一种以太网与准同步数字体系融合的适配方法

专利名称：一种以太网与准同步数字体系融合的适配方法
技术领域：
本发明属于以太网和准同步数字体系数据传送领域，它是一种用于以太网与准同步数字体系融合的适配方法，具体为一种如何在准同步数字体系(英文缩写为PDH)上传送以太网以及在以太网上如何传送准同步数字体系的方法，更具体的为如何在准同步数字体系上传送以太网/快速以太网/千兆以太网/10G以太网以及在以太网/快速以太网/千兆以太网/10G以太网上如何传送准同步数字体系的方法，本发明提出的构想主要用于具有以太网接口或PDH接口的各种通信设备如各种路由器(核心或者高端交换路由器、边缘或者汇聚交换路由器、接入交换路由器)、基于分组(包)交换的各种高/中/低端以太网交换机、话音交换机、多业务传送平台(英文缩写为MSTP)、用户端综合接入设备、以太网与准同步数字体系互联的设备以及与通信有关的任何互联互通设备。
背景技术：
依据有关文献资料，在PDH上传送以太网的技术有三种，而在以太网上传送PDH的技术目前还没有报道。在PDH上传送以太网的英文说法为Ethernet over PDH，简称为EOP。文献上实现准同步数字体系上传送以太网的方法有以下三种(1)采用“点到点协议”(英文缩写为PPP)加上“高级数据链路规程”(英文缩写为HDLC)；(2)采用SDH链路接入规程(英文缩写为LAPS)；(3)采用通用成帧规程(英文缩写为GFP)的方式。
其中第一种用PPP+HDLC的适配方法是因特网工程任务组(英文缩写为IETF)定义的用来实现因特网(英文缩写为IP)与同步数字体系(英文缩写为SDH)融合的一种适配方法，该方案由IETF的RFC2615、RFC1662、RFC1661定义，RFC为请求评论(英文为Request For Comments)，这种适配方法可以用来实现在PDH上传送以太网第二种采用LAPS的方法是ITU-T X.85和X.86建议确定的一种因特网/以太网与SDH的适配方法，它是一种针对第一种适配方法进行简化处理的方法，它采用LAPS一项要素代替了PPP+HDLC两项要素，这种适配方法也可以用来实现在PDH上传送以太网；第三种方法即采用通用成帧规程(即GFP)的适配方法是ITU-T G.7041/Y.1303规范的一种适配方法，在这种适配方法中用GFP作为数据链路层协议，它可以实现以太网与SDH、以太网与PDH、IP与SDH、IP与光传送网(英文缩写为OTN)的适配，本质上该适配方法还是一种点到点连接适配处理方案。
众所周知，以太网和PDH是目前通信网的两大主流接入技术，其中以太网主要与因特网有关，以太网是为传送数据业务特别是因特网业务即IP业务而设计的一种局域网技术，由于以太网具有简单、标准化程度高、适合传送突发性的IP业务等特点而占据了全世界90％以上的局域网市场，而且正在向接入网和城域网方向发展；另一方面，PDH技术是目前世界上电信网的主要接入技术，由于同步数字体系(英文缩写为SDH)的接口速率级别有限，没有低速率的接口，人们为传送话音业务而建立的全世界互联的电信网络所采用的接入接口普遍采用PDH技术。为了减少网络处理层次，实现不同网络的互联，为了使携带因特网业务即IP业务的以太网能够传送更远的距离，人们自然就想到了如何在PDH上传送以太网的问题，这就导致了EOP技术的产生，上述三种以太网与PDH融合的适配技术就是在这种情况下产生的，但是由于以太网和PDH技术是两种截然不同的传送技术，一方面以太网适合传送分组业务，而PDH是一种时分复用技术，适合传送采用时分复用技术的传统话音业务，另一方面以太网和PDH部有不同的接口速率级别，由于上述三种适配方法主要解决的是以太网在PDH上点到点传送的问题，因此上述三种适配方法存在一些不足和缺陷(1)上述三种适配方法主要解决的是点到点连接问题，由于以太网和PDH属于不同的传输技术，两者都有各自的接口速率体系，因此上述三种适配方法存在一个速率不匹配的问题，而且在PDH需要使用高阶虚容器和低阶虚容器的虚级联，增加了一个设备的复杂性。
(2)上述三种适配方法都是在PDH上传送以太网的方案，随着以太网应用范围的逐步扩大，正在向城域网和接入网方向扩展，将来的城域网骨干网可能会采用以太网技术，此时可能会要求PDH如何在以太网上传送的问题，这三种以太网与PDH融合的适配方法都不能用于在以太网上传送PDH。
(3)未来的统一公用网将采用分组交换技术，采用上述三种适配方法难以实现基于分组的动态带宽分配。
(4)只支持点到点连接，上层业务每经过一个节点需要进行一系列的处理，不能直接转发上层业务。
(5)对于第一、二种即采用PPP+HDLC以及采LAPS的适配方式，由于HDLC帧以及LAPS帧采用的是特定字节(0X7E)实现帧定界，需要对上层业务包进行透明处理，这种方式有两个缺陷，一是网络安全问题，那些怀有恶意的人如果把净荷信息全部设置为特定的那两个字节(0X7D、0X7E)，那么这就导致网络的流量增加一倍，如果采用联合攻击，可能导致网络拥塞此外，由于这两种适配方式都没有纠错功能，这样如果帧定界字节出现错误(出现错误的理论概率为1/28＝1/256＝0.00390625，即约为千分之3.9)，就可能导致丢包。
(6)采用上述适配方法的网络中，各种业务如传统的话音业务与IP网业务等是分开的，不能实现与IP网络和分组话音网络的兼容，而现在普遍认为未来的统一公用网将是一种采用分组交换技术可以直接传送话音、数据和视频等多业务的网络，这些适配方法对于如何实现话音业务分组化，使分组化话音业务与IP网络的融合等方面没有任何帮助。

发明内容
本发明的目的是针对现有的以太网与PDH融合的适配方法的不足和缺陷而设计的一种新型的以太网与PDH融合的适配方法，一方面可以实现以太网与PDH物理层的适配，使PDH网络能够直接传送以太网，另外一方面又可以解决上述三种以太网与PDH适配方法中的缺陷和不足，可以在以太网上直接传送PDH，而且为以太网与准同步数字体系融合的网络提供强大的流量工程能力和包括2层保护倒换、拓扑发现、故障管理、配置管理、性能管理等功能在内的网络管理功能，实现话音、数据和视频网络的三网融合，使现有的通信网络平滑过渡到下一代统一的电信级公用网，为现有的电信传输资源找到一条好的出路，实现电信传输和交换的统一，这样极大的降低网络构建成本。
本发明的目的是通过如下措施来达到的通过定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，一方面利用这个新型的数据链路层协议来实现因特网协议(IP)、分组话音业务和分组视频业务(数字电视)与各种物理层设施的直接适配，实现话音、数据(IP)与视频网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的通信网络平滑过渡到下一代统一电信级公用网，另一方面用这个新型的数据链路层协议实现包括以太网和准同步数字体系在内的不同网络的融合，从而实现不同物理网络的互联，用这一新型的数据链路层协议实现以太网与准同步数字体系的融合时分别把以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号作为这一新型数据链路层协议的客户层信号处理，利用这一新型的数据链路层协议作为客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)与物理层设施(PDH或者以太网)的适配协议从而实现在PDH上传送以太网或者在以太网上传送PDH，数据链路层(DLP)与客户层间的通信以及物理层与数据链路层(DLP层)间的通信都通过原语来实现，利用所述的新型数据链路层协议定义的分级的、兼容现有电话号码体系的目的地址码和源地址码来表示客户信号的目的地址和源地址，用二层的数据链路层地址实现客户信号分组的二层转发与交换，利用这一新型数据链路层协议提供的安全机制来保证客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)业务在网络传送过程中的安全传送，用所述的新型数据链路层协议中定义的数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义的控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理等在内的网络控制管理，定义的流量管理帧来实现网络的流量工程管理。
按照本发明提供的方法，其特征在于，通过定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，一方面利用这个新型的数据链路层协议来实现因特网协议(IP)、分组话音业务和分组视频业务(数字电视)与各种物理层设施的直接适配，实现话音、数据(IP)与视频网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的通信网络平滑过渡到下一代统一电信级公用网，另一方面用这一新型数据链路层协议实现包括以太网和PDH在内的不同网络的融合，从而实现不同物理网络的互联，所述的新型数据链路层协议帧的帧定界是依靠该数据链路层协议帧最开始一定长度内的比特信息构成的特定相互关联关系(构成某种特定编码关系)来实现的，在所述的新型数据链路层协议帧中定义一个帧长度(英文为Frame Length，FL)字段用来以字节形式标识这个新型的数据链路层协议帧的总长度，定义一个帧长度校验(英文为Frame Length Check，FLC)字段用来对帧长度字段进行校验并进行单比特错误或者2比特错误纠错处理同时利用这两个字段比特构成的这种特定校验编码关系实现所述的新型数据链路层协议帧的帧定界，定义一个业务类型(英文为Service Type，ST)字段用来标识净荷字段封装的业务类型，从而实现多业务的封装，同时指定不同的业务类型具有不同的优先级，这样业务类型也表示业务的优先级，定义一个拓扑字段(英文为Networks Topology，NT)来标识网络节点的拓扑类型，定义一个安全(英文为Security)字段用来标识是否对封装的净荷进行加密、认证处理，定义一个分级的目的地址码(英文为Destination Address Code，DAC)和源地址码(英文为Source Address Code，SAC)来标识封装业务数据包的二层目的地址和源地址，定义一个扩展报头(英文为Extension Header，EH)字段来标识是否对净荷进行扩展处理，定义一个填充长度字段用来以字节形式表示要进行填充处理如对净荷进行认证、加密处理时填充的长度，定义一个帧序列号(英文为Frame Sequence Number，FSN)字段用来标识数据链路层协议帧的发送序列，定义一个安全参数索引(英文为Security Parameter Index，SPI)来标识对数据认证加密处理时通信两端建立的安全关联，定义一个净荷(英文为Payload)字段来封装来自上层的各种业务，定义一个帧校验序列(英文为Frame Check Sequence，FCS)字段来对所述的新型数据链路层协议帧进行校验，在所述的新型数据链路层协议帧中定义一类数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义流量管理帧来实现网络的流量工程管理，定义控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理等在内的网络控制管理，这三种不同类型的帧由所述的新型数据链路层协议帧中的类型字段来标识，具体如下定义帧长度(英文缩写为FL)字段长度为16比特，定义帧长度校验字段(英文缩写为FLC)长度为15比特，使FL和FLC字段比特构成BCH(31，16)码(BCH为博斯-乔赫里-霍克文黑姆码的英文缩写)，DLP帧利用这种关系来实现DLP帧的帧定界并对FL出现的单比特或者2比特错误进行纠错处理，BCH(31，16)码的生成多项式为G(x)＝x15+x11+x10+x9+x8+x7+x5+x3+x2+x+1，初始化值为0，这里x15对应最高有效位(英文缩写为MSB)，x0对应最低有效位(英文缩写为LSB)，DLP帧利用其最开始的31比特(FL字段和FLC字段)构成的特定编码关系来实现DLP帧的定界，DLP帧定界过程依据有限状态机来实现，有限状态机包括三个状态搜索(英文为HUNT)态、预同步(英文为PRESYNC)态、同步(英文为SYNC)态，有限状态机工作流程图如下(1)在搜索态，DLP处理对接收到的31比特进行逐比特搜索寻找正确格式的FL和FLC关系，在这种状态下，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误纠错功能，一旦在接收到的31比特中找到正确的候选FL和FLC匹配关系值，即可假定确定了一个正确的DLP帧，接收处理进入预同步(英文为PRESYNC)状态，(2)在PRESYNC态，DLP处理通过逐帧搜索处理来实现DLP帧定界，依据上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正确匹配值，即可假定搜索到一个正确的DLP帧，然后依据该帧各字段关系可以确定下一帧的FL和FLC字段值，并依据他们的关系确定他们是否匹配，然后再下一帧，一旦连续确定DELTA(DELTA为一个参数，它是一个大于0的正整数)个正确的DLP帧，DLP接收处理进入同步态，反之，如果随后一帧的FL和FLC字段值不匹配，进入搜索态，此时，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误纠错功能，从搜索态进入同步态需要连续搜索到DELTA+1个正确的DLP帧，(3)在同步态，DLP处理通过一个帧的FL和FLC字段关系可以确定下一个DLP帧的开始，然后可以实现一帧一帧的解析，在这种状态下FLC具有单比特错误或者2比特错误纠错功能，如果发生多个比特(超过2比特错误)错误，则帧定界失效，成帧处理进入搜索态，并给客户适配处理发出客户服务器信号失效(英文缩写为SSF)指示，(4)DLP空帧参与帧定界处理，并随后丢弃空帧，DLP帧定界处理的键壮性与DELTA值有关，本发明建议DELTA值为1，在FLC后定义一个长度为1比特的保留字段留作将来使用(一直设置为0)，定义业务类型字段长度为8比特，共计可识别28＝256种业务类型，其中最高有效位为0时表示封装的是低优先级的普通数据业务(如普通IP数据业务)，最高有效位为1时表示DLP净荷字段封装的业务为高优先级的实时业务(如电话、实时视频业务)，DLP业务处理的优先级从高到低的顺序依次为控制帧＞流量管理帧＞实时业务(实时话音、视频或者其他实时业务)＞数据业务(IPv4/IPv6)，DLP网络处理队列首先处理高优先级的业务，业务类型字段的用法如表1所示，表1.业务类型字段的用法



定义拓扑字段长度为4比特，其中二进制值“0001”表示总线结构，二进制值“0010”表示星形结构，二进制值“0011”表示树形拓扑结构，二进制值“0100”表示环形拓扑结构，二进制值“0101”表示网格(Mesh)拓扑结构，其他值保留给将来使用，对于环形拓扑和网格拓扑，本发明提供50毫秒保护倒换功能，定义安全字段长度为4比特，其中二进制值“0000”表示不对上层业务进行任何加密、认证处理，二进制值为“0001”表示对来自上层的业务数据进行加密处理，二进制值“0010”表示对来自上层的业务数据进行认证处理，二进制值“0100”表示对来自上层的业务数据进行加密和认证处理，其他值保留将来使用，定义目的地址码长度为64比特，定义源地址码字段长度为64比特，目的地址码和源地址码采用相同的分级结构，都由国家码(英文为Country Code，CC)、国内地区码(英文为National Region Code，NRC)、节点代码(英文为Node Area Code，NAC)和用户代码(英文为User Code，UC)4个字段组成，每个字段长度为16比特，其中国家码表示上层业务的第一级转发标签，国内地区码表示上层业务的第二级转发标签，节点代码表示上层业务的第三级转发标签，用户代码表示上层业务的第四级转发标签，定义扩展报头字段长度为8比特，其中二进制值为“00000000”表示没有扩展报头，其他值保留将来使用，定义填充长度字段长度为8比特，用来以字节形式标识进行填充处理时DLP净荷字段填充的长度，定义帧序列号字段长度为16比特，用来对发送的DLP帧进行序列标记，该字段值从0开始对发送的DLP帧进行序列标记，直到最大值，如果FSN达到最大值，发送处理器清除寄存器的值，并且从0开始重新计数，以保证DLP帧能够按照正确顺序转发发送、接收处理，同时FSN也提供抗重放功能，定义安全参数索引字段长度为16比特，该字段是可选的，其值是任意的，与DLP目的地址码结合使用唯一地标识该DLP帧所属的安全关联(英文为Security Association，SA)，其中SPI值为0保留给本地、特定实现使用，十进制的1～255由IANA(IANA为Internet Assigned Numbers Authority的英文缩写)保留给将来使用，其他值由通信双方依据采用的加密认证算法来确定，定义净荷字段长度为0～65535字节，用来封装来自客户层的整个客户信号分组，定义填充数据(该字段是可选的)字段长度为0～255字节，具体值与采用的加密认证算法有关，其值由加密认证算法确定，定义一个认证数据字段(该字段是可选的)来存放认证处理时生成的认证数据，认证数据字段值与采用的认证算法有关，其值由具体的认证算法确定(生成)，定义帧校验序列(Frame CheckSequence，FCS)字段长度为32比特，用来对数据链路层协议帧(DLP帧)中部分报头字段内容以及封装的净荷进行校验，FCS校验范围包括从DLP帧中业务类型字段的第一比特开始，一直到DLP帧的结尾，具体包括业务类型字段、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、安全参数索引(如果有)、净荷、填充数据(如果有)、认证数据(如果有)等字段比特流进行校验处理，校验算法采用IEEE 802.32002版定义的CRC-32生成多项式为G(x)＝x32+x26+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x1+1，这里，x32对应最高有效位(MSB)位，而x0对应最低有效位(LSB)位，如果DLP帧发生FCS错误，丢弃发生错误的DLP帧，如果某些字段值不能识别，或者出现FCS错误，则认为是无效的数据链路层协议帧，无效帧将被丢弃，不通知发送方，也不产生任何动作，无效帧包括(1)接收帧发生FCS错误(FCS不匹配)的DLP帧，(2)接收帧长度少于30字节的帧，(3)业务类型字段不能识别的帧，(4)报头其他字段不能识别的帧，如果客户层没有信息需要发送，在DLP帧间隙需要进行填充处理，即发送空帧，发送空帧的目的是为了调节两节点间的速率，空帧从一个节点发送到其相邻的最近节点，邻居节点接收到空帧后不把它转发到任何其他地方，直接把它丢弃，也不通知发送方，在帧间隙发送的填充空帧的内容包括帧长度字段、帧长度校验字段、长度为1比特的保留字段(一直设置为0)和源地址码(只包括源地址码中的节点代码和用户代码字段共计4个字节)，在发送端，把封装了客户信号的DLP帧封装到物理链路(PDH净荷或者以太网MAC帧)之前必须进行扰码，在接收端对DLP帧的任何处理之前首先进行解扰码，解扰码后才能对DLP帧进行下一步处理，扰码和解扰码采用自同步扰码/解扰码器，其生成多项式为G(X)＝X43+1。
按照本发明提供的方法，其特征在于，定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)来实现以太网与准同步数字体系的融合，一方面可以用这一新型的数据链路层协议来实现在准同步数字体系上传送以太网，另外一方面可以用它来实现在以太网上传送PDH，其中用这一新型的数据链路层协议来实现在准同步数字体系上传送以太网时把以太网作为该数据链路层协议帧的客户层处理，具体做法是把以太网MAC帧作为客户层信号封装到该数据链路层协议帧的净荷字段中，同时根据以太网接口速率设置业务类型字段值，根据端口的地址设置该数据链路层协议帧的源地址码和目的地址码，根据节点拓扑类型设置所述的新型数据链路层协议帧的拓扑字段值，根据是否对以太网MAC帧进行加密认证处理设置安全字段值，同时对发送的每个所述的新型数据链路层协议帧进行序列标记，然后把所述的新型数据链路层协议帧封装到PDH的净荷域中，在把所述的新型数据链路层协议帧映射到PDH净荷域之前首先对所述的新型数据链路层协议帧进行扰码处理，在网络中依据所述的新型数据链路层协议帧的目的地址即可对以太网MAC帧的转发和交换，此时物理层为PDH，客户层为以太网即以太网MAC帧，以太网包括IEEE 802.3定义的以太网、IEEE 802.3u定义的快速以太网以及IEEE 802.3z定义的千兆以太网以及IEEE 802.3ae定义的10G以太网，物理层为已有的全部速率范围的PDH物理接口，可以实现基于PDH接口速率颗粒的电路的直接交换，其中准同步数字体系的各类速率等级包括2048千比特/秒、8448千比特/秒、34368千比特/秒、139264千比特/秒、1544千比特/秒、6312千比特/秒、44736千比特/秒等，数据链路层(数据链路规程DLP)为客户层(以太网MAC帧)提供的服务采用不确认式信息传送服务模式，对发送的数据不作任何确认式操作，所述的新型数据链路层协议层为客户层提供的服务通过“数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)”、“数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)”、“数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)”、“数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)”等4个原语来实现，物理层为数据链路层(DLP)提供的服务通过两个原语“物理链路—数据—请求(英文为PL_DATA.request)”、“物理链路—数据—指示(英文为PL_DATA.indication)”来实现，在发送端，当有MAC帧需要发送时，调用DL_DATA.request(数据链路—数据—请求)原语，该原语包括—系列参数，这些参数用来确定所述的新型数据链路层协议帧报头各字段以及净荷字段的值，在接收端，当所述的新型数据链路层协议客户实体要接收数据时，所述的新型数据链路层协议实体激活DL_DATA.indication原语，该原语指示输入帧的接收状态和输入所述的新型数据链路层协议帧各字段的值，如果客户层需要所述的新型数据链路层协议提供网络控制功能，调用数据链路—控制原语“数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)”和“数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)”原语，这两个原语包括一系列的操作码和参数，通过这两个原语可提供网络控制功能，如网络拓扑发现、2层保护倒换、配置管理、故障管理、性能管理等，在发送端，当有数据需要从数据链路层发送到物理实体时，所述的新型数据链路层协议实体激活PL_DATA.request原语，在接收端当有数据要从物理实体发送所述的新型数据链路层协议实体时，激活PL_DATA.indication原语，各原语的语义如下(1)DL_DATA.request(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，FrameLength，ServiceType，NetworkTopology，Security，FrameSequenceNumber，SPI)DL_DATA.request原语含有9个参数，各参数的含意分别为DestinationAddressCode表示目的地址码，用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode表示源地址码，用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData表示要发送的客户信号即整个MAC帧，用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧净荷字段值，FrameLength参数确定要发送的所述的新型数据链路层协议帧的总长度，ServiceType参数指示所述的新型数据链路层协议客户层发送的业务类型，它用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧报头中业务类型字段值，Security参数指示是否对所述的新型数据链路层协议客户信号进行加密、认证处理，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的安全字段值，FrameSequenceNumber参数指示要发送帧的帧序列号(FSN)，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的FSN字段值，NetworkTopology参数指示所述的新型数据链路层协议节点的网络拓扑，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定所述的新型数据链路层协议帧报头中拓扑字段值，SPI(SPI为安全参数索引的英文缩写)参数是一个可选项，用来确定如果对客户层信号(以太网MAC帧)进行加密、认证处理时在通信两端建立的安全关联，用来确定所述的新型数据链路层协议帧中的安全参数索引(SPI)字段值，(2)DL_DATA.indication(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，ServiceType，FrameLength，ReceptionStatus，NetworkTopology，Security，FrameSequenceNumber，SPI)DL_DATDA.indication原语参数的语义如下DestinationAddressCode确定所述的新型数据链路层协议帧的目的地址码，该参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode确定所述的新型数据链路层协议帧的源地址码，该参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData确定输入所述的新型数据链路层协议帧净荷字段值，ReceptionStatus指示输入帧的接收状态，如果输入帧的FCS(帧校验序列)字段没有发生错误，ReceptionStatus的值为FCS_ERROR_FREE，否则，如果输入帧发生错误，则ReceptionStatus值为FCS_ERROR，ServiceType参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段值，FrameLength参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧的总长度，Security参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧是否进行了加密、认证处理，它指示输入所述的新型数据链路层协议帧的Security字段值，FrameSequenceNumber参数指示所述的输入帧的FSN，NetworkTopology参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧中拓扑字段值，SPI参数用来指示所述输入帧的安全参数索引字段值，(3)数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)原语数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)原语的格式为DL_CONTROL.request(操作码，请求操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现请求(英文为TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)、2层保护倒换请求(英文为L2PS_REQ)、配置请求(英文为CONFIGURATION_REQ)、故障查询请求(英文为FAULT_INQUIRY_REQ)、性能查询请求(英文为PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)等，各操作码的具体操作数列表如下拓扑发现请求(TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现请求帧净荷数据等5个，2层保护倒换请求(L2PS_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换请求帧净荷数据等5个，配置请求(CONFIGURATION_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置请求帧净荷数据等5个，故障查询请求(FAULF_INQUIRY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询请求帧净荷数据等5个，性能查询请求(PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询请求帧净荷数据等5个，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号等参数的含义与数据链路—数据—请求原语对应的参数含义一样，(4)数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)原语的格式为DL_CONTROL.indication(操作码，指示操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现响应指示(英文为TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)、2层保护倒换响应指示(英文为L2PS_RESPONSE_IND)、配置响应指示(英文为CONFIGURATION_RESPONSE_IND)、故障查询响应指示(英文为FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)、性能查询响应指示(英文为PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)等，各操作码的具体操作数列表如下拓扑发现响应指示(TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现响应帧净荷数据等5个，2层保护倒换响应指示(L2PS_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换响应帧净荷数据等5个，配置响应指示(CONFIGURATION_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置响应帧净荷数据等5个，故障查询响应指示(FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询响应帧净荷数据等5个，性能查询响应指示(PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询响应帧净荷数据等5个，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号等参数的含义与数据链路—数据—指示原语对应的参数含义一样，(5)物理链路—数据请求(PL_DATA.request)PL_DATA.request(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata，(6)物理链路—数据指示(PL_DATA.indication)PL_DATA.indication(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata。
按照本发明提供的方法，其特征在于，用一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)来实现以太网与准同步数字体系的融合，一方面可以用这个新型的数据链路层协议来实现在准同步数字体系上传送以太网，另外一方面可以实现在以太网上传送PDH，其中用这个新型的数据链路层协议来实现在以太网上传送准同步数字体系时把准同步数字体系作为该数据链路层协议的客户层处理，首先通过电路仿真把PDH信号分组化，周期性的输出一定长度的分组化PDH信号，然后把分组化的PDH电路仿真信号作为客户层信号封装到该数据链路层协议帧的净荷字段中，同时根据PDH接口速率设置业务类型字段值，根据端口的地址设置该数据链路层协议帧的源地址码和目的地址码，根据节点拓扑类型设置拓扑字段值，根据是否对PDH电路仿真信号进行加密认证处理设置安全字段值，同时对发送的每个数据链路层协议帧进行序列标记，然后把该数据链路层协议帧封装到以太网MAC帧净荷域中，在把所述的新型数据链路层协议帧映射到以太网MAC帧净荷域之前首先对所述的新型数据链路层协议帧进行扰码处理，随后按照以太网的通常做法把以太网MAC帧封装到各种速率的全双工的以太网物理接口链路上，在网络中依据所述的新型数据链路层协议帧的目的地址实现PDH信号的转发和交换，在接收端按照发送端的相反顺序处理提取分组化的PDH电路仿真信号，依据帧序列号重组为完整的PDH信号，此时物理层为IEEE 802.3定义的全部各种速率的全双工以太网物理接口，具体的包括IEEE 802.3定义的以太网、IEEE 802.3u定义的快速以太网、IEEE 802.3z定义的千兆以太网、IEEE 802.3ae定义的10G以太网，数据链路层为数据链路规程(DLP)和以太网MAC子层，其中数据链路规程(DLP)位于以太网MAC子层之上，PDH电路仿真信号作为所述的新型数据链路层协议的客户层处理，PDH信号的输出周期以及分组长度的与PDH接口速率有关，表2为一种可能的分类，此时应尽量要求以太网接口的总速率大于PDH接口速率，表2.PDH信号分组的长度

数据链路层(数据链路规程DLP)为客户层(PDH电路仿真信号层)提供的服务采用不确认式信息传送服务模式，对发送的数据不作任何确认式操作，所述的新型数据链路层协议层为客户层提供的服务通过“数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)”、“数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)”、“数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)”、“数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)”等4个原语来实现，在发送端，当有PDH电路仿真信号分组需要发送时，调用DL_DATA.request(数据链路—数据—请求)原语，该原语包括一系列参数，这些参数用来确定所述的新型数据链路层协议帧报头各字段以及净荷字段的值，在接收端，当所述的新型数据链路层协议客户实体要接收数据时，所述的新型数据链路层协议实体激活DL_DATA.indication原语，该原语指示输入帧的接收状态和输入所述的新型数据链路层协议帧各字段的值，如果客户层需要所述的新型数据链路层协议提供网络控制功能，调用数据链路—控制原语“数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)”和“数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)”原语，这两个原语包括一系列的操作码和参数，通过这两个原语可提供网络控制功能，如网络拓扑发现、2层保护倒换、配置管理、故障管理、性能管理等，各原语的语义和与上面描述的一样，以太网MAC子层为所述的新型数据链路层协议层提供的服务通过IEEE 802.3标准(2002版本)定义的原语MA_DATA.request(MAC数据请求)和MA_DATA.indication(MAC数据指示)原语来实现，这两个原语的语义和操作由IEEE 802.3标准确定。
按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议帧报头中包括一个目的地址码(英文为Destination Address Code，DAC)和源地址码(英文为Source Address Code，SAC)，对于IP业务，目的地址码和源地址码分别表示IP包报头中的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于分组话音业务目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码，对于分组数字视频业务目的地址码和源地址码分别表示数字电视信号的发送端和接收端的地址，对于以太网与PDH的融合的网络，目的地址码和源地址码分别表示以太网与PDH的融合的信号发送端和接收端的地址，用二层的数据链路层地址来实现客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)的二层转发和交换，目的地址码和源地址码采用相同的分级结构，都由国家码(英文为Country Code，CC)、国内地区码(英文为National Region Code，NRC)、节点代码(英文为Node Area Code，NAC)和用户代码(英文为User Code，UC)四个部分组成，本发明定义目的地址码和源地址码字段长度都为64比特(8个八位位组)，其中国家码字段长度为16比特(2个八位位组)，用来标识某一个国家或者特定地理区域的某种业务代码，CC为DLP帧的第一级转发标签，一个国家或者地理区域可以有一个或者多个业务代码，如话音业务代码、视频业务代码、IP业务代码(IPv4业务代码或者IPv6业务代码)，相关业务的具体国家码值由有关的国际标准机构如ITU指定，国内地区码字段长度为16比特，指示某一国家内某个地区的业务代码，NRC为DLP帧的第二级转发标签，具体的NRC值由该国的通信最高管理机构分配，节点代码字段为16比特，标识某个网络节点的业务代码，该码为DLP帧的第三级转发标签，具体值由网络运营商或者网络服务供应商指定，用户代码字段长度为16比特，表示某个用户的业务代码，该码为DLP帧的第四级转发标签，具体的UC值由网络运营商或者网络服务供应商指定，在采用DLP实现以太网与准同步数字体系的融合时，把以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号封装到DLP帧中，根据网络融合的需要设置目的地址码和源地址码，随后以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号在物理传送网络的处理完全依据DLP帧的目的地址码和源地址码，为了降低报头开销，可以通过在DLP帧报头中的业务类型字段设置的业务类型，用DLP实现以太网与PDH融合的网络中DLP帧的目的地址码和源地址码可以只包括国内地区码、节点代码和用户代码三个字段或者只包括节点代码和用户代码两个字段，随后以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号在网络中的传送处理可以类似转发IP包一样的处理，网络转发DLP帧时，首先查找DLP帧中的业务类型字段，通过具体的业务类型确定业务的优先级，然后是查找DLP帧中的目的地址码中的国家码、其次是国内地区码、再次是节点代码，最后是用户代码，一旦发现DLP帧的某一项代码与本地节点的不同，网络节点(DLP节点)不再对DLP帧中DAC后面字段进行处理，直接转发到下一个节点，DLP帧转发的原则是采用最长匹配原则，所述的根据目的地址码决定路由可以是利用IP路由协议如最短路径优先协议(英文为Open Shortest Path First，OSPF)或者边界网关协议(英文为Border Gateway Protocol，BGP)产生的动态路由表，也可以是利用DLP提供的流量工程来显式配置路由。
按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议包括一套安全机制来保证上层业务(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)在网络传送过程中的安全，具体方法是通过对上层业务进行加密和认证处理来实现上层信号的安全传送，如果需要对客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)进行加密认证处理，首先通过在需要通信的两端经过一系列的协商，确定采用的加密算法、认证算法、设置或者交换初始化密码，协商加密认证算法以及交换初始化密码等操作可以采用RFC2408定义的因特网安全关联和密钥管理协议(英文缩写为ISAKMP)以及RFC2409定义的因特网密钥交换协议(英文缩写为IKE)来实现，然后在通信的两端建立两个安全关联(英文为Security Association，SA)，并且依据目的IP地址、采用的算法等确定一个安全参数索引(英文缩写为SPI)，把该索引值添加到所述的新型数据链路层协议帧报头中的安全参数索引字段中，SPI用来标识对IP包进行加密、认证处理时的安全关联，安全参数索引与目的地址码一道唯一地标识安全关联所采用的加密认证算法，同时把有关的参数如目的地址码、采用的加密算法、认证算法、初始化密码、安全参数索引等添加到安全关联数据库内，安全关联数据库记录了与安全有关的各种数据，本发明定义安全参数索引字段长度为32比特，其中十进制值“0”用于节点本地、特定实现使用，十进制值1～255由IANA保留给将来使用，其他值用于标识安全关联，由于加密、认证算法的不同需要进行一些数据填充处理，填充的数据位于净荷字段之后，并把填充的长度值添加到填充长度字段值中，认证处理生成的认证数据位于填充数据字段之后，帧校验字段之前，利用DLP帧报头中的帧序列号值提供抗重播功能，进行加密处理时，加密的范围包括来自客户层的整个客户信号分组、填充数据等字段内容，进行认证处理时认证的范围包括填充长度字段、帧序列号字段、安全参数索引字段、净荷数据、填充数据等字段内容。
按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议包括一套完善的网络控制管理机制来实现以太网与PDH融合的网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理等在内的控制管理，所述的网络控制管理通过控制帧来实现，本发明定义当所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段的二进制值为“10000001”时表示所述的数据链路层协议帧净荷字段封装携带的内容为网络控制管理信息，相应的数据链路层协议帧为控制帧，控制帧实现拓扑发现、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理等网络控制和管理功能，对于环形和网格拓扑，控制帧还提供一种实现50毫秒保护倒换功能的机制，控制帧采用TLV(Type-Length-Value，类型—长度—值)结构，其中类型字段长度为8比特，用来标识控制帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式表示TLV结构中值(Value)字段的长度，值(Value)字段包含控制帧的有关参数等具体内容，本发明定义控制帧中TLV结构中类型字段的用法如表3所示，其中，类型字段值为二进制的“00010001”时表示控制帧携带的是OSPF(0SPF为最短路径优先协议的英文缩写)路由协议信息，类型字段二进制值为“00010010”表示控制帧携带的是BGP(BGP为边界网关协议的英文缩写)路由协议信息，类型字段二进制值为“00010011”表示控制帧携带的是7号信令系统(英文缩写为SS7)信息，类型字段二进制值为“00010100”表示控制帧携带的是H.323信令信息，类型字段二进制值为“00010101”表示控制帧携带的是会话初始化协议(英文缩写为SIP)信令信息，类型字段二进制值为“00010110”表示控制帧携带的是介质网关控制协议(英文缩写为MGCP)信令信息，类型字段为二进制的“11111111”时表示控制帧为厂商自定义的管理控制帧，厂商自定义的管理功能包括设备制造商为自己制造的有关设备添加的网络管理控制功能以及运营商自定义的网络管理控制功能，其管理数据内容由厂商自定义，但需采用TLV结构，所述的新型数据链路层协议控制帧的帧序列号值用来标识控制帧发送的先后顺序，实现标识所述的新型数据链路层协议控制信息发送先后序列的功能，所述的新型数据链路层协议控制帧的净荷信息字段可以包括多个控制TLV信息，为了方便本发明芯片的实现(如现在的芯片普遍采用32位，这样要求控制帧总长度为32比特的整数倍)，要求整个控制帧的长度为32比特的整数倍，如果原来所述的新型数据链路层协议控制帧长度不是32比特的整数倍，则在控制TLV后用全为0的字节进行填充处理，填充的长度用所述的新型数据链路层协议控制帧的填充长度字段以字节形式标识。
表3.控制帧中类型字段值(二进制值)的用法

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括拓扑发现机制，拓扑发现用来找出谁是某个网络节点的邻居节点以及邻居节点的状态，对于环形和网格拓扑网络节点(DLP节点)可以用它来发现环上有多少个节点正在工作，拓扑发现功能的实现主要是依靠拓扑发现请求帧(Topology_Discovery_Request frame)、拓扑发现响应帧(Topology_Discovery_Response frame)和拓扑状态报告帧(Topology_State_Report frame)来实现的，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络节点(DLP节点)(如节点A)用该节点的二层地址码作为目的地址周期性地广播拓扑发现请求帧(Topology_Discovery_Request frame)到其他节点(称其中之一为节点B)，发送周期由拓扑发现定时器(Timer_Topology_Discovery，发送定时时间是可编程的，缺省为2秒)确定，接收到拓扑发现请求帧的所有节点(如节点B)通过拓扑发现响应帧给节点A作出响应，把节点B的存在及其状态反馈给节点A，节点A把接收到的其他节点的地址码以及相应的工作状态等内容添加到节点A的拓扑地址数据库中，对于环形和网格拓扑，有关节点依据环上各节点的地址码中的节点代码(NAC)字段值内容确定环上或者网格中的节点顺序，如果节点A连续3次(其值是可编程的，本发明定义的缺省值为3)从节点B接收到相同的操作内容，则认为节点的拓扑发现帧操作有效，把相关的拓扑状态内容写入节点的拓扑数据库，网络节点(DLP节点)用拓扑报告帧用向其他节点(尤其是网络管理实体)报告该节点的状态，特别是对于总线拓扑、星形和树形这三类由于拓扑结构原因没有保护倒换功能的拓扑结构的节点报告其拓扑状态，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00000001”时表示控制帧为拓扑发现请求帧，二进制值“00000010”时为拓扑发现响应帧，二进制值“00000011”时表示控制帧为拓扑报告帧，拓扑发现请求帧、拓扑发现响应帧和拓扑报告帧的值(Value字段值)都是两个参数，第一个为节点地址，长度为8个字节，第二个为节点工作状态，长度为1个字节，节点工作态如表4所示。
表4.拓扑发现帧的第二个参数

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括2层保护倒换机制，2层保护倒换指的是当网络物理链路出现故障(如光纤断裂)或者节点设备出现故障时类似SDH环采用的K1/K2协议机制的允许在50毫秒内实现自愈恢复的强大功能，本发明提供的50毫秒保护倒换功能主要用于环形或者网格拓扑等可以实现保护倒换的链路上，以二纤环为例，如果环上某个网络节点(DLP节点)(假定为节点2)在某个方向(假定为从节点1到节点2的方向)上在20毫秒时间(其值是可编程的，本发明定义的缺省值为20毫秒)内没有接收到任何数据信息(包括数据帧、控制帧、流量管理帧或者空帧等)或者物理链路出现故障(如光纤设施断裂)或者节点出现故障(如物理信号失效或者物理信号退化)，该节点进入2层保护倒换状态，发送2层保护状态请求帧(L2PS_Request frame)给网络(环或者网格拓扑)上与其相连的节点(如节点1)，节点1接收到该2层保护状态请求帧后也进入2层保护倒换状态(英文缩写为L2PS)，并发出2层保护倒换状态报告帧(L2PS_State_Report frame)给连接网络管理实体的节点或者广播到环上处于正常态的所有节点，在L2PS态，从节点1到节点2的所有数据包被倒换到备用的路径上，如果节点2上的故障清除，节点2进入正常态，启动WTR(等待恢复)定时器(Timer_WTR，其值是可编程的，范围为0～1800秒，缺省值为10秒)，一旦WTR定时器终止，节点2沿倒换前后的路径发送WTR请求帧(WTR_Request frame)给节点1，节点1接收到该帧后从节点L2PS态返回正常态，本发明定义控制帧的类型字段值为二进制的“00000100”时表示控制帧为2层保护倒换请求帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000101”时表示控制帧为2层保护倒换响应帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000110”时表示控制帧为2层保护倒换报告帧，2层保护倒换请求帧TLV结构中值(Value，V)字段的参数有2个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为该节点的工作状态(强制倒换FS、物理信号失效PSF、物理信号退化PSD和人工倒换)，长度为1个字节，各状态的二进制值如表5所示，该字节的其他值保留作将来使用，2层保护倒换响应帧TLV结构中值字段的参数有两个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示成功实现倒换，二进制值为“11111111”表示倒换不成功，其他二进制值保留给将来使用，2层保护倒换报告帧TLV结构中值字段有三个参数，第一个参数为节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为节点的倒换原因，长度为1个字节，各态的二进制值如表5所示，第三个参数表示节点是否处于2层保护状态，其中二进制值为“11111111”表示处于2层保护倒换状态，二进制值为“00000000”表示处于正常态，其他值保留，当控制帧TLV类型字段值为二进制的“00010000”时，表示控制帧为WTR_Request帧，WTR_Request帧只有一个参数，长度为8比特，值为二进制的“11111111”表示成功等待恢复，其他值保留。
表5.L2PS请求帧和L2PS报告帧的第2个参数类型

按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括配置管理机制，配置管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)设备有关端口的配置管理，网络节点(DLP节点)设备的端口地址在项目安装阶段必须配置一个二层的地址作为该端口的源地址码，配置管理帧包括三种配置请求帧(Configuration_Request frame)、配置响应帧(Configuration_Response Frame)、配置报告帧(Configuration_Report frame)，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络管理实体通过网络管理接口对网络节点(DLP节点)设备的每个链路(端口)发出配置请求帧进行配置，网络节点(DLP节点)通过配置响应帧或者配置报告帧向网络管理实体作出响应，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制“00000111”值时表示控制帧为配置请求帧，二进制“00001000”时为配置响应帧，二进制“00001001”时表示控制帧为配置报告帧，配置请求帧包括两个参数，第一个为原节点地址(长度为8个字节)，第二个为新节点地址码(长度为8个字节)，配置响应帧的值(Value字段值)包括三个参数第一个为原节点地址(长度为8个字节)，第二个参数为新的节点地址码(长度为8个字节)，第三个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示配置成功，二进制值“11111111”表示配置不成功，其他值保留给将来使用，配置报告帧包括二个参数第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为8个字节，表示该节点的配置地址。
按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括故障管理机制，故障管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)的故障管理，故障管理机制通过故障管理帧来实现，故障管理帧包括三个故障查询请求帧(Fault_Inquiry_Request frame)、故障查询响应帧(Fault_Inquiry_Response frame)和故障报告帧(Fault_Report frame)，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00001010”时表示控制帧为故障查询请求帧，二进制值“00001011”时为故障查询响应帧，二进制值“00001100”时表示控制帧为故障报告帧，故障查询请求帧TLV结构中值字段包括1个参数，该参数为节点地址(长度为8个字节)，故障查询响应帧的值(Value字段值)包括二个参数第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效(PSF)，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化(PSD)，二进制值为“00001111”表示节点正常无故障，其他值保留给将来使用，故障报告帧的TLV结构中值字段包括二个参数第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效(PSF)，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化(PSD)，其他值保留给将来使用。
按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括性能管理机制，性能管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)的性能管理，性能管理功能通过性能管理帧来实现，性能管理帧包括三种帧性能查询请求帧(Performance_Inquiry_Request frame)、性能查询响应帧(Performance_Inquiry_Response frame)和性能报告帧(Performance_Report frame)，当控制帧类型字段值为二进制的“00001101”时，表示控制帧为性能查询请求帧，性能查询请求帧用来请求查询某个网络节点(DLP节点)的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001110”时，表示控制帧为性能查询响应帧，性能查询响应帧用来响应性能查询请求帧提出的某个节点的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001111”时，表示控制帧为性能报告帧，性能报告帧用来向网络管理实体报告某个节点的各项性能指标，性能查询请求帧的值(Value)字段包括三个参数，第一个参数为要请求查询性能的节点地址码，长度为8个字节，第二个参数为用来标识计算性能指标的时间计量单位，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示计量单位为秒，二进制的“0010”表示计量单位为分钟，二进制的“0011”表示计量单位为小时，二进制的“0100”表示计量单位为天，其他字段值保留给将来使用，第三个参数为性能指标类型，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示性能指标为帧校验序列错误数，二进制的“0010”表示丢包数，二进制的“0011”表示丢包率，二进制的“0100”表示包的时间延迟(时延)，其他值保留给将来使用，性能查询响应帧的值(Value)字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示对性能查询请求帧作出响应的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要查询的性能指标值，性能查询响应帧的值(Value)字段的第二和第三个参数(时间计量单位和性能指标类型)的用法与性能查询请求帧的值(Value)字段的第二和第三个参数的用法一样，性能报告帧的值(Value)字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示向网络管理实体发出性能报告帧的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要报告的性能指标值，性能报告帧的值(Value)字段的第二和第三个参数(时间计量单位和性能指标类型)的用法与性能查询请求帧的值(Value)字段的第二和第三个参数的用法一样。
按照本发明提供的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议帧提供强大的流量管理机制来实现网络的流量工程，方法是首先对流经过网络的所有业务进行分类，即对来自上层的各种业务(话音、IP数据、数字电视、以太网MAC帧、TDM电路仿真信号等)进行优先级分类分为高优先级的业务和低优先级的业务，用分级的位于二层的数据链路层地址(源地址码和目的地址码)表示上层业务地址(目的地址和源地址)同时对业务按照属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域的哪个地区、某个地区的某个节点，某个节点的某个用户进行地域分类，用分级的二层地址表示物理链路端口的二层地址从而对物理资源进行地域分类，同时分配不同的物理带宽链路用于传送不同类型的业务，把流经整个网络的各种业务按照不同的优先级类型以及地域类别映射到实际的物理链路上，通过流量管理帧实现对整个网络的流量以及物理带宽资源进行统一调度管理和监控，具体如下首先对来自所述的新型数据链路层协议——DLP层以上层次的所有业务进行分类，分为高优先级的业务和低优先级的业务，高优先级的业务包括网络管理控制信息(控制帧)、流量管理信息(流量管理帧)、各种实时话音业务(包括固定或者移动话音或者可视电话)、各种实时视频(数字电视)、基于IP(IPv4/IPv6)的实时业务、PDH和SDH/SONET电路仿真信号，低优先级的业务为一般的IP数据业务，具体的各种业务类型用所述的新型数据链路层协议帧中的业务类型字段值来标识，在所述的新型数据链路层协议帧中定义了一个分级的目的地址码和源地址码，目的地址码和源地址码采用相同的结构，都由国家码、国内地区码、节点代码和用户代码四部分组成，分别用来标识业务属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域内的哪个地区，某个地区内的哪个节点，哪个节点内的哪个用户，对于IP业务，目的地址码和源地址码分别表示IP包报头中的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于话音业务目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码，对于数字电视(数字视频)业务目的地址码和源地址码分别表示数字电视发送端和接收端的地址，对于以太网MAC帧、采用时分复用(TDM)技术的电路如PDH、SDH/SONET的电路仿真信号等业务目的地址码和源地址码分别表示信号发送端和接收端的地址，这样通过数据链路层地址对来自上层的各种业务(话音、数据、视频、以太网以及TDM电路仿真信号)进行了地域的分类，把各种业务按照不同的国家或者地理区域、特定国家或者地理区域内的某个地区、地区内的某个节点、某个节点的某个用户进行分类，同时对整个物理传送网络的每个节点端口(包括波分复用系统的每个光波)标识一个二层的数据链路层地址，并规定不同的链路用于传送不同类型以及通往不同地区的业务，这样对整个物理传送网络的带宽资源进行分类，某些带宽用于传送重要的实时业务如话音和实时视频，某些用于传送一般的IP数据业务，某些带宽链路用于传送国际业务，某些带宽链路用于传送跨省的业务，某些带宽链路用于传送本地业务，并且如果网络出现故障允许传送IP数据的链路被高优先级的业务抢占，通过本发明定义的流量管理帧对整个网络的流量以及网络带宽资源进行监控处理，网络管理系统包括一个流量工程数据库，该数据库记录了整个网络的链路资源分布情况，流过网络的业务类型、总包数、总流量、物理链路速率、允许最大传送速率等参数，本发明定义当所述的新型数据链路层协议帧(DLP帧)报头中业务类型字段值为二进制值“10000010”时，表示所述的新型数据链路层协议(DLP)帧封装的是流量管理信息，相应的数据链路层协议帧为流量管理帧，流量管理帧的流量管理信息采用类型—长度—值(英文为Type-Length-Value，TLV)结构，其中，类型字段长度为8比特，用来指示流量管理帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式指示值(Value)字段的长度，值(Value)字段包含具体的流量管理帧内容，网络管理帧类型字段的用法如表6所示，其中流量管理帧TLV中类型字段值为二进制的“00000001”时表示流量管理帧净荷携带的是链路业务流量属性信息，其值(Value)字段内容包括四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包(分组)所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度(单位为字节)，其他值保留将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，流量管理帧TLV中类型字段值为二进制“00000100～00100110”时表示各种物理链路的资源属性，各种具体链路的类型值如表6所示，各种物理链路的资源属性值包括有四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包(分组)所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度(单位为字节)，二进制值为“000001l0”表示流量计量参数类型为协定突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度(单位为字节)，其他值保留将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，所述的新型数据链路层协议流量管理帧的帧序列号值用来标识流量管理帧发送的先后顺序，实现标识所述的新型数据链路层协议流量控制管理信息发送先后顺序的功能，所述的新型数据链路层协议流量管理帧的净荷信息字段可以包括多个流量管理TLV信息，为了方便本发明芯片的实现(如现在的芯片普遍采用32位，这样要求流量管理帧总长度为32比特的整数倍)，要求整个流量管理帧的长度为32比特的整数倍，如果原来所述的新型数据链路层协议流量管理帧长度不是32比特的整数倍，则在流量管理TLV后用全为0的字节进行填充处理，填充的长度用所述的新型数据链路层协议流量管理帧的填充长度字段以字节形式标识。
表6.流量管理帧类型字段的用法


相对于已有的以太网与PDH融合的适配方法，本发明具有以下创新(1)实现不同速率的以太网接口和PDH接口的速率匹配。现有的以太网与PDH的适配方法主要解决的是点到点连接问题，由于以太网和PDH属于不同的传输技术，两者都有各自的接口速率体系，因此上述三种适配方法存在一个速率不匹配的问题。而采用本发明提供的方法，通过实现以太网和PDH信号的分组化以及本发明提供的流量管理能力可以实现以太网接口和PDH接口的速率匹配。
(2)可以实现在以太网上传送PDH。现有的以太网与PDH的适配方法都是在PDH上传送以太网的方案，随着以太网向城域网方向扩展，将来的城域网骨干网可能会采用以太网技术，此时可能会要求PDH如何在以太网上传送的问题，这三种以太网与PDH融合的适配方法都不能用于在以太网上传送PDH，而采用本发明提供的方法，可以实现在以太网上传送PDH，方法是通过电路仿真实现PDH信号的分组化，然后把PDH分组封装到DLP帧，随后通过DLP帧报头中到目的地址实现PDH信号的转发和交换。
(3)实现基于分组的动态带宽分配。未来的统一公用网将采用分组交换技术，采用上述三种适配方法难以实现基于分组的动态带宽分配。而采用本发明提供的方法，通过实现以太网和PDH信号的分组化以及本发明提供的流量管理能力可以实现基于分组的动态带宽分配。
(4)可以实现上层业务的直接转发和交换。需要的以太网和PDH融合的方法只支持点到点连接，上层业务每经过一个节点需要进行一系列的处理，不能直接转发上层业务。而采用本发明提供的方法，通过实现给每个以太网或者PDH电路仿真信号分组的二层地址可以实现以太网或者PDH信号的转发和交换。
(5)提高网络的健壮性，提高网络安全性，减少丢包率。对于第一种即采用PPP+HDLC以及采LAPS的适配方式，由于HDLC帧以及LAPS帧采用的是特定字节(0X7E)实现帧定界，需要对以太MAC帧进行透明处理，这种方式有两个缺陷，一是网络安全问题，那些怀有恶意的人只有把净荷信息全部设置为特定的那两个字节(0X7D、0X7E)，那么这就导致网络的流量增加一倍，如果采用联合攻击，可能导致网络拥塞；此外，由于这两种适配方式都没有纠错功能，这样如果帧定界字节出现错误(出现错误的理论概率为1/28＝1/256＝0.00390625，即约为千分之3.9)，就可能导致丢包。本发明采用了BCH(31，16)码来实现DLP帧的定界，采用的是帧长度字段和帧长度校验字段的匹配关系实现帧定界的，实际使用时帧长度值是变化的，无需进行透明处理，而且在上层没有数据发送的时候，帧间隙的填充用的是专门的空闲帧，这样避免了PPP+HDLC或者LAPS适配方法可能带来的安全隐患。此外，BCH(31，16)码提供了强大的纠错能力，最多可以纠3个随机错误，本发明推荐进行2个随机错误的纠错处理，同样在无纠错处理的情况下，PPP+HDLC以及采LAPS的适配方式的帧定界出现错误的理论概率为1/28＝1/256＝0.00390625，即约为千分之3.9，而采用本发明的出错理论概率为1/230＝1/1073741824＝0.000000000931，约为百亿分之9.3，这样极大的减少了由于帧定界错误可能带来的丢包。
(6)实现与IP网络、分组话音网络的兼容，实现多种业务的融合。采用上述适配方法的网络中，传统的话音业务与IP网业务是分开的，不能实现与IP网络和分组话音网络的兼容，而现在普遍认为未来的统一公用网应采用分组交换技术，这些适配方法对于如何实现话音业务分组化，使分组化话音业务与IP网络的融合等方面没有任何帮助。而采用本发明提供的方法，一方面可以实现话音、数据和视频网络的三网融合，另外一方面可以实现不同物理网络的互联与融合，方法是DLP帧的目的地址码或者源地址码对于IP业务DLP帧的目的地址码或者源地址码分别表示IP包的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于话音业务，该代码就是呼叫双方的电话号码，对于不同物理网络的融合时，目的地址码和源地址码用来表示不同物理网络接口的二层地址。


下面结合附图和实例进一步说明本发明的特点。
图1为本发明所采用服务模型(构想示意图)图2为本发明用于PDH传递以太网MAC帧的协议栈结构示意3为本发明用于以太网上传递PDH信号的协议栈结构示意4为本发明组网的协议栈配置举例示意5为本发明采用的用于传送以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号的DLP数据帧结构图6为本发明采用的DLP控制帧结构图7为本发明采用的DLP流量管理帧结构图8为本发明所采用的DLP帧的帧定界方式所采用的有限状态9为本发明采用的目的地址码以及源地址码结构图10为本发明采用的DLP空帧结构图11为本发明所提出的用(X43+1)多项式扰码和解扰码的示意12为本发明的以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号分组传送网络13为本发明提出的以太网帧在PDH上运行的应用举例图14为本发明提出的PDH电路仿真分组在以太网上运行的应用举例本发明定义的所有DLP帧框图中信息传输的顺序均为先从左到右，然后从上到下，每个字节中首先传送最高有效位，所有框图中最左边的比特为最高有效位(MSB)，最右边的比特为最低有效位(LSB)，所有框图中保留字段值为0。
图1所示为本发明所采用服务模型(构想示意图)，其中图1(a)所示为用DLP实现在PDH传送以太网的构想示意图，在这种框架中，物理层为准同步数字体系，主要包括各种速率的PDH，数据链路层为数据链路规程(英文缩写为DLP)，以太网MAC帧位于DLP的客户层，以太网包括IEEE 802.3定义的以太网、IEEE 802.3u定义的快速以太网、IEEE 802.3z定义的千兆以太网以及IEEE 802.3ae定义的10G以太网，数据链路层(DLP)对其客户层(MAC帧)提供的服务通过四个原语数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)、数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)、数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)、数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)来实现，其中数据链路—数据原语为客户层提供数据传送服务而数据链路—控制原语提供网络控制服务，在发送端，如果有客户层有MAC帧需要发送，则调用DL_DATA.request原语，该原语包括一系列的参数，由该原语的参数确定DLP帧有关字段的值，在接收端，当有数据包(MAC帧)需要传送到上层时，调用DL_DATA.indication原语，利用该原语的参数解析出DLP帧各字段值，如果客户层需要数据链路层提供控制服务，调用DL_CONTROL.request和DL_CONTROL.indication原语，数据链路层与物理层间的通信通过两个原语物理链路—数据请求(PL_DATA.request)和物理链路—指示(PL_DATA.indication)实现。图1(b)所示为用DLP实现PDH在以太网传送的构想示意图，在这种框架中，物理层为各种以太网物理网络，数据链路层有两个子层，一个为以太网MAC子层，一个为DLP子层，其中DLP位于MAC子层之上，客户层为PDH电路仿真信号，DLP与其客户层间的通信通过四个原语数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)、数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)、数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)、数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)来实现，DLP与以太网MAC子层间的通信通过以太网标准中的MA_DATA.request(MAC数据请求)和MA_DATA.indication(MAC数据指示)原语实现，图中Ethernet_PHY表示以太网物理层。
图2所示为本发明用于准同步数字体系传递以太网MAC帧的协议栈结构示意图，其中图2(a)所示为用PDH光电传输段传输PDH通道的示意图，在DLP以下有两种放入PDH通道的方法，一种是把DLP帧放入PDH低阶通道，再把低阶通道以字节间插的方式按PDH的码型复用进高阶通道，再按光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧，另一种是把DLP帧直接映射进高阶通道，再按照光电传输段的顺序进行传送，在接收端则按相反的顺序提取出DLP帧。图2(b)所示为用SDH光电传输段传输PDH通道的示意图，把DLP帧放入PDH通道，再把PDH通道映射进低阶虚容器或者高阶虚容器，再按照SDH复用段、再生段和光电传输段的顺序传送，在接收端则按相反的顺序提取DLP帧。
图3为本发明用于以太网上传递PDH信号的协议栈结构示意图，PDH位于DLP的客户层，通过电路仿真实现PDH电路信号的分组化，在DLP之下为以太网MAC帧，以太网MAC帧之下通过协调子层把MAC帧映射到各种以太网的物理链路上，在接收端按照相反的顺序提取DLP帧，然后按照DLP帧帧序列号值按照顺序提取并还原出PDH信号，图中PDH表示准同步数字体系，DLP表示数据链路规程，MAC表示介质访问控制子层，PLS表示物理层信令子层，AUI表示附加单元接口子层，PMA表示物理介质接入子层，MDI表示介质相关接口子层，PMD表示物理媒体相关子层，PCS表示物理编码子层，MII表示介质无关接口子层，GMII表示千兆比特介质无关接口子层，XGMII表示10G介质无关接口子层，64B/66B表示64B/66B编码子层，8B/10B表示8B/10B编码子层，WIS表示广域网接口子层，实际使用时要求以太网的接口速率要大于或者等于PDH链路速率。
图4为本发明组网的协议栈配置举例示意图，分为两种情况，在图4(a)所示的情况，以太网接口通过PDH接入另外一个以太网的进端和出端的协议栈配置，其中LLC表示逻辑链路控制子层，MAC表示介质访问控制子层，PDH表示准同步数字体系，LAN表示局域网，IP表示因特网协议(包括因特网协议第四版IPv4和因特网协议第六版IPv6)，TCP表示传输控制协议，UDP表示用户数据报协议，EthernetPHY表示以太网物理接口，DLP表示数据链路规程，“Ethernet over PDH”表示以太网与准同步数字体系的融合，在网关处，同时配有PDH和以太网两类物理接口，而客户层仍然是IP不变，但在以太网与PDH融合的网络中，无需在网络层进行处理，直接在数据链路层通过DLP帧可以实现以太网帧的转发处理；对于图4(b)所示的情况是PDH接口通过以太网接入另外一个PDH接口的进端和出端的协议栈配置即在以太网上传送PDH的配置，在进端配置有PDH和以太网两种物理接口，通过电路仿真实现PDH信号的分组化，把分组化后的PDH信号封装到DLP帧，然后把DLP帧封装到以太网MAC帧中，随后PDH信号在网络中的传送处理依据DLP帧来实现，在出端还原为原来的PDH信号。
图5所示为本发明采用的用来传送以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号的DLP帧数据结构，DLP数据帧由帧长度(FL)、帧长度校验(FLC)、R字段(1比特的保留字段)、业务类型字段、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号字段、安全参数索引、净荷字段、填充数据字段、认证数据字段和帧校验序列等字段组成，其中安全参数索引、填充数据字段和认证数据字段是可选项，由采用的认证、加密算法确定。
图6为本发明采用的DLP控制帧结构，DLP控制帧由帧长度、帧长度校验、R字段(1比特保留字段，设置为0)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、净荷信息字段以及帧校验序列字段等字段组成，其中帧长度、帧长度校验、R字段(1比特保留字段)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、帧序列号等字段长度与DLP数据帧一样，扩展报头字段值为0(二进制值为00000000)，业务类型字段值为二进制“10000001”表示DLP净荷字段封装的是控制信息，控制信息采用类型—长度—值(TLV)结构。
图7为本发明采用的DLP流量管理帧结构，DLP流量管理帧由帧长度、帧长度校验、R字段(1比特保留字段，设置为0)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度、帧序列号、净荷信息字段以及帧校验序列字段等字段组成，其中帧长度、帧长度校验、R字段(保留字段)、业务类型、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、帧序列号等字段长度与DLP数据帧一样，扩展报头字段值为0(二进制值为00000000)，业务类型字段值为二进制“10000010”表示DLP净荷为流量管理信息，流量管理信息采用类型—长度—值(TLV)结构。
图8为发明所采用的DLP帧的帧定界算法所采用的有限状态图，本发明定义的DLP帧采用类似ITU-TI.432.1.1建议中定义的ATM中所采用的基于报头错误校验(英文缩写为HEC)的帧定界描述方法，利用接收到的最初的31比特即FL和FLC字段比特构成BCH(31，16)码的编码关系实现DLP帧的帧定界，DLP帧定界描述算法由有限状态机图确定，有限状态机工作流程图如下(1)在搜索态，DLP处理对接收到的31比特进行逐比特搜索寻找正确格式的FL和FLC关系，在这种状态下，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误纠错功能，一旦在接收到的31比特中找到正确的候选FL和FLC匹配关系值，即可假定确定了一个正确的DLP帧，接收处理进入预同步(英文为PRESYNC)状态，(2)在PRESYNC态，DLP处理通过逐帧搜索处理来实现DLP帧定界，依据上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正确匹配值，即可假定搜索到一个正确的DLP帧，然后依据该帧各字段关系可以确定下一帧的FL和FLC字段值，并依据他们的关系确定他们是否匹配，然后再下一帧，一旦连续确定DELTA(DELTA为一个参数，它是一个大于0的正整数)个正确的DLP帧，DLP接收处理进入同步态，反之，如果随后一帧的FL和FLC字段值不匹配，进入搜索态，此时，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误纠错功能。从搜索态进入同步态需要连续搜索到DELTA+1个正确的DLP帧，(3)在同步态，DLP处理通过一个帧的FL和FLC字段关系可以确定下一个DLP帧的开始，然后可以实现一帧一帧的解析，在这种状态下FLC具有单比特错误或者2比特错误纠错功能，如果发生多个比特(超过2比特错误)错误，则帧定界失效，成帧处理进入搜索态，并给客户适配处理发出客户服务器信号失效(英文缩写为SSF)指示，(4)空DLP帧参与帧定界处理，并随后丢弃空帧，DLP帧定界处理的键壮性与DELTA值有关，本发明建议DELTA值为1。
图9为本发明采用的目的地址码和源地址码结构，目的地址码和源地址码分别用来表示DLP客户信号的目的地址和源地址，源地址码的编码结构与目的地址码相同，目的地址码(英文缩写为DAC)的长度为64比特(8个八位位组)，用来标识采用DLP的网络中DLP帧的目的转发地址，DAC字段由以下4个部分组成国家码字段、国内地区码、节点代码、用户代码。其中国家码字段长度为16比特(2个八位位组)，该码为DLP帧的第一级转发标签，国内地区码字段长度为16比特，该码为DLP帧的第二级转发标签，节点代码字段为16比特，标识某个网络节点的业务代码，该码为DLP帧的第三级转发标签，具体值由网络运营商或者网络服务供应商指定；用户代码字段长度为16比特，指示某个用户的业务代码，该码为DLP帧的第四级转发标签，具体的UC值由网络运营商或者网络服务供应商指定。
图10为本发明采用的DLP空帧结构，发送空帧的目的是为了调节两节点间的速率，它从一个节点发送到其相连的最邻近节点，邻居节点接收到空帧后不把它转发到任何其它地方，直接把它丢弃，DLP空帧由帧长度字段(16比特)、帧长度校验字段(15比特)，一个长度为1比特的保留字段(R字段，设置为0)，只包括节点代码和用户代码字段长度为4个字节的源地址码组成。
图11所示为本发明所提出的用(X43+1)多项式扰码和解扰码的示意图，图中D1到D43表示寄存器的第1到43位，虚框围起来的部分表示一个43比特移位寄存器，园圈部分表示一个异或逻辑电路，按照图中的逻辑关系，在发送端，把DLP帧从“扰码前的数据流输入”到“扰码后的数据流输出”即可完成扰码功能；在接收端，从“扰码数据流输入”到“解扰码后的数据流输出”即可完成解扰码功能；也可以从D1到D43移位的移位寄存器，但相应的逻辑关系也应作调整。
图12为本发明的以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号在用DLP实现的以太网与PDH融合的网络传送示意图，图中深色园点表示边缘节点，白色圆圈表示核心节点，网络边缘节点接入用户后，依据设置的接口地址所属的国家、哪个地区、哪个节点进行分类处理，并把目的地址码和源地址码值填充到目的地址码和源地址码字段中，同时把整个以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号分组映射到DLP帧的净荷字段中，随后，整个网络只需利用DLP帧报头中的目的地址码实现以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号分组(封装在DLP帧中)的转发；转发处理时，首先依序查找DLP帧目的地址码中的国家码，国内地区码，节点代码，用户代码，本发明采用最长匹配原则对DLP帧进行转发处理，一旦发现DLP帧的目的地址码某一字段值与本地节点对应字段值不同，则停止搜索，直接转发该数据包。
实施示例本发明所提出的设想主要用于具有以太网接口或PDH接口的各种通信设备如各种路由器(核心或者高端交换路由器、边缘或者汇聚交换路由器、接入交换路由器)、基于分组(包)交换的各种高/中/低端以太网交换机、多业务传送平台(英文缩写为MSTP)、用户端综合接入设备、以太网与准同步数字体系互联的设备以及与通信有关的任何互联互通设备。图13为本发明提出的以太网帧在PDH上运行的应用举例，其中EOP适配器表示采用分发明定义的以太网与准同步数字体系融合的适配器，ADM表示表示SDH传输设备的分插复用器，利用SDH环中的这一PDH通道，可以把两个不同地域的以太网交换机连接起来，以太网交换机可以是二层交换机或者是三层以太网交换机，以太网交换机端口可以是10Mbps、100Mbps、10/100Mbps、1000Mbps中的任意一种，在实际使用中，本发明提出的以太网与准同步数字体系融合的适配器有三种使用方案一种是用于PDH或者SDH传输设备或者多业务传输平台，使这些设备中直接提供各种速率的以太网接口；一种是用于以太网交换机中，使以太网交换机能够提供PDH接口从而可以直接与PDH或者SDH传输设备相连接(互联)，还有一种是直接用于以太网与PDH互联的设备，实现以太网网络和PDH网络的互联，这样图中的以太网与PDH的适配器在以太网与PDH融合的网络中可以是位于SDH分插复用器中，可以是位于以太网交换机中也可以以单独的适配器形式而存在。
图14为本发明提出的PDH电路仿真分组在以太网上运行的应用举例，图中适配器表示采用分发明定义的以太网与准同步数字体系融合的适配器，云状部分表示一种以太网组成的一种网络，以太网网络上有各种速率的以太网接口(如10Mbps、100Mbps、10/100Mbps、1000Mbps或者10G以太网接口)，以太网交换机可以是以太网二层交换机也可以是以太网三层交换机，通过本发明提出的以太网与PDH融合的适配方法，可以实现PDH在以太网上的传送，把两个不同地域的PDH网络连接起来，PDH接口的速率可以是现有PDH标准速率接口中的任意一种(实际使用时应尽量保证PDH接口速率与以太网接口速率相接近)，在实际使用中，本发明提出的以太网与准同步数字体系融合的适配器有三种使用方案一种是用于PDH或者SDH传输设备或者多业务传输平台，使这些设备中直接提供各种速率的以太网接口；一种是用于以太网交换机中，使以太网交换机能够提供PDH接口从而可以直接与PDH或者SDH传输设备相连接(互联)，还有一种是直接用于以太网与PDH互联的设备，实现以太网网络和PDH网络的互联，这样图中的以太网与PDH的适配器在以太网与PDH融合的网络中可以是位于SDH分插复用器中，可以是位于以太网交换机中也可以以单独的适配器形式而存在。
权利要求
1.一种以太网与准同步数字体系融合的适配方法，其特征在于，通过定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，一方面利用这个新型的数据链路层协议来实现因特网协议(IP)、分组话音业务和分组视频业务(数字电视)与各种物理层设施的直接适配，实现话音、数据(IP)与视频网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的通信网络平滑过渡到下一代统一电信级公用网，另一方面用这个新型的数据链路层协议实现包括以太网和准同步数字体系在内的不同网络的融合，从而实现不同物理网络的互联，用这一新型的数据链路层协议实现以太网与准同步数字体系的融合时分别把以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号作为这一新型数据链路层协议的客户层信号处理，利用这一新型的数据链路层协议作为客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)与物理层设施(PDH或者以太网)的适配协议从而实现在PDH上传送以太网或者在以太网上传送PDH，数据链路层(DLP)与客户层间的通信以及物理层与数据链路层(DLP层)间的通信都通过原语来实现，利用所述的新型数据链路层协议定义的分级的、兼容现有电话号码体系的目的地址码和源地址码来表示客户信号的目的地址和源地址，用二层的数据链路层地址实现客户信号分组的二层转发与交换，利用这一新型数据链路层协议提供的安全机制来保证客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)业务在网络传送过程中的安全传送，用所述的新型数据链路层协议中定义的数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义的控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理等在内的网络控制管理，定义的流量管理帧来实现网络的流量工程管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(英文缩写为DLP)，一方面利用这个新型的数据链路层协议来实现因特网协议(IP)、分组话音业务和分组视频业务(数字电视)与各种物理层设施的直接适配，实现话音、数据(IP)与视频网络的三网融合，在数据链路层统一整个通信网，使现有的通信网络平滑过渡到下一代统一电信级公用网，另一方面用这一新型数据链路层协议实现包括以太网和PDH在内的不同网络的融合，从而实现不同物理网络的互联，所述的新型数据链路层协议帧的帧定界是依靠该数据链路层协议帧最开始一定长度内的比特信息构成的特定相互关联关系(构成某种特定编码关系)来实现的，在所述的新型数据链路层协议帧中定义一个帧长度(英文为Frame Length，FL)字段用来以字节形式标识这个新型的数据链路层协议帧的总长度，定义一个帧长度校验(英文为Frame Length Check，FLC)字段用来对帧长度字段进行校验并进行单比特错误或者2比特错误纠错处理同时利用这两个字段比特构成的这种特定校验编码关系实现所述的新型数据链路层协议帧的帧定界，定义一个业务类型(英文为Service Type，ST)字段用来标识净荷字段封装的业务类型，从而实现多业务的封装，同时指定不同的业务类型具有不同的优先级，这样业务类型也表示业务的优先级，定义一个拓扑字段(英文为Networks Topology，NT)来标识网络节点的拓扑类型，定义一个安全(英文为Security)字段用来标识是否对封装的净荷进行加密、认证处理，定义一个分级的目的地址码(英文为Destination Address Code，DAC)和源地址码(英文为Source Address Code，SAC)来标识封装业务数据包的二层目的地址和源地址，定义一个扩展报头(英文为Extension Header，EH)字段来标识是否对净荷进行扩展处理，定义一个填充长度字段用来以字节形式表示要进行填充处理如对净荷进行认证、加密处理时填充的长度，定义一个帧序列号(英文为Frame Sequence Number，FSN)字段用来标识数据链路层协议帧的发送序列，定义一个安全参数索引(英文为Security Parameter Index，SPI)来标识对数据认证加密处理时通信两端建立的安全关联，定义一个净荷(英文为Payload)字段来封装来自上层的各种业务，定义一个帧校验序列(英文为Frame Check Sequence，FCS)字段来对所述的新型数据链路层协议帧进行校验，在所述的新型数据链路层协议帧中定义一类数据帧来传送来自上层的各种业务数据，定义流量管理帧来实现网络的流量工程管理，定义控制帧来实现网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、故障管理、配置管理和性能管理等在内的网络控制管理，这三种不同类型的帧由所述的新型数据链路层协议帧中的类型字段来标识，具体如下定义帧长度(英文缩写为FL)字段长度为16比特，定义帧长度校验字段(英文缩写为FLC)长度为15比特，使FL和FLC字段比特构成BCH(31，16)码(BCH为博斯-乔赫里-霍克文黑姆码的英文缩写)，DLP帧利用这种关系来实现DLP帧的帧定界并对FL出现的单比特或者2比特错误进行纠错处理，BCH(31，16)码的生成多项式为G(x)＝x15+x11+x10+x9+x8+x7+x5+x3+x2+x+1，初始化值为0，这里x15对应最高有效位(英文缩写为MSB)，x0对应最低有效位(英文缩写为LSB)，DLP帧利用其最开始的31比特(FL字段和FLC字段)构成的特定编码关系来实现DLP帧的定界，DLP帧定界过程依据有限状态机来实现，有限状态机包括三个状态搜索(英文为HUNT)态、预同步(英文为PRESYNC)态、同步(英文为SYNC)态，有限状态机工作流程图如下(1)在搜索态，DLP处理对接收到的31比特进行逐比特搜索寻找正确格式的FL和FLC关系，在这种状态下，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误纠错功能，一旦在接收到的31比特中找到正确的候选FL和FLC匹配关系值，即可假定确定了一个正确的DLP帧，接收处理进入预同步(英文为PRESYNC)状态，(2)在PRESYNC态，DLP处理通过逐帧搜索处理来实现DLP帧定界，依据上一步逐比特搜索找到的FL和FLC正确匹配值，即可假定搜索到一个正确的DLP帧，然后依据该帧各字段关系可以确定下一帧的FL和FLC字段值，并依据他们的关系确定他们是否匹配，然后再下一帧，一旦连续确定DELTA(DELTA为一个参数，它是一个大于0的正整数)个正确的DLP帧，DLP接收处理进入同步态，反之，如果随后一帧的FL和FLC字段值不匹配，进入搜索态，此时，BCH码不具有对FL字段和FLC字段的单比特错误或者2比特错误纠错功能，从搜索态进入同步态需要连续搜索到DELTA+1个正确的DLP帧，(3)在同步态，DLP处理通过一个帧的FL和FLC字段关系可以确定下一个DLP帧的开始，然后可以实现一帧一帧的解析，在这种状态下FLC具有单比特错误或者2比特错误纠错功能，如果发生多个比特(超过2比特错误)错误，则帧定界失效，成帧处理进入搜索态，并给客户适配处理发出客户服务器信号失效(英文缩写为SSF)指示，(4)DLP空帧参与帧定界处理，并随后丢弃空帧，DLP帧定界处理的键壮性与DELTA值有关，本发明建议DELTA值为1，在FLC后定义一个长度为1比特的保留字段留作将来使用(一直设置为0)，定义业务类型字段长度为8比特，共计可识别28＝256种业务类型，其中最高有效位为0时表示封装的是低优先级的普通数据业务(如普通IP数据业务)，最高有效位为1时表示DLP净荷字段封装的业务为高优先级的实时业务(如电话、实时视频业务)，DLP业务处理的优先级从高到低的顺序依次为控制帧＞流量管理帧＞实时业务(实时话音、视频或者其他实时业务)＞数据业务(IP v4/IP v6)，DLP网络处理队列首先处理高优先级的业务，业务类型字段的用法如表1所示，表1.业务类型字段的用法
定义拓扑字段长度为4比特，其中二进制值“0001”表示总线结构，二进制值“0010”表示星形结构，二进制值“0011”表示树形拓扑结构，二进制值“0100”表示环形拓扑结构，二进制值“0101”表示网格(Mesh)拓扑结构，其他值保留给将来使用，对于环形拓扑和网格拓扑，本发明提供50毫秒保护倒换功能，定义安全字段长度为4比特，其中二进制值“0000”表示不对上层业务进行任何加密、认证处理，二进制值为“0001”表示对来自上层的业务数据进行加密处理，二进制值“0010”表示对来自上层的业务数据进行认证处理，二进制值“0100”表示对来自上层的业务数据进行加密和认证处理，其他值保留将来使用，定义目的地址码长度为64比特，定义源地址码字段长度为64比特，目的地址码和源地址码采用相同的分级结构，都由国家码(英文为Country Code，CC)、国内地区码(英文为National Region Code，NRC)、节点代码(英文为Node Area Code，NAC)和用户代码(英文为User Code，UC)4个字段组成，每个字段长度为16比特，其中国家码表示上层业务的第一级转发标签，国内地区码表示上层业务的第二级转发标签，节点代码表示上层业务的第三级转发标签，用户代码表示上层业务的第四级转发标签，定义扩展报头字段长度为8比特，其中二进制值为“00000000”表示没有扩展报头，其他值保留将来使用，定义填充长度字段长度为8比特，用来以字节形式标识进行填充处理时DLP净荷字段填充的长度，定义帧序列号字段长度为16比特，用来对发送的DLP帧进行序列标记，该字段值从0开始对发送的DLP帧进行序列标记，直到最大值，如果FSN达到最大值，发送处理器清除寄存器的值，并且从0开始重新计数，以保证DLP帧能够按照正确顺序转发发送、接收处理，同时FSN也提供抗重放功能，定义安全参数索引字段长度为16比特，该字段是可选的，其值是任意的，与DLP目的地址码结合使用唯一地标识该DLP帧所属的安全关联(英文为Security Association，SA)，其中SPI值为0保留给本地、特定实现使用，十进制的1～255由IANA(IANA为Internet Assigned Numbers Authority的英文缩写)保留给将来使用，其他值由通信双方依据采用的加密认证算法来确定，定义净荷字段长度为0～65535字节，用来封装来自客户层的整个客户信号分组，定义填充数据(该字段是可选的)字段长度为0～255字节，具体值与采用的加密认证算法有关，其值由加密认证算法确定，定义一个认证数据字段(该字段是可选的)来存放认证处理时生成的认证数据，认证数据字段值与采用的认证算法有关，其值由具体的认证算法确定(生成)，定义帧校验序列(Frame CheckSequence，FCS)字段长度为32比特，用来对数据链路层协议帧(DLP帧)中部分报头字段内容以及封装的净荷进行校验，FCS校验范围包括从DLP帧中业务类型字段的第一比特开始，一直到DLP帧的结尾，具体包括业务类型字段、拓扑字段、安全字段、目的地址码、源地址码、扩展报头、填充长度字段、帧序列号、安全参数索引(如果有)、净荷、填充数据(如果有)、认证数据(如果有)等字段比特流进行校验处理，校验算法采用IEEE 802.3 2002版定义的CRC-32生成多项式为G(x)＝x32+x26+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x1+1，这里，x32对应最高有效位(MSB)位，而x0对应最低有效位(LSB)位，如果DLP帧发生FCS错误，丢弃发生错误的DLP帧，如果某些字段值不能识别，或者出现FCS错误，则认为是无效的数据链路层协议帧，无效帧将被丢弃，不通知发送方，也不产生任何动作，无效帧包括(1)接收帧发生FCS错误(FCS不匹配)的DLP帧，(2)接收帧长度少于30字节的帧，(3)业务类型字段不能识别的帧，(4)报头其他字段不能识别的帧，如果客户层没有信息需要发送，在DLP帧间隙需要进行填充处理，即发送空帧，发送空帧的目的是为了调节两节点间的速率，空帧从一个节点发送到其相邻的最近节点，邻居节点接收到空帧后不把它转发到任何其他地方，直接把它丢弃，也不通知发送方，在帧间隙发送的填充空帧的内容包括帧长度字段、帧长度校验字段、长度为1比特的保留字段(一直设置为0)和源地址码(只包括源地址码中的节点代码和用户代码字段共计4个字节)，在发送端，把封装了客户信号的DLP帧封装到物理链路(PDH净荷或者以太网MAC帧)之前必须进行扰码，在接收端对DLP帧的任何处理之前首先进行解扰码，解扰码后才能对DLP帧进行下一步处理，扰码和解扰码采用自同步扰码/解扰码器，其生成多项式为G(X)＝X43+1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，定义一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)来实现以太网与准同步数字体系的融合，一方面可以用这一新型的数据链路层协议来实现在准同步数字体系上传送以太网，另外一方面可以用它来实现在以太网上传送PDH，其中用这一新型的数据链路层协议来实现在准同步数字体系上传送以太网时把以太网作为该数据链路层协议帧的客户层处理，具体做法是把以太网MAC帧作为客户层信号封装到该数据链路层协议帧的净荷字段中，同时根据以太网接口速率设置业务类型字段值，根据端口的地址设置该数据链路层协议帧的源地址码和目的地址码，根据节点拓扑类型设置所述的新型数据链路层协议帧的拓扑字段值，根据是否对以太网MAC帧进行加密认证处理设置安全字段值，同时对发送的每个所述的新型数据链路层协议帧进行序列标记，然后把所述的新型数据链路层协议帧封装到PDH的净荷域中，在把所述的新型数据链路层协议帧映射到PDH净荷域之前首先对所述的新型数据链路层协议帧进行扰码处理，在网络中依据所述的新型数据链路层协议帧的目的地址即可对以太网MAC帧的转发和交换，此时物理层为PDH，客户层为以太网即以太网MAC帧，以太网包括IEEE 802.3定义的以太网、IEEE 802.3u定义的快速以太网以及IEEE 802.3z定义的千兆以太网以及IEEE 802.3ae定义的10G以太网，物理层为已有的全部速率范围的PDH物理接口，可以实现基于PDH接口速率颗粒的电路的直接交换，其中准同步数字体系的各类速率等级包括2048千比特/秒、8448千比特/秒、34368千比特/秒、139264千比特/秒、1544千比特/秒、6312千比特/秒、44736千比特/秒等，数据链路层(数据链路规程DLP)为客户层(以太网MAC帧)提供的服务采用不确认式信息传送服务模式，对发送的数据不作任何确认式操作，所述的新型数据链路层协议层为客户层提供的服务通过“数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)”、“数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)”、“数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)”、“数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)”等4个原语来实现，物理层为数据链路层(DLP)提供的服务通过两个原语“物理链路—数据—请求(英文为PL_DATA.request)”、“物理链路—数据—指示(英文为PL_DATA.indication)”来实现，在发送端，当有MAC帧需要发送时，调用DL_DATA.request(数据链路—数据—请求)原语，该原语包括一系列参数，这些参数用来确定所述的新型数据链路层协议帧报头各字段以及净荷字段的值，在接收端，当所述的新型数据链路层协议客户实体要接收数据时，所述的新型数据链路层协议实体激活DL_DATA.indication原语，该原语指示输入帧的接收状态和输入所述的新型数据链路层协议帧各字段的值，如果客户层需要所述的新型数据链路层协议提供网络控制功能，调用数据链路—控制原语“数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)”和“数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)”原语，这两个原语包括一系列的操作码和参数，通过这两个原语可提供网络控制功能，如网络拓扑发现、2层保护倒换、配置管理、故障管理、性能管理等，在发送端，当有数据需要从数据链路层发送到物理实体时，所述的新型数据链路层协议实体激活PL_DATA.request原语，在接收端当有数据要从物理实体发送所述的新型数据链路层协议实体时，激活PL_DATA.indication原语，各原语的语义如下(1)DL_DATA.request(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，FrameLength，ServiceType，NetworkTopology，Security，FrameSequenceNumber，SPI)DL_DATA.request原语含有9个参数，各参数的含意分别为DestinationAddressCode表示目的地址码，用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode表示源地址码，用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData表示要发送的客户信号即整个MAC帧，用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧净荷字段值，FrameLength参数确定要发送的所述的新型数据链路层协议帧的总长度，ServiceType参数指示所述的新型数据链路层协议客户层发送的业务类型，它用来生成发送所述的新型数据链路层协议帧报头中业务类型字段值，Security参数指示是否对所述的新型数据链路层协议客户信号进行加密、认证处理，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的安全字段值，FrameSequenceNumber参数指示要发送帧的帧序列号(FSN)，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定发送所述的新型数据链路层协议帧报头中的FSN字段值，NetworkTopology参数指示所述的新型数据链路层协议节点的网络拓扑，所述的新型数据链路层协议实体用它来确定所述的新型数据链路层协议帧报头中拓扑字段值，SPI(SPI为安全参数索引的英文缩写)参数是一个可选项，用来确定如果对客户层信号(以太网MAC帧)进行加密、认证处理时在通信两端建立的安全关联，用来确定所述的新型数据链路层协议帧中的安全参数索引(SPI)字段值，(2)DL_DATA.indication(DestinationAddressCode，SourceAddressCode，DLPServiceData，ServiceType，FrameLength，ReceptionStatus，NetworkTopology，Security，FrameSequenceNumber，SPI)DL_DATDA.indication原语参数的语义如下DestinationAddressCode确定所述的新型数据链路层协议帧的目的地址码，该参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧报头中的目的地址码字段值，SourceAddressCode确定所述的新型数据链路层协议帧的源地址码，该参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧报头中的源地址码字段值，DLPServiceData确定输入所述的新型数据链路层协议帧净荷字段值，ReceptionStatus指示输入帧的接收状态，如果输入帧的FCS(帧校验序列)字段没有发生错误，ReceptionStatus的值为FCS_ERROR_FREE，否则，如果输入帧发生错误，则ReceptionStatus值为FCS_ERROR，ServiceType参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段值，FrameLength参数确定输入所述的新型数据链路层协议帧的总长度，Security参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧是否进行了加密、认证处理，它指示输入所述的新型数据链路层协议帧的Security字段值，FrameSequenceNumber参数指示所述的输入帧的FSN，NetworkTopology参数指示输入所述的新型数据链路层协议帧中拓扑字段值，SPI参数用来指示所述输入帧的安全参数索引字段值，(3)数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)原语数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)原语的格式为DL_CONTROL.request(操作码，请求操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现请求(英文为TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)、2层保护倒换请求(英文为L2PS_REQ)、配置请求(英文为CONFIGURATION_REQ)、故障查询请求(英文为FAULT_INQUIRY_REQ)、性能查询请求(英文为PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)等，各操作码的具体操作数列表如下拓扑发现请求(TOPOLOGY_DISCOVERY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现请求帧净荷数据等5个，2层保护倒换请求(L2PS_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换请求帧净荷数据等5个，配置请求(CONFIGURATION_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置请求帧净荷数据等5个，故障查询请求(FAULT_INQUIRY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询请求帧净荷数据等5个，性能查询请求(PERFORMANCE_INQUIRY_REQ)操作码的请求操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询请求帧净荷数据等5个，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号等参数的含义与数据链路—数据—请求原语对应的参数含义一样，(4)数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)原语的格式为DL_CONTROL.indication(操作码，指示操作数列表)，其中操作码包括拓扑发现响应指示(英文为TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)、2层保护倒换响应指示(英文为L2PS_RESPONSE_IND)、配置响应指示(英文为CONFIGURATION_RESPONSE_IND)、故障查询响应指示(英文为FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)、性能查询响应指示(英文为PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)等，各操作码的具体操作数列表如下拓扑发现响应指示(TOPOLOGY_DISCOVERY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、拓扑发现响应帧净荷数据等5个，2层保护倒换响应指示(L2PS_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、2层保护倒换响应帧净荷数据等5个，配置响应指示(CONFIGURATION_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、配置响应帧净荷数据等5个，故障查询响应指示(FAULT_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、故障查询响应帧净荷数据等5个，性能查询响应指示(PERFORMANCE_INQUIRY_RESPONSE_IND)操作码的指示操作数包括目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号、性能查询响应帧净荷数据等5个，各操作数中的目的地址码、源地址码、业务类型、帧序列号等参数的含义与数据链路—数据—指示原语对应的参数含义一样，(5)物理链路—数据请求(PL_DATA.request)PL_DATA.request(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata，(6)物理链路—数据指示(PL_DATA.indication)PL_DATA.indication(Userdata)，该原语只有一个参数，该参数为用户数据，英文为Userdata。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用一个新型的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)来实现以太网与准同步数字体系的融合，一方面可以用这个新型的数据链路层协议来实现在准同步数字体系上传送以太网，另外一方面可以实现在以太网上传送PDH，其中用这个新型的数据链路层协议来实现在以太网上传送准同步数字体系时把准同步数字体系作为该数据链路层协议的客户层处理，首先通过电路仿真把PDH信号分组化，周期性的输出一定长度的分组化PDH信号，然后把分组化的PDH电路仿真信号作为客户层信号封装到该数据链路层协议帧的净荷字段中，同时根据PDH接口速率设置业务类型字段值，根据端口的地址设置该数据链路层协议帧的源地址码和目的地址码，根据节点拓扑类型设置拓扑字段值，根据是否对PDH电路仿真信号进行加密认证处理设置安全字段值，同时对发送的每个数据链路层协议帧进行序列标记，然后把该数据链路层协议帧封装到以太网MAC帧净荷域中，在把所述的新型数据链路层协议帧映射到以太网MAC帧净荷域之前首先对所述的新型数据链路层协议帧进行扰码处理，随后按照以太网的通常做法把以太网MAC帧封装到各种速率的全双工的以太网物理接口链路上，在网络中依据所述的新型数据链路层协议帧的目的地址实现PDH信号的转发和交换，在接收端按照发送端的相反顺序处理提取分组化的PDH电路仿真信号，依据帧序列号重组为完整的PDH信号，此时物理层为IEEE802.3定义的全部各种速率的全双工以太网物理接口，具体的包括IEEE 802.3定义的以太网、IEEE 802.3u定义的快速以太网、IEEE 802.3z定义的千兆以太网、IEEE 802.3ae定义的10G以太网，数据链路层为数据链路规程(DLP)和以太网MAC子层，其中数据链路规程(DLP)位于以太网MAC子层之上，PDH电路仿真信号作为所述的新型数据链路层协议的客户层处理，PDH信号的输出周期以及分组长度的与PDH接口速率有关，表2为一种可能的分类，此时应尽量要求以太网接口的总速率大于PDH接口速率，表2.PDH信号分组的长度
数据链路层(数据链路规程DLP)为客户层(PDH电路仿真信号层)提供的服务采用不确认式信息传送服务模式，对发送的数据不作任何确认式操作，所述的新型数据链路层协议层为客户层提供的服务通过“数据链路—数据—请求(英文为DL_DATA.request)”、“数据链路—数据—指示(英文为DL_DATA.indication)”、“数据链路—控制—请求(英文为DL_CONTROL.request)”、“数据链路—控制—指示(英文为DL_CONTROL.indication)”等4个原语来实现，在发送端，当有PDH电路仿真信号分组需要发送时，调用DL_DATA.request(数据链路—数据—请求)原语，该原语包括一系列参数，这些参数用来确定所述的新型数据链路层协议帧报头各字段以及净荷字段的值，在接收端，当所述的新型数据链路层协议客户实体要接收数据时，所述的新型数据链路层协议实体激活DL_DATA.indication原语，该原语指示输入帧的接收状态和输入所述的新型数据链路层协议帧各字段的值，如果客户层需要所述的新型数据链路层协议提供网络控制功能，调用数据链路—控制原语“数据链路—控制—请求(DL_CONTROL.request)”和“数据链路—控制—指示(DL_CONTROL.indication)”原语，这两个原语包括一系列的操作码和参数，通过这两个原语可提供网络控制功能，如网络拓扑发现、2层保护倒换、配置管理、故障管理、性能管理等，各原语的语义和与上面描述的一样，以太网MAC子层为所述的新型数据链路层协议层提供的服务通过IEEE 802.3标准(2002版本)定义的原语MA_DATA.request(MAC数据请求)和MA_DATA.indication(MAC数据指示)原语来实现，这两个原语的语义和操作由IEEE 802.3标准确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议帧报头中包括一个目的地址码(英文为Destination Address Code，DAC)和源地址码(英文为Source Address Code，SAC)，对于IP业务，目的地址码和源地址码分别表示IP包报头中的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于分组话音业务目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码，对于分组数字视频业务目的地址码和源地址码分别表示数字电视信号的发送端和接收端的地址，对于以太网与PDH的融合的网络，目的地址码和源地址码分别表示以太网与PDH的融合的信号发送端和接收端的地址，用二层的数据链路层地址来实现客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)的二层转发和交换，目的地址码和源地址码采用相同的分级结构，都由国家码(英文为Country Code，CC)、国内地区码(英文为National Region Code，NRC)、节点代码(英文为Node Area Code，NAC)和用户代码(英文为User Code，UC)四个部分组成，本发明定义目的地址码和源地址码字段长度都为64比特(8个八位位组)，其中国家码字段长度为16比特(2个八位位组)，用来标识某一个国家或者特定地理区域的某种业务代码，CC为DLP帧的第一级转发标签，一个国家或者地理区域可以有一个或者多个业务代码，如话音业务代码、视频业务代码、IP业务代码(IPv4业务代码或者IP v6业务代码)，相关业务的具体国家码值由有关的国际标准机构如ITU指定，国内地区码字段长度为16比特，指示某一国家内某个地区的业务代码，NRC为DLP帧的第二级转发标签，具体的NRC值由该国的通信最高管理机构分配，节点代码字段为16比特，标识某个网络节点的业务代码，该码为DLP帧的第三级转发标签，具体值由网络运营商或者网络服务供应商指定，用户代码字段长度为16比特，表示某个用户的业务代码，该码为DLP帧的第四级转发标签，具体的UC值由网络运营商或者网络服务供应商指定，在采用DLP实现以太网与准同步数字体系的融合时，把以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号封装到DLP帧中，根据网络融合的需要设置目的地址码和源地址码，随后以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号在物理传送网络的处理完全依据DLP帧的目的地址码和源地址码，为了降低报头开销，可以通过在DLP帧报头中的业务类型字段设置的业务类型，用DLP实现以太网与PDH融合的网络中DLP帧的目的地址码和源地址码可以只包括国内地区码、节点代码和用户代码三个字段或者只包括节点代码和用户代码两个字段，随后以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号在网络中的传送处理可以类似转发IP包一样的处理，网络转发DLP帧时，首先查找DLP帧中的业务类型字段，通过具体的业务类型确定业务的优先级，然后是查找DLP帧中的目的地址码中的国家码、其次是国内地区码、再次是节点代码，最后是用户代码，一旦发现DLP帧的某一项代码与本地节点的不同，网络节点(DLP节点)不再对DLP帧中DAC后面字段进行处理，直接转发到下一个节点，DLP帧转发的原则是采用最长匹配原则，所述的根据目的地址码决定路由可以是利用IP路由协议如最短路径优先协议(英文为Open Shortest Path First，OSPF)或者边界网关协议(英文为Border Gateway Protocol，BGP)产生的动态路由表，也可以是利用DLP提供的流量工程来显式配置路由。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议包括一套安全机制来保证上层业务(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)在网络传送过程中的安全，具体方法是通过对上层业务进行加密和认证处理来实现上层信号的安全传送，如果需要对客户信号(以太网MAC帧或者PDH电路仿真信号)进行加密认证处理，首先通过在需要通信的两端经过一系列的协商，确定采用的加密算法、认证算法、设置或者交换初始化密码，协商加密认证算法以及交换初始化密码等操作可以采用RFC2408定义的因特网安全关联和密钥管理协议(英文缩写为ISAKMP)以及RFC2409定义的因特网密钥交换协议(英文缩写为IKE)来实现，然后在通信的两端建立两个安全关联(英文为Security Association，SA)，并且依据目的IP地址、采用的算法等确定一个安全参数索引(英文缩写为SPI)，把该索引值添加到所述的新型数据链路层协议帧报头中的安全参数索引字段中，SPI用来标识对IP包进行加密、认证处理时的安全关联，安全参数索引与目的地址码一道唯一地标识安全关联所采用的加密认证算法，同时把有关的参数如目的地址码、采用的加密算法、认证算法、初始化密码、安全参数索引等添加到安全关联数据库内，安全关联数据库记录了与安全有关的各种数据，本发明定义安全参数索引字段长度为32比特，其中十进制值“0”用于节点本地、特定实现使用，十进制值1～255由IANA保留给将来使用，其他值用于标识安全关联，由于加密、认证算法的不同需要进行一些数据填充处理，填充的数据位于净荷字段之后，并把填充的长度值添加到填充长度字段值中，认证处理生成的认证数据位于填充数据字段之后，帧校验字段之前，利用DLP帧报头中的帧序列号值提供抗重播功能，进行加密处理时，加密的范围包括来自客户层的整个客户信号分组、填充数据等字段内容，进行认证处理时认证的范围包括填充长度字段、帧序列号字段、安全参数索引字段、净荷数据、填充数据等字段内容。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议包括一套完善的网络控制管理机制来实现以太网与PDH融合的网络的包括拓扑发现、2层保护倒换、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理等在内的控制管理，所述的网络控制管理通过控制帧来实现，本发明定义当所述的新型数据链路层协议帧的业务类型字段的二进制值为“10000001”时表示所述的数据链路层协议帧净荷字段封装携带的内容为网络控制管理信息，相应的数据链路层协议帧为控制帧，控制帧实现拓扑发现、链路状态指示、故障管理、性能管理、配置管理等网络控制和管理功能，对于环形和网格拓扑，控制帧还提供一种实现50毫秒保护倒换功能的机制，控制帧采用TLV(Type-Length-Value，类型—长度—值)结构，其中类型字段长度为8比特，用来标识控制帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式表示TLV结构中值(Value)字段的长度，值(Value)字段包含控制帧的有关参数等具体内容，本发明定义控制帧中TLV结构中类型字段的用法如表3所示，其中，类型字段值为二进制的“00010001”时表示控制帧携带的是OSPF(OSPF为最短路径优先协议的英文缩写)路由协议信息，类型字段二进制值为“00010010”表示控制帧携带的是BGP(BGP为边界网关协议的英文缩写)路由协议信息，类型字段二进制值为“00010011”表示控制帧携带的是7号信令系统(英文缩写为SS7)信息，类型字段二进制值为“00010100”表示控制帧携带的是H.323信令信息，类型字段二进制值为“00010101”表示控制帧携带的是会话初始化协议(英文缩写为SIP)信令信息，类型字段二进制值为“00010110”表示控制帧携带的是介质网关控制协议(英文缩写为MGCP)信令信息，类型字段为二进制的“11111111”时表示控制帧为厂商自定义的管理控制帧，厂商自定义的管理功能包括设备制造商为自己制造的有关设备添加的网络管理控制功能以及运营商自定义的网络管理控制功能，其管理数据内容由厂商自定义，但需采用TLV结构，所述的新型数据链路层协议控制帧的帧序列号值用来标识控制帧发送的先后顺序，实现标识所述的新型数据链路层协议控制信息发送先后序列的功能，所述的新型数据链路层协议控制帧的净荷信息字段可以包括多个控制TLV信息，为了方便本发明芯片的实现(如现在的芯片普遍采用32位，这样要求控制帧总长度为32比特的整数倍)，要求整个控制帧的长度为32比特的整数倍，如果原来所述的新型数据链路层协议控制帧长度不是32比特的整数倍，则在控制TLV后用全为0的字节进行填充处理，填充的长度用所述的新型数据链路层协议控制帧的填充长度字段以字节形式标识。表3.控制帧中类型字段值(二进制值)的用法
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括拓扑发现机制，拓扑发现用来找出谁是某个网络节点的邻居节点以及邻居节点的状态，对于环形和网格拓扑网络节点(DLP节点)可以用它来发现环上有多少个节点正在工作，拓扑发现功能的实现主要是依靠拓扑发现请求帧(Topology_Discovery_Request frame)、拓扑发现响应帧(Topology_Discovery_Responseframe)和拓扑状态报告帧(Topology_State_Report frame)来实现的，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络节点(DLP节点)(如节点A)用该节点的二层地址码作为目的地址周期性地广播拓扑发现请求帧(Topology_Discovery_Request frame)到其他节点(称其中之一为节点B)，发送周期由拓扑发现定时器(Timer_Topology_Discovery，发送定时时间是可编程的，缺省为2秒)确定，接收到拓扑发现请求帧的所有节点(如节点B)通过拓扑发现响应帧给节点A作出响应，把节点B的存在及其状态反馈给节点A，节点A把接收到的其他节点的地址码以及相应的工作状态等内容添加到节点A的拓扑地址数据库中，对于环形和网格拓扑，有关节点依据环上各节点的地址码中的节点代码(NAC)字段值内容确定环上或者网格中的节点顺序，如果节点A连续3次(其值是可编程的，本发明定义的缺省值为3)从节点B接收到相同的操作内容，则认为节点的拓扑发现帧操作有效，把相关的拓扑状态内容写入节点的拓扑数据库，网络节点(DLP节点)用拓扑报告帧用向其他节点(尤其是网络管理实体)报告该节点的状态，特别是对于总线拓扑、星形和树形这三类由于拓扑结构原因没有保护倒换功能的拓扑结构的节点报告其拓扑状态，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00000001”时表示控制帧为拓扑发现请求帧，二进制值“00000010”时为拓扑发现响应帧，二进制值“00000011”时表示控制帧为拓扑报告帧，拓扑发现请求帧、拓扑发现响应帧和拓扑报告帧的值(Value字段值)都是两个参数，第一个为节点地址，长度为8个字节，第二个为节点工作状态，长度为1个字节，节点工作态如表4所示。表4.拓扑发现帧的第二个参数
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括2层保护倒换机制，2层保护倒换功指的是当网络物理链路出现故障(如光纤断裂)或者节点设备出现故障时类似SDH环采用的K1/K2协议机制的允许在50毫秒内实现自愈恢复的强大功能，本发明提供的50毫秒保护倒换功能主要用于环形或者网格拓扑等可以实现保护倒换的链路上，以二纤环为例，如果环上某个网络节点(DLP节点)(假定为节点2)在某个方向(假定为从节点1到节点2的方向)上在20毫秒时间(其值是可编程的，本发明定义的缺省值为20毫秒)内没有接收到任何数据信息(包括数据帧、控制帧、流量管理帧或者空帧等)或者物理链路出现故障(如光纤设施断裂)或者节点出现故障(如物理信号失效或者物理信号退化)，该节点进入2层保护倒换状态，发送2层保护状态请求帧(L2PS_Requestframe)给网络(环或者网格拓扑)上与其相连的节点(如节点1)，节点1接收到该2层保护状态请求帧后也进入2层保护倒换状态(英文缩写为L2PS)，并发出2层保护倒换状态报告帧(L2PS_State_Report frame)给连接网络管理实体的节点或者广播到环上处于正常态的所有节点，在L2PS态，从节点1到节点2的所有数据包被倒换到备用的路径上，如果节点2上的故障清除，节点2进入正常态，启动WTR(等待恢复)定时器(Timer_WTR，其值是可编程的，范围为0～1800秒，缺省值为10秒)，一旦WTR定时器终止，节点2沿倒换前后的路径发送WTR请求帧(WTR_Request frame)给节点1，节点1接收到该帧后从节点L2PS态返回正常态，本发明定义控制帧的类型字段值为二进制的“00000100”时表示控制帧为2层保护倒换请求帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000101”时表示控制帧为2层保护倒换响应帧，控制帧的类型字段值为二进制的“00000110”时表示控制帧为2层保护倒换报告帧，2层保护倒换请求帧TLV结构中值(Value，V)字段的参数有2个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为该节点的工作状态(强制倒换FS、物理信号失效PSF、物理信号退化PSD和人工倒换)，长度为1个字节，各状态的二进制值如表5所示，该字节的其他值保留作将来使用，2层保护倒换响应帧TLV结构中值字段的参数有两个，第一个为该节点的地址码，长度为8字节，第二个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示成功实现倒换，二进制值为“11111111”表示倒换不成功，其他二进制值保留给将来使用，2层保护倒换报告帧TLV结构中值字段有三个参数，第一个参数为节点的地址码，长度为8字节，第二个参数为节点的倒换原因，长度为1个字节，各态的二进制值如表5所示，第三个参数表示节点是否处于2层保护状态，其中二进制值为“11111111”表示处于2层保护倒换状态，二进制值为“00000000”表示处于正常态，其他值保留，当控制帧TLV类型字段值为二进制的“00010000”时，表示控制帧为WTR_Request帧，WTR_Request帧只有一个参数，长度为8比特，值为二进制的“11111111”表示成功等待恢复，其他值保留。表5.L2PS请求帧和L2PS报告帧的第2个参数类型
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括配置管理机制，配置管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)设备有关端口的配置管理，网络节点(DLP节点)设备的端口地址在项目安装阶段必须配置一个二层的地址作为该端口的源地址码，配置管理帧包括三种配置请求帧(Configuration_Request frame)、配置响应帧(Configuration_Response Frame)、配置报告帧(Configuration_Report frame)，在项目安装阶段或者工程运行期间，网络管理实体通过网络管理接口对网络节点(DLP节点)设备的每个链路(端口)发出配置请求帧进行配置，网络节点(DLP节点)通过配置响应帧或者配置报告帧向网络管理实体作出响应，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制“00000111”值时表示控制帧为配置请求帧，二进制“00001000”时为配置响应帧，二进制“00001001”时表示控制帧为配置报告帧，配置请求帧包括两个参数，第一个为原节点地址(长度为8个字节)，第二个为新节点地址码(长度为8个字节)，配置响应帧的值(Value字段值)包括三个参数第一个为原节点地址(长度为8个字节)，第二个参数为新的节点地址码(长度为8个字节)，第三个参数长度为1个字节，其中二进制值为“00000000”表示配置成功，二进制值“11111111”表示配置不成功，其他值保留给将来使用，配置报告帧包括二个参数第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为8个字节，表示该节点的配置地址。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括故障管理机制，故障管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)的故障管理，故障管理通过故障管理帧来实现，故障管理帧包括三个故障查询请求帧(Fault_Inquiry_Request frame)、故障查询响应帧(Fault_Inquiry_Response frame)和故障报告帧(Fault_Report frame)，本发明定义控制帧TLV中类型字段值为二进制值“00001010”时表示控制帧为故障查询请求帧，二进制值“00001011”时为故障查询响应帧，二进制值“00001100”时表示控制帧为故障报告帧，故障查询请求帧TLV结构中值字段包括1个参数，该参数为节点地址(长度为8个字节)，故障查询响应帧的值(Value字段值)包括二个参数第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效(PSF)，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化(PSD)，二进制值为“00001111”表示节点正常无故障，其他值保留给将来使用，故障报告帧的TLV结构中值字段包括二个参数第一个为节点地址(长度为8个字节)，第二个参数长度为1个字节用来表示故障类型，其中二进制值为“00000000”表示故障为物理信号失效(PSF)，二进制值“11111111”表示故障为物理信号退化(PSD)，其他值保留给将来使用。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议提供的网络控制管理机制包括性能管理机制，性能管理机制用来实现对网络节点(DLP节点)的性能管理，性能管理功能通过性能管理帧来实现，性能管理帧包括三种帧性能查询请求帧(Performance_Inquiry_Request frame)、性能查询响应帧(Performance_Inquiry_Response frame)和性能报告帧(Performance_Report frame)，当控制帧类型字段值为二进制的“00001101”时，表示控制帧为性能查询请求帧，性能查询请求帧用来请求查询某个网络节点(DLP节点)的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001110”时，表示控制帧为性能查询响应帧，性能查询响应帧用来响应性能查询请求帧提出的某个节点的某个性能指标，控制帧类型字段值为二进制的“00001111”时，表示控制帧为性能报告帧，性能报告帧用来向网络管理实体报告某个节点的各项性能指标，性能查询请求帧的值(Value)字段包括三个参数，第一个参数为要请求查询性能的节点地址码，长度为8个字节，第二个参数为用来标识计算性能指标的时间计量单位，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示计量单位为秒，二进制的“0010”示计量单位为分钟，二进制的“0011”表示计量单位为小时，二进制的“0100”表示计量单位为天，其他字段值保留给将来使用，第三个参数为性能指标类型，长度为4比特，其中二进制的“0001”表示性能指标为帧校验序列错误数，二进制的“0010”表示丢包数，二进制的“0011”表示丢包率，二进制的“0100”表示包的时间延迟(时延)，其他值保留给将来使用，性能查询响应帧的值(Value)字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示对性能查询请求帧作出响应的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要查询的性能指标值，性能查询响应帧的值(Value)字段的第二和第三个参数(时间计量单位和性能指标类型)的用法与性能查询请求帧的值(Value)字段的第二和第三个参数的用法一样，性能报告帧的值(Value)字段包括4个参数，第一个参数长度为8个字节，用来表示向网络管理实体发出性能报告帧的节点地址，第二个参数长度为4比特，用来标识计算性能指标的时间计量单位，第三个参数长度为4比特用来标识性能指标类型，第四个参数长度为3个字节，用来表示具体要报告的性能指标值，性能报告帧的值(Value)字段的第二和第三个参数(时间计量单位和性能指标类型)的用法与性能查询请求帧的值(Value)字段的第二和第三个参数的用法一样。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新型数据链路层协议帧提供强大的流量管理机制来实现网络的流量工程，方法是首先对流经过网络的所有业务进行分类，即对来自上层的各种业务(话音、IP数据、数字电视、以太网MAC帧、TDM电路仿真信号等)进行优先级分类分为高优先级的业务和低优先级的业务，用分级的位于二层的数据链路层地址(源地址码和目的地址码)表示上层业务地址(目的地址和源地址)同时对业务按照属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域的哪个地区、某个地区的某个节点，某个节点的某个用户进行地域分类，用分级的二层地址表示物理链路端口的二层地址从而对物理资源进行地域分类，同时分配不同的物理带宽链路用于传送不同类型的业务，把流经整个网络的各种业务按照不同的优先级类型以及地域类别映射到实际的物理链路上，通过流量管理帧实现对整个网络的流量以及物理带宽资源进行统一调度管理和监控，具体如下首先对来自所述的新型数据链路层协议——DLP层以上层次的所有业务进行分类，分为高优先级的业务和低优先级的业务，高优先级的业务包括网络管理控制信息(控制帧)、流量管理信息(流量管理帧)、各种实时话音业务(包括固定或者移动话音或者可视电话)、各种实时视频(数字电视)、基于IP(IPv4/IPv6)的实时业务、PDH和SDH/SONET电路仿真信号，低优先级的业务为一般的IP数据业务，具体的各种业务类型用所述的新型数据链路层协议帧中的业务类型字段值来标识，在所述的新型数据链路层协议帧中定义了一个分级的目的地址码和源地址码，目的地址码和源地址码采用相同的结构，都由国家码、国内地区码、节点代码和用户代码四部分组成，分别用来标识业务属于哪个国家或者地理区域、某个国家或者地理区域内的哪个地区，某个地区内的哪个节点，哪个节点内的哪个用户，对于IP业务，目的地址码和源地址码分别表示IP包报头中的目的IP地址和源IP地址的转发等价类，对于话音业务目的地址码和源地址码分别表示通话双方的电话号码，对于数字电视(数字视频)业务目的地址码和源地址码分别表示数字电视发送端和接收端的地址，对于以太网MAC帧、采用时分复用(TDM)技术的电路如PDH、SDH/SONET的电路仿真信号等业务目的地址码和源地址码分别表示信号发送端和接收端的地址，这样通过数据链路层地址对来自上层的各种业务(话音、数据、视频、以太网以及TDM电路仿真信号)进行了地域的分类，把各种业务按照不同的国家或者地理区域、特定国家或者地理区域内的某个地区、地区内的某个节点、某个节点的某个用户进行分类，同时对整个物理传送网络的每个节点端口(包括波分复用系统的每个光波)标识一个二层的数据链路层地址，并规定不同的链路用于传送不同类型以及通往不同地区的业务，这样对整个物理传送网络的带宽资源进行分类，某些带宽用于传送重要的实时业务如话音和实时视频，某些用于传送一般的IP数据业务，某些带宽链路用于传送国际业务，某些带宽链路用于传送跨省的业务，某些带宽链路用于传送本地业务，并且如果网络出现故障允许传送IP数据的链路被高优先级的业务抢占，通过本发明定义的流量管理帧对整个网络的流量以及网络带宽资源进行监控处理，网络管理系统包括一个流量工程数据库，该数据库记录了整个网络的链路资源分布情况，流过网络的业务类型、总包数、总流量、物理链路速率、允许最大传送速率等参数，本发明定义当所述的新型数据链路层协议帧(DLP帧)报头中业务类型字段值为二进制值“10000010”时，表示所述的新型数据链路层协议(DLP)帧封装的是流量管理信息，相应的数据链路层协议帧为流量管理帧，流量管理帧的流量管理信息采用类型—长度—值(英文为Type-Length-Value，TLV)结构，其中，类型字段长度为8比特，用来指示流量管理帧的类型，长度字段长度为8比特，用来以字节形式指示值(Value)字段的长度，值(Value)字段包含具体的流量管理帧内容，网络管理帧类型字段的用法如表6所示，其中流量管理帧TLV中类型字段值为二进制的“00000001”时表示流量管理帧净荷携带的是链路业务流量属性信息，其值(Value)字段内容包括四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包(分组)所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度(单位为字节)，其他值保留将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，流量管理帧TLV中类型字段值为二进制“00000100～00100110”时表示各种物理链路的资源属性，各种具体链路的类型值如表6所示，各种物理链路的资源属性值包括有四个参数，第一个参数为节点地址，长度为8字节，第二个参数为业务类型，用来表示经过某节点流量包(分组)所属的业务类型，长度为1字节，不同类型的业务的业务类型值由表1确定，第三个参数长度为1个字节用来标识流过某节点链路流量的计量参数类型，其中二进制值为“00000001”表示流量计量参数类型为峰值速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000010”表示流量计量参数类型为平均速率(单位为比特每秒)，二进制值为“00000011”表示流量计量参数类型为最大包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000100”表示流量计量参数类型为平均包(分组)数(单位为包每秒)，二进制值为“00000101”表示流量计量参数类型为峰值突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000110”表示流量计量参数类型为协定突发长度(单位为字节)，二进制值为“00000111”表示流量计量参数类型为超额突发长度(单位为字节)，其他值保留将来使用，第四个参数长度为4字节用来标识具体各种流量的值，所述的新型数据链路层协议流量管理帧的帧序列号值用来标识流量管理帧发送的先后顺序，实现标识所述的新型数据链路层协议流量控制管理信息发送先后顺序的功能，所述的新型数据链路层协议流量管理帧的净荷信息字段可以包括多个流量管理TLV信息，为了方便本发明芯片的实现(如现在的芯片普遍采用32位，这样要求流量管理帧总长度为32比特的整数倍)，要求整个流量管理帧的长度为32比特的整数倍，如果原来所述的新型数据链路层协议流量管理帧长度不是32比特的整数倍，则在流量管理TLV后用全为0的字节进行填充处理，填充的长度用所述的新型数据链路层协议流量管理帧的填充长度字段以字节形式标识。表6.流量管理帧类型字段的用法
全文摘要
本发明涉及以太网与准同步数字体系融合的适配方法，针对现有技术的不足接口速率不匹配、不支持基于分组的动态带宽分配、不能在以太网上传送PDH，不能与IP以及分组话音业务兼容等提出用一种新型的数据链路层协议——数据链路规程(DLP)来实现以太网与PDH融合的适配，不仅可以实现PDH上传送以太网，也可以实现以太网上传送PDH，而且可以实现与IP网络、分组话音网络的兼容，利用DLP提供的安全机制、网络控制管理机制和流量管理机制实现数字视频传送网络的2层保护倒换、性能管理、故障管理、安全管理、流量工程等网络管理控制功能，使现有的通信网平滑过渡到下一代采用分组交换技术的统一公用网。
文档编号H04L29/08GK1728717SQ20041006064
公开日2006年2月1日 申请日期2004年7月27日 优先权日2004年7月27日
发明者邓里文 申请人:邓里文