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CN102843293A - 一种处理报文的方法和网元设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种处理报文的方法及网元设备，该方法包括：组装精确时间协议(PTP)报文；将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节或混合入以太网报文中后发送。通过本发明可以在波分网络网元之间实现PTP协议报文交互，使得各网元之间能够传递和解析PTP协议报文，从而实现波分网络的精确时间传送。

Description

一种处理报文的方法和网元设备
技术领域
本发明涉及光波分通信领域，实现波分系统全网元时间同步和精确时间传送的处理报文的方法和网元设备。
背景技术
传统的TDM(Time Division Multiplex，时分复用)网络(PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字系列)/SDH(SynchronousDigital Hierarchy，同步数字系列)在传送TDM业务(如E1/T1)的同时，可以准确传送时钟信息，接收端可以根据提取的时钟信息对业务进行恢复。同时，TDM线路还可以为某些应用网络提供同步参考时钟，比较普遍的应用是移动的Backhaul(移动回程)网络。随着WDM(Wavelength DivisionMultiplexing，波分多路复用)系统向多承载、多业务、以及智能化等方向发展，对波分系统的网络质量、业务服务类型提出了更高的要求，也需要实现全网的时间同步和提供精确时间功能。
根据IEEE1588v2定义的PTP(Precision Time Protocol，精确时间协议)，通过把用来实现网络精确时间对时的协议信令以payload(负载)形式填充在TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)/UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)层报文内，再经过IP层和以太网封装，或者直接将协议信令以以太网形式封装，在网络各节点之间进行点对点的交互传递和解析并处理，实现全网的时间同步和提供精确时间功能。目前的数通、PTN(Packet Transport Network，分组传送网)网络普遍采用这一方式。
而波分网络的特点是为了实现大容量、远距离传输，将用户业务进行了OTU(Optical Transform Unit，光传输单元)帧封装；其设备装置如图1所示，典型的组网方式如图2所示，波分系统对用户的以太网业务的一条单向业务流处理方式和步骤如图3所示：
图3所示为由三个波分网元组成的典型波分网络，用户业务从客户侧接入，交叉后汇聚封装成OTUk帧，传送到下一网元进行处理，直到将封装了用户业务的OTU帧传送到目的网元，再解封装，恢复成用户业务，从客户侧板发送出去。具体步骤为：
步骤301：波分网络设备客户侧业务接收装置201接收用户的GE(GigabitEthernet，吉比特以太网)/FE(FastEthernet，快速以太网)业务，将以太网业务封装为ODUk帧，通过背板连接线发送往业务电交叉处理装置203；
步骤302：电交叉处理装置203将业务进行交叉处理，将进行交叉处理后的ODUk帧通过背板连接线发送往线路侧业务封装发送装置205；
步骤303：线路侧业务封装发送装置205将ODUk帧封装成OTU帧，发送往网元2；
步骤304：网元2的线路侧业务接收装置209收到OTU帧解封装为ODUk帧，送往电交叉处理装置208；
步骤305：电交叉处理装置208将业务进行交叉处理，将进行交叉处理后的ODUk帧通过背板连接线发送往线路侧业务封装发送装置210；
步骤306：线路侧业务封装发送装置210将ODUk帧封装成OTU帧，发送往网元3；
步骤307：网元3的线路侧业务接收装置214收到OTU帧解封装为ODUk帧，送往电交叉处理装置213；
步骤308：电交叉处理装置213将业务进行交叉处理；将进行交叉处理后的ODUk帧通过背板连接线发送往客户侧业务解封装发送装置212；
步骤309：客户侧业务解封装发送装置212将ODUk帧解封装为以太网业务，发送到客户设备；
这一过程中，业务都一直是以ODUk、OTU帧的形式在网络中传输，是一种完全端到端的传输模式。而PTP协议报文需封装在以太网帧格式中进行交互，采用现有的这种技术，PTP协议报文无法在线路侧被剥离出来，波分网络无法实现在各网元之间对以太网报文的传递和解析，从而无法在各网元之间传递和解析网络精确时间对时的协议信令，实现不了全网时间同步和提供精确时间的功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种处理报文的方法及网元设备，以在波分网络网元之间实现PTP协议报文交互，使得各网元之间能够传递和解析PTP协议报文，从而实现波分网络的精确时间传送。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种处理报文的方法，包括：
组装精确时间协议(PTP)报文；
将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节或混合入以太网报文中后发送。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将所述PTP报文插入OTU帧开销的保留字节包括：
将所述PTP报文拆解成若干个1字节字段或多字节字段，以复帧形式插入OTU帧开销的保留字节。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节或混合入以太网报文中包括：
定时地将所述PTP报文插入OTU帧开销的保留字节或混合入以太网报文中。
进一步地，上述方法还具有下面特点：还包括：
接收到以太网业务后，检测所述以太网业务是否包括PTP报文，如包括PTP报文，则从所述以太网业务中分离出所述PTP报文。
进一步地，上述方法还具有下面特点：还包括：
接收到OTU帧后，检测所述OTU帧是否携带PTP报文，如携带PTP报文，则从所述OTU帧中解析出所述PTP报文。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种网元设备，包括：
第一模块，用于组装精确时间协议(PTP)报文，将所述PTP报文发送给第二模块和/或第三模块；
所述第二模块，用于将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节后发送；
所述第三模块，用于将所述PTP报文与以太网报文混合后发送。
进一步地，上述网元设备还具有下面特点：
所述第二模块，具体用于将所述PTP报文拆解成若干个1字节字段或多字节字段，以复帧形式插入OTU帧开销的保留字节后发送。
进一步地，上述网元设备还具有下面特点：
所述第一模块，具体用于定时地将所述PTP报文发送给第二模块和/或第三模块。
进一步地，上述网元设备还具有下面特点：还包括：
第四模块，用于接收到以太网业务后，检测所述以太网业务是否包括PTP报文，如包括PTP报文，则从所述以太网业务中分离出所述PTP报文。
进一步地，上述网元设备还具有下面特点：还包括：
第五模块，用于接收到OTU帧后，检测所述OTU帧是否携带PTP报文，如携带PTP报文，则从所述OTU帧中解析出所述PTP报文。
综上，本发明提供一种处理报文的方法及网元设备，可以在波分网络网元之间实现PTP协议报文交互，使得各网元之间能够传递和解析PTP协议报文，从而实现波分网络的精确时间传送。
附图说明
图1是现有波分网元业务处理装置；
图2典型波分网元组网示意图；
图3是现有波分网元单向以太网业务处理流程图；
图4是本发明实施例的波分网元设备的示意图；
图5是本发明实施例的网元客户侧设备处理客户设备发来的PTP协议报文的方法的流程图；
图6是本发明实施例的网元客户侧设备向客户设备发送PTP协议报文的方法的流程图；
图7是本发明实施例的网元线路侧设备向网元线路侧发送PTP协议报文的方法的流程图：
图8是本发明实施例的网元线路侧设备向网元线路接收侧发送PTP协议报文的方法的流程图；
图9是本发明实施例的网元客户侧设备与客户设备交互PTP协议报文的组网示意图；
图10是本发明实施例的网元线路侧与网元线路侧交互PTP协议报文的组网示意图；
图11是本发明实施例的OTU帧开销保留字位置图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为实现PTP协议报文在波分网络各网元之间进行交互，而又不占用业务通道，可将PTP报文拆解成若干1字节字段或多字节字段，随帧填充到OTUk帧的保留字节中，传到对端，对端设备将该字段解析，提取后重新组成PTP协议报文，交给PTP协议处理单元进行处理。
本发明实施例的波分网元的示意图，如图4所示，波分网元中各装置之间数据交互均通过背板连接线完成；
包含与原有技术相同的以下模块：
客户侧业务接收处理装置403，用于接收客户侧以太网业务并封装成ODUk帧；
客户侧业务解封装发送装置404，用于将ODUk帧解封装为以太网业务；
电交叉处理装置406，用于对ODUk帧进行交叉处理；
线路侧业务接收处理装置407，用于将OTU帧解封装为ODUk帧；
线路侧业务封装装置408，用于将ODUk帧封装为OTU帧；
还包括新增加的以下模块：
客户侧PTP报文分离装置401，用于将包含PTP信息的以太网报文从客户业务中分离出来；
客户侧PTP报文合入装置402，用于将PTP信令合入客户业务进行发送；
PTP报文集中处理装置405，用于将PTP信令集中处理计算，进行PTP协议的信令交互；
线路侧PTP信令分离装置409，用于接收线路侧的OTU帧，将PTP信令从OTU帧中分离恢复出来；
线路侧PTP信令插入发送装置410，用于将含有PTP信令的报文以复帧形式插入OTU帧开销的保留字节，该OTU帧开销的保留字节可以位于OTU帧的第1行13-14字节，第2行1-2字节，第4行9-14字节，PTP开销位置可配置，如图11所示；
本发明实施例所使用的方法，采用了PTP报文分部转发，集中处理，将以以太网帧携带的PTP信令通过插入OTU帧开销保留字节的方式在线路侧传输，实现了各网元之间的PTP协议报文交互。
图5和图6是本发明实施例的网元客户侧与客户设备交互PTP协议报文的方法的流程图；
图9是本发明实施例的网元客户侧与客户设备(以PTN设备为例)交互PTP协议报文的组网示意图。
以波分网元客户侧与PTN设备对接为例，如图5所示，包括以下步骤：
步骤501：客户侧PTP报文分离装置901接收到混合有PTP报文的以太网业务；
步骤502：客户侧PTP报文分离装置901将PTP报文和普通业务分离后分别送到对应的装置进行处理；
步骤503：客户侧PTP报文分离装置901对分离出来的普通业务采用现有的技术和处理方式转送客户侧业务接收处理装置903进行处理，即装置903将以太网业务封装为ODUk帧，通过背板连接线转送到电交叉处理装置906进行处理；
步骤504：装置906将ODUk帧进行交叉处理；
步骤505：线路侧业务装置908将ODUk帧封装为OTU帧发送；
步骤506：客户侧PTP报文分离装置901对分离出来的PTP报文转送PTP报文集中处理装置905处理；
步骤507：装置905对PTP报文进行处理计算。
装置905使用BMC(Best Master Clock最佳主时钟)算法计算协议状态机，决定时间端口的状态，决定哪些时间端口使能接收和使能发送时间协议报文，根据时间端口的状态向这些端口发送特定的协议报文。
图6是本发明实施例的网元客户侧向客户设备发送PTP协议报文的方法流程图，如图6所示，包括以下步骤：
步骤601：PTP报文集中处理装置905组装PTP报文，转送客户侧PTP报文合入装置902；
步骤602：客户侧PTP报文合入装置902接收从客户侧业务解封装发送装置904转送来的普通以太网业务；
步骤603：客户侧PTP报文合入装置902接收从PTP报文集中处理装置905转送来的PTP报文；
步骤604：将普通以太网报文和PTP报文混合发送给客户侧设备。
图7和图8是本发明实施例的网元线路侧与网元线路侧交互PTP协议报文的方法流程图，图10是本发明实施例的网元线路侧与网元线路侧交互PTP协议报文的组网示意图。本发明实施例的网元线路侧向网元线路侧发送PTP协议报文的方法，如图7所示，包括以下步骤：
步骤701：线路侧PTP信令分离装置1009接收线路侧发来的OTU帧；
步骤702：线路侧PTP信令分离装置1009监测OTU帧的保留字节中是否以复帧形式携带PTP信令，如是，则转向步骤706；否则转向步骤703；
步骤703：装置1007将OTU帧解为ODUk帧，转送电交叉处理装置1006处理；
步骤704：装置1006将ODUk帧进行点交叉处理；
步骤705：客户侧业务解封装发送装置1004将ODUk帧解封装成以太网帧或封装成OTUk帧发送。
步骤706：将PTP信令解析出来，重新组包成PTP报文，将解出的PTP报文转送PTP报文集中处理装置1005；
步骤707、PTP报文集中处理装置1005对PTP报文进行计算处理。
图8是本发明实施例的网元线路侧向网元线路接收侧发送PTP协议报文的方法流程图，如图8所示，包括以下步骤：
以波分网元线路侧与波分网元线路侧对接为例，说明波分网元线路侧的PTP报文接收处理步骤：
步骤801：PTP报文集中处理装置1005组装PTP报文转送至线路侧PTP信令插入发送装置1010；
步骤802：装置1010接收从线路侧业务封装装置1008转送来的OTN帧；
步骤803：装置1010接收从装置1005转送来的PTP报文；
步骤804：装置1010将PTP报文拆解成若干1字节字段，以复帧形式插入OTN帧保留字节，从线路侧发送。
具体可配置的行列号仅支持OTU保留开销域，包含第1行13-14字节，第2行1-2字节，第4行9-14字节。
如采用现有技术波分网络网元之间无法进行点对点的PTP报文交互；目前最好的方法是通过新增加时间传送功能的处理单板，如此就需要单独占用一个设备槽位和单独的传输通道。
而通过增加新的装置和业务处理方式则可以实现波分网络的精确时间传送，且新增加的都是软件装置，无需新增加传输的硬件单板、器件，不占用设备槽位和传输通道。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种处理报文的方法，包括：
组装精确时间协议(PTP)报文；
将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节或混合入以太网报文中后发送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将所述PTP报文插入OTU帧开销的保留字节包括：
将所述PTP报文拆解成若干个1字节字段或多字节字段，以复帧形式插入OTU帧开销的保留字节。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节或混合入以太网报文中包括：
定时地将所述PTP报文插入OTU帧开销的保留字节或混合入以太网报文中。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：还包括：
接收到以太网业务后，检测所述以太网业务是否包括PTP报文，如包括PTP报文，则从所述以太网业务中分离出所述PTP报文。
5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：还包括：
接收到OTU帧后，检测所述OTU帧是否携带PTP报文，如携带PTP报文，则从所述OTU帧中解析出所述PTP报文。
6.一种网元设备，包括：
第一模块，用于组装精确时间协议(PTP)报文，将所述PTP报文发送给第二模块和/或第三模块；
所述第二模块，用于将所述PTP报文插入光传输单元(OTU)帧开销的保留字节后发送；
所述第三模块，用于将所述PTP报文与以太网报文混合后发送。
7.如权利要求6所述的网元设备，其特征在于：
所述第二模块，具体用于将所述PTP报文拆解成若干个1字节字段或多字节字段，以复帧形式插入OTU帧开销的保留字节后发送。
8.如权利要求6所述的网元设备，其特征在于：
所述第一模块，具体用于定时地将所述PTP报文发送给第二模块和/或第三模块。
9.如权利要求6-8任一项所述的网元设备，其特征在于：还包括：
第四模块，用于接收到以太网业务后，检测所述以太网业务是否包括PTP报文，如包括PTP报文，则从所述以太网业务中分离出所述PTP报文。
10.如权利要求6-8任一项所述的网元设备，其特征在于：还包括：
第五模块，用于接收到OTU帧后，检测所述OTU帧是否携带PTP报文，如携带PTP报文，则从所述OTU帧中解析出所述PTP报文。
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