CN101035112B

CN101035112B - 一种传送附加信息的装置及方法

Info

Publication number: CN101035112B
Application number: CN2006100114402A
Authority: CN
Inventors: 夏亮
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2026-03-06
Also published as: CN101035112A

Abstract

本发明公开了一种传送附加信息的装置及方法，该装置包括一GFP成帧模块，用于在发送端利用通用成帧规程的客户管理帧来对发送的附加信息进行GFP封装及在接收端对接收的经所述GFP封装后的附加信息帧进行解析、恢复出所述附加信息以实现对通讯设备之间的附加信息进行传送。利用本发明的装置及方法减少了使用专用通道的代价，实现灵活，对数据的封装效率高、更健壮；GFP帧有固定的开销，流量管理、QoS控制更方便；GFP运行来自不同端口或链路的多个协议共享同一传输通道，从而增加了带宽的利用率。

Description

一种传送附加信息的装置及方法

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别是涉及通讯领域的数据8B/10B业务通讯系统的一种利用GFP的客户管理帧传送附加信息的装置及方法。

背景技术

随着网络的飞速发展，特别是如今数据业务的快速增长，用户对带宽需求不断增大，使得多业务传输平台(MSTP)技术成为下一代传输的核心技术之一，其发展前景是明朗而且乐观的，已为各大主流电信运营商广泛采用，并稳步向低层网络推进。在这些设备中通常都支持业务的GFP(Generic framingprocedure，通用成帧规程)打包技术，然后映射到SDH的虚容器VC中，最后再进行OTN成帧处理。但是在目前的传输系统中，监控信息的传送通常采用带外的独立监控通道传送，或者采用带内的SDH或OTN帧的开销字节传送。采用独立的监控通道需要额外的信道和设备，增加了网络成本和复杂度，并且监控通道的传输距离必须与业务的传输距离匹配，这对监控导通的设计带来了很大的难度。采用SDH或OTN的帧开销字节传送这种方法，首先必须找到一个标准中未定义的字节，不能随便使用，这样使得监控字节的选取非常受限制，并且也不便于与其他设备的互连互通，其次这种方法也必须外加专用的电路来插入和提取开销字节的内容，组帧需要在外部电路中实现，非常不灵活，而且成本较高。

通常数据8B/10B业务采用GFP封装处理，GFP帧分为控制帧和客户帧，其中客户帧又分为客户数据帧和客户管理帧，客户数据帧用于传送客户业务，比如GbE、SAN等业务，而客户管理帧目前基本没有使用，因此可以利用客户管理帧来传送通讯设备之间的附加信息，比如监控信息等。

GFP(Generic framing procedure，通用成帧规程)提供了一种将高层客户信号映射到传输网络的处理过程。其帧格式如图1所示。一般地，GFP帧是由核心头(Core Header)和净荷区(Payload Area)组成，其中核心头4个字节，包含2字节的长度字节和2字节的核心头校验字节(cHEC)，净荷区又由净荷头(Payload Header)、净荷(Payload)及可选的净荷帧校验(FCS)构成，净荷头又包括净荷类型(Payload Type)和类型头校验(tHEC)等部分。

其中Payload Type的第一个字节(MSB)可分成净荷类型指示(PTI)、净荷帧校验指示(PFI)和扩展头指示(EXI)，第二个字节(LSB)为客户信号指示(UPI)。详细定义见表1的PTI内容列表，表2GFP客户数据帧用户类型列表和表3GFP客户管理帧用户类型。

TypeBit<15:13>	含义
TypeBit<15:13>	含义	000	GFP客户数据帧
100	GFP客户管理帧	000	GFP客户数据帧

TypeBit<15:13>	含义
TypeBit<15:13>	含义	其它	保留

表1 PTI内容列表

0000 1101through1110 1111	保留
0000 1101through1110 1111	保留	1111 0000through1111 1110	保留

表2 GFP客户数据帧用户类型列表

表3GFP客户管理帧用户类型

其中，图1中帧结构中相应名称对应的中英文如下：

Core Header：核心头

Payload Area：净荷区

Payload Header：净荷头

MSB：Most Significant Bit，最高有效位

LSB：Least Significant Bit，最低有效位

cHEC：Core HEC，核心头校验

eHEC：Extension HEC，扩展头校验

tHEC：Type HEC，类型头校验

CID：Channel ID，通道标识

EXI：Extension Header Identifier 扩展头指示

FCS：Frame-Check Sequence 帧校验序列

GFP：Generic Framing Procedure，通用成帧规程

HEC：Header Error Check，头校验

PFI：Payload FCS Identifier，净荷FCS指示

PTI：Payload Type Identifier，净荷类型指示

UPI：User Payload Identifier，用户净荷指示

发明内容

本发明的目的在于提供一种传送附加信息的装置及方法，以解决上述现有技术中存在的问题，利用业务随路传送附加信息，减少了使用专用通道的代价，实现灵活、方便且成本低廉。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种传送附加信息的装置，其中，包括一GFP成帧模块，用于在发送端利用通用成帧规程的客户管理帧来对发送的附加信息进行GFP封装及在接收端对接收的经所述GFP封装后的附加信息帧进行解析、恢复出所述附加信息以实现对通讯设备之间的附加信息进行传送。

所述的装置，其中，在对所述附加信息进行GFP封装时，所述GFP成帧模块进一步通过将GFP帧的净荷类型指示字段和/或所述GFP帧的客户信号指示字段的值设置为保留值来对所述附加信息进行GFP封装。

所述的装置，其中，进一步包括：

附加信息输入通道；

附加信息输入模块，用于通过所述附加信息输入通道向所述GFP成帧模块输入附加信息；和/或，

附加信息输出通道；

附加信息输出模块，用于从所述附加信息输出通道接收经所述GFP成帧模块封装的附加信息帧进行解析，并恢复出所述附加信息。

所述的装置，其中，所述GFP成帧模块进一步用于利用通用成帧规程的客户数据帧来对客户业务数据进行GFP封装及在接收端对经GFP封装后的客户业务数据帧进行解析、恢复出所述客户业务数据以传送客户业务数据。

所述的装置，其中，进一步包括：

业务通道，用于接入客户业务；

业务接口，用于完成客户业务的接入，完成业务的编码和解码。

所述的装置，其中，进一步包括一其他形式的封装模块，用于对经GFP封装后的客户数据帧及附加信息帧进行再封装。

所述的装置，其中，在接收端所述GFP成帧模块进一步用于根据GFP帧净荷类型指示字段的值和/或GFP帧客户信号指示字段的值识别接收的GFP帧中的客户数据和/或附加信息。

所述的装置，其中，所述附加信息输入/输出模块为一MCU处理器；和/或，所述附加信息输入/输出模块通过一以太网接口与外部实现附加信息的接口；和/或，所述附加信息输入/输出模块与GFP成帧模块之间采用并行总线或串行总线连接。

所述的装置，其中，所述GFP成帧模块进一步包括：

主处理器接口，用于连接附加信息输入和/或输出模块与所述GFP成帧模块；

客户管理帧处理模块，用于利用客户管理帧对附加信息进行GFP成帧处理；

客户数据帧处理模块，用于利用客户数据帧对客户业务数据进行GFP成帧处理；和

复用解复用单元，用于对所述GFP客户管理帧和/或客户数据帧进行复用和/或解复用。

进一步地，本发明还提供了一种传送附加信息的方法，其中，包括：

步骤A，GFP成帧模块利用通用成帧规程的客户管理帧来对发送的附加信息进行GFP封装的步骤；及

步骤B，在接收端对接收的经所述GFP封装后的附加信息帧进行解析以恢复出附加信息的步骤。

所述的方法，其中，所述GFP成帧模块对附加信息进行GFP封装的步骤进一步包括设置GFP帧的净荷类型指示字段和/或所述GFP帧的客户信号指示字段的值为保留值的步骤。

所述的方法，其中，所述步骤A之前进一步包括附加信息输入模块通过附加信息输入通道向所述GFP成帧模块输入附加信息的步骤；及，所述步骤B之后进一步包括附加信息输出模块从所述附加信息输出通道接收经所述GFP封装后的附加信息帧并将其进行解析、恢复出所述附加信息的步骤。

所述的方法，其中，进一步包括：

步骤a，GFP成帧模块利用通用成帧规程的客户数据帧来对发送的客户业务数据进行GFP封装的步骤；及

步骤b，在接收端对接收的经GFP封装后的客户业务数据帧进行解析、恢复出客户业务数据的步骤。

所述的方法，其中，进一步包括对经GFP封装后的客户数据帧及附加信息帧进行再封装的步骤。

所述的方法，其中，进一步包括在接收端所述GFP成帧模块根据GFP帧净荷类型指示字段的值和/或GFP帧客户信号指示字段的值识别接收的GFP帧中的客户数据和附加信息的步骤。

所述的方法，其中，所述GFP成帧模块进一步通过并行总线或串行总线与附加信息输入模块和/或附加信息输出模块连接。

本发明克服了现有技术中的缺点，解决现有技术中存在的问题。利用业务随路传送附加信息，实现各种需求，比如故障透传，监控信息等。减少了使用专用通道的代价，实现灵活，对数据的封装效率高、更健壮；GFP帧有固定的开销，流量管理、QoS控制更方便；GFP运行来自不同端口或链路的多个协议共享同一传输通道，从而增加了带宽的利用率。

附图说明

图1是现有技术的GFP帧结构的组成结构示意图；

图2是本发明系统的原理示意图；

图3是本发明一实施例系统的结构示意图，示出了监控信息与GFP模块之间的接口；

图4是本发明另一实施例系统的结构示意图，示出了监控信息与GFP模块之间的接口；

图5是在本发明一实施例中，GFP模块内部的实现方式示意图；

图6是在本发明一实施例中，用于传送监控信息的GFP帧格式示意图；

图7是在本发明的另一实施例中，用于传送监控信息的GFP帧格式示意。

具体实施方式

如图2所示，描述了本发明系统的组成结构和各部分间的连接关系。在图2中本发明的系统包括：业务通道101、业务接口模块102、GFP成帧模块103、其他封装模块104、线路通道105、监控信息输出模块106、监控信息输出通道107、监控信息输入模块108、监控信息输入通道109。其中，各部分的功能描述如下：

业务通道101：客户业务的接入通道。

业务接口模块102：用于完成客户业务的接入，完成业务的编码和解码。

GFP成帧模块103：用于对客户业务的数据进行GFP封装处理。

其他形式的封装模块104：用于对GFP帧再进行封装，比如进行SDH帧或OTN帧的封装。

线路通道105：设备的线路信号接口。

监控信息输出模块106：用于从监控信息输出通道接收监控信息，对信息进行解析。

监控信息输出通道107：监控信息输出的物理通道。

监控信息输入模块108：用于将监控信息进行组帧，并发送道监控信息输入通道。

监控信息输入通道109：监控信息输入的物理通道。

当客户有数据发送时，通过业务通道101送给业务接口模块102，完成客户数据帧的解码，恢复为原始数据，这些数据再送给GFP成帧模块103，进行GFP打包，添加核心头和核心头校验，设置净荷类型PTI＝000b(二进制)，同时根据客户业务类型设置UPI(见表2)，表示该帧为客户数据帧，最后封装为一个完整的GFP帧；同时，监控信息输入模块108模块通过监控信息输入通道109可以向GFP成帧模块103输入监控信息，同样地，GFP成帧模块103对监控数据添加核心头和核心头校验，设置净荷类型PTI＝100b或其他保留值，同时设置UPI为任何一个保留值，见标1、表3，最后也封装成为一个完整地GFP帧，由于客户数据帧和监控信息帧在GFP打包地过程中使用的PTI类型不同，因此在接收端就可以根据PTI的值来区分GFP帧中地数据是客户数据还是监控信息。最后，GFP帧经过其他形式的封装模块104处理后发送道线路通道105上传输出去。

同样地，当数据从线路通道105接收到其他形式的封装模块104处理的封装后，恢复为GFP帧，这些帧再送到GFP成帧模块103进行处理，根据GFP帧中PTI值的不同区分是客户数据帧还是监控信息，如果是客户数据则将该数据送给业务接口模块102处理，通过业务接口模块102对数据进行编码形成符合客户要求的帧格式后发送到业务通道101；如果GFP成帧模块103发现该帧的PTI和UPI指示净荷内容为监控信息时，则将该数据通过监控信息输出通道107发送到监控信息输出模块106。

下面按数据流向对监控信息的输入和输出的步骤进行说明。

监控信息和客户数据的输入步骤：

步骤1：监控信息输入模块108将监控信息通过监控信息输入通道109送给GFP成帧模块103；

步骤2：GFP成帧模块103对监控信息输入通道109来的数据进行打包处理，设置PTI＝100b或其他保留值，见表1，同时设置UPI为任何一个保留值，转入步骤5；

步骤3：业务接口模块102接收业务信道101的数据，进行解码后将数据也送给GFP成帧模块103；

步骤4：GFP成帧模块103对业务接口模块102来的数据进行打包处理，设置PTI＝000b，见表1，同时根据客户业务类型设置UPI的值，转入步骤5；

步骤5：GFP成帧模块103将封包完成的GFP帧发送给其他形式的封装模块104；

步骤6：其他形式的封装模块104对GFP成帧模块103送来的数据在进行封装和绕码后将数据发送到线路通道105。

监控信息和客户数据的输出步骤：

解复用的过程基本上与复用过程相反，具体如下：

步骤11：其他形式的封装模块104接收线路通道105的数据，并进行解帧和去绕后将GFP帧送给GFP成帧模块103；

步骤12：GFP成帧模块103对其他形式的封装模块104送来的GFP帧进行解析，识别PTI的类型，根据PTI的值不同将数据发送到不同的支路，如果PTI＝000b，转到步骤13，如果PTI＝100b或其他保留值并且UPI值为期望的值时，转到步骤15；

步骤13：GFP成帧模块103将GFP解帧后的数据发送给业务接口模块102；

步骤14：业务接口模块102对GFP成帧模块103送来的数据进行处理，形成符合客户要求的帧格式和编码后输出到业务信道101；

步骤15：GFP成帧模块103将GFP解帧后的数据通过监控信息输出通道107发送给监控信息输出模块106；

步骤16：监控信息输出模块106接收客户管理帧，恢复出监控信息。

图3是本发明一实施例系统的结构示意图，示出了监控信息与GFP模块之间的接口。如图3所示，本发明一实施例的监控信息的输入输出模块合并成一个，采用MCU微处理器系统206来实现，MCU通过快速以太网接口208与外部实现监控信息的接口，MCU与GFP成帧模块203之间采用并行总线207，包括：8位宽的数据总线Dat[7..0]、地址总线Address、读写控制R/W、片选信号CS和中断信号INT。在这里也可以不采用MCU，而用其他的电路装置代替。本实施例的其它模块如业务通道201、业务接口模块202、GFP成帧模块203、其他形式的封装模块204、线路通道205等的功能同图2中的相应模块。

图4是本发明另一实施例系统的结构示意图，示出了监控信息与GFP模块之间的接口。如图4所示，本发明另一实施例的监控信息的输入输出模块合并成一个，采用MCU微处理器系统306来实现，MCU通过快速以太网接口308与外部实现监控信息的接口，MCU与GFP成帧模块303之间采用串行总线307，包括：发送数据TXD、发送时钟TXCLK、接收数据RXD和接收时钟RXCLK。在这里也可以不采用MCU，而用其他的电路装置代替。本实施例的其它模块如业务通道301、业务接口模块302、GFP成帧模块303、其他形式的封装模块304的功能同图2中的相应模块。

图5是在本发明一实施例中，GFP模块内部的实现方式示意图。如图5所示，GFP成帧模块403进一步包括：主处理器接口(Host CPU IF)模块403a、客户管理帧处理模块403b、客户数据帧处理模块403c和GFP客户管理帧和客户数据帧的复用/解复用单元403d。本实施例的其它模块如业务接口模块402、其他形式的封装模块404的功能同图2中的相应模块。在本实施例中，监控信息的输入输出模块MCU 406与GFP成帧模块403之间采用并行总线407，包括：8位宽的数据总线Dat[7..0]、地址总线Address、读写控制R/W、片选信号CS和中断信号INT。

图6是在本发明的一实施例中，用于传送监控信息的GFP帧格式示意图。设置PTI为标准规定的值之外的保留值，图6中所有值都用二进制表示，标准中只定义了000和100两种，因此这里可以采用除此之外的任何值，如定义PTI＝101。在传送监控信息时设置PTI＝101，在接收时判断PTI是否为101来判断该GFP帧的信息是否是监控信息，此时UPI的值可以为任意值，不用设置和区分。

图7是在本发明的另一实施例中，用于传送监控信息的GFP帧格式示意。如图7所示，设置PTI为100，即标准规定GFP管理帧，图中所有值都用二进制表示，此时必须再设置UPI的类型，设置UPI为标准规定的值之外的任何保留值，标准中只定义了00000001和00000010两种，因此此处可设置UPI为其他保留值的任何值，比如设置UPI＝10001000。在传送监控信息时设置PTI＝100，UPI＝10001000，在接收时判断PTI是否为100，并且UPI是否为10001000来判断该GFP帧的信息是否是监控信息，此时必须同时设置和区分PTI和UPI的值。其中，图6、图7中帧结构中的相应中英文含义同前面对图1的描述。

本发明利用GFP的客户管理帧传送可以是除监控信息之外其它的通讯设备之间的附加消息。本发明克服了现有技术中的缺点，解决现有技术中存在的问题。利用业务随路传送附加信息，实现各种需求，比如故障透传，监控信息等。减少了使用专用通道的代价，实现灵活，对数据的封装效率高、更健壮；GFP帧有固定的开销，流量管理、QoS控制更方便；GFP运行来自不同端口或链路的多个协议共享同一传输通道，从而增加了带宽的利用率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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

1.一种传送附加信息的装置，其特征在于，包括一GFP成帧模块，用于在发送端利用通用成帧规程的客户管理帧来对发送的附加信息进行GFP封装及在接收端对接收的经所述GFP封装后的附加信息帧进行解析、恢复出所述附加信息以实现对通讯设备之间的附加信息进行传送；

在对所述附加信息进行GFP封装时，所述GFP成帧模块进一步通过将GFP帧的净荷类型指示字段和/或所述GFP帧的客户信号指示字段的值设置为保留值来对所述附加信息进行GFP封装；

所述装置进一步包括：

附加信息输入通道；

附加信息输出通道；

附加信息输出模块，用于从所述附加信息输出通道接收经所述GFP成帧模块封装的附加信息帧进行解析，并恢复出所述附加信息；

所述附加信息输入/输出模块为一MCU处理器；和/或，所述附加信息输入/输出模块通过一以太网接口与外部实现附加信息的接口；和/或，所述附加信息输入/输出模块与GFP成帧模块之间采用并行总线或串行总线连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述GFP成帧模块进一步用于利用通用成帧规程的客户数据帧来对客户业务数据进行GFP封装及在接收端对经GFP封装后的客户业务数据帧进行解析、恢复出所述客户业务数据以传送客户业务数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括：

业务通道，用于接入客户业务；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，进一步包括一其他形式的封装模块，用于对经GFP封装后的客户数据帧及附加信息帧进行再封装。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在接收端所述GFP成帧模块进一步用于根据GFP帧净荷类型指示字段的值和/或GFP帧客户信号指示字段的值识别接收的GFP帧中的客户数据和/或附加信息。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述GFP成帧模块进一步包括：

7.一种适用于权利要求1或3-6中任一权利要求所述装置的传送附加信息的方法，其特征在于，包括：

步骤B，在接收端对接收的经所述GFP封装后的附加信息帧进行解析以恢复出附加信息的步骤；

所述GFP成帧模块对附加信息进行GFP封装的步骤进一步包括设置GFP帧的净荷类型指示字段和/或所述GFP帧的客户信号指示字段的值为保留值的步骤；

所述步骤A之前进一步包括附加信息输入模块通过附加信息输入通道向所述GFP成帧模块输入附加信息的步骤；及，所述步骤B之后进一步包括附加信息输出模块从所述附加信息输出通道接收经所述GFP封装后的附加信息帧并将其进行解析、恢复出所述附加信息的步骤；

所述GFP成帧模块进一步通过并行总线或串行总线与附加信息输入模块和/或附加信息输出模块连接。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括对经GFP封装后的客户数据帧及附加信息帧进行再封装的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括在接收端所述GFP成帧模块根据GFP帧净荷类型指示字段的值和/或GFP帧客户信号指示字段的值识别接收的GFP帧中的客户数据和附加信息的步骤。