CN109412895B - 一种检测e1/t1链路时隙绑定方式的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法及设备，该方法包括：将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，M≥2，且M为整数；对初步判定为绑定的时隙，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据；去除Payload数据中的空闲填充，提取出数据帧；使用支持的链路层协议对数据帧进行解析。本发明具有速度快，效率高的优点。在不考虑使用缓存数据的情况下，仅需要一帧Payload数据即可以判定E1/T1链路时隙绑定方式，可以更少丢失Payload数据。且本发明不局限于类HDLC数据，适用范围更广；并可以自动适应E1/T1链路时隙绑定方式动态变化的场景。

Description

一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法及设备
技术领域
本发明涉及通信协议技术领域，尤其涉及一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法及设备。
背景技术
E1和T1是广泛使用的传输标准。欧洲使用的E1标准为32路的脉冲编码调制(PCM)，采样速率每秒8000帧，每帧分为32个时隙，一个时隙为8个bit，传输速率为8000*256bit，即2.048Mbit/s；北美使用的T1标准为24路PCM，每帧分为24个时隙，一个时隙为8个bit，每24*8bit后加入1个bit作为帧同步，一帧为193bit，传输速率为8000*193bit，即1.544Mbit/s。
E1和T1除了传输速率和同步方式有差异，在时隙的使用方式上是类似的。我国采用的是欧洲的E1标准，故以下描述以E1标准为例。
E1的每个时隙带宽为64Kbit/s，其中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据。在成复帧的E1中，第16时隙用于传输信令，其余30个时隙可以用于传输有效数据。在不同的使用场景下，E1对传输数据的时隙可以有不同的使用方法。既可以将每个时隙作为一个单独的64Kbit/s通道使用，传输传统的电话语音数据，也可以将31个时隙作为一个整体的2.048Mbit/s通道使用，或是根据用户需要，将若干时隙绑定到一起，作为一个N*64Kbit/s的通道使用，传递数据包。
在E1信道监控的场景下，如何判断时隙的组合方式是一个难点，现有的技术方案是类似穷举的方式，如发明专利CN104579835B中描述的方法，对时隙按照2个时隙组合，3个时隙组合，直至N个时隙组合，然后逐一检查排除错误组合，确定正确组合，这种类似穷举的方式无疑是低效的。在发明专利CN104579835B中描述的方法，对时隙组合做穷举，效率低，速度慢，而且其检测方式依赖于Payload数据的编码方式，仅对类HDLC的编码可以有效检测，适用场景受限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种快速检测E1/T1链路时隙组合方式的方法，对Payload数据编码方式没有限制，适用场景更广泛。
本发明提供的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，包括：
将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，M≥2，且M为整数；
对初步判定为绑定的时隙，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据；
去除Payload数据中的空闲填充，提取出数据帧；
使用支持的链路层协议对数据帧进行解析。
进一步，初步判定的具体方法包括：对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算；将运算值从零转变到非零的时隙判定为从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙。
进一步，还包括：将解析成功的绑定时隙从待检测时隙中移除。
进一步，还包括：当连续出现解析失败时，将原成功绑定的时隙解除绑定，重新作为待检测时隙。
进一步，当连续出现5个数据帧解析失败时解除时隙绑定。
进一步，M等于2或3或4。
本发明另一方面提供的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的设备，包括：
时隙绑定方式初步判定装置，用于将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，M≥2，且M为整数；
Payload数据重组装置，用于对初步判定为绑定的时隙，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据；
数据帧提取装置，用于去除Payload数据中的空闲填充，提取出数据帧；
数据帧解析装置，用于使用支持的链路层协议对数据帧进行解析。
进一步，时隙绑定方式初步判定装置进行初步判定的具体方法包括：对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算；将运算值从零转变到非零的时隙判定为相邻帧数据从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙。
进一步，还包括：绑定时隙移除装置，用于将解析成功的绑定时隙从待检测时隙中移除。
进一步，还包括：时隙绑定解除装置，用于当连续出现解析失败时，将原成功绑定的时隙解除绑定，重新作为待检测时隙。
本发明另一方面提供的一种判定E1/T1链路时隙绑定方式的方法，包括：
将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙判定为绑定时隙，其中，M≥2，且M为整数。
进一步，判定的具体方法包括：对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算；将运算值从零转变到非零的时隙判定为从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙。
进一步，M等于2或3或4。
本发明另一方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
与现有技术中的穷举方法相比，本发明通过检测E1/T1时隙的“工作”和“空闲”状态转换判定E1/T1链路时隙绑定方式的方法，具有速度快，效率高的优点。在不考虑使用缓存数据的情况下，仅需要一帧Payload数据即可以判定E1/T1链路时隙绑定方式，可以更少丢失Payload数据。且本发明不局限于类HDLC数据，适用范围更广；并可以自动适应E1/T1链路时隙绑定方式动态变化的场景。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为E1帧结构示意图；
图2为本发明实施例的检测方法流程图；
图3为本发明实施例的E1信号样本示意图；
图4为本发明实施例的相邻帧数据工作状态转换判断示意图；
图5为本发明实施例的E1信号时隙绑定判定示意图；
图6为本发明实施例的重组的Payload数据示意图；
图7为本发明实施例的提取出的数据帧示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
E1和T1除了传输速率和同步方式有差异，在时隙的使用方式上是类似的。我国采用的是欧洲的E1标准，故以下描述以E1标准为例，但是本技术方案对T1标准同样适用。
在使用E1传输数据包时，根据用户实际带宽需要，可以将若干个时隙绑定在一起作为一个N*64Kbit/s的通道使用；另一方面，一个E1链路可以同时为多个用户提供服务，组成多个相对独立的N*64Kbit/s通道。在这种工作方式下，即可以用最小代价满足用户的带宽需求，又充分利用了E1的资源。
图1是E1帧结构示意图，如图1所示：第0时隙为同步时隙，在奇数帧传输0x1B作为同步码；第1时隙到第31时隙为用户数据时隙，可以作为单独的64Kbit/s通道或是绑定为N*64Kbit/s通道。
上述时隙绑定在网络设备端配置完成，相对稳定但是可以根据需要动态改变。在E1信道监控方对E1链路时隙绑定方式是无法直接获得的，必须通过软件检测。
E1链路传输数据时有“工作”和“空闲”状态区别。“工作”状态即传输Payload数据时的状态；“空闲”状态即没有Payload数据传输时的状态。以PPP协议为例，当有Payload数据时传输按照PPP协议封装的Payload数据，当没有Payload数据时传输0x7E作为空闲填充。由于空闲状态填充信息是固定不变的，所以“工作”和“空闲”状态转换可以通过软件检测。
下面对本发明提供的检测E1链路时隙绑定方式的方法做详细阐述，具体流程如图2所示。
1.数据包在一个N*64Kbit/s的通道上传输时，数据流在绑定的N个时隙上是按照并行的方式组织的。对待检测时隙，当相邻帧数据同时从“空闲”状态转变到“工作”状态时可以初步判定为绑定时隙。由于数据可能不是从第一时隙开始转变，而是从中间位置的时隙开始转变，因此至少要考虑连续2帧的状态转变。
在一个具体实施例中，以18帧连续的E1数据采样为例，如图3所示，时隙1～时隙31为待检测时隙。
1.1对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算，当运算值为零时表明该时隙为“空闲”状态，当运算值非零时表明该时隙为“工作”状态。
对第1帧～第4帧数据的异或运算结果表明，如图4所示，时隙23～时隙24在第3帧从“空闲”状态转变到“工作”状态；时隙1～时隙22在第4帧从“空闲”状态转变到“工作”状态。
1.2由于时隙1～时隙24在连续2帧内(第3帧和第4帧)从“空闲”状态转变到“工作”状态，可以初步判定时隙1～时隙24绑定为一个24*64Kbit/s的通道。对没有检测到状态变化的时隙25～时隙31暂时判定为非结构化时隙，如图5所示。
1.3对时隙绑定方式判定的进一步说明
1.3.1时隙0是同步时隙，不用进行判断。
1.3.2在第1帧～第18帧没有发生工作状态变化的时隙25～时隙31，暂时被判定为非结构化时隙，但是对数据流的连续检测，可能会修正对时隙25～时隙31的判断。
1.3.3绑定时隙在序号上不一定是连续的，如时隙1～时隙4，时隙6～时隙9可以绑定为一个8*64Kbit/s通道。
1.3.4在1.1进行异或运算时，有较小概率对“工作”状态时隙运算结果为0(当同一时隙相邻两帧数据相等时)。对此可以将1.2中连续2帧的判定条件调整为连续3帧或者连续4帧，以提高判定准确性，但是同时降低了检测方法的灵敏性。
2.对初步判断为绑定的N*64Kbit/s通道，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据。
在该具体实施例中，时隙1～时隙24的数据重组后，得到的Payload数据如图6所示。
3.对Payload数据去除空闲填充后即可提取出数据帧，如图7所示。(注：空闲填充0x7E由于字节对齐的关系有可能呈现为0xFC、0x9F、0x3F、0xCF、0xF9、0xF3)。
得到数据帧以后再使用支持的链路层协议集(如PPP协议，FR协议，HDLC协议等)对数据帧逐一尝试解析。
4.如果第3步中的链路层协议解析成功，说明第1步中时隙的绑定判定是正确的，可以将相应成功绑定的时隙从第1步待检测时隙中移除，以提高检测效率和检测准确性；反之如果链路层协议解析失败说明时隙绑定判定错误，需要继续检测。(注：如第3步链路层协议解析失败，有可能是链路层协议集不支持实际承载的数据，可通过扩充链路层协议集来解决解析失败)。
5.当网络设备端对时隙绑定方式重新配置以后，第1步成功绑定的时隙在第3步将不能继续成功解析出链路层数据。当连续出现链路层数据解析失败时，应将原成功绑定的时隙解除绑定，重新加入第1步作时隙绑定检测。可根据实际线路信号质量设定连续解析失败的阀值，如连续出现5个数据帧解析失败时解除时隙绑定。
本发明另一方面还提供一种与上述方法对应的检测设备，该检测设备包括：时隙绑定方式初步判定装置，用于将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，M≥2，且M为整数；Payload数据重组装置，用于对初步判定为绑定的时隙，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据；数据帧提取装置，用于去除Payload数据中的空闲填充，提取出数据帧；数据帧解析装置，用于使用支持的链路层协议对数据帧进行解析。
在一些实施例中，该检测设备还包括绑定时隙移除装置，用于将解析成功的绑定时隙从待检测时隙中移除；时隙绑定解除装置，用于当连续出现解析失败时，将原成功绑定的时隙解除绑定，重新作为待检测时隙。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (15)

1.一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，包括：
将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，所述时隙为按照帧数的时间先后顺序发生状态转变的至少两部分时隙，M≥2，且M为整数；
对初步判定为绑定的时隙，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据；
去除Payload数据中的空闲填充，提取出数据帧；
使用支持的链路层协议对数据帧进行解析。
2.根据权利要求1所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，初步判定的具体方法包括：对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算；将运算值从零转变到非零的时隙判定为从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙。
3.根据权利要求1所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，还包括：将解析成功的绑定时隙从待检测时隙中移除。
4.根据权利要求1所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，还包括：当连续出现解析失败时，将原成功绑定的时隙解除绑定，重新作为待检测时隙。
5.根据权利要求4所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，当连续出现5个数据帧解析失败时解除时隙绑定。
6.根据权利要求1所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，M等于2或3或4。
7.一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的设备，其特征在于，包括：
时隙绑定方式初步判定装置，用于将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，所述时隙为按照帧数的时间先后顺序发生状态转变的至少两部分时隙，M≥2，且M为整数；
Payload数据重组装置，用于对初步判定为绑定的时隙，将其数据按照绑定时隙序列化，重组为Payload数据；
数据帧提取装置，用于去除Payload数据中的空闲填充，提取出数据帧；
数据帧解析装置，用于使用支持的链路层协议对数据帧进行解析。
8.根据权利要求7所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的设备，其特征在于，时隙绑定方式初步判定装置进行初步判定的具体方法包括：对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算；将运算值从零转变到非零的时隙判定为从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙。
9.根据权利要求7所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的设备，其特征在于，还包括：绑定时隙移除装置，用于将解析成功的绑定时隙从待检测时隙中移除。
10.根据权利要求7所述的一种检测E1/T1链路时隙绑定方式的设备，其特征在于，还包括：时隙绑定解除装置，用于当连续出现解析失败时，将原成功绑定的时隙解除绑定，重新作为待检测时隙。
11.一种判定E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，包括：
将待检测时隙中在连续M帧内从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙初步判定为绑定时隙，其中，所述时隙为按照帧数的时间先后顺序发生状态转变的至少两部分时隙，M≥2，且M为整数。
12.根据权利要求11所述的一种判定E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，判定的具体方法包括：对相邻帧同一待检测时隙的数据进行异或运算；将运算值从零转变到非零的时隙判定为相邻帧数据从“空闲”状态转变到“工作”状态的时隙。
13.根据权利要求11所述的一种判定E1/T1链路时隙绑定方式的方法，其特征在于，M等于2或3或4。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11至13中任一项所述的方法的步骤。
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