基于e1链路的以太网数据传输方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于E1链路的以太网数据传输方法，包括：从以太网接口接收端接收以太网数据，识别出以太网数据属于需时延控制的以太网数据或属于非时延控制的以太网数据；将需时延控制的以太网数据进行缓存及时延计数或非时延控制的以太网数据进行缓存，再对缓存数据及其时延数据进行分类封装后，将封装数据通过E1链路传输；将从E1链路接收到的封装数据进行解封；若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存并做时延计数，进行延时后通过以太网接口输出端输出；若解封得到的非时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，当所述以太网接口输出端空闲时将其输出。本发明还提供对应的系统，能够降低以太网业务在转换传输过程中的时延抖动。
【专利说明】基于E1链路的以太网数据传输方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及以太网传输、控制【技术领域】，特别是涉及一种基于El链路的以太网数 据传输方法，以及一种基于El链路的以太网数据传输系统。
【背景技术】
[0002]PTP (IEEE1588 )是精密时间同步协议标准，可在主、从设备间提供基于网络连接的 时间同步功能。PTP协议采用软硬件相结合的方式，在物理层由硬件打时间戳，主、从之间的 同步精度可达微秒级。PTP同步精度会受网络流量变化以及时延抖动等因素的影响，因此在 进行多跳数、长距离传输时，同步精度往往不能得到保证。目前情况下，PTP协议还不能在 传统路由器或交换机上进行高精度远程传输。
[0003]目前的传输网络以SDH传输网为主体。SDH技术，以其可靠性、可控性、扩展性以及 完善的网络体制，在传输网中占着主导地位。以SDH技术为基础发展的MSTP (多业务传送 平台)技术，在原有的SDH技术上增加了相关的数据接入、处理功能而形成，目前已经形成 了多个版本:基于二层交换、内嵌RPR(弹性分组环)功能、内嵌MPLS功能、ATM处理等。在 承载3G移动业务方面的性能也优于光纤直连、ATM等方案。
[0004]运营商目前拥有丰富的El资源，一般情况下，直接将PTP数据包通过ETHERNET/E1 协议转换器封装到El链路，通过El链路接入SDH中实现长距离时间数据传输。通常以太 网口传输速率为1000/100/10Mbit/s，而El线路传输速率为2.048Mbit/s,并且以太网接口 的数据特征为间歇性和突发性强，而El接口的数据特征则是固定速率传输。由于速率不匹 配，ETHERNET/E1协议转换器都应具有缓存机制，因此，以太数据包通过协议转换器的时延 是不确定的。这不确定的传输时延对一般的以太数据业务影响不大，但对传输线路时延抖 动敏感的以太业务影响大，如会造成PTP数据包授时精度的下降。传统的ETHERNET/E1协 议转换器时延抖动可达几十微秒，即使采用优先转发PTP数据包的方式，时延抖动也会有 几个微秒。
[0005]已有的一种为解决PTP远程传输时延抖动的ETHERNET/E1协议转换方法如图1所 示，将从网口进入的ETHERNET数据进行PTP数据识别，如果是PTP事件包则立即传输，否则 将数据缓存传输。当识别到PTP事件报文时，立即中断非PTP事件报文传输，优先传输PTP 事件报文。
[0006]该实现方法根据PTP事件包类型的长度固定的特点，采用即收即发的方式进行传 输处理，保证了 PTP事件包通过该协议转换传输系统的时延一致，从而到达控制线路时延 的目的。但是要保证通过该传输系统的PTP事件包的时延精度，必须控制相邻两个PTP事 件包的间隔，即要等前一个PTP事件包发送完成后，下一个PTP事件包再进入系统传输。因 为以太和El的速率是不对等的，PTP事件包会积压在发送端，这样在发送端被诸塞的PTP事 件包的时延精度会受影响。另外该系统对非PTP事件包做中断传输处理的机制，会造成线 路带宽的效率下降；并且只能对PTP事件包做时延控制，不能对其他类型ETHERNET业务做 时延控制，因此系统的通用性不强。
【发明内容】
[0007]基于此，针对时延控制精度较低的问题，本发明提供一种基于El链路的以太网数 据传输方法和系统，能够降低以太网数据在转换传输过程中的时延抖动。
[0008]一种基于El链路的以太网数据传输方法，包括如下步骤:
[0009]从以太网接口接收端接收以太网数据，根据预设的业务类型识别出当前接收的以 太网数据属于需时延控制的以太网数据或属于非时延控制的以太网数据；
[0010]将当前接收的所述需时延控制的以太网数据及计算的时延数据或非时延控制的 以太网数据进行封装后，将得到的封装数据通过El链路进行传输；
[0011]将从El链路接收到的封装数据进行解封；
[0012]若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，根据预设的时延控 制值进行延时后通过以太网接口输出端输出；
[0013]若解封得到的是非时延控制的以太网数据，则对其进行缓存并进行时延计数，当 所述以太网接口输出端空闲时将其输出。
[0014]—种基于El链路的以太网数据传输系统,包括:
[0015]识别模块，用于从以太网接口接收端接收以太网数据，根据预设的业务类型识别 出当前接收的以太网数据属于需时延控制的以太网数据或属于非时延控制的以太网数 据；
[0016]封装模块，用于将当前接收的所述需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太 网数据进行封装后，将得到的封装数据通过El链路传输；
[0017]解封模块，用于将从El链路接收到的封装数据进行解封；
[0018]第一输出模块，用于若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存， 根据预设的时延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出；
[0019]第二输出模块，用于若解封得到的非时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，当 所述以太网接口输出端空闲时将其输出。
[0020]上述基于El链路的以太网数据传输方法和系统，根据不同业务类型的以太网数 据，识别出需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太网数据，封装后通过El链路传 输；在接收到封装数据时，对解封到的数据先进行缓存，需时延控制的以太网数据根据预设 的时延控制值进行时延控制后输出，对非时延控制的以太网数据则等待以太网接口输出端 空闲后再输出；能够在满足指定数据包的时延抖动的情况下，尽可能发挥了设备的传输功 能，并提高线路带宽利用率，本发明还通过缓存、时延控制机制保证了连续两帧时间间隔小 的数据的传输时延精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为已知技术中ETHERNET/E1协议转换方法的示意图。
[0022]图2为本发明一种基于El链路的以太网数据传输方法在一实施例中的流程示意 图。
[0023]图3为图2中GFP帧格式示意图。
[0024]图4为本发明一种基于El链路的以太网数据传输方法在另一实施例中的主从设备的系统结构图。
[0025]图5为本发明一种基于El链路的以太网数据传输系统在一实施例中的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于 此。
[0027]如图2所示，为本发明一种基于El链路的以太网数据传输方法在一实施例中的流 程示意图，包括如下步骤:
[0028]S21、从以太网接口接收端接收以太网数据，根据预设的业务类型识别出当前接收 的以太网数据属于需时延控制的以太网数据或属于非时延控制的以太网数据；
[0029]根据业务需求预设业务类型，对以太网接口接收到以太网数据进行识别，识别出 需要进行时延控制的以太网数据，需时延控制的以太网数据优先级高，需根据设定的时延 控制值进行精确的延时处理，非时延控制的以太网数据不做时延控制处理。
[0030]S22、将当前接收的所述需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太网数据进 行封装后，将得到的封装数据通过El链路传输；
[0031]在本实施例中，根据业务需求的设置，从当前接收的以太网数据中识别出属于哪 类数据，对其进行封装后通过El链路输出；可分别将所述需时延控制的以太网数据和非时 延控制的以太网数据封装在GFP帧中；如图3所示，示出了 GFP帧的帧格式，GFP帧类型分 为两种:数据帧和管理帧。数据帧可用来传送以太网业务数据；管理帧用来传送与业务信 号和GFP连接有关的管理信息。
[0032]在一较佳实施例中，可将所述需时延控制的以太网数据和非时延控制的以太网数 据封装在GFP数据帧的净荷区域中。
[0033]S23、将从El链路接收到的封装数据进行解封；
[0034]S24、若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，根据预设的时 延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出；
[0035]S35、若解封得到的非时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，当所述以太网接 口输出端空闲时将其输出；
[0036]当接收到封装数据时，对该数据进行解封；若解封得到的是需时延控制的以太网 数据，对其进行缓存，根据预设的时延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出；若解 封得到的是非时延控制的以太网数据，将其进行缓存，当所述以太网接口输出端空闲时将 其输出；
[0037]一般的ETHERNET传输系统，当有高优先级数据传输时，中断正在传输的低优先级 数据，这样通常会破坏系统中传输数据的完整性，即使对低优先级数据有缓存或重传机制， 这将会降低传输线路的有效带宽。而本发明中，为传输的数据设置了缓存，并对需时延控制 的数据做时延控制，允许高优先级的数据在发送端缓存延时，即使当前传输的数据的优先 级低，也要先完成当前数据传输后，才传输优先级高的数据。这样即保证了线路传输数据的 完整性，也提高了线路有效带宽。
[0038]在其中一个实施例中，可将所述需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太网数据封装在GFP数据帧的净荷区域中；
[0039]在其中一个实施例中，还可包括步骤:当识别出当前接收的以太网数据属于需时延控制的以太网数据时开始进行时间记录，直到将得到的封装数据通过El链路开始传输时结束，得到计算的时延数据；
[0040]在将所述需时延控制的以太网数据映射至GFP数据帧中的净荷区域的同时，将所述时延数据与所述需时延控制的以太网数据封装在同一个在GFP数据帧中；其中，可将所述时延数据封装在GFP数据帧的扩展净荷报头中；
[0041]所述若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，根据预设的时延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出的步骤为:
[0042]在解封出所述需时延控制的以太网数据的同时开始进行时延计数，当所述时延数据与时延计数的和达到所述时延控制值时，将缓存的所述需时延控制的以太网数据通过以太网接口输出端输出。
[0043]在设备中传输的GFP帧分为两类:传输ETHERNET数据的帧(PT I =0000 )和系统管理帧(PTI=IOO),如下表。将ETHERNET映射到GFP净荷区域进行封装，ETHERNET数据中带有FCS校验，因此可设置PFI=0。设备传输不做时延控制的一般数据不使用扩展报头 EXI=OOOO,传输做时延控制的特殊数据采用扩展报头传输时延数据，EXI=OOlI。用户净荷识别符规定为UPI=11110000。扩展报头字段设置为3Bytes，传输时延数据。
【权利要求】
1.一种基于El链路的以太网数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤:从以太网接口接收端接收以太网数据，根据预设的业务类型识别出当前接收的以太网数据属于需时延控制的以太网数据或属于非时延控制的以太网数据；将当前接收的所述需时延控制的以太网数据及计算的时延数据或非时延控制的以太网数据进行封装后，将得到的封装数据通过El链路传输；将从El链路接收到的封装数据进行解封；若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存并进行时延计数，根据预设的时延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出；若解封得到的是非时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，当所述以太网接口输出端空闲时将其输出。
2.根据权利要求1所述的基于El链路的以太网数据传输方法，其特征在于，所述将当前接收的所述需时延控制的以太网数据及计算的时延数据或非时延控制的以太网数据进行封装的步骤为:将所述需时延控制 的以太网数据及时延数据或非时延控制的以太网数据封装在GFP 数据帧中。
3.根据权利要求2所述的基于El链路的以太网数据传输方法，其特征在于，将所述需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太网数据封装在GFP数据帧的净荷区域中。
4.根据权利要求3所述的基于El链路的以太网数据传输方法，其特征在于，还包括步骤:当识别出当前接收的以太网数据属于需时延控制的以太网数据时开始进行时间记录， 直到将得到的封装数据通过El链路开始传输时结束，得到所述计算的时延数据；在将所述需时延控制的以太网数据映射至GFP数据帧中的净荷区域的同时，将所述时延数据与所述需时延控制的以太网数据封装在同一个GFP数据帧中；所述若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，根据预设的时延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出的步骤为:在解封出所述需时延控制的以太网数据的同时开始进行时延计数，当所述时延数据与所述时延计数的和达到所述时延控制值时，将缓存的所述需时延控制的以太网数据通过以太网接口输出端输出。
5.根据权利要求4所述的基于El链路的以太网数据传输方法，其特征在于，将所述时延数据封装在GFP数据帧的扩展净荷报头中。
6.一种基于El链路的以太网数据传输系统,其特征在于,包括:识别模块，用于从以太网接口接收端接收以太网数据，根据预设的业务类型识别出当前接收的以太网数据属于需时延控制的以太网数据或属于非时延控制的以太网数据；封装模块，用于将当前接收的所述需时延控制的以太网数据及计算的时延数据或非时延控制的以太网数据进行封装后，将得到的封装数据通过El链路传输；解封模块，用于将从El链路接收到的封装数据进行解封；第一输出模块，用于若解封得到的是需时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，根据预设的时延控制值进行延时后通过以太网接口输出端输出；第二输出模块，用于若解封得到的非时延控制的以太网数据，则对其进行缓存，当所述以太网接口输出端空闲时将其输出。
7.根据权利要求6所述的基于El链路的以太网数据传输系统，其特征在于，所述封装模块还用于:将所述需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太网数据封装在GFP数据帧中。
8.根据权利要求7所述的基于El链路的以太网数据传输系统，其特征在于，所述封装模块还用于:将所述需时延控制的以太网数据或非时延控制的以太网数据封装在GFP数据帧的净荷区域中。
9.根据权利要求8所述的基于El链路的以太网数据传输系统，其特征在于，还包括时间记录模块，用于当识别出当前接收的以太网数据属于需时延控制的以太网数据时开始进行时间记录，直到将得到的封装数据通过El链路开始传输时结束，得到所述计算的时延数据；所述封装模块还用于在将所述需时延控制的以太网数据映射至GFP数据帧中的净荷区域的同时，将所述时延数据与所述需时延控制的以太网数据封装在同一个GFP数据帧中；所述第一输出模块还用于在解封出所述需时延控制的以太网数据的同时开始进行时延计数，当所述时延数据与时延计数的和达到所述时延控制值时，将缓存的所述需时延控制的以太网数据通过以太网接口输出端输出。
10.根据权利要求9所述的基于El链路的以太网数据传输系统，其特征在于，所述封装模块还用于将所述时延数据封装在GFP数据帧的扩展净荷报头中。`
【文档编号】H04L12/861GK103441949SQ201310342987
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】张斌, 何定高, 陈宝仁, 邓皓, 卓越, 傅俊鹏, 楚鹰军 申请人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院, 电信科学技术第五研究所