专利名称：城域网传输设备中用户数据业务子速率传送方法
技术领域：
本发明涉及一种通信传输领域，特别涉及城域网传输设备中用户数据业务的传送方法。
背景技术：
在城域传输设备中，用户对带宽的租用主要是根据SDH(同步数字体系)的速率，即城域传输设备通道侧VC-TRUNK(虚拟通道)带宽的粒度而定。也就是说，在城域网设备中，用户租用的带宽只能是VC-12，VC-3，VC-4等级别，VC-TRUNCK带宽粒度的最小级(VC-12)为2.048Mbps，当用户租用的带宽不足2.048Mbps或其倍数并且用户独自占用了此VC-TRUNCK带宽时，就会造成城域传输网带宽的浪费。为了使城域传输网的带宽得到有效利用，目前主要采用的是用户数据业务子速率传送技术。如图1所示，来自不同端口携带相同或不同VLAN ID1和VLAN ID2(虚拟局域网标识)的以太数据报文(也称为数据帧)通过同一个VC-TRUNCK传送数据报文，在终端设备中再把数据分离出来。
目前，已有的用户数据业务子速率传送技术方案直接采用IEEE 802.1P/Q标准，即，将城域网划分成多个VLAN(虚拟局域网)，为每个企业分配一个或多个VLAN，VLAN之间不能互访。这样，在同一个VC-TRUNCK中的数据报文可以通过全网唯一的VLAN ID来识别，从而实现“端口+VLAN”查表转发。同时，利用802.1P标准定义的优先级，可以为VLAN分配不同的优先级，从而在一定程度上实现QoS(服务质量)特性。图2示出了一个IEEE 802.1Q支持的带有VLAN ID的以太网数据帧格式。该数据帧由目标地址字段、源地址字段、802.1Q首标字段、长度/类型字段、数据字段以及校验字段组成，其中，802.1Q首标字段由TPID(标签协议标识符)和TCI(标签控制信息)组成，它们合在一起被称为VLAN Tag(虚拟局域网标签)。从图2中可以看出，802.1Q定义的VLAN ID只有12位，因此在城域网上最多只能支持4096(212)个VLAN。随着城域网规模的增大，4096个VLAN已经不能满足业务的需求。另外，由于所有企业内部的VLANID的划分都必须在整个城域网中进行统一规划，因而操作起来十分复杂。
发明内容
本发明的一个目的是通过突破IEEE 802.1Q所规定的VLAN ID的缺乏问题而带来的局域网组网限制问题，以低成本实现大规模VLAN的端到端互联。本发明的另一个目的是解决由于所有企业内部的VLAN ID的划分都必须在整个城域网中进行统一规划而带来的麻烦。
为了实现上述目的，本发明提供了一种利用自定义数据帧在城域网中进行用户数据业务子速率传送的方法，该方法包括以下步骤a)通过对各传输设备进行配置以形成转发表项；b)传输设备接收到用户的数据帧；c)依据业务需求在接收到的用户数据帧中嵌套自定义标签(Tag)以形成一个自定义数据帧，并发送此数据帧；d)远端传输设备接收到带有所述嵌套标签的自定义数据帧；e)远端传输设备利用所述自定义数据帧中的所述嵌套标签查找转发表项、删除此嵌套标签并根据转发表项将用户数据帧发送给用户。
通过利用在用户数据帧中嵌套的标签来查找转发通道，就可以突破现有技术方案的4096的限制，从而通过增加支持的用户数据业务以降低成本。另外，由于在嵌套入标签之后，用户数据帧中的VLAN ID可以不全网唯一，从而使用户数据的安全隔离得到了简化。
以下将结合多个实施例并参考附图对本发明进行更加详细的说明。
图1是城域网传输设备接收和发送用户数据帧的示意图；图2是IEEE 802.1Q支持的带有VLAN ID的以太网帧格式；图3是本发明总体技术方案的流程示意图；图4是根据本发明第一实施例所述的标签嵌套方式；图5是根据本发明第二实施例所述的标签嵌套方式；图6是根据本发明第三实施例所述的标签嵌套方式。
具体实施例方式
图3是根据本发明所述用户数据业务子速率传送方法的总体流程框图。
如图3所示，在步骤1中，各传输设备收到转发表项，此转发表项可在当传输设备间有多个用户数据帧通过虚拟通道时由网络管理员配置并下发，也可在用户租用线路时就由网络管理员配置下发到各传输设备中。在步骤2中，传输设备通过千兆以太网或百兆以太网(GE/FE)端口接收到用户数据帧。接下来，步骤3中，传输设备依据业务的需求，通过硬件、软件或硬件与软件结合的方式在用户数据帧中嵌套入自定义标签(Tag)，从而形成一个自定义数据帧，并通过虚拟通道将此自定义数据帧发送至远端传输设备。在步骤4中，远端传输设备通过其GE/FE端口接收到上述自定义数据帧。最后，在步骤5中，在接收到上述带有嵌套标签的自定义数据帧之后，远端传输设备从该自定义数据帧中提取出嵌套标签，并且利用提取出来的嵌套标签查找转发表项，然后删除嵌套标签并根据转发表项将数据帧转发给用户。
从以上内容中可以看出，本发明的目的是通过在用户数据帧中嵌套入标签以形成一个新的自定义数据帧而得以实现的。对所属领域的技术人员来说，在用户数据帧中嵌套标签可以采用多种已知的方式。本发明所要解决的技术问题是利用现有的在数据帧中嵌套标签的方法，根据在用户数据帧中标签嵌套位置的不同，以及标签的局域性和全局性概念，本发明给出了以下几种实现方案。
第一实施例在用户数据帧的802.1Q的前面嵌套一个标签，标签使用局部变量如图4所示，第一实施例中采用了VLAN嵌套技术，即，在802.1Q数据帧的VLAN Tag(即，图2中的802.1Q标签首标)之前再添加一个与802.1Q定义相同的VLAN Tag。这样，在实现用户业务子速率传送时，当数据帧带有相同的802.1Q的VLAN ID时，可以通过嵌套的VLAN ID来识别它。在采用图4所示标签嵌套方式的情况下，其处理流程如下1)在两个传输设备间有多个用户数据帧通过一个虚拟通道时，由网络管理员配置嵌套VLAN ID数据区来区分不同的用户数据业务，并下发转发表项到两个传输设备中。2)城域网传输设备接收到用户的802.1Q VLAN帧。3)当有用户数据业务子速率传送时，城域网传输设备添加嵌套的VLAN Tag。4)远端的城域网传输设备接收到带有嵌套VLAN Tag的数据帧。5)有用户业务子速率传送时，远端的城域网传输设备删除嵌套的VLAN Tag并将根据转发表项将802.1Q帧发送给用户。在第一实施例所述的嵌套VLAN的方案中，对转发通道的查找采用“Port(端口)+VLAN+嵌套VLAN”的方式。这里，所述嵌套VLAN是一个局部变量，它与VLAN和Port一起构成了用户数据帧的目的地址。因此，用户数据帧中的VLAN ID可以不全网唯一，只需配置传输设备两个节点之间的嵌套的VLAN ID即可。
第二实施例在用户数据帧的802.1Q的前面嵌套一个标签，标签使用全局变量。
如图5所示，在第二实施例中，嵌套在802.1Q标签之前的标签由VCLine字段和Type(类型)域组成。这里，本发明人引入了一个VCLine ID(虚拟通道线路标识)的概念。当用户向运营商租用线路的时候，每配置一条租用线路，就有一个VCLine ID产生，并且VCLine ID的长度可由用户自定义。另外，Type域是IEEE组织没有使用、可供设备制造商使用的字段。在采用图5所示标签嵌套方式的情况下，其处理流程如下1)在网络管理员对用户向运营商租用的线路进行配置的过程中，VCLine ID就被下发到经过传输设备所有节点的表项中。2)城域网传输设备接收到用户的802.1QVLAN帧。3)无论有无用户数据业务子速率传送，城域网传输设备都将嵌套的VLAN Tag添加在数据帧中；4)远端的城域网传输设备接收到带有VCLine ID的数据帧。5)远端的城域网传输设备删除VCLine ID并将802.1Q帧发送给用户。与第一实施例中利用“Port(端口)+VLAN+嵌套VLAN”来查找转发通道的方式相比，本实施例只需使用“VCLine ID”来查找，因此它具有较高的转发效率。另外，由于VCLine ID为全局变量，并且其长度可由用户自定义，因此其支持的用户数据业务没有限制。
第三实施例在用户数据帧的802.1Q的后面嵌套一个标签，标签使用局部变量。
第三实施例中采用了MPLS嵌套技术，即，在802.1Q数据帧的VLANTag之后添加一个与MPLS(多协议标签交换)协议定义相同的标签。图6中示出了MPLS标签的结构。当有用户业务子速率传送时，用户数据帧通过嵌套的MPLS标签中的Label字段来识别。在采用图6所示标签嵌套方式的情况下，其处理流程如下1)在两个传输设备间有多个用户数据帧通过一个虚拟通道时，由网络管理员配置MPLS Label(标签)区分不同的用户数据业务，并下发转发表项到两个传输设备中。2)城域网传输设备接收到用户的数据帧。3)城域网传输设备添加嵌套的MPLS标签。4)远端的城域网传输设备接收到带有嵌套MPLS标签的数据帧。5)远端的城域网传输设备删除嵌套的MPLS并将数据帧发送给用户。在第三实施例所述的嵌套MPLS的方案中，对转发表项的查找是利用MPLS标签中的Label字段进行的，转发表项采用静态配置，支持用户数据业务报文为MPLS类型的报文。如图6所示，由于MPLS标签中的Label的长度足够长(20位)，因而可以满足用户业务的需求。而且只需一种方式就可以实现有无子速率的多种配置方式。
在本说明书中，对本发明的说明是根据多个具体实施例来进行的。对所属领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和变换。例如，在第一实施例中，局部变量嵌套标签被插入到VLAN Tag的前面，但是，也可将其放在VLAN Tag的后面，而且嵌套标签也可以使用全局变量。类似地，在第二和第三实施例中，嵌套标签的位置及变量类型也可被改变。另外，也可以采用符合其它通讯协议定义的嵌套标签。不背离本发明精神的各种改型均在本发明所附的权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种城域网中进行用户数据业务子速率传送的方法，包括以下步骤(a)通过对各传输设备进行配置以形成转发表项；(b)传输设备接收到用户的数据帧；(c)依据业务需求在接收到的用户数据帧中嵌套入所述自定义标签以形成一个自定义数据帧，并发送此数据帧；(d)远端传输设备接收到带有所述嵌套标签的自定义数据帧；以及(e)远端传输设备利用所述自定义数据帧中的所述嵌套标签查找转发表项然后删除所述自定义数据帧的该嵌套标签，根据转发表项将所述用户数据帧发送给用户。
2.根据权利要求1所述的用户数据业务子速率传送方法，其特征在于，所述自定义标签使用局部变量或者全局变量。
3.根据权利要求2所述的用户数据业务子速率传送方法，其特征在于，所述嵌套标签是与所述用户数据帧中的802.1Q标签定义相同的VLAN Tag局部变量，它与所述用户数据帧结合在一起形成了所述自定义数据帧。
4.根据权利要求2所述的用户数据业务子速率传送方法，其特征在于，所述嵌套标签是含有自定义字段的全局变量，它与所述用户数据结合在一起形成了所述自定义数据帧。
5.根据权利要求2所述的用户数据业务子速率传送方法，其特征在于，所述嵌套标签是与MPLS协议定义相同的标签局部变量，它与所述用户数据帧结合在一起形成了所述自定义数据帧。
6.根据权利要求3、4或5中的任何一个权利要求所述的用户数据业务子速率传送方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述标签被嵌套在用户数据帧的802.1Q标签的前面或者后面。
全文摘要
本发明公开了一种利用含有嵌套标签的自定义数据帧在城域网中进行用户数据业务子速率传送的方法，其步骤为将转发表项下发给各传输设备；传输设备接收到用户的数据帧；依据业务需求在接收到的用户数据帧中嵌套入自定义标签(Tag)以形成一个自定义数据帧，并发送此数据帧；远端传输设备接收到带有所述嵌套标签的自定义数据帧；远端传输设备利用所述自定义数据帧中的所述嵌套标签查找转发表项、删除此嵌套标签并根据转发表项将用户数据帧发送给用户。上述方法可以通过增加支持的用户数据业务以降低成本。另外，由于在嵌套入标签之后，用户数据帧中的VLAN ID可以不全网唯一，使用户数据的安全隔离得到了简化。
文档编号H04L12/46GK1492634SQ02147438
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月25日 优先权日2002年10月25日
发明者杨武, 徐前锋, 杨 武 申请人:华为技术有限公司