專利名稱：一種寬帶接入設(shè)備支持atm網(wǎng)絡(luò)承載ip報(bào)文協(xié)議的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，具體地說，涉及一種寬帶接入設(shè)備通過協(xié)議轉(zhuǎn)換支持ATM網(wǎng)絡(luò)承載IP報(bào)文協(xié)議(IPOA)的方法。
背景技術(shù)：
目前多數(shù)數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)，包括非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)、甚高速數(shù)字用戶線(VDSL)、G.shdsl等DSL技術(shù)是基于ATM信元技術(shù)，用戶的報(bào)文經(jīng)過XDSL的用戶住宅設(shè)備(CPE)，都是以ATM信元的格式通過用戶線路傳到DSLAM設(shè)備。
現(xiàn)有的寬帶接入設(shè)備數(shù)字用戶線接入復(fù)用器(DSLAM)對ATM信元不做終結(jié)，經(jīng)過ATM層的處理后，從DSLAM的上行ATM接口出去，然后經(jīng)過ATM網(wǎng)絡(luò)，到BAS(寬帶接入服務(wù)器)設(shè)備或者到路由器。ATM信元的終結(jié)是在BAS設(shè)備或者路由器上進(jìn)行處理的。
在以下說明中將用戶側(cè)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)的轉(zhuǎn)發(fā)處理定義為上行；網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)的轉(zhuǎn)發(fā)處理定義為下行。
在目前的網(wǎng)絡(luò)中，IPOA協(xié)議適用于ATM網(wǎng)絡(luò)的DSLAM設(shè)備。通過該協(xié)議，DSLAM可以直接與ATM接口的BAS設(shè)備相接，也可以在ATM網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)，然后與BAS設(shè)備相接。如果現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)為IP網(wǎng)絡(luò)，要實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)中提供IPOA接入，則現(xiàn)有設(shè)備不能直接支持IPOA協(xié)議的接入，需要有額外的ATM終結(jié)設(shè)備進(jìn)行IPOA終結(jié)，轉(zhuǎn)換為IP上行，這樣既增加了運(yùn)營商的投資，又使網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是要提供一種在現(xiàn)有寬帶接入設(shè)備DSLAM設(shè)備中支持IPOA的方案，從而實(shí)現(xiàn)ATM網(wǎng)絡(luò)與IP城域網(wǎng)直接互通。
本發(fā)明包括上行處理與下行處理兩個(gè)部分。在上行方向上，報(bào)文從用戶側(cè)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)的傳輸過程包括如下步驟a1.從用戶側(cè)接收用戶報(bào)文；b1.根據(jù)接收到報(bào)文中ATM信元頭信息，提取并組合報(bào)文中每個(gè)ATM信元信息域中的信息，然后根據(jù)IPOA協(xié)議封裝該組合后的報(bào)文；c1.將步驟b1中按IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為按以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文，并將封裝后的報(bào)文發(fā)送到IP城域網(wǎng)；在下行方向上，報(bào)文從網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)的傳輸過程包括如下步驟a2.接收IP城域網(wǎng)發(fā)送的報(bào)文；b2.對接收到的報(bào)文進(jìn)行路由查詢和封裝類型的轉(zhuǎn)換，將按以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為按IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文；c2.根據(jù)ATM信元格式拆分步驟b2中按IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文，并將拆分后的報(bào)文發(fā)到用戶側(cè)。
其中，步驟c1中所述轉(zhuǎn)換為按以太網(wǎng)協(xié)議封裝報(bào)文進(jìn)一步包括先刪除IPOA協(xié)議封裝報(bào)文中的邏輯鏈路控制(LLC)和組織唯一標(biāo)識(OUI)字段，再在刪除LLC和OUI的報(bào)文前，順序添加作為目的介質(zhì)訪問控制(DMAC)地址的預(yù)先協(xié)商確定的網(wǎng)關(guān)MAC地址，以及作為源介質(zhì)訪問控制(SMAC)地址的寬帶接入設(shè)備設(shè)置的MAC地址。
其中，步驟b2中所述的路由查詢是指根據(jù)報(bào)文中的VLANID查找PVC信息。
其中，步驟b2中所述的路由查詢是指根據(jù)報(bào)文中用戶的IP地址查找PVC信息。
本發(fā)明通過在現(xiàn)有DSLAM設(shè)備中終結(jié)IPOA協(xié)議，具體地說，是在DSLAM中將IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式封裝的報(bào)文，實(shí)現(xiàn)了DSLAM設(shè)備直接與IP網(wǎng)絡(luò)對接，不需要額外網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來終結(jié)IPOA協(xié)議，從而降低建網(wǎng)成本，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；運(yùn)用以太網(wǎng)交換技術(shù)，增大了交換容量，由于以太網(wǎng)具有強(qiáng)大的多播與級聯(lián)功能，從而克服了ATM網(wǎng)絡(luò)不支持多播、實(shí)現(xiàn)級聯(lián)復(fù)雜的缺陷。


圖1是本發(fā)明所應(yīng)用的組網(wǎng)示意圖；圖2是IPOA協(xié)議的報(bào)文格式示意圖；圖3是以太網(wǎng)協(xié)議的報(bào)文格式示意圖；圖4是本發(fā)明中用戶側(cè)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)上行業(yè)務(wù)DSLAM設(shè)備工作流程圖；圖5是本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)下行業(yè)務(wù)DSLAM設(shè)備工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明所應(yīng)用的組網(wǎng)圖。如圖1所示，CPE是用戶住宅設(shè)備，DSLAM是數(shù)字用戶線接入復(fù)用器，BAS表示寬帶接入服務(wù)器。本發(fā)明通過在DSLAM設(shè)備中對報(bào)文根據(jù)以太網(wǎng)協(xié)議封裝，實(shí)現(xiàn)了DSLAM與IP城域網(wǎng)的直接相連，也可以通過城域網(wǎng)接入BAS，實(shí)現(xiàn)與其他ATM設(shè)備的通信。
圖2是IPOA協(xié)議的報(bào)文格式，IPOA封裝報(bào)文格式如圖2所示，包括邏輯鏈路控制(LLC)、組織唯一標(biāo)識(OUI)、以太網(wǎng)類型(Ether Type)、IP報(bào)文與幀校驗(yàn)序列(FCS)。其中，LLC占用3個(gè)字節(jié)，取值為0xAA-AA-03，OUI占用3個(gè)字節(jié)，取值為0x00-00-00，Ether Type占用2個(gè)字節(jié)，取值為0x08-00，后邊的IP報(bào)文最長可以為216-9個(gè)字節(jié)，最后的FCS占用4個(gè)字節(jié)，保存報(bào)文的CRC校驗(yàn)值。
圖3是以太網(wǎng)協(xié)議的報(bào)文格式示意圖。以太網(wǎng)協(xié)議報(bào)文包括6字節(jié)的目的介質(zhì)訪問控制(DMAC)地址、6字節(jié)的源介質(zhì)訪問控制(SMAC)地址、4字節(jié)的虛擬局域網(wǎng)標(biāo)志(VLAN Tag)、2字節(jié)的長度/類型、46至1500字節(jié)的數(shù)據(jù)和4字節(jié)的FCS。其中，4字節(jié)的VLAN Tag包括2字節(jié)的協(xié)議標(biāo)識符(TPID)以及2字節(jié)的標(biāo)識控制信息(TCI)，TPID的值固定為0x8100，標(biāo)識控制信息由3比特的用戶優(yōu)先級域(Priority)、12比特的虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識號(VLAN ID)、1比特的規(guī)范格式指示符(CFI)組成，4字節(jié)的FCS保存報(bào)文的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)值。
本發(fā)明寬帶接入設(shè)備支持IPOA協(xié)議的過程如圖4與圖5所示，分為對上行業(yè)務(wù)的處理和對下行業(yè)務(wù)的處理兩種。其中，圖4是本發(fā)明中用戶側(cè)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)上行業(yè)務(wù)DSLAM設(shè)備工作流程圖，圖5是本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)下行業(yè)務(wù)DSLAM設(shè)備工作流程圖。
如圖4所示，DSLAM對上行業(yè)務(wù)的處理流程包括以下步驟步驟401DSLAM設(shè)備從用戶側(cè)接收報(bào)文，即通過CPE設(shè)備接收用戶的報(bào)文，該報(bào)文以ATM信元形式進(jìn)行傳輸。
步驟402報(bào)文整理。根據(jù)接收的ATM信元中信元頭的信息，提取、組合報(bào)文中每個(gè)ATM信元48個(gè)字節(jié)信息域中的信息，并按照IPOA協(xié)議進(jìn)行封裝，封裝后的報(bào)文格式如圖2所示，其中，LLC為0xAA-AA-03，OUI為0x00-00-00，Ether Type為0x08-00。
步驟403判斷報(bào)文是否合法。對步驟402封裝后的報(bào)文進(jìn)行CRC校驗(yàn)，并統(tǒng)計(jì)報(bào)文長度，如果CRC值、報(bào)文長度值與報(bào)文中的CRC值與長度值都相同，說明報(bào)文在傳輸過程中沒有發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)行步驟405；如果不相同，說明報(bào)文在傳輸時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)行步驟404，丟棄報(bào)文，結(jié)束本流程。
步驟405判斷報(bào)文是否是轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。根據(jù)步驟402中獲取的ATM信元中信元頭的信息，判斷報(bào)文類型。如果是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議(IGMP)報(bào)文或者是運(yùn)行管理維護(hù)(OAM)信令或者是動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)報(bào)文，則進(jìn)行步驟406，交CPU處理，結(jié)束本流程，否則進(jìn)行步驟407；
步驟407報(bào)文封裝。根據(jù)以太網(wǎng)協(xié)議對當(dāng)前要轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文進(jìn)行封裝。封裝時(shí)將IPOA報(bào)文中的LLC和OUI去掉，然后在報(bào)文的前面加上目的介質(zhì)訪問控制(DMAC)地址、源介質(zhì)訪問控制(SMAC)地址與VLAN Tag，然后再重新計(jì)算循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)，加到報(bào)文的最后作為幀校驗(yàn)序列(FCS)，這樣就完成了報(bào)文封裝類型或者說協(xié)議類型的轉(zhuǎn)換。
其中，報(bào)文的目的MAC地址使用通過協(xié)商獲取的以太網(wǎng)交換機(jī)(網(wǎng)關(guān))的MAC地址，源MAC地址就使用為IPOA協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置的通用MAC地址。因?yàn)橐粋€(gè)IPOA協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊可以提供多個(gè)用戶的接入，所以為IPOA協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置通用MAC地址也允許多個(gè)，即為每個(gè)用戶設(shè)置一個(gè)不同的MAC地址。
步驟408發(fā)送報(bào)文。DSLAM將封裝后的報(bào)文發(fā)送到IP城域網(wǎng)。
如圖5所示，DSLAM對下行業(yè)務(wù)的處理流程包括以下步驟步驟501DSLAM設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收報(bào)文，該報(bào)文是根據(jù)以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文，其報(bào)文格式如圖3所示。
步驟502判斷報(bào)文是否合法。對接收到的報(bào)文進(jìn)行CRC校驗(yàn)，并統(tǒng)計(jì)報(bào)文長度，如果CRC值、報(bào)文長度值與報(bào)文中的CRC值與長度值都相同，說明報(bào)文在傳輸過程中沒有發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)行步驟504；如果不相同，說明報(bào)文在傳輸時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)行步驟503，丟棄報(bào)文，結(jié)束本流程。
步驟504判斷報(bào)文是否是轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。根據(jù)IP報(bào)文中保存協(xié)議類型字段的內(nèi)容，判斷報(bào)文類型。如果是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議(IGMP)報(bào)文或者是運(yùn)行管理維護(hù)(OAM)信元或者是動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)報(bào)文，則進(jìn)行步驟505，交CPU處理，結(jié)束本流程，否則進(jìn)行步驟506；步驟506路由查詢。根據(jù)報(bào)文中的VLAN ID信息或者根據(jù)報(bào)文中的用戶IP地址信息，在預(yù)先建立的記錄用戶信息的表中查找轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要的永久虛連接(PVC)。該表是根據(jù)用戶的需求在設(shè)備中事先建立的，它記錄了VLAN ID、用戶IP地址和虛信道標(biāo)示符(VCI)、虛通道標(biāo)示符(VPI)、PVC的對應(yīng)關(guān)系。
步驟507報(bào)文封裝。根據(jù)IPOA協(xié)議，將接收報(bào)文報(bào)頭的DMAC、SMAC與VLAN Tag去掉，加上LLC和OUI，然后再重新計(jì)算CRC，加到報(bào)文的最后作為幀校驗(yàn)序列(FCS)，這樣就完成了報(bào)文封裝類型或者說協(xié)議類型的轉(zhuǎn)換。其中，LLC為0xAA-AA-03，OUI為0x00-00-00，Ether Type為0x08-00。
步驟508報(bào)文拆分。將報(bào)文分割為48個(gè)字節(jié)為單位的信元，根據(jù)步驟506查表獲取的VCI、VPI信息與校驗(yàn)分割信元所得的值，生成ATM信元頭，然后將分割信元放在ATM信元頭的后邊，形成ATM信元。
步驟509發(fā)送報(bào)文，將ATM信元根據(jù)步驟506獲得的PVC信息通過CPE設(shè)備發(fā)送到用戶端口。
權(quán)利要求
1.一種寬帶接入設(shè)備支持ATM網(wǎng)絡(luò)承載IP報(bào)文協(xié)議(IPOA)的方法，其特征在于，該方法包括上行處理與下行處理兩個(gè)過程在上行方向上，報(bào)文從用戶側(cè)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)的傳輸過程包括如下步驟a1.從用戶側(cè)接收用戶報(bào)文；b1.根據(jù)接收到報(bào)文中ATM信元頭信息，提取并組合報(bào)文中每個(gè)ATM信元信息域中的信息，然后根據(jù)IPOA協(xié)議封裝該組合后的報(bào)文；c1.將步驟b1中按IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為按以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文，并將封裝后的報(bào)文發(fā)送到IP城域網(wǎng)；在下行方向上，報(bào)文從網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)的傳輸過程包括如下步驟a2.接收IP城域網(wǎng)發(fā)送的報(bào)文；b2.對接收到的報(bào)文進(jìn)行路由查詢和封裝類型的轉(zhuǎn)換，將按以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為按IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文；c2.根據(jù)ATM信元格式拆分步驟b2中按IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文，并將拆分后的報(bào)文發(fā)到用戶側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c1中所述轉(zhuǎn)換為按以太網(wǎng)協(xié)議封裝報(bào)文進(jìn)一步包括先刪除IPOA協(xié)議封裝報(bào)文中的邏輯鏈路控制(LLC)和組織唯一標(biāo)識(OUI)字段，再在刪除LLC和OUI的報(bào)文前，順序添加作為目的介質(zhì)訪問控制(DMAC)地址的預(yù)先協(xié)商確定的網(wǎng)關(guān)MAC地址，以及作為源介質(zhì)訪問控制(SMAC)地址的寬帶接入設(shè)備設(shè)置的MAC地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b2中所述的路由查詢是指根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)報(bào)文中的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)ID查找永久虛連接(PVC)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b2中所述的路由查詢是指根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)報(bào)文中用戶的IP地址查找PVC信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶接入設(shè)備支持ATM網(wǎng)絡(luò)承載IP報(bào)文協(xié)議的方法。該方法包括在從用戶側(cè)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)的上行方向上，寬帶接入設(shè)備對接收的報(bào)文進(jìn)行整理以及封裝協(xié)議類型的轉(zhuǎn)換，即將按照IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為按照以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文，然后發(fā)送到IP城域網(wǎng)；在從網(wǎng)絡(luò)側(cè)到用戶側(cè)的下行方向上，寬帶接入設(shè)備對接收的報(bào)文進(jìn)行封裝協(xié)議的轉(zhuǎn)換，即將按照以太網(wǎng)協(xié)議封裝的報(bào)文轉(zhuǎn)換為按照IPOA協(xié)議封裝的報(bào)文，并進(jìn)行路由查詢，獲得相關(guān)PVC的信息，然后發(fā)送到用戶側(cè)。本發(fā)明解決了ATM網(wǎng)絡(luò)與IP城域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互通需要增加額外終結(jié)設(shè)備的問題，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)營成本，增強(qiáng)了ATM網(wǎng)絡(luò)多播與級聯(lián)的功能。
文檔編號H04L12/24GK1571395SQ0314959
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者謝衛(wèi)平, 趙求鵬, 徐恩啟 申請人:華為技術(shù)有限公司