CN102045602A - 帧定界的方法、光线路终端及光网络单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种帧定界的方法、光线路终端及光网络单元，该方法包括：光线路终端OLT在一个下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧，其中，下行帧承载的净荷的长度由OLT确定。通过本发明提高了发送数据和接收数据的效率。

Description

帧定界的方法、光线路终端及光网络单元

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种帧定界的方法、光线路终端及光网络单元。

背景技术

吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network，简称为GPON)技术是无源光网络(Passive Optical Network，简称为PON)家族中一个重要的技术分支，和其它PON技术类似，GPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术。

图1是根据相关技术的GPON系统的拓扑结构的示意图，如图1所示，GPON由局侧的光线路终端(Optical Line Terminal，简称为OLT)、用户侧的光网络单元(Optical Network Unit，简称为ONU)以及光分配网络(Optical Distributio Network，简称为ODN)组成，通常采用点到多点的网络结构。ODN由单模光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。

在GPON系统中，下行方向(由OLT到ONU)的数据传输采用广播方式，每个ONU分别接收所有的帧，再根据ONU-ID、GEM-Port ID、Allocation-ID来获取属于自己的帧。对于上行方向(从ONU到OLT)的数据传输，由于各个ONU需要共享传输媒质，因此各个ONU应该在OLT安排给自己的时隙内传输上行数据。图2是根据相关技术的GPON传输汇聚(G-PON Transmission Convergence，简称GTC)层的下行帧结构的示意图，如图2(a)所示，GPON的下行帧长为125μs，每个下行帧由下行物理控制块(Physical Control Block downstream，简称为PCBd)和净荷两部分组成，其中，PCBd由物理同步域(Physical Synchronization，简称为Psync)、Ident域、下行物理层OAM(Operation，Administration& Maintenance，操作、管理与维护)(Physical Layer OAM downstream，简称为PlOAMd)域、比特间插奇偶校验域(Bit Interleaved Parity，简称为BIP)、信息净荷长度域(Payload Length downstream，简称为Plend)和上行带宽映射域(US BWmap)组成。

如图2(b)所示，下行帧的净荷部分由多个GPON封装方式(G-PON Encapsulation Method，简称GEM)帧组成，每个GEM帧由GEM帧头和GEM净荷组成，GEM帧头由四部分组成，分别为净荷长度指示(Payload Length Indicator，简称PLI)、端口标识(Port ID)、净荷类型指示(Payload Type Indicator，简称PTI)和信头差错控制(Header Error Control，简称HEC)。

在GPON中，每个下行帧长固定为125μs，OLT在一个下行帧内只能发送一个PCBd，即OLT在125μs内只能发送一个PCBd，无法解决当OLT在125μs内需要发送多个PCBd的需求，并且当OLT在第n个下行GTC帧中给ONU发送数据时，如果当前第n个下行GTC帧中所剩余的净荷位置不足以发送当前数据，则OLT需要将当前数据分为两部分，一部分在第n个下行GTC帧中发送，另一部分在第n+1个下行GTC帧中发送，降低了发送数据和接收数据的效率。

针对相关技术中GPON系统中一个125μs的下行帧只能发送一个PCBd，并且一个下行帧的剩余带宽不足以发送一个完整数据段的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的GPON系统中一个125μs的下行帧只能发送一个PCBd，并且一个下行帧的剩余带宽不足以发送一个完整数据段而造成的效率低的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种帧定界的方案，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种帧定界的方法。

根据本发明帧定界的方法包括：光线路终端OLT在一个下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧，其中，下行帧承载的净荷的长度由OLT确定。

优选地，光网络单元ONU搜索下行帧的定界信息，并根据搜索到的定界信息对下行帧进行定界。

优选地，OLT在每个下行帧中的吉比特无源光网络封装方式GEM帧中携带用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型的指示信息。

优选地，ONU从下行帧中获取指示信息，并根据指示信息定界下一个下行帧。

优选地，每个下行帧的净荷的长度是可变的。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种光线路终端。

根据本发明的光线路终端包括：确定模块，用于确定每个下行帧的净荷的长度；发送模块，用于在一个下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧。

优选地，上述光线路终端还包括：设置模块，用于在每个下行帧中的GEM帧中设置用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型的指示信息。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种光网络单元。

根据本发明的光网络单元包括：搜索模块，用于搜索下行帧的定界信息，其中，下行帧的长度是OLT确定的；定界模块，用于对下行帧进行定界。

优选地，上述光网络单元还包括：获取模块，用于从下行帧的GEM帧中获取指示信息，其中，指示信息用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型。

优选地，上述定界模块用于根据定界信息或指示信息对下行帧进行定界。

通过本发明，采用OLT以可变的频率发送定界信息，解决了GPON系统中的一个125μs的下行帧只能发送一个PCBd和一个下行帧的剩余带宽不足以发送一个完整数据段而造成的效率低的问题，进而达到了提高发送数据和接收数据效率的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的GPON系统的拓扑结构的示意图；

图2是根据相关技术的GPON传输汇聚层的下行帧结构的示意图；

图3是根据本发明实施例的帧定界的方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的GPON系统的下行帧的示意图；

图5是根据本发明实施例的GPON系统的净荷结构的示意图；

图6是根据本发明实施例的光线路终端的结构框图；

图7是根据本发明实施例的光线路终端优选的结构框图；

图8是根据本发明实施例的光网络单元的结构框图；

图9是根据本发明实施例的光网络单元优选的结构框图。

具体实施方式

功能概述

本发明实施例提供了一种帧定界的方案，即，一种GTC帧的发送和接收方案，需要说明的是，该方案可以应用但不限于GPON系统中，例如，该方案还可以应用于下一代GPON(简称为NG-GPON)系统中，以下以GPON系统为例对该方案进行说明。该方案的处理原则如下：在GPON系统中，每个下行帧的长度是可变的，OLT决定每个下行帧的长度，OLT在每个下行帧的起始位置加入下行帧的定界信息。优选地，ONU可以采用下述方式一和/或方式二完成对下行帧的定界：方式一，ONU搜索下行帧的定界信息完成对下行帧的定界；方式二，在GEM帧(例如，GEM帧头)中增加一个域，用于携带该GEM帧后的数据类型的信息，ONU根据GEM帧头中携带该GEM帧后的数据类型的信息定界下一个下行帧。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在以下实施例中，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种帧定界的方法，图3是根据本发明实施例的帧定界的方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下的步骤S302至步骤S304：

步骤S302，OLT发送一个定界信息(例如，Psync域)，以开始一个下行帧；

步骤S304，OLT在该下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧，其中，下行帧承载的净荷的长度由OLT确定。

在本实施例中，OLT可以以可变的频率发送定界信息，例如，OLT在发送数据的过程中，根据实际的网络状况，可以选择在一个下行帧中发送完所有的数据之后，再发送一个定界信息，以开始下一个下行帧。

在本实施例的GPON系统中，通过是下行帧的净荷的长度可变从而使下行帧的长度可变，通过OLT确定下行帧的长度，就可以解决GPON系统中不能以可变的频率发送管理控制信息，以及一个下行帧的剩余带宽不足以发送一个完整数据段而造成的效率低的问题。

优选地，光网络单元ONU可以搜索下行帧的定界信息，并根据搜索到的定界信息对下行帧进行定界。

优选地，OLT可以在下行帧中的GEM帧中携带用于指示该GEM帧之后的下一帧的数据类型的指示信息；ONU可以从下行帧中获取OLT在GEM帧中携带的指示信息，并根据该指示信息定界下一个下行帧。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

实例一

在本实施例的GPON系统中，每个下行帧的长度可以由OLT决定。OLT发送GTC帧和ONU解析GTC帧的方法包括如下步骤：

步骤1A：OLT在一个下行帧的净荷域给一个或多个ONU发送完整的数据，该下行帧的长度等于下述两部分内容的和：下行帧的PCBd域的长度，OLT给一个或多个ONU发送的数据长度的和。OLT按照上述方法给ONU发送所有下行帧。OLT给ONU发送的下行帧如图4所示。

步骤2A：ONU接收到OLT在步骤1A中发送的下行帧后，ONU根据每个下行帧的PCBd域的Psync定界下行帧，然后，ONU解析自身已定界的下行帧；ONU继续搜索下一个Psync以定界和解析下一个下行帧。

实例二

在本实施例的GPON系统中，在GEM帧的GEM帧头中增加一个名为帧后数据类型的域，图5是根据本发明实施例的GPON系统的净荷结构的示意图，如图5所示，该名为帧后数据类型的域用于携带该GEM帧后面的数据类型的信息，当该域的值为0的时候，表示该GEM帧后的数据为GEM帧；当该域的值为1时，表示该GEM帧后为下一个下行帧。每个下行帧的长度由OLT决定。OLT发送GTC帧和ONU解析GTC帧的方法包括如下步骤：

步骤1B：OLT在一个下行帧的净荷域给一个或多个ONU发送完整的数据，OLT根据每个GEM帧后面的数据类型设置每个GEM帧的帧头中帧后数据类型域的值。该下行帧的长度等于下述两部分内容的和：下行帧的PCBd域的长度；OLT给一个或多个ONU发送的数据长度的和。OLT按照上述方法给ONU发送所有下行帧。OLT给ONU发送的下行帧可以如图4所示，在此不再赘述。

步骤2B：ONU接收到OLT在步骤1B中发送的下行帧后，ONU首先根据每个下行帧的PCBd域的Psync定界下行帧，然后，ONU解析自身已定界的下行帧；ONU根据已定界的下行帧中最后一个GEM帧的帧头内的帧后数据类型域的值可以判断最后一个GEM帧的后面是下一个下行帧，则ONU可以定界和解析下一个下行帧。

根据本发明的实施例，还提供了一种光线路终端和光网络单元，该光线路终端和光网络单元对应于上述的方法实施例，在方法实施例中已经进行过的说明在此不再赘述，下面是对该光线路终端和光网络单元中的具体的模块进行的说明。

图6是根据本发明实施例的光线路终端的结构框图，如图6所示，该光线路终端包括：确定模块62、发送模块64，下面对该结构进行详细的说明。

确定模块62，用于确定每个下行帧的净荷的长度；发送模块64连接至确定模块62，用于在一个下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧。

图7是根据本发明实施例的光线路终端优选的结构框图，如图7所示，该光线路终端还可以包括：设置模块72，该模块用于在每个下行帧中的GEM帧中设置用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型的指示信息。

图8是根据本发明实施例的光网络单元的结构框图，如图8所示，该光网络单元包括：搜索模块82、定界模块84，下面对该结构进行详细的说明。

搜索模块82，用于搜索下行帧的定界信息，其中，下行帧的长度是OLT确定的；定界模块84连接至搜索模块82，用于对下行帧进行定界。

图9是根据本发明实施例的光网络单元优选的结构框图，如图9所示，该光网络单元还可以包括：获取模块92连接至定界模块84，用于从下行帧的GEM帧中获取指示信息，其中，指示信息用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型。定界模块84，用于根据定界信息或指示信息对下行帧进行定界。

综上所述，通过本发明上述实施例，OLT可以每个下行帧中发送完整的数据给ONU，从而提高了GPON系统的发送数据和接收数据的效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种帧定界的方法，其特征在于，包括：

光线路终端OLT在一个下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧，其中，所述下行帧承载的所述净荷的长度由所述OLT确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，光网络单元ONU搜索下行帧的定界信息，并根据搜索到的定界信息对下行帧进行定界。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT在所述每个下行帧中的吉比特无源光网络封装方式GEM帧中携带用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型的指示信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ONU从下行帧中获取所述指示信息，并根据所述指示信息定界下一个下行帧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述每个下行帧的净荷的长度是可变的。

6.一种光线路终端，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定每个下行帧的净荷的长度；

发送模块，用于在一个下行帧的承载净荷的任意时刻，发送一个定界信息，以开始下一个下行帧。

7.根据权利要求6所述的光线路终端，其特征在于，还包括：

设置模块，用于在所述每个下行帧中的GEM帧中设置用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型的指示信息。

8.一种光网络单元，其特征在于，包括：

搜索模块，用于搜索下行帧的定界信息，其中，所述下行帧的长度是OLT确定的；

定界模块，用于对下行帧进行定界。

9.根据权利要求8所述的光网络单元，其特征在于，还包括：获取模块，用于从下行帧的GEM帧中获取指示信息，其中，所述指示信息用于指示该GEM帧后的下一帧的数据类型。

10.根据权利要求9所述的光网络单元，其特征在于，所述定界模块，用于根据所述定界信息或所述指示信息对所述下行帧进行定界。

Images