CN100414918C - 基于ip交换传送atm业务的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于IP交换传送ATM业务的方法及装置。本发明的核心是在IP接入设备中识别出需要透传的ATM业务；并将所述的ATM业务进行基于以太网协议的封装处理，并发送，从而可以保证相应的ATM业务信息的完整性。也就是说，本发明是将ATM上行接口或ATM业务应用用户接口的ATM信元直接承载在以太网上经过IP交换***后在出口处或者ATM业务设备入口处剥离以太网封装直接恢复为ATM信元，这样，便可以简单方便达到实现下挂ATM和ATM上行接口的应用，而且不需要了解信元内部承载格式，扩展性好。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种基于IP交换传送ATM业务的方法及装置。
背景技术
从ATM(异步传输模式)到IP传输方式的演进是目前接入设备的发展趋势，在发展过程中，同时需要兼顾到保护运营商的已有投资，即使得IP接入设备能够接入原有的ATM接入设备。为此，如何支持上行到ATM网络，以及原有ATM支持的TDM(时分复用)业务在IP DSLAM(IP数字用户线接入复用器)上如何实现支持，是目前的IP接入设备需要解决的主要问题。
当考虑ATM接口时，IP接入设备框架结构通常为基于IP架构，如图1所示，所述的IP接入设备形态的随着应用的逐渐广泛，接口形式上增加了网络侧的ATM接口，ATM接口可以接入ATM接入设备或者ATM专线业务，但是，由于IP接入设备中的交换***为基于IP实现，因而导致其对ATM接口的支持相对困难。
ADSL(非对称数字用户线)和ATM E1/E3接口传输的均为ATM信元数据，而IP接入设备的上行口有可能是FE(快速以太网)/GE(千兆以太网)口的IP上行，也有可能是ATM E1/E3的ATM上行，经过所述交换***，ATM到ATM的连接支持就需要经过ATM-IP-ATM的复杂处理过程，而且这种处理每个用户需要一个MAC(媒体接入控制)地址，对交换***的MAC地址有很大需求；ATM-IP-ATM整个过程需要经过SAR(分片和重组)处理，ATM信息完整传递比较困难，支持AAL1和AAL2时需要支持的SAR功能就比较复杂，增加了处理难度。
除了网络侧ATM接口需求外，如图2所示，由于ATM技术在DSL接入早期是一种主流应用技术，所以目前的运营商许多网络汇聚层或者业务均为采用基于ATM的设备。此时，如果从ATM接入设备ATM DSLSM(ATM数字用户线接入复用器)或者ADSL终端是接入到ATM业务设备应用，则目前IP接入设备无法支持这种应用。因此，IP接入设备的投入使用还需要考虑针对上述情况的支持。
为适应上述应用环境下，IP接入设备需要能够支持ATM业务传输。为此，目前业界在应用过程中分别采用了各种实现方式以达到上述目的。
目前采用的一种方式为：基于多总线的IP接入设备，即通过在IP接入设备上同时提供ATM和IP总线来支持下挂ATM接入设备，以及ATM上行接口。上行ATM业务走ATM总线，这样信元可以从用户接口直接到网络接口。
可以看出，多总线技术能够很好地解决ATM上行问题，然而，其对于IP上行的ATM业务应用支持上却没有改善(所述的ATM业务应用是指ATM业务需要经由IP接入设备及IP城域网到达ATM业务设备)，而且对于IP和ATM业务混合应用时，尤其是一个下挂ATM设备上有部分ATM业务，又有部分IP业务时，则因为ATM总线和IP总线为物理隔离，此时，多总线方案就无法通过灵活的总线调配机制来实现，共劣势也就显而易见了。
目前采用的另一种实现方式为：基于IP交换***的设备，对于用户接口，不管是ADSL还是ATM接口，统一重组成以太网帧，经过IP交换***后，在出口处根据网络接口形式进行处理，FE/GE接口直接将以太网发送出去，ATM接口需要再次进行分片处理。从网络侧回来的处理也一样。
在该方案中，由于在IP接入设备的入口和出口都可能需要对报文进行复杂的重组和分片处理，处理的代价和复杂度都比较大，而且ATM上行时也需要在IP交换***上针对每个用户配置转发表，浪费***资源，增加***负担。而且考虑ATM业务格式的多样性，重组和切片容易丢失ATM信息。另外，针对IP和ATM混合业务应用，且上行口是FE/GE接口时，无法做到将ATM信息完整传递到ATM业务应用设备上。
上述第二种实现方案明显存在的另一个问题就是扩展性不强，一旦信元内部格式变化，重组或者切片无法支持，就会导致ATM业务无法开展。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于IP交换传送ATM业务的方法及装置，从而使得在IP接入设备上可以灵活、方便地支持ATM业务的传输，且实现简单，同时，本发明还可以适用于IP和ATM的业务混合应用的情况。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种基于IP交换传送ATM业务的方法，包括：
在IP业务和异步传输模式ATM业务共存的网络中，将需要经由IP交换处理的ATM业务首先进行基于以太网协议的封装处理，之后，再经IP交换处理并发送，该方法具体包括：
A、在需要进行IP交换处理的业务中识别出需要透传的异步传输模式ATM业务；
B、将所述的ATM业务进行基于以太网协议的封装处理，再经IP交换处理并发送。
本发明中，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤A包括：
在IP接入设备的上行方向，根据接收到的ATM业务的上行接口和/或连接信息判断其是否为需要透传的ATM业务，且如果上行接口为ATM接口或者为永久虚通道PVC连接时，则为需要透传的ATM业务。
本发明中，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤A包括：
在IP接入设备的下行方向，根据接收业务的接口判断是否为需要透传的ATM业务，且如果接收业务的是ATM网络接口，则该业务为需要透传的ATM业务。
所述的步骤B包括：
将需要透传的ATM业务封装上以太网头信息、连接信息、报文类型信息和/或标准以太网校验信息，并发送。
所述的步骤B还包括：
将经过基于以太网封装处理，且经过IP交换处理后的帧进行基于以太网协议的解封装处理，并发送。
本发明中，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤B还包括：
在IP接入设备的上行方向，将不需要透传的业务重组为报文，并封装为以太网帧后发送；
在IP接入设备对待发送的报文进行了交换处理后，判断是否为需要通过ATM接口上行，如果是，则将基于以太网的ATM帧进行剥离封装处理获取ATM信元后发送，将其他以太网帧分片为ATM信元后发送，否则，直接转发相应的报文。
本发明中，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤B还包括：
在IP接入设备的下行方向，将不需要透传的业务直接进行发送处理；
在IP接入设备中对待发送的报文进行了交换处理后，判断是否为基于以太网的ATM帧，如果是，则剥离封装处理获取ATM信元后发送，否则，将以太网帧分片为ATM信元后发送。
本发明还提供了一种基于IP交换传送ATM业务的装置，包括：
识别处理模块：用于在需要进行IP交换处理的上行或下行业务中识别出需要进行基于以太网协议的封装处理或基于以太网协议的解封装处理的业务，并交由以太网封装模块或以太网解封装模块；
以太网封装模块：将相应的业务进行基于以太网协议的封装处理，并发送给负责IP交换处理的模块；
以太网解封装模块：将相应的业务进行基于以太网协议的解封装处理，剥离其以太网封装，并发送。
本发明所述的装置可以设置于IP接入设备中。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过一种简单的AOE(基于以太网的ATM)封装技术，在IP接入设备上实现ATM业务的支持。具体包括：支持ATM业务接口，支持ATM网络接口，以及支持ATM业务接口、IP和ATM网络接口同时共存，另外，还可以支持经过IP城域网后与ATM业务设备对接，支持针对IP和ATM混合应用。
AOE技术实现简单，扩展性强，而且保护ATM接入设备和ATM业务设备投资。在ATM向IP网络改造中可以很好支持IP和ATM的业务混合组网，同时接入ATM接入设备到IP城域网。
附图说明
图1为IP接入设备的结构示意图；
图2为基于IP接入设备的IP和ATM业务综合应用组网图；
图3为本发明所述的方法中上行处理过程示意图；
图4为本发明所述方法中下行处理过程示意图；
图5为本发明所述的装置的结构示意图。
具体实施方式
仍参照图2所示，IP接入设备IP DSLAM(IP数字用户线接入复用器)网络侧上行采用ATM、以太网或者MPLS均可。从ATM接入设备ATM DSLSM(ATM数字用户线接入复用器)或者ADSL终端如果是接入到ATM业务设备应用，就需要将PVC(永久虚连接)信息无损透传到对端ATM设备，从ATM业务设备到用户侧也需要一样处理。
为此，本发明提供了一种AOE(基于以太网的ATM)技术，通过这种AOE技术可以实现在IP接入设备上支持下挂ATM接入设备，ATM上行，IP和ATM业务混合应用。可以降低设备的处理难度和成本，将PVC信息无损传递到业务对端，为业务未来扩展提供可能性。
本发明所述的AOE技术主要为：将ATM上行接口或ATM业务应用的用户接口的ATM信元直接承载在以太网上经过IP接入设备的IP交换***后在出口处或者ATM业务设备入口处剥离以太网封装直接恢复为ATM信元，这样，便可以简单方便达到实现下挂ATM和ATM上行接口的应用，而且不需要了解信元内部承载格式，扩展性好。对于IP接口的IP业务应用，则是在入口处重组为以太网帧经过IP交换***后从FE/GE转发。
为对本发明有进一步的了解，下面将详细描述基于AOE的应用。
所述的AOE是一种直接将ATM信元封装成以太网帧的技术，封装后的AOE帧格式如表1所示：
表1
| 数据字段 | 说明 |
| 以太网帧头 | 标准以太网帧头，包括DMAC/SMACNLAN等，AOE时DMAC/SMAC不需要针对用户细分，每块板一个也可以实现； |
| AOE类型字段 | 说明是AOE格式的标志，可以自定义一个数值，相当于以太网类型字段 |
| 内部连接索引号 | 主要是携带一些连接信息，一般为PVC连接信息和标记信息，长度和格式可以自定义 |
| ATM信元 | ATM信元完整传递或者去掉部分例如HEC域都是可以的 |
| 填充 | 可以有或没有，长度也没有具体限制 |
| FCS | 标准以太网校验 |
基于表1所示的AOE帧格式可以在IP接入设备上实现针对ATM信元的透传，且整个处理过程实现简单。
本发明在具体应用过程中，在IP接入设备上针对ATM业务的处理主要包括由用户侧到网络侧的上行方向的处理和由网络侧到用户侧的下行方向的处理，下面将分别对两种处理过程进行详细的说明。
首先，当业务由用户侧到网络侧时，相应的处理过程如图3所示，具体包括以下处理步骤：
步骤31：判断用户接口上来的业务类型是否需要进行AOE封装的业务，如果是，则执行步骤32，否则，执行步骤33；
具体为：对于从用户接口到网络接口的应用处理，在用户接口处根据PVC或者端口判断用户业务类型，如果是上行ATM接口或者ATM业务应用，即该业务的去向为ATM网络或ATM设备，则确定为由用户接口上来的业务为需要进行AOE封装的业务；
步骤32：采用表1所示的AOE报文格式将ATM信元进行封装处理，并执行步骤35；
连接信息采用PVC连接号或者查表得到的连接号，DMAC(目的MAC)地址是上行口MAC地址，SMAC(源MAC)地址可以基于用户区分，也可以一块单板一个；
步骤33：如果是其他业务应用，即非ATM业务应用，则将相应的ATM等信元重组为报文；
步骤34：根据ATM封装类型将所述重组的报文转换为普通的以太网帧；
步骤35：在IP接入设备上，将相应的以太网帧或AOE帧经过IP交换***到网络侧接口，所述的IP交换***可以认为是一个以太网交换设备；
步骤36：判断是否为经ATM网络接口上行，如果是，则执行步骤37，否则，执行步骤38；
也就是判断所述的业务的去向是否为直接与IP接入设备连接的ATM业务设备，如果是，则执行步骤37，否则，执行步骤38；
步骤37：如果确定需要经ATM上行接口转发，则进一步判断是否为AOE帧，如果是，则执行步骤39，否则，执行步骤310；
步骤39：直接剥离AOE的以太网封装，取ATM信元数据后直接发送；
步骤310：将以太网帧分片为ATM信元后发送，该处理的目的是与现有的处理过程兼容。
步骤38：如果确定数据需要经过FE/GE类IP上行接口转发，则直接转发报文，区别仅在于ATM业务应用传输的是AOE帧，IP业务传输的则是普通的以太网帧；
所述的ATM业务应用的AOE帧将会在接收该业务的对端相应的设备上进行剥离其以太封装的处理，获得原始的ATM信元。
下面再对由网络侧到用户接口侧的业务处理过程进行说明，如图4所示，具体包括以下处理步骤：
步骤41：判断由网络侧到用户接口的处理过程中，网络侧输入接口是否为ATM网络接口，如果是，则执行步骤42，否则，直接执行步骤43；
步骤42：如果网络侧输入接口是ATM网络接口，则将信元按照AOE格式封装成以太网帧，执行步骤43；
步骤43：将网络侧输入的数据进行交换转发处理，具体为对数据报文进行IP或以及网交换处理；
即，如果是FE/GE IP接口输入的数据则直接进行IP交换转发，如果是ATM网络接口输入的数据则需要经步骤42处理后进行以太网帧交换转发；
步骤44：经过IP交换处理后到用户接口上时，则判断所述的报文是否为AOE帧，具体为根据以太网类型字段判断是否AOE帧，如果是，则执行步骤45，否则，执行步骤46；
步骤45：如果交换到用户接口的报文为AOE帧，则剥离以太网头取出连接号和ATM信元直接转发；
经过该步骤可以将在本端封装的AOE帧，以及通过IP网络接口传输来的AOE帧均处理为原始的ATM信元，并发送给用户侧；
步骤46：如果是以太网帧就进行分片处理后发送给用户侧，具体为将以太网帧分片为ATM信元后进行发送处理。
总之，本发明在IP接入设备上AOE实现的处理过程，包括AOE还是普通以太网帧处理的判断，具体的帧格式和位域字段可以自定义，也可以按照标准处理，本发明不作具体限定。而且，在实际处理过程中，本发明采用的AOE技术可能不再是AOE的名称，但是其主要处理均为将信元不进行重组而是直接一个个封装成独立以太网帧，只要采用这种处理方式实现IP接入设备支持ATM业务，则均应在本发明保护范围之内。
本发明还提供了一种在IP接入设备传送ATM业务的装置，如图5所示，该装置具体包括：
识别处理模块：用于在经由IP接入设备的上行或下行业务中识别出需要进行以太网封装处理或以太网解封装处理的业务，并交由以太网封装模块或以太网解封装模块；
以太网封装模块：将相应的业务进行以太网封装处理，并交给IP接入设备中的发送模块发送(发送模块为IP接入设备中已有模块)，该模块中可以采用表1所示的AOE帧格式进行以太网封装处理；
以太网解封装模块：将相应的业务进行以太网解封装处理，即对业务进行剥离其以太网封装的处理，并交由发送模块进行发送。
综上所述，本发明通过一种简单的AOE封装技术，在IP接入设备上实现支持ATM业务。而且，所述的AOE技术实现简单，扩展性强，可以有效保护ATM接入设备和ATM业务设备投资。在ATM向IP网络改造中可以很好支持IP和ATM的业务混合组网，同时接入ATM接入设备到IP城域网。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1. 一种基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，包括：
A、在需要进行IP交换处理的业务中识别出需要透传的异步传输模式ATM业务；
B、将所述的ATM业务进行基于以太网协议的封装处理，再经IP交换处理并发送。
2. 根据权利要求1所述的基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤A包括：
在IP接入设备的上行方向，根据接收到的ATM业务的上行接口和/或连接信息判断其是否为需要透传的ATM业务，且如果上行接口为ATM接口或者为永久虚通道PVC连接时，则为需要透传的ATM业务。
3. 根据权利要求1所述的基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤A包括：
在IP接入设备的下行方向，根据接收业务的接口判断是否为需要透传的ATM业务，且如果接收业务的是ATM网络接口，则该业务为需要透传的ATM业务。
4. 根据权利要求1、2或3所述的基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：
将需要透传的ATM业务封装上以太网头信息、连接信息、报文类型信息和/或标准以太网校验信息，并发送。
5. 根据权利要求1、2或3所述的基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：
将经过基于以太网封装处理，且经过IP交换处理后的帧进行基于以太网协议的解封装处理，并发送。
6. 根据权利要求1、2或3所述的基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤B还包括：
在IP接入设备的上行方向，将不需要透传的业务重组为报文，并封装为以太网帧后发送；
在IP接入设备对待发送的报文进行了交换处理后，判断是否为需要通过ATM接口上行，如果是，则将基于以太网的ATM帧进行剥离封装处理获取ATM信元后发送，将其他以太网帧分片为ATM信元后发送，否则，直接转发相应的报文。
7. 根据权利要求1、2或3所述的基于IP交换传送ATM业务的方法，其特征在于，当通过IP接入设备进行IP交换处理时，所述的步骤B还包括：
在IP接入设备的下行方向，将不需要透传的业务直接进行发送处理；
在IP接入设备中对待发送的报文进行了交换处理后，判断是否为基于以太网的ATM帧，如果是，则剥离封装处理获取ATM信元后发送，否则，将以太网帧分片为ATM信元后发送。
8. 一种基于IP交换传送ATM业务的装置，其特征在于，包括：
识别处理模块：用于在需要进行IP交换处理的上行或下行业务中识别出需要进行基于以太网协议的封装处理或基于以太网协议的解封装处理的业务，并交由以太网封装模块或以太网解封装模块；
以太网封装模块：将相应的业务进行基于以太网协议的封装处理，并发送给负责IP交换处理的模块；
以太网解封装模块：将相应的业务进行基于以太网协议的解封装处理，剥离其以太网封装，并发送。
9. 根据权利要求8所述的基于IP交换传送ATM业务的装置，其特征在于，该装置可以设置于IP接入设备中。
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| TR01 | Transfer of patent right |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Na Chunying Inventor before: Xie Weiping Inventor before: Zhao Qiupeng Inventor before: Wu Haijun |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180115 Address after: 150100 groups and three groups in Shuangcheng City, Harbin, Heilongjiang Patentee after: Na Chunying Address before: 510640 Guangdong City, Tianhe District Province, No. five, road, public education building, unit 371-1, unit 2401 Patentee before: Guangdong Gaohang Intellectual Property Operation Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20181106 Address after: 221300 small town village committee of Xinglou Town, Pizhou City, Xuzhou, Jiangsu Patentee after: Pizhou Xingzhen Agricultural Development Co., Ltd. Address before: 150100 Heilongjiang Harbin Shuangcheng City, three towns, one street committee Patentee before: Na Chunying |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20080827 Termination date: 20180720 |