专利名称：一种传送超高速以太网业务的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及传送网技术领域，尤其涉及一种传送超高速以太网业务的方法和装置。
背景技术：
OTN (optical transport network，光传送网)作为下一代传送网的核心技术，包括电处理层和光处理层的技术规范，具备0AM(operation，administration and maintenance，操作、管理和维护)、TCM(Tandem Connection Monitoring,串联连接监视)和带外FEC(forward error correction，前向纠错)能力，能够实现大容量业务的灵活调度和管理，日益成为骨干传送网的主流技术。在电处理层，OTN技术定义的“数字包封”结构，能够实现对客户信号的管理和监控。如图1所示，OTN帧是4080 X 4的模块化结构，包括帧定位信号(frame alignment signal,FAS)字节，提供 OTN帧的定位功能。OTUk OH(optical channel transport unit-k overhead, OTUk开销)为光通道传送单元的开销字节，提供光通道传送单元级别的网络管理功能。ODUk OH(optical channel data unit-k overhead，ODUk开销)为光通道数据单元的开销字节，提供维护和操作功能。OPUk OH(optical channel payload unit-k overhead, OPUk开销)为光通道净荷单元的开销字节，提供客户信号适配的功能。0PUk(optiCal channel payload unit-k)为光通道净荷单元，用于承载客户信号。FEC (forward error correction)为前向纠错字节，提供错误探测和纠错功能。系数k表示所支持的比特速率和不同种类的OPUk、ODUk和OTUk。k = 1表示比特速率等级为2. 5Gbit/s，k = 2表示比特速率等级为10Gbit/S，k = 3表示比特速率等级为40Gbit/s，k = 4表示比特速率等级为100Gbit/S，k = flex表示比特速率任意。ITU-T制定的ODUflex帧可承载任意速率的 CBR(constant bit rate，固定比特率)业务以及包业务。目前，100GE标准802. 3ba禾口 OTN 0TU4 (100G)标准G. 709v3已制定完成。然而，随着业务的快速增长，超100GE (例如400GE、ITE等)业务呼之欲出，为满足业务传送需求，光传送层需要制定对应速率等级的传送方案；例如，定义0TO5(400G)来传送400GE业务，并通过400G波分光模块实现长距传输。进一步，由于频谱效率存在极限问题，光传送模块的速率也很难无限地增长。目前，100G速率等级的长距波分光模块对频谱效率的利用已经接近极限，为继续100G的网络演进，考虑到技术可行性，超100G传送网将采用400G的长距波分光模块。随着业务的快速增长，例如出现400GE、ITE业务，这些大容量业务将超过目前传送网的单波传送能力，因此，需要在现有条件下制定较优的光传送解决方案，解决超高速以太网业务(例如400GE、1TE)在OTN中传送的现实问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种传送超高速以太网业务的方法和装置，解决了如何低成本的传送超高速率以太网业务的技术问题。
一种传送超高速以太网业务的方法，其特征在于，包括将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大于100GE ；同步添加该 η路虚通道数据的标记；分通道映射该η路虚通道数据；以及将该η路虚通道数据成帧并发送。—种传送超高速以太网业务的装置，其特征在于，包括业务分发子模块，将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大于 100GE ；标记添加子模块，同步添加该η路虚通道数据的标记；映射子模块，分通道映射该η 路虚通道数据；成帧子模块，将该η路虚通道数据成帧；以及发送子模块，将成帧后的该η 路虚通道数据发送出去。该方法采用通道化的传送方式透明传送超高速以太网业务，通过对超高速以太网业务进行映射处理，将其复杂度降低到低速率以太网业务的处理等级，降低了实现难度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中OTN帧的模块化结构示意图；图2是本发明的一种传送超高速以太网业务的装置的模块图；图3是本发明在发送方向上的一种传送超高速以太网业务的方法流程图；图4是本发明的OTN帧中添加标记LLM的位置示意图；图5是本发明在接收方向上的一种传送超高速以太网业务的方法流程图；图6是本发明的实施例一中通过ODTO实现ITE以太网业务的通道化传送的示意图；图7是本发明的实施例一中在发送方向上通过ODTO传送ITE以太网业务的方法流程图；图8是本发明的实施例一中在接收方向上通过ODTO传送ITE以太网业务的方法流程图；图9是本发明的实施例二中通过ODTO实现ITE以太网业务的通道化传送的示意图；图10是本发明的实施例二中在发送方向上通过ODTO传送ITE以太网业务的方法流程图；图11是本发明的实施例二中在接收方向上通过ODTO传送ITE以太网业务的方法流程图；图12是本发明实施例中的一种在虚通道的对齐标示AM中添加标记LLM的示意图；图13是本发明实施例中的另一种在ODUflex帧的开销中添加标记LLM的示意图；图14是本发明实施例中的一种将虚通道数据分别同步映射的示意图；图15是本发明实施例中的另一种将虚通道数据统一映射的示意图。
具体实施例方式本发明实施例中，超高速以太网业务可采用如下两种方式进行传送。1、将接收到的数据流以66B码块为单位分发为η路虚通道，在该η路虚通道的对齐标示AM(align marker)中同步添加标记LLM(Logical Lane Marker，逻辑通道标示)，该 η路虚通道一对一地同步映射到η路ODTUk. mTS (optical channel data tributary unit-k including m time slots，包含m个时隙的光通道数据支路单元k)中，该η路ODTUk. mTS 复用到多路OPUk，每一路OPUk再依次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用)光模块传送。其中，一路虚通道对应一路ODTUk的一个或者多个时隙，时隙的数值m取决于虚通道的速率大小。2、将接收到的数据流以66B码块为单位分发为η路虚通道，该η路虚通道一对一地同步映射到η路ODUf 1 ex，且在该η路ODUf 1 ex开销中同步添加标记LLM，形成类 ODUflex-nv,该η路ODUflex —对一地同步映射到η路ODTUk. mTS中，该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk，每一路OPUk再依次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk DffDM光模块传送。其中，一路ODUflex对应一路ODTUk的一个或者多个时隙，时隙的数值m取决于虚通道的速率大小。如图2所示，是一种传送超高速以太网业务的装置的模块图，下面结合该装置介绍本发明的技术方案。所述装置包括发送端模块和接收端模块；发送端模块包括业务分发子模块、标记添加子模块、映射子模块、成帧子模块和发送子模块；接收端模块包括解映射子模块、对齐子模块和汇聚子模块。在发送方向，如图3所示，本发明的技术方案包括步骤1、所述业务分发子模块将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道，例如，将超高速以太网业务数据流以66Β码块为单位分发为η路虚通道。这里不局限于以66Β 码块为单位，将来可能定义新的码块，例如512Β码块或者513Β码块等。步骤2、所述标记添加子模块同步添加该η路虚通道数据的标记，例如，如图4所示，在该η路虚通道的对齐标示AM中同步添加标记LLM，或者在封装容器ODUflex的开销中同步添加标记LLM。步骤3、所述映射子模块分通道映射该η路虚通道数据，例如，通过GMP (Generic Mapping Procedure，通用映射规程)将该η路虚通道数据一对一地同步映射到η路ODTUk. mTS中，将该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk，将GMP映射开销(例如Cm和end)封装到OPUk 的开销中；或者通过BMP (Bit Synchronous Mapping Procedure，比特同步映射规程)将该 η路虚通道数据一对一地同步映射到η路ODUflex，形成类ODUflex-nv，将该η路ODUflex 一对一地映射到η路ODTUk. mTS中，将该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk。其中，步骤2和3不存在严格的顺序关系，也就是说，可以先将该η路虚通道数据封装为OPUflex，再对每一路虚通道数据添加标记LLM。步骤4、所述成帧子模块将该η路虚通道数据成帧并通过所述发送模块发送出去， 例如，将每一路OPUk依次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk DffDM光模块传送。在接收方向，如图5所示，本发明的技术方案包括步骤1、所述解映射子模块将该η路虚通道数据解映射出来，例如，将该η路虚通道数据从OPUk中解映射出来。步骤2、所述对齐子模块基于该η路虚通道对齐标示AM中的LLM标记，对该η路虚通道进行对齐处理，消除其在传送时产生的偏差skew。步骤3、所述汇聚子模块将对齐后的该η路虚通道数据汇聚为一路完整的超高速以太网业务数据流。下面通过具体的实施例来说明本发明的技术方案。如图6所示，是实施例一中通过0DU5实现ITE以太网业务(1ΤΕ over 0DU5)的通道化传送方法。 在发送方向，如图7所示，该方法包括以下步骤步骤1、将ITE以太网业务数据流以66B码块为单位分发为η路虚通道，即IaneO Iane(Ii-I)，η的取值未作限制，取决于将来ITE以太网业务标准关于虚通道数量的限定。例如，ITE以太网业务数据流以66Β码块为单位分发为200路虚通道，每一路虚通道的速率为 5G。步骤2、在该η路虚通道的对齐标示AM中同步添加标记LLM，即在对齐标示AM的相应比特MarkerO Marker (η-1)中同步添加标记LLM。添加方式可以是在原有的MarkerO 位置替换为标记LLM，其中标记LLM的取值为0 255。为了保持0、1平衡，MarkerO的位置放置标记LLM，Marker4的位置放置标记 LLM( LLM为LLM的二进制值取反)。添加标记LLM的位置包括但不局限于MarkerO和Marker4的位置。步骤3、将每一路虚通道数据通过GMP映射到OPTO. mTS中，其中，0PU5为400G速率等级，每一路虚通道数据占用4个1. 25G时隙带宽，即OPTO. 4TS。步骤4、将OPTO依次封装为0而5和0TO5，并通过3路0TO5 DffDM光模块传送。ITE 占用800个1. 25G时隙带宽，每个0TO5拥有320个1. 25G时隙带宽，因此，ITE以太网业务实际占用2. 5路0TO5带宽，剩余的0. 5路0TO5带宽可以用来承载其他业务。在接收方向，如图8所示，该方法包括以下步骤步骤1、将该η路虚通道数据从OPTO. mTS中解映射出来。步骤2、基于该η路虚通道对齐标示AM中的LLM标记，对该η路虚通道进行对齐处理，消除其在OTN线路中传送时产生的偏差skew。以LLM的取值范围是0 255，对齐标示 AM的间隔为16384个66B码块为例，偏差skew的补偿能力是对齐标示AM的间隔(LLM 的取值范围/2) = 105us * 256/2 = 13. 44ms，其中105us为对齐标示AM的间隔。步骤3、将对齐后的该η路虚通道数据汇聚为一路完整的ITE数据流。如图9所示，是实施例二中通过0DU5实现ITE以太网业务(1ΤΕ over 0DU5)的通道化传送方法。在发送方向，如图10所示，该方法包括以下步骤步骤1、将ITE以太网业务数据流以66B码块为单位分发为η路虚通道，即IaneO lane (η-1), η的取值未作限制，取决于将来ITE以太网业务标准关于虚通道数量的限定。 例如，ITE以太网业务数据流以66Β码块为单位分发为200路虚通道，每路虚通道的速率为 5G。步骤2、将该η路虚通道数据，通过BMP分别一对一地同步映射到η路ODUf lex，形成类ODUflex-nv。在该η路ODUflex的开销中同步添加标记LLM，如图4所示，添加方式可以是在ODUflex帧头的第3个0A2字节处添加，将原有的0A2字节替换为标记LLM，其中标记LLM的取值为0 239。标记LLM的取值范围未作限制，取决于所要求的偏差skew的补偿能力，偏差skew的补偿能力是=ODUflex帧周期* (LLM的取值范围/2)。步骤3、将每一路ODUflex通过GMP映射到OPTO. mTS，其中，0PU5为400G速率等级，每一路ODUflex占用4个1. 25G时隙带宽，即0PU5. 4TS。步骤4、将OPTO依次封装为0而5和0TO5，并通过3路0TO5 DffDM光模块传送。ITE 占用800个1. 25G时隙带宽，每个0TO5拥有320个1. 25G时隙带宽，因此，ITE以太网业务实际占用2. 5路0TO5带宽，剩余的0. 5路0TO5带宽可以用来承载其他业务。在接收方向，如图11所示，该方法包括以下步骤步骤1、将该η路ODUflex从OPTO. mTS中解映射出来。步骤2、基于该η路ODUflex开销中的LLM标记，对该η路ODUflex进行对齐处理， 消除其在OTN线路中传送时产生的偏差skew。为增大偏差skew的补偿能力，基于ODUflex 的 MFAS (Multiframe Alignment Signal，多帧对齐信号)和 LLM对η 路 ODUfIex 进行对齐。 以每一路虚通道映射到1路5G速率等级的ODUflex (ODUflex帧周期T为25us)，LLM的取值范围是0 239为例，偏差skew的补偿能力为=ODUflex帧周期T * LCM(256，240)/2 = 25us * 3840/2 = 48ms，其中 256 是 ODUflex 的复帧周期 T，LCM(256，240)是 256 禾口 240 的最小公倍数。步骤3、将该η路虚通道数据从该η路ODUflex中解映射出来。步骤4、将对齐后的该η路虚通道数据汇聚为一路完整的ITE数据流。上述实施例中描述的0PTO、0而5和0TO5均为大于100G速率等级的OTN帧，例如， 为400G速率等级的OTN帧，其具有如下特点1、继承OTN帧的原有帧结构和复用体系；2、划分为320个1. 25G时隙带宽；3、可承载 LO ODUj (low order ODUj，低阶 ODUj)，例如 320 个 0DU0、160 个 0DU1、40 个0DU2、10个0DU3、4个0DU4以及任意个ODUflex等。上述实施例中描述的0TO5包括但不局限于400G速率等级，可扩展至任意速率等级的OTN帧，例如，任意速率等级的OTUflex。该OTUflex的速率等级高于100G，且可以根据光通道的光频谱资源利用率灵活调整。OTUflex速率等级取决于光通道的光频谱资源的分配。光频谱资源是固定的，可以灵活地分配给多个光波长，占用光频谱资源越多的光波长， 其对应的OTUflex速率等级就越高。例如，ITE高速以太网业务可以通过4路OTUflex DffDM 光模块传送，其中包括2路200G速率等级的OTUflex和2路300G速率等级的OTUflex。上述实施例中描述的LLM标记的添加方式和取值范围包括但不局限于如下描述1、如图12所示，以该η路虚通道的对齐标示AM的码块间隔为周期，在该η路虚通道的对齐标示AM的码块中同时添加标记LLM，其中标记LLM的取值从0到239依次递增，以 0 239为一个周期周期性地下插；2、如图13所示，以该η路ODUflex帧为周期，在该η路ODUflex帧头的第3个0Α2 字节处添加LLM标示，其中LLM的取值从0到239依次递增，以0 239为一个周期周期性地下插，该η路ODUflex帧严格对齐。上述实施例中，将该η路虚通道数据分别同步映射到OPTO. mTS的处理包括但不局限于如下方式1、分别映射，如图14所示，每一路虚通道通过各自的GMP将虚通道数据映射到 0PU5. mTS净荷区；2、统一映射，如图15所示，该η路虚通道通过一个GMP统一将该η路虚通道数据映射到OPTO. mTS净荷区，一个虚通道对应一个或者多个时隙，这取决于虚通道的速率大小。上述实施例中，该η路虚通道到OPTO. mTS的映射路径包括但不局限于如下描述1、该η路虚通道通过GMP直接映射到0PU5. mTS ；2、该η路虚通道首先通过BMP映射到该η路ODUflex，该η路ODUflex再通过GMP 映射到0PU5. mTS ；3、该η路虚通道首先通过BMP映射到该η路ODUflex，该η路ODUflex再通过GMP 映射到 LO OPUk. mTS，之后该 LO OPUk 再复用到 HO 0PU5 (high order 0PU5，高阶 0PU5)中。其中，LOOPUk 包括 0PU1、0PU2、0PU3、0PU4、0PU2e、0PU3e 等。本发明的技术方案不局限于通过OPTO传送ITE以太网业务，也适用于通过0PU4 传送400GE以太网业务。步骤1、将接收到的400G E以太网数据流以66B码块为单位分发为η路虚通道，对该η路虚通道的原有对齐标示AM同步添加标记LLM，将每一路虚通道映射到多路0PU4. mTS 中，之后该多路0PU4依次封装为0DU4和0TU4中，并通过多路0TU4 DffDM光模块传送。步骤2、将接收到的400GE以太数据流以66B码块为单位分发为η路虚通道，该η 路虚通道分别一对一地同步映射到η路ODUflex，在ODUflex的开销中同步添加标记LLM， 形成类ODUf lex-nv，之后每一路ODUflex映射到多路0PU4. mTS中，该多路0PU4依次封装为 0DU4和0TU4中，并通过多路0TU4DWDM光模块传送。该方法未对数据流做任何改变，采用了通道化的透明传送，并且对高速率以太网业务进行映射处理，将其复杂度降低到了低速率以太网业务的处理等级，降低了实现难度， 处理简单；而且，该方法重用OTN的复用体系，能够减少硬件成本。本领域普通技术人员可以理解，上述方法实施例中的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)寸。以上所述是本发明的优选实施模式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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权利要求
1.一种传送超高速以太网业务的方法，其特征在于，包括将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大于100GE ；同步添加该η路虚通道数据的标记； 分通道映射该η路虚通道数据；以及将该η路虚通道数据成帧并发送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，同步添加该η路虚通道数据的标记的步骤包括在该η路虚通道的对齐标示AM中同步添加标记LLM ；分通道映射该η路虚通道数据的步骤包括将该η路虚通道数据一对一地同步映射到 η路ODTUk. mTS中，将该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，同步添加该η路虚通道数据的标记的步骤包括在封装容器ODUflex的开销中同步添加标记LLM ；分通道映射该η路虚通道数据的步骤包括将该η路虚通道数据一对一地同步映射到 η路ODUflex,形成类ODUf lex_nv，将该η路ODUflex 一对一地映射到η路ODTUk. mTS中，将该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，将该η路虚通道数据成帧并发送的步骤包括将每一路OPUk依次封装为ODUk和OTUk，并通过多路OTUk DffDM光模块传送。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道的步骤包括将超高速以太网业务数据流以码块为单位分发为η路虚通道。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括 将该η路虚通道数据从OPUk中解映射出来；基于该η路虚通道对齐标示AM中的LLM标记，对该η路虚通道进行对齐处理，消除其在传送时产生的偏差skew ；以及将对齐后的该η路虚通道数据汇聚为一路完整的超高速以太业务数据流。
7.一种传送超高速以太网业务的装置，其特征在于，包括业务分发子模块，将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大于100GE ；标记添加子模块，同步添加该η路虚通道数据的标记； 映射子模块，分通道映射该η路虚通道数据； 成帧子模块，将该η路虚通道数据成帧；以及发送子模块，将成帧后的该η路虚通道数据发送出去。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述标记添加子模块同步添加该η路虚通道数据的标记包括在该η路虚通道的对齐标示AM中同步添加标记LLM ；所述映射子模块分通道映射该η路虚通道数据包括将该η路虚通道数据一对一地同步映射到η路ODTUk. mTS中，将该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述标记添加子模块同步添加该η路虚通道数据的标记包括在封装容器ODUflex的开销中同步添加标记LLM;所述映射子模块分通道映射该η路虚通道数据包括将该η路虚通道数据一对一地同步映射到η路ODUf lex，形成类ODUf lex_nv，将该η路ODUflex —对一地映射到η路ODTUk. mTS中，将该η路ODTUk. mTS复用到多路OPUk0
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述成帧子模块将该η路虚通道数据成帧包括将每一路OPUk依次封装为ODUk和OTUk。
11.如权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于，将超高速以太网业务数据流分发为η路虚通道的步骤包括将超高速以太网业务数据流以码块为单位分发为η路虚通道。
12.如权利要求7至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括OTUk DWDM光模块。
13.如权利要求7至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括 解映射子模块，将该η路虚通道数据解映射出来；对齐子模块，基于该η路虚通道对齐标示AM中的LLM标记，对该η路虚通道进行对齐处理，消除其在传送时产生的偏差skew ；以及汇聚子模块，将对齐后的该η路虚通道数据汇聚为一路完整的超高速以太网业务数据流。
14.一种传送超高速以太网业务的计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序代码，所述程序代码在计算机设备上运行以执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
15.一种传送超高速以太网业务的计算机程序产品，其特征在于，所述程序产品在计算机设备上运行以执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明公开了一种传送超高速以太网业务的方法和装置。该方法包括将超高速以太网业务数据流分发为n路虚通道，其中，所述超高速以太网业务数据流的速率大于100GE；同步添加该n路虚通道数据的标记；分通道映射该n路虚通道数据；以及将该n路虚通道数据成帧并发送。该方法采用通道化的传送方式透明传送超高速以太网业务，通过对超高速以太网业务进行映射处理，将其复杂度降低到低速率以太网业务的处理等级，降低了实现难度。
文档编号H04L1/00GK102439995SQ201180001376
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者丁炽武, 苏伟 申请人:华为技术有限公司