[发明专利]基于以太网二层头压缩的传输设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于以太网二层头压缩的传输设备及方法，主要用于宽带无线通信和微波通信领域。

背景技术

传统的数字微波通信是一类基于时分复用技术的数字通信体制，一般采用点到点的传输方式。参见图1，通常一个传输节点由室内单元IDU（Indoor Unit）和室外单元ODU（Outdoor Unit）组成，IDU和ODU之间采用中频信号传输。其中，IDU决定着系统的容量和业务接口，设置业务接口、网管接口、辅助接口；ODU单元是微波信号（射频信号）的收/发信部分，决定着系统的工作频率和输出功率。由于无线通信技术尤其是高阶QAM调制（正交振幅调制）技术的发展，数字微波通信系统日益成长、壮大。使得系统传输容量越来越大，传输的业务种类越来越丰富。表现为既支持TDM（时分复用）业务，也支持以太网数据业务。

LTE（Long Term Evolution，长期演进）是由3GPP（第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（通用移动通信系统）技术标准的长期演进。随着3G网络大规模的应用和LTE部署的全面展开，大带宽的需求普遍应用于网络的各个层级，网络IP化将是不可逆转的趋势。微波作为移动回传的主力应用，在调制模式和频率资源限制的条件下，如何做到带宽迅速提升成为业界的挑战和关注。网络之间互连的协议（IP）也就是为网络相互连接进行通信而设计的协议。IP微波帧头压缩技术在此时应运而生，其通过将微波中传输的以太网数据帧中重复传递而不发生变化的内容在微波发送端用短字节替代，从而大幅度提升微波传输的有效字节，提升单载波的IP业务传送能力，很好地减轻了运营商所面临数据业务迅速增长所带来的压力。

目前IP数据包头压缩采用的解决方案中，大都采用的是通信双方维护同一张地址映射表为基础来实现的，当通信双方频繁发生变化时，就会导致通信双方之间需要维护大量地址映射信息。这样不但增加了系统的复杂程度，降低了系统的稳定性；同时也增加了资源消耗，进而增加了系统成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种实现以太网数据包二层头压缩的技术方案，通过压缩方和解压缩方的匹配工作，提升微波传输系统中空口传输的有效字节，提升单载波的IP业务传送能力。

本发明的技术方案提供一种基于以太网二层头压缩的传输设备，包括接口数据缓存模块、下行MAC帧缓存单元、下行映射表帧缓存单元、上行MAC帧缓存单元、上行映射表帧缓存单元、业务组帧/分帧模块，设置MAC地址学习模块、以太网帧压缩模块、MAC地址映射表组帧模块、MAC地址映射表解帧模块和以太网帧解压缩模块，

MAC地址学习模块，用于根据接口数据缓存模块发送的以太网帧进行地址学习，同时将以太网帧透传给以太网帧压缩模块，并在一个学习周期结束后，将学习所得用于压缩的MAC地址发送给以太网帧压缩模块和MAC地址映射表组帧模块，所述学习所得用于压缩的MAC地址形成MAC地址映射表；

以太网帧压缩模块，用于对输入该模块的每一个以太网帧进行解析得到 MAC地址，然后遍历MAC地址学习模块学习到的MAC地址进行一一比较，根据解析出的MAC地址与学习到的MAC地址的匹配情况，在满足压缩条件的情况下对MAC地址进行压缩，反之则不进行压缩，所得结果输入下行MAC帧缓存单元进行缓存，经业务组帧/分帧模块输出；

MAC地址映射表组帧模块，用于根据MAC地址学习模块所得MAC地址映射表，结合MAC地址映射表解帧模块根据对端发送过来的MAC地址映射表帧所得CRC校验结果进行组帧，所得MAC地址映射表帧输入下行映射表帧缓存单元进行缓存，经业务组帧/分帧模块通过无线链路输出；

MAC地址映射表解帧模块，用于在得到MAC地址映射表帧时，所述MAC地址映射表帧由接收对端的传输设备经无线链路、业务组帧/分帧模块、上行映射表帧缓存单元发送过来，进行以下处理，

对MAC地址映射表帧进行CRC校验确认该帧经过无线链路传输后是否出现误码，并将CRC校验结果输出给本端的MAC地址映射表组帧模块，以决定对端是否满足压缩条件；

解析MAC地址映射表帧，一是得到供解压缩的MAC地址映射表，二是解析出对端传送过来的CRC校验结果输出给本端的以太网帧压缩模块，以决定本端是否满足压缩条件；

以太网帧解压缩模块，用于根据MAC帧以及MAC地址映射表解帧模块所得供解压缩的MAC地址映射表，进行解压缩恢复以太网帧；所述MAC帧由接收对端的传输设备经无线链路、业务组帧/分帧模块、上行MAC帧缓存单元发送过来。

而且，各模块基于FPGA实现。