之间的邻接关系，特别地，在段监视字节中的源端接入点标识符(SAPI)子域可以携带发现消息；在光信道数据单元-k(ODUk)层，段监视字节和通用通信通道-1(GCC1)可用来发现ODUk层TCP之间的邻接关系，特别地，在段监视字节中的源端接入点标识符(SAPI)子域可以携带发现消息。
但是，基于Jx字节的自动发现技术，和原有的传送网存在兼容性问题，在原有的传送网中，Jx字节有可能被用作通道监测或设备联通性监测；另一方面，Jx字节的带宽只有64Kbit/s，在大规模的ASON网络，自动发现的消息通信量大，其无法满足高带宽的通信，收敛速度慢。
而基于ECC的自动发现技术，如前所述，DCC中D1-D3字节构成再生段DCC，D4-D12字节构成复用段DCC，它可能用于终端之间的控制信令交换，其总共768kbit/s的数据通信通道对于控制信令、链路资源管理而言，仍然无法满足大规模的ASON网络中高带宽通信，快速收敛的需要。
本发明是要解决ASON中控制信息传送的带宽问题、以及由于不同控制信息传送方式而可能产生的与原有的传送网兼容性问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种ASON中控制信息传送方法，包括a1)、提取控制信息并进行封装；b1)、将所述封装后的控制信息映射进STM-N(同步传送模块)帧结构中R(固定插入字节)字节；c1)、进行STM-N帧发送。
上述传送方法中，控制信息包括信令、路由或链路管理信息。
上述传送方法中，步骤a1)所述封装使用PPP(点到点通信协议)、LAPS(链路接入规程)、或GFP(通用成帧规程)协议方式进行处理。
根据本发明的另外一个方面，一种ASON中控制信息接收方法，包括a2)、接收STM-N帧；b2)、提取STM-N帧中其R字节中所映射的控制信息；c2)、对所映射的控制信息解封装并进行还原。
上述接收方法中，控制信息包括信令、路由或链路管理信息。
上述接收方法中，步骤a2)所述封装使用PPP、LAPS、或GFP协议方式进行处理。
根据本发明的另外一个方面，一种自动光网络系统，包括发送端、接收端，其中所述发送端提取控制信息并进行相应封装、映射进STM-N帧结构中R字节，进行STM-N帧发送；所述接收端接收STM-N帧、提取R字节中所映射的控制信息，并解封装还原所述控制信息；上述自动光网络系统中，接收端进一步将还原后的控制信息封装成以太网信号，以实现与带外的DCN控制信息互通。
上述自动光网络系统中，控制信息包括信令、路由或链路管理信息。
根据本发明思想，使用STM-N帧结构中R字节来传送ASON信令、路由、或链路资源管理等控制信息，由于R字节在STM-N帧结构中没被使用，不存在和原有网络兼容性问题，在STM-N的一个标准容器C4中即可利用2×9＝18个字节，共计1152Kbit/s带宽，从而有效地扩展了控制信息传送方式和可用带宽；进一步地，光网络单元采用以太网接口处理对控制信息进行以太网处理，可以有效地实现带内和其他带外控制通道(例如DCN网络)互连互通。
图1是本发明ASON系统结构图；图2是本发明ASON中控制信息发送/接收方法；图3是本发明ASON控制信息传送/接收方法示意图；图4是SDH帧复用过程中R字节插入示意图；图5是STM-N帧结构及其R字节使用。
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。
图1是本发明ASON系统中，光网络网元11与光网络网元13之间通过其光接口STM-N所构成的传输链路12中STM-N帧的R字节组成的通信信道交换控制信息。这里控制信息可以是控制信令121、链路管理信息122或路由信息123，例如对链路管理信息122中的自动发现消息Hello、Config、ConfigACK等消息。
下面，结合图2对ASON系统中控制信息发送/接收方法进一步进行说明发送端--光网络网元11，提取控制信息并进行相应封装、映射进SDH的标准STM-N帧结构中R字节，进行SDH数据帧发送；步骤S21，提取控制信息并进行封装。该控制信息可以是信令控制信息、路由信息、和/或资源管理信息。其封装的方式可以采用点到PPP、LAPS、或GFP协议封装方式，当采用LAPS协议封装方式上层控制信息来到时，加上特殊的帧起始字符，并判断数据中是否有同起标识作用的特殊字符一样的字符，如果有，进行特殊字符变换，加上填充字节后，进行FCS(帧校验)处理后进行传送；当采用GFP协议封装方式该协议通常用于封装数据信息，GFP帧由核心帧头和净荷区构成，将控制信息封装进入其净荷区并进行负荷帧校验序列FCS处理、GFP核心帧头处理。
步骤S22，将所述控制信息映射进SDH的数字传送模块STM-N帧结构中R字节。通常，在SDH传输体制中，采用了时分字节间插复用，在复用过程中为了形成规则的STM-N帧结构，需要添加多次插入R字节，R字节属于无用的字节，在STM-N帧结构的传送过程中，没有任何用处，这里，我们使用SDH帧中R字节承载上述封装处理后的控制信息。图3是34Mbit/s复用进STM-N信号中R字节插入示意图，首先，34Mbit/s的信号先经过码速调整将其适配到相应的标准容器C3中，然后加上相应的POH(通道开销)打包成VC3，此时的帧结构是9×85(行×列)为了便于接收端定位VC3、以便能将它从高速信号中直接拆离出来，在VC3的帧上加了3个字节的PTR(指针)，此时的信息结构是支路单元TU3(与34Mbit/s的信号相应的信息结构)，TU3的帧结构有点残缺，需要先将其缺口部分补上，通常采用R字节插入方式，插入6个字节的R字节后的信息结构为支路单元组TUG3，三个TUG3通过R字节插入方式复合成C4信号结构，因为TUG3是9×86的信息结构所以3个TUG3通过字节间插复用方式复合后的信息结构是9×258列的块状帧结构而C4是9×260的块状帧结构，于是在3个TUG3的合成结构前面加两列(2×9)R字节使其成为C4的信息结构，剩下的工作就是将C4复用到STM-N中去了，即C4→VC4→AU-4→AUG→STM-N。如此，在34M数字信号复用过程中，在STM-N的C4中有2×9个R字节，TUG3中有6个R字节；如果仅仅利用C4的2×9个R字节承载封装处理后的控制信息，则利用该方式的控制通道带宽将为1152Kbit/s。
步骤S23，STM-N光接口对复用形成的STM-N数据帧进行电-光转换并发送。图4是STM-1帧结构及其R字节使用，其帧结构由三部分组成SOH、AU_PTR(管理单元指针)、PayLoad(信息净负荷)。SOH包括RSOH(再生段开销)和MSOH(复用段开销)，RSOH由STM-N信号中SOH的第1到第3行组成，MSOH由STM-N信号中SOH的第5到第8行组成；AU-PTR位于STM-N帧中第4行，共9个字节；信息净负荷中，POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-1帧中，它负责对低速信号进行通道性能监视、管理和控制，如前所述，净负荷中的R字节承载封装处理后的控制信息。
接收端--光网络网元13接收SDH的STM-N数据帧，提取数据帧结构中R字节中所映射的控制信息，并解封装还原发送端的控制信息；步骤S23’，STM-N光接口接收光信号并进行光-电转换，输出STM-N数据帧；
步骤S22’，提取并还原SDH数据帧结构中R字节中所映射的控制信息；步骤S21’，对所述控制信息进行解封装并进行还原。以LAPD协议封装方式而言，其解封装方式为判断特殊字符，确定帧的起点，接收信息，并进行特殊字符反变换，去除填充字节，还原控制信息，送入上层协议层进行处理。如果是GFP封装，其解封装方式为利用GFP循环CRC定界的方法确定帧头，并利用长度指示字段指示帧长度，提取控制信息送入上层协议层进行处理。
值得说明的是，根据本发明思想，如果发送端-光网络网元11使用数据帧结构中R字节对不同的控制信息进行承载，例如同时承载控制信令和自动发现消息，上述步骤S21’需要进一步对所承载的控制信息进行区分并送往相应的上层协议层进行处理。由于控制信息通过IP来承载的，通常我们可以通过IP层的协议字段或TCP/UDP端口号来对所承载的控制信息类型进行区分，即哪些是控制信令、哪些是自动发现消息，并送往相应的上层协议层进行处理。
为了实现与其他带外控制信息互连互通，对解封装后的远端的控制信息，其上层协议层可以进一步将其封装成以太网信号，以实现与以太网带外DCN信令通道互通，满足不同控制通道传送兼容性。
图5进一步通过光网络单元实施结构示意图对其控制信息的发送/接收做简单地说明，它包括ASON控制单元51、链路资源管理单元52、路由单元53、以太网接口单元54、封装处理单元55、帧复用/解复用单元56，其中ASON控制单元51、链路资源管理单元22、路由单元53将分别用于该光网络单元的其相应控制信号(例如控制信令、自动发现消息等、路由消息)的生成、选择不同的控制信道传送方式(包括对带内或带外传送方式的选择、或不同带内传送方式的选择)；以及通过不同控制信道传送方式接收来自其它光网络单元的控制信号、及相应处理。
封装处理单元24，对发送端而言，它将来自上层的控制信息进行封装处理，所述控制信息可以来自ASON控制单元51、链路资源管理单元22、或路由单元53以及它们任何组合；封装处理可以利用LAPS协议封装或GFP协议等进行封装处理；对接收端而言，它接收来自其它光网络单元的控制信息进行反向解封装处理并送往相应的ASON控制单元51、链路资源管理单元22或路由单元53进行处理。
值得说明的是，如果接收控制通道对不同的控制信息进行承载，例如同时承载控制信令和自动发现消息、封装处理单元24在解封装处理完毕后需要进一步区分控制信息并送往相应的ASON控制单元51、链路资源管理单元22或路由单元53进行处理，上述控制信息通过IP来承载的，通常可以通过IP层的协议字段或TCP/UDP端口号来对所承载的控制信息类型进行区分，即哪些是控制信令、哪些是自动发现消息、哪些是路由信息。
SDH帧复用/解复用单元56，在发送端，它将上述封装处理后的控制信息映射进STM-N帧结构中的R字节；在接收端，它提取STM-N帧结构中的R字节中所承载的控制信息。
为了实现与其他带外控制信息互连互通，光网络单元进一步包括以太网接口单元54，将来自ASON控制单元51、链路资源管理单元52、和/或路由单元53的控制信息封装成以太网信号，以实现以太网带外的DCN信令通道互通。
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
1.一种自动光网络系统中控制信息传送方法，包括a1)、提取控制信息并进行封装；b1)、将所述封装后的控制信息映射进STM-N(同步传送模块)帧结构中R字节(固定插入字节)；c1)、进行STM-N帧发送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述控制信息包括信令、路由或链路管理信息。
3，如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步骤a1)所述封装使用PPP(点到点通信协议)、LAPS(链路接入规程协议)、或GFP(通用成帧规程)协议方式进行处理。
4.一种自动光网络系统中控制信息接收方法，包括a2)、接收STM-N帧；b2)、提取STM-N帧中其R字节中所映射的控制信息；c2)、对所映射的控制信息解封装并进行还原。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述控制信息包括信令、路由或链路管理信息。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于所述步骤a2)所述解封装使用PPP、LAPS、或GFP协议方式进行反向处理。
7.一种自动光网络系统，包括发送端、接收端，其特征在于所述发送端提取控制信息并进行相应封装、映射进STM-N帧结构中R字节，进行STM-N帧发送；所述接收端接收STM-N帧、提取R字节中所映射的控制信息，并解封装还原所述控制信息；
8.如权利要求7所述的自动光网络系统，其特征在于所述接收端进一步将还原后的控制信息封装成以太网信号，以实现与带外的DCN(数据通信网络)控制信息互通。
9.如权利要求7或8所述的自动光网络系统，其特征在于所述发送端、接收端控制信息包括信令、路由或链路管理信息。
全文摘要
本发明提供了一种自动光网络系统(ASON)中控制信息传送/接收方法及其系统，所述传送方法包括a1)、提取控制信息并进行封装；b1)、将所述封装后的控制信息映射进STM－N(同步传送模块)帧结构中固定插入字节；c1)、进行STM－N帧发送。上述传送方法中，控制信息包括信令、路由或链路管理信息。基于本发明思想实现，在一个STM－N的标准容器C4通道中即存在1152Kbit/s可用带宽，从而有效地扩展了ASON信令或链路资源管理等控制信号带宽；进一步地，对控制信号采用以太网接口处理，可以有效地实现带内和其他带外控制通道(例如DCN网络)互连互通。
文档编号H04B10/12GK101064565SQ20061002630
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者黄峰 申请人:上海贝尔阿尔卡特股份有限公司