CN101080106B - 吉比特无源光网络系统中流量控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吉比特无源光网络系统中流量控制的方法，该方法包括以下步骤：在GPON系统一侧的设备上预先设置流量控制类型配置表以及流量控制速率配置表；在所述设备获得数据帧后，查找所述流量控制类型配置表，获得所述数据帧中的业务类型标识信息所对应的业务类型信息，选择与该业务类型信息相对应的流量控制方式进行流量控制。采用本发明，使GPON系统中的流量控制方式更加丰富和灵活，从而，能满足不同用户多样化的需求。

Description

吉比特无源光网络系统中流量控制的方法 

技术领域

本发明涉及流量控制技术，尤其涉及一种吉比特无源光网络(GPON，Gigabit-capable Passive Optical Network)系统中流量控制的方法。 

背景技术

随着新兴业务不断涌现，用户对带宽的要求日益增长，为了实现接入网的高速化、宽带化和智能化，各种接入技术层出不穷。目前的接入技术包括局域网(LAN)接入、数字用户线路(xDSL)接入、电缆调制解调器(Cable Modem)接入、电力线上网(PLC)以及光接入等各种方式。其中，被认为最有前途的接入技术为光接入方式。无源光网络(PON)系统作为光接入方式中的佼佼者，可以实现通过单一平台综合地接入语音、数据、视频等多种业务，具有易维护、高带宽、低成本等优点。尤其是在PON系统基础上开发的GPON系统，其作为新一代宽带无源光综合接入技术，能实现千兆传输速率，已经成为接入网中的最大亮点，被普遍关注。 

通常，GPON系统中的网元设备包括：光线路终端(OLT，Optical LineTerminal)、光网络单元(ONU，Optical Network Unit)以及光网络终端(ONT，Optical Network Termination)。其中，OLT为局侧设备，ONU和ONT为用户侧终端设备，一个OLT与多个ONU/ONT相连组成GPON系统。 

从OLT侧到ONU/ONT侧传输的数据为下行数据，从ONU/ONT侧到OLT侧传输的数据为上行数据。对GPON系统上传输的数据所采用的封装方法一般为：GPON封装方法(GEM，G-PON Encapsulation Method)，相应的，封装数据的帧为GEM数据帧。 

现有技术采用的流量控制方法为：采用动态带宽算法(DBA)，基于传输 聚合实体(T-CONT，Transmission Container)对用户所需业务流的带宽进行流量控制。该方法基于下面图1的结构。 

图1所示为现有技术GPON系统中流量通道的组成结构示意图，该流量通道中包括：OLT侧的一个无源光网络(PON)端口，以PON1标记；三个ONU，以ONU21～ONU23的方式对每一个ONU予以分别标记；ONU侧的四个T-CONT，以T-CONT31～T-CONT34的方式，对每一个T-CONT予以分别标记；ONU侧的九个GEM端口(PORT)，以GEM PORT41～GEM PORT49的方式，对每一个GEM PORT予以分别标记；ONU侧的九个虚拟局域网(VLAN)接入端口以VLAN51～VLAN59的方式，对每一个VLAN予以分别标记，并且VLAN接入端口以虚拟局域网标号(VLAN ID，Virtual Local Area NetworkIdentification)来进行标识的。 

从图1中可直观得到：在GPON系统中，一个PON端口可以接入多个ONU，一个ONU下可以包括多个T-CONT，一个T-CONT下可以包括多个GEM PORT，并且，一个GEM PORT下还可以包括多个VLAN接入端口。其中，T-CONT位于流量通道上游的物理层，而T-CONT下的GEM PORT以及VLAN接入端口位于流量通道下游的逻辑层。相应的，对现有技术基于T-CONT进行流量控制方法的整个流量控制流程而言，T-CONT位于整个流量控制流程的上游，而GEM PORT以及VLAN接入端口位于整个流量控制流程的下游。 

综上所述，由于T-CONT位于整个流量控制流程的上游，则T-CONT控制业务类型的精细程度相对较差，比如，一般只能按照语音、视频、数据业务等几个大类来控制，即：T-CONT所具备的流量控制能力很低。但是，目前，用户的具体需求日趋多样化，从而，运营商为用户定制的具体业务也日趋个性化。比如，在视频业务这个大类下，又有不同的具体套餐业务类型；在语音业务这个大类下，又有不同的业务提供商，那么其所对应的具体业务类型也随之不同，各种不同具体业务类型的流量控制也不尽相同。因此，单一的依赖T-CONT这种流量控制方式进行流量控制，无法满足不同用户多样化的需求。 

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种GPON系统中流量控制的方法，满足了不同用户多样化的需求。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种GPON系统中流量控制的方法，所述方法包括以下步骤： 

A、在GPON系统一侧的设备上预先设置流量控制类型配置表以及流量控制速率配置表； 

B、在所述设备获得数据帧后，查找所述流量控制类型配置表，获得所述数据帧中的业务类型标识信息所对应的业务类型信息，选择与所述业务类型信息相对应的流量控制方式进行流量控制；其中，所述流量控制方式包括以下方式中的任意一种： 

方式1：基于传输聚合实体(T-CONT)的流量控制方式； 

方式2：基于GPON封装方法的端口(GEM PORT)或虚拟局域网标号(VLAN ID)的流量控制方式。 

其中，步骤A中的所述设备为ONU，则所述流量控制速率配置表为上行流量控制速率配置表； 

相应的，步骤B具体为： 

B11、所述ONU在用户侧获得所述数据帧后，在ONU本地查找所述流量控制类型配置表； 

判断所述数据帧中业务类型标识信息是否为0； 

如果为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为T-CONT，则执行步骤B12； 

如果不为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为GEMPORT或VLAN ID，则执行步骤B13； 

B12、选择基于所述T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前流量控制流程； 

B13、选择基于所述GEM PORT或所述VLAN ID的流量控制方式进行流量控制。 

其中，所述步骤B13具体为： 

B131、比较当前上行业务流的速率值以及所述上行流量控制速率配置表中 的速率控制值，根据比较结果，对所述数据帧进行相应的选择处理。 

其中，所述步骤B131具体为： 

B1311、根据所述ONU内置的速率统计分析器，统计出ONU对应GEMPORT或VLAN ID当前上行业务流的速率值，与所述上行流量控制速率配置表中对所述GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较； 

B1312、判断所述当前上行业务流的速率值是否大于所述配置的速率控制值，如果大于，则所述ONU选择丢弃当前接收的所述数据帧，结束当前流量控制流程；如果小于，则所述ONU选择正常接收所述数据帧。 

其中，步骤A中的所述设备为OLT，则所述流量控制速率配置表为下行流量控制速率配置表； 

相应的，所述步骤B具体为： 

B21、所述OLT在网络侧获得所述数据帧后，解析出所述数据帧对应的ONU，在OLT本地查找所述ONU对应的所述流量控制类型配置表； 

判断所述数据帧中业务类型标识信息是否为0； 

如果为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为T-CONT，则执行步骤B22； 

如果不为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为GEMPORT或VLAN ID，则执行步骤B23； 

B22、选择基于所述T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前流量控制流程； 

B23、选择基于所述GEM PORT或所述VLAN ID的流量控制方式进行流量控制。 

其中，所述步骤B23具体为： 

步骤B231、比较当前下行业务流的速率值以及所述下行流量控制速率配置表中的速率控制值，根据比较结果，对所述数据帧进行相应的选择处理。 

其中，所述步骤B231具体为： 

B2311、根据所述OLT内置的速率统计分析器，统计出OLT对应GEM PORT 或VLAN ID当前下行业务流的速率值，与所述下行流量控制速率配置表中对所述GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较； 

B2312、判断所述当前下行业务流的速率值是否大于所述配置的速率控制值，如果大于，则所述OLT选择丢弃当前接收的所述数据帧，结束当前流量控制流程；如果小于，则所述OLT选择正常接收所述数据帧。 

其中，所述流量控制类型配置表中包括：所述业务类型标识信息以及所述业务类型信息。 

其中，当所述业务类型标识信息为0时，所述业务类型信息为T-CONT； 

当所述业务类型标识信息为1时，所述业务类型信息为GEM PORT； 

当所述业务类型标识信息为2时，所述业务类型信息为VLAN ID。 

其中，所述上行流量控制速率配置表中包括：根据不同GEM PORT或VLAN ID上传输的上行业务流，预先配置的对所述GEM PORT或所述VLANID的速率控制值，以及根据不同用户需求配置的限制速率； 

并且，所述配置的速率控制值不能超过所述限制速率所指示的速率范围。 

其中，所述下行流量控制速率配置表中包括：根据不同GEM PORT或VLAN ID上传输的下行业务流，预先配置的对所述GEM PORT或所述VLANID的速率控制值，以及根据不同用户需求配置的限制速率； 

并且，所述配置的速率控制值不能超过所述限制速率所指示的速率范围。 

本发明区别于现有技术单一的依赖T-CONT进行流量控制，将上游物理层T-CONT的控制能力与位于下游逻辑层的GEM PORT或VLAN接入端口的控制能力相结合，根据不同业务类型信息，分别基于T-CONT流量控制方式、以及基于GEM PORT或VLAN ID流量控制方式进行流量控制，使GPON系统中的流量控制方式更加丰富和灵活，从而，能满足不同用户多样化的需求。 

并且，由于GEM PORT或VLAN ID位于流量通道的下游逻辑层，因此，能针对语音、视频、数据业务等大类下的具体业务类型，识别不同用户的具体业务请求，控制业务类型的精细程度高，从而，本发明在基于GEM PORT或VLAN ID进行流量控制时，可以对用户具体需求和具体业务进行精确控制，既 能为不同需求的用户提供差异化的业务服务，又能充分利用网络带宽，大大降低整个流量控制流程控制的管理成本。 

附图说明

图1为现有技术GPON系统中流量通道的组成结构示意图； 

图2为本发明原理的实现流程图； 

图3为本发明一个实施例的实现流程图。 

具体实施方式

本发明的核心思想是：在GPON系统两侧，在任一侧设备上设置流量控制类型配置表以及流量控制速率配置表；根据流量控制类型配置表中的不同业务类型信息，分别基于T-CONT流量控制方式，以及基于GEM PORT或VLAN ID流量控制方式进行流量控制，使GPON系统中的流量控制方式更加丰富和灵活，从而，能满足不同用户多样化的需求。并且，在基于GEM PORT或VLAN ID的流量控制方式进行流量控制时，根据流量控制速率配置表，可以对用户具体需求和具体业务进行精确控制，既能为不同需求的用户提供差异化的业务服务，又能充分利用网络带宽，大大降低整个流量控制流程控制的管理成本。 

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。 

如图2所示，一种GPON系统中流量控制的方法，该方法包括以下步骤： 

步骤101、在GPON系统一侧的设备上预先设置流量控制类型配置表以及流量控制速率配置表。 

其中，流量控制类型配置表中包括：所述业务类型标识信息以及所述业务类型信息。流量控制速率配置表包括：上行、下行流量控制速率配置表。 

步骤102、在所述设备获得数据帧后，查找所述流量控制类型配置表，获得所述数据帧中的业务类型标识信息所对应的业务类型信息，选择与该业务类型信息相对应的流量控制方式进行流量控制。其中，数据帧可以为以GEM格式封装的GEM数据帧。 

当在GPON系统两侧任一侧的不同设备上，设置流量控制类型配置表以及流量控制速率配置表时，则本发明的方法存在以下两种技术方案。 

第一种技术方案为： 

步骤101中的设备为用户侧的ONU，并且设置的流量控制速率配置表为上行流量控制速率配置表。 

其中，对设置的流量控制类型配置表而言，当业务类型标识信息为0时，业务类型信息为T-CONT；当业务类型标识信息为1时，业务类型信息为GEMPORT；当业务类型标识信息为2时，业务类型信息为VLAN ID。 

并且，上行流量控制速率配置表中包括：根据不同GEM PORT或VLAN ID上传输的上行业务流，预先配置的对所述GEM PORT或所述VLAN ID的速率控制值，以及根据不同用户需求配置的限制速率； 

并且，所述配置的速率控制值不能超过所述限制速率所指示的速率范围。 

相应的，步骤102具体为： 

步骤10211、ONU在用户侧获得上行GEM数据帧后，在ONU本地查找流量控制类型配置表； 

判断上行GEM数据帧中业务类型标识信息是否为0； 

如果为0，查到该业务类型标识信息所对应的业务类型信息为传输聚合实体T-CONT，则执行步骤10212； 

如果不为0，查到该业务类型标识信息所对应的业务类型信息为GEMPORT或VLAN ID，则执行步骤10213； 

步骤10212、采用DBA算法，选择基于T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前流量控制流程。 

步骤10213、选择基于GEM PORT或VLAN ID的流量控制方式进行流量控制。 

其中，步骤10213具体为：比较当前上行业务流的速率值以及上行流量控制速率配置表中的速率控制值，根据比较结果，对上行GEM数据帧进行相应的选择处理。 

步骤10213的具体实现为： 

步骤10213a、根据ONU内置的速率统计分析器，统计出当前ONU对应GEM PORT或VLAN ID当前上行业务流的速率值，与上行流量控制速率配置表中对应的该GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较； 

步骤10213b、判断当前上行业务流的速率值是否大于配置的速率控制值，如果大于，则当前ONU选择丢弃当前接收的上行GEM数据帧，结束当前流量控制流程；如果小于，则该ONU选择正常接收该上行GEM数据帧。 

第二种技术方案为： 

步骤101中的设备为OLT，并且设置的流量控制速率配置表为下行流量控制速率配置表。 

其中，设置的流量控制类型配置表与第一种技术方案中所采用的一样，区别仅在于：第一种技术方案中所采用的流量控制类型配置表保存在ONU本地；而本技术方案中采用的流量控制类型配置表保存在OLT本地。这两个表皆是GPON系统中每一个ONU所对应的流量控制类型配置表。 

并且，下行流量控制速率配置表中包括：根据不同GEM PORT或VLAN ID上传输的下行业务流，预先配置的对所述GEM PORT或所述VLAN ID的速率控制值，以及根据不同用户需求配置的限制速率； 

并且，所述配置的速率控制值不能超过所述限制速率所指示的速率范围。 

相应的，步骤102具体为： 

步骤10221、OLT在网络侧获得GEM数据帧后，解析出GEM数据帧对应的ONU，在OLT本地查找该ONU对应的流量控制类型配置表； 

判断GEM数据帧中业务类型标识信息是否为0； 

如果为0，查到该业务类型标识信息所对应的业务类型信息为T-CONT，则执行步骤10222； 

如果不为0，查到该业务类型标识信息所对应的业务类型信息为GEMPORT或VLAN ID，则执行步骤10223； 

步骤10222、选择基于T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前 流量控制流程。 

步骤10223、选择基于所述GEM PORT或所述VLAN ID的流量控制方式进行流量控制。 

其中，步骤10223具体为：比较当前下行业务流的速率值以及下行流量控制速率配置表中的速率控制值，根据比较结果，对GEM数据帧进行相应的选择处理。 

步骤10223的具体实现为： 

步骤10223a、根据OLT内置的速率统计分析器，统计出OLT对应GEMPORT或VLAN ID当前下行业务流的速率值，与下行流量控制速率配置表中对该GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较； 

步骤10223b、判断当前下行业务流的速率值是否大于配置的速率控制值，如果大于，则OLT选择丢弃当前接收的GEM数据帧，结束当前流量控制流程；如果小于，则该OLT选择正常接收该GEM数据帧。 

实施例一： 

在本实施例的GPON系统中，一个OLT侧的每个PON端口所接入的ONU，其数量最大值为64，并且，每个ONU中所包括GEM PORT或VLAN ID值，其最大值为4095。其中，针对不同的用户、不同的业务类型采用不同的GEMPORT或VLAN ID来标识。 

如图3所示，本实施例的GPON系统中流量控制的方法，该方法包括以下步骤： 

步骤201、在OLT线卡上为每个PON端口下接入的每个ONU预先设置一个流量控制类型配置表(TafficControlType[i]，i＜64)，以及一个上行流量控制速率配置表(TrafficControlRate[i][j]，i＜64，j＜4095)。 

其中，i代表：一个OLT每个PON端口所接入的ONU，其最大值为64；j代表：每一个ONU中包括的VLAN或GEM PORT值，其最大值为4095，比如TrafficControlRate[2][3]代表：当前第2个ONU对应的第3个GEM PORT或VLAN ID。 

举例来说，比如，流量控制类型配置表可以如下面表1所示： 

表1 

比如，下行流量速率控制表可以如下面表2所示： 

表2 

步骤202、ONU在用户侧获得上行GEM数据帧后，在ONU本地查找流量控制类型配置表。 

步骤203、判断业务类型标识信息是否为0，如果为0，则执行步骤204；如果不为0，则执行步骤205。 

步骤204、采用DBA算法，选择基于T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前流量控制流程。 

步骤205、根据ONU内置的速率统计分析器，统计出当前ONU对应GEMPORT或VLAN ID当前上行业务流的速率值，与上行流量控制速率配置表中对应的该GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较。 

步骤206、判断该上行业务流速率值是否大于所配置的速率控制值，如果大于，则执行步骤207；如果小于，则执行步骤208。 

步骤207、丢弃当前接收的GEM数据帧，结束当前流量控制流程； 

步骤208、正常接收该GEM数据帧。 

其中，通过步骤205～208具体实现了基于GEM PORT或VLAN ID的流量控制方式进行的流量控制过程。 

基于实施例一方法流程的核心思想，也可以在OLT设置其PON端口接入所有ONU的流量控制类型配置表，以及该ONU相应的下行流量控制速率配置表，对在网络侧获得的GEM数据帧，根据流量控制类型配置表中的不同业务类型信息，分别选择基于T-CONT流量控制方式、以及基于GEM PORT或VLANID流量控制方式进行流量控制；并且，在基于GEM PORT或VLAN ID的流量控制方式进行流量控制时，根据下行流量控制速率配置表，对当前下行业务流进行控制。 

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 

Claims (11)

1.一种GPON系统中流量控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、在GPON系统一侧的设备上预先设置流量控制类型配置表以及流量控制速率配置表；

B、在所述设备获得数据帧后，查找所述流量控制类型配置表，获得所述数据帧中的业务类型标识信息所对应的业务类型信息，选择与所述业务类型信息相对应的流量控制方式进行流量控制；其中，所述流量控制方式包括以下方式中的任意一种：

方式1：基于传输聚合实体(T-CONT)的流量控制方式；

方式2：基于GPON封装方法的端口(GEM PORT)或虚拟局域网标号(VLAN ID)的流量控制方式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中的所述设备为ONU，则所述流量控制速率配置表为上行流量控制速率配置表；

相应的，步骤B具体为：

B11、所述ONU在用户侧获得所述数据帧后，在ONU本地查找所述流量控制类型配置表；

判断所述数据帧中业务类型标识信息是否为0；

如果为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为T-CONT，则执行步骤B12；

如果不为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为GEMPORT或VLAN ID，则执行步骤B13；

B12、选择基于所述T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前流量控制流程；

B13、选择基于所述GEM PORT或所述VLAN ID的流量控制方式进行流量控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B13具体为：

B131、比较当前上行业务流的速率值以及所述上行流量控制速率配置表中的速率控制值，根据比较结果，对所述数据帧进行相应的选择处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B131具体为： 

B1311、根据所述ONU内置的速率统计分析器，统计出ONU对应GEMPORT或VLAN ID当前上行业务流的速率值，与所述上行流量控制速率配置表中对所述GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较； 

B1312、判断所述当前上行业务流的速率值是否大于所述配置的速率控制值，如果大于，则所述ONU选择丢弃当前接收的所述数据帧，结束当前流量控制流程；如果小于，则所述ONU选择正常接收所述数据帧。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中的所述设备为OLT，则所述流量控制速率配置表为下行流量控制速率配置表； 

相应的，所述步骤B具体为： 

B21、所述OLT在网络侧获得所述数据帧后，解析出所述数据帧对应的ONU，在OLT本地查找所述ONU对应的所述流量控制类型配置表； 

判断所述数据帧中业务类型标识信息是否为0； 

如果为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为T-CONT，则执行步骤B22； 

如果不为0，查到所述业务类型标识信息所对应的业务类型信息为GEMPORT或VLAN ID，则执行步骤B23； 

B22、选择基于所述T-CONT的流量控制方式进行流量控制，结束当前流量控制流程； 

B23、选择基于所述GEM PORT或所述VLAN ID的流量控制方式进行流量控制。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B23具体为： 

步骤B231、比较当前下行业务流的速率值以及所述下行流量控制速率配置表中的速率控制值，根据比较结果，对所述数据帧进行相应的选择处理。 

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B231具体为： 

B2311、根据所述OLT内置的速率统计分析器，统计出OLT对应GEM PORT或VLAN ID当前下行业务流的速率值，与所述下行流量控制速率配置表中对所述GEM PORT或VLAN ID预先所配置的速率控制值进行比较； 

B2312、判断所述当前下行业务流的速率值是否大于所述配置的速率控制值，如果大于，则所述OLT选择丢弃当前接收的所述数据帧，结束当前流量控制流程；如果小于，则所述OLT选择正常接收所述数据帧。 

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述流量控制类型配置表中包括：所述业务类型标识信息以及所述业务类型信息。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述业务类型标识信息为0时，所述业务类型信息为T-CONT； 

当所述业务类型标识信息为1时，所述业务类型信息为GEM PORT； 

当所述业务类型标识信息为2时，所述业务类型信息为VLAN ID。 

10.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，所述上行流量控制速率配置表中包括：根据不同GEM PORT或VLAN ID上传输的上行业务流，预先配置的对所述GEM PORT或所述VLAN ID的速率控制值，以及根据不同用户需求配置的限制速率； 

并且，所述配置的速率控制值不能超过所述限制速率所指示的速率范围。 

11.根据权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述下行流量控制速率配置表中包括：根据不同GEM PORT或VLAN ID上传输的下行业务流，预先配置的对所述GEM PORT或所述VLAN ID的速率控制值，以及根据不同用户需求配置的限制速率； 

并且，所述配置的速率控制值不能超过所述限制速率所指示的速率范围。 

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