实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法

摘要

本发明涉及一种实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法。该方法包括：首先，在FRF.11标准的帧格式的可扩展字段中，定义需要为传输帧提供的QOS(服务质量)；然后，当所述的FRF.11标准格式的传输帧在帧中继网络中传输时，根据定义的需要为其提供的QOS为该传输帧提供相应的服务。因此，本发明解决了以FRF.11标准为基础的VORF(帧中继上的语音)技术所存在的无法保证帧传输过程中服务质量的问题，为帧中继网络上传送语音时提供更加丰富的QOS手段提供了基础。

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法。

背景技术

在90年代初期，唯一支持语音传输的方式就是采用电路交换技术，而包括帧中继等分组交换技术仅作为数据传输的解决方案。而且大多数企业的语音网络和数据网络是分开的，二者之间不共享带宽。

然而，随着网络通信技术的发展，目前语音传输的方式由于提高性能/价格比的机会的推动也逐渐开始采用分组交换技术，语音网络和数据网络的统一成为大势所趋。统计表明，已经有大量的语音信息嵌入了数据网络，而且更加经济地支持语音的传送也是网络运营商和用户的希望。

基于上述原因，便产生了VOFR(帧中继上的语音)技术，FRF.11(帧中继论坛)正是VOFR的规范，即FRF.11标准是VOFR的基础，该标准定义了在帧中继网络上传送语音数据的格式，如图1所示，在帧格式的定义中，有一个Payload Type(有效载荷类型)字段，该字段为4个位，FRF.11标准对该字段的定义如下：

当该字段的4个位均为“0”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的是基本载荷；

当该字段的4个位均为“0001”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的FRF.11附录A定义的数字按键；

当该字段的4个位均为“0010”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的FRF.11附录B定义的信令；

当该字段的4个位均为“0011”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的FRF.11附录C定义的传真数据；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的是静音数据。

在FRF.11标准中，所述的基本载荷载荷包括三种：数字语音、数字传真、普通数据。由上述Payload Type字段的定义可以看出，在传输过程中，并未在传输帧中分别对这三种基本载荷进行定义，然而，在实际传输过程中，即在实际应用过程中，对这三种基本载荷的实时性要求却各不相同，例如，语音数据是一种实时数据，对网络中每个节点的处理时延都非常敏感，而帧中继技术中没有一种基于标准的机制来保证传输语音时所带来的延迟。

因此，在帧中继网络上VORF技术，缺少语音质量保证的手段。即现有的FRF.11标准中对传输帧的格式定义中，没有VOIP(IP上的语音)的IP数据包中的TOS(Type of Service，服务类型)域，极大地制约了在帧中继网络上提供丰富的QOS(服务质量)特性，所述的QOS主要是通过区分不同的数据流，实现为不同的数据流提供不同的优先级保证，区别不同流的依据通常有：TOS域、IP源地址、IP目的地址、源端口号、目的端口号。而在帧中继网络，没有与IP网上对应的QOS队列技术，所以无法对帧中继上传输的数据提供相应的QOS保证。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法，从而使在帧中继网络中传送语音或数据时，可以提供更为丰富的QOS功能。

上述本发明的目的是通过以下方案实现的：

所述的一种实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法，包括：

a、在FRF.11标准的帧格式的可扩展字段中，定义需要为传输帧提供的QOS(服务质量)；

b、当所述的FRF.11标准格式的传输帧在帧中继网络中传输时，根据定义的需要为其提供的QOS为该传输帧提供相应的传输服务。

所述的步骤a为：在FRF.11标准的帧格式的Payload Type(有效载荷类型)字段中，定义需要为传输帧提供的QOS。

所述的定义需要为传输帧提供的QOS为：通过定义传输帧承载的载荷类型或定义需要为传输帧提供的服务类型定义传输帧的QOS。

所述的定义传输帧承载的载荷类型包括：分别定义传输帧承载的数字语音基本载荷、数字传真基本载荷或普通数据基本载荷。

所述的步骤b包括：

FRF.11标准格式的传输帧在帧中继网络中传输；

解析传输帧中定义承载载荷类型的字段，确定传输帧承载的载荷类型；

根据传输帧承载的载荷类型确定在进行帧传输时需要为其提供的QOS。

所述定义需要为传输帧提供的服务类型包括：分别定义需要为传输帧提供的最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。

所述的步骤b包括：

FRF.11标准格式的传输帧在帧中继网络中传输；

解析传输帧中的服务类型字段，确定需要为传输帧提供的服务类型；

根据解析出的需要为传输帧提供的服务类型确定在进行帧传输时需要为其提供的QOS。

所述的解析传输帧为：在路由器或帧中继交换机上对传输帧进行解析。

由上述本发明所提供的技术方案可以看出，本发明是通过扩展FRF.11标准传输帧格式中的Payload Type字段，定义帧中继网络中传输帧承载的载荷类型和服务类型，使在帧中继网络中传送语音或数据时，可以提供更为丰富的QOS功能，如定义传输帧为数字语音基本载荷时，当网络拥塞时，则将对其采用较高的优先级进行发送。因此，本发明解决了以FRF.11标准为基础的VORF技术无法为传输的语音或数据按照相应的需要，采用QOS队列技术提供可靠的传输服务质量的问题。

附图说明

图1为FRF.11标准的传输帧格式示意图；

图2为IP包的格式示意图；

图3为本发明中定义的载荷类型和服务类型表；

图4为本发明的具体实施方式流程图。

具体实施方式

本发明所述的实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法的目的是在FRF.11标准的基础上，扩展已有的字段，为在帧中继网络上提供QOS特性提供基础，进而实现在帧中继网络中按照需要为传输帧提供的相应的QOS进行传输帧的发送，满足各种用户的各种类型数据的传输需求。

FRF.11标准规定的传输帧格式在背景技术中已经有描述，即在传输帧中未分别对这三种基本载荷进行定义，如果这三种基本载荷在传输过程中无需对其进行区别对待，而采用不同的传输QOS，那FRF.11标准的这种规定应该是没有问题的，然而，在实际传输过程中，对这三种基本载荷的实时性要求不同，其中：数字语音的实时性要求最高，数字传真的实时性次之，普通数据的实时性要求最低，这就要求分别对这三种基本载荷进行定义，以保证在传输过程中，为其提供不同的传输QOS，以最大限度地满足各用户的需求。

本发明的目的就是要扩展包含4个字节的Payload Type字段，以便区分开三种基本载荷类型，为在帧中继网络中为传输帧提供相应的QOS打下基础。对Payload Type字段进行扩展时，除了区分三种基本载荷外，还提供了IP数据包中TOS(服务类型)字段定义的功能，因为，在VOIP(IP上的语音)中，依托IP(互联网协议)网络丰富的QOS特性，可以较好地保证IP语音的质量。

为此，先介绍一下IP数据包的结构，如图2所示，IP数据包头中的TOS字段其有8个位，具体包括：目前不再使用的3个优先权位、4个TOS位和1个必须为0的未用位组成；其中4个TOS位分别定义为：最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用；这四个参数用来表征数据包所承载的业务希望得到的质量保证要点，网络设备可以根据参数的不同，给予该种业务的数据包不同的服务保证。例如：FTP(文件传输协议)业务一般用来传送大量的数据，故FTP业务的数据IP包TOS域的值一般为最大吞吐量。SNMP(简单网络管理协议)网管业务的数据希望有高可靠性，故SNMP业务数据的IP包TOS域一般为最高可靠性。有了上述四个参量后在进行IP数据包传输的过程中，便可以根据不同IP数据包的需要提供不同的传输QOS。

本发明即是考虑兼容标准FRF.11，一方面对前面所述的三种基本载荷进行区分，另一方面增加类似IP数据包头中定义的TOS位，从而使在帧中继网络中也可以根据不同传输帧的需要提供不同的传输QOS，本发明将FRF.11标准规定的传输帧中的Payload Type字段进行了扩展定义，参见图3，具体包括：

当Payload Type字段的4个位均为“0”时，仍表示传输帧的有效负载为基本载荷，当然，在利用本发明将基本载荷进行了区分定义时，不再应用该定义，对于不识别本发明中对基本载荷的区分定义的帧中继网络中，仍采用现有技术中的相应定义；

当该字段的4个位均为“0001”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的FRF.11附录A定义的数字按键；

当该字段的4个位均为“0010”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的FRF.11附录B定义的信令；

当该字段的4个位均为“0011”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的FRF.11附录C定义的传真数据；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示该FRF.11标准规定的传输帧中承载的是静音数据；

当该字段的4个位均为“0101”时，表示为本发明定义的扩展基本载荷，且承载的有效负载为数字语音基本载荷；

当该字段的4个位均为“0110”时，表示为本发明定义的扩展基本载荷，且承载的有效负载为数字传真基本载荷，所述的数字传真不是FRF.11附录D规定格式的数据传真；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示为本发明定义的扩展基本载荷，且承载的有效负载为普通数据基本载荷；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示为本发明定义的扩展TOS位，且含义为最小延迟；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示为本发明定义的扩展TOS位，且含义为最大吞吐量；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示为本发明定义的扩展TOS位，且含义为最高可靠性；

当该字段的4个位均为“0100”时，表示为本发明定义的扩展TOS位，且含义为最小费用。

采用上面扩展后的Payload Type字段，便在现有FRF.11标准的基础上增加了两方面的功能扩展：一是可以区分三种基本载荷，VOFR网关可以根据不同的载荷类型采取不同的服务优先级；二是增加了对载荷的服务类型要求的定义字段，这样，在帧中继网络中传输时，网关可以根据该字段的不同而针对相应传输帧采取不同的QOS策略。

基于上述对Payload Type字段的扩展，本发明所述的实现帧中继网络中传输帧可靠传输的方法的具体实施方式参见图4，具体包括：

步骤41：确定需要传输的FRF.11标准的传输帧，即帧中继网络中需要以FRF.11标准格式的传输帧进行相应载荷的传输；

步骤42：将所述的传输帧中的Payload Type字段添加传输帧有效负载的基本载荷类型或需要为其提供的TOS，具体可以根据前面描述的进行添加，例如，当传输帧承载的有效负载为数字语音基本载荷时，则将Payload Type字段添加为“0101”，如果需要为传输帧提供的TOS采用最小延迟时，则将Payload Type字段添加为“1001”，依次类推；

步骤43：将所述的FRF.11标准格式的传输帧在帧中继网络中传输，整个传输过程中除了对其进行现有技术中涉及的路由转发等处理外，还需要执行步骤44，保证其传输过程中的QOS；

步骤44：传输帧在帧中继网络中传输的过程中，当网络出现拥塞或其他异常情况时，则解析传输帧中的Payload Type字段，从而确定需要为该传输帧提供的QOS，例如，Payload Type字段承载的信息为“0101”时，则说明该传输帧中的有效载荷为数字语音基本载荷，数字语音为实时数据，通常对时延的要求较为苛刻，因此，需要对其进行较高优先级的发送，而当Payload Type字段承载的信息为“0111”时，则说明该传输帧中的有效载荷为普通数据基本载荷，对于普通数据，通常对时延的要求较为宽松，因此，不需要对其进行优先发送；对传输帧进行解析通常是在路由器或帧中继交换机上进行；

步骤45：根据确定的需要为该传输帧提供的QOS将该传输帧在帧中继网络中传输，即步骤44确定了该传输帧在帧中继网络中传输时所需要提供的QOS参数，如发送优先级，允许的时延等，该步骤则根据为传输帧确定的QOS参数进行传输帧的发送。

经过上述步骤41至步骤45的描述，本发明实现了通过在帧中继网络中确定传输帧QOS的方法，从而使在帧中继网络中同样可以为数字语音等实时数据的传输质量提供可靠的保证。