基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及P0TN/PE-0TN(Packet Enhanced Optical Transport Network，分组增 强型光传送网），具体来讲是一种基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着PTN(PacketTransportNetwork，分组传送网）、OTN(OpticalTransport Network，光传送网）设备的广泛应用和发展以及相关应用需求的不断增长，P0TN/PE-0TN 技术正逐步浮出水面，其定位在汇聚和核心层，是分组传送和光传送两种技术的融合，同时 具备了PTN分组标签转发、统计复用和OTN大容量、长距离传送等技术优势。
[0003]P0TN/PE-0TN设备将来自PTN设备的分组业务进行GFP(GenericFraming Procedure，通用成帧规程）封装后，映射汇聚到OTN的承载管道，再通过P0TN/PE-0TN网络 进行传送。在P0TN/PE-0TN设备对业务的封装映射过程中，没有对业务的优先级进行标记， P0TN/PE-0TN设备在处理本层开销时所有业务的重要性都一样，不能根据业务的不同重要 性提供差异化的QoS(QualityofService，服务质量）。
[0004] 而QoS是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术，可以为指定的网络通信提 供更好的服务能力。当网络发生拥塞时，QoS能在不增加带宽资源的情况下确保重要的业 务量不受延迟或丢弃。
[0005] 但是，现有的P0TN/PE-0TN设备的封装结构中不含QoS信息，被封装后的业务在 网络中转发和处理时若要确保服务质量，就要求网络中的所有设备都去识别和处理净荷内 容，导致网络处理机制复杂、成本高。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于分组增强型光传 送网的QoS功能实现系统及方法，P0TN/PE-0TN设备根据业务的不同重要性提供差异化的 QoS，网络处理机制简单、成本低。
[0007] 为达到以上目的，本发明提供一种基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系 统，包括分组增强型光传送网设备和光传送网PTN设备，二者组网互通，PTN设备用于发送 多协议标签交换-传送架构MPLS-TP业务，分组增强型光传送网设备用于对MPLS-TP业务 进行封装，MPLS-TP业务的封装结构中设有优先级字段，分组增强型光传送网设备用于提取 MPLS-TP业务中的优先级数值，并将优先级数值映射在优先级字段中；封装后的MPLS-TP业 务发生拥塞时，分组增强型光传送网设备用于按照优先级字段的指示，按照优先级由高到 低处理业务。
[0008] 在上述技术方案的基础上，所述MPLS-TP业务的封装为通用成帧规程GFP封装， 封装结构中，净荷区的客户净荷信息字段中存放业务数据，GFP帧的其余字段都是GFP帧开 销。
[0009] 在上述技术方案的基础上，净荷区的净荷头带有GFP扩展帧头，包括通道标示和 空闲域，二者均为一个字节，所述空闲域设为优先级字段。
[0010] 在上述技术方案的基础上，所述优先级字段具有8个比特位，优先级数值映射到 优先级字段中的0-2比特位，优先级字段的其余比特位备用。
[0011] 本发明还提供一种基于分组增强型光传送网的Q0S功能实现方法，包括：S1.分组 增强型光传送网设备接收来自PTN设备的MPLS-TP业务，提取MPLS标签中的优先级数值； S2.分组增强型光传送网设备对MPLS-TP业务进行封装，业务数据以净荷的形式放在净荷 区的客户净荷信息字段，净荷区的净荷头带有GFP扩展帧头，包括通道标示和空闲域各一 个字节，将空闲域设为优先级字段；S3.将所提取的优先级数值映射到优先级字段中的0-2 比特位；S4.经过封装后的业务流量在分组增强型光传送网络中发生拥塞时，分组增强型 光传送网设备通过GFP扩展帧头中的优先级字段，将不同优先级的业务在不同的出口队列 中排队，按照优先级由高到低调用业务。
[0012] 在上述技术方案的基础上，Sl中，优先级数值位于MPLS标签中的实验字段。
[0013] 在上述技术方案的基础上，所述优先级字段中包括8个比特位，分别对应0-7优先 级，优先级字段中0-2比特位之外的其他比特位备用。
[0014] 在上述技术方案的基础上，S4中，采用出口队列调用机制调用优先级业务。
[0015] 本发明的有益效果在于：可通过P0TN/PE-0TN设备自身的映射封装技术传递QoS 信息，网络中的各节点设备仅需要通过对GFP帧的净荷头的处理，即能实现业务的优先级 调度，优先转发高优先级业务，保证了网络端到端的Q〇S，并且实现简单，成本代价低。在 对PTN的MPLS-TP(Multi_ProtocolLabelSwitching-TransportProfile，多协议标签交 换-传送架构）业务封装映射时将MPLS的优先级映射到GFP的净荷头，便于P0TN/PE-0TN 设备识别业务优先级以实现QoS调度和保障，该方式处理机制简单，有效的降低了网络建 设成本。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例MPLS-TP业务GFP封装结构示意图。
[0017] 图2为本发明实施例中GFP优先级字段格式。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0019] 本发明基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统，包括P0TN/PE-0TN设备 和PTN设备，二者组网互通；PTN设备用于发送MPLS-TP业务，P0TN/PE-0TN设备用于对 MPLS-TP业务进行封装。P0TN/PE-0TN设备还用于提取MPLS-TP业务中EXP(Experiment，试 验）字段的数值，该数值用来标识所承载业务的优先级，即优先级数值。
[0020] 本实施例采用GFP封装，封装结构如图1所示，净荷区（Payloadarea)的客户净 荷信息字段（Clientpayloadinformationfield)中存放MPLS-TP业务的业务数据，GFP 帧的其余字段都是GFP帧开销。净荷区的净荷头（Payloadarea的Payloadheaders)带 有GFP扩展帧头，GFP扩展帧头的内容包括CID(ChannelID，通道标示）和Spare(空闲域） 各一个字节，由于Spare字节目前保留未被使用，因此用来标示业务的优先级，设为优先级 字段，S卩P0TN/PE-0TN设备将优先级数值映射在优先级字段中。优先级字段具有8个比特 位，将所提取的优先级数值映射到优先级字段中的0-2比特位，分别对应0-7优先级，用来 区分目前的8种不同重要性级别的业务，优先级字段的其余比特位备用，可用作其它用途 或用于将来优先级的扩展。优先级字段格式如图2所示，前三个比特位的默认值是000,其 余比特位是RSV (Reserved保留）比特位。
[0021] Spare优先级与MPLSEXP的映射对应关系详见表1所示。
[0022]
【主权项】
1. 一种基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统，包括分组增强型光传送网 设备和光传送网PTN设备，二者组网互通，PTN设备用于发送多协议标签交换-传送架 构MPLS-TP业务，分组增强型光传送网设备用于对MPLS-TP业务进行封装，其特征在于： MPLS-TP业务的封装结构中设有优先级字段，分组增强型光传送网设备用于提取MPLS-TP 业务中的优先级数值，并将优先级数值映射在优先级字段中；封装后的MPLS-TP业务发生 拥塞时，分组增强型光传送网设备用于按照优先级字段的指示，按照优先级由高到低处理 业务。
2. 如权利要求1所述的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统，其特征在于： 所述MPLS-TP业务的封装为通用成帧规程GFP封装，封装结构中，净荷区的客户净荷信息字 段中存放业务数据，GFP帧的其余字段都是GFP帧开销。
3. 如权利要求2所述的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统，其特征在于： 净荷区的净荷头带有GFP扩展帧头，包括通道标示和空闲域，二者均为一个字节，所述空闲 域设为优先级字段。
4. 如权利要求1或3所述的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统，其特征在 于：所述优先级字段具有8个比特位，优先级数值映射到优先级字段中的0-2比特位，优先 级字段的其余比特位备用。
5. -种基于权利要求1系统的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现方法，其特征 在于，包括：
51. 分组增强型光传送网设备接收来自PTN设备的MPLS-TP业务，提取MPLS标签中的 优先级数值；
52. 分组增强型光传送网设备对MPLS-TP业务进行封装，业务数据以净荷的形式放在 净荷区的客户净荷信息字段，净荷区的净荷头带有GFP扩展帧头，包括通道标示和空闲域 各一个字节，将空闲域设为优先级字段；
53. 将所提取的优先级数值映射到优先级字段中的0-2比特位；
54. 经过封装后的业务流量在分组增强型光传送网络中发生拥塞时，分组增强型光传 送网设备通过GFP扩展帧头中的优先级字段，将不同优先级的业务在不同的出口队列中排 队，按照优先级由高到低调用业务。
6. -种基于权利要求1系统的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现方法，其特征 在于：Sl中，优先级数值位于MPLS标签中的实验字段。
7. -种基于权利要求1系统的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现方法，其特征 在于：所述优先级字段中包括8个比特位，分别对应0-7优先级，优先级字段中0-2比特位 之外的其他比特位备用。
8. -种基于权利要求1系统的基于分组增强型光传送网的QoS功能实现方法，其特征 在于：S4中，采用出口队列调用机制调用优先级业务。
【专利摘要】一种基于分组增强型光传送网的QoS功能实现系统及方法，涉及POTN/PE-OTN，包括POTN/PE-OTN设备和PTN设备，PTN设备用于发送MPLS-TP业务，POTN/PE-OTN设备用于对MPLS-TP业务进行封装，MPLS-TP业务的封装结构中设有优先级字段，POTN/PE-OTN设备用于提取MPLS-TP业务中的优先级数值，并将优先级数值映射在优先级字段中；封装后的MPLS-TP业务发生拥塞时，POTN/PE-OTN设备用于按照优先级字段的指示，按照优先级由高到低处理业务。本发明POTN/PE-OTN设备根据业务的不同重要性提供差异化的QoS，网络处理机制简单、成本低。
【IPC分类】H04L12-725, H04L12-723
【公开号】CN104852851
【申请号】CN201510281732
【发明人】阮颖, 邓科
【申请人】烽火通信科技股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月28日