一种PTN系统中数据报文等效时延测量的方法 【技术领域】
本发明涉及以T-MPLS技术为基础的分组传送网(PTN)中测量不同长度数据报文等效时延的方法，具体的说是一种PTN系统中数据报文等效时延测量的方法。尤指在PTN系统中利用OAM报文测量不同长度数据报文等效时延的一种实现方法。
背景技术
随着分组数据的大量应用，T-MPLS技术依靠其面向连接的特性，丰富的操作、维护和管理(OAM)功能和保护倒换功能成为业界认可的主流分组传送技术。依据ITU-T G.8110.1定义的T-MPLS层网络的体系结构，以及ITU-T G.8114定义的T-MPLS层网络操作和维护机制，T-MPLS在T-MPLS通路层(TMC)、T-MPLS通道层(TMP)和T-MPLS段层(TMS)都有各种OAM报文用于本层的故障管理和性能管理。
PTN设备和运行在PTN设备上的软件共同组成PTN系统。由PTN系统搭建的网络称为PTN网络。OAM报文由管理实体(ME)的管理终结点(MEP)产生和终结，用于维护PTN网络的操作、维护和管理(OAM)功能。
OAM性能管理功能包括丢包率、单向时延、双向时延和时延变化量等性能值的检测。根据ITU-T G.8114中的定义，用于单向时延测量(DM)的PDU(协议数据单元)为1DM，携带1DM PDU的报文称为1DM报文。用于双向时延测量请求的PDU为DMM，携带DMM PDU的报文称为DMM报文。用于双向时延测量应答的PDU为DMR，携带DMR PDU的报文称为DMR报文。ITU-T G.8114还定义了时延测量的方法。通过测量OAM报文在PTN网络中的时延和时延变化量，达到等效测量PTN网络中数据报文时延和时延变化量的作用。
根据1DM PDU、DMM PDU和DMR PDU定义的结构，这些OAM报文在线路上的长度是固定的。无论是单向时延还是双向时延，通过这些OAM报文得到的延时值只等效为与OAM时延测试报文等长数据报文的延时值。以TMP双向时延请求DMM报文为例，根据标准对DMM PDU的定义，DMM报文的长度为64字节，见图4。TMP双向时延值等效与TMP层64字节的数据报文在T-MPLS系统内的时延值。实际网络中TMP层1518字节数据报文的时延与64字节数据报文的时延相差很大，所以现有DMM和DMR报文结构无法准确测量长字节数据报文的等效时延。如果需要测量T-MPLS各个层次不同长度数据帧的单向或者双向时延，需要对ITU-T G.8114定义的PDU做适当补充。
【发明内容】
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种PTN系统中数据报文等效时延测量的方法，解决ITU-T G.8114定义的DMM和DMR报文只能等效测量与时延测量报文等长数据报文的时延，实际应用中存在各种长度数据报文等效时延测量需求的问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种PTN系统中数据报文等效时延测量的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：PTN设备时延测试时，根据ITU-T G.8114的定义生成时延测试OAM报文，在时延测试OAM报文最后一个字段End TLV前插入可变长度的数据类型长度值TLV字段或测试TLV字段；
步骤2：根据要求测量的数据报文长度，修改插入可变长度的数据类型长度值TLV字段的长度，使修改后的OAM报文的总长度与要求测量的数据报文的长度相同；所述修改后的OAM报文的总长度为插入可变长度的数据类型长度值TLV字段的长度+根据ITU-T G.8114的定义生成时延测试OAM报文地长度；
步骤3：通过修改后的OAM报文中的时戳得到相同长度数据帧等效时延。
本发明所述的PTN系统中数据报文等效时延测量的方法具有以下有益效果：
1、修改后的报文格式不影响时延测量的计算过程。
2、实用操作简单。
【附图说明】
本发明有如下附图：
图1是ITU-T G.8114定义DMM PDU格式示意图。
图2是ITU-T G.8114定义TLV格式示意图。
图3是ITU-T G.8114定义数据TLV格式示意图。
图4是ITU-T G.8114定义的DMM报文的以太网帧结构。
图5是在图4所示TMP DMM报文基础上插入数据TLV后的改进格式示意图，
图6是测试TLV格式示意图。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
时延测量分为双向时延测量和单向时延测量。双向时延测量是一端发送DMM报文，接收端替换DMM报文的某些字段后生成DMR报文回送给发送端。DMM和DMR报文中包含时间戳信息。发送端根据接收的DMR报文可以计算出从DMM报文发送到DMR报文接收的时间间隔，即双向时延。单向时延测量是一端发送1DM报文，接收端根据1DM报文的时间戳计算得到单向时延。本发明以下只以DMM报文为例，附图和下列说明中的DMM报文和数据TLV只是示例性，不作为对本发明的限定。
本发明提供一种PTN系统中数据报文等效时延测量的方法，包括以下步骤：
步骤1：如图1、4所示，先按ITU-T G.8114定义生成一个DMM报文作为时延测试OAM报文(参见图4)，在时延测试OAM报文的DMMPDU(参见图1)中的END TLV字段前插入可变长度的数据类型长度值(TLV)字段。所述TLV字段的格式由ITU-T G.8114 10.1.2定义，如图2所示。加入TLV后，DMM PDU格式和内容保持不变。
图1是ITU-T G.8114定义DMM PDU格式示意图。TLV Offset字段为0x20，表示从当前字节位置开始间隔32个字节后是TLV字段。由图1可以看到对应从TLV Offset字节开始间隔32个字节位置后是End TLV。End TLV标识当前字节位置为最后一个TLV。包括最后一个字节的End TLV，整个DMM PDU长度为41字节，由此ITU-T G.8114对DMM PDU格式的定义是固定长度。
图2是ITU-T G.8114定义TLV格式示意图。Type字段描述的是TLV的类型，Length字段描述的是TLV的Value字段部分的字节长度。本发明插入的TLV是数据TLV，图3是ITU-T G.8114定义数据TLV格式示意图。Type字段为0x3表明当前TLV的属性为数据TLV，Length字段标明Data Pattern部分的字节长度。
步骤2：根据要求测量的数据报文长度，修改数据TLV的长度，使修改后的OAM报文长度与要求测量数据报文的长度相同。数据TLV的格式如图3所示，修改后的PDU如图5所示。
步骤3：通过OAM报文中的时戳得到相同长度数据帧等效时延。
上述示例中，生成了一个新的DMM报文，对应DMR报文只对DMM报文做替换，生成的DMR报文中也会带有DMM新增加的可变长度的数据类型长度值(TLV)字段。对于1DM报文，生成可变长度的1DM报文的过程与此类似，可以在1DM报文的END TLV前增加可变长度的数据类型长度值(TLV)字段，改变1DM报文长度。
图4为一个完整TMP层DMM报文的以太网帧结构。各个字段的含义分别是：6个字节的目的MAC地址、6个字节的源MAC地址、2个字节的长度类型字段、4个字节的TMP标签域、41个字节的DMM PDU(包括1个字节的End TLV)、1个字节的填充和4个字节的CRC。整个报文长度共64字节。
在不影响ITU-T G.8114协议对OAM时延检测功能定义的前提下，本发明在图4中的End TLV字节前插入了一段数据TLV，得到如图5所示的改进TMP层DMM报文结构。DMM PDU除了最后1个字节的EndTLV，其他格式和内容与图4相比保持不变(以太网报文的最小长度为64字节。在标准时延测试OAM PDU外加上以太网封装后的报文不足64字节，通常会在以太网CRC前加上1个字节的填充填充“00”。图5是增加数据TLV字段的报文，报文长度大于64字节，因此不需要填充部分)。DMM PDU内TLV Offset字段仍然保持为0x20，用于指示报文内TLV字段的偏移。除了数据TLV的Value数值部分长度可变，其他固定字节长度的内容依次为：6个字节的目的MAC地址、6个字节的源MAC地址、2个字节的长度类型字段、4个字节的TMP标签域、40个字节的DMM PDU(不包括1个字节的End TLV)、1个字节的数据TLV类型字段、2个字节的数据TLV长度字段、1个字节的End TLV和4个字节的CRC，共66字节。若需要定义改进DMM报文长度为L，由上面的计算得到数据TLV Length数值M应该等于L-66。这种方法在保持DMM报文时延检测功能不变的前提下，能做到正确识别增加的TLV，又可以灵活调整整个报文长度。利用改进后的不同长度的OAM时延检测帧，得到的时延值可以等效为相同长度数据报文在相同测试路径的时延值。
阅读和理解完本发明的上述非限制性实施例后，应该理解，本发明实施例中的时延检测报文不只限定DMM，对时延检测相关报文的改进都包含在本发明的保护范围内。本发明实施例中的增加的TLV字段，适用于所有TLV变长类型值，例如：数据TLV和测试TLV长度都可以自定义长度和内容，本发明可以用测试TLV代替数据TLV，测试TLV格式如图6所示，Type字段为32表明当前TLV的属性为测试TLV，Length字段标识包含有数据码型和可选CRC-32的数值字段以字节计算的长度。码型种类(Pattern Type)标识测试码型的种类。测试码型(Test Pattern)是测试码种类标识的码型。CRC-32为可选字段，应覆盖所有字段(从类型到CRC-32之前的最后一个字节)。以上实施例只是本发明具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。