基于ip网络传送atm报文的方法

专利名称：基于ip网络传送atm报文的方法
技术领域：
本发明涉及一种ATM报文通信的方法，尤其是一种一种基于IP网络传送ATM报文的方法。
背景技术：
异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称ATM)被ITU-T组织在1992年6月指定为宽带ISDN的传输和映射模式，ATM是在分组交换基础上发展起来的一种传输模式，在这一模式中，信息以信元作为基本单位进行信息传输、复接和映射。ATM信元是固定长度的分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被分为等长的时间小段。每个信元共有53个字节，分为2个部分。前面5个字节为信元头部，主要用作路由信息和优先级信息；后面的48个字节为有效载荷，用来装载来自不同用户、不同业务的信息。通用的两种ATM信元格式为UNI信元格式和NNI信元格式。ATM是面向连接的映射，每条虚电路(Virtual Circuit，简称VC)用虚路径标识符(VirtualPath Identifier，简称VPI)和虚通道标识符(Virtual Channel Identifier，VCI)来标识，一个VPI/VCI值对只在ATM节点之间的一段链路上有局部意义。
ATM适配层(ATM Adaption Layer，AAL)是高层协议与ATM层间的接口，它负责转接ATM层与高层协议之间的信息。目前，已经提出4种类型的AALAAL1、AAL2、AAL3/4和AAL5，每一种类型分别支持ATM网中某些特征业务。针对不同的业务，其处理方法不尽相同。但都要将上层传来的信息分割成48字节长的负载，然后传给ATM层，同时，将ATM层传来的负载组装，恢复再传给上层。其中AAL2针对的是低速有定时要求的变速率业务，例如压缩语音。话音，数据，图像等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。AAL报文在ATM传输时需要分割成信元在进行传输，而接收方接收到分割后的信元后，再重组成AAL报文，其中VPI，VCI是位于信元的首部。
由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，从而使传输时延减小，交换速率大大高于传统的数据网，适用于高速数据交换业务。
虽然ATM方式具有如此多的优越性，但当一个ATM报文从一个站点传送到很远以外的另一站点时，就必须要在两个站点间建立一条ATM链路，然而现有的大多数网络都是IP网络。由于互联网的发展，IP协议得到了最大程度的运用，在普及程度上也达到了空前的地步，已日益变成事实上的工业标准，因此为了实现ATM报文的传递就需要大规模改造IP网络，在成本上比较高昂。

发明内容
本发明的目的是针对于现有ATM方式的远距离传输实现的困难，本发明提出了一种基于IP网络传送ATM报文的方法，能够在不改造IP网络的基础上实现ATM网络之间的连接和通信。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于IP网络传送ATM报文的方法，由处于第一ATM网络的第一ATM网关和处于第二ATM网络的第二ATM网关相互交互通信，所述第一ATM网关具有出映射表，第二ATM网关具有入映射表，执行以下步骤步骤1，当所述第一ATM网络通过所述第一ATM网关向所述第二ATM网络发送ATM报文时，第一ATM网关根据所述ATM报文的ATM参数查询所述出映射表，获得对应的IP参数；步骤2，所述第一ATM网关使用所述IP参数对所述ATM报文进行IP封装，并通过IP网络发送至所述第二ATM网关；步骤3，所述第二ATM网关收到经过封装的IP报文，根据所述IP参数查询第二ATM网关的所述入映射表获得ATM参数，根据ATM参数解析所述IP报文，将解析后获取的ATM报文转发给相应的设备。
在上述技术方案中，步骤1之前进行的出映射表和入映射表的建立可以通过呼叫信令方式分别建立，或者用户通过手工生成，而且还可以在所述第一ATM网关和第二ATM网关上分别建立ATM参数和IP参数的双向的映射表(单向映射表指的是出映射表或入映射表)，以完成双方互相的ATM参数和IP参数的双向出入映射。所述出映射表和所述的入映射表的建立包括ATM参数为虚路径标识符和虚通道标识符以及IP参数为源IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号的。
步骤2中所述第一ATM网关根据所述IP参数对所述ATM报文进行IP首部和UDP首部的封装，然后通过IP网络发送到所述第二ATM网关。相应的在步骤3中，所述第二ATM网关根据封装后的报文中的IP参数对所述入映射表进行匹配，如果匹配成功，则删除所述封装后的报文的IP首部和UDP首部，然后将解封装的ATM报文转发到相应的设备，如果匹配失败，则继续执行IP传输流程。
在建立ATM参数和IP参数的出入映射表的时候，ATM参数采用二元组形式，即虚路径标识符和虚通道标识符，IP参数采用四元组形式，即源IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号。在通过IP网络发送封装后的报文时，可以以UDP或者TCP报文的方式进行传输。
本发明通过在第一ATM网关和第二ATM网关上设置出单向或双向映射表、入映射表，并根据映射表进行相应的封装、解封装，使得ATM报文能够通过IP网络传输到所要求的远距离ATM网络中的设备地址。
本发明采用ATM二元组和IP四元组的映射表进行ATM参数和IP参数的映射，十分简便，而且不需要大规模的设备改造，只需要针对第一ATM网关和第二ATM网关便可。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


图1为本发明基于IP网络传送ATM报文的方法的网络结构示意图。
图2为本发明基于IP网络传送ATM报文的方法的实施例一的流程示意图。
图3为本发明基于IP网络传送ATM报文的方法的实施例二的流程示意图。
具体实施例方式
本发明的核心思想是利用ATM网络中的ATM网关，将ATM报文转换成通过IP协议承载的IP报文进行远距离的传输，然后再通过另一ATM网络中的ATM网关，将IP报文中的ATM路径信息拆解出来，并将ATM报文还原，然后将ATM报文发送给相应的设备中，从而实现了ATM网络之间的通信。所述的ATM网关设置有用于进行IP参数和ATM参数映射的出映射表和入映射表，同时支持ATM连接和IP连接。
如图1所示，为本发明基于IP网络传送ATM报文的方法的网络结构示意图，在网络中ATM设备都各自与ATM网关1、2以虚电路(Virtual Circuit，简称VC)连接，每条虚电路通常以虚路径标识符(Virtual Path Identifier，简称VPI)和虚通道标识符(Virtual Channel Identifier，简称VCI)进行标识，在第一ATM网络和第二ATM网络通过ATM网关1、2连入IP网络，即通过IP协议进行通信连接的网络，例如互联网等。
实施例一如图2所示，为本发明基于IP网络传送ATM报文的方法的实施例一的流程示意图，由以下的步骤完成传送的操作
步骤101，当所述第一ATM网络通过ATM网关1向第二ATM网络发送ATM报文时，ATM网关1会根据ATM参数查询存储在第一ATM网关的出映射表，根据出映射表表项中的内容进行精确匹配，获得相应的IP参数；步骤102，然后对ATM报文进行IP封装，根据获得的IP参数封装IP首部和UDP首部，然后调用IP报文发送接口将IP封装后的ATM报文向ATM网关2发送；步骤103，当ATM网关2接收到第一ATM网络发送过来的经过封装的IP报文时，根据IP参数查询存储在ATM网关2中的入映射表，根据并入映射表中的内容进行精确匹配，当匹配成功时，获得对应的ATM参数，然后根据ATM参数解析所述IP报文，将报文的IP首部和UDP首部去掉，转为内部的ATM封装，并发送给相应的ATM设备。
在上述实施例中，首先在第一ATM网络和第二ATM网络的ATM网关建立ATM参数和IP参数的出入映射表，在设置的时候出入映射表可以为双向设置，即可以由第一ATM网络到第二ATM网络发送报文，也可以反方向由第二ATM网络向第一ATM网络发送报文；在上述技术方案中，ATM网关必须同时支持ATM连接和IP连接，而ATM网络内部的其它ATM设备则只需要支持ATM连接就足够了，因此不需要进行较大规模的改造，同时为了与现有的IP网络兼容，在ATM参数和IP参数的选择上，可以采用ATM二元组和IP四元组的形式，其中ATM二元组是VPI+VCI，IP四元组是源IP地址SrcIP+源端口号Sport+目的IP地址DstIP+目的端口号Dport。出入映射表项的建立可以通过呼叫信令处理或者手工建立，在建立时可以建立单项或者双向的出、入映射表。
举例来说，假设ATM网关1的IP端口号为2000，ATM网关2的IP端口号为3000，并且出映射表和入映射表已经通过呼叫信令处理或者手工建立，见表1-4，其中只列出了部分表项。出映射表可以存在多对一的情况，即多个ATM二元组对应到一组IP四元组中，但是入映射表必须一一对应。
表1ATM网关1的出映射表

表2ATM网关1的入映射表

表3ATM网关2的出映射表

表4ATM网关2的入映射表

当第一ATM网络中的ATM设备A向第二ATM网络发送ATM报文时，先通过预先设定的VC通道将ATM报文透传给ATM网关1，ATM网关1会根据上行通道号在出映射表中查询，在这个实施例中ATM设备A的ATM二元组是(100，2)，对应于出映射表，可以查得IP四元组(10.78.233.1，2000，10.78.233.2，3000)，然后再根据IP四元组构造IP首部和UDP首部，并附加在ATM报文之前，然后调用IP层发送函数将报文发送出去，如果在查询出映射表时查找不到IP参数，则丢弃ATM报文，结束操作；当第二ATM网络中的ATM网关2接收到IP报文后，进行分片重组，然后根据其IP四元组的参数查找入映射表，获得其ATM二元组(200，4)，然后根据下行的(VPI，CID)将解封装后的ATM报文转发到相应的ATM设备。如果查表失败，则继续进行IP传输流程。
另外要注意UDP端口当被分配给业务使用时，SOCKET上层应用是不能利用这个端口的，而目标地址由IP地址和UDP端口号组唯一标识，当网关设备也存在其它的IP报文时交互时，如果端口已被ATM映射表使用了，则网关设备的socket应用就不应该使用该端口，否则Socket可能收不到报文。
实施例二本发明可以针对两种ATM报文进行处理，一种是固定长度的ATM信元，一种是AAL报文，这两种ATM报文都适用于上一个实施例，在ATM网络中，如果传送AAL报文的时候，必须将AAL报文拆解成数个固定长度的ATM信元，在进行发送，而通过IP协议方式传送时，就可以不必拆解成数个固定长度的ATM信元，具体的流程已由上一实施例描述。
本实施例描述增加了AAL报文拆解重组操作的技术方案，如图3所示，为本发明基于IP网络传送ATM报文的方法的实施例二的流程示意图，包括以下步骤步骤201，当所述第一ATM网络通过ATM网关1向第二ATM网络发送AAL报文时，ATM网关1会根据ATM参数查询出映射表，根据出映射表表项中的内容进行精确匹配，获得相应的IP参数；步骤202，ATM网关1的ATM适配层将AAL报文拆解为数个ATM信元，该AAL报文可以为AAL1、AAL2、AAL3/4、AAL5；步骤203，然后对拆解后的数个ATM信元进行IP封装，根据获得的IP参数封装IP首部和UDP首部，然后调用IP报文发送接口将IP封装后的ATM信元发送到ATM网关2；步骤204，当ATM网关2接收到第一ATM网络发送过来的报文时，根据IP参数查询入映射表，根据入映射表中的内容进行精确匹配，当匹配成功时，获得对应的ATM参数；步骤205，将报文的IP首部和UDP首部去掉，转为内部的ATM封装，再由ATM适配层将数个ATM信元重组成AAL报文，根据ATM参数将所述ATM适配层报文转发给接收设备。
在上述实施例中，首先在第一ATM网络和第二ATM网络的ATM网关建立ATM参数和/或IP参数的出映射表和入映射表，在设置的时候出映射表和入映射表可以为双向设置，即可以由第一ATM网络到第二ATM网络发送报文，也可以反方向由第二ATM网络向第一ATM网络发送报文。
本发明方案可以采用TCP方式承载ATM报文，当采用TCP方式时，需要在开始传输ATM报文之前，在两个ATM网络的ATM网关之间建立一条TCP连接，这种方式适用于通信两端变化很少的状况，至于选择使用哪种承载(TCP或者UDP方式)是需要进行设定的，这种设定主要体现在表项的建立上，同时本发明方案可适用于ATM信元和AAL报文。
从上面两个实施例来看，本发明采用ATM二元组和IP四元组的映射表进行ATM参数和IP参数的映射，十分简便，而且不需要对现有的设备进行大规模的设备改造，只需要针对ATM网关1和ATM网关2中的软件进行设置即可；而且本发明无论对于单个或多个ATM信元还是完整的AAL报文，都能够简便的通过IP网络传输，适用范围比较广。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明作限制性理解。尽管参照上述较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这种修改或者等同替换并能不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种基于IP网络传送ATM报文的方法，由处于第一ATM网络的第一ATM网关和处于第二ATM网络的第二ATM网关相互交互通信，其特征在于，所述第一ATM网关具有出映射表，第二ATM网关具有入映射表，执行以下步骤步骤1，当所述第一ATM网络通过所述第一ATM网关向所述第二ATM网络发送ATM报文时，第一ATM网关根据所述ATM报文的ATM参数查询出映射表，获得对应的IP参数；步骤2，所述第一ATM网关使用所述IP参数对所述ATM报文进行IP封装，并通过IP网络发送至所述第二ATM网关；步骤3，所述第二ATM网关收到经过封装的IP报文，根据所述IP参数查询第二ATM网关的所述入映射表获得ATM参数，根据ATM参数解析所述IP报文，将解析后获取的ATM报文转发给相应的设备。
2.根据权利要求1所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，在所述步骤1之前还包括以下步骤在所述第一ATM网关和第二ATM网关上通过呼叫信令方式分别建立ATM参数和IP参数的出映射表和/或入映射表。
3.根据权利要求2所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，建立操作具体为建立ATM参数为虚路径标识符和虚通道标识符以及IP参数为源IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号的所述出映射表和所述的入映射表。
4.根据权利要求1所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于在，所述步骤1之前还包括步骤在所述第一ATM网关和第二ATM网关上通过呼叫信令方式分别建立ATM参数和IP参数的出入双向的所述映射表。
5.根据权利要求1所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，所述步骤1中还包括步骤，当第一ATM网关根据所述ATM报文的ATM参数查询所述出映射表时查找不到所述IP参数，则丢弃所述ATM报文，并结束操作。
6.根据权利要求1所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于所述步骤2具体为所述第一ATM网关根据所述IP参数对所述ATM报文进行IP首部和UDP首部的封装，并通过IP网络发送到所述第二ATM网关。
7.根据权利要求6所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于所述步骤3具体为所述第二ATM网关根据封装后的报文中的IP参数对所述入映射表进行匹配，如果匹配成功，则删除所述封装后的报文的IP首部和UDP首部，然后将解封装的ATM报文转发到相应的设备，如果匹配失败，则继续执行IP传输流程。
8.根据权利要求6所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，所述通过IP网络发送到所述第二ATM网关的操作具体为以UDP通过IP网络发送到所述第二ATM网关。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，所述步骤1中ATM报文包括ATM适配层报文或者ATM信元。
10.根据权利要求9所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，当发送的为ATM适配层报文时，所述第一ATM网关的ATM适配层将所述ATM适配层报文拆解为多个ATM信元。
11.根据权利要求10所述的基于IP网络传送ATM报文的方法，其特征在于，所述步骤3中查询所述入映射表以获得ATM参数后，所述第二ATM网关的ATM适配层将所述多个ATM信元重组成所述ATM适配层报文，根据所述ATM参数将所述ATM适配层报文转发给接收设备。
全文摘要
本发明涉及一种基于IP网络传送ATM报文的方法，由第一ATM网关和的第二ATM网关相互交互通信，所述第一ATM网关具有出映射表，第二ATM网关具有入映射表，执行第一ATM网关根据ATM报文的ATM参数查询出映射表，并获得对应的IP参数；第一ATM网关使用IP参数对ATM报文进行IP封装，并发送至第二ATM网关；第二ATM网关根据IP参数查询入映射表获得ATM参数，根据ATM参数解析IP报文，将解析后获取的ATM报文转发给接收设备。本发明通过在第一ATM网关和第二ATM网关上设置出单向或双向映射表，并根据映射表进行相应的封装、解封装，使得ATM报文能够通过IP网络传输到所要求的远距离ATM网络中的设备地址，而且不需要大规模的设备改造。
文档编号H04L12/54GK1968191SQ20061007300
公开日2007年5月23日 申请日期2006年4月10日 优先权日2006年4月10日
发明者易安, 谢华国, 王辉 申请人:华为技术有限公司