CN103167363B

CN103167363B - 以帧为单位的无源光网络网络编码的方法、装置和系统

Info

Publication number: CN103167363B
Application number: CN201310044331.0A
Authority: CN
Inventors: 顾仁涛; 任乙广; 王震; 纪越峰
Original assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2033-02-01
Also published as: CN103167363A

Abstract

本发明公开了一种以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，一套支持以帧为单位的无源光网络网络编码的装置和系统，主要包括：ONU对预备网络编码数据的标记；OLT对网络编码数据的标记；ONU对预备网络编码数据进行存储、预处理；OLT将预备网络编码数据进行网络编码；ONU将网络编码数据进行解码。本发明解决了在PON网络中实现网络编码的方法，尤其解决了网络编码数据不对称情况下，通过对存储空间的读写管理，使得数据能够及时进行网络编码，提高了网络编码的处理速度，并提高了PON网络的传输效率。

Description

以帧为单位的无源光网络网络编码的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及网络编码在无源光纤网络(PassiveOpticalNetwork，PON)中的使用，包括PON中网络编码配对的发现、建立、解除，待编码、已编码数据的标记，网络编码及解码处理方法、装置和系统。

背景技术

传统的通信网络传送数据的方式是存储转发，即在数据传输过程中，中间节点只扮演着转发器的角色，只负责查找路由、转发数据，而不对数据内容做任何处理。长期以来，人们普遍认为在中间节点上对传输的数据进行加工不会产生任何收益，然而网络编码理论彻底推翻了这种传统观点。

网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术，它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理，然后转发给下游节点，中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。根据图论中的最大流-最小割定理，数据的发送方和接收方通信的最大速率不能超过双方之间的最大流值(或最小割值)，如果采用传统多播路由的方法，一般不能达到该上界。但是，通过网络编码，可以达到多播路由传输的最大流界，提高了信息的传输效率，从而奠定了网络编码在现代网络通信研究领域的重要地位。

网络编码技术是一种编码算法，在理论上它可以将现有的网络吞吐量提高一倍，同时还能改善网络的可靠性和防范攻击的能力。是一种十分有效的网络新型处理技术。

无源光纤网络PON具有典型的树形网络结构，OLT为局端，ONU作为终端，下行采用广播传输共享带宽，上行采用时分复用共享带宽，并能够根据需求动态分配，实现了点到多点的灵活调度结构，是接入网的重要实现手段。结合网络编码技术，PON系统能够极大的提高下行传输速率。

在现有的PON系统中，如果ONU之间存在数据业务，业界通常在OLT接收到ONU数据后，在本地实现二层的数据交换，或通过OLT向上传输，在三层实现交换。其具体做法参见下文：

由于无论是在本地实现二层交换，还是在外部网络实现三层交换，其数据均未发生实际的变化，因此以在OLT本地实现二层交换为例，说明ONU之间的数据传输，方法流程如图1所示：

步骤101、ONU-1将要传输给ONU-2的数据A上行发送给OLT。

步骤102、OLT将数据A下行广播发送给各个ONU。

步骤103、ONU-2接收到OLT发送的下行数据A，完成了从ONU-1到ONU-2数据A的传输。

步骤104、ONU-2将要传输给ONU-1的数据B上行发送给OLT。

步骤105、OLT将数据B下行广播发送给各个ONU。

步骤106、ONU-1接收到OLT发送的下行数据B，完成了从ONU-2到ONU-1数据B的传输。流程结束，实现了两个ONU之间的数据传输。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

如果在PON网络中，要实现ONU之间数据的交互传输，需要消耗时分复用的上行数据带宽，并消耗同样的下行数据带宽。如果两个ONU之间，ONU-1到ONU-2需要传输50M字节的数据，ONU-2到ONU-1需要传输60M字节的数据，由于ONU上行发送数据为时分复用，就需要上行依次发送50M字节及60M字节的数据，而OLT需要分别将50M字节及60M字节的数据通过下行广播的方式完成发送。

对于一个PON系统，OLT需要将接收到的外部网络数据通过下行链路广播发送，而ONU之间的数据占用下行数据带宽，减小了PON与外部网络总的数据吞吐量。因此如果使用网络编码技术，使得系统的下行总流量减小，则可以传输更多的有效数据。

发明内容

本发明提供了一种支持以帧为单位的无源光网络网络编码的方法、装置和系统，能够减少ONU之间传输数据占用的PON网络下行数据带宽，以便增加PON网络总的数据流量、吞吐量，实现简单、高效。

为了实现上述技术，本发明通过以下技术方案实现：

光线路终端OLT与光网络单元ONU建立网络编码连接，ONU对预备编码数据进行预处理，OLT将预备编码数据按帧编码为网络编码数据，ONU对网络编码数据按帧进行网络解码处理。具体步骤为

步骤1，无源光网络PON中OLT与ONU协同建立网络编码连接，确定连接配对号和数据序号；

步骤2，ONU发送上行数据，对预备编码数据标记连接配对号和数据序号，本地缓存预备编码数据并记录相关信息；

步骤3，OLT接收上行数据，根据连接配对号和数据序号，确认预备编码数据，将预备编码数据以数据帧为单位进行网络编码，标记连接配对号和数据序号，发送下行数据；

步骤4，ONU接收下行数据，根据连接配对号和数据序号，确认网络解码数据，唯一提取对应预备编码数据，与网络编码数据以数据帧为单位进行网络解码；

其中，以数据帧为单位进行的网络编码和网络解码，分为带有长度标示和不带长度标示2种主要实现方式；预备编码数据是ONU上行数据中需要进行网络编码的数据；网络编码数据是OLT下行数据中将所述预备编码数据进行网络编码后生成的数据。

其中一方面，所述“PON网络中OLT与ONU协同建立网络编码连接，确定连接配对号和数据序号”，具体为：

步骤1-1，OLT为网络编码连接分配连接配对号，用不同的连接配对号区分不同的网络编码连接，OLT将连接配对号通知ONU；

步骤1-2，ONU为预备编码数据分配数据序号，用不同的数据序号区分同组网络编码连接中不同的预备编码数据帧；

步骤1-3，连接配对号能够标示数据的发送和接收ONU，可以替代PON网络中原有的标识字段，定义连接配对号与标识字段取值范围不同；

步骤1-4，网络编码数据的数据序号具有一定的取值范围，不在取值范围内的数据序号分配给非网络编码数据，以作区分。

另一方面，所述“ONU发送上行数据，对预备编码数据标记连接配对号和数据序号，本地缓存预备编码数据并记录相关信息”，具体为：

步骤2-1，ONU对上行的预备编码数据，标记连接配对号及编码数据序号；

步骤2-2，ONU对上行的非预备编码数据，标记标识字段及非编码数据序号；

步骤2-3，ONU将上行的预备编码数据在本地缓存，记录数据帧对应的连接配对号及编码数据序号，可以唯一确定数据帧。

另一方面，所述“OLT接收上行数据，根据连接配对号和数据序号，确认预备编码数据，将预备编码数据以数据帧为单位进行网络编码，标记连接配对号和数据序号，发送下行数据”，具体为：

步骤3-1，OLT接收上行数据，判断数据中的标记，如果数据中标记连接与对号及编码数据序号，则判定数据为预备编码数据；如果数据中标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非预备编码数据；

步骤3-2，OLT对于预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

步骤3-3，OLT对下行的完成两队数据配对生成的网络编码数据，标记连接配对号及参与该数据编码的2队编码数据序号；

步骤3-4，OLT对下行的非网络编码数据，标记标识字段及非编码数据序号。

其中一方面，所述“OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据”，带有长度标示的方式为：

步骤3-5-1，首先比较预备编码数据帧长，分为3种：帧长相等、差1字节、差2字节及以上；

步骤3-5-2，标记连接配对号和2队数据序号，标记帧长是否相等和帧长差是否为1字节；

步骤3-5-3，如果帧长相等或帧长差1字节，2队预备编码数据直接进行网络编码运算；

步骤3-5-4，如果帧长差2字节及以上，较短数据帧的前端加入2字节帧长度，然后较长帧与新的较短帧进行网络编码运算；

步骤3-5-5，帧长不相等时，较短的数据帧结束后，需要填充预定义的特定字节，使得与较长帧长度一致，完成网络编码。

另一方面，所述“OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据”，不带长度标示的方式为：

步骤3-6-1，标记连接配对号，标记2队预备编码数据的序号，标记帧长是否相等；

步骤3-6-2，2队预备编码数据直接进行网络编码运算；

步骤3-6-3，较短的数据帧结束后，填充结束码和预定义的特定字节，完成网络编码。

另一方面，所述“ONU接收下行数据，根据连接配对号和数据序号，确认网络解码数据，唯一提取对应预备编码数据，与网络编码数据以数据帧为单位进行网络解码”，具体为

步骤4-1，ONU接收下行数据，如果标记的连接配对号或标识字段与本地ONU相符合，则为本地ONU接收的数据，否则不是本地ONU接收的数据；

步骤4-2，数据帧如果标记连接配对号及编码数据序号，则判定数据为网络编码数据；如果标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非网络编码数据；

步骤4-3，ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

步骤4-4，ONU将解码获得的接收数据，发送给目的主机。

其中一方面，所述“ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据”，带有长度标示的方式为：

步骤4-5-1，首先根据连接配对号和本地数据序号，提取本地缓存中唯一对应的预备编码数据；

步骤4-5-2，根据帧长相等和帧长差是否为1字节的标记，判定接收数据与本地数据的长度差；

步骤4-5-3，如果本地数据与接收数据帧长相等，网络编码数据与本地预备编码数据直接进行网络解码运算，获得等长的接收数据；

步骤4-5-4，如果本地数据比接收数据帧长多1字节，网络解码得出的数据删除最后1字节，可以获得接收数据；

步骤4-5-5，如果本地数据比接收数据帧长少1字节，本地预备编码数据最后需要填充1字节预定义的特定字节，解码获得接收数据；

步骤4-5-6，如果本地数据比接收数据帧长多2字节及以上，网络解码得出的数据，起始部分为填充的2字节帧长度，可以确定获得的接收数据；

步骤4-5-7，如果本地数据比接收数据帧长少2字节及以上，本地预备编码数据起始需要填充2字节帧长度，最后填充预定义的特定字节，解码获得接收数据

另一方面，所述“ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据”，不带长度标示的方式为：

步骤4-6-1，首先根据连接配对号和本地数据序号，提取本地缓存中唯一对应的预备编码数据；

步骤4-6-2，网络编码数据与本地预备编码数据直接进行网络解码运算；

步骤4-6-3，如果本地预备编码数据先结束，需要填充结束码和预定义的特定字节，补充到与网络编码数据等长，完成网络解码获得接收数据；

步骤4-6-4，如果本地预备编码数据与网络编码数据同时结束，解码获得的接收数据，最后的一次结束码与预定义的特殊字节，为填充数据可以删除；如果最后一字节为结束码，根据帧长是否相等的标记，如果等长则为有效数据，如果不等长则为填充数据，获得接收数据。

一方面一种支持网络编码的光线路终端OLT设备。用于建立网络编码连接，分配连接配对号，接收并识别预备编码数据，实现网络编码过程，标记并发送网络编码数据，主要包括

网络编码连接建立单元，用于检测上行数据接收和识别单元的数据，建立网络编码连接，分配连接配对号，具体为检测出PON网络内部的数据，选择合适的相对发送数据，并通知相关ONU建立网络编码连接，分配连接配对号。

上行数据接收和识别单元，用于接收数据，识别其中的预备编码数据与非预备编码数据，具体为接收上行数据并解帧，根据标记选择预备编码数据和非预备编码数据。

网络编码单元，用于接收上行数据接收和识别单元的预备编码数据，实现网络编码过程，具体为缓存预备编码数据，将成对的预备编码数据，进行网络编码过程。包括带有长度标示和不带长度标示的编码方式。

普通数据处理单元，用于接收上行数据接收和识别单元的非预备编码数据，实现无源光网络的数据交换功能。

下行数据标记和发送单元，用于接收网络编码单元的网络编码数据和普通数据处理单元的非网络编码数据，标记并发送下行数据，具体为标记下行数据，保证网络编码数据标记连接配对号和数据序号，非网络编码数据标记逻辑链路标记和无效数据序号，并组帧下行发送数据。

另一方面一种支持网络编码的光网络单元ONU设备。用于协同建立网络编码连接，分配数据序号，标记并发送预备编码数据，接收并识别网络编码数据，实现网络解码过程，主要包括

网络编码连接协同单元，用于接收下行数据接收和识别单元的数据，协同OLT装置建立网络编码连接，分配数据序号，具体为接收OLT发送的网络编码连接建立消息，协同建立网络编码连接，选择合适的预备编码数据，并分配数据序号。

上行数据标记和发送单元，用于接收主机发送的上行数据，标记并发送预备编码数据和非预备编码数据，具体为标记上行数据，保证预备编码数据标记连接配对号和数据序号，非预备编码数据标记逻辑链路标记和无效数据序号，并组帧上行发送数据。

下行数据接收和识别单元，用于接收数据，接收并识别网络编码数据，具体为接收下行数据并解帧，根据标记选择网络编码数据和非网络编码数据。

网络解码单元，用于接收上行数据标记和发送单元的预备编码数据，将预备编码数据缓存；接收下行数据接收和识别单元的网络编码数据，实现网络解码过程，具体为接收网络编码数据，提取对应的预备编码数据，进行网络解码过程。包括带有长度标示和不带长度标示的解码方式。

普通数据处理单元，用于接收下行数据接收和识别单元的非网络编码数据，实现无源光网络的数据传送功能。

另一方面一种支持网络编码的PON网络的系统，所述系统包括：

光配线网ODN，用于连接OLT与ONU，实现树形拓扑结构，包括光纤和无缘分光器；

光线路终端OLT，为网络的中心局设备，用于用于建立网络编码连接，分配连接配对号，接收并识别预备编码数据，实现网络编码过程，标记并发送网络编码数据；主要包括网络编码连接建立单元、上行数据接收和识别单元、网络编码单元、普通数据处理单元和下行数据标记和发送单元；

光网络单元ONU，为网络的用户端设备，用于协同建立网络编码连接，分配数据序号，标记并发送预备编码数据，接收并识别网络编码数据，实现网络解码过程；主要包括网络编码连接协同单元、上行数据标记和发送单元、下行数据接收和识别单元、网络解码单元和普通数据处理单元；

OLT的网络编码单元和ONU的网络解码单元，有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式。

其中，OLT的网络编码单元和ONU的网络解码单元，带有长度标示的实现方式，具体为

网络编码单元主要包括：长度比较模块，用于比较数据帧长度，加入帧长相等、差1字节和差2字节及以上的3比特标记；直接编码模块，用于对于帧长相等或帧长差1字节的数据，直接进行网络编码；移位编码模块，用于对于帧长差2字节及以上，较短帧插入2字节帧长度信息，并将数据帧补充至等长数据，完成网络编码。

网络解码单元主要包括：长度比较模块，用于判断帧长相等、差1字节和差2字节及以上的3比特标记，明确本地预备编码数据与网络编码数据关系；直接解码模块，用于帧长相等，或长1字节，或短1字节3种情况，进行直接网络解码；移位解码模块，用于长2字节及以上，或短2字节及以上2种情况，进行移位网络解码。

号外，OLT的网络编码单元和ONU的网络解码单元，不带长度标示的实现方式，具体为

网络编码单元主要包括：长度比较模块，用于比较数据帧长度，标记预备编码数据帧长是否相等；数据编码模块，用于将预备编码数据直接进行网络编码；填充编码模块，用于较短的数据帧编码结束后，补充结束码和特定字节至等长数据，完成网络编码。

网络解码单元主要包括：长度比较模块，用于比较本地预备编码数据与网络编码数据帧长关系；填充解码模块，用于本地预备编码数据帧长小于网络编码数据帧长，补充结束码和特定字节至等长数据，完成网络解码；数据解码模块，用于本地预备编码数据帧长等于网络编码数据帧长，直接进行网络解码，对于解出的数据，删除多余的填充数据，完成网络解码；其中当结束字节恰好为结束码时，根据所述“网络编码单元的长度比较模块”标记的“预备编码数据帧长是否相等”的标记，确定此字节是否为有效数据。

由以上技术方案可以看出，由于本发明通过带有长度标记和不带长度标记的以帧为单位的网络编码，有效完成了在PON网络中实现网络编码的具体实现，而且考虑到帧长不相等的情况，能够正确的编码和解码，提高了网络编码的实现效率。

附图说明

图1、现有技术在无源光网络中实现ONU之间的数据传输的方法流程图；

图2、本发明实施例提供的一种无源光网络实现网络编码的方法实施例总体流程图；

图3、本发明实施例提供的一种无源光网络实现网络编码的方法实施例具体流程图；

图4、本发明实施例提供的一种无源光网络实现网络编码的方法实施例带有长度标示的实现方式OLT部分流程图；

图5、本发明实施例提供的一种无源光网络实现网络编码的方法实施例带有长度标示的实现方式ONU部分流程图；

图6、本发明实施例提供的一种无源光网络实现网络编码的方法实施例不带长度标示的实现方式OLT部分流程图；

图7、本发明实施例提供的一种无源光网络实现网络编码的方法实施例不带长度标示的实现方式ONU部分流程图；

图8、本发明实施例提供的一种支持网络编码OLT装置的实施例结构图；

图9、本发明实施例提供的一种支持网络编码ONU装置的实施例结构图；

图10、本发明实施例提供的一种支持网络编码的无源光网络的系统实施例结构图。

图11、本发明实施例提供的一种支持网络编码的无源光网络的OLT装置网络编码单元带有长度标示和不带长度标示的实施例结构图；

图12、本发明实施例提供的一种支持网络编码的无源光网络的ONU装置网络解码单元带有长度标示和不带长度标示的实施例结构图。

具体实施方式

本发明实施示例提供了一种在PON网络中实现网络编码的方法和一种支持网络编码的PON网络的系统。

以下为描述方便，假设建立网络编码连接的是ONU1和ONU2，分别对应标识字段Mark-Id1和Mark-Id2，设为x”01”，和x”02”。

实施例一：

本发明实施例提供的一种支持以帧为单位的无源光网络网络编码方法实施例，网络编码带有长度标示的方式实现，如下文所述：

光线路终端OLT与光网络单元ONU建立网络编码连接，ONU对预备编码数据进行预处理，OLT将预备编码数据按帧编码为网络编码数据，ONU对网络编码数据按帧进行网络解码处理。

步骤201，无源光网络PON中OLT与ONU协同建立网络编码连接，确定连接配对号和数据序号；

OLT发现ONU1和ONU2之间互相传输数据，符合网络编码的条件，建立网络编码连接，通知ONU1和ONU2，并分配连接配对号，ONU1对应Link-Id0，ONU2对应Link-Id1，连接配对号成对。

ONU1和ONU2各自接收建立网络编码连接的通知，并为预备编码数据按顺序循环分配2字节数据序号，其中序号0为非预备编码数据。

步骤202，ONU发送上行数据，对预备编码数据标记连接配对号和数据序号，本地缓存预备编码数据并记录相关信息；

ONU1发送上行数据，标记预备编码数据Link-Id0和数据序号，本地缓存。

ONU2发送上行数据，标记预备编码数据Link-Id1和数据序号，本地缓存。

步骤203，OLT接收上行数据，根据连接配对号和数据序号，确认预备编码数据，将预备编码数据以数据帧为单位进行网络编码，标记连接配对号和数据序号，发送下行数据；

OLT接收上行数据，将标记Link-Id0和标记Link-Id1的预备编码数据，以数据帧为单位进行网络编码，标记Link-Id0或Link-Id1，标记数据序号并发送。

步骤204，ONU接收下行数据，根据连接配对号和数据序号，确认网络解码数据，唯一提取对应预备编码数据，与网络编码数据以数据帧为单位进行网络解码；

ONU1接收下行数据，将标记Link-Id0或Link-Id1的网络编码数据，根据数据序号提取本地预备编码数据，以数据帧为单位进行网络解码。

ONU2接收下行数据，将标记Link-Id0或Link-Id1的网络编码数据，根据数据序号提取本地预备编码数据，以数据帧为单位进行网络解码。

步骤211，OLT为网络编码连接分配连接配对号，用不同的连接配对号区分不同的网络编码连接，OLT将连接配对号通知ONU；

ONU1和ONU2互相传输数据，OLT监测到数据流量到达一定门限，可以进行网络编码，发送控制数据帧通知ONU1和ONU2，为作区别连接配对号成对，但略有不同，如ONU1分配0x”46”，ONU2分配0x”47”。

步骤212，ONU为预备编码数据分配数据序号，用不同的数据序号区分同组网络编码连接中不同的预备编码数据帧；

ONU1和ONU2分别为本地预备编码数据分配2字节数据序号，从1开始循环使用。

步骤213，连接配对号能够标示数据的发送和接收ONU，可以替代PON网络中原有的标识字段，定义连接配对号与标识字段取值范围不同；

连接配对号Link-Id次高位为1，逻辑链路标记Mark-Id次高位为0，分别用于网络编码数据和非网络编码数据的标记。

步骤214，网络编码数据的数据序号具有一定的取值范围，不在取值范围内的数据序号分配给非网络编码数据，以作区分。

网络编码数据采用序号取值范围定为非0，序号0为非预备编码序号。

步骤221，ONU对上行的预备编码数据，标记连接配对号及编码数据序号；

ONU1为预备编码数据标记x”46”，数据序号x”0001”到x”ffff”。

ONU2为预备编码数据标记x”47”，数据序号x”0001”到x”ffff”。

步骤222，ONU对上行的非预备编码数据，标记标识字段及非编码数据序号；

ONU1为非预备编码数据标记x”01”，数据序号x”0000”。

ONU2为非预备编码数据标记x”02”，数据序号x”0000”。

步骤223，ONU将上行的预备编码数据在本地缓存，记录数据帧对应的连接配对号及编码数据序号，可以唯一确定数据帧。

ONU1和ONU2分别本地缓存预备编码数据，按照Link-Id和数据序号唯一索引。

步骤231，OLT接收上行数据，判断数据中的标记，如果数据中标记连接配对号及编码数据序号，则判定数据为预备编码数据；如果数据中标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非预备编码数据；

OLT接收上行数据，标记x”46”和x”47”分别是ONU1和ONU2的预备编码数据，其数据序号非0；标记x”01”和x”02”分别是ONU1和ONU2的非预备编码数据，其数据序号为0。标记错误的数据可以不处理。

步骤232，OLT对于预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

OLT将标记x”46”和x”47”的预备编码数据，各提取1个数据帧，按位异或，生成新的网络编码数据。

步骤233，OLT对下行的完成两队数据配对生成的网络编码数据，标记连接配对号及参与该数据编码的2队编码数据序号；

OLT将生成的网络编码数据，标记Link-Id，通常标记较短数据帧的Link-Id，加入2个数据序号。如较短帧为x”47”，则标记x”47”，2帧数据序号各为70和79，按照大小顺序排列70对应x”46”在前，79对应x”47”在后；如果2帧等长，则标记x”46”。

步骤234，OLT对下行的非网络编码数据，标记标识字段及非编码数据序号。

OLT对非网络编码数据，标记发送目的ONU的Mark-Id和数据序号0。如发送给ONU1的数据标记x”01”，发送给ONU2的，数据标记x”02”。

其中，所述“OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据”，带有长度标示的方式为：

步骤251，首先比较预备编码数据帧长，分为3种：帧长相等、差1字节、差2字节及以上；

假设x”46”数据帧A1帧长1010和x”47”数据帧B1帧长1010，等长；(单位字节，下略)

假设x”46”数据帧A2帧长1021比x”47”数据帧B2帧长1020，长1字节；

假设x”46”数据帧A3帧长1032和x”47”数据帧B3帧长1030，长2字节；

假设x”46”数据帧A4帧长1040比x”47”数据帧B4帧长1041，短1字节；

假设x”46”数据帧A5帧长1050和x”47”数据帧B5帧长1060，短10字节。

步骤252，标记连接配对号和2队数据序号，标记帧长是否相等和帧长差是否为1字节；

x”46”数据帧A和x”47”数据帧B编码，生成数据帧C，则长度标示分别如下

数据帧A1和数据帧B1生成x”46”数据帧C1，长度标示”00”；(等长)

数据帧A2比数据帧B2生成x”47”数据帧C2，长度标示”01”；(差1字节)

数据帧A3和数据帧B3生成x”47”数据帧C3，长度标示”11”；(差2字节及以上)

数据帧A4比数据帧B4生成x”46数据帧C4，长度标示”01”；(差1字节)

数据帧A5和数据帧B5生成x”46”数据帧C5，长度标示”11”。(差2字节及以上)

步骤253，如果帧长相等或帧长差1字节，2队预备编码数据直接进行网络编码运算；

A1和B1直接按位异或，生成C1；

A2和B2直接按位异或，生成C2；

A4和B4直接按位异或，生成C4。

步骤254，如果帧长差2字节及以上，较短数据帧的前端加入2字节帧长度，然后较长帧与新的较短帧进行网络编码运算；

B3前端加入2字节长度1030，与A3按位异或，生成C3；

A5前端加入2字节长度1050，与B5按位异或，生成C5。

步骤255，帧长不相等时，较短的数据帧结束后，需要填充预定义的特定字节，使得与较长帧长度一致，完成网络编码。

设定填充字节为x”07”。

A1和B1等长，不需要填充，生成C1帧长1010；

B2需要填充1字节x”07”，与A2等长，生成C2帧长1021；

B3加入长度1030后，与A3等长，生成C3帧长1032；

A4需要填充1字节x”07”，与B4等长，生成C4帧长1041；

A5加入长度1050后，需要填充8字节x”07”，与B5等长，生成C5帧长1060。

步骤241，ONU接收下行数据，如果标记的连接配对号或标识字段与本地ONU相符合，则为本地ONU接收的数据，否则不是本地ONU接收的数据；

ONU1接收下行数据，标记x”46”或x”47”的网络编码数据，标记x”01”的非网络编码数据。

ONU2接收下行数据，标记x”46”或x”47”的网络编码数据，标记x”02”的非网络编码数据。

步骤242，数据帧如果标记连接配对号及编码数据序号，则判定数据为网络编码数据；如果标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非网络编码数据；

标记x”46”或x”47”的数据为网络编码数据，数据序号非0；

标记x”01”或x”02”的数据为非网络编码数据，数据序号为0。

步骤243，ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

ONU1根据网络编码数据C的序号，提取对应序号的本地预备编码数据A，按位异或解码获得对端数据B。

ONU2根据网络编码数据C的序号，提取对应序号的本地预备编码数据B，按位异或解码获得对端数据A。

步骤244，ONU将解码获得的接收数据，发送给目的主机。

ONU1和ONU2分别将解码出的对端数据，重新组帧后发送给目的主机。

其中，所述“ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据”，带有长度标示的方式为：

步骤261，首先根据连接配对号和本地数据序号，提取本地缓存中唯一对应的预备编码数据；

以ONU1为例，根据网络编码数据C中的序号，依次提取本地预备编码数据A，对应关系为C1和A1，C2和A2，C3和A3，C4和A4，C5和A5。

ONU2的网络解码过程，与ONU1一致，不予赘述。

步骤262，根据帧长相等和帧长差是否为1字节的标记，判定接收数据与本地数据的长度差；

C1标记x”46”，长度标示”00”，表示A1和B1等长；

C2标记x”47”，长度标示”01”，表示A2比B2长1字节；

C3标记x”47”，长度标示”11”，表示A3比B3长2字节及以上；

C4标记x”46”，长度标示”01”，表示A4比B4短1字节；

C5标记x”46”，长度标示”11”，表示A5比B5短2字节及以上。

步骤263，如果本地数据与接收数据帧长相等，网络编码数据与本地预备编码数据直接进行网络解码运算，获得等长的接收数据；

A1和B1等长，A1和C1直接按位异或，生成B1。

步骤264，如果本地数据比接收数据帧长多1字节，网络解码得出的数据删除最后1字节，可以获得接收数据；

A2比B2长1字节，A2和C2直接按位异或，生成B2，删除最后1字节x”07”。

步骤265，如果本地数据比接收数据帧长少1字节，本地预备编码数据最后需要填充1字节预定义的特定字节，解码获得接收数据；

A4比B4短1字节，A4填充1字节x”07”，与C2按位异或，生成B4。

步骤266，如果本地数据比接收数据帧长多2字节及以上，网络解码得出的数据，起始部分为填充的2字节帧长度，可以确定获得的接收数据；

A3比B3长2字节及以上，A3和C3直接按位异或，生成B2，根据起始字节帧长度1032，可知B2的有效数据部分。

步骤267，如果本地数据比接收数据帧长少2字节及以上，本地预备编码数据起始需要填充2字节帧长度，最后填充预定义的特定字节，解码获得接收数据。

A5比B5短2字节及以上，A5填充2字节帧长1050(起始)和8字节x”07”(结束)，与C5按位异或，生成B5。

实施例二：

本发明实施例提供的一种支持以帧为单位的无源光网络网络编码方法的实施例，网络编码不带长度标示的方式实现，如下文所述：

步骤301，无源光网络PON中OLT与ONU协同建立网络编码连接，确定连接配对号和数据序号；

步骤302，ONU发送上行数据，对预备编码数据标记连接配对号和数据序号，本地缓存预备编码数据并记录相关信息；

步骤303，OLT接收上行数据，根据连接配对号和数据序号，确认预备编码数据，将预备编码数据以数据帧为单位进行网络编码，标记连接配对号和数据序号发送下行数据；

步骤304，ONU接收下行数据，根据连接配对号和数据序号，确认网络解码数据，唯提取对应预备编码数据，与网络编码数据以数据帧为单位进行网络解码；

步骤311，OLT为网络编码连接分配连接配对号，用不同的连接配对号区分不同的网络编码连接，OLT将连接配对号通知ONU；

步骤312，ONU为预备编码数据分配数据序号，用不同的数据序号区分同组网络编码连接中不同的预备编码数据帧；

步骤313，连接配对号能够标示数据的发送和接收ONU，可以替代PON网络中原有的标识字段，定义连接配对号与标识字段取值范围不同；

步骤314，网络编码数据的数据序号具有一定的取值范围，不在取值范围内的数据序号分配给非网络编码数据，以作区分。

步骤321，ONU对上行的预备编码数据，标记连接配对号及编码数据序号；

步骤322，ONU对上行的非预备编码数据，标记标识字段及非编码数据序号；

ONU1为非预备编码数据标记x”01”，数据序号x”0000”。

ONU2为非预备编码数据标记x”02”，数据序号x”0000”。

步骤323，ONU将上行的预备编码数据在本地缓存，记录数据帧对应的连接配对号及编码数据序号，可以唯一确定数据帧。

ONU1和ONU2分别本地缓存预备编码数据，按照Link-Id和数据序号唯索引。

步骤331，OLT接收上行数据，判断数据中的标记，如果数据中标记连接配对号及编码数据序号，则判定数据为预备编码数据；如果数据中标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非预备编码数据；

步骤332，OLT对于预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

步骤333，OLT对下行的完成两队数据配对生成的网络编码数据，标记连接配对号及参与该数据编码的2队编码数据序号；

步骤334，OLT对下行的非网络编码数据，标记标识字段及非编码数据序号。

OLT对非网络编码数据，标记发送目的ONU的Mark-Id和数据序号0。如发送给ONU1的数据标记x”01”，发送给ONU2的数据标记x”02”。

其中，所述“OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据”，不带长度标示的方式为：

步骤351，标记连接配对号，标记2队预备编码数据的序号，标记帧长是否相等；

假设x”46”数据帧A6帧长1060和x”47”数据帧B6帧长1060，序号分别为70和79；

假设x”46”数据帧A7帧长1170比x”47”数据帧B7帧长1070，序号分别为71和82；

假设x”46”数据帧A8帧长1080和x”47”数据帧B8帧长1081，序号分别为74和83；

则x”46”数据帧A和x”47”数据帧B编码，生成数据帧C，对应的标记分别如下

A6和B6生成x”46”数据帧C6，序号70和79，等长标记1；

A7比B7生成x”47”数据帧C7，序号71和82，等长标记0；

A8和B8生成x”46”数据帧C8，序号74和83，等长标记0。

步骤352，2队预备编码数据直接进行网络编码运算；

数据帧A和B均直接进行按位异或，生成网络编码数据C。

步骤353，较短的数据帧结束后，填充结束码和预定义的特定字节，完成网络编码。

定义结束码为x”f0”，填充字节为x”07”。对于较短的数据，填充1字节结束码x”f0”和若干字节x”07”，与较长的数据等长，完成网络编码。

A6和B6等长，不需要填充数据，生成C6；

B7填充1字节x”f0”和99字节x”07”，与A7等长，生成C7；

A8填充1字节x”f0”，与B8等长，生成C8。

步骤341，ONU接收下行数据，如果标记的连接配对号或标识字段与本地ONU相符合，则为本地ONU接收的数据，否则不是本地ONU接收的数据；

步骤342，数据帧如果标记连接配对号及编码数据序号，则判定数据为网络编码数据；如果标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非网络编码数据；

标记x”46”或x”47”的数据为网络编码数据，数据序号非0；

步骤343，ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

步骤344，ONU将解码获得的接收数据，发送给目的主机。

其中，所述“ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据”，不带长度标示的方式为：

步骤361，首先根据连接配对号和本地数据序号，提取本地缓存中唯一对应的预备编码数据；

以ONU1为例，根据网络编码数据C中的序号，依次提取本地预备编码数据A，由于网络编码序号依次为70、71和74，因此对应关系为C6和A6，C7和A7，C8和A8。

对于中间未出现的序号72和73，如果PON系统按照顺序编码，则表明对应序号的数据已被丢弃，可以视为已被使用，具体操作本专利实施例不予限制。

ONU2的网络解码过程，与ONU1一致，不予赘述。

步骤362，网络编码数据与本地预备编码数据直接进行网络解码运算；

本地预备编码数据帧A和网络编码数据帧C对应直接按位异或。

步骤363，如果本地预备编码数据先结束，需要填充结束码和预定义的特定字节，补充到与网络编码数据等长，完成网络解码获得接收数据；

C8标记x”46”，等长标记0，表明A8比C8短，A8结束后填充1字节x”f0”和0字节x”07”，即与C8等长，解码获得B8。

步骤364，如果本地预备编码数据与网络编码数据同时结束，解码获得的接收数据，最后的一次结束码与预定义的特殊字节，为填充数据可以删除；如果最后一字节为结束码，根据帧长是否相等的标记，如果等长则为有效数据，如果不等长则为填充数据，获得接收数据。

C6标记x”46”，等长标记1，表明A6和C6等长，解码获得B6；

C7标记x”47”，等长标记0，表明A7比C7长，解码获得B7，由于最后填充的为1字节x”f0”和99字节x”07”，可以明确B7有效数据；如果B7中间出现x”f0，，或x”07”，如第1070字节为x”f0”，之后还有x”f0”出现，最后的x”f0”为结束码。

实施例三：

本发明实施例提供的支持以帧为单位的无源光网络网络编码的光线路终端OLT设备。

用于建立网络编码连接，分配连接配对号，接收并识别预备编码数据，实现网络编码过程，标记并发送网络编码数据，主要包括

网络编码连接建立单元421，用于检测上行数据接收和识别单元422的数据，建立网络编码连接，分配连接配对号，具体为检测出PON网络内部的数据，选择合适的相对发送数据，并通知相关ONU建立网络编码连接，分配连接配对号。

上行数据接收和识别单元422，用于接收数据，识别其中的预备编码数据与非预备编码数据，具体为接收上行数据并解帧，根据标记选择预备编码数据和非预备编码数据。

网络编码单元423，用于接收上行数据接收和识别单元422的预备编码数据，实现网络编码过程，具体为缓存预备编码数据，将成对的预备编码数据，进行网络编码过程。包括带有长度标示和不带长度标示的编码方式。

普通数据处理单元424，用于接收上行数据接收和识别单元422的非预备编码数据，实现无源光网络的数据交换功能。

下行数据标记和发送单元425，用于接收网络编码单元423的网络编码数据和普通数据处理单元424的非网络编码数据，标记并发送下行数据，具体为标记下行数据，保证网络编码数据标记连接配对号和数据序号，非网络编码数据标记逻辑链路标记和无效数据序号，并组帧下行发送数据。

实施例四：

本发明实施例提供的支持支持以帧为单位的无源光网络网络编码的光网络单元ONU设备。

用于协同建立网络编码连接，分配数据序号，标记并发送预备编码数据，接收并识别网络编码数据，实现网络解码过程，主要包括

网络编码连接协同单元431，用于接收下行数据接收和识别单元433的数据，协同OLT装置建立网络编码连接，分配数据序号，具体为接收OLT发送的网络编码连接建立消息，协同建立网络编码连接，选择合适的预备编码数据，并分配数据序号。

上行数据标记和发送单元432，用于接收主机发送的上行数据，标记并发送预备编码数据和非预备编码数据，具体为标记上行数据，保证预备编码数据标记连接配对号和数据序号，非预备编码数据标记逻辑链路标记和无效数据序号，并组帧上行发送数据。

下行数据接收和识别单元433，用于接收数据，接收并识别网络编码数据，具体为接收下行数据并解帧，根据标记选择网络编码数据和非网络编码数据。

网络解码单元434，用于接收上行数据标记和发送单元432的预备编码数据，将预备编码数据缓存；接收下行数据接收和识别单元433的网络编码数据，实现网络解码过程，具体为接收网络编码数据，提取对应的预备编码数据，进行网络解码过程。包括带有长度标示和不带长度标示的解码方式。

普通数据处理单元435，用于接收下行数据接收和识别单元433的非网络编码数据，实现无源光网络的数据传送功能。

实施例五：

本发明实施例提供的支持支持以帧为单位的无源光网络网络编码的无源光网络的系统实施例，如下文所述，所述系统包括：

光配线网ODN设备410，用于连接OLT装置420与ONU装置430，实现树形拓扑结构，包括光纤和无缘分光器；

光线路终端OLT装置420，为网络的中心局设备，用于用于建立网络编码连接，分配连接配对号，接收并识别预备编码数据，实现网络编码过程，标记并发送网络编码数据；主要包括网络编码连接建立单元421、上行数据接收和识别单元422、网络编码单元423、普通数据处理单元424和下行数据标记和发送单元425；

光网络单元ONU装置430，为网络的用户端设备，用于协同建立网络编码连接，分配数据序号，标记并发送预备编码数据，接收并识别网络编码数据，实现网络解码过程；主要包括网络编码连接协同单元431、上行数据标记和发送单元432、下行数据接收和识别单元433、网络解码单元434和普通数据处理单元435；

OLT的网络编码单元423和ONU的网络解码单元434，有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式。

其中，OLT的网络编码单元423和ONU的网络解码单元434，带有长度标示的实现方式，具体为

网络编码单元423主要包括：

长度比较模块4231，用于比较数据帧长度，加入帧长相等、差1字节和差2字节及以上的3比特标记；

直接编码模块4232，用于对于帧长相等或帧长差1字节的数据，直接进行网络编码；

移位编码模块4233，用于对于帧长差2字节及以上，较短帧插入2字节帧长度信息，并将数据帧补充至等长数据，完成网络编码。

网络解码单元434主要包括：

长度比较模块4341，用于判断帧长相等、差1字节和差2字节及以上的3比特标记，明确本地预备编码数据与网络编码数据关系；

直接解码模块4342，用于帧长相等，或长1字节，或短1字节3种情况，进行直接网络解码；

移位解码模块4343，用于长2字节及以上，或短2字节及以上2种情况，进行移位网络解码。

另外，OLT的网络编码单元423和ONU的网络解码单元434，不带长度标示的实现方式，具体为

网络编码单元423主要包括：

长度比较模块4234，用于比较数据帧长度，标记预备编码数据帧长是否相等；

数据编码模块4235，用于将预备编码数据直接进行网络编码；

填充编码模块4236，用于较短的数据帧编码结束后，补充结束码和特定字节至等长数据，完成网络编码。

网络解码单元434主要包括：

长度比较模块4344，用于比较本地预备编码数据与网络编码数据帧长关系；

填充解码模块4345，用于本地预备编码数据帧长小于网络编码数据帧长，补充结束码和特定字节至等长数据，完成网络解码；

数据解码模块4346，用于本地预备编码数据帧长等于网络编码数据帧长，直接进行网络解码，对于解出的数据，删除多余的填充数据，完成网络解码；其中当结束字节恰好为结束码时，根据所述“网络编码单元423的长度比较模块4234”标记的“预备编码数据帧长是否相等”的标记，确定此字节是否为有效数据。

以上对本发明实施例所提供的一种在PON网络中实现网络编码的方法、支持网络编码的PON网络的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于，包括以下过程：

光线路终端OLT与光网络单元ONU建立网络编码连接；ONU发送上行数据，本地缓存预备编码数据并记录相关信息；OLT接收上行数据，将预备编码数据以数据帧为单位进行网络编码，发送下行数据；ONU接收下行数据，对网络编码数据以数据帧为单位进行网络解码处理。

2.如权利要求1所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

3.如权利要求2所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“PON网络中OLT与ONU协同建立网络编码连接，确定连接配对号和数据序号”，具体为：

4.如权利要求2所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“ONU发送上行数据，对预备编码数据标记连接配对号和数据序号，本地缓存预备编码数据并记录相关信息”，具体为：

5.如权利要求2所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“OLT接收上行数据，根据连接配对号和数据序号，确认预备编码数据，将预备编码数据以数据帧为单位进行网络编码，标记连接配对号和数据序号，发送下行数据”，具体为：

步骤3-1，OLT接收上行数据，判断数据中的标记，如果数据中标记连接配对号及编码数据序号，则判定数据为预备编码数据；如果数据中标记标识字段及非编码数据序号，则判定数据为非预备编码数据；

步骤3-2，OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据；有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式；

6.如权利要求5所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据”，带有长度标示的方式为：

7.如权利要求5所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“OLT对预备编码数据，完成网络编码过程，生成网络编码数据”，不带长度标示的方式为：

步骤3-6-2，2队预备编码数据直接进行网络编码运算；

8.如权利要求2所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“ONU接收下行数据，根据连接配对号和数据序号，确认网络解码数据，唯一提取对应预备编码数据，与网络编码数据以数据帧为单位进行网络解码”，具体为

步骤4-4，ONU将解码获得的接收数据，发送给目的主机。

9.如权利要求8所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据”，带有长度标示的方式为：

步骤4-5-7，如果本地数据比接收数据帧长少2字节及以上，本地预备编码数据起始需要填充2字节帧长度，最后填充预定义的特定字节，解码获得接收数据。

10.如权利要求8所述的以帧为单位的无源光网络网络编码的方法，其特征在于：

所述“ONU对于网络编码数据，完成网络解码过程，解码获得接收数据”，不带长度标示的方式为：

11.一种支持以帧为单位的无源光网络网络编码的OLT装置，其特征在于，所述装置包括：

光线路终端OLT设备用于建立网络编码连接，分配连接配对号，接收并识别预备编码数据，实现网络编码过程，标记并发送网络编码数据，主要包括：

网络编码连接建立单元，用于检测上行数据接收和识别单元的数据，建立网络编码连接，分配连接配对号，具体为检测出PON网络内部的数据，选择合适的相对发送数据，并通知相关ONU建立网络编码连接，分配连接配对号；

上行数据接收和识别单元，用于接收ONU装置上行数据标记和发送单元的数据，识别其中的预备编码数据与非预备编码数据，具体为接收上行数据并解帧，根据标记选择预备编码数据和非预备编码数据；

网络编码单元，用于接收上行数据接收和识别单元的预备编码数据，实现网络编码过程，具体为缓存预备编码数据，将成对的预备编码数据，进行网络编码过程；包括带有长度标示和不带长度标示的编码方式；

普通数据处理单元，用于接收上行数据接收和识别单元的非预备编码数据，实现无源光网络的数据交换功能；

12.一种支持以帧为单位的无源光网络网络编码的ONU装置，其特征在于，所述装置包括：

光网络单元ONU设备用于协同建立网络编码连接，分配数据序号，标记并发送预备编码数据，接收并识别网络编码数据，实现网络解码过程，主要包括：

网络编码连接协同单元，用于接收下行数据接收和识别单元的数据，协同OLT装置建立网络编码连接，分配数据序号，具体为接收OLT发送的网络编码连接建立消息，协同建立网络编码连接，选择合适的预备编码数据，并分配数据序号；

上行数据标记和发送单元，用于接收主机发送的上行数据，标记并发送预备编码数据和非预备编码数据，具体为标记上行数据，保证预备编码数据标记连接配对号和数据序号，非预备编码数据标记逻辑链路标记和无效数据序号，并组帧上行发送数据；

下行数据接收和识别单元，用于接收OLT装置下行数据标记和发送单元的数据，接收并识别网络编码数据，具体为接收下行数据并解帧，根据标记选择网络编码数据和非网络编码数据；

网络解码单元，用于接收上行数据标记和发送单元的预备编码数据，将预备编码数据缓存；接收下行数据接收和识别单元的网络编码数据，实现网络解码过程，具体为接收网络编码数据，提取对应的预备编码数据，进行网络解码过程；包括带有长度标示和不带长度标示的解码方式；

13.一种支持以帧为单位的无源光网络网络编码的系统，其特征在于，所述系统包括：

光配线网ODN，用于连接OLT与ONU，实现树形拓扑结构，包括光纤和无源分光器；

光线路终端OLT，为网络的中心局设备，用于建立网络编码连接，分配连接配对号，接收并识别预备编码数据，实现网络编码过程，标记并发送网络编码数据；主要包括网络编码连接建立单元、上行数据接收和识别单元、网络编码单元、普通数据处理单元和下行数据标记和发送单元；

其中，OLT的网络编码单元和ONU的网络解码单元，有带有长度标示和不带长度标示2种实现方式。

14.如权利要求13所述的支持以帧为单位的无源光网络网络编码的系统，其特征在于：

OLT的网络编码单元和ONU的网络解码单元，带有长度标示的实现方式，具体为

网络编码单元主要包括：

长度比较模块，用于比较数据帧长度，加入帧长相等、差1字节和差2字节及以上的3比特标记；

直接编码模块，用于对于帧长相等或帧长差1字节的数据，直接进行网络编码；

移位编码模块，用于对于帧长差2字节及以上，较短帧插入2字节帧长度信息，并将数据帧补充至等长数据，完成网络编码；

网络解码单元主要包括：

长度比较模块，用于判断帧长相等、差1字节和差2字节及以上的3比特标记，明确本地预备编码数据与网络编码数据关系；

直接解码模块，用于帧长相等，或长1字节，或短1字节3种情况，进行直接网络解码；

移位解码模块，用于长2字节及以上，或短2字节及以上2种情况，进行移位网络解码。

15.如权利要求13所述的支持以帧为单位的无源光网络网络编码的系统，其特征在于：

OLT的网络编码单元和ONU的网络解码单元，不带长度标示的实现方式，具体为

网络编码单元主要包括：

长度比较模块，用于比较数据帧长度，标记预备编码数据帧长是否相等；

数据编码模块，用于将预备编码数据直接进行网络编码；

填充编码模块，用于较短的数据帧编码结束后，补充结束码和特定字节至等长数据，完成网络编码；

网络解码单元主要包括：

长度比较模块，用于比较本地预备编码数据与网络编码数据帧长关系；

填充解码模块，用于本地预备编码数据帧长小于网络编码数据帧长，补充结束码和特定字节至等长数据，完成网络解码；

数据解码模块，用于本地预备编码数据帧长等于网络编码数据帧长，直接进行网络解码，对于解出的数据，删除多余的填充数据，完成网络解码；其中当结束字节恰好为结束码时，根据所述“网络编码单元的长度比较模块”标记的“预备编码数据帧长是否相等”的标记，确定此字节是否为有效数据。