CN101330764A - 一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统。所述方法包括：第一ONU向无源光耦合器发送携带有目的LLID和源LLID的第一数据帧；无源光耦合器将自身输出端口上接收到的第一数据帧分配到自身各个输入端口上，并通过相互对接的至少两个输入端口，将所述第一数据帧环回到自身各个输出端口上；无源光网络系统中的各个ONU分别接收所述第一数据帧，并判断第一数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该第一数据帧，否则，丢弃该第一数据帧。按照本发明，可以实现ONU之间的直接通信，提高业务承载效率并且减小ONU间通信的时延，减轻骨干网络负担。

Description

一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统。

背景技术

在用户高速上网、视频、以太网专线等宽带业务的强劲需求驱动下，无源光网络(PON，Passive Optical Network)以其高带宽、低成本、适合组播业务传送、易维护、高可靠性等优势成为光接入网的主流技术。PON系统通过光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)将光纤线路终端(OLT，OpticalLine Terminal)和光网络单元(ONU，Optical Net Unit)连接起来，拓扑结构是点到多点的形式，OLT到光分/合路器，即无源光耦合器之间的主干光纤可以共享，到用户分布密集处再通过光耦合器进行光功率的分合路后通过分支光缆连接至各用户节点。

在传统的树形以太无源光网络(EPON)结构中，ONU之间的通信业务一般是通过骨干网上的路由器或者OLT来进行转发的，ONU之间不能直接通信。随着对等业务(P2P，Peerto Peer)的流行，ONU之间的通信业务量在网络总带宽中占据的比例也越来越大，主从结构的点对多点的树形PON显现出支持P2P业务效率不高、迂回通信、重复占用骨干城域网网络资源等弱点。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统，实现ONU之间的直接通信，提高业务承载效率并且减小ONU间通信的时延，减轻骨干网络负担。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种在无源光网络系统中实现光网络单元ONU之间直接通信的方法，设置无源光耦合器，将所述无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT，将剩余输入端口中的至少两个输入端口相互对接；将各个ONU分别与所述无源光耦合器的一个输出端口连接，所述方法还包括：

步骤A，第一ONU向无源光耦合器发送第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的逻辑链路标识LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为第一ONU的LLID；

步骤B，无源光耦合器将自身输出端口上接收到的第一数据帧分配到自身各个输入端口上，并通过相互对接的至少两个输入端口，将所述第一数据帧环回到自身各个输出端口上；

步骤C，无源光网络系统中的各个ONU分别接收所述第一数据帧，并判断第一数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该第一数据帧，否则，丢弃该第一数据帧。

较佳的，上述方法中，各个ONU还分别维护有无源光网络系统中的其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系，所述步骤A中，第一ONU进一步在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

本发明还提供了一种无源光网络系统，包括OLT、第一无源光耦合器和至少两个ONU，所述第一无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT，剩余输入端口中的至少两个输入端口相互对接；各个ONU分别与所述无源光耦合器的一个输出端口连接；

所述ONU包括：

发送数据生成单元，用于生成第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

光发送接收模块，与第一无源光耦合器的输出端口连接，用于接收OLT通过所述第一无源光耦合器下发的第一波长的光信号；以及，接收经所述第一无源光耦合器环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

接收数据处理单元，用于对所述光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧。

较佳的，上述系统中，所述ONU还包括：

对应关系维护单元，用于根据无源光网络系统中的其它ONU发送的数据帧中的源LLID和源MAC地址，维护该其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系；

所述发送数据生成单元，进一步用于在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

较佳的，上述系统中，所述光发送接收模块具体包括：波分复用/解复用器、第一光接收模块、一分支比为2∶2的第二无源光耦合器、光隔离器、第二光发送模块和第二光接收模块，其中，

所述波分复用/解复用器的第一端口与所述第一无源光耦合器的输出端口连接，第二端口与第一光接收模块连接，第三端口与所述第二无源光耦合器的第一输入端口连接；

所述第二无源光耦合器的第一输出端口通过所述光隔离器连接所述第二光发送模块，第二输出端口与所述第二光接收模块连接；

所述波分复用/解复用器，用于将自身第一端口上接收到的第一波长和第二波长的光信号分别通过自身第二端口和第三端口输出，以及将自身第三端口上接收到的第二波长的光信号通过自身第一端口发送出去；

所述第二无源光耦合器，用于将自身第一输出端口上接收到的光信号分配到自身第一、第二输入端口上，以及将自身第一输入端口上接收到的光信号分配到自身第一、第二输出端口上；

所述第二光发送模块，用于将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送至所述第二无源光耦合器的第一输出端口上；

所述第一光接收模块，用于接收所述波分复用/解复用器的第二端口上输出的第一波长的光信号；

所述第二光接收模块，用于接收所述第二无源光耦合器的第二输出端口上输出的第二波长的光信号；

所述光隔离器，用于阻止所述第二无源光耦合器的第一输出端口输出的光信号进入所述第二光发送模块。

较佳的，上述系统中，所述光发送接收模块具体包括：波分复用/解复用器、第一光接收模块、光环形器、第二光发送模块和第二光接收模块，其中，

所述波分复用/解复用器的第一端口与所述第一无源光耦合器的输出端口连接，第二端口与第一光接收模块连接，第三端口与所述光环形器的第二端口连接；

所述光环形器的第一端口与所述第二光发送模块连接，第三端口与所述第二光接收模块连接；

所述波分复用/解复用器，用于将自身第一端口上接收到的第一波长和第二波长的光信号分别通过自身的第二端口和第三端口输出，以及将自身第三端口上接收到的第二波长的光信号通过自身第一端口发送出去；

所述光环形器，用于将自身第一端口上接收的光信号通过自身第二端口输出，以及用于将自身第二端口上接收到的光信号输出到自身第三端口；

所述第二光发送模块，用于将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波所述长的光信号发送至所述光环形器的第一端口上；

所述第一光接收模块，用于接收所述波分复用/解复用器的第二端口上输出的第一波长的光信号；

所述第二光接收模块，用于接收所述光环形器的第三端口上输出的第二波长的光信号。

本发明还提供了另一种在无源光网络系统中实现光网络单元ONU之间直接通信的方法，设置两个分支比相同的无源光耦合器，将第一无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第一光发送接收模块，将第二无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第二光发送接收模块，将第一无源光耦合器的剩余输入端口与第二无源光耦合器的剩余输入端口两两对接；将各个ONU的第一光发送接收模块分别与第一无源光耦合器的一个输出端口连接；将各个ONU的第二光发送接收模块分别与第二无源光耦合器的一个输出端口连接；所述方法还包括：

步骤A，第一ONU通过其第一光发送接收模块向第一无源光耦合器发送第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为第一ONU的LLID；

步骤B，第一无源光耦合器将自身输出端口上接收到的第一数据帧分配到自身各个输入端口上，并通过第一、第二无源光耦合器之间相互对接的输入端口，将所述第一数据帧发送到第二无源光耦合器的输入端口上；第二无源光耦合器将自身输入端口上接收到的所述第一数据帧分配到自身各个输出端口上；

步骤C，无源光网络系统中的所有ONU分别通过各自的第二光发送接收模块接收所述第一数据帧，并判断第一数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该第一数据帧，否则，丢弃该第一数据帧。

较佳的，上述方法中，各个ONU还分别维护有无源光网络系统中的其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系，所述步骤A中，第一ONU进一步在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

本发明还提供了另一种无源光网络系统，包括OLT、两个分支比相同的无源光耦合器和至少两个ONU，第一无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第一光发送接收模块，第二无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第二光发送接收模块，第一无源光耦合器的剩余输入端口与第二无源光耦合器的剩余输入端口两两对接；

所述ONU包括：

第一发送数据生成单元，用于生成第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

第一光发送接收模块，与第一无源光耦合器的输出端口连接，用于接收OLT通过所述第一无源光耦合器下发的第一波长的光信号；以及接收经第一无源光耦合器环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述第一发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

第一接收数据处理单元，用于对所述第一光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧；

第二发送数据生成单元，用于生成第二数据帧，所述第二数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第二数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

第二光发送接收模块，与第二无源光耦合器的输出端口连接，用于接收OLT通过所述第二无源光耦合器下发的第一波长的光信号；以及接收经第二无源光耦合器环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述第二发送数据生成单元生成的第二数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

第二接收数据处理单元，用于对所述第二光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧。

较佳的，上述系统中，所述ONU还包括：

对应关系维护单元，用于根据无源光网络系统中的其它ONU发送的数据帧中的源LLID和源MAC地址，维护该其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系；

所述第一、第二发送数据生成单元，进一步用于在所述对应关系中查找与所述第一、第二数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一、第二数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一、第二数据帧的目的LLID为广播LLID。

从以上所述可以看出，本发明提供的一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统，通过将ONU发送的数据帧环回，各个ONU根据数据帧的目的LLID决定是否处理该数据帧，实现了ONU之间的直接通信，从而，ONU之间的通信数据无需经由OLT或者骨干网络的转发，从而减轻了OLT和骨干网络的网络负担，提高了业务承载效率并且减小ONU间通信的时延。本发明还提供了供ONU使用的两种光发送接收模块的具体结构，使得ONU能够接收处理混合波长的光信号。并且，本发明还进一步在实现ONU之间直接通信的基础上，提供了一种具有保护倒换结构的无源光网络系统，提高了系统的可靠性，保证了业务的服务质量。

附图说明

图1为本发明实施例所采用的以太网帧的前导码结构示意图；

图2为本发明实施例1所述无源光网络系统的结构示意图；

图3为本发明实施例1中无源光耦合器的连接示意图；

图4为本发明实施例1中的一种光发送接收模块的结构示意图；

图5为本发明实施例1中的另一种光发送接收模块的结构示意图；

图6为本发明实施例2所述无源光网络系统的结构示意图；

图7为本发明实施例2中无源光耦合器的连接示意图。

具体实施方式

逻辑链路标识(LLID，Logical Link Identification)是在ONU的注册过程中由OLT为ONU分配，可以用来标识ONU。本发明中，ONU仍然可以按照现有技术的流程向OLT注册，以获取OLT分配给自己的LLID。本发明的核心思想在于：ONU发送携带有目的LLID和源LLID的数据帧，其中，源LLID为该ONU自身的LLID，目的LLID则为数据帧对应的目的ONU的LLID；并通过无源光耦合器的环回处理，使得无源光网络系统中的所有ONU都能够接收到其它任一ONU发送的数据帧，各ONU根据接收到的数据帧的目的LLID来决定是否处理该数据帧，从而实现ONU之间的通信。以下结合附图通过实施例对本发明作进一步说明。

<实施例1>

首先介绍本实施例所采用的以太网帧的前导码结构，如图1所示，本实施例在前导码的第4～5字节携带源LLID，即源ONU的LLID；第6～7字节携带目的LLID，即目的ONU的LLID。

图2为本实施例所述无源光网络系统的结构示意图。如图2所示，OLT设置有一套光发送接收模块TM1/RM2，通过主干光纤100连接至无源光耦合器的输入端口。无源光耦合器104的分支比(即输入端口输出端口比)为2M∶2N，这里M和N都是整数且M＝N≥2。各ONU均设置有一套光发送接收模块TM2/RM2/RM1，分别通过分支光纤101～103等连接至无源光耦合器104的输出端口。

本实施例所述的无源光网络系统中，所述无源光耦合器104，用于将其输出端口上接收到的光信号发送到各个输入端口上，并通过相互对接的至少两个输入端口，将所述光信号环回到各个输出端口上。无源光耦合器104的具体连接方式请参照图3，该无源光耦合器104的输入端口中：port2M连接至OLT的光发送接收模块TM1/RM2，其余的输入端口两两对接，如port1与port2对接，port3与port4对接等。由于输入端口为偶数个，所以会有一个输入端口(port(2M-1))不进行连接。输出端口分别连接到系统中的ONU的光发送接收模块TM2/RM2/RM1。

按照上述连接方式，ONU发送的光信号首先通过支路光纤进入无源光耦合器104的输出端口，经无源光耦合器104的分路处理，该光信号被平均分配到输入端口侧的Port1～Port2M上：Port2M输出的光信号通过主干光纤100到达OLT，其输入端口上的光信号(如Port1、Port2等)，则通过两两对接的输入端口又环回进入无源光耦合器104，并经过无源光耦合器104的分路处理，这些环回的光信号被平均分配到输出端口侧的2N个输出端口上，并最终通过各输出端口所连接的支路光纤到达系统中的所有ONU。可以看出，通过在无源光耦合器104处的环回处理，任一ONU发送的光信号不但能够到达OLT，而且还能够到达系统中的所有ONU。通常只需将无源光耦合器104的一对输入端口两两对接，即可将ONU发送的光信号环回，但是，为了提高环回光信号的功率，图3中将无源光耦合器104的尽可能多的输入端口都通过两两对接的方式连接。

本实施例所述的无源光网络系统中，所述ONU的具体可以包括：

发送数据生成单元，用于生成第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的逻辑链路标识LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

光发送接收模块TM2/RM2/RM1，与无源光耦合器104的输出端口连接，用于接收OLT通过无源光耦合器104下发的第一波长的光信号；以及，接收经无源光耦合器104环回的所述无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

接收数据处理单元，用于对所述光发送接收模块TM2/RM2/RM1接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧。

并且，所述ONU还可以进一步包括：

对应关系维护单元，用于根据无源光网络系统中的其它ONU发送的数据帧中的源LLID和源MAC地址，维护该其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系；

所述发送数据生成单元，进一步用于在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

在EPON系统中，OLT和ONU所发送的光信号的波长不同。与现有技术不同，本实施例中ONU不但要接收OLT发送的光信号，还要接收ONU发送的光信号，为此，本实施例还提供了ONU侧的两种光发送接收模块，用于接收OLT发送的第一波长的光信号和ONU发送的第二波长的光信号，以及发送第二波长的光信号。

其中一种光发送接收模块的结构如图4所示，具体包括：波分复用/解复用器401、第一光接收模块RM1、一分支比为2∶2的无源光耦合器402、光隔离器403、第二光发送模块TM2和第二光接收模块RM2，其中，

所述波分复用/解复用器401的第一端口与无源光耦合器104的输出端口连接，第二端口与第一光接收模块RM1连接，第三端口与无源光耦合器402的第一输入端口连接；所述无源光耦合器402的第一输出端口通过所述光隔离器403连接所述第二光发送模块TM2，第二输出端口与所述第二光接收模块RM2连接；

所述波分复用/解复用器401，用于将自身第一端口上接收到的第一波长和第二波长的光信号分别通过自身第二端口和第三端口输出，以及将自身第三端口上接收到的第二波长的光信号通过自身第一端口发送出去；

所述无源光耦合器402，用于接收所述第二光发送模块TM2发送的光信号并将接收到的光信号分配到自身第一、第二输入端口上，以及将自身第一输入端口上接收到的光信号分配到自身第一、第二输出端口上；

所述第二光发送模块TM2，用于将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波所述长的光信号发送至所述无源光耦合器402的第一输出端口上；

所述第一光接收模块RM1，用于接收所述波分复用/解复用器401的第二端口上输出的第一波长的光信号；

所述第二光接收模块RM2，用于接收所述无源光耦合器402的第二输出端口上输出的第二波长的光信号；

所述光隔离器403，用于阻止所述无源光耦合器402的第一输出端口输出的光信号进入所述第二光发送模块TM2。

图5为本实施例提供的另一种光发送接收模块的结构示意图，如图5所示，该光发送接收模块具体包括：波分复用/解复用器501、第一光接收模块RM1、光环形器502、第二光发送模块TM2和第二光接收模块RM2，其中，

所述波分复用/解复用器的第一端口与无源光耦合器104的输出端口连接，第二端口与第一光接收模块RM1连接，第三端口与所述光环形器502的第二输入端口连接；所述光环形器502的第一输出端口与所述第二光发送模块TM2连接，第三输出端口与所述第二光接收模块RM2连接；

所述波分复用/解复用器501，用于将其第一端口上接收到的第一波长和第二波长的光信号分别通过第二端口和第三端口输出，以及将第三端口上接收到的第二波长的光信号通过第一端口发送出去；

所述光环形器502，用于将自身第一端口上接收所述第二光发送模块发送的第二波长的光信号通过第二端口输出，以及用于将第二端口上接收到的第二波长的光信号输出到第三端口；

所述第二光发送模块TM2，用于将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波所述长的光信号发送至所述光环形器的第一端口上；

所述第一光接收模块RM1，用于接收所述波分复用/解复用器的第二端口上输出的第一波长的光信号；

所述第二光接收模块RM2，用于接收所述光环形器的第三输出端口上输出的第二波长的光信号。

以下举例说明本实施例所述ONU之间直接通信的方法。

假设：无源光网络系统中的ONU1的LLID为LLID1，其下连接有终端A，终端A的媒体访问控制(MAC)地址为MAC_A；ONU2的LLID为LLID2，其下连接有终端B，终端B的MAC地址为MAC_B，这样，在终端A想与终端B通信时，本实施例所述ONU之间直接通信的方法包括以下步骤：

步骤1，终端A向ONU1发送目的MAC地址为MAC_B，源MAC地址为MAC_A的第一以太网帧。

步骤2，ONU1在收到上述第一以太网帧后，设置该第一以太网帧的目的LLID和源LLID，然后再将该第一以太网帧携带在光信号中发送出去。

本步骤中，无源光网络系统中的各个ONU分别根据接收到的以太网帧中携带的源LLID和源MAC地址维护有该系统中的其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系，从而，ONU1在收到上述第一以太网帧后，可以通过在所述对应关系中查找与所述第一以太网帧的目的MAC地址相对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一以太网帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一以太网帧的目的LLID为广播LLID。这里，假设ONU1中还没有与MAC_B对应的LLID，因此，ONU1设置该以太网帧的目的LLID为广播LLID，源LLID为LLID1。

步骤3，上述光信号到达无源光耦合器后，部分光信号被发送到OLT处，部分光信号被环回到系统中的每一个ONU处。ONU和OLT都分别接收该光信号并进行解码，获取第一以太网帧，提取该第一以太网帧的前导码中的目的LLID并判断：如果该目的LLID属于自身的LLID和广播LLID中的一种，则处理该第一以太网帧；否则，将该第一以太网帧丢弃。同时，所有的ONU都根据该第一以太网帧中的源MAC地址(MAC_A)和源LLID，在本地维护的所述对应关系中增加MAC_A和LLID1之间的对应关系。由于该第一以太网帧的目的LLID为广播LLID，这样，所有的ONU都将该第一以太网帧转发到与本ONU连接的终端，从而，ONU2下的终端B能够接收到该第一以太网帧并向终端A返回响应消息(第二以太网帧)。

步骤4，ONU2在接收到上述第二以太网帧后，根据该第二以太网帧的目的MAC地址MAC_A查找本地维护的所述对应关系，可以找到MAC_A所对应的LLID为LLID1，因此，ONU2设置第二以太网帧的目的LLID为LLID1，源LLID为LLID2，然后通过光信号将第二以太网帧发送至无源光耦合器。

步骤5，同样的，ONU1将收到经无源光耦合器环回的ONU2发送的光信号，并从该光信号中解码获得第二以太网帧，由于该第二以太网帧的目的LLID为LLID1，因此，ONU1将处理该第二以太网帧；而系统中的其它ONU则会将该第二以太网帧丢弃。

本实施例中，OLT也为自身分配了LLID。上述流程中，OLT对于接收到的以太网帧，如果该以太网帧的目的LLID是属于本OLT的LLID和广播LLID中的一种，则处理该以太网帧；否则，将该以太网帧丢弃。

通过以上步骤，本实施例实现了ONU之间的直接通信。可以看出，本实施例中ONU之间的通信数据无需经由OLT或者骨干网络的转发，从而减轻了OLT和骨干网络的网络负担，提高了业务承载效率并且减小ONU间通信的时延。

<实施例2>

如图6所示，本实施例所述的无源光网络系统，包括OLT、两个分支比2M∶2N的无源光耦合器和多个ONU。本实施例中，OLT设置有两套光发送接收模块TM1/RM2，各个ONU分别设置有两套光发送接收模块TM2/RM2/RM1。请参照图7，无源光耦合器601的第一输入端口连接至光线路终端OLT的一套光发送接收模块，无源光耦合器602的第一输入端口连接至光线路终端OLT的另一套光发送接收模块，无源光耦合器601的剩余输入端口与无源光耦合器602的剩余输入端口两两对接。

本实施例中，各个ONU具体可以包括：

第一发送数据生成单元，用于生成第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的逻辑链路标识LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

第一光发送接收模块，与无源光耦合器601的第一输出端口连接，用于接收OLT通过无源光耦合器601下发的第一波长的光信号；以及接收经无源光耦合器601环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述第一发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

第一接收数据处理单元，用于对所述第一光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧；

第二发送数据生成单元，用于生成第二数据帧，所述第二数据帧中包括有目的逻辑链路标识LLID和源LLID，且所述第二数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

第二光发送接收模块，与无源光耦合器602的第一输出端口连接，用于接收OLT通过无源光耦合器602下发的第一波长的光信号；以及接收经无源光耦合器602环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述第二发送数据生成单元生成的第二数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

第二接收数据处理单元，用于对所述第二光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧。

本实施例中，所述ONU还可以包括：

对应关系维护单元，用于根据无源光网络系统中的其它ONU发送的数据帧中的源LLID和源MAC地址，维护该其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系；

所述第一、第二发送数据生成单元，进一步用于在所述对应关系中查找与所述第一、第二数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一、第二数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一、第二数据帧的目的LLID为广播LLID。

基于上述无源以太网系统，本实施例提供了一种无源光网络系统中实现光网络单元ONU之间直接通信的方法，包括以下步骤：

步骤S1，第一ONU通过其第一光发送接收模块发送携带第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的逻辑链路标识LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为第一ONU的LLID；

各个ONU还可以分别维护有无源光网络系统中的其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系。在本步骤中，第一ONU可以在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

步骤S2，发送到无源光耦合器601的输出端口上的第一数据帧，被分配到无源光耦合器601的各个输入端口上，并通过两个无源光耦合器之间相互对接的输入端口，所述第一数据帧被环回到无源光耦合器602的各个输出端口上。

步骤S3，无源光网络系统中的所有ONU分别通过各自的第二光发送接收模块接收所述第一数据帧，并判断第一数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该第一数据帧，否则，丢弃该第一数据帧。

本实施例同样可以实现ONU之间的直接通信。同时，由于OLT和ONU都分别采用了两套光发送接收模块，OLT通过两路干路光纤连接分别与不同的无源光耦合器连接，ONU也通过两路支路光纤与不同的无源光耦合器连接，在任一一路干路光纤、支路光纤或任一一个无源光耦合器发生故障时，OLT可以发起保护倒换，停止使用故障设备或线路，从而提高了系统的可靠性，保证了业务的服务质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例。需要指出的是，本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明之领域，对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的优点和进行修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种在无源光网络系统中实现光网络单元ONU之间直接通信的方法，其特征在于，设置无源光耦合器，将所述无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT，将剩余输入端口中的至少两个输入端口相互对接；将各个ONU分别与所述无源光耦合器的一个输出端口连接，所述方法还包括：

步骤A，第一ONU向无源光耦合器发送第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的逻辑链路标识LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为第一ONU的LLID；

步骤B，无源光耦合器将自身输出端口上接收到的第一数据帧分配到自身各个输入端口上，并通过相互对接的至少两个输入端口，将所述第一数据帧环回到自身各个输出端口上；

步骤C，无源光网络系统中的各个ONU分别接收所述第一数据帧，并判断第一数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该第一数据帧，否则，丢弃该第一数据帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各个ONU还分别维护有无源光网络系统中的其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系，所述步骤A中，第一ONU进一步在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

3.一种无源光网络系统，其特征在于，包括OLT、第一无源光耦合器和至少两个ONU，所述第一无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT，剩余输入端口中的至少两个输入端口相互对接；各个ONU分别与所述无源光耦合器的一个输出端口连接；

所述ONU包括：

发送数据生成单元，用于生成第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

光发送接收模块，与第一无源光耦合器的输出端口连接，用于接收OLT通过所述第一无源光耦合器下发的第一波长的光信号；以及，接收经所述第一无源光耦合器环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

接收数据处理单元，用于对所述光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述ONU还包括：

对应关系维护单元，用于根据无源光网络系统中的其它ONU发送的数据帧中的源LLID和源MAC地址，维护该其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系；

所述发送数据生成单元，进一步用于在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光发送接收模块具体包括：波分复用/解复用器、第一光接收模块、一分支比为2∶2的第二无源光耦合器、光隔离器、第二光发送模块和第二光接收模块，其中，

所述波分复用/解复用器的第一端口与所述第一无源光耦合器的输出端口连接，第二端口与第一光接收模块连接，第三端口与所述第二无源光耦合器的第一输入端口连接；

所述第二无源光耦合器的第一输出端口通过所述光隔离器连接所述第二光发送模块，第二输出端口与所述第二光接收模块连接；

所述波分复用/解复用器，用于将自身第一端口上接收到的第一波长和第二波长的光信号分别通过自身第二端口和第三端口输出，以及将自身第三端口上接收到的第二波长的光信号通过自身第一端口发送出去；

所述第二无源光耦合器，用于将自身第一输出端口上接收到的光信号分配到自身第一、第二输入端口上，以及将自身第一输入端口上接收到的光信号分配到自身第一、第二输出端口上；

所述第二光发送模块，用于将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送至所述第二无源光耦合器的第一输出端口上；

所述第一光接收模块，用于接收所述波分复用/解复用器的第二端口上输出的第一波长的光信号；

所述第二光接收模块，用于接收所述第二无源光耦合器的第二输出端口上输出的第二波长的光信号；

所述光隔离器，用于阻止所述第二无源光耦合器的第一输出端口输出的光信号进入所述第二光发送模块。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光发送接收模块具体包括：波分复用/解复用器、第一光接收模块、光环形器、第二光发送模块和第二光接收模块，其中，

所述波分复用/解复用器的第一端口与所述第一无源光耦合器的输出端口连接，第二端口与第一光接收模块连接，第三端口与所述光环形器的第二端口连接；

所述光环形器的第一端口与所述第二光发送模块连接，第三端口与所述第二光接收模块连接；

所述波分复用/解复用器，用于将自身第一端口上接收到的第一波长和第二波长的光信号分别通过自身的第二端口和第三端口输出，以及将自身第三端口上接收到的第二波长的光信号通过自身第一端口发送出去；

所述光环形器，用于将自身第一端口上接收的光信号通过自身第二端口输出，以及用于将自身第二端口上接收到的光信号输出到自身第三端口；

所述第二光发送模块，用于将所述发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波所述长的光信号发送至所述光环形器的第一端口上；

所述第一光接收模块，用于接收所述波分复用/解复用器的第二端口上输出的第一波长的光信号；

所述第二光接收模块，用于接收所述光环形器的第三端口上输出的第二波长的光信号。

7.一种在无源光网络系统中实现光网络单元ONU之间直接通信的方法，其特征在于，设置两个无源光耦合器，将第一无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第一光发送接收模块，将第二无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第二光发送接收模块，将第一无源光耦合器的剩余输入端口与第二无源光耦合器的剩余输入端口两两对接；将各个ONU的第一光发送接收模块分别与第一无源光耦合器的一个输出端口连接；将各个ONU的第二光发送接收模块分别与第二无源光耦合器的一个输出端口连接；所述方法还包括：

步骤A，第一ONU通过其第一光发送接收模块向第一无源光耦合器发送第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为第一ONU的LLID；

步骤B，第一无源光耦合器将自身输出端口上接收到的第一数据帧分配到自身各个输入端口上，并通过第一、第二无源光耦合器之间相互对接的输入端口，将所述第一数据帧发送到第二无源光耦合器的输入端口上；第二无源光耦合器将自身输入端口上接收到的所述第一数据帧分配到自身各个输出端口上；

步骤C，无源光网络系统中的所有ONU分别通过各自的第二光发送接收模块接收所述第一数据帧，并判断第一数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该第一数据帧，否则，丢弃该第一数据帧。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，各个ONU还分别维护有无源光网络系统中的其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系，所述步骤A中，第一ONU进一步在所述对应关系中查找与所述第一数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一数据帧的目的LLID为广播LLID。

9.一种无源光网络系统，其特征在于，包括OLT、两个分支比相同的无源光耦合器和至少两个ONU，第一无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第一光发送接收模块，第二无源光耦合器的第一输入端口连接至光线路终端OLT的第二光发送接收模块，第一无源光耦合器的剩余输入端口与第二无源光耦合器的剩余输入端口两两对接；

所述ONU包括：

第一发送数据生成单元，用于生成第一数据帧，所述第一数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第一数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

第一光发送接收模块，与第一无源光耦合器的输出端口连接，用于接收OLT通过所述第一无源光耦合器下发的第一波长的光信号；以及接收经第一无源光耦合器环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述第一发送数据生成单元生成的第一数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

第一接收数据处理单元，用于对所述第一光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧；

第二发送数据生成单元，用于生成第二数据帧，所述第二数据帧中包括有目的LLID和源LLID，且所述第二数据帧的源LLID为本ONU的LLID；

第二光发送接收模块，与第二无源光耦合器的输出端口连接，用于接收OLT通过所述第二无源光耦合器下发的第一波长的光信号；以及接收经第二无源光耦合器环回的无源光网络系统中ONU发送的第二波长的光信号，和将所述第二发送数据生成单元生成的第二数据帧通过第二波长的光信号发送出去；

第二接收数据处理单元，用于对所述第二光发送接收模块接收到的第二波长的光信号进行解码获得数据帧，并判断该数据帧中的目的LLID是否属于本ONU的LLID和广播LLID中的一种：若是，则处理该数据帧，否则，丢弃该数据帧。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述ONU还包括：

对应关系维护单元，用于根据无源光网络系统中的其它ONU发送的数据帧中的源LLID和源MAC地址，维护该其它ONU的LLID和该其它ONU下的终端的MAC地址之间的对应关系；

所述第一、第二发送数据生成单元，进一步用于在所述对应关系中查找与所述第一、第二数据帧的目的MAC地址对应的LLID：如果查找到对应的LLID，则设置所述第一、第二数据帧的目的LLID为该对应的LLID；否则，设置所述第一、第二数据帧的目的LLID为广播LLID。

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