CN101453673B

CN101453673B - 光网络终端及其报文处理方法

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Publication number: CN101453673B
Application number: CN2008101896622A
Authority: CN
Inventors: 杨素林; 牛乐宏
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-08-21
Also published as: CN101453673A

Abstract

本发明涉及一种光网络终端的报文处理方法，当处理上行报文时包括以下步骤：B1.ONT从配置了虚拟本地局域网VLAN操作配置数据属性的用户网络接口接收上行报文；B2.ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性对所述上行报文执行虚拟本地局域网标签VLAN Tag的操作，所述VLANTag的操作分成三个类型，其一为对VLAN标识VID的操作和对VLAN优先级的操作，其二为对内层的操作，其三为对外层的操作，ONT执行任意一个类型的操作或执行所述三个类型操作的任意组合。本发明的方法简化了VLAN Tag的操作，可灵活扩展VLAN Tag的操作模式，方便实现多样化的VLAN Tag操作模式。

Description

光网络终端及其报文处理方法

技术领域

本发明涉及PON(Passive Optical Network，无源光网络)领域，尤其涉及一种PON系统中的光网络终端(Optical Network Termination，ONT)及其报文处理方法以及ONT控制VLAN Tag的方法和在ONT中进行VLAN Tag操作的方法。

背景技术

目前的宽带接入技术主要分为铜线接入技术(例如各种DSL(DigitalSubscriberLoop，数字用户环路)技术)和光接入技术。由光接入技术实现的接入网称为光接入网(Optical Access Network，OAN)。

PON技术是一种点对多点传送的光接入技术。请参阅图1，其是PON系统示意图。PON系统由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ODN(OpticalDistribute Network，光分布网)和ONU(Optical Network Unit，光网络单元)组成，其中，OLT为OAN提供网络侧接口(Service Node Interface，SNI)，连接一个或者多个ODN；ODN是无源分光器件，ODN将OLT下行的数据通过光分路传输到各个ONU，同样，ODN将ONU的上行数据通过汇聚传输到OLT；ONU为OAN提供用户网络接口(User Network Interface，UNI)，同时与ODN相连，如果ONU同时提供用户端口功能，如ONU提供Ethernet(以太网)用户端口或者POTS(PlainOld Telephone Service，普通老式电话业务)用户端口，则称为ONT，下文中如果没有特别说明，ONU、ONT统一称为ONT。

国际电信联盟(ITU-T)定义了BPON(Broadband Passive Optical Network，宽带无源光网络)技术G.983.x系列标准和GPON(Giga-bit Passive Optical Network，吉比特无源光网络)技术G.984.x系列标准。在BPON和GPON标准中，定义了OLT配置和管理ONT的方式。OLT通过OMCI(ONU Management and Control Interface，ONU管理控制接口)通道对ONT进行管理。OMCI是BPON、GPON标准中定义的一种配置传输通道，建立在OLT和ONT之间，由ONT在向OLT注册时建立。OMCI是主从式管理协议，OLT是主设备，ONT是从设备，OLT通过OMCI通道控制其下面连接的多个ONT。BPON的OMCI在G.983.2中定义。GPON的OMCI在G.984.4 中定义，其中G.984.4是对G983.2的继承和补充。

OLT和ONT在传输数据前，首先进行业务传输通道的协商，业务通道的协商通过OMCI控制消息实现。ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)方式的业务传输通道称为PVC(Permanent Virtual Channel，永久虚通道)，GEM((GPON Encapsulation Method，GPON封装模式)方式的业务传输通道称为GEMPORT。在ATM传输方式下，OLT为ONT分配业务传输通道PVC的VPI、VCI；在GEM传输方式下，OLT为ONT分配业务传输通道GEM PORT的PORT ID。VPI/VCI与PORT ID是全局唯一的，即不同的业务流分配不同的VPI/VCI与PORT ID。

在本地局域网(local area network，LAN)中，有时候需要隔离用户之间的流量、限制广播域大小等，可以通过IEEE 802.1Q定义的VLAN(Virtual Local AreaNetwork，虚拟本地局域网)来实现这些功能，具体来说，就是在用户的以太网报文中添加一层VLAN Tag(虚拟本地局域网标签)，添加了VLAN Tag的以太网帧只能在本VLAN内转发。添加了VLAN Tag后的以太网帧结构如图2所示。

其中：TPID(Tag Protocol Identifier，标签协议标识)值是固定的0x8100，TCI(Tag Control Information，标签控制信息)值根据为指定以太网端口添加VLAN ID的策略决定，TCI包括CPC(Priority Code Point，优先级编码点，即VLAN优先级)、CFI(Canonical Format Indicator，规范格式标识符)和VID(VLAN Identifier，VLAN标识)。

通过PON技术进行用户接入，为了隔离用户之间的流量或同一个用户不同业务之间的流量，需要为每一个用户或同一个用户不同的业务划分不同的VLAN。下面以GPON为例来说明ONT对从用户网络接口收到的以太网报文进行添加一层VLAN Tag后向OLT传输的过程，示意图如图3所示：首先，ONT从用户网络接口收到不带VLAN Tag的以太网报文；随后，ONT中的MAC(Medium Access Control，介质访问控制)桥模块为以太网报文添加VLANTag，然后通过内部以太网口发往GPON协议处理模块；最后，GPON协议处理模块为收到的以太网报文添加必要的GPON协议头信息，然后将生成的GPON帧发往OLT。

由于PON系统部署的场景不同，需要ONT具有多种不同的VLAN的配置方案，如Native VLAN(默认VLAN)、VLAN stacking(VLAN堆叠)、QinQ等VLAN 操作模式。下面先解释一下Native VLAN、VLAN stacking、QinQ操作。NativeVLAN是指当配置了Native VLAN的端口对收到的不带VLAN Tag和带VLANTag的以太网报文进行按不同的方式进行处理，如果是带VLAN Tag的报文则不改变原报文，如果是不带VLAN Tag的报文则添加所设置的Native VLAN的VLAN Tag。VLAN stacking是指对用户报文进行添加两层VLAN Tag的操作模式，不管收到的报文是否带VLAN Tag，都添加两层VLAN Tag。QinQ是指对用户报文进行添加一层VLAN Tag的操作模式，添加的一层VLAN Tag是用来在汇聚网或核心网标识运营商的，如果是没有VLAN Tag或仅有一层VLAN Tag的报文，则添加一层VLAN Tag；如果是两层VLAN Tag的报文，则去掉外层VLANTag后再添加一层VLAN Tag。

对以太网报文设置VLAN Tag的操作模式有多种，今后可能还有新的操作模式的出现，但是都可以分为对内层和对外层VLAN Tag的操作。

在BPON/GPON系统中，OLT通过OMCI通道对ONT实现管理和控制功能，OMCI是GPON协议中定义的一种配置传输通道。GPON协议中将OLT管理ONT的各种数据抽象成协议独立管理信息库(protocol-independent ManagementInformation Base，MIB)的方式，管理信息库的基本信息单元是管理实体(Manage Entity，ME)。BPON/GPON标准中，管理ONT以太网口VLAN Tag操作的ME定义如下(参考G983.2)：

管理实体：VLAN Tag操作配置数据(VLAN Tagging OperationConfiguration Data)

数据关系：每一个VLAN Tag操作配置数据ME的实例对应ONT的一个以太网物理端口，以太网物理端口通过以太网UNI物理路径终结点(Physical PathTermination Point Ethernet UNI)ME管理。

该管理实体的属性如下表所示：

管理实体标识	本属性为这个ME的每一个实例提供唯一的编号标识，这个编号标识与以太网UNI物理路径终结点ME的编号标识相同。(只读，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
		上行VLAN Tag操作模式	这个属性表示上行以太网帧是否设置VLAN Tag 0x00对上行以太网帧不添加VLAN Tag操作，无论以太网帧中是否带VLAN Tag；

	0x01对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，如果以太网帧是不带Tag的，则根据“上行VLAN Tag TCI值”添加 VLAN Tag，如果以太网帧是带Tag的，根据“上行VLAN Tag TCI值”修改以太网帧携带的TCI域数据； 0x02对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，如果以太网帧是带Tag的，根据“上行VLAN Tag TCI值”添加第二层 VLAN Tag，如果以太网帧是不带Tag的，根据“上行VLAN Tag TCI值”添加一层VLAN Tag； (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(1字节)
		上行VLAN Tag TCI值	上行VLAN Tag TCI值，如果上行VLAN Tag操作模式为0x01、0x02，应用该字段。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
下行VLAN Tag操作模式	下行VLAN Tag操作模式0x00不进行任何操作 0x01下行以太网帧去掉Tag。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(1字节)

以GPON标准为例，当上行VLAN Tag操作模式属性设为0x01时，ONT从用户侧以太网口收到以太网报文的处理方式如图4所示。从图中可以看出，采用这种模式时，ONT对从用户侧以太网口接收到的没有添加VLAN Tag的报文会添加一层设定的VLAN Tag，添加了VLAN Tag的报文用设定的VLAN Tag替换原有的VLAN Tag，MAC桥模块在上行方向转发的以太网报文都具有统一的VLANTag。

以GPON标准为例，当上行VLAN Tag操作模式属性设为0x02时，ONT从用户侧以太网端口收到以太网报文的处理方式如图5所示。从图中可以看出，采用这种模式时，ONT对从用户侧以太网口接收到的没有添加VLAN Tag的报文会添加一层设定的VLAN Tag，添加了VLAN Tag的报文根据“上行VLAN Tag TCI值”添加第二层VLAN Tag。

因此，现有的BPON和GPON系统中的ONT的报文处理方法具有如下缺点：

1.由于现有技术没有总结对VLAN Tag操作的共性，仅对每种具体操作进行罗列，且很多VLAN Tag处理的场景没有考虑，例如VLAN staking、Native VLAN、QinQ等，因此实现和扩展困难；

2.由于只定义了一个VLAN Tag的TCI值，如果需要进行两层VLAN Tag的操作，现有方法则无能为力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种简化VLAN Tag的操作，可灵活扩展VLAN Tag的操作模式，方便实现多样化的VLAN Tag操作模式的光网络终端及其报文处理方法、ONT控制VLAN Tag的方法和在ONT中进行VLANTag操作的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种光网络终端ONT的报文处理方法，当处理上行报文时包括以下步骤：

B1.ONT从配置了虚拟本地局域网VLAN操作配置数据属性的用户网络接口接收上行报文，并对接收到的上行报文进行分类以将其分成不带虚拟本地局域网标签UnTag的报文、带一层虚拟本地局域网标签VLAN Tag的报文和带两层VLAN Tag的报文，其中所述VLAN操作配置数据属性定义有UnTag报文的上行VLAN Tag操作模式、带一层VLAN Tag的上行VLAN Tag操作模式和带两层VLAN Tag的上行VLAN Tag操作模式；

B2.ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性对所述上行报文执行VLAN Tag的操作，所述VLAN Tag的操作分成三个类型，其一为对VLAN标识VID的操作和对VLAN优先级的操作，其二为对内层的操作，其三为对外层的操作，ONT执行任意一个类型的操作或执行所述三个类型操作的任意组合。

进一步地，当处理下行报文时，所述方法还包括以下步骤：

C1.ONT中用户网络接口配置了VLAN操作配置数据属性的用户网络接口功能模块通过内部接口接收带VLAN Tag的下行报文；

C2.ONT的用户网络接口功能模块按对上行报文执行的VLAN Tag操作的反向对下行报文进行操作，恢复原来的VLAN Tag；

C3.ONT的用户网络接口功能模块通过用户网络接口把经过上述操作的报文转发给用户侧。

为解决上述技术问题，本发明所采用的再一技术方案是：提供一种ONT的报文处理方法，当处理上行报文时包括以下步骤：

D1.ONT从配置了VLAN操作配置数据属性的用户网络接口接收上行报文，所述VLAN操作配置数据属性定义有UnTag报文的上行VLAN Tag操作模式、带一层VLAN Tag的的上行VLAN Tag操作模式和带两层VLAN Tag的的上行VLAN Tag操作模式；

D2.ONT的用户网络接口功能模块对接收到的上行报文进行分类，以将其分成不带虚拟本地局域网标签UnTag的报文、带一层VLAN Tag的报文和带两层VLAN Tag的报文；

D3.ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性分别对所述的每类上行报文执行VLAN Tag的操作，其中，所述VLAN Tag的操作包括对VID的操作和对VLAN优先级的操作、对内层的操作和对外层的操作，ONT执行任意一个类型的操作或执行所述三个类型操作的任意组合；

当处理下行报文时包括以下步骤：

E1.ONT中用户网络接口的MAC桥模块通过内部以太网端口接收带VLANTag的下行报文；

E2.ONT的MAC桥模块判断下行VLAN Tag操作模式是否为透传模式，如果是，则将报文转发给用户侧；如果不是，则执行步骤E3；

E3.ONT的MAC桥模块按上行VLAN Tag操作模式的反向对下行报文进行操作，恢复原来的VLAN Tag。

本发明的有益效果是：由于本发明的方法把VLAN Tag的操作分成三个类型，其一为对VID的操作和对VLAN优先级的操作，其二为对内层的操作，其三为对外层的操作，这样可以根据需要，执行任意一个类型的操作或执行所述三个类型操作的任意组合，以实现多样化的VLAN Tag的操作模式，因此本发明具有以下优点：

1.简化VLAN Tag的操作，可灵活扩展VLAN Tag的操作模式，方便实现多样化的VLAN Tag操作模式；

2.解决了现有技术不能支持其它VLAN Tag操作模式的问题；

3.降低了PON部署的成本。

附图说明

图1是现有的PON系统示意图。

图2是现有的添加了VLAN Tag后的以太网帧结构示意图。

图3是现有的ONT对以太网报文添加VLAN Tag操作的示意图。

图4是现有技术中ONT按第一种模式对以太网报文进行VLAN操作的示意图。

图5是现有技术中ONT按第二种模式对以太网报文进行VLAN操作的示意图。

图6是本发明配置终端通过OLT对ONT的用户网络接口配置第一种VLAN操作配置数据属性的流程图。

图7是本发明对用户网络接口配置了第一种VLAN操作配置数据属性的ONT处理上行报文的流程图。

图8是本发明对用户网络接口配置了第一种VLAN操作配置数据属性的ONT 处理下行报文的流程图。

图9是本发明对用户网络接口配置了第二种VLAN操作配置数据属性的ONT处理上行报文的流程图。

具体实施方式

下面以GPON系统中提供以太网用户端口的ONU，即ONT为例，来说明本发明的ONT的报文处理方法。对于GPON系统中提供以太网用户端口的ONT，用户网络接口功能模块为MAC桥模块，内部接口为内部以太网口，PON协议处理模块为GPON协议处理模块。

本发明是通过总结出VLAN Tag操作的共性，重新定义VLAN Tag操作配置数据管理实体。现有对以太网报文进行VLAN Tag操作，最多涉及两层VLANTag。经过分析和总结发现，所有对VLAN Tag的操作方式，都是对内层和外层操作的某种组合。内层对没有VLAN Tag的报文添加的一层VLAN Tag，外层对具有一层VLAN Tag的再添加的一层VLAN Tag。例如，Native VLAN操作方式仅对内层VLAN Tag的操作。VLAN staking操作方式，对内层VLAN Tag和外层VLAN Tag都操作。对每一层的VLAN Tag，又有多种不同的处理方式，例如：不改变原有VLAN Tag的值，修改或添加VLAN Tag的值等。另外VLAN Tag中包含对VID或VLAN优先级的操作，VID的操作和VLAN优先级的操作可以完全独立。本发明ONT的报文处理方法的主要思想是：ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性对报文执行VLAN Tag的操作，把VLAN Tag的操作分成三个类型，其一为对VID的操作和对VLAN优先级的操作，其二为对内层的操作，其三为对外层的操作，这样可以根据需要，执行任意一个类型的操作或执行所述三个类型操作的任意组合，以实现多样化的VLAN Tag的操作模式。

所述三个类型操作的任意组合包括以下操作：

ONT仅对所述上行报文的内层VLAN Tag的VID或内层VLAN Tag的VLAN优先级或外层VLAN Tag的VID或外层VLAN Tag的VLAN优先级进行操作；

ONT仅对所述上行报文的内层VLAN Tag或外层VLAN Tag进行操作；

ONT仅对所述上行报文的VID或VLAN优先级进行操作；

ONT分别对所述上行报文的内层和外层VLAN Tag进行操作；

ONT对所述上行报文的内层VLAN Tag进行操作，在对所述上行报文的内层VLAN Tag进行操作时又分别对该层的VID和VLAN优先级进行操作；

ONT对所述上行报文的外层VLAN Tag进行操作，在对所述上行报文的外层VLAN Tag进行操作时又分别对该层的VID和VLAN优先级进行操作；或

ONT分别对所述上行报文的内层和外层VLAN Tag进行操作，在分别对所述上行报文的内层和外层VLAN Tag进行操作时又分别对该层的VID和VLAN优先级进行操作。

本发明定义的第一种VLAN Tag操作配置数据ME描述如下：

管理实体：VLAN Tag操作配置数据

数据关系：每一个VLAN Tag操作配置数据ME的实例对应一个ONT的用户网络接口(UNI)物理端口，这里是以太网物理端口。通过以太网UNI物理路径终结点(Physical Path Termination Point Ethernet UNI)ME管理。

该管理实体的属性如下表所示：

管理实体标识	本属性为这个ME的每一个实例提供唯一的编号标识，这个编号标识与以太网UNI物理路径终结点ME的编号标识相同。(只读，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
		上行VLAN Tag操作模式	此属性选择上行帧的VLAN Tag的操作模式。ONT收到上行帧时按此属性选择的模式对其进行VID和VLAN优先级

	的操作。第一个字节表示对VID的操作模式，其中高四位表示对内层VID的操作模式，低四位表示对外层VID的操作模式。第二个字节表示对VLAN优先级的操作模式，高四位表示对内层VLAN优先级的操作模式，低四位表示对外层VLAN优先级的操作模式。该字段的组成为： aaaabbbbccccdddd每四比特表示的含义相似。 XXXX(x表示a，b，c，d) 0000(0x00)：不管上行帧该层是否有VLAN Tag，都不进行处理。 0001(0x01)：当x为a时用内层上行VLAN Tag VID 值添加或替换内层VLAN Tag VID，当x为b时用外层上行VLAN Tag VID值添加或替换外层VLAN Tag VID；当x 为c时用内层上行VLAN Tag VLAN优先级添加或替换内层VLAN Tag VLAN优先级，当x为d时用外层上行VLAN Tag VLAN优先级添加或替换外层VLAN Tag VLAN优先级， 0010(0x02)：仅对x为b或d时有效。当x为b时，外层VLAN Tag VID值为内层VLAN Tag VID值的拷贝；当x为d时，外层VLAN Tag VLAN优先级为内层VLAN Tag VLAN优先级的拷贝。 0011～1111(0x03～0x0f)：保留 (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(2字节)
		内层上行VLAN Tag VID值	内层上行VLAN Tag VID值，如果内层上行VLAN Tag操作模式为0x01、0x02，应用该字段。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
外层上行VLAN Tag VID值	外层上行VLAN Tag VID值，如果外层上行VLAN Tag操作模式为0x01、0x02，应用该字段。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
		内层上行VLAN Tag VLAN优先级	内层上行VLAN Tag VLAN优先级值，低4位有效。当上行VLAN Tag操作模式中’cccc’为0x01时，用该值的低4

	位替换或添加上行报文的内层VLAN Tag VLAN优先级。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(1字节)
		外层上行VLAN Tag VLAN优先级	外层上行VLAN Tag VLAN优先级值，低4位有效。当上行VLAN Tag操作模式中’dddd’为0x01时，用该值的低4 位替换或添加上行报文的外层VLAN Tag VLAN优先级。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(1字节)
下行VLAN Tag操作模式	此属性选择对下行帧VLAN Tag的操作模式。 0x00：保持不变，不管下行帧是怎么样的，都透传出去。 0x01：恢复原状，按上行帧VLAN操作模式的反向对下行帧进行操作。 (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(1字节)

上面的表只是给出了本发明的一个思路，即VLAN Tag的操作模式是对内层VLAN Tag和外层VLAN Tag分开进行操作，每一层VLAN Tag的VID和VLAN优先级也分开操作，具体实现不限于上面表格给出的方案。

通过本方案很容易的能实现现有的针对VLAN Tag的各种操作。例如：当上行VLAN Tag操作模式设置为0x02000200时，就是属于Native VLAN操作模式；当上行VLAN Tag操作模式设置0x01010101时，就是属于VLAN Stacking操作模式；当上行VLAN Tag操作模式设置为0x00010001时，就是属于QinQ操作模式。

请参阅图6，本发明配置终端通过OLT对ONT的用户网络接口配置第一种VLAN操作配置数据属性的方法包括以下步骤：

A1.配置终端向OLT发送VLAN操作配置数据属性的配置指令，其中，配置指令的配置参数包括ONT标识、需要配置VLAN操作配置数据属性的用户网络接口的端口号和该VLAN操作配置数据属性(包括上行VLAN Tag操作模式、内层VLAN VID值、外层VLAN VID值、内层上行VLAN Tag VLAN优先级、外层上行VLAN Tag VLAN优先级和下行VLAN Tag操作模式)；

A2.OLT通过OMCI通道向ONT发送请求配置ONT的用户网络接口的端口VLAN操作配置数据属性的OMCI消息，该OMCI消息中的配置参数包括ONT标识、需要配置VLAN操作配置数据的用户网络接口的端口号和该VLAN操作配置数据属性(包括上行VLAN Tag操作模式、内层VLAN VID值、外层VLAN VID值、内层上行VLAN Tag VLAN优先级、外层上行VLAN Tag VLAN优先级和下行VLAN Tag操作模式)；

A3.ONT将所述VLAN操作配置数据属性存储在VLAN Tag操作配置数据管理实体中，并向OLT返回配置响应消息。

除上述方法外，配置终端还可通过直接或远程控制的方式(如本地串口或Telnet(远端登入)方式或网管方式)对ONT发送VLAN操作配置数据属性的配置指令，ONT将指令中的VLAN操作配置数据属性存储在VLAN Tag操作配置数据管理实体中。

请参阅图7，本发明对用户网络接口配置了第一种VLAN操作配置数据属性的ONT处理上行报文的方法包括以下步骤：

B1.ONT从配置了VLAN操作配置数据属性的用户网络接口接收上行报文；

B2.ONT的MAC桥模块根据VLAN操作配置数据属性中的对内层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的内层VLAN Tag进行操作，例如不变、添加VLAN Tag或修改VLAN Tag，具体参考第一种VLAN Tag操作配置数据管理实体的属性表；

B3.ONT的MAC桥模块根据VLAN操作配置数据属性中的对外层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的外层VLAN Tag进行操作，例如不变、拷贝内层的VLAN Tag的VID值到外层的VID域和拷贝内层的VLAN Tag的VLAN优先级到外层的VLAN优先级域、添加VLAN Tag或修改VLAN Tag，具体参考第一种VLAN Tag操作配置数据管理实体的属性表；

B4.ONT的MAC桥模块转发经过所述操作的上行报文到ONT的GPON协议处理模块。

最后ONT的GPON协议处理把MAC桥模块送来的报文添加必要的GPON协议头信息后发送到OLT。

请参阅图8，本发明对用户网络接口配置了第一种VLAN操作配置数据属性的ONT处理下行报文的方法包括以下步骤：

C1.ONT中用户网络接口配置了VLAN操作配置数据属性的MAC桥模块通过内部以太网端口接收带VLAN Tag的下行报文；

C2.ONT的MAC桥模块判断下行VLAN Tag操作模式是否为透传模式(0x00)，如果是，则直接执行步骤C4，如果不是，则执行步骤C3；

C3.ONT的MAC桥模块按上行VLAN Tag操作模式的反向对下行报文进行操作，恢复原来的VLAN Tag；

C4.ONT的MAC桥模块通过用户网络接口把报文转发给用户侧。

所述步骤C3进一步包括以下步骤：

C31.ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性中的对外层VID和VLAN优先级的操作模式的反向对下行报文的外层VLAN Tag进行操作；

C32.ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性中的对内层VID和VLAN优先级的操作模式的反向对下行报文的内层VLAN Tag进行操作。

若根据VLAN操作配置数据属性中的对外层或内层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是不变，则对下行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作也是不变。

若根据VLAN操作配置数据属性中的对外层或内层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是添加VLAN Tag，则对下行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是去掉VLAN Tag。

若根据VLAN操作配置数据属性中的对外层或内层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是：如果上行帧该层是带VLAN Tag的，则根据该层的“上行VLAN Tag VID值”修改该层所带的VID域数值，根据该层的“上行VLAN Tag VLAN优先级”修改该层所带的VLAN优先级域数值；则对下行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是：恢复该层原来所带的VID和VLAN优先级域数值。

若根据VLAN操作配置数据属性中的对外层或内层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是：如果上行帧该层是带VLAN Tag的，则不改变上行帧携带的该层VID和VLAN优先级域数值；则对下行报文的外层或内层VLAN Tag进行的操作是：不改变下行帧携带的该层VID和VLAN优先级域数值。

若根据VLAN操作配置数据属性中的对外层VID和VLAN优先级的操作模式对上行报文的外层VLAN Tag进行的操作是拷贝内层的VLAN Tag的VID值到外层的VID域，拷贝内层的VLAN Tag的VLAN优先级到外层的VLAN优先级域，则对下行帧进行去掉一层VLAN Tag操作。

经过分析和总结可以发现，用户网络接口收到的报文只存在三种形式，没有带VLAN Tag的报文(unTag的报文)，带一层VLAN Tag的报文和带两层VLANTag的报文。ONT的MAC桥模块从用户网络接口接收到报文以后，完全有能力对其进行分类，识别出所属的报文形式(不带VLAN Tag、带一层VLAN Tag或带两层VLAN Tag)。再对每种形式的报文可以有多种操作方式，但每种操作方式，也是内层和外层操作的某种组合。所以可以定义三类报文的操作模式和内层、外层VLAN Tag的VID和VLAN优先级值。

采用这样分类方法定义的第二种VLAN Tag操作配置数据管理实体的描述如下：

管理实体：VLAN Tag操作配置数据

数据关系：每一个VLAN Tag操作配置数据ME的实例对应ONT的一个以太网物理端口，以太网物理端口通过以太网UNI物理路径终结点ME管理。

该管理实体的属性如下表所示：

管理实体标识	本属性为这个ME的每一个实例提供唯一的编号标识，这个编号标识与以太网UNI物理路径终结点 ME的编号标识相同。 (只读，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
		UnTag报文的上行	0x00：不变

VLAN Tag操作模式	0x01：对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，根据内层的“上行VLAN Tag TCI值”添加一层 VLAN Tag 0x02：对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，添加两层VLAN Tag。根据内层的“上行VLAN Tag TCI值”添加内层VLAN Tag，根据外层的“上行VLAN Tag TCI值”添加外层VLAN Tag。 (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(1字节)
		带一层VLAN Tag 报文的上行VLAN Tag操作模式	0x00：不变 0x01：对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，根据内层的“上行VLAN Tag TCI值”修改VLAN Tag的TCI值，即修改内层VLAN Tag. 0x02：对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，根据外层的“上行VLAN Tag TCI值”添加一层 VLAN Tag，即添加外层VLAN Tag. 0x03：对上行以太网帧添加VLAN Tag操作，添加一层VLAN Tag，所添加的VLAN Tag的TCI 值为内层的VLAN Tag的TCI值的拷贝，即把内层VLAN Tag拷贝给外层。 (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(1字节)
带两层VLAN Tag 报文的上行VLAN Tag操作模式	0x00：不变 0x01：对上行以太网帧添加一层VLAN Tag操作，根据外层的“上行VLAN Tag TCI值”修改外层VLAN Tag的TCI值 0x02：对上行以太网帧添加两层VLAN Tag操作，根据内层的“上行VLAN Tag TCI值”修改内层VLAN Tag的TCI值；根据外层的“上行 VLAN Tag TCI值”修改外层VLAN Tag的 TCI值。

	0x03：对上行以太网帧添加一层VLAN Tag操作，拷贝内层VLAN Tag的TCI值来修改外层 VLAN Tag的TCI值。 (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(1字节)
		内层上行VLAN Tag TCI值	上行VLAN Tag TCI值，如果内层上行VLAN Tag 操作模式为0x01、0x02，应用该字段。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
外层上行VLAN Tag TCI值	上行VLAN Tag TCI值，如果外层上行VLAN Tag 操作模式为0x01、0x02，应用该字段。 (可读，可写，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
		下行VLAN Tag操作模式	此属性选择对下行帧VLAN Tag的操作模式。 0x00：保持不变，不管下行帧是怎么样的，都透传出去。 0x01：恢复原状，按上行帧VLAN操作模式的反向对下行帧进行操作. (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(1字节)

上面的表格只是给出了本发明的一个思路，即VLAN Tag的操作模式是先对接收的报文分类，然后对每类报文的内层VLAN Tag和外层VLAN Tag分开进行操作，每一层VLAN Tag的VID和VLAN优先级也分开操作。具体实现不限于上面表格给出的方案。

通过本方案很容易的能实现现有的针对VLAN Tag的各种操作，而且还能针对不同的报文类型按不同的VLAN Tag操作模式进行处理。例如：可以同时对从用户网络接口收到以太网报文进行不同的处理：UnTag报文进行VLANStacking操作，带一层VLAN Tag的报文进行QinQ操作，带两层VLAN Tag的报文不处理。

本发明配置终端通过OLT对ONT的用户网络接口配置第二种VLAN操作配置数据属性的方法与配置第一种VLAN操作配置数据属性的方法基本相同，不同在于第二种VLAN操作配置数据属性包括UnTag报文的上行VLAN Tag操作模式、带一层VLAN Tag报文的上行VLAN Tag操作模式、带两层VLAN Tag报文的上行VLAN Tag操作模式、内层上行VLAN Tag TCI值、外层上行VLAN TagTCI值和下行VLAN Tag操作模式。

请参阅图9，本发明对用户网络接口配置了第二种VLAN操作配置数据属性的ONT处理上行报文的方法包括以下步骤：

D1.ONT从配置了VLAN操作配置数据属性的用户网络接口接收上行报文；

D2.ONT的MAC桥模块对接收到的上行报文进行分类，分成UnTag报文、带一层VLAN Tag的报文和带两层VLAN Tag的报文，如果是UnTag报文，则执行步骤D3；如果是带一层VLAN Tag的报文，则执行步骤D4；如果是带两层VLAN Tag的报文，则执行步骤D5；

D3.ONT的MAC桥模块根据VLAN操作配置数据属性中的UnTag报文的上行VLAN Tag操作模式属性、内层上行VLAN Tag TCI值和外层上行VLANTag TCI值属性对UnTag报文进行处理，不变、添加一层VLAN Tag或添加两层VLAN Tag等，具体参考第二种VLAN Tag操作配置数据管理实体的属性表，处理完成后直接执行步骤D6；

D4.ONT的MAC桥模块根据VLAN操作配置数据属性中的带一层VLANTag报文的上行VLAN Tag操作模式属性、内层上行VLAN Tag TCI值和外层上行VLAN Tag TCI值属性对带一层VLAN Tag的报文进行处理，不变、修改VLAN Tag、添加外层VLAN Tag、修改内层和添加外层VLAN Tag等，具体参考第二种VLAN Tag操作配置数据管理实体的属性表，处理完成后直接执行步骤D6；

D5.ONT的MAC桥模块根据VLAN操作配置数据属性中的带两层VLANTag报文的上行VLAN Tag操作模式属性、内层上行VLAN Tag TCI值和外层上行VLAN Tag TCI值属性对带两层VLAN Tag的以太网报文进行处理，不变、修改外层VLAN Tag、修改内层和外层VLAN Tag等，具体参考第二种VLAN Tag操作配置数据管理实体的属性表，处理完成后直接执行步骤D6；

D6.ONT的MAC桥模块转发经过所述操作的上行报文到ONT的GPON协议处理模块。

本发明对用户网络接口配置了第二种VLAN操作配置数据属性的ONT处理下行报文的方法包括以下步骤：

E1.ONT中用户网络接口配置了VLAN操作配置数据属性的MAC桥模块通过内部以太网端口接收带VLAN Tag的下行报文；

E2.ONT的MAC桥模块判断下行VLAN Tag操作模式是否为透传模式(0x00)，如果是，则直接执行步骤E4，如果不是，则执行步骤E3；

E3.ONT的MAC桥模块按上行VLAN Tag操作模式的反向对下行报文进行操作，恢复原来的VLAN Tag；

E4.ONT的MAC桥模块通过用户网络接口把报文转发给用户侧。

上述ONT的报文处理方法适用于两层或两层以下VLAN Tag，当对于VLANTag具有N层，N为正整数时，处理上行报文时包括以下步骤：

D2.ONT的用户网络接口功能模块对接收到的上行报文进行分类，分成UnTag报文和带N层VLAN Tag报文，N为正整数；

D3.ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性分别对所述的每类上行报文执行VLAN Tag的操作，所述VLAN Tag的操作分成三个类型，其一为对VLAN标识VID的操作和对VLAN优先级的操作，其二为对内层的操作，其三为对外层的操作，ONT执行任意一个类型的操作或执行所述三个类型操作的任意组合。

所述VLAN操作配置数据属性包括上行VLAN Tag操作模式、内层上行VLAN Tag TCI值和外层上行VLAN Tag TCI值，所述上行VLAN Tag操作模式包括UnTag报文的上行VLAN Tag操作模式和带N层VLAN Tag报文的上行VLAN Tag操作模式。

所述步骤D3进一步包括步骤D31：

ONT的用户网络接口功能模块根据VLAN操作配置数据属性中的UnTag报文的上行VLAN Tag操作模式属性、内层上行VLAN Tag TCI值和外层上行VLAN Tag TCI值属性对UnTag报文进行处理；根据VLAN操作配置数据属性中的带N层VLAN Tag报文的上行VLAN Tag操作模式属性、内层上行VLANTag TCI值和外层上行VLAN Tag TCI值属性对带N层VLAN Tag报文进行处理。

步骤D31所述的对UnTag报文进行处理包括不变、添加一层VLAN Tag或添加两层VLAN Tag。

步骤D31所述的对带N层VLAN Tag报文进行处理包括不变、修改VLANTag、添加外层VLAN Tag、修改内层和添加外层VLAN Tag。

ONT收到的报文中所带的VLAN Tag内容不同，ONT可以根据接收的报文所携带的VLAN Tag来进行业务分流，把具有相同VLAN Tag特征(例如相同TCI值、相同的VID值或相同的VLAN优先级)的报文划分为同一类业务流，接着对不同的业务流进行不同的操作，这些操作包括：重新标记TCI、重新标记VID或重新标记VLAN优先级。

采用这样方法定义的第三种VLAN Tag操作配置数据管理实体的描述如下：

管理实体：VLAN Tag操作配置数据

数据关系：每一个VLAN Tag操作配置数据ME的实例对应ONT的MAC桥端口，MAC桥端口通过MAC桥端口配置数据ME管理。

该管理实体的属性如下表所示：

管理实体标识

本属性为这个ME的每一个实例提供唯一的编号标

	识，这个编号标识与ANI侧或UNI侧的MAC桥端口配置数据ME的编号标识相同。 (只读，通过创建设置)(强制实现)(2字节)
		VLAN标签操作表项的最大尺寸	该属性表示“VLAN标签操作表”中能设置的最大表项数。 (只读)(强制实现)(2字节)
对收到的帧的 VLAN标签操作表	该属性用于设置或删除VLAN标签操作表。每个记录包括10个字段，它们是外层VLAN优先级过滤值、外层VID过滤值、内层VLAN优先级过滤值、内层VID过滤值、标签移除操作、外层VLAN优先级操作值、外层VID操作值、内层VLAN优先级操作值、内层VID操作值和填充字段。该表的每条记录(表项)占9个字节。 (可读，可写，创建时设置)(强制实现)(N*9字节，其中N表示“VLAN标签操作表”中的表项数) 注：每个表项的前4个字节作为该表的唯一索引。外层VLAN优先级过滤值：(4比特)表示给定的用于过滤或分类接收的帧的VLAN优先级过滤值和一些特殊功能，如下所示 0～7：低3比特用于过滤或分类接收到的帧的VLAN优先级过滤值。 8：表示对接收的帧进行过滤或分类时不考虑外层VLAN优先级。 14：表示当收到的帧的过滤条件没有出现在该表中时，按该表项作默认处理 15：表示对外层无标签的帧进行过滤或分类其它值：保留外层VID过滤值：(12比特)表示给定的用于过滤或分类接收的帧的VID过滤值和一些特殊功

能，如下所示 0～4094：低12比特用于过滤或分类接收到的帧的VID过滤值。 4095：表示对接收的帧进行过滤或分类时不考虑外层VID。内层VLAN优先级过滤值：(4比特)含义类似外层VLAN优先级过滤值。内层VID过滤值：(12比特)含义类似外层VID 过滤值。标签移除处理：(2比特)用于表示怎样处理经过该表项过滤或分类的帧，具体含义如下： 00～10：分别表示移除经过该表项过滤或分类出的帧的0、1、2层VLAN标签。 11：表示直接丢弃经过该表项过滤或分类的帧，不再进行后续操作。外层VLAN优先级操作值：(4比特)表示用于插入到外层VLAN标签的一个给定VLAN优先级或一些特殊功能，如下所示： 0～7：低3位表示用于插入到外层VLAN Tag的VLAN优先级的值。 8：外层VLAN优先级复制接收帧的内层 VLAN优先级。 15：外层无标签(untag) 其它值：保留外层VID操作值：(4比特)表示用于插入到外层 VLAN标签的一个给定VID值或一些特殊功能，如下所示： 0～4094：低12位表示用于插入到外层 VLAN标签的VID值。 4096：外层VID复制接收帧的内层VID。

其它值：保留内层VLAN优先级操作值：(4比特)表示用于插入到内层VLAN标签的一个给定VLAN优先级或一些特殊功能，如下所示： 0～7：低3位表示用于插入到内层VLAN 标签的VLAN优先级的值。 8：内层VLAN优先级复制接收帧的外层 VLAN优先级。 15：内层无标签(untag) 其它值：保留内层VID操作值：(4比特)表示用于插入到内层 VLAN标签的一个给定VID值或一些特殊功能，如下所示： 0～4094：低12位表示用于插入到内层 VLAN标签的VID值。 40976：外层VID复制接收帧的外层VID。其它值：保留填充：(4比特) 创建时，该表需要定义3个表项作为Untag，一层 Tag，两层Tag的报文的默认处理方式(正常转发，即不进行VLAN Tag的操作)，这3表项是： 15，x，15，x，(x，x，x，x，x，x) 15，x，14，x，(x，x，x，x，x，x) 14，x，14，x，(x，x，x，x，x，x) (注：‘x’可以为任意值，建议为0)

上面的表格只是给出了本发明的一个思路，即VLAN Tag的操作方式是先对接收的报文过滤或分类，然后对符合条件每类报文的分别按该类报文的处理方式对内层VLAN Tag和外层VLAN Tag分开进行操作，每一层VLAN Tag的VID和VLAN优先级也分开操作。具体实现不限于上面表格给出的方案。

通过本方案很容易的能实现现有的针对VLAN Tag的各种操作，而且还能针对不同的报文类型、不同VLAN标签的报文按不同的VLAN Tag操作模式进行处理。例如：可以同时对从用户网络接口收到以太网报文进行不同的处理：UnTag报文进行VLAN Stacking操作，带一层VLAN Tag的报文进行QinQ操作，带两层VLAN Tag的报文不处理，外层VLAN Tag的TCI值为2的拷贝内层VLAN Tag的TCI值。

本发明配置终端通过OLT对ONT的用户网络接口配置第三种VLAN操作配置数据属性的方法与配置第一种VLAN操作配置数据属性的方法基本相同，不同在于第二种VLAN操作配置数据属性包括对收到的帧的VLAN标签操作表。

本发明的ONT控制VLAN Tag的方法，主要是ONT根据VLAN Tag的一个或多个协议字段对接收到的帧进行过滤或分类。所述ONT对通过过滤或分类得到的每种类型的帧的VLAN Tag的一个或多个协议字段进行不变、删除、添加、修改、拷贝操作中的一个或多个操作。所述协议字段包括VLAN优先级和VID，所述协议字段可以属于内层VLAN Tag或/和外层VLAN Tag。

本发明在ONT中进行VLAN Tag操作的方法，其包括以下步骤：

通过包括多个表项或记录的VLAN标签操作表来定义对接受到的帧的VLAN Tag的操作，其中每个表项或记录包括：

一组协议字段，用于把接收到的帧过滤或过滤成不同类型的帧组；

一组控制字段，用于设置每种类型的帧的处理方式。

所述的VLAN标签操作表可以直接应用在ONT的上行方向。

所述的协议字段包括过滤值和控制值，其中过滤值用于直接与收到的帧进行比较来对接收到的帧进行过滤或分类；控制值定义对接收到的帧的选择行为。

所述的控制字段包括处理值和控制值，其中处理值插入到被处理的帧中；控制值定义对接受到的帧的处理操作。

本发明的ONT，其包括通过内部接口相连接的PON协议处理模块和MAC桥模块，所述的ONT具有VLAN Tag操作功能，其用于根据接收到的帧的VLANTag对接收到的帧进行操作。所述的VLAN Tag操作功能由VLAN操作管理数据管理实体配置，所述的VLAN操作管理数据管理实体包括VLAN标签操作表属性，所述VLAN标签操作表属性用于添加或删除VLAN标签操作表中的表项或记录。所述的VLAN操作功能对符合VLAN标签操作表中的某个表项或记录中所定义的条件的接收到的帧，按照所述的表项或记录所定义的操作方式对所述的接收到的帧进行操作。

所述的VLAN标签操作表中的表项或记录包括：

一组过滤或分类值字段包括外层VLAN优先级过滤或分类值、外层VID过滤或分类值、内层VLAN优先级过滤或分类值和内层VID过滤或分类值，用于选择一个或多个过滤或分类值字段来对接收到的帧进行过滤或分类；

一组操作值字段包括外层VLAN优先级操作值、外层VID操作值、内层VLAN优先级操作值和内层VID操作值，用于选择一个或多个操作值对接收到的帧进行操作。

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，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光网络终端ONT的报文处理方法，其特征在于：当处理上行报文时包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤B2所述的ONT执行所述三个类型操作的任意组合包括以下操作：

ONT仅对所述上行报文的内层VLAN Tag或外层VLAN Tag进行操作；

ONT仅对所述上行报文的VID或VLAN优先级进行操作；

ONT分别对所述上行报文的内层和外层VLAN Tag进行操作；

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述VLAN操作配置数据属性还包括内层上行VLAN Tag VID值、外层上行VLAN Tag VID值、内层上行VLAN Tag VLAN优先级和外层上行VLAN Tag VLAN优先级。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述用户网络接口功能模块为介质访问控制MAC桥模块。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤B2所述的对上行报文的内层的操作包括不变、添加VLAN Tag或修改VLAN Tag。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤B2所述的对上行报文的外层的操作包括不变外层的VID值和VLAN优先级，拷贝内层的VLAN Tag的VID值到外层的VID域和拷贝内层的VLAN Tag的VLAN优先级到外层的VLAN优先级域，添加VLAN Tag，或修改VLAN Tag。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述不变的操作进一步包括以下步骤：不管上行帧该层是否有VLAN Tag，都不进行处理。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述添加或修改VLAN Tag的操作进一步包括以下步骤：对上行帧添加VLAN Tag操作，如果上行帧该层是不带VLAN Tag的，根据该层的“上行VLAN Tag VID值”和“上行VLAN TagVLAN优先级”添加VLAN Tag，如果上行帧该层是带VLAN Tag的，则根据该层的“上行VLAN Tag VID值”和“上行VLAN Tag VLAN优先级”修改该层所带的VID域和VLAN优先级域数值。

9.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述添加或修改VLAN Tag的操作进一步包括以下步骤：对上行帧添加VLAN Tag操作，如果上行帧该层是不带VLAN Tag的，则根据该层的“上行VLAN Tag VID值”和“上行VLANTag VLAN优先级”添加VLAN Tag，如果上行帧该层是带VLANTag的，则不改变上行帧携带的该层VID域和VLAN优先级域数值。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述拷贝内层的VLAN Tag的VID值到外层的VID域和拷贝内层的VLAN Tag的VLAN优先级到外层的VLAN优先级域进一步包括以下步骤：对上行帧进行添加一层VLAN Tag操作，把内层的VID值和VLAN优先级对应拷贝到外层的VID和VLAN优先级域。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当处理下行报文时包括以下步骤：

12.一种光网络终端ONT的报文处理方法，其特征在于：当处理上行报文时包括以下步骤：

当处理下行报文时包括以下步骤：

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述ONT执行所述三个类型操作的任意组合包括以下操作：

ONT分别对所述上行报文的内层和外层VLAN Tag进行操作；

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述用户网络接口功能模块为MAC桥模块。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于：步骤D3中对UnTag报文进行的VLAN Tag操作包括不变、添加一层VLAN Tag或添加两层VLAN Tag。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于：步骤D3中对带一层VLAN Tag的报文和带两层VLAN Tag的报文的VLAN Tag操作包括不变、修改VLAN Tag、添加外层VLAN Tag、修改内层和添加外层VLAN Tag。