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WO2006116947A1 - Dispositif d’acces et procede de transmission de services - Google Patents

Dispositif d’acces et procede de transmission de services Download PDF

Info

Publication number
WO2006116947A1
WO2006116947A1 PCT/CN2006/000885 CN2006000885W WO2006116947A1 WO 2006116947 A1 WO2006116947 A1 WO 2006116947A1 CN 2006000885 W CN2006000885 W CN 2006000885W WO 2006116947 A1 WO2006116947 A1 WO 2006116947A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
service
label
connection
mpls
access device
Prior art date
Application number
PCT/CN2006/000885
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Haijun Wu
Original Assignee
Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37298107&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2006116947(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Huawei Technologies Co., Ltd. filed Critical Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority to ES06741784T priority Critical patent/ES2425227T3/es
Priority to EP06741784.0A priority patent/EP1746781B1/en
Priority to US11/629,669 priority patent/US7899061B2/en
Publication of WO2006116947A1 publication Critical patent/WO2006116947A1/zh

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/50—Routing or path finding of packets in data switching networks using label swapping, e.g. multi-protocol label switch [MPLS]
    • H04L45/505—Cell based
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • H04M11/06—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
    • H04M11/062—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors using different frequency bands for speech and other data

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to an access device and a service transmission method. Background of the invention
  • DSLAM digital subscriber line access multiplexer
  • IP DSLAM broadband access equipment mainly includes: asynchronous transmission mode DSLAM ( ATM DSLAM) and IP DSLAM.
  • ATM DSLAM is a broadband access device with ATM connection exchange as the core
  • IP DSLAM is a broadband access device with virtual local area network (VLAN) + medium access control (MAC) exchange as the core.
  • VLAN virtual local area network
  • MAC medium access control
  • the existing broadband access equipment can be divided into two types of equipment: a box-type broadband access device and a box-type broadband access device.
  • the two broadband access devices include: a user interface unit, a main control unit, a switching unit, and a backplane connection unit.
  • the user interface unit is used to provide an access interface for the user, and different user interface units provide different access modes such as: asymmetric subscriber digital ring (ADSL), very high speed digital subscriber line (VDSL), Ethernet, symmetric high speed.
  • ADSL asymmetric subscriber digital ring
  • VDSL very high speed digital subscriber line
  • Ethernet symmetric high speed.
  • G.SHDSL DSL
  • G.SHDSL DSL
  • one broadband access device can provide multiple user interface units, one user interface unit can provide multiple line interfaces for user access; the main control unit provides control and management functions for the broadband access device system; and the switching unit provides the entire broadband connection.
  • the traffic aggregation and processing functions of the device system and the network side interface; the backplane connection unit provides the connection and communication functions between the above units.
  • the DSLAM broadband access equipment has undergone multiple stages such as a narrowband time division multiplexing (TDM) switching core, an ATM switching core, an Ethernet switching, and an IP switching core.
  • TDM narrowband time division multiplexing
  • Broadband access equipment based on ATM switching core is the main application in broadband access network Stream access device type.
  • the broadband access device based on the ATM switching core adopts an ATM bearer from the user interface unit to the main control switching unit, and uses a shared cell bus or an ATM bus interface, and the switching subunit is also exchanged based on the ATM cell.
  • the mainstream interface bandwidth of ATM is currently stagnant in the synchronous transmission mode (STM)-1 (155Mbps), the bandwidth capability of STM-4 (622Mbps) and STM-16 (2.5Gbps).
  • STM synchronous transmission mode
  • STM-4 622Mbps
  • STM-16 2.5Gbps
  • IP bearer Multi-service can not effectively guarantee the quality of service (QoS) of multi-services; Because ATM technology is a point-to-point connection technology, the IPTV multicast service for mainstream applications is unable to carry out effective network construction and thus cannot support The development of IPTV services.
  • Another broadband access device is a broadband access device based on an Ethernet/IP switching core.
  • the broadband access device system is based on an Ethernet Layer 2 (L2) / Layer 3 (L3) switching network architecture. Therefore, it can provide higher switching capacity, can reach 10Gbps-48Gbps, or even higher bandwidth capability, and can provide interface bandwidth based on Fast Ethernet (FE) / Gigabit Ethernet (GE) or even 10GE, thus solving Bandwidth bottleneck.
  • FE Fast Ethernet
  • GE Gigabit Ethernet
  • 10GE 10GE
  • the user interface unit and the main control switching unit are carried by Ethernet packets, and the user interface unit and the main control unit are connected by FE or GE, and the switching subunits are also based on Ethernet switching.
  • the service processing procedure of the broadband access device based on the Ethernet/IP switching core is as follows:
  • the user interface unit accesses the service by using ATM virtual channel (VC) bearer or Ethernet packet mode, and then the ATM cell is connected.
  • the reassembly is restored to an Ethernet packet, and the 802.1Q-based VLAN identifier is added to the switching unit through the Ethernet-based FE/GE star bus on the backplane connection unit.
  • the switching unit learns and exchanges through the VLAN+MAC address. Or forward the service to the corresponding output port through the three-layer IP address-based manner.
  • the switching unit in the broadband access device based on the Ethernet/IP switching core uses VLAN+MAC to exchange, when a large number of users access, the requirements for the Layer 2 aggregation network are very high, and the Layer 2 aggregation network is required to support a large number of The MAC+VLAN address entry, especially when the multi-service network is implemented, each user has multiple service terminals and multiple MAC addresses, which further increases the processing burden of the aggregation network, which may make the networking impossible; Since the broadband access device based on the Ethernet/IP switching core has better compatibility and adaptability to the IP-based service, the TDM or ATM access service supported by the traditional ATM DSLAM access device cannot be supported, so that Broadband access devices based on Ethernet/IP switching cores are not compatible with existing network services; in addition, broadband access devices based on Ethernet IP switching cores are limited by QoS capabilities and can only be prioritized based on coarse-grained flows. Differentiated, it is impossible to finely manage the business QoS, and it loses scalability in
  • the object of the present invention is to provide an access device and a service transmission method, so that the access device can meet the switching requirement of large bandwidth.
  • An access device includes: a user interface unit and a master switching unit, and a multi-protocol label switching (MPLS) connection management unit, where the MPLS connection management unit is configured to establish a label required for the access device to perform service transmission Connect, and use, control, and release the tag connection during the service transfer.
  • MPLS multi-protocol label switching
  • the MPLS connection management unit includes:
  • the MPLS control management module establishes a label connection, and sends a control command for controlling and using the label connection when the service is transmitted, and sends a control command for releasing the label connection when the service transmission ends;
  • the MPLS service processing module according to the control command sent by the MPLS control management module, will The services sent by the user terminal are mapped to the label connection sent by the MPLS control management module, and then transmitted, and the label connection is released when the service transmission ends; and the label connection-based service sent by the network side is decapsulated. deal with.
  • the access device further includes: a clock system module, configured to provide a reference clock of the entire access device, and output the reference clock from a clock module of the master switching unit of the access device to each clock module of the access device.
  • a clock system module configured to provide a reference clock of the entire access device, and output the reference clock from a clock module of the master switching unit of the access device to each clock module of the access device.
  • the label connection includes: a single layer MPLS label switched path (LSP) connection, an MPLS LSP stack connection, PWE3 encapsulation information carried on the corresponding MPLS label connection, and attribute information connected to the label.
  • LSP label switched path
  • the MPLS connection management unit is disposed in a user interface unit and/or a main control switching unit of the access device, or is independently disposed outside the user interface unit and the main control switching unit.
  • the MPLS connection management unit includes:
  • the internal MPLS connection resource management module manages connection resources between the user interface unit and the main control switching unit in the access device, and sends the connection resource information;
  • the MPLS control management module establishes an internal label connection between the user interface unit and the main control switching unit according to the connection resource information sent by the internal MPLS connection resource management module; establishing an external label connection between the access device and the network side, which will be established The internal tag connection and the external tag connection are sent out;
  • the MPLS service processing module maps the service sent by the user terminal to the internal and external label connections established by the MPLS control management module, performs label switching processing in the service transmission process, and performs label connection-based services sent by the network side. Perform decapsulation processing.
  • the MPLS connection resource management module and the MPLS control management module are disposed in the main control switching unit of the access device; and the distributed MPLS connection configuration module and the distributed MPLS service processing module are distributed in the user interface unit, where: The distributed MPLS connection configuration module sends the label connection established by the MPLS control management module to the distributed MPLS service processing module in the user interface unit;
  • the distributed MPLS service processing module maps the service sent by the user terminal to the label connection sent by the distributed MPLS connection configuration module, and decapsulates the label-based service sent by the network side.
  • the access device further includes: a line interface module and a data service processing module, where:
  • a line interface module configured to match the service from the other interface to the interface of the user interface unit, and send the matched service to the data service processing module;
  • the data service processing module allocates the service sent by the line interface module from the non-MPLS protocol to the MPLS protocol bearer system, and sends the adapted service to the main control switching unit.
  • the MPLS connection management unit includes:
  • the external MPLS control management module establishes an external label connection between the main control switching unit and the network side.
  • the main control switching unit sends a service to the network side
  • the control command for using the label connection is sent out, and the service transmission ends.
  • the control command to release the established tag connection is sent out;
  • the external MPLS service processing module maps the service sent to the network side to the label connection established by the external MPLS control management module according to the control command sent by the external MPLS control management module, and releases the service at the end of the service transmission.
  • Label connection Decapsulation processing of the label-based service sent from the network side.
  • the access device is a broadband access device.
  • a service transmission method is applied to an access device including a user interface unit and a master switching unit, and the method includes:
  • the access device sends the service mapped to the label connection to the network side.
  • the step B includes:
  • the user interface unit of the access device After receiving the service sent by the user terminal, the user interface unit of the access device selects a corresponding label connection for the service in the uplink label connection table saved by the user according to the service bearer information and/or the service type in the service, and The service is mapped to the selected label connection and sent to the master switching unit, and the outermost label of the label connection is the label inside the access device.
  • the step C includes:
  • the main control switching unit of the access device receives the label-based service sent by the user interface unit;
  • the main control switching unit performs label switching processing on the outermost label of the service, and then sends the label to the network side.
  • the outer label of the exchange is an external label between the access device and the network side.
  • the step C2 includes:
  • the main control switching unit searches for the corresponding label in the outermost label crosstab saved by the user according to the service bearer information received from the user interface unit; and exchanges the outermost label of the service according to the found label, and then The service is sent to the network side.
  • the step B includes: the user interface unit directly transmits the service sent by the user terminal to the main control switching unit. ;
  • the step C includes: the main control switching unit selects a corresponding label connection for the service in its own uplink label connection table according to the service bearer information and/or service type in the received service, and maps the service to the selected one.
  • the fixed tag is connected and sent to the network side.
  • the step A further includes: Configure the interface attributes and interface types on the access device, and bind the interface attributes, interface types, and remote device IP addresses to establish a label connection. After the label connection is established, configure the label label exchange table on the master switch unit. The user interface unit configures its own label connection table according to the label switching table sent by the master switching unit.
  • the method further includes: after receiving the service sent by the network side, the main control switching unit performs decapsulation processing based on the MPLS protocol on the service, and sends the decapsulated service to the user connection unit.
  • the method further includes:
  • the main control switching unit After receiving the service sent by the network side, the main control switching unit sends the service to the user interface unit based on the outermost label exchange process. After receiving the service, the user interface unit performs the MPLS protocol based on the service. The decapsulation process is performed, and the decapsulated service is sent to the user terminal.
  • the present invention provides an MPLS connection management unit for establishing a label connection and using the label connection for service transmission in the access device, by using a simple label in the MPLS protocol.
  • the switching principle ensures high bandwidth of the access device.
  • the access device can support multiple services such as TDM, ATM, FE, and ADSL, and can be utilized in the future.
  • the VPN service provided by the MPLS protocol implements multiple VPN services such as a virtual leased line (VLL), a virtual private LAN segment (VPLS), and a virtual router (VR), thereby effectively improving the utilization of the network.
  • VLL virtual leased line
  • VPLS virtual private LAN segment
  • VR virtual router
  • the edge access device can sense the service and establish an MPLS connection, reduce the processing complexity of the entire network, and implement fine-grained management of the entire network.
  • 1 is a schematic structural diagram of an existing broadband access device
  • 2 is a schematic diagram of service processing of a broadband access device based on an ATM core
  • FIG. 3 is a schematic diagram of service processing of a broadband access device based on an Ethernet/IP core
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a format for carrying multiple access services based on the MPLS protocol
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an access device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram 1 of a frame type broadband access device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram 2 of a frame type broadband access device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a process of configuring a label connection table in a broadband access device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a format of a label connection table and a service packet transmitted in a user interface unit when the PVC is accessed;
  • FIG. 11 is a flow chart of service transmission in a user interface unit based on PVC access
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a label connection table and a service service message format in a user interface unit based on VLAN access;
  • FIG. 13 is a flow chart of service transmission in a user interface unit based on VLAN access
  • FIG. 14 is a flow chart of service transmission in a user interface unit based on TDM access
  • FIG. 15 is an access layer MPLS applied to an IP service according to the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of an access layer MPLS network applied to an integrated service according to the present invention
  • FIG. 17 is a schematic diagram of an application for identifying an access layer user and a service by using an MPLS label
  • FIG. 19 is a schematic diagram of networking of a whole-network connection applied to an integrated service according to the present invention. Mode for carrying out the invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the format when multiple access services are carried based on the MPLS protocol, as shown in Figure 4: a indicates that the IP-based service carries the Ethernet service packet on the MPLS protocol to implement the integrated service bearer between the broadband access device node and the broadband access server (BAS) or the core network edge router, such as: data, IP voice ( VoIP), IP TV (IPTV) service bearer; or realize broadband access equipment across BAS or core network edge routers, to achieve end-to-end MPLS connection with the peer end, such as: Ethernet private line service connection.
  • Ethernet-based services are carried over the MPLS protocol following the Ethernet PWE3 standard defined by the Ethernet Engineering Task Force (IETF) Edge-to-Edge Pseudo-Line Simulation 3 (PWE3) Working Group.
  • IETF Ethernet Engineering Task Force
  • PWE3 Edge-to-Edge Pseudo-Line Simulation 3
  • b indicates traditional ATM, TDM, and Frame Relay (FR) services. It is carried over the MPLS protocol through PWE3.
  • the end-to-end ATM, TDM, and FR lines are formed across the BAS or core network edge routers and peers without independent ⁇ . , Digital Data Network (DDN), FR network.
  • DDN Digital Data Network
  • the ATM/TDM/FR-based services are carried over the MPLS protocol and follow the ATM PWE3 standard defined by the IETF PWE3 working group.
  • the core idea of the present invention is to: Set an MPLS connection management unit in the access device, the unit is used to establish a label connection required for service transmission, and use and control the label connection during the service transmission.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an access device provided by the present invention, as shown in FIG. 5,
  • the access device includes an MPLS connection management unit, configured to establish a label connection required for the access device to perform service transmission; control and use the label connection during the service transmission; and release the occupied at the end of the service transmission Label connection.
  • MPLS connection management unit configured to establish a label connection required for the access device to perform service transmission; control and use the label connection during the service transmission; and release the occupied at the end of the service transmission Label connection.
  • the label connection includes: a single layer label switched path (LSP) connection, an LSP stack connection, a PWE3 encapsulation information carried on the corresponding MPLS LSP, and a setting and management of attributes related to bandwidth and priority of the connection.
  • LSP label switched path
  • the MPLS connection management unit may be disposed in the user interface unit and/or the main control switching unit of the access device, or may be independent of the user interface unit and the main control switching unit, that is: built into the access device as a separate unit. in.
  • the MPLS connection management unit mainly includes: an MPLS control management module 51 and an MPLS service processing module 52, where:
  • the MPLS control management module 51 is configured to establish an internal label connection inside the access device, and establish an external label connection between the access device and the network side, and send the established label connection to the MPLS service processing module 52.
  • the control command for controlling and using the tag connection is sent to the MPLS service processing module 52; at the end of the service transfer, the control command for releasing the established tag connection is sent to the MPLS service processing module 52;
  • the tag connection can be established by statically specified methods or based on a specific protocol.
  • the label connection includes: an internal label connection inside the access device, and an external label connection between the access device and the network side.
  • the MPLS service processing module 52 is configured to receive the label connection sent by the MPLS control management module 51. According to the control command sent by the MPLS control management module 51, the services sent by the user terminal are mapped to the corresponding label connection. Transmit, and release the occupied label connection when the service transmission ends; decapsulate the label-based service sent by the network side.
  • the functions of the MPLS service processing module 52 can be implemented by the user interface unit and the master switching unit.
  • the MPLS protocol-based internal label encapsulation of the service sent by the user terminal can be performed in the user interface unit of the access device, and transmitted to the main control switching unit, and then the main control switching unit performs label switching processing on the service.
  • the network side sends the received service directly to the main control switching unit, and the main control switching unit performs the external label encapsulation based on the MPLS protocol and then sends the packet to the network side.
  • the access device includes: a clock system module, configured to provide a reference clock of the entire access system, and output the reference clock from a clock module of the main control switching unit to each clock module in the entire system.
  • the input clock of the clock system module may be a comprehensive timing supply system (BITS) clock or an E1 clock accessed from the network side, or may be a clock generated by a self-oscillation of the clock system module.
  • BITS timing supply system
  • the following is a description of the access device supporting multi-service transmission provided by the present invention by taking a box-type broadband access device as an example.
  • the frame type broadband access device mainly includes: a main control switching unit board (NST), a user interface unit board (ACB), and a backplane (BPB).
  • NST main control switching unit board
  • ACB user interface unit board
  • BPB backplane
  • the interface and supported protocols that the user interface unit board can provide are as follows:
  • VDSL based on Quadrature Amplitude Modulation (QAM), VDSL and VDSL2 interfaces based on Discrete Multi-tone (DMT), and adopting an Ethernet access protocol;
  • QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • DMT Discrete Multi-tone
  • the broadband access device provided by the embodiment of the present invention can use only the MPLS protocol-based label connection between the user interface unit and the main control switching unit for service transmission, or can only adopt the MPLS protocol based between the main control switching unit and the network side.
  • the label connection is used for service transmission. The above two methods will be described below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a broadband access device according to an embodiment of the present invention, when a service connection between a user interface unit of a broadband access device and a main control switching unit is performed by using an MPLS protocol-based label connection.
  • the MPLS connection management unit built in the broadband access device includes: an internal MPLS connection resource management module 61, an MPLS control management module 62, and an MPLS service processing module 63, where:
  • the internal MPLS connection resource management module 61 is configured to manage the connection resource between the user interface unit and the main control switching unit, and send the connection resource information to the MPLS control management module 62;
  • the internal MPLS connection resource management module 61 can be disposed on the control module of the main control switching unit.
  • the MPLS control management module 62 is configured to establish an internal label connection between the user interface unit of the access device and the main control switching unit according to the connection resource information sent by the internal MPLS connection resource management module 61, and is used to establish the access device and the network side.
  • the external label connection is sent to the MPLS service processing module 63.
  • the MPLS control management module 62 can be disposed in the control module of the master switching unit.
  • the MPLS service processing module 63 is configured to map the service sent by the user terminal to the label connection established by the MPLS control management module 62, perform label switching processing on the service in the service transmission process, and perform the label switched processing service. Sending to the network side, decapsulating the label-based service sent by the network side;
  • the main functional modules of the MPLS service processing module 63 are disposed in the main control switching unit, and the other functional modules are distributed on the user interface unit, and the distributed MPLS service processing module 65 distributed on the user interface unit is distributed to the user.
  • the distributed MPLS configuration module 64 in the interface unit is connected, where:
  • the distributed MPLS configuration block 64 the distributed MPLS service processing module 65 for transmitting the internal label connection established by the MPLS control management module 62 to the user interface unit;
  • the distributed MPLS configuration module 64 is located in the management module of the user interface unit.
  • the distributed MPLS service processing module 65 is configured to map the service sent by the user terminal to the internal label connection sent by the distributed MPLS configuration module 64, and perform the solution of the label connection-based service sent by the main control switching unit. After the encapsulation process, it is sent to the user terminal.
  • the distributed MPLS service processing module 65 is located in the data service processing module of the user interface unit.
  • the broadband access device provided by the embodiment of the present invention includes: a wire port module 66, and a data service processing module 67, where:
  • the line interface module 66 is configured to match the service from the other interface to the interface of the user interface unit, and send the matched service to the data service processing module 67.
  • the data service processing module 67 is configured to adapt the service sent by the line interface module 66 from the non-MPLS protocol to the MPLS protocol bearer system, and send the adapted service to the master switching unit.
  • Line interface module 66 and data service processing module 67 are located in the user interface unit.
  • the main control switching unit mainly includes: a control module corresponding to the main control part and a switching module corresponding to the switching system, where:
  • the control module is responsible for the configuration and management of the label switching table in the management and switching module of the entire system, the management and allocation of the MPLS LSP connection, and the protocol management of the PWE3;
  • the switching module is configured to perform label switching aggregation and forwarding processing of the service according to the configuration and management information of the control module.
  • the uplink next node index (NNI) interface of the master switching unit may be an ATM interface, or a FE/GE/10GE/2.5G data packet (POS) interface based on a synchronous digital series.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a broadband access device according to an embodiment of the present invention, where an MPLS protocol-based label connection is used between a main control switching unit and a network side for service transmission, and a traditional manner is adopted between the user interface unit and the main control switching unit.
  • the structure of the broadband access device provided by the embodiment of the present invention is as follows: As shown in FIG. 7, the MPLS connection management unit built in the broadband access device mainly includes: an external MPLS control management module. 71 and an external MPLS service processing module 72, wherein:
  • the external MPLS control management module 71 establishes an external label connection between the main control switching unit and the network side, and when the main control switching unit sends a service to the network side, sends a control command that controls the connection with the established label to the external MPLS service processing module 7 2 , in the service At the end of the transfer, a control command to release the established tag connection is sent to the external MPLS service processing module 72.
  • the external MPLS service processing module 72 receives the label connection sent by the external MPLS control management module 71; and maps the service sent to the network side to the label connection for transmission according to the control command sent by the external MPLS control management module 71, At the same time, at the end of the service transmission, the occupied label connection is released; the label-based service sent by the network side is decapsulated.
  • a control channel and a data channel are disposed between the user interface unit and the main control switching unit, and the dotted line in FIG. 6 and FIG. 7 is a control channel, and the solid line is a data channel, mainly completing the main
  • the control module in the control switching unit manages and controls the service transmitted in the user interface unit; and implements service data interaction between the main control exchange unit and the user interface unit.
  • Both the control channel and the data channel are logical channels, which can be the same physical channel, such as: all in the FE/GE/10GE channel; or different physical channels, such as:
  • the data channel uses the FE/GE/10GEbps channel, and
  • the control channel uses a separate master-slave serial or high-speed digital link control (HDLC) link.
  • HDLC high-speed digital link control
  • the present invention also provides a service transmission method applied in the access device provided by the present invention. As shown in FIG. 8, the specific steps are as follows:
  • Step 801 Establish an external label connection between the access device and the network side in the access device.
  • Step 802 After receiving the service sent by the user terminal, the access device maps the service to the established external label connection.
  • the access device is a broadband access device
  • the access device uses the MPLS protocol-based tag connection between the user interface unit and the main control switching unit to perform service transmission
  • the user interface unit receives the service sent by the user terminal.
  • the service bearer information or/and the service type in the service the corresponding label is selected for the service in the uplink label connection table saved by itself.
  • the connection is switched, and the service is mapped to the selected label connection and sent to the main control switching unit, and the outermost label of the label connection is the label inside the access device; after that, the main control exchange unit receives the information from the user interface unit.
  • the service bearer information is searched for the corresponding label in the outermost label crosstab that is saved by itself, and the outermost label of the service is exchanged according to the found label, and then the service is sent to the network side, and the exchanged
  • the outermost label is the external label between the access device and the network side.
  • the access device is a broadband access device, and the MPLS-based tag connection is used for the service transmission between the main control switching unit of the access device and the network side
  • the user interface unit directly transmits the service sent by the user terminal to the main device. Controlling the switching unit; the main control switching unit selects a corresponding label connection for the service in the uplink label connection table saved by itself according to the service bearer information and/or service type in the received service, and maps the service to the selected one.
  • the tag is connected and sent to the network side.
  • Step 803 The access device sends the service based on the label connection to the network side.
  • the access device is a broadband access device
  • the MPLS protocol-based decapsulation process is performed on the service, and the decapsulated service is sent to the user.
  • the interface unit or, after receiving the service sent by the network side, the main control switching unit performs the outermost label exchange on the service, and then sends the service to the user interface unit, and after receiving the service, the user interface unit
  • the service performs decapsulation processing based on the MPLS protocol, and sends the decapsulated service to the user terminal.
  • the above interface is an Ethernet GE/FE interface
  • the user terminal access interface is an ADSL2+/Ethernet FE/E1 interface as an example.
  • the application provided by the embodiment of the present invention is in a broadband access device. The business transmission process is described.
  • FIG. 9 is a flow chart of the configuration label connection table in the data service processing module of the user interface unit, as shown in Figure 9, the specific steps are as follows:
  • Step 901 Configure interface attributes and interface types in the access device, so as to be in the access setting. Configure the corresponding label connection information in the standby.
  • FEC Forwarding Equivalence Class
  • the specified classification rules of the FEC include but are not limited to one or any combination of the following:
  • the physical port number of the access device access interface is as follows: E1 port number, or the time slot number in E1;
  • VLAN ID VLAN ID
  • the quintuple flow classification rules of the access device data service of the access device including: source/destination IP address, four-layer source/destination port number, and protocol type.
  • Step 902 Bind the interface attribute, the interface type, and the remote device IP address, trigger the control system protocol to initiate the process of establishing a label connection, that is, automatically establish a label connection according to the control system protocol.
  • the control system protocols include: Label Distribution Protocol (LDP) or Restricted Label Distribution Protocol (CR-LDP) or P E3 Control Protocol; of course, the label connection from the access device to the remote device can also be manually configured.
  • LDP Label Distribution Protocol
  • C-LDP Restricted Label Distribution Protocol
  • P E3 Control Protocol P E3 Control Protocol
  • Step 903 After the label connection is established, configure a corresponding label exchange table on the switch module of the master switching unit.
  • Step 904 The master switching unit notifies the label switching table of the management module in the user interface unit through the control channel.
  • Step 905 The management module of the user interface unit configures a label connection table in the data service processing module according to the received label exchange table, so as to perform service forwarding based on the label connection table.
  • the following uses the PVC and the VLAN ID as the FEC as an example to describe the embodiment of the present invention.
  • Example 1 Taking PVC as the FEC as an example, the configuration process and service transmission process of the corresponding label connection table are described.
  • the user terminal uses the PVC mode, such as: ADSL2+PVC, ATM port mode, etc., when accessing the device, the label connection table corresponding to the user interface unit and the format of the transmitted service packet are as shown in FIG.
  • PVC mode such as: ADSL2+PVC, ATM port mode, etc.
  • the user interface unit 10 in the business ⁇ the port information and the identification information on the Gen PVC encapsulation and the LSP0 inner label, outer packaging and labels LSP1 type information, then the packet
  • the message is sent to the main control switching unit.
  • the packet is encapsulated with the inbound port information and the corresponding outer label LSP1, and the outbound port information and the corresponding outer label LSP2, and then the packet is sent to the network. side;
  • the main control switching unit performs label switching processing on the inbound port information and the corresponding outer label LSP3, and the outbound port information and the corresponding outer label LSP4 sent by the network side, that is, ⁇
  • the inner interface label LSP5, the outer label LSP3, and the encapsulation type information, and the corresponding outbound port information and the PVC identification information are sent to the user interface unit.
  • the user interface unit After receiving the packet, the user interface unit receives the packet. The packet is decapsulated and sent to the user terminal.
  • the protocol stack used in the uplink and downlink directions is shown in Figure 10.
  • the encapsulation format defined in the Ethernet PWE3 standard of the IETF is adopted. If the packet is directly transmitted by the ATM, the IETF ATM PWE3 standard is used.
  • the defined encapsulation formats are: Protocol Data Unit (PDU) mode, Service Data Unit (SDU) mode, and so on.
  • Figure 11 is a flow chart showing the service transmission in the user interface unit, as shown in Figure 11, in which the user interface accesses the access device in the PVC mode, and the user interface unit needs to reassemble the packet into an Ethernet packet.
  • Step 1101 Search for the corresponding encapsulation type and the label information corresponding to the label connection in the uplink label connection table in the user interface unit according to the PVC information in the ATM service packet sent by the user terminal.
  • Step 1102 Reassemble the ATM packet into an Ethernet packet according to the search result.
  • Step 1103 Encapsulate the Ethernet packet into an Ethernet P WE3 packet.
  • Step 1104 Forward the Ethernet P WE3 packet to the main control switching unit.
  • the outer label connection between the user interface unit and the main control switching unit is an internal label connection resource, which is invisible to the outside.
  • the access device is configured to connect the user terminal to the PVC to LSP0/LSP2. Therefore, the maintainability of the device can be greatly improved.
  • Example 2 Taking the VLAN ID as the FEC as an example, the configuration process and service transmission process of the label connection table in the user interface unit are described.
  • the label connection table and the format of the service packet transmitted in the corresponding user interface unit are as shown in Figure 12.
  • the VLAN access mode is mainly applied to Ethernet and passive optical networks. EPON), Passive Optical Network (GPON) and other networks based on Ethernet format.
  • the user interface unit encapsulates the service information sent by the user terminal into the port information and the VLAN identification information, and the inner label LSP0, the outer label LSP1, and the encapsulation type information, and then The packet is sent to the main control switching unit; the main control switching unit encapsulates the inbound port information and the corresponding outer label LSP1, and the outbound port information and the corresponding outer label LSP2, and then sends the packet to the network side;
  • the main control switching unit performs label switching processing on the inbound port information and the corresponding outer label LSP3, and the outbound port information and the corresponding outer label LSP4 sent by the network side, that is, the packet is processed.
  • the inner label LSP5, the outer label LSP3, and the encapsulation type information, and the outbound port information and the VLAN identification information are sent to the user interface unit.
  • the user interface unit decapsulates the packet. After processing, send it to the user PT/CN2006/000885 side.
  • the protocol stack used in the uplink and downlink directions is shown in Figure 12.
  • the Ethernet F E3 standard package of IETF is used according to the VLAN information of the packet or the port-based VLAN lookup table configured by the access device itself.
  • the 802.1Q VLAN information can be deleted or encapsulated directly in the text.
  • the outer label connection between the user interface unit board and the main control unit is an internal label connection resource, which is invisible to the outside.
  • the access device is configured to connect the user to the LSP0/LSP2. Therefore, the maintainability of the device can be greatly improved.
  • FIG. 13 is a flow chart of the service transmission of the user interface unit, as shown in FIG. 13 , in which the user terminal accesses the access device in a VLAN manner, and the user interface unit needs to reassemble the packet into an Ethernet packet. as follows:
  • Step 1301 The user interface unit searches for the corresponding encapsulation type and the label information corresponding to the label connection in the uplink label connection table saved by the user interface according to the VLAN identification information and the input port information in the service packet sent by the user terminal.
  • Step 1302 The user interface unit determines whether the service packet needs to carry the 802.1Q VLAN identification information, and if yes, go to step 1403; otherwise, go to step 1404.
  • Step 1303 Encapsulate the 8021Q VLAN identification information in the packet.
  • Step 1304 Encapsulate the packet into an Ethernet P WE3 packet according to the search result.
  • Step 1305 Forward the Ethernet FWE3 packet to the main control switching unit.
  • the user terminal can also access the access device by means of time division multiplexing (TDM).
  • TDM time division multiplexing
  • the label of the TDM packet on the MPLS protocol network needs to be implemented according to the TDM PWE3 standard defined by the IETF. Package.
  • the access device needs to support the clock delivery mode, including: locking the network clock, buffering the clock recovery mechanism, and the like.
  • the service transmission process of the user interface unit 'need to increase the TDM signal datagram
  • the document carrying process as shown in Figure 14, has the following specific steps:
  • Step 1401 The user interface unit searches for the corresponding encapsulation format in the uplink label connection table configured by itself according to the service bearer information in the service packet sent by the user terminal.
  • Step 1402 The TDM signal is sampled and coded, and is framed by ATM circuit emulation (CES) AAL (ATM Adaptation Layer) 1 mode or AAL5 mode or HDLC mode.
  • CES ATM circuit emulation
  • AAL ATM Adaptation Layer 1 mode
  • AAL5 mode HDLC mode.
  • Step 1403 The user interface unit searches for the corresponding encapsulation type and the label information corresponding to the label connection in the uplink label connection table saved by the user interface unit.
  • Step 1404 Encapsulate the packet into a TDM (TDM over MPLS) P E3 packet based on the MPLS protocol according to the search result.
  • TDM TDM over MPLS
  • Step 1405 Forward the TDM PWE3 packet based on the MPLS protocol to the main control switching unit.
  • the embodiments shown in Figures 10 to 14 are directed to the case where an MPLS-based tag connection is used between the user interface unit and the master switching unit for service transmission.
  • the main tag connection establishment process is implemented in the user interface unit.
  • the control switching unit performs only label switching processing.
  • the service transmission in the main control exchange unit The process is similar to the service transmission process performed in the user interface unit shown in Figures 10-14.
  • FIG. 15 19 shows an application scenario of the access device provided by the present invention.
  • the thickest solid connection line indicates that the connection is an MPLS link
  • the second is thick.
  • a solid connection line indicates that the connection is a copper connection
  • the thinnest solid connection line and virtual connection line indicate that the connection is a fiber connection.
  • the application scenarios of the access device provided by the present invention include: an access layer networking of an IP service and an access layer networking of an integrated service, and the two application scenarios are respectively shown in FIG. 15 and FIG.
  • the physical location of the end office RT is the remote access device below the end office, RG is Home gateway, POTS is a plain old telephone service.
  • the IP service is transmitted over the MPLS protocol network. That is, the IP-based service is carried on the MPLS network to ensure the Tripleplay service of the IP network and the QoS and reliability of the IP service.
  • ATM and TDM are traditional.
  • the service is still connected to the end office through other non-MPLS protocol access networks, and sent to different core networks.
  • MPLS can also use the MPLS label as a means for the broadband access server (BAS) to identify access layer users and services.
  • BAS broadband access server
  • the invention also has a full-network MPLS connection application method, which can be divided into a full-network MPLS connection of the IP service and a full-network MPLS connection of the integrated service, as shown in FIG. 18 and FIG. 19 respectively.
  • Ethernet can be established across B AS or core network edge routers.
  • the pseudowire which traverses the core network, reaches the entire MPLS connection to the peer edge device (PE) at the opposite end.
  • PE peer edge device
  • the PE to PE connection can be established.
  • the PWE3 standard can also be used to migrate to the IP network without leaving the ATM and DDN networks.
  • the PSTN core network does not need to be reserved, and the IP network is implemented as the entire network.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

接入设备和业务传输方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及接入设备和业务传输方法。 发明背景
目前， 数字用户线接入复用器（DSLAM )宽带接入设备主要包括： 异步传输模式 DSLAM ( ATM DSLAM ) 和 IP DSLAM。 其中， ATM DSLAM是以 ATM连接交换为核心的宽带接入设备，而 IP DSLAM是以虚 拟局域网 （ VLAN ) +媒体接入控制 （ MAC ) 交换为核心的宽带接入设 备。
现有的宽带接入设备从设备形态上可以分为两种： 框式的宽带接入 设备和盒式的宽带接入设备。 如图 1所示， 这两种宽带接入设备均包括： 用户接口单元、主控单元、 交换单元以及背板连接单元四个部分。其中， 用户接口单元用于提供用户的接入接口， 不同的用户接口单元提供不同 的接入方式如： 非对称用户数字环线 （ADSL ) 、 甚高速数字用户线 ( VDSL ) 、 以太网、 对称高速 DSL ( G.SHDSL )等中的一种或任意组 合。 通常一个宽带接入设备可提供多个用户接口单元， 一个用户接口单 元可提供多个用户接入的线路接口； 主控单元提供宽带接入设备系统的 控制和管理功能； 交换单元提供整个宽带接入设备系统的流量汇聚和处 理功能， 以及网络侧接口； 背板连接单元提供以上各单元间的连接和通 信功能。
DSLAM宽带接入设备经历了窄带时分复用（ TDM )交换内核、 ATM 交换内核、 以太网交换以及 IP交换内核等多个阶段。
基于 ATM交换内核的宽带接入设备，是目前宽带接入网中应用的主 流接入设备类型。 如图 2所示， 基于 ATM交换内核的宽带接入设备从用 户接口单元到主控交换单元间采用 ATM承载， 采用共享的信元总线或 ATM总线接口， 交换子单元也基于 ATM信元进行交换。然而， 由于 ATM 技术已经停止发展， 目前 ATM的接口带宽主流应用便停滞在同步传输模 式（STM )-1 ( 155Mbps )的程度， STM-4( 622Mbps )的带宽能力和 STM- 16 ( 2.5Gbps )的接口带宽由于接口的成本太高基本没有商用。 随着网络多 业务的发展， 对网络带宽的需求与日俱增， ATM交换网络性能也已经无 法满足高带宽的要求； 且， 基于 ATM交换内核的宽带接入设备无法有效 感知目前的主流业务： IP承载的多业务， 无法有效保证多业务的服务质 量（QoS ) ; 由于 ATM技术为点到点连接的技术， 对主流应用的一点到 多点的 IPTV组播业务， 无法进行有效的网络建设， 从而无法支撑 IPTV 业务的发展。
目前的另一种宽带接入设备为基于以太网 /IP交换内核的宽带接入 设备， 该宽带接入设备系统由于采用的是基于以太网二层（L2 ) /三层 ( L3 ) 交换网络架构， 所以可提供更高的交换能力， 可达到 10Gbps-48Gbps,甚至更高的带宽能力，同时可提供基于快速以太网（FE ) /千兆以太网 （GE )甚至 10GE的接口带宽， 从而解决了带宽瓶颈。 其用 户接口单元与主控交换单元之间采用以太网报文承载， 用户接口单元和 主控单元之间采用 FE或 GE连接， 同时交换子单元也基于以太网交换。
如图 3所示， 基于以太网 /IP交换内核的宽带接入设备的业务处理过 程为： 用户接口单元采用 ATM虛拟通道（VC )承载或以太网报文方式 接入业务， 之后将 ATM信元重组还原成以太网报文， 并增加基于 802.1Q 的 VLAN标识， 通过背板连接单元上基于以太网的 FE/GE星型总线传送 到交换单元， 交换单元通过基于 VLAN+MAC地址学习和交换方式或者 通过三层基于 IP地址的方式将业务转发到对应的输出端口。 由于基于以太网 /IP交换内核的宽带接入设备中的交换单元采用 VLAN+MAC进行交换， 因此当大量用户接入时， 对于二层汇聚网絡的 要求非常高， 需要二层汇聚网络支持大量的 MAC+VLAN地址表项， 尤 其是当多业务网络实施以后，每个用户有多个业务终端， 具备多个 MAC 地址， 更加加重了汇聚网络的处理负担， 使得组网有可能无法实现； 而 且， 由于基于以太网 /IP交换内核的宽带接入设备只对基于 IP的业务有较 好的兼容性和适应性， 而对传统的 ATM DSLAM接入设备支持的 TDM或 ATM接入业务无法支持，使得基于以太网 /IP交换内核的宽带接入设备无 法兼容现有的网络业务； 另外， 基于以太网 IP交换内核的宽带接入设备 受 QoS能力的限制， 只能做到基于粗粒度流的优先级区分， 无法对业务 Qos进行精细管理， 在面向未来的精细业务管理和配置上失去了扩展性。 发明内容
本发明的目的是提供一种接入设备和业务传输方法， 使得接入设备 可以满足大带宽的交换需求。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种接入设备， 包括： 用户接口单元和主控交换单元， 还包括多协 议标签交换 ( MPLS )连接管理单元， 该 MPLS连接管理单元用于建立所 述接入设备进行业务传输所需要的标签连接， 并在业务传输过程中， 使 用、 控制和释放所述标签连接。
所述 MPLS连接管理单元包括：
MPLS控制管理模块， 建立标签连接， 在业务传送时， 将使用和控 制所述标签连接的控制命令发送出去， 在业务传送结束时， 将释放所述 标签连接的控制命令发送出去；
MPLS业务处理模块，根据 MPLS控制管理模块发来的控制命令， 将 用户终端发来的各业务映射到 MPLS控制管理模块发来的标签连接上后 进行传输， 并在业务传送结束时， 释放所述标签连接； 对网络侧发来的 基于标签连接的业务进行解封装处理。
所述接入设备进一步包括： 时钟系统模块， 用于提供整个接入设备 的参考时钟， 将该参考时钟从接入设备的主控交换单元的时钟模块输出 到接入设备的各时钟模块。
所述标签连接包括： 单层 MPLS标签交换路径（LSP )连接、 MPLS LSP栈连接、对应 MPLS 标签连接上承载的 PWE3封装信息及与标签连接 的属性信息。
所述 MPLS连接管理单元设置于接入设备的用户接口单元和 /或主 控交换单元中， 或独立设置于用户接口单元和主控交换单元之外。
当接入设备的用户接口单元与主控交换单元间采用基于 MPLS协议 的标签连接进行业务传输时， 所述 MPLS连接管理单元包括：
内部 MPLS连接资源管理模块， 对接入设备中的用户接口单元与主 控交换单元间的连接资源进行管理， 并将连接资源信息发送出去；
MPLS控制管理模块，根据内部 MPLS连接资源管理模块发来的连接 资源信息建立用户接口单元与主控交换单元间的内部标签连接； 建立接 入设备与网络侧之间的外部标签连接， 将已建立的内部标签连接和外部 标签连接发送出去；
MPLS业务处理模块，将用户终端发来的业务映射到 MPLS控制管理 模块建立的内部和外部标签连接上进行传输， 在业务传输过程中进行标 签交换处理， 对网络侧发来的基于标签连接的业务进行解封装处理。
所述 MPLS连接资源管理模块及 MPLS控制管理模块设置于接入设 备的主控交换单元中； 且， 在用户接口单元中分布设置了分布的 MPLS 连接配置模块和分布的 MPLS业务处理模块， 其中： 分布的 MPLS连接配置模块，将 MPLS控制管理模块建立的标签连接 下发到用户接口单元中的分布的 MPLS业务处理模块；
分布的 MPLS业务处理模块， 将用户终端发来的业务映射到分布的 MPLS连接配置模块发来的标签连接上进行传输， 对网络侧发来的基于 标签连接的业务进行解封装处理。
所述接入设备进一步包括： 线路接口模块和数据业务处理模块， 其 中：
线路接口模块， 用于将来自其它接口的业务匹配到用户接口单元的 接口上， 将匹配后的业务发送到数据业务处理模块；
数据业务处理模块， 将线路接口模块发来的业务从非 MPLS协议适 配到 MPLS协议承载体系上 , 将适配后的业务发送到主控交换单元。
当仅在接入设备的主控交换单元与网络侧间采用基于 MPLS协议的 标签连接进行业务传输时， 所述 MPLS连接管理单元包括：
外部 MPLS控制管理模块， 建立主控交换单元与网络侧间的外部标 签连接， 在主控交换单元向网络侧发送业务时， 将使用和控制所述标签 连接的控制命令发送出去， 在业务传送结束时， 将释放已建立的标签连 接的控制命令发送出去；
外部 MPLS业务处理模块，根据外部 MPLS控制管理模块发来的控制 命令， 将向网络侧发送的业务映射到外部 MPLS控制管理模块建立的标 签连接上进行传输， 并在业务传送结束时， 释放所述标签连接； 对网络 侧发来的基于标签连接的业务进行解封装处理。
所述接入设备为宽带接入设备。
一种业务传输方法， 应用在包括用户接口单元和主控交换单元的接 入设备中， 该方法包括：
A、 在接入设备中建立接入设备与网络侧之间的外部标签连接； B、 接入设备收到用户终端发来的业务后， 将该业务映射到已建立 的外部标签连接上；
C、 接入设备将映射到标签连接上的业务发送到网络侧。
当接入设备在用户接口单元与主控交换单元间采用基于 MPLS协议 的标签连接进行业务传输时， 所述步骤 B包括：
接入设备的用户接口单元收到用户终端发来的业务后，根据业务中 的业务承载信息和 /或业务类型，在自身保存的上行标签连接表中为该业 务选择对应的标签连接， 并将该业务映射到选定的标签连接上传送给主 控交换单元， 且标签连接的最外层标签为接入设备内部的标签。
所述步骤 C包括：
C 1、接入设备的主控交换单元接收用户接口单元发来的基于标签连 接的业务；
C2、主控交换单元对该业务的最外层标签进行标签交换处理后发送 到网络侧， 交换后的外层标签为接入设备和网络侧间的外部标签。
所述步骤 C2包括：
主控交换单元根据从用户接口单元收到的业务承载信息， 在自身保 存的最外层标签交叉表中查找对应的标签； 根据查找到的标签对业务的 最外层标签进行交换处理， 之后将该业务发送到网络侧。
当仅在接入设备的主控交换单元与网络侧间采用基于 MPLS协议的 标签连接进行业务传输时， 所述步骤 B包括： 用户接口单元将用户终端 发来的业务直接传送给主控交换单元；
所述步骤 C包括： 主控交换单元根据收到的业务中的业务承载信息 和 /或业务类型，在自身的上行标签连接表中为该业务选择对应的标签连 接， 并将该业务映射到选定的标签连接后发送到网络侧。
所述步骤 A之前进一步包括： 在接入设备中配置接口属性和接口类型， 将接口属性、 接口类型和 远端设备 IP地址绑定， 开始建立标签连接； 标签连接建立完毕， 在主控 交换单元上配置相应的标签交换表； 用户接口单元根据主控交换单元发 来的所述标签交换表配置自身的标签连接表。
该方法进一步包括： 主控交换单元收到网络侧发来的业务后， 对该 业务进行基于 MPLS协议的解封装处理， 将解封装后的业务发送给用户 接 单元。
该方法进一步包括：
主控交换单元收到网络侧发来的业务后， 对该业务进行基于最外层 标签的交换处理后发送给用户接口单元； 用户接口单元收到该业务后， 对该业务进行基于 MPLS协议的解封装处理， 将解封装后的业务发送给 用户终端。
由上述本发明提供的技术方案可以看出， 本发明在接入设备中设置 一个用于建立标签连接， 并利用所述标签连接进行业务传输的 MPLS连 接管理单元， 通过利用 MPLS协议中的简单标签交换原理， 保证了接入 设备的高带宽； 同时， 利用 MPLS协议的良好的业务适配能力， 接入设 备可以支持 TDM、 ATM、 FE及 ADSL等多业务的接入， 且， 未来还可以 利用 MPLS协议提供的 VPN业务， 实现虚拟租用线 （VLL ) 、 虚拟专用 LAN网段（VPLS ) 、 虚拟路由器（VR )等多种 VPN业务， 从而有效提 高网络的利用率； 另外， 本发明中， 从边缘接入设备点能够感知到业务 和建立 MPLS连接， 降低了整个网络的处理复杂度， 并可以在整网实现 业务的精细化管理。 附图简要说明
图 1为现有的宽带接入设备的结构示意图； 图 2为基于 ATM内核的宽带接入设备的业务处理示意图；
图 3为基于以太网/ IP内核的宽带接入设备的业务处理示意图； 图 4为基于 MPLS协议承载多种接入业务的格式示意图；
图 5为本发明提供的接入设备的结构示意图；
图 6为本发明实施例提供的框式宽带接入设备的结构示意图一； 图 7为本发明实施例提供的框式宽带接入设备的结构示意图二； 图 8为本发明提供的业务传输方法流程图；
图 9为本发明实施例提供的在宽带接入设备中配置标签连接表的过 程示意图；
图 10为基于 PVC接入时用户接口单元中的标签连接表和传递的业务 报文格式示意图；
图 11为基于 PVC接入时用户接口单元中的业务传输流程图； 图 12为基于 VLAN接入时用户接口单元中的标签连接表和传递的业 务报文格式示意图；
图 13为基于 VLAN接入时用户接口单元中的业务传输流程图； 图 14为基于 TDM接入时用户接口单元中的业务传输流程图； 图 15为本发明应用于 IP业务的接入层 MPLS组网示意图；
图 16为本发明应用于综合业务的接入层 MPLS組网示意图； 图 17为使用 MPLS标签标识接入层用户和业务的应用示意图； 图 18为本发明应用于 IP业务的全程全网连接的組网示意图； 图 19为本发明应用于综合业务的全程全网连接的组网示意图。 实施本发明的方式
多协议标签交换（MPLS )技术是一种基于连接的标签交换技术， 图' 4是基于 MPLS协议承载多种接入业务时的格式示意图， 如图 4所示： a表示 IP化业务通过将以太网报文承载在 MPLS协议上， 实现宽带接 入设备节点与宽带接入服务器（ BAS )或者与核心网边缘路由器之间的 综合业务承载如： 数据、 IP语音（VoIP ) 、 IP电视（IPTV )业务承载； 或实现宽带接入设备跨越 BAS或核心网边缘路由器， 实现和对端的端到 端的 MPLS连接如： 以太网专线业务连接。 基于以太网的业务承载在 MPLS协议上遵循以太网工程任务组 （IETF ) 边缘到边缘伪线仿真 3 ( PWE3 ) 工作組定义的以太网 PWE3标准。
b表示传统的 ATM、 TDM、 帧中继 （FR )业务， 通过 PWE3承载在 MPLS协议中，跨越 BAS或核心网边缘路由器和对端形成端到端的 ATM、 TDM、 FR专线， 而无需独立的 ΑΤΜ、 数字数据网 （DDN ) 、 FR网络。 基于 ATM/TDM/FR的业务承载在 MPLS协议上， 遵循 IETF PWE3工作组 定义的 ATM PWE3标准。
本发明的核心思想是： 在接入设备中设置一个 MPLS连接管理单元， 该单元用于建立业务传输所需要的标签连接， 并在业务传输过程中对所 述标签连接进行使用控制。
'图 5为本发明提供的接入设备的结构示意图， 如图 5所示，
该接入设备包括一个 MPLS连接管理单元， 用于建立接入设备进行 业务传输所需要的标签连接； 在业务传输过程中， 控制和使用所述标签 连接； 在业务传输结束时， 释放已占用的标签连接。
这里，标签连接包括： 单层标签交换路径（LSP )连接、 LSP栈连接、 对应 MPLS LSP上承载的 PWE3封装信息以及连接相关的带宽、优先级等 属性的设置及管理。
MPLS连接管理单元可设置于接入设备的用户接口单元和 /或主控交 换单元中， 也可独立于用户接口单元和主控交换单元之外， 即： 以一个 独立的单元内置于接入设备中。 如图 5所示， MPLS连接管理单元主要包括： MPLS控制管理模块 51 和 MPLS业务处理模块 52, 其中：
MPLS控制管理模块 51： 用于建立接入设备内部的内部标签连接， 以及建立接入设备与网络侧间的外部标签连接， 将建立的标签连接发送 到 MPLS业务处理模块 52; 在业务传送过程中， 将控制和使用标签连接 的控制命令发送到 MPLS业务处理模块 52; 在业务传送结束时， 将释放 已建立标签连接的控制命令发送到 MPLS业务处理模块 52;
这里， 标签连接可通过静态指定的方式建立， 也可基于特定的协议 建立。 标签连接包括： 接入设备内部的内部标签连接， 及接入设备与网 络侧间的外部标签连接。
MPLS业务处理模块 52:用于接收 MPLS控制管理模块 51发来的标签 连接； 根据 MPLS控制管.理模块 51发来的控制命令， 将用户终端发来的 各业务映射到相应的标签连接上进行传输， 并在业务传送结束时， 释放 已占用的标签连接； 对网络侧发来的基于标签连接的业务进行解封装处 理。
具体地， MPLS业务处理模块 52的功能可由用户接口单元和主控交 换单元共同实现。 例如： 可在接入设备的用户接口单元中对用户终端发 来的业务进行基于 MPLS协议的内部标签封装， 并传输给主控交换单元， 然后由主控交换单元对业务进行标签交换处理后向网络侧发送； 也可由 用户接口单元将收到的业务直接发送给主控交换单元 , 由主控交换单元 对业务进行基于 MPLS协议的外部标签封装后向网络侧发送。
进一步地， 接入设备包括： 时钟系统模块， 用于提供整个接入系统 的参考时钟， 将该参考时钟从主控交换单元的时钟模块输出到整个系统 中的各时钟模块。 时钟系统模块的输入时钟可以是从网络侧接入的综合定时供给系 统（BITS )时钟或 E1时钟等，也可是时钟系统模块的自震荡产生的时钟。
以下以框式宽带接入设备为例， 对本发明提供的支持多业务传输的 接入设备进行详细说明。
本发明实施例提供的框式宽带接入设备主要包括： 主控交换单元板 ( NST ) ， 用户接口单元板（ACB ) , 背板（BPB ) 。
其中， 用户接口单元板可提供的接口和支持的协议如下：
( 1 )提供 ADSL、 ADSL2、 ADSL2+接口， 采用 ATM接入协议；
( 2 )提供基于正交幅度调制 （QAM ) 的 VDSL、 基于离散多音频 ( DMT ) 的 VDSL、 VDSL2接口， 采用以太网接入协议；
( 3 )提供 G.SHDSL接口， 采用 ATM接入协议；
( 4 )提供 FE/GE接口， 采用以太网接入协议；
( 5 )提供 ATM E1/E3/STM-1接口， 采用 ATM接入协议；
( 6 )提供 TDM E1等接口， 采用 TDM接入协议。
本发明实施例提供的宽带接入设备可仅在用户接口单元与主控交 换单元间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输， 也可仅在主控 交换单元与网络侧间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输， 以 下以图 6和图 7分别对上述两种方式进行说明。
图 6为当本发明实施例提供的宽带接入设备的用户接口单元与主控 交换单元间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输时， 本发明实 施例提供的宽带接入设备的结构示意图， 如图 6所示， 内置于宽带接入 设备中的 MPLS连接管理单元包括： 内部 MPLS连接资源管理模块 61、 MPLS控制管理模块 62和 MPLS业务处理模块 63 , 其中：
内部 MPLS连接资源管理模块 61： 用于管理用户接口单元与主控交 换单元间的连接资源， 将连接资源信息发送给 MPLS控制管理模块 62; 这里， 内部 MPLS连接资源管理模块 61可设置于主控交换单元的控 制模块上。
MPLS控制管理模块 62: 用于根据内部 MPLS连接资源管理模块 61 发来的连接资源信息建立接入设备的用户接口单元与主控交换单元间 的内部标签连接， 用于建立接入设备与网络侧间的外部标签连接， 将已 建立的内部标签连接和外部标签连接下发给 MPLS业务处理模块 63; 这里， MPLS控制管理模块 62可设置于主控交换单元的控制模块中。
MPLS业务处理模块 63: 用于将用户终端发来的业务映射到 MPLS 控制管理模块 62建立的标签连接上进行传输， 在业务传输过程中对业务 进行标签交换处理， 将经标签交换处理后的业务发送到网络侧， 对网络 侧发来的基于标签连接的业务进行解封装处理；
这里， MPLS业务处理模块 63的主要功能模块设置于主控交换单元 中， 其它功能模块分布设置于用户接口单元上， 分布设置于用户接口单 元上的分布的 MPLS业务处理模块 65与分布设置于用户接口单元中的分 布的 MPLS配置模块 64连接， 其中：
分布的 MPLS配置椟块 64:用于将 MPLS控制管理模块 62建立的内部 标签连接下发到用户接口单元中的分布的 MPLS业务处理模块 65;
分布的 MPLS配置模块 64位于用户接口单元的管理模块中。
分布的 MPLS业务处理模块 65, 用于将用户终端发来的业务映射到 分布的 MPLS配置模块 64发来的内部标签连接上进行传输， 对主控交换 单元发来的基于标签连接的业务进行解封装处理后， 发送给用户终端。
分布的 MPLS业务处理模块 65位于用户接口单元的数据业务处理模 块中。
进一步地， 如图 6所示， 本发明实施例提供的宽带接入设备包括： 线^ 口模块 66, 数据业务处理模块 67, 其中： 线路接口模块 66: 用于将来自其它接口的业务匹配到用户接口单元 的接口上， 将匹配后的业务发送到数据业务处理模块 67。
数据业务处理模块 67: 用于将线路接口模块 66发来的业务从非 MPLS协议适配到 MPLS协议承载体系上，将适配后的业务发送到主控交 换单元。
线路接口模块 66和数据业务处理模块 67位于用户接口单元中。
主控交换单元主要包括： 主控部分对应的控制模块和交换系统对应 的交换模块， 其中：
控制模块， 用于负责整个系统的管理及交换模块中标签交换表的配 置和管理， MPLS LSP连接的管理和分配， 及 PWE3的协议管理；
交换模块， 用于根据控制模块的配置和管理信息， 进行业务的标签 交换汇聚和转发处理。
由于交换模块根据 MPLS的标签连接进行交换， 采用定长的标签交 换形式， 因此， 可以提供非常高速的交换能力。 主控交换单元的上行下 一节点索引 （NNI )接口可以是 ATM接口， 或 FE/GE/10GE/2.5G基于同 步数字系列的数据包 （POS )接口等。
图 7为当本发明实施例提供的宽带接入设备仅在主控交换单元与网 络侧间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输， 而用户接口单元 与主控交换单元间采用传统的方式如 ATM、 TDM方式等进行业务传输 时， 本发明实施例提供的宽带接入设备的结构示意图， 如图 7所示， 内 置于宽带接入设备中的 MPLS连接管理单元主要包括：外部 MPLS控制管 理模块 71和外部 MPLS业务处理模块 72, 其中：
外部 MPLS控制管理模块 71： 建立主控交换单元与网络侧间的外部 标签连接， 当主控交换单元向网络侧发送业务时， 将控制和使用所述已 建立的标签连接的控制命令发送到外部 MPLS业务处理模块 72, 在业务 传送结束时， 将释放已建立的标签连接的控制命令发送到外部 MPLS业 务处理模块 72。
外部 MPLS业务处理模块 72:接收外部 MPLS控制管理模块 71发来的 标签连接； 根据外部 MPLS控制管理模块 71发来的控制命令， 将向网络 侧发送的业务映射到所述标签连接上进行传输， 同时在业务传送结束 时， 释放已占用的标签连接； 对网络侧发来的基于标签连接的业务进行 解封装处理。
本发明实施例提供的宽带接入设备中， 用户接口单元和主控交换单 元间设置有控制通道和数据通道， 如图 6和图 7中虚线为控制通道， 实线 为数据通道， 主要完成主控交换单元中的控制模块对用户接口单元中传 输的业务的管理和控制； 及实现主控交换单元和用户接口单元间的业务 数据交互。 控制通道和数据通道都是逻辑通道， 可为同一个物理通道， 如： 都在 FE/GE/10GE通道内； 也可为不同的物理通道， 如： 数据通道采 用 FE/GE/10GEbps通道， 而控制通道采用单独的主从串口或高速数字链 路控制 （ HDLC )链路。
本发明同时提供了一种应用在本发明提供的接入设备中的业务传 输方法， 如图 8所示， 其具体步骤如下：
步骤 801： 在接入设备中建立接入设备与网络侧之间的外部标签连 接。
步骤 802: 接入设备收到用户终端发来的业务后， 将该业务映射到 已建立的外部标签连接上。
具体地， 若接入设备为宽带接入设备， 且接入设备在用户接口单元 与主控交换单元间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输， 则用 户接口单元收到用户终端发来的业务后， 根据该业务中的业务承载信息 或 /和业务类型，在自身保存的上行标签连接表中为该业务选择对应的标 签连接， 并将该业务映射到选定的标签连接上传送给主控交换单元， 且 标签连接的最外层标签为接入设备内部的标签； 之后， 主控交换单元根 据从用户接口单元收到的业务承载信息， 在自身保存的最外层标签交叉 表中查找对应的标签， 根据查找到的标签对业务的最外层标签进行交换 处理， 之后将该业务发送到网络侧， 交换后的最外层标签为接入设备和 网络侧间的外部标签。
若接入设备为宽带接入设备， 且仅在接入设备的主控交换单元与网 络侧间采用基于 MPLS的标签连接进行业务传输， 则用户接口单元将用 户终端发来的业务直接传送给主控交换单元； 主控交换单元根据收到的 业务中的业务承载信息和 /或业务类型，在自身保存的上行标签连接表中 为该业务选择对应的标签连接， 并将该业务映射到选定的标签连接后发 送到网絡侧。
步骤 803： 接入设备将基于标签连接的业务发送到网络侧。
进一步地， 若接入设备为宽带接入设备， 则当主控交换单元收到网 络侧发来的业务后， 对该业务进行基于 MPLS协议的解封装处理， 将解 封装后的业务发送给用户接口单元； 或者， 当主控交换单元收到网絡侧 发来的业务后， 对该业务进行最外层标签交换， 然后将该业务发送给用 户接口单元， 用户接口单元收到该业务后， 对该业务进行基于 MPLS协 议的解封装处理， 将解封装后的业务发送给用户终端。
为对本发明有进一步的理解， 下面将以上行接口为以太网 GE/FE接 口， 用户终端接入接口为 ADSL2+/以太网 FE/E1接口为例对本发明实施 例提供的应用在宽带接入设备中的业务传输流程进行说明。
图 9为用户接口单元的数据业务处理模块中的配置标签连接表的流 程图， 如图 9所示， 其具体步骤如下：
步骤 901 : 在接入设备中配置接口属性和接口类型， 以便在接入设 备中配置相应的标签连接信息。
上述绑定关系在 MPLS协议中称为转发等价类 （FEC ) 。
FEC的指定分类规则包括但不限于以下几种中的一种或任意组合：
( 1 )接入设备接入接口的物理端口号如： E1端口号， 或 E1内的时 隙号等；
( 2 )接入设备接入接口的 ADSL端口的多延时通道；
( 3 )接入设备接入接口的永久虚连接 ( PVC ) ；
( 4 )接入设备接入接口的 VLAN标识（ VLAN ID ) ；
( 5 )接入设备接入接口的 802.1p;
( 6 )接入设备接入接口数据业务的五元组流分类规则， 包括： 源 / 目的 IP地址、 四层源 /目的端口号、 协议类型等。
步骤 902: 将接口属性、接口类型和远端设备 IP地址绑定， 触发控制 系统协议发起建立标签连接的过程， 即： 根据控制系统协议自动建立标 签连接。
控制系统协议包括： 标签分发协议（ LDP )或受限标签分发协议 ( CR-LDP )或 P E3控制协议等； 当然， 也可手工配置从接入设备到远 端设备的标签连接。
步骤 903: 标签连接建立完毕， 在主控交换单元的交换模块上配置 相应的标签交换表。
步骤 904: 主控交换单元将所述标签交换表通过控制通道通知用户 接口单元中的管理模块。
步骤 905： 用户接口单元的管理模块根据收到的标签交换表配置数 据业务处理模块中的标签连接表， 以便基于所述标签连接表进行业务转 发。
下面分别以 PVC和 VLAN ID作为 FEC为例， 分别说明本发明实施例 提供的宽带接入设备的标签连接表的配置过程和业务传输过程。
例子一、 以 PVC作为 FEC为例， 对相应的标签连接表的配置过程和 业务传输过程进行说明。
用户终端以 PVC方式如： ADSL2+PVC、 ATM端口方式等， 接入接 入设备时， 对应于用户接口单元中的标签连接表和传递的业务报文格式 如图 10所示，
如图 10所示， 在上行方向， 在用户接口单元中将业务^ :艮文封装上出 端口信息和 PVC标识信息，及内层标签 LSP0、外层标签 LSP1和封装类型 信息， 之后， 将报文发送给主控交换单元； 在主控交换单元中， 将报文 封装上入端口信息和对应的外层标签 LSP1，及出端口信息和对应的外层 标签 LSP2, 然后将报文发送到网络侧；
在下行方向， 主控交换单元对网络侧发来的封装有入端口信息和对 应的外层标签 LSP3、以及出端口信息和对应的外层标签 LSP4的报文进行 标签交换处理， 即： 将^ =艮文封装上内层标签 LSP5、 外层标签 LSP3和封装 类型信息， 及相应的出端口信息和 PVC标识信息， 然后将报文发送给用 户接口单元， 用户接口单元收到报文后， 对报文进行解封装处理后发送 给用户终端。
在上行方向和下行方向上 艮文对应采用的协议栈如图 10所示。 在用户接口单元中， 若需要将报文重组成以太网报文， 则采用 IETF 的以太网 PWE3标准中定义的封装格式； 若对报文直接采用 ATM方式传 送， 则采用 IETF的 ATM PWE3标准中定义的封装格式如： 协议数据单元 ( PDU )模式、 服务数据单元（SDU )模式等。
图 11是以用户终端以 PVC方式接入接入设备， 且用户接口单元需要 将报文重组成以太网报文为例， 用户接口单元中的业务传输流程图， 如 图 11所示， 其具体步驟如下： 步骤 1101：根据用户终端发来的 ATM业务报文中的 PVC信息在用户 接口单元中的上行标签连接表中查找对应的封装类型， 以及标签连接对 应的标签信息。
步骤 1102: 根据查找结果将 ATM报文重组成以太网报文。
步骤 1103： 将以太网报文封装成以太网 P WE3报文。
步骤 1104： 将以太网 P WE3报文转发到主控交换单元。
这里， 从用户接口单元到主控交换单元之间的外层标签连接采用的 是内部标签连接资源， 对外部不可见， 在接入设备中配置的是用户终端 接入 PVC到 LSP0/LSP2的连接， 所以可大大提高设备的可维护性。
例子二、 以 VLAN ID作为 FEC为例， 对用户接口单元中的标签连接 表的配置过程和业务传输过程进行说明。
用户终端以 VLAN方式接入接入设备时， 对应的用户接口单元中的 标签连接表和传递的业务报文格式如图 12所示， VLAN接入方式主要应 用于以太网、 无源光网络（EPON )、 无源光网络（GPON )等基于以太 网格式的网络中。
如图 12所示， 在上行方向， 用户接口单元将用户终端发来的业务报 文封装上入端口信息和 VLAN标识信息， 以及内层标签 LSP0、 外层标签 LSP1和封装类型信息， 之后， 将报文发送给主控交换单元； 主控交换单 元将报文封装上入端口信息和对应的外层标签 LSP1， 以及出端口信息和 对应的外层标签 LSP2， 之后将报文发送到网络侧；
在下行方向， 主控交换单元将网络侧发来的封装有入端口信息和对 应的外层标签 LSP3、以及出端口信息和对应的外层标签 LSP4的报文进行 标签交换处理， 即： 将报文封装上内层标签 LSP5、外层标签 LSP3和封装 类型信息， 以及出端口信息和 VLAN标识信息， 并发送给用户接口单元， 用户接口单元收到该报文后， 对该报文进行解封装处理后发送给用户终 P T/CN2006/000885 端。
在上行方向和下行方向上^ 艮文对应采用的协议栈如图 12所示。 对于从以太网端口输入的以太网报文， 根据报文的 VLAN信息或接 入设备本身配置的基于端口的 VLAN查询表， 采用 IETF的以太网 F E3 标准封装 ·ί艮文。 其中， 802.1Q的 VLAN信息可以删除， 也可以直接封装 在艮文中。
这里，从用户接口单元板到主控单元之间的外层标签连接采用的是 内部标签连接资源， 对外部不可见， 在接入设备中配置的是用户接入 VLAN到 LSP0/LSP2的连接， 所以可大大提高设备的可维护性。
图 13是以用户终端以 VLAN方式接入接入设备， 且用户接口单元需 要将报文重组成以太网报文为例， 用户接口单元的业务传输流程图， 如 图 13所示， 其具体步骤如下：
步骤 1301： 用户接口单元根据用户终端发来的业务报文中的 VLAN 标识信息、 输入端口信息， 在自身保存的上行标签连接表中查找对应的 封装类型， 以及标签连接对应的标签信息。
步骤 1302: 用户接口单元判断业务报文是否需要携带 802.1Q VLAN 标识信息， 若是， 执行步骤 1403; 否则， 执行步骤 1404。
步骤 1303: 将 8021Q VLAN标识信息封装在报文中。
步驟 1304： 根据查找结果将报文封装成以太网 P WE3报文。
步骤 1305: 将以太网 FWE3报文转发到主控交换单元中。
除了上述几种接入方式外， 用户终端还可采用时分复用（TDM )方 式接入接入设备，此时，需要根据 IETF定义的 TDM PWE3标准，实现 TDM 报文在 MPLS协议网络上的标签封装。 这种情况下， 还需接入设备支持 时钟传递方式， 包括： 锁定网络时钟、 緩存时钟恢复机制等多种实现方 式。 同时在用户接口单元的业务传输过程中， '需要增加 TDM信号数据报 文承载过程， 如图 14所示， 其具体步骤如下：
步骤 1401： 用户接口单元根据用户终端发来的业务报文中的业务承 载信息， 在自身配置的上行标签连接表中查找对应的封装格式。
步骤 1402:将 TDM信号经过采样、编码，采用 ATM电路仿真（CES ) AAL ( ATM适配层） 1方式或 AAL5方式或 HDLC方式成帧。
步骤 1403: 用户接口单元在自身保存的上行标签连接表中查找对应 的封装类型， 及标签连接对应的标签信息。
步驟 1404： 根据查找结果将报文封装成基于 MPLS协议的 TDM ( TDM over MPLS ) P E3报文。
步骤 1405: 将基于 MPLS协议的 TDM PWE3报文转发到主控交换单 元。
图 10〜14给出的实施例针对于在用户接口单元与主控交换单元间采 用基于 MPLS的标签连接进行业务传输的情形， 此时， 主要的标签连接 建立过程在用户接口单元中实现， 主控交换单元仅进行标签交换处理。 对于仅在主控交换单元与网络侧间采用基于 MPLS的标签连接的业务传 输， 而在用户接口单元中仍采用传统方式进行业务传输的情形， 此时， 在主控交换单元中进行的业务传输过程与图 10〜14所示在用户接口单元 中进行的业务传输过程类似。
为对本发明进行更进一步地详细描述， 图 15 19给出了本发明提供 的接入设备的应用场景， 在图 15~19中， 最粗的实连接线表示该连接为 MPLS链接， 次粗的实连接线表示该连接为铜缆连接， 最细的实连接线 和虚连接线表示该连接为光纤连接。
本发明提供的接入设备的应用场景包括： IP化业务的接入层组网和 综合业务的接入层组网两种， 这两种应用场景分别如图 15和 16所示， 其 中 CO表示端局所在的物理位置， RT为端局以下的远端接入设备， RG为 家用网关， POTS为普通老式电话业务。
如图 15所示， IP业务通过 MPLS协议组网传输， 即 IP化的业务承载在 MPLS网络上， 保证 IP网络的三重播放业务（Tripleplay ) 、 IP业务的 QoS 和可靠性； 而 ATM、 TDM传统业务仍然通过其它非 MPLS协议接入网接 入到端局， 分别送至不同的核心网。
如图 16所示， 除了 IP业务通过 MPLS协议组网传输， ATM、 TDM等 业务也通过 PWE3承载在 MPLS协议上， 这样， 只需保留 MPLS协议接入 网， MPLS协议接入网完成综合业务的承载。
另一种应用场景如图 17所示， 在这种应用场景下， MPLS除了完成 业务层组网， 还能将 MPLS标签作为宽带接入服务器（BAS )标识接入 层用户和业务的手段， 从而克服采用 VLAN标签（VLAN Stack )标识用 户和业务的不足， 提供更大的应用灵活性。
本发明还有一种全程全网的 MPLS连接的应用方式， 具体可分为 IP 业务的全程全网 MPLS连接， 以及综合业务的全程全网 MPLS连接， 分别 如图 18和图 19所示。
如图 18所示， 对于 IP业务中会话型、 虚拟专网 （VPN ) 、 专线、 以 及其他跨越 B AS或核心网边缘路由器的隧道的业务， 可以建立跨越 B AS 或核心网边缘路由器的以太网伪线， 穿越核心网， 直到对端的运营商边 缘设备（PE ) , 实现全程的 MPLS连接。 这样， 可以更好地发挥 MPLS 的优点， 保证 QOS、 安全性和生存性。
在图 19所示的应用场景中， 除了 IP业务可以建立 PE到 PE全程的连 接， 对于静态配置的 TDM和 ATM专线， 也可以通过 PWE3标准， 全程迁 移到 IP网上， 而无需保留 ATM和 DDN网。 对于基于呼叫的语音业务， 仍 然需要保留 PSTN核心网。 在语音 IP化即： NGN化后， 以 IP承载语音业务 时， 则公共电话交换（PSTN )核心网也无需保留， 实现了 IP网作为全网 6 000885 的统一 7 载平台。
以上所述仅为本发明的过程及方法实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均 应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书
1、 一种接入设备， 包括： 用户接口单元和主控交换单元， 其特征 在于， 该接入设备还包括多协议标签交换 MPLS连接管理单元， 该 MPLS 连接管理单元用于建立所述接入设备进行业务传输所需要的标签连接， 并在业务传输过程中， 使用、 控制和释放所述标签连接。
2、 如权利要求 1所迷的接入设备， 其特征在于， 所述 MPLS连接管 理单元包括：
MPLS控制管理模块， 建立标签连接， 在业务传送时， 将使用和控 制所述标签连接的控制命令发送出去， 在业务传送结束时， 将释放所述 标签连接的控制命令发送出去； .
MPLS业务处理模块，根据 MPLS控制管理模块发来的控制命令，将 用户终端发来的各业务映射到 MPLS控制管理模块发来的标签连接上后 进行传输， 并在业务传送结束时， 释放所述标签连接； 对网络侧发来的 基于标签连接的业务进行解封装处理。
3、 如权利要求 1所述的接入设备， 其特征在于， 所述接入设备进一 步包括： 时钟系统模块， 用于提供整个接入设备的参考时钟， 将该参考 时钟从接入设备的主控交换单元的时钟模块输出到接入设备的各时钟 模块。
4、如权利要求 1所述的接入设备，其特征在于，所述标签连接包括： 单层 MPLS标签交换路径 LSP连接、 MPLS LSP栈连接、 对应 MPLS标签 连接上承载的边缘到边缘伪线仿真 P WE3封装信息及与标签连接的属性 信息。
5、 如权利要求 1所述的接入设备， 其特征在于， 所述 MPLS连接管 理单元设置于接入设备的用户接口单元和 /或主控交换单元中，或独立设 置于用户接口单元和主控交换单元之外。
6、 如权利要求 1、 3、 4、 5中任一项所述的接入设备， 其特征在于， 当接入设备的用户接口单元与主控交换单元间采用基于 MPLS协议的标 签连接进行业务传输时， 所述 MPLS连接管理单元包括：
内部 MPLS连接资源管理模块， 对接入设备中的用户接口单元与主 控交换单元间的连接资源进行管理， 并将连接资源信息发送出去；
MPLS控制管理模块，根据内部 MPLS连接资源管理模块发来的连接 资源信息建立用户接口单元与主控交换单元间的内部标签连接； 建立接 入设备与网络侧之间的外部标签连接， 将已建立的内部标签连接和外部 标签连接发送出去；
MPLS业务处理模块，将用户终端发来的业务映射到 MPLS控制管理 模块建立的内部和外部标签连接上进行传输， 在业务传输过程中进行标 签交换处理， 对网络侧发来的基于标签连接的业务进行解封装处理。
7、 如杈利要求 6所述的接入设备， 其特征在于， 所述 MPLS连接资 源管理模块及 MPLS控制管理模块设置于接入设备的主控交换单元中； 且， 在用户接口单元中分布设置了分布的 MPLS连接配置模块和分布的 MPLS业务处理模块， 其中：
分布的 MPLS连接配置模块，将 MPLS控制管理模块建立的标签连接 下发到用户接口单元中的分布的 MPLS业务处理模块；
分布的 MPLS业务处理模块， 将用户终端发来的业务映射到分布的 MPLS连接配置模块发来的标签连接上进行传输， 对网络侧发来的基于 标签连接的业务进行解封装处理。
8、 如权利要求 6所述的接入设备， 其特征在于， 所述接入设备进一 步包括： 线 矣口模块和数据业务处理模块， 其中：
线路接口模块， 用于将来自其它接口的业务匹配到用户接口单元的 接口上， 将匹配后的业务发送到数据业务处理模块；
数据业务处理模块 , 将线路接口模块发来的业务从非 MPLS协议适 配到 MPLS协议承载体系上， 将适配后的业务发送到主控交换单元。
9、 如权利要求 1、 3、 4、 5中任一项所述的接入设备， 其特征在于， 当仅在接入设备的主控交换单元与网络侧间采用基于 MPLS协议的标签 连接进行业务传输时， 所述 MPLS连接管理单元包括：
外部 MPLS控制管理模块， 建立主控交换单元与网络侧间的外部标 签连接， 在主控交换单元向网络侧发送业务时， 将使用和控制所述标签 连接的控制命令发送出去， 在业务传送结束时， 将释放已建立的标签连 接的控制命令发送出去；
外部 MPLS业务处理模块，根据外部 MPLS控制管理模块发来的控制 命令， 将向网络侧发送的业务映射到外部 MPLS控制管理模块建立的标 签连接上进行传输， 并在业务传送结束时， 释放所述标签连接； 对网络 侧发来的基于标签连接的业务进行解封装处理。
10、 如权利要求 1至 5中任一项所述的接入设备， 其特征在于， 所述 接入设备为宽带接入设备。
11、 一种业务传输方法， 应用在包括用户接口单元和主控交换单元 的接入设备中， 其特征在于， 该方法包括：
A、 在接入设备中建立接入设备与网络侧之间的外部标签连接；
B、 接入设备收到用户终端发来的业务后， 将该业务映射到已建立 的外部标签连接上；
C、 接入设备将映射到标签连接上的业务发送到网络侧。
12、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 当接入设备在用户接 口单元与主控交换单元间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输 时， 所述步骤 B包括： 接入设备的用户接口单元收到用户终端发来的业务后，根据业务中 的业务承载信息和 /或业务类型，在自身保存的上行标签连接表中为该业 务选择对应的标签连接， 并将该业务映射到选定的标签连接上传送给主 控交换单元， 且标签连接的最外层标签为接入设备内部的标签。
13、 如权利要求 12所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 C包括：
C1、接入设备的主控交换单元接收用户接口单元发来的基于标签连 接的业务；
C2、主控交换单元对该业务的最外层标签进行标签交换处理后发送 到网络侧， 交换后的外层标签为接入设备和网络侧间的外部标签。
14、 如权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 C2包括： 主控交换单元根据从用户接口单元收到的业务承载信息， 在自身保 存的最外层标签交叉表中查找对应的标签； 根据查找到的标签对业务的 最外层标签进行交换处理 , 之后将该业务发送到网络侧。
15、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 当仅在接入设备的主 控交换单元与网络侧间采用基于 MPLS协议的标签连接进行业务传输 时， 所述步骤 B包括： 用户接口单元将用户终端发来的业务直接传送给 主控交换单元；
所述步骤 C包括： 主控交换单元根据收到的业务中的业务承载信息 和 /或业务类型，在自身的上行标签连接表中为该业务选择对应的标签连 接， 并将该业务映射到选定的标签连接后发送到网络侧。
16、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 A之前进一 步包括：
在接入设备中配置接口属性和接口类型， 将接口属性、 接口类型和 远端设备 IP地址绑定， 开始建立标签连接； 标签连接建立完毕， 在主控 交换单元上配置相应的标签交换表； 用户接口单元根据主控交换单元发 来的所述标签交换表配置自身的标签连接表。
17、 如权利要求 11至 16中任一项所述的方法， 其特征在于， 该方法 进一步包括： 主控交换单元收到网络侧发来的业务后， 对该业务进行基 于 MPLS协议的解封装处理， 将解封装后的业务发送给用户接口单元。
18、 如权利要求 11至 16中任一项所述的方法， 其特征在于， 该方法 进一步包括：
主控交换单元收到网络侧发来的业务后， 对该业务进行基于最外层 标签的交换处理后发送给用户接口单元； 用户接口单元收到该业务后， 对该业务进行基于 MPLS协议的解封装处理， 将解封装后的业务发送给 用户终端。
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