CN101488909B - 传输控制方法及同轴线路终端、光网络单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输控制方法、一种使用ONU作为上行接口卡的CLT及一种作为CLT的上行接口卡的ONU。方法包括：CLT将来自用户接口的业务包存入本CLT存储器的待发送队列，将待发送队列的相关信息通知ONU；ONU根据上行可分配带宽以及所述待发送队列的相关信息，在待发送队列中确定可接收的队列，并将可接收队列的相关信息发送给CLT；CLT将所述可接收队列中的业务包发送给ONU。本发明简化了ONU的存储设计，降低了使用ONU作为上行接口卡的CLT系统的设计成本。

Description

传输控制方法及同轴线路终端、光网络单元 

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种在使用光网络单元(ONU，Optical Network Unit)作为上行接口卡的同轴线路终端(CLT，Coaxial LineTerminal)系统中的传输控制方法、及使用ONU作为上行接口卡的CLT、作为CLT的上行接口卡的ONU。 

背景技术

目前，市场很多情况下需要使用以太网无源光网络(EPON，EthernetPassive Optical Network)系统中的ONU作为以太网无源同轴网络(EPCN，Ethernet Passive Coaxial Network)系统中的CLT的上行接口卡。 

图1给出了现有的使用ONU作为CLT的上行接口卡的示意图，如图1所示，同轴网络单元(CNU，Coaxial Network Unit)通过用户接口接入CLT专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuits)芯片，CLTASIC芯片通过千兆以太网(GE，Gigabit Ethernet)接口和ONU芯片相连，ONU芯片通过EPON接口与光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)相连。其中，CLT ASIC芯片内的队列管理和存储控制单元用于，按照队列划分规则，将来自用户接口的业务包存入本芯片存储器的上行队列中，并在GE接口空闲时，将上行队列中的业务包发送给ONU芯片；ONU芯片中的队列管理和存储控制单元用于，按照上行队列划分规则，将CLT ASIC芯片发来的业务包放入本芯片存储器的上行队列中，并在EPON接口空闲时，从上行队列中取出业务包发送给OLT。 

ONU芯片需要实现大容量的数据缓冲存储器。这是因为，在EPON系统中，多个ONU分时共享一个上行物理通道，因此，来自ONU的下行端 口即：GE接口的上行数据需要在ONU芯片内部或者芯片外部排队等候，而下行端口的总流量一般都大于上行端口即：EPON接口的可分配流量，因此ONU芯片需要实现大容量的数据缓冲，以缓冲和处理这些瞬间流量。 

比如GE EPON系统中，一个OLT端口可以下挂32个ONU，每个ONU平均分得的上行端口流量是1000Mbps/32＝30Mbps左右；而常规ONU的下行快速以太网(FE，Fast Ethernet)端口数目是4个，即下行端口的总流量是400Mbps。因此，可能会有400Mbps流量的业务从下行端口瞬间进入ONU，此时，ONU需要有大容量的存储器缓存该400Mbps流量，该流量经排队处理后，以较低的物理速率如：30Mbps从上行端口发出。 

由于CLT ASIC芯片本身有强大的流量管理(TM，Traffic Management)能力，而标准的ONU芯片本身也需要有很强的TM能力，这样，CLT ASIC芯片和ONU芯片都需要有很大的数据缓冲能力，而，ONU芯片无论在片内还是片外支持大容量的存储器，都会导致芯片的管脚或者门数大幅度增加，从而增加芯片的成本。在运营商或企业网客户对建网成本要求越来越严格的今天，如何降低ONU芯片的成本是非常关键的。 

发明内容

本发明提供一种传输控制方法、一种使用ONU作为上行接口卡的CLT及一种作为CLT的上行接口卡的ONU，以降低使用ONU作为上行接口卡的CLT系统的设计成本。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

一种传输控制方法，应用于以ONU作为上行接口卡的CLT系统中，包括： 

CLT将来自用户接口的业务包存入本CLT存储器的待发送队列，将待发送队列的相关信息通知ONU； 

ONU根据上行可分配带宽以及所述待发送队列的相关信息，在待发送队列中确定可接收的队列，并将可接收队列的相关信息发送给CLT； 

CLT将所述可接收队列中的业务包发送给ONU。 

所述ONU将可接收队列的相关信息发送给CLT进一步包括：ONU将可接收时间发送给CLT； 

且，所述CLT将可接收队列中的业务包发送给ONU包括：CLT按照所述可接收时间，将可接收队列中的业务包发送给ONU。 

所述ONU在待发送队列中确定可按收的队列之前进一步包括：ONU检测到自身的上行口空闲。 

所述CLT将待发送队列的相关信息通知ONU为：将待发送的上行队列标识ID及每个上行队列包含的业务包数通知ONU。 

所述ONU将可接收队列的相关信息发送给CLT为：将可接收的上行队列ID及每个上行队列中可接收的业务包数通知CLT。 

所述ONU在待发送队列中确定可接收的队列包括：ONU根据上行可分配带宽以及所述待发送队列的相关信息，按照预先配置的优先级策略，在待发送队列中依次选择可接收的队列。 

所述方法进一步包括：预先设定：通过报文的外层MAC头的VLANID标识该报文为控制报文还是数据报文。 

所述CLT将可接收队列中的业务包发送给ONU通过：CLT在传统的以太网业务数据包外再封装一层MAC头，且MAC头中的VLANID标识该包为业务包来实现， 

且，所述CLT将业务包发送给ONU之后进一步包括：ONU将业务包的外层MAC头剥离，然后将业务包发送出去。 

一种使用ONU作为上行接口卡的CLT，包括： 

队列管理单元，从用户接口收到业务包，将业务包放入本CLT的存储器的待发送队列中；接收可接收队列相关信息，按照该信息将业务包发送给业务包传输单元； 

传输控制单元，将待发送队列的相关信息通知ONU，接收ONU发来的可接收队列的相关信息，将该信息发送给队列管理单元； 

业务包传输单元，接收业务包，将业务包发送给ONU。 

所述传输控制单元进一步用于，接收ONU发来的可接收时间，将该可接收时间与可接收队列的相关信息一同发送给队列管理单元； 

所述队列管理单元进一步用于，将所述可接收时间与业务包一同发送给业务包传输单元； 

所述业务包传输单元进一步用于，在所述可接收时间内，将业务包发送给ONU。 

一种作为CLT的上行接口卡的ONU，包括： 

接收控制单元，接收并保存CLT发来的待发送队列的相关信息，接收可分配的上行带宽信息，根据该上行带宽信息，在待发送队列中选择可接收的队列，将可接收队列的相关信息发送给CLT； 

上行口监测单元，监测到上行口的状态，将可分配的上行带宽信息发送给接收控制单元。 

所述上行口监测单元进一步用于，将上行口的空闲时间和可分配的上行带宽信息一同发送给接收控制单元； 

所述接收控制单元进一步用于，将所述空闲时间作为可接收时间，并与可接收队列的相关信息一同发送给CLT。 

与现有技术相比，本发明中，CLT将来自用户接口的业务包存入本CLT存储器的待发送队列，将待发送队列的相关信息通知ONU；ONU根据上行可分配带宽以及所述待发送队列的相关信息，在待发送队列中确定可接收的队列，并将可接收队列的相关信息发送给CLT；CLT将所述可接收队列中的业务包发送给ONU，使得无需为ONU设计较大带宽，通过借用CLT本身具有的大容量的存储器，简化了ONU的存储设计，降低了使用ONU作为上行接口卡的CLT系统的设计成本。 

附图说明

图1为现有的CLT使用ONU作为上行接口卡的示意图； 

图2为本发明实施例提供的在使用ONU作为上行接口卡的CLT系统 中，进行传输控制的流程图； 

图3为本发明实施例提供的使用ONU作为上行接口卡的CLT的结构示意图； 

图4为本发明实施例提供的作为CLT的上行接口卡的ONU的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。 

本发明实施例中，将CLT以及作为CLT的上行接口卡的ONU合称为使用ONU作为上行接口卡的CLT系统。 

图2为本发明实施例提供的在使用ONU作为上行接口卡的CLT系统中，进行传输控制的流程图，如图2所示，其具体步骤如下： 

步骤201：CLT从用户接口接收到业务包，按照预设的上行队列划分规则，将该业务包放入本CLT的存储器的上行队列中。 

由于CLT本身具有大容量的片外存储器，因此，本步骤中的CLT的存储器通常指片外存储器。 

上行队列可以按用户，或者业务类型划分。即：可将同一用户的业务包放入同一队列中，或者，将同一类型的业务包放入同一队列中。每个上行队列的长度可根据CLT的片外存储器空间确定。 

步骤202：CLT向ONU发送队列报告消息，该消息携带本CLT的待发送上行队列标识(ID)、及每个上行队列中包含的业务包数。 

步骤203：ONU接收队列报告消息，保存该消息中的待发送上行队列ID、及每个上行队列中包含的业务包数。 

步骤204：ONU检测到自身的上行EPON接口空闲，根据当前的可分配上行带宽、以及保存的CLT的待发送上行队列ID、及每个上行队列中包含的业务包数，确定可接收的上行队列ID及每个上行队列中可接收的业务包数。 

所确定的可接收的业务包的总带宽不大于所述可分配上行带宽。 

若各上行队列的优先级不同，则ONU可按照各待发送上行队列的优先级的从高到低，依次选择可接收的上行队列。具体地，CLT和ONU可预先约定队列ID与优先级的对应关系，ONU根据该对应关系，选择优先级较高的上行队列。如：若队列ID为：队列1、队列2、...，则可约定：队列ID越小优先级越大，即：各队列的优先级顺序为：队列1＞队列2＞队列3＞......，ONU在选择可接收的上行队列时，先选择队列1，若还有可分配上行带宽，则再选择队列2，依此类推。 

步骤205：ONU向CLT发送队列管理消息，该消息携带可接收的上行队列ID、及每个上行队列中可接收的业务包数。 

步骤206：CLT接收到队列管理消息，根据该消息中的可接收上行队列ID及每个上行队列可接收的业务包数，从上行队列中取出业务包发送给ONU。 

在实际应用中，步骤204中，ONU也可以根据当前EPON接口的带宽占用情况，预测EPON接口的空闲时间以及空闲时的可分配上行带宽，并根据该可分配上行带宽以及CLT的待发送上行队列ID、及每个上行队列中包含的业务包数，确定可接收的上行队列ID及每个上行队列中可接收的业务包数。同时在步骤205中，队列管理消息进一步携带可接收时间，该时间即为步骤204中的空闲时间。这样，在步骤206中，CLT在所述可接收时间内，将业务包发送给ONU。 

从图2所示实施例可以看出，本发明需要对CLT与ONU间的标准GE接口改造，使得控制消息和正常的业务包都可在GE接口上传递。 

本发明实施例中的控制消息：队列报告消息和队列管理消息的封装格式如表1所示： 

前导(Preamble)
	目的MAC地址(DA)
源MAC地址(SA)
	VLAN(VLANID＝3或4)
队列0信息(队列0ID、队列0包含的业务包数)
	队列1信息(队列1ID、队列1包含的业务包数)
队列2信息(队列2ID、队列2包含的业务包数)
	......
队列n信息(队列nID、队列n包含的业务包数)
	载荷
帧校验序列(FCS)

表1控制消息封装格式 

当控制消息为CLT发给ONU的队列报告消息时，目的MAC地址为ONU的MAC地址，源MAC地址为CLT的MAC地址；当控制消息为ONU发给CLT的队列管理消息时，目的MAC地址为CLT的MAC地址，源MAC地址为ONU的MAC地址。同时，以VLAN中的VLANID的不同取值表示该控制消息为队列报告消息还是队列管理消息，可如表2所示： 

VLANID	流类型
		3	队列报告消息
4	队列管理消息

表2VLANID与控制消息类型关系 

可以看出，本发明实施例提供的控制消息格式与采用单层媒体接入控制(MAC，Medium Access Control)封装的以太网帧的格式是相同的，为了将控制消息和业务包区分开来，本发明实施例对业务包采用了MAC-IN-MAC 的封装方式，即在ONU和CLT间传送的所有业务包上再加一层MAC头，使用该MAC头中的不同VLAN区别业务包和控制消息。表3为本发明实施例提供的业务包封装格式： 

表3业务包封装格式 

如表3所示，以外层MAC头中的VLANID标识该包为业务包，该VLANID只要与控制消息中的VLANID不同即可，例如：VLANID＝2。 

当业务包为上行流量时，由CLT为该业务包封装外层MAC头，且外层MAC头中的DA为ONU的MAC地址，SA为CLT的MAC地址，当该业务包到达ONU后，ONU根据该VLANID确定该包为业务包，则先剥掉外层MAC头，再进行后续处理。当业务包为下行流量时，由ONU为该业务包封装外层MAC头，且外层MAC头中的DA为CLT的MAC地址，SA为ONU的CLT的MAC地址，当该业务包到达CLT后，CLT根据该VLANID确定该包为业务包，则先剥掉外层MAC头，再进行后续处理。 

图3为本发明实施例提供的使用ONU作为上行接口卡的CLT的结构示意图，如图3所示，其主要包括：队列管理单元31、传输控制单元32和业务包传输单元33，其中： 

队列管理单元31：从用户接口收到业务包，根据预设的上行队列划分规则，将业务包放入本CLT的存储器中该业务包所属的上行队列中，将各上行队列ID及各上行队列包含的业务包数发送给传输控制单元32；接收传输控制单元32发来的上行队列ID及每个上行队列可接收的业务包数，按照该上行队列ID及可接收业务包数，从上行队列中取出业务包并发送给业务包传输单元33。 

若队列管理单元31在接收到传输控制单元32发来的上行队列ID及每个上行队列可接收的业务包数的同时，接收到可接收时间，则队列管理单元31需要将可接收时间与业务包一同发送给业务包传输单元33。 

传输控制单元32：接收队列管理单元31发来的各上行队列ID和各上行队列包含的业务包数，将各上行队列ID和各上行队列包含的业务包数携带在队列报告消息中发送给ONU；接收ONU发来的队列管理消息，将队列管理消息中的可接收上行队列ID及每个上行队列可接收的业务包数发送给队列管理单元31。 

若队列管理消息进一步包括：可接收时间，则传输控制单元32需要将可接收时间一同发送给队列管理单元31。 

业务包传输单元33：接收队列管理单元31发来的业务包，将业务包发送给ONU。 

若业务包传输单元33在接收到队列管理单元31发来的业务包的同时，接收到可接收时间，则业务包传输单元需要在该可接收时间内将业务包发送给ONU。 

图4为本发明实施例提供的作为CLT的上行接口卡的ONU的结构示意图，如图4所示，其主要包括：接收控制单元41和上行口监测单元42，其中： 

接收控制单元41：接收CLT发来的队列报告消息，保存该消息中携带的待发送上行队列ID及每个上行队列中包含的业务包数；接收上行口监测单元42发来的可分配的上行带宽信息，根据该可分配的上行带宽信息，以及保存的待发送上行队列ID及每个上行队列中包含的业务包数，确定可接收的上行队列ID及每个上行队列中可接收的业务包数，将可接收的上行队列ID及每个上行 队列中可接收的业务包数携带在队列管理消息中发送给CLT。 

若接收控制单元41在接收上行口监测单元42发来的可分配上行带宽信息的同时，接收到上行EPON接口的空闲时间，则接收控制单元41需要将该空闲时间作为可接收时间携带在队列管理消息中。 

上行口监测单元42：监测本ONU的上行EPON接口的状态，将上行口的可分配上行带宽信息发送给接收控制单元41。 

上行口监测单元42可在上行EPON接口空闲时，将可分配上行带宽信息发送给接收控制单元41；也可以根据当前上行EPON接口的带宽占用情况，预测上行EPON接口的空闲时间以及空闲时的可分配上行带宽，将该空闲时间及上行可分配带宽一同发送给接收控制单元41。 

从本发明第一、第二实施例可以看出，CLT只有在ONU的上行EPON接口空闲时才会将上行流量发送给ONU，且，上行流量的大小是根据ONU的可分配上行带宽确定的，因此，无需为ONU设计较大的上行流量缓冲区；同时，由于对于GE EPON系统来说，每个ONU可接受的下行最大流量是1000Mbps，而ONU和CLT之间的接口是GE接口，所以，ONU可以将下行业务流量直接发送到CLT，这样，也无需为ONU设计较大的下行流量缓冲区，可以看出，大大降低了ONU的设计成本；另外，由于CLT有一个技术规格是上下行都支持大容量的片外存储器，因此，本发明实施例中，将业务包缓存在CLT的大容量片外存储器中，不会增加CLT的设计成本。从而，降低了整个使用ONU作为上行接口卡的CLT系统的设计成本。 

另外，本发明第二实施例中，在ONU中为每个CLT设置一个LLID接口，这样，各个CLT的上行流量可通过各自的LLID接口发送出去，从而不会造成优先级较低的CLT的上行流量迟迟发送不出去的现象，提高了业务传输的效率。 

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，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 (11)

1.一种传输控制方法，其特征在于，应用于以光网络单元ONU作为上行接口卡的同轴线路终端CLT系统中，包括：

CLT将来自用户接口的业务包存入本CLT存储器的待发送队列，将待发送队列的相关信息通知ONU；

ONU检测到自身的上行口空闲，根据上行可分配带宽以及所述待发送队列的相关信息，在待发送队列中确定可接收的队列，并将可接收队列的相关信息发送给CLT；

CLT将所述可接收队列中的业务包发送给ONU。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ONU将可接收队列的相关信息发送给CLT进一步包括：ONU将可接收时间发送给CLT；

且，所述CLT将可接收队列中的业务包发送给ONU包括：CLT按照所述可接收时间，将可接收队列中的业务包发送给ONU。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CLT将待发送队列的相关信息通知ONU为：将待发送的上行队列标识ID及每个上行队列包含的业务包数通知ONU。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述ONU将可接收队列的相关信息发送给CLT为：将可接收的上行队列ID及每个上行队列中可接收的业务包数通知CLT。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述ONU在待发送队列中确定可接收的队列包括：ONU根据上行可分配带宽以及所述待发送队列的相关信息，按照预先配置的优先级策略，在待发送队列中依次选择可接收的队列。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：预先设定：通过报文的外层MAC头的VLANID标识该报文为控制报文还是数据报文。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述CLT将可接收队列中的业务包发送给ONU通过：CLT在传统的以太网业务数据包外再封装一层MAC头，且MAC头中的VLANID标识该包为业务包来实现，

且，所述CLT将业务包发送给ONU之后进一步包括：ONU将业务包的外层MAC头剥离，然后将业务包发送出去。

8.一种使用光网络单元ONU作为上行接口卡的同轴线路终端CLT，其特征在于，包括：

队列管理单元，从用户接口收到业务包，将业务包放入本CLT的存储器的待发送队列中；接收可接收队列相关信息，按照该信息将业务包发送给业务包传输单元；

传输控制单元，将待发送队列的相关信息通知ONU，接收ONU发来的可接收队列的相关信息，将该信息发送给队列管理单元；

业务包传输单元，接收业务包，将业务包发送给ONU。

9.如权利要求8所述的CLT，其特征在于，所述传输控制单元进一步用于，接收ONU发来的可接收时间，将该可接收时间与可接收队列的相关信息一同发送给队列管理单元；

所述队列管理单元进一步用于，将所述可接收时间与业务包一同发送给业务包传输单元；

所述业务包传输单元进一步用于，在所述可接收时间内，将业务包发送给ONU。

10.一种作为同轴线路终端CLT的上行接口卡的光网络单元ONU，其特征在于，包括：

接收控制单元，接收并保存CLT发来的待发送队列的相关信息，接收可分配的上行带宽信息，检测到自身的上行口空闲，根据该上行带宽信息，在待发送队列中选择可接收的队列，将可接收队列的相关信息发送给CLT；

上行口监测单元，监测到上行口的状态，将可分配的上行带宽信息发送给接收控制单元。

11.如权利要求10所述的ONU，其特征在于，所述上行口监测单元进一步用于，将上行口的空闲时间和可分配的上行带宽信息一同发送给接收控制单元；

所述接收控制单元进一步用于，将所述空闲时间作为可接收时间，并与可接收队列的相关信息一同发送给CLT。

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