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一种通信方法及装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


一种通信方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法及装置。

背景技术

OTN(Optical Transport Network,光传送网络)技术作为新一代光传送网技术,具有丰富的单层承载能力,光层和电层的调度能力,能够为业务发展提供高可靠连接,低延时和高质量低误码率的承载能力,目前已经得到广泛的应用于长距离传输场景。但是由于设计目标是提供大带宽的承载能力,因此当前主要应用于干线传输,在向接入层的延伸方面存在一系列问题:管道颗粒度太粗、支持的连接数太少以及电层通道数太少、封装效率低、带宽调整有损。

针对OTN的上述问题,提出了OSU(Technical requirements for OpticalService Unit,光业务单元),虽然OSU技术能够解决上述问题,但是OSU技术仍然是基于OTN的产业链,因此,在基于OSU技术向接入层延伸时,会带来更高的成本,而且无法满足广泛的部署需求。因此,如何在基于OSU向接入层延伸时,节省成本是值得考虑的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此,本申请提供一种通信方法及装置,用以低成本的实现基于OSU的接入层延伸。

具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:

根据本申请的第一方面,提供一种通信方法,应用于第一网络设备中,所述方法,包括:

接收上一跳设备发送的第一数据帧;

按照OSU帧的格式对所述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;

对所述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,所述第一OSU帧携带在所述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,所述第一以太网帧的开销帧携带所述第一目标时隙的第一时隙标识;

按照点对点通信方式将所述第一以太网帧发送给光传输网络中的第二网络设备。

根据本申请的第二方面,提供另一种通信方法,应用于光传输网络中的第二网络设备,所述方法,包括:

接收第一以太网帧;

从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识;

从所述第一以太网帧的数据区中所述第一时隙标识所指示的第一目标时隙中提取出第一OSU帧;

将所述第一OSU帧进行OTN封装,得到第一OTN帧;

通过光传输网络发送所述第一OTN帧。

根据本申请的第三方面,提供一种通信装置,设置于第一网络设备中,所述装置,包括:

接收模块,用于接收上一跳设备发送的第一数据帧;

第一封装模块,用于按照OSU帧的格式对所述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;

第二封装模块,用于对所述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,所述第一OSU帧携带在所述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,所述第一以太网帧的开销帧携带所述第一目标时隙的第一时隙标识;

发送模块,用于按照点对点通信方式将所述第一以太网帧发送给第二网络设备。

根据本申请的第四方面,提供另一种通信装置,设置于光传输网络中的第二网络设备中,所述装置,包括:

接收模块,用于接收第一以太网帧;

解析模块,用于从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识;

提取模块,用于从所述第一以太网帧的数据区中所述第一时隙标识所指示的第一目标时隙中提取出第一OSU帧;

封装模块,用于将所述第一OSU帧进行OTN封装,得到第一OTN帧;

发送模块,用于通过光传输网络发送所述第一OTN帧。

根据本申请的第五方面,提供一种电子设备,包括处理器和机器可读存储介质,机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的计算机程序,处理器被计算机程序促使执行本申请实施例第一方面或第二方面所提供的方法。

根据本申请的第六方面,提供一种机器可读存储介质,机器可读存储介质存储有计算机程序,在被处理器调用和执行时,计算机程序促使处理器执行本申请实施例第一方面或第二方面所提供的方法。

本申请实施例的有益效果:

本申请实施例提供的通信方法及装置中,第一网络设备接收上一跳设备发送的第一数据帧;按照OSU帧的格式对上述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;对上述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,上述第一OSU帧携带在上述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,上述第一以太网帧的开销帧携带上述第一目标时隙的第一时隙标识;按照点对点通信方式将上述第一以太网帧发送给光传输网络中的第二网络设备。由此,通过采用低成本的以太网封装格式对OSU帧进行封装,实现了基于以太网承载OSU帧,然后传输给光传输网络中的第二网络设备,即,实现基于以太网封装的OSU帧在接入网与光传送网络之间的传输,从而也就实现了光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸。

附图说明

图1a是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;

图1b是本申请实施例提供的OSU帧的帧格式示意图;

图1c是本申请实施例提供的以太网帧的帧格式示意图;

图1d是本申请实施例提供的OSU帧封装得到以太网帧的逻辑示意图;

图1e是本申请实施例提供的以太网帧的开销帧的帧格式示意图;

图2是本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图;

图3a是本申请实施例提供的一种通信方法的应用场景示意图;

图3b是本申请实施例提供的上述应用场景下的交互流程示意图;

图4是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;

图5是本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图;

图6是本申请实施例提供的一种实施通信方法的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相对应的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解,尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

发明人发现,OTN技术作为新一代光传送网络技术,在应用于干线网络时,比较有优势,但OTN技术在向接入层延伸时,会存在如下技术问题:(1)管道颗粒度太粗,当前OTN最小粒度为ODU0,带宽1.25G,若用于直接承载接入层需要的GE(Gigabit Ethernet,千兆以太网)以下的链路,则会存在带宽浪费,例如承载FE和E1链路;(2)支持的连接数太少以及电层通道数太少,以100G为例,当前ODUC1通道化到ODU0最多只有80个通道,不能满足当前大连接情况下的业务硬隔离需求;(3)封装效率低,OTN依靠强大的GMP(通用映射规程)封装,可实现客户时钟信息随数据传递,实现端到端时钟透传,但是也正是这个特性在低阶ODU向高阶ODU复用的每个层级上均需要进行一次GMP的封装,效率偏低,而且随着业务以太化后,传统的需要严格时钟同步的业务场景逐步减少,上述传递时钟的需求降低,GMP的复杂封装除了效率低以外,原先具备的强大能力的价值已经不大;(4)带宽调整有损,例如当业务带宽扩展导致需要从ODU0调整到ODU1时,需要断流重新封装,无法实现无损的带宽叠加,这不能适应当前业务带宽逐步增加的趋势,导致每次调整业务都要受到影响。

此外,随着传统的SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字层次体系)/MSTP(Multi-Service Transport Platform,多服务传输平台)传输设备逐步停产,传输设备向OTN设备演进,企业对于端到端硬隔离的专线(一般低于GE)的诉求目前实际上无法满足;另一方面,随着URLLC(Ultra-Reliable Low Latency Communications,超可靠低时延通信)业务的逐步推广,企业对硬隔离专线的诉求反而出现一定程度的增加,因此OTN迫切需要向接入端延伸。OSU技术是个不错的技术选择,但是因为OSU技术仍然基于OTN的产业链,整个生态比较封闭,进行更广泛的延伸会带来很高的成本,因此运营商对于OSU的定义仍然只是对于少数高价值的金牌客户通过CPE(Customer Premises Equipment,客户端设备)的方式进行OTN的接入层延伸,无法做到更广的客户覆盖,因此这就导致很多原先SDH/MSTP客户的需求无法充分满足,因此,业界需要一个更低成本的硬通道向接入层延伸的技术。

有鉴于此,本申请提出了一种通信方法,应用于第一网络设备中,该第一网络设备执行上述通信方法时,接收上一跳设备发送的第一数据帧;按照OSU帧的格式对上述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;对上述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,上述第一OSU帧携带在上述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,上述第一以太网帧的开销帧携带上述第一目标时隙的第一时隙标识;按照点对点通信方式将上述第一以太网帧发送给光传输网络中的第二网络设备。由此,通过采用以太网封装格式对OSU帧进行封装,实现了基于以太网承载OSU帧,然后传输给光传输网络中的第二网络设备,即,实现基于低成本的以太网封装的OSU帧在接入网与光传送网络之间的传输,从而也就实现了光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸。

需要说明的是,上述OTN(Optical Transport Network,光传输网络),以波分复用和光纤为基础的网络系统,通过添加有调度能力的交叉内连接矩阵增强组网能力,OTN是未来光网络发展的发展方向,是新一代传送网主用技术。它通过光传输单元(OpticalTransport Unit,OTU)和光信号单元(Optical Data Unit,ODU)来传输各种类型的数据,包括语音、视频和数据等。OTN提供了灵活性和可扩展性,使得网络运营商能够有效地扩展其传输能力和支持不同类型和质量的服务。

而ODU是OTN中的信号传输单元,也称通道化单元,用于传输数据流。ODU提供了多种容量级别,例如ODU0、ODU1、ODU2和ODUflex,实际应用中,相关设备可以根据需求来选择适当的容量级别来传输数据。ODU还提供了灵活的容量映射功能,可以将不同速率的数据流映射到适当的ODU容量级别上,以满足不同应用的需求。

此外,OSU(Technical requirements for Optical Service Unit,光业务单元),为应对OTN技术推出的OTN细颗粒度的承载单元,解决ODUk颗粒度过粗、无法无损调整、降低ODUk封装层级过导致的延时等问题的下一代OTN技术。

下面对本申请提供的通信方法进行详细地说明。

参见图1a,图1a是本申请提供的一种通信方法的流程图,该方法可以应用于第一网络设备中,该第一网络设备可以但不限于为交换设备、路由设备、无线设备等等,上述第一网络设备在实施该方法时,可包括如下所示步骤:

S101、接收上一跳设备发送的第一数据帧。

本步骤中,上述上一跳设备可以但不限于为用户设备,也可以为用户设备所接入接入网与承载网相连的设备,上述承载网可以但不限于为FE承载网或GE承载网等等。当上一跳设备为用户设备时,则上述第一网络设备可以为接入网中用户设备所接入接入网中的首设备,该设备的下一跳设备可以为光传输网络中的第二网络设备。而当上述上一跳设备为接入网的最后一跳设备,即承载网的首设备,则第一网络设备为承载网的最后一跳设备,即与光传输网络相通信的第二网络设备的上一跳设备。

此外,上述第一数据帧为用户设备在业务处理过程中需要与接收端设备交互时发送的数据。

S102、按照OSU帧的格式对所述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧。

本步骤中,由于第一网络设备的下一跳设备为光传输网络中的设备,因此,为了能够将第一数据帧成功发送至接收端设备,需要先将第一数据帧执行上述OSU格式的封装处理,从而得到上述第一OSU帧。具体地,OSU帧的帧格式可以参考图1b所示,图1b给出了192字节的OSU帧格式,该OSU帧包括通用开销、映射开销、CRC8校验值和净荷区,在对第一数据帧进行封装时,可以将第一数据帧填充到该OSU帧的净荷区,其他字段根据OSU帧的具体需求进行配置,从而就可以得到上述第一OSU帧。

S103、对所述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,所述第一OSU帧携带在所述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,所述第一以太网帧的开销帧携带所述第一目标时隙的第一时隙标识。

本步骤中,为了能够解决基于OTN的OSU延伸到接入网所造成的成本比较高的问题,本申请中提出,第一网络设备对第一OSU帧进行以太网封装处理,以支持后续在光传输网络中传输,然后将第一OSU帧进行以太网封装,以满足OTN低成本的向接入层延伸的通信业务,即用户设备就可以通过接入网向光传输网络进行数据传输,即低成本的实现接入网与光传输网络之间的数据互通。

值得注意的是,该第一网络设备不是支持OTN的高成本设备,例如上述CPE设备,而是支持OSU业务且支持以太网的普通网络设备。

需要说明的是,在对第一OSU帧进行以太网封装时,为了方便携带第一OSU帧,本申请提出对现有的以太网帧的帧格式进行改进处理,即,本申请对现有的以太网帧的开销帧(OverHead)及数据区均进行改进。具体来说,为了在以太网帧的数据区携带上述第一OSU帧,本实施例提出,对以太网帧的数据区按照时隙进行划分处理,从而可以划分得到多个时隙,然后将第一OSU帧填充到与该第一OSU帧的帧长度相匹配的时隙中,为了方便与后续其他目标时隙相区分,将本实施例中携带第一OSU帧的时隙记为第一目标时隙。

值得注意的是,该第一目标时隙可以包括至少一个时隙,其中,当若第一OSU帧的帧长度与单个时隙的时隙长度相当,则将第一OSU帧可以填充到多个时隙中任一个时隙中,所填充第一OSU帧的时隙即为上述第一目标时隙,例如,第一OSU帧的帧长度为128bit,而单个时隙的时隙长度为128bit,则可以选择1个时隙就可以刚好携带该第一OSU帧;而当第一OSU帧的帧长度超过单个时隙的时隙长度时,则就需要至少两个时隙来填充该第一OSU帧,即可以根据第一OSU帧的帧长度选择与其相匹配的若干个时隙来填充该第一OSU帧,而该若干个时隙即为上述第一目标时隙,例如,第一OSU帧的帧长度为256bit,而单个时隙的时隙长度为128bit,则就需要2个时隙(第一目标时隙)来携带该第一OSU帧。

此外,由于对以太网帧的数据区划分了多个时隙,而实际应用中携带第一OSU帧的目标时隙可能为多个时隙中的1个或若干个,因此,为了方便接收到该以太网帧的设备(如光传输网络中的第二网络设备)快速且准确地从确实携带了第一OSU帧的时隙中提取出该第一OSU帧,本实施例提出,会预先为多个时隙中的每个时隙分配一个时隙标识,可以记为slot ID;相应地,上述第一目标时隙的第一时隙标识可以记为第一slot ID;在此基础上,会在以太网帧的开销帧中携带了第一OSU帧的目标时隙的时隙标识,即上述第一slot ID。具体来说,第一网络设备可以对现有的以太网帧的开销帧进行改进处理,为了能够携带上述第一slot ID,改进后的开销帧可以包括时隙标识字段,然后第一网络设备在确定出第一目标时隙后,就可以在该时隙标识字段中填充上述第一slot ID。这样,第一网络设备就可以将携带了上述第一slot ID的开销帧与携带了第一OSU帧的时隙及余下的时隙封装构成改进后的以太网帧,为了方便与后续其他以太网帧相区分,可以将本实施例得到的以太网帧记为上述第一以太网帧。

这样一来,当第二网络设备接收到该第一以太网帧之后,首先就可以根据其内的开销帧中携带的第一slot ID,快速从对应的第一目标时隙中提取出第一OSU帧,进而执行后续流程。从而,也就实现了接入网与光传输网络之间的互通。

实际应用中,当以太网帧的帧长度为1287字节时,经过以太网的66B转码后的标准以太网格式可以参考图1c所示,图1c中的以太网帧包括前导码、开销帧和数据区;其中,开销帧的长度为7字节,数据区长度为1280字节,本申请可以将该数据区划分成80个时隙,称为80个slot。每个slot的时隙长度为16字节,相应地可以封装2个64bit的数据,参考图1d所示。若按照CCSA(中国通信标准化协会)定义每个OSU帧的帧格式,则上述第一OSU帧即为192字节的数据块,该数据块按照64bit为单位,则该第一OSU帧可以占用192/16=12个时隙,具体采用哪个时隙可以根据带宽需求灵活分配。值得注意的是,实际应用中,在将第一OSU帧填充到对应第一目标时隙后,如果分配的其他时隙因为速率适配的问题需要填充时,通过填充64bit为单位的0x0来补充。

此外,为了便于对端设备在接收到第一以太网帧后快速识别出携带第一OSU帧的时隙,会对图1c中的开销帧OH进行改进处理,即在开销帧中新增时隙标识字段slot ID,参考图1e所示,该字段的位宽可以为12bit,前两位可以为保留位,可以使用后10位来填充上述携带第一OSU帧的时隙的时隙标识;例如,当第一目标时隙填充了第一OSU帧,则该时隙标识字段来填充第一目标时隙的第一时隙标识。值得注意的是,可以直接向第一时隙标识填充到该时隙标识字段;当然也可以采用如下方式:在向该时隙标识字段填充第一时隙标识时,可以利用设定算法对第一时隙标识进行转换处理,以转换成唯一表征该第一时隙标识的数值,然后将数值写入到上述时隙标识字段的后10位中;需要说明的是,不同的时隙标识其转换得到的数值不同,上述设定算法具体可以根据实际情况进行设定,本申请对此不进行限定。

可选地,在将数据区划分成多个时隙时,可以按照时分复用的方式对数据区进行划分处理,进而基于时分复用得到的时隙来封装OSU帧,实现了以太网链路的通道化和通道间的硬件隔离。

S104、按照点对点通信方式将所述第一以太网帧发送给光传输网络中的第二网络设备。

本步骤中,本实施例中在对第一以太网帧的开销帧进行改进时,是对该开销帧进行了较大改进,即第一以太网帧的开销帧与传统的以太网的开销帧不同。具体来说,传统的以太网帧的开销帧一般会包括源MAC地址、目的MAC地址;而本申请对第一以太网帧的开销帧进行了重新定义,不再包括源MAC地址和目标MAC地址,而包括上述时隙标识字段;由于本申请的开销帧不包括源、目的MAC地址,因此第一网络设备无法基于MAC地址进行第一以太网帧的发送,故为了保证第一网络设备成功发送该第一以太网帧,本实施例提出,第一网络设备可以采用点对点通信方式发送给第一以太网帧,即第一网络设备中预先配置了点对点通信方式,将第一网络设备的下一跳设备(光传输网络中的第二网络设备)预先配置在第一网络设备中,因此,第一网络设备在得到上述第一以太网帧时,就可以按照点对点通信方式发送给光传输网络中的第二网络设备。

由此一来,也就实现了基于以太网的OSU帧将接入网中的第一数据帧传送至光传输网络中,从而也就实现了接入网与光传输网络之间的通信;此外,本申请采用的是以太网来封装OSU帧,而当前的网络设备一般均支持以太网协议,因此,在实现光传输网络向接入层延伸时,不需要采用支持OTN技术的专用设备,也就是说,可以低成本的实现光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸。

通过实施本申请提供的通信方法,第一网络设备接收上一跳设备发送的第一数据帧;按照OSU帧的格式对上述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;对上述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,上述第一OSU帧携带在上述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,上述第一以太网帧的开销帧携带上述第一目标时隙的第一时隙标识;按照点对点通信方式将上述第一以太网帧发送给光传输网络中的第二网络设备。由此,通过采用低成本的以太网封装格式对OSU帧进行封装,实现了基于以太网承载OSU帧,然后传输给光传输网络中的第二网络设备,即,实现基于以太网封装的OSU帧在接入网与光传送网络之间的传输,从而也就实现了光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸,同时降低了成本。

可选地,基于上述任一实施例,本实施例提供的通信方法,还可以包括下述过程:接收第二网络设备发送的第二以太网帧;从上述第二以太网帧的开销帧中解析出第二时隙标识;从上述第二以太网帧的数据区中上述第二时隙标识所指示的第二目标时隙中提取出第二OSU帧;从上述第二OSU帧中解析出第二数据帧。

具体地,第一网络设备在接收到第二网络设备反馈的第二以太网帧后,由于第二以太网帧中封装了真实的数据帧,此外,该第二网络设备为光传输网络中的设备,即支持OSU帧的OTN传输,因此,第一网络设备需要先从第二以太网帧解析出第二OSU帧,具体可以先从第二以太网帧的开销帧中提取出时隙标识字段,然后提取时隙标识字段中的时隙标识,即上述第二时隙标识;进而就可以基于该第二时隙标识从第二以太网帧的数据区中对应第二目标时隙中提取出上述第二OSU帧;

进一步地,第一网络设备就可以根据OSU帧的帧格式从第二OSU帧提取出第二数据帧,进而也就可以将该第二数据帧传送给用户设备,从而也就实现了发送端设备通过发送侧接入网、光传输网络、接收侧接入网与接收端设备之间的互通,同时也实现了光传输网络通过低成本的以太网向接入网延伸。

可选地,上述第二以太网帧可以为接收端设备反馈的第一数据帧的响应数据帧对应的以太网帧,也可以为接收端设备向发送端设备请求数据的数据帧对应的以太网帧。

此外,当接收端设备所接入的接入网的设备在接收到上述第一以太网帧后,其从第一以太网帧中解析出第一数据帧的过程与上述第一网络设备从第二以太网帧中解析出第二数据帧的过程类似,此处不再一一详细说明。

基于上述任一实施例,本实施例中,上述第一以太网帧的开销帧还包括版本号字段、路径踪迹标识字段、自动保护倒换字段、时隙生效指示位、时隙调整请求字段、时隙调整应答字段、客户端标识字段、连续性检测字段、校验值字段、保留字段;

其中,在将上述第一OSU帧填充在上述第一目标时隙中时,上述时隙生效指示位设为第一设定值;

上述客户端标识字段用于指示上述第一数据帧所属设备的设备标识或第一数据帧所属业务的业务标识。

具体地,还以图1e所示的开销帧(OH)为例进行说明,图1e中的OH的帧长度为7byte,该OH所包括的各字段的说明可以如下所示:

Ver:版本号字段,占2bit,本申请对所改进的OH定义了版本号,当前取0b00;值得注意的是,后续可能会该OH继续进行改进,因此,用版本号的取值的不同,来表征不同版本的OH。

TTI:路径踪迹标识(TTI)字段,占2bit,其格式定义可以参照G.709定义的TTI,且与G.709定义的TTI的前32字节保持一致;

APS:自动保护倒换字段,占4bit,其格式与G.873.1保持一致,只在复帧的#0~#3有效;

C:时隙生效指示(C比特位)位,占1bit,用于时隙调整生效。例如,当收到时隙调整应答CA之后,调整时隙生效,即该位生效,这时将某个复帧的前三个基本单元的C比特位均置为1发送。在C比特位为1时,在OH中携带涉及调整的client ID、slot ID信息。

CV:连续性检测(CV)字段,占4bit,用于表征链路层帧连续性检测,用于链路层检测帧丢失。CV取值为0至15循环,用以判断是否丢帧。

client ID:客户端标识,占12bit,前两位保留,目前暂使用后面10位。对于10G接口,client ID取值范围可以为0~799。

slot ID:时隙标识字段,占12bit,前两位保留,目前暂使用后面10位。对于10G接口,slot ID取值范围可以为0~799。

CRC8:校验值字段,占8bit,用于OH的校验,CRC8校验多项式可以为G(x)=x8+x2+x+1,初始值为全1。实际应用中,在计算CRC8时,可以以先发送的比特作为高比特进行计算。

R:保留字段,占1bit,全部置为0。

在此基础上,当第一网络设备确定在第一目标时隙中填充第一OSU帧时,此时就需要将上述OH中时隙生效指示位的取值进行配置,以指示当前第一以太网帧中存在携带第一OSU帧的时隙。可选地,上述第一设定值可以但不限于为1,以指示时隙生效指示位处于生效状态;此外,上述时隙标识字段slotID中就可以填充第一目标时隙的第一时隙标识。

此外,为了方便第二网络设备识别接收到的各第一OSU帧,第一网络设备还可以在上述OH的客户端标识字段填充第一数据帧的源端设备的设备标识,即上述第一数据帧所属设备的设备标识,或者还可以填充第一数据帧所属业务的业务标识,这样,第二网络设备接收到第一以太网帧后,就可以基于客户端标识字段的内容识别出当前第一数据帧的来源;尤其,需要将相同设备或相同业务的数据帧统一进行处理时,通过上述客户端标识字段的内容,就可以很快且准确地识别出满足上述相同设备或相同业务的数据帧,为后续数据帧综合处理提供了便利。

通过提供上述改进的开销帧,实现了以太网的通道化,同时支持通道化时隙的APS倒换和带宽动态调整功能,并满足了OSU的以太化的低成本承载。

可选地,基于上述任一实施例,本实施例中的上述OH还可以包括复帧指示字段,也请参考图1e中的MFI,其中该复帧指示字段MFI的解释如下:

MFI:复帧指示(MFI)字段,占6bit,用于指示复帧的每个基本单元的编号。对于复帧中第一个基本单元,填写0,之后的基本单元MFI数值依次加1。对于10G接口,MFI取值范围为0~9,共800个slot,每个通道约12M带宽。

在此基础上,本实施例提提供的通信方法,还可以包括如下流程:当接收到多个第一数据帧后,将各第一数据帧分别对应的第一以太网帧进行合并封装处理,得到目标以太网帧,其中,上述目标以太网帧的开销帧中的上述复帧指示字段的取值由用于合并封装的第一以太网帧的数量确定;上述目标以太网帧的开销帧中携带各第一以太网帧在上述目标以太网帧中数据区的对应时隙的第三时隙标识;将上述目标以太网帧发送给上述第二网络设备。

具体地,由于以太网帧的数据区有1280字节,而每个第一OSU帧在封装得到第一以太网帧时,其实数据区的大多时隙是用不完的,因此,实际应用中,为了减少传输次数,第一网络设备可以将多个第一OSU帧封装得到的第一以太网帧合并进行封装,得到一个目标以太网帧。而每个第一以太网帧作为1个基本单元,从而可以基于本次用于封装以太网帧的第一以太网帧的数量来确定上述MFI的取值,例如,有5个第一以太网帧用于合并封装得到上述目标以太网帧,则目标以太网帧的开销帧OH中的MFI的取值为4;此外,由于每个第一以太网帧在用于封装目标以太网帧时,是作为一个基本单元填充到目标以太网帧的对应时隙中,因此,需要将第一以太网帧所在时隙的时隙标识,即上述第三时隙标识,填入到目标以太网帧的时隙标识字段中,相应地,上述目标以太网帧中的开销帧中的时隙生效指示位也设置为第一设定值。

进一步地,每个以太网帧的开销帧还可以包括如下所示字段:时隙调整请求字段和时隙调整应答字段,也请参考图1e所示,其中:

CR:时隙调整请求(CR比特位)字段,占1bit,用于发送调整时隙请求,这时将某个基本单元的CR比特位均置为1发送,在CR比特位为1时,在OH中携带涉及调整的client ID、slot ID信息。

CA:时隙调整应答(CA比特位)字段,占1bit,用于收到时隙调整请求CR之后的调整时隙应答,此时将某个基本单元的CA比特位均置为1发送,在CA比特位为1时,在OH中携带涉及调整的client ID、slot ID信息。

相应地,上述目标以太网帧的开销帧所包括的字段与上述第一以太网帧的开销帧所包括的字段相同;相应地,上述目标以太网帧的开销帧也包括上述时隙调整请求字段和上述时隙调整应答字段,且上述时隙调整请求字段的取值、所述时隙调整应答字段的取值设置为第二设定值。而在对多个第一以太网帧合并封装得到目标以太网帧时,会涉及每个第一以太网帧在目标以太网帧中的时隙,即,将各第一以太网帧所属时隙的第三时隙标识跳入到目标以太网帧的开销帧的时隙标识中。

此外,在填充各第一以太网帧时,可能存在时隙调整的情形,因此,在发生时隙调整时,会将上述CA及CR位进行置位处理,例如设置为上述第二设定值,该第二设定值可以但不限于为1等等。从而表征时隙的调整;同时在上述目标以太网帧的开销帧中的时隙标识字段slot ID填充调整后的时隙标识。

在此基础上,在得到上述目标以太网帧之后,就可以按照点对点通信方式将其发送给上述第二网络设备。这样,当第二网络设备接收到上述目标以太网帧后,就可以基于上述第三时隙标识从目标以太网的数据区的对应时隙中分别解析出各第一以太网帧,为了实现第一以太网帧在光传输网络中传输,可以从每个第一以太网帧中解析出第一OSU帧,再对该第一OSU帧封装成第一OTN帧,进而就可以将该第一OTN帧在光传输网络中进行传输。

基于同一发明构思,本实施例还提供了另一种通信方法,该方法可以应用于光传输网络中的第二网络设备中,该第二网络设备可以但不限于为OTN设备等等。值得注意的是,上述光传输网络可以但不限于为支持OTN的汇聚网或骨干网。参考图2所示,为本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图,上述第二网络设备在实施该方法时,可以包括如下所示步骤:

S201、接收第一以太网帧。

本步骤中,该第一以太网帧为第一网络设备按照上述任一实施例生成,并发送给光传输网络中的第二网络设备的。

S202、从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识。

本步骤中,第二网络设备在接收到第一网络设备发送的上述第一以太网帧后,就可以根据第一以太网帧的封装格式,先从第一以太网帧中提取出开销帧,然后根据该开销帧中时隙标识字段在该开销帧中的位置,提取出上述第一时隙标识,也即携带了第一OSU帧的第一目标时隙对应的标识。

S203、从所述第一以太网帧的数据区中所述第一时隙标识所指示的第一目标时隙中提取出第一OSU帧。

本步骤中,在提取出第一时隙标识后,就可以从第一以太网帧的数据区划分的多个时隙中,查找到第一时隙标识对应的第一目标时隙,进而从该第一目标时隙中提取出第一OSU帧。

S204、将所述第一OSU帧进行OTN封装,得到第一OTN帧。

本步骤中,为了将携带了第一数据帧的的第一OSU帧在光传输网络中传输,第二网络设备就需要将其转换成OTN格式,即将第一OSU帧按照OTN格式进行封装,从而得到上述第一OTN帧,也即得到了支持OTN格式且能够在光传输网络中传输的OTN帧,进而第二网络设备就可以将该第一OTN帧通过光传输网络发送给接收端设备。

具体地,在将第一OSU帧进行OTN封装时,考虑到在OTN网络中传输是,是采用ODUk进行传送的,因此,可以将第一OSU帧按照ODUk的格式进行处理,以将第一OSU帧映射到适合其容量级别的ODUk上,从而得到ODUk格式的上述第一OTN帧。

S205、通过光传输网络发送所述第一OTN帧。

实施本实施例提供的通信方法中,第二网络设备接收第一以太网帧;从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识;从所述第一以太网帧的数据区中所述第一时隙标识所指示的第一目标时隙中提取出第一OSU帧;将所述第一OSU帧进行OTN封装,得到第一OTN帧;通过光传输网络发送所述第一OTN帧。由此,第二网络设备在接收到第一网络设备采用低成本的以太网封装格式对OSU帧进行封装得到的第一以太网帧后,为了能适配光传输网络,会采用上述第一以太网帧的处理方法,进而将适配光传输网络的第一OTN帧通过光传输网络对外发送,从而实现了基于以太网封装的OSU帧在接入网与光传送网络之间的传输,从而也就实现了光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸,同时降低了成本。

可选地,基于上述实施例,本实施例中提供的通信方法,还可以包括:接收第二OTN帧,上述第二OTN帧为对第二OSU帧封装得到的,上述第二OSU帧为对接收端设备发送的第二数据帧按照OSU帧的格式进行封装得到的;从上述第二OTN帧中解析出上述第二OSU帧;对上述第二OSU帧进行以太网封装,得到第二以太网帧,上述第二OSU帧携带在上述第二以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第二目标时隙中,上述第二以太网帧的开销帧携带上述第二目标时隙的第二时隙标识;按照点对点通信方式将上述第二以太网帧发送给上述第一网络设备。

具体地,实际应用中,第二网络设备既支持发送也支持接收,因此,第二网络设备当接收到接收端设备侧接入光传输网络的光传输设备按照图2所示的流程对从第二以太网帧解析出的第二OSU帧(第二以太网帧为接收端设备向所接入的接入网的设备发送第二数据帧后,该设备按照图1a所示的流程对第二数据帧封装得到的以太网帧)进行封装并发送的第二OTN帧后,为了能够将其发送至第一网络设备,进而发送至发送端设备,第二网络设备可以从第二OTN帧先提取出第二OSU帧,然后就可以按照与第一网络设备对第一OSU帧封装成第一以太网帧的方式,对第二OSU帧进行封装处理,从而得到上述第二以太网帧,然后就可以按照点对点通信方式将其发送给第一网络设备。这样,第一网络设备在接收到第二网络设备反馈的第二以太网帧后,由于第二以太网帧中封装了真实的数据帧,此外,该第二网络设备为光传输网络中的设备,即支持OSU帧的OTN传输,因此,第一网络设备需要先从第二以太网帧解析出第二OSU帧,具体可以先从第二以太网帧的开销帧中提取出时隙标识字段,然后提取时隙标识字段中的时隙标识,即上述第二时隙标识;进而就可以基于该第二时隙标识从第二以太网帧的数据区中对应第二目标时隙中提取出上述第二OSU帧;

进一步地,第一网络设备就可以根据OSU帧的帧格式从第二OSU帧提取出第二数据帧,进而也就可以将该第二数据帧传送给用户设备,从而也就实现了发送端设备通过发送侧接入网、光传输网络、接收侧接入网与接收端设备之间的互通,同时也实现了光传输网络通过低成本的以太网向接入网延伸。

值得注意的是,上述第二OTN帧可以为接收端设备反馈的第一数据帧的响应数据帧对应的OTN帧,也可以为接收端设备向发送端设备请求数据的数据帧对应的OTN帧。

此外,当接收端设备侧的光传输网络中的设备在接收到上述第一OTN帧后,其从第一OTN帧中解析出第一OSU帧,并再次封装得到第一以太网帧的处理过程与上述第二网络设备基于第二OTN帧得到第二以太网帧的处理过程类似,此处不再一一详细说明。

可选地,基于上述任一实施例,本实施例中提供的通信方法,还可以包括如下所示流程:接收第一网络设备发送的目标以太网帧,上述目标以太网帧为上述第一网络设备对接收到的多个第一数据帧进行合并封装得到的;当上述目标以太网帧的开销帧中的复帧指示字段的取值用于表征存在多帧合并时,则根据上述取值及上述目标以太网帧的开销帧中的各第三时隙标识,从上述目标以太网帧的数据区中各第三时隙标识各自所指示的时隙中分别提取出各第一以太网帧;针对每个第一以太网帧,执行上述从上述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识的步骤,即执行步骤S202。

具体地,第二网络设备在接收到上述目标以太网帧后,就可以基于上述第三时隙标识从目标以太网的数据区的对应时隙中分别解析出各第一以太网帧,为了实现第一以太网帧在光传输网络中传输,可以从每个第一以太网帧中解析出第一OSU帧,即可以按照图2所示的流程执行第一以太网帧的处理过程,进而就可以将该第一OTN帧在光传输网络中进行传输。

为了更好地理解本申请,以图3a所示的通信方法的应用场景为例进行说明,图3a中包括第一接入网、光传输网络和第二接入网,所述第一接入网可以理解为发送端设备所接入的网络,第二接入网可以理解为第二用户设备(接收端设备)所接入的网络,其中,第一用户设备(发送端设备)接入第一接入网的第一网络设备可以记为第一交换设备,第一交换设备与光传输网络中的第一OTN设备(第二网络设备)进行通信;相应地,上述第二用户设备接入第二接入网的第一网络设备可以记为第二交换设备,且该第二交换设备与光传输网络中的第二OTN设备(第二网络设备)进行通信;在此基础上,发送端设备与接收端设备通过接入网、光传输网络进行交互的交互流程可以按照图3b如下所示:

S301、第一交换设备接收第一用户设备(上一跳设备)发送的第一数据帧;

S302、第一交换设备按照OSU帧的格式对所述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;并对所述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧;

S303、第一交换设备按照点对点通信方式将所述第一以太网帧发送给光传输网络中的第一OTN设备;

S304、第一OTN设备接收第一以太网帧;

S305、第一OTN设备从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识;从所述第一以太网帧的数据区中所述第一时隙标识所指示的第一目标时隙中提取出第一OSU帧;并将所述第一OSU帧进行OTN封装,得到第一OTN帧;

S306、第一OTN设备通过光传输网络向第二OTN设备发送所述第一OTN帧;

S307、第二OTN设备从所述第一OTN帧中解析出所述第一OSU帧;并对所述第一OSU帧进行以太网封装,得到新的第一以太网帧。其中封装方式可以参考图1a中步骤S103所示的流程;

S308、第二OTN设备按照点对点通信方式将新的第一以太网帧发送给第二交换设备。

S309、第二交换设备在接收到新的第一以太网帧后,从新的第一以太网帧中解析出第一OSU帧;并从第一OSU帧中提取出第一数据帧。

S310、第二交换设备将所述第一数据帧发送给第二用户设备。

由此,也就完成了第一用户设备与第二用户设备通过第一接入网、光传输网络、第二接入网的交互,也即,实现了采用低成本的以太网帧实现接入网与光传输网络之间的互通,同时也实现了光传输网络到接入网的低成本延伸。

需要说明的是,第二用户设备向第一用户设备反馈第二数据帧的处理过程与图3b所示的流程类似,此处不再重复赘述。

上述任一实施例提供的通信方法中,通过采用上述以太网链路承载OSU帧,不仅实现了以太网通道化,而且实现了OTN设备向接入端的低成本延伸,从而最终实现端到端的硬隔离专线。此外,通过以太网接口承载OSU实现了OTN向接入网(用户侧)的低成本的延伸,并扩展到OTN的覆盖区域,更有利的支持未来企业专线和5G URLLC业务的应用。

基于同一发明构思,本申请还提供了与上述第一网络设备提供的通信方法对应的通信装置。该通信装置的实施具体可以参考上述第一网络设备对通信方法的描述,此处不再一一论述。

参见图4,图4是本申请一示例性实施例提供的一种通信装置,设置于第一网络设备中,所述装置,包括:

接收模块401,用于接收上一跳设备发送的第一数据帧;

第一封装模块402,用于按照OSU帧的格式对所述第一数据帧进行封装处理,得到第一OSU帧;

第二封装模块403,用于对所述第一OSU帧进行以太网封装,得到第一以太网帧,所述第一OSU帧携带在所述第一以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第一目标时隙中,所述第一以太网帧的开销帧携带所述第一目标时隙的第一时隙标识;

发送模块404,用于按照点对点通信方式将所述第一以太网帧发送给第二网络设备。

由此,通过采用低成本的以太网封装格式对OSU帧进行封装,实现了基于以太网承载OSU帧,然后传输给光传输网络中的第二网络设备,即,实现基于以太网封装的OSU帧在接入网与光传送网络之间的传输,从而也就实现了光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸。

可选地,基于上述实施例,本实施例中,上述接收模块401,还可以用于接收第二网络设备发送的第二以太网帧;

在此基础上,上述通信装置,还可以包括:

解析模块(图中未示出),用于从所述第二以太网帧的开销帧中解析出第二时隙标识;

提取模块(图中未示出),用于从所述第二以太网帧的数据区中所述第二时隙标识所指示的第二目标时隙中提取出第二OSU帧;

所述发送模块404,具体用于从所述第二OSU帧中解析出第二数据帧。

可选地,基于上述任一实施例,本实施例中的第一以太网帧的开销帧还可以但不限于包括版本号字段、路径踪迹标识字段、自动保护倒换字段、时隙生效指示位、时隙调整请求字段、时隙调整应答字段、客户端标识字段、连续性检测字段、校验值字段、保留字段;

其中,在将所述第一OSU帧填充在所述第一目标时隙中时,所述时隙生效指示位设为第一设定值;

所述客户端标识字段用于指示所述第一数据帧所属设备的设备标识或第一数据帧所属业务的业务标识。

可选地,基于上述任一实施例,本实施例中的第一以太网帧的开销帧还可以包括复帧指示字段;在此基础上,上述第二封装模块403,还用于当接收到多个第一数据帧后,将各第一数据帧分别对应的第一以太网帧进行合并封装处理,得到目标以太网帧,其中,所述目标以太网帧的开销帧中的所述复帧指示字段的取值由用于合并封装的第一以太网帧的数量确定;所述目标以太网帧的开销帧中携带各第一以太网帧在所述目标以太网帧中数据区的对应时隙的第三时隙标识;

上述发送模块404,还用于将所述目标以太网帧发送给所述第二网络设备。

进一步地,上述目标以太网帧的开销帧还包括时隙调整请求字段、时隙调整应答字段;

所述时隙调整请求字段的取值、所述时隙调整应答字段的取值设置为第二设定值。

基于同一发明构思,本申请还提供了与上述第二网络设备提供的通信方法对应的通信装置。该通信装置的实施具体可以参考上述第二网络设备对通信方法的描述,此处不再一一论述。

参见图5,图5是本申请一示例性实施例提供的另一种通信装置,设置于光传输网络中的第二网络设备中,所述装置,包括:

接收模块501,用于接收第一以太网帧;

解析模块502,用于从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识;

提取模块503,用于从所述第一以太网帧的数据区中所述第一时隙标识所指示的第一目标时隙中提取出第一OSU帧;

封装模块504,用于将所述第一OSU帧进行OTN封装,得到第一OTN帧;

发送模块505,用于通过光传输网络发送所述第一OTN帧。

由此,在接收到第一网络设备采用低成本的以太网封装格式对OSU帧进行封装得到的第一以太网帧后,为了能适配光传输网络,会采用上述第一以太网帧的处理方法,进而将适配光传输网络的第一OTN帧通过光传输网络对外发送,从而实现了基于以太网封装的OSU帧在接入网与光传送网络之间的传输,从而也就实现了光传输网络中第二网络设备向接入层的延伸,同时降低了成本。

可选地,基于上述实施例,本实施例中,上述接收模块501,还用于接收第二OTN帧,所述第二OTN帧为对第二OSU帧封装得到的,所述第二OSU帧为对接收端设备发送的第二数据帧按照OSU帧的格式进行封装得到的;

上述解析模块502,还用于从所述第二OTN帧中解析出所述第二OSU帧;

上述封装模块504,还用于对所述第二OSU帧进行以太网封装,得到第二以太网帧,所述第二OSU帧携带在所述第二以太网帧中的数据区按照时隙划分的得到第二目标时隙中,所述第二以太网帧的开销帧携带所述第二目标时隙的第二时隙标识;

上述发送模块505,还用于按照点对点通信方式将所述第二以太网帧发送给所述第一网络设备。

可选地,基于上述任一实施例,本实施例中,上述接收模块501,还用于接收第一网络设备发送的目标以太网帧,所述目标以太网帧为所述第一网络设备对接收到的多个第一数据帧进行合并封装得到的;

上述提取模块503,还用于当所述目标以太网帧的开销帧中的复帧指示字段的取值用于表征存在多帧合并时,则根据所述取值及所述目标以太网帧的开销帧中的各第三时隙标识,从所述目标以太网帧的数据区中各第三时隙标识各自所指示的时隙中分别提取出各第一以太网帧;

上述接收模块,还用于针对每个第一以太网帧,执行所述从所述第一以太网帧的开销帧中解析出第一时隙标识的步骤。

基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备也但不限于为上述第一网络设备、第二网络设备。如图6所示,该电子设备包括处理器601和机器可读存储介质602,机器可读存储介质602存储有能够被处理器601执行的计算机程序,处理器601被计算机程序促使执行本申请任一实施例所提供的通信方法。此外,该电子设备还包括通信接口603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口603,机器可读存储介质602通过通信总线604完成相互间的通信。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

上述机器可读存储介质602可以为存储器,该存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、DDR SRAM(Double Data Rate Synchronous DynamicRandom Access Memory,双倍速率同步动态随机存储器),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

对于电子设备以及机器可读存储介质实施例而言,由于其涉及的方法内容基本相似于前述的方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述装置中各个单元/模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。

对于装置实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元/模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元/模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

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