CN101056474B - 无源光网络光线路终端业务处理方法 - Google Patents

Abstract

一种无源光网络光线路终端业务处理方法，在光线路终端的业务处理模块和线路处理模块间采用至少两个通用接口进行连接，使用部分通用接口传递数据，部分通用接口传递所述的信息标识；在业务处理模块和线路处理模块间发送数据流时，同时发送信息标识来识别不同的用户信息，业务处理模块或线路处理模块根据信息标识对不同用户信息的数据流进行处理。本发明克服了现有的无源光网络中OLT业务处理模块与线路处理模块在同一芯片中实现时成本高，而分开实现时，逻辑端口数量有限、芯片处理复杂程度增加等的缺点，在保持接口通用、成本低的同时，增强业务处理的灵活性。

Description

无源光网络光线路终端业务处理方法 

技术领域

本发明涉及无源光网络技术领域，尤其涉及一种无源光网络光线路终端业务处理方法。 

背景技术

无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术是一种极具竞争潜力的宽带接入技术，它在ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)中采用了无源光器件，而用光纤来作为传输介质，具有带宽高、防电磁干扰能力强、损耗低、成本小、结构简单等特点。近年内，各种PON技术已逐渐进入了大规模的商用阶段。 

如图1所示，无源光网络系统主要采用了树型的拓扑结构，各ONU(光网络单元)/ONT(光网络终端)分别通过ODN(光分配网络)与OLT(光线路终端)连接。其中，在局端OLT设备中，按照功能划分，主要有以下几个模块，如图2所示： 

线路处理模块：主要负责PON线路的处理，按照协议，负责完成从光路上恢复数据，然后发给业务处理模块进行业务处理； 

业务处理模块：接收到业务数据之后，根据系统中保存的配置数据，完成相应的处理，例如：业务优先级调整，用户IP/MAC地址绑定等； 

网络接口模块：主要完成与网络侧设备对接，报文转发等功能，一般采用以太网交换芯片实现。 

在业务处理模块，需要针对用户进行细致的业务管理，例如进行流量控制时，需要基于用户进行细致管理。相对应的，就需要有用户的标识来识别具体的用户，以获得对应的流量参数并进行处理；另外在进行优先级调度时， 也有必要基于一个ONT/ONU进行调度或者流量整形，以保证ONT/ONU之间的业务流量不会相互干扰，这就需要获得相应的ONT/ONU ID来识别不同的ONT/ONU，需要业务处理模块从线路处理模块获取用户标识或者端口号。 

现有技术一技术方案如图3所示，业务处理模块与线路处理模块在一个芯片中实现，业务处理模块与线路处理模块之间使用内部接口。这样，处理时可以直接使用内部的数据结构实现，内部的数据结构中可以采用各种比较灵活的方式实现，例如用流分类的方式识别埠或业务流。这种方法的优点是结构紧凑，在业务处理稳定的情况下，可以有更为低廉的成本。但由于业务处理灵活多变，需求难以稳定，这样导致芯片规格变化大，采用本方案无法实现规模化，难以降低成本。 

现有技术二使用带外方式传递用户信息，如图4所示，业务处理与线路处理模块在两个芯片中实现，使用SPI-3等通用接口进行连接。下面以SPI-3接口为例进行说明，利用SP13接口的定义，每一个SP13的PHY界面，对应一个ONU/ONT用户。 

SPI-3接口本身有两个主要的特点：一个是带宽是2.5Gbps，与GPON系统的速率一致；另一个就是SPI-3接口可以通过硬件增加位址线的方式来支持多个逻辑信道，可以对应GPON系统中多个ONU/ONT设备。因此，SPI-3接口在完成数据传送的同时，可以传递用户信息。如此，每一个ONU/ONT用户可以对应GPON系统中SPI-3接口中的一个逻辑端口，从而为业务处理模块按照用户进行业务处理提供依据。 

业务处理模块的处理过程如下： 

上行方向：线路处理模块恢复出数据之后，按照用户的信息，通过SP13逻辑端口发送给业务处理模块。当数据帧达到业务处理模块之后，业务处理模块按照SP13的用户端口信息进行正常业务处理，然后发送给网络接口模块。 

下行方向：业务处理模块从网络接口模块接收标准的数据报文之后，按照业务配置进行处理，然后通过SP13逻辑端口将数据发给线路处理模块。线路处理模块按照SPI3逻辑端口用户信息，按照PON协议进行处理，然后发送到ONU/ONT。

现有技术二的缺点在于： 

1、由于需要识别用户信息，需要增加接口硬件接口管脚用来识别逻辑端口号，例如如果要支持32个埠，就需要增加5个管脚来实现发送方向的逻辑端口，还要增加5个管脚来实现接收方向的逻辑端口，因此接口复杂。由于硬件限制一般逻辑端口的数量小于32个，因此逻辑端口数量有限。 

2、使用特殊的芯片处理，复杂程度增加。由于每个逻辑端口对应一个用户，因此需要至少一个对列保存用户的数据。如果有32个埠，发送方向和接收方向就需要各增加32个独立对列。如此，线路处理模块和业务处理模块处理更加复杂。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有的无源光网络中OLT业务处理模块与线路处理模块在同一芯片中实现时成本高，而分开实现时，逻辑端口数量有限、芯片处理复杂程度增加等的缺点，提供一种无源光网络光线路终端业务处理方法，在保持接口通用、成本低的同时，增强业务处理的灵活性。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：提供一种无源光网络光线路终端业务处理方法，包括以下步骤： 

在光线路终端的业务处理模块和线路处理模块间采用至少两个通用接口进行连接，使用部分通用接口传递数据，部分通用接口传递所述的信息标识； 

在所述业务处理模块和线路处理模块间发送数据流时，同时发送信息标识来识别不同的用户信息，所述的业务处理模块或线路处理模块根据所述的信息标识对不同用户信息的数据流进行处理；其中， 

在上行方向，线路处理模块恢复出数据之后，首先通过部分信道将信息标识发送给业务处理模块，然后再通过其余信道将用户数据发送给业务处理模块；业务处理模块首先接收信息标识，再接收数据信息；然后业务处理模块按照信息标识进行正常业务处理，发送给网络接口模块； 

在下行方向，业务处理模块从网络接口模块接收标准的数据报文之后，按照业务配置进行处理，然后通过部分信道将信息标识发送给线路处理模块，再通过其余信道发送数据信息；线路处理模块收到信息标识和数据信息之后，根据信息标识进行处理，发送到光网络单元或光网络终端。 

一种无源光网络光线路终端业务处理方法，包括：； 

业务处理模块和线路处理模块间可采用单一通用接口连接； 

扩展所述业务处理模块和线路处理模块间的接口协议，所述接口协议为以太网协议，在以太网帧中增加光网络单元或光网络终端用户字段，来识别不同的用户信息； 

上行方向：线路处理模块恢复出数据之后，按照用户的信息，在标准以太网帧中增加信息标识，发送给业务处理 

模块，业务处理模块按照信息表示进行业务处理，删除信息标识部分，形成标准以太网帧，发送给网络接口模块； 

下行方向，业务处理模块从网络接口模块接收标准的数据报文，按照业务配置信息进行处理，增加信息标识，发送给线路处理模块；线路处理模块根据信息标识进行处理，删除信息标识后，发送给连接到光线路终端的光网络单元或光网络终端。 

其中，所述单一通用接口可采用GMII/SMII接口。 

其中，所述接口协议可以为以太网协议，在以太网帧中增加光网络单元或光网络终端用户字段，来识别不同的用户信息。 

其中，可以在所述以太网帧的MAC层协议头部前面增加光网络单元或光网络终端用户字段。 

本发明的有益效果为：本发明采用业务处理模块和线路处理模块分别实现业务处理和线路处理功能，由于线路处理模块为了实现多个厂家设备之间的互通，通常按照标准实现，功能稳定，可以实现规模化生产，从而降低设备的成本。通过使用单一信道通用接口连接同时扩展相应接口协议，或采用多个通用接口进行连接，实现了ONU/ONT的用户信息透传到业务处理模块，在保持了接口通用、成本低的优势同时，增强了业务处理的灵活性。 

附图说明

图1为树型PON系统的拓扑结构示意图； 

图2为PON系统OLT内模块框图； 

图3为现有技术一OLT内模块连接结构图； 

图4为现有技术二OLT内模块连接结构图； 

图5为本发明OLT内模块连接结构图； 

图6为标准以太网帧数据结构图； 

图7为本发明以太网帧数据结构图。 

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明： 

本发明在OLT的业务处理模块和线路处理模块间采用通用接口，在业务处理模块和线路处理模块间发送数据流时，同时发送信息标识来识别不同的用户信息，业务处理模块或线路处理模块根据所述的信息标识对不同用户信息的数据流进行处理。 

可以采用扩展接口协议，在数据流中增加信息标识，来实现业务处理模块与线路处理模块之间用户信息的有效传递。下面以业务处理模块和线路处理模块间采用GMII/SMII通用接口连接，同时扩展以太网数据帧增加信息标识为例进行说明： 

如图5所示为本发明OLT内模块连接结构图，本实施例中业务处理模块 和线路处理模块采用单一信道通用接口GMII/SMII接口连接。 

如图6所示，标准的以太网数据帧由数据链路层前导头、MAC协议头、净荷、MAC层校验组成。在标准的以太网帧中，用户信息是通过MAC地址进行识别的，与PON系统中按照ONU/ONT用户进行管理不一致，同一个MAC地址也有可能是不同的业务流，所以使用MAC地址识别不合适。 

如图7所示，为了识别ONU/ONT的用户信息，本发明对以太网协议进行扩展，在标准的以太网帧MAC层协议头部前面(也可以放在其它位置)，增加一个ONU/ONT用户字段，实现用户信息正确、灵活传送到业务处理模块进行业务处理。实际运用中ONU/ONT用户字段可以扩展包含更为丰富的信息，这里作为信息标识的ONU/ONT字段的内容可以是ONU/ONT ID，即GPON网络中多个ONU/ONT的索引号。 

所述光线路终端中进行业务处理的步骤可以如下： 

上行方向：线路处理模块恢复出数据之后，按照用户的信息，在标准的以太网帧中增加信息标识，发送给业务处理模块。当数据帧达到业务处理模块之后，业务处理模块按照信息标识进行正常业务处理，然后删除信息标识部分，再次形成标准的以太网帧，发送给网络接口模块。 

下行方向：业务处理模块从网络接口模块接收标准的数据报文之后，按照业务配置进行处理，然后增加信息标识，发送给线路处理模块。线路处理模块根据信息标识进行处理，然后删除信息标识后，发送到ONU/ONT。 

下面以用户信息基于ONU/ONT ID的以太网数据为例进行说明： 

在上行方向： 

A、线路处理模块接收从光网络单元或光网络终端发送的数据流后，按照PON协议规定，数据流中提取ONU/ONT ID，同时将PON的数据流恢复成标准以太网帧； 

B、线路处理模块修改接收到的以太网帧，在以太网帧中增加提取出来的ONU/ONT ID，形成新的以太网帧，发给业务处理模块； 

C、业务处理模块收到线路处理模块发送的以太网帧之后，从以太网帧中提取ONU/ONT ID信息，按照配置，进行正常的业务处理。然后删除ONU/ONTID信息，形成标准以太网帧，发送给网络接口模块。 

在下行方向： 

A、业务处理模块接收从网络接口模块发送的数据流后，按照配置进行业务处理，在标准的以太网帧中增加ONU/ONT ID信息，然后发给线路处理模块； 

B、线路处理模块接收到以太网帧后，在以太网帧中删除ONU/ONT ID，形成标准以太网帧，然后按照协议规定，发给ONU/ONT ID对应的光网络单元或光网络终端。 

本发明利用单一信道通用接口(单一信道通用接口包括点对点的单一物理接口，和多个点对点的单一物理信道组合而成的单一逻辑接口)连接业务处理模块和线路处理模块，单一信道通用接口采用将用户/业务流信息封装在数据流中，而不是用简单的特定管脚来对应用户/业务流信息，具有简单、高速的优势，并且有利于成本降低。 

本发明采用业务处理模块和线路处理模块，分别实现业务处理和线路处理功能。通过使用单一信道通用接口连接业务处理模块和线路处理模块，同时扩展接口协议，实现了ONU/ONT的用户信息透传到业务处理模块，在保持了接口通用、成本低的优势同时，增强了业务处理的灵活性。 

除上述使用单一信道通用接口连接，同时扩展接口协议的方法外，本发明业务处理模块与线路处理模块也可以使用多个通用接口进行连接，使用部分通用接口传递数据，部分通用接口传递信息标识，实现用户信息在业务处理模块与线路处理模块之间正确传递。为了正确传递用户信息，业务处理模块与线路处理模块首先约定，每次交换数据前，首先通过特定端口发送信息标识。光线路终端中进行业务处理的步骤相应地可以如下： 

在上行方向，线路处理模块恢复出数据之后，首先通过部分信道将信息 标识发送给业务处理模块，然后再通过其余信道将用户数据发送给业务处理模块；业务处理模块首先接收信息标识，再接收数据信息；然后业务处理模块按照信息标识进行正常业务处理，发送给网络接口模块； 

在下行方向，从网络接口模块接收标准的数据报文之后，按照业务配置进行处理，然后通过部分信道将信息标识发送给线路处理模块，再通过其余信道发送数据信息；线路处理模块收到信息标识和数据信息之后，根据信息标识进行处理，发送到光网络单元或光网络终端。 

下面以用户信息基于ONU/ONT ID的以太网数据为例进行说明： 

在上行方向： 

A、线路处理模块接收从光网络单元或光网络终端发送的数据流后，按照PON协议规定，数据流中提取ONU/ONT ID，同时将PON的数据流恢复成标准以太网帧； 

B、线路处理模块首先将ONU/ONT ID信息通过特定信道发给业务处理模块，然后将光网络单元或光网络终端的数据流通过其它信道发给业务处理模块； 

C、业务处理模块接收到ONU/ONT ID信息和数据流之后，按照配置，进行正常的业务处理，然后将数据流发送给网络接口模块。 

在下行方向： 

A、业务处理模块接收从网络接口模块发送的数据流后，按照配置进行业务处理。通过特定的接口，将ONU/ONT ID信息发送给线路处理模块，然后再将标准的以太网数据帧发给线路处理模块； 

B、线路处理模块首先接收ONU/ONT ID信息，然后接收标准的以太网数据帧，然后按照协议规定，发给ONU/ONT ID对应的光网络单元或光网络终端。 

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明 的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。 

Claims (4)

1.一种无源光网络光线路终端业务处理方法，其特征在于包括以下步骤：

在光线路终端的业务处理模块和线路处理模块间采用至少两个通用接口进行连接，使用部分通用接口传递数据，部分通用接口传递信息标识；

在所述业务处理模块和线路处理模块间发送数据流时，同时发送信息标识来识别不同的用户信息，所述的业务处理模块或线路处理模块根据所述的信息标识对不同用户信息的数据流进行处理；其中，

在上行方向，线路处理模块恢复出数据之后，首先通过部分信道将信息标识发送给业务处理模块，然后再通过其余信道将用户数据发送给业务处理模块；业务处理模块首先接收信息标识，再接收数据信息；然后业务处理模块按照信息标识进行正常业务处理，发送给网络接口模块；

在下行方向，业务处理模块从网络接口模块接收标准的数据报文之后，按照业务配置进行处理，然后通过部分信道将信息标识发送给线路处理模块，再通过其余信道发送数据信息；线路处理模块收到信息标识和数据信息之后，根据信息标识进行处理，发送到光网络单元或光网络终端。

2.一种无源光网络光线路终端业务处理方法，其特征在于：业务处理模块和线路处理模块间采用单一通用接口连接；扩展所述业务处理模块和线路处理模块间的接口协议，所述接口协议为以太网协议，在以太网帧中增加光网络单元或光网络终端用户字段，来识别不同的用户信息；

上行方向：线路处理模块恢复出数据之后，按照用户的信息，在标准以太网帧中增加信息标识，发送给业务处理模块，业务处理模块按照信息标识进行业务处理，删除信息标识部分，形成标准以太网帧，发送给网络接口模块；

下行方向，业务处理模块从网络接口模块接收标准的数据报文，按照业务配置信息进行处理，增加信息标识，发送给线路处理模块；线路处理模块 根据信息标识进行处理，删除信息标识后，发送给连接到光线路终端的光网络单元或光网络终端。

3.根据权利要求2所述的无源光网络光线路终端业务处理方法，其特征在于：所述单一通用接口为GMII/SMII接口。

4.根据权利要求2所述的无源光网络光线路终端业务处理方法，其特征在于：在所述以太网帧的MAC层协议头部前面增加光网络单元或光网络终端用户字段。 

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