CN103765918A

CN103765918A - 支持增强特征的无源光网络中的透明开销

Info

Publication number: CN103765918A
Application number: CN201280043612.8A
Authority: CN
Inventors: D.胡德
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: EP2745534B1; EP2745534A2; US8548328B2; WO2013034999A2; WO2013034999A3; US20130064539A1; CN103765918B

Abstract

包括增强光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)的吉比特无源光网络(GPON)提供增强特征、例如XG-PON中定义的特征。ONU的一个或多个是增强ONU。增强OLT经由下游帧和上游突发与ONU进行通信，各下游帧和上游突发符合GPON组帧格式。增强OLT向ONU传送下游帧，下游帧包括下游子帧，其中至少一个下游子帧是包括增强特征的信息的开销子帧。增强OLT从ONU接收上游突发，上游突发包括上游子帧，每个上游子帧包括上游标识符字段，其向增强OLT指示上游子帧是否为开销子帧。增强OLT和增强ONU执行网络操作，以提供在开销子帧中指定的增强特征。

Description

支持增强特征的无源光网络中的透明开销

与相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月8日提交的美国临时专利申请61/532466的优先权。

技术领域

本发明的实施例涉及无源光网络(PON)。更具体来说，本发明的实施例涉及支持增强特征的PON中的透明开销的使用。

背景技术

无源光网络(PON)是用于向单独订户或者订户编组经济地传递电信服务的流行架构。当前PON部署通常基于IEEE 802.3ah(以太网PON(EPON))或ITU-T G.984(具吉比特能力的PON(GPON))。这两种现有技术已经演进为下一代网络，其当前处于早期试验部署中。例如，IEEE在802.3av中标准化10GE-PON，而ITU-T在G.987系列推荐中标准化XG-PON。

在两种情况下，现有技术在下一代标准中扩展成满足对服务特征的增加需求以及利用近来的技术改进。下一代标准的开发人员提出采用下一代设备来取代现有基础设施。因此，不存在将下一代特征和有益效果改型到这一代产品上的方案。

但是，预计这一代产品具有长产品寿命。为了利用从下一代增强的一部分可得到的有益效果，有价值的是，现有装置(又称作“遗留装置”)能够支持下一代设备的增强特征的至少一部分。虽然这是合乎需要的，但是通过完全重新定义上游或下游信号来实现这种特征支持是不可接受的，因为遗留装置无法对这类信号进行解码。

发明内容

公开一种用于提供具吉比特能力的无源光网络(GPON)中的增强特征的方法。按照本发明的实施例，包括增强光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)的GPON提供增强特征。ONU还包括增强ONU和遗留ONU。增强OLT经由下游帧和上游突发与ONU进行通信，各下游帧和上游突发符合GPON组帧格式。增强OLT向ONU传送下游帧，下游帧包括下游子帧，其中至少一个下游子帧是包括增强特征的信息的开销子帧。各下游子帧包括下游标识符字段，下游标识符字段向多个ONU指示下游子帧是否为开销子帧，以及开销子帧是由增强ONU可识别的并且对遗留ONU是透明的。增强OLT从ONU接收上游突发，上游突发包括上游子帧，每个上游子帧包括上游标识符字段，上游标识符字段向增强OLT指示上游子帧是否为开销子帧。增强OLT和增强ONU执行网络操作，以提供在开销子帧中指定的增强特征。

描述用作增强OLT的网络元件。按照本发明的实施例，增强OLT实现包括增强OLT和ONU的GPON中的增强特征。ONU还包括增强ONU和遗留ONU。增强OLT经由下游帧和上游突发与ONU进行通信，各下游帧和上游突发符合GPON组帧格式，网络元件包括向ONU传送下游帧的传送器，下游帧包括下游子帧，其中至少一个下游子帧是包括增强特征的信息的开销子帧。每个下游子帧包括下游标识符字段，下游标识符字段向多个ONU指示下游子帧是否为开销子帧，以及开销子帧是由增强ONU可识别的并且对遗留ONU是透明的。网络元件还包括从ONU接收上游突发的接收器，上游突发包括上游子帧，每个上游子帧包括上游标识符字段，上游标识符字段向增强OLT指示上游子帧是否为开销子帧。网络元件还包括处理器，处理器耦合到传送器和接收器，以执行网络操作，由此提供开销子帧中指定的增强特征。

描述用作增强ONU的网络元件。按照本发明的实施例，增强ONU实现包括增强OLT和ONU的GPON中的增强特征。ONU还包括增强ONU和遗留ONU。增强OLT经由下游帧和上游突发与ONU进行通信，各下游帧和上游突发符合GPON组帧格式。网络元件包括从增强OLT接收下游帧的接收器，下游帧包括下游子帧，其中下游子帧的至少一个是包括增强特征的信息的开销子帧。各下游子帧包括下游标识符字段，下游标识符字段向多个ONU指示下游子帧是否为开销子帧，以及开销子帧是由增强ONU可识别的并且对遗留ONU是透明的。网络元件还包括向增强OLT传送上游突发的传送器，上游突发包括上游子帧，每个上游子帧包括上游标识符字段，上游标识符字段向增强OLT指示上游子帧是否为开销子帧。网络元件还包括处理器，处理器耦合到传送器和接收器，以执行网络操作，由此提供开销子帧中指定的增强特征。

附图说明

通过附图、作为示例而不是限制来说明本发明，附图中，相似的参考标号表示相似的元件。应当注意，本公开中的“一”、“一个”实施例的不同说法不一定表示同一个实施例，并且这类说法表示至少一个。此外，在结合一个实施例来描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，均认为结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性是在本领域的技术人员的知识范围之内的。

图1是支持增强特征的GPON的一个实施例的简图。

图2是增强OLT和增强ONU的一个实施例的简图。

图3是示出用于提供GPON中的增强特征的方法的一个实施例的流程图。

图4A-4D是示出下游帧的组帧格式的一个示例的简图。

图5A和图5B是示出上游突发的组帧格式的一个示例的简图。

具体实施方式

在以下描述中提出许多具体细节。但是要理解，即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例。在其它情况下，没有详细示出众所周知的电路、结构和技术，以免影响对本描述的了解。但是，本领域的技术人员将会理解，即使没有这类具体细节，也可实施本发明。通过所包含的描述，本领域的技术人员将能够实现适当的功能性而无需过分实验。

通过隐藏对遗留装置看来是普通有效载荷的分组(例如帧或突发)中的信息，本发明的实施例使用附加开销、按照透明方式来传递增强特征的信息。现有标准(例如ITU-T G.984)规定，有效载荷封装在与物理层开销结构不同的包装中。在G.984.3中，该包装称作GPON封装方法(GEM)帧。GEM帧的一部分包括GEM端口ID，其是独特定义GPON上的流的标识符。在现有技术中，GEM端口ID定义为服务提供的一部分；定义附加GEM端口供高级管理信道使用。接收装置检查每个所接收GEM帧上的GEM端口ID，并且丢弃它没有识别其GEM端口的任何GEM帧。

按照本发明的实施例，附加开销(又称作“开销子帧”)是GEM帧(又称作“开销GEM帧”)。在一个实施例中，增强装置将附加开销封装到GEM帧中，其具有与遗留GPON中相同的组帧格式，但是其端口ID没有被遗留装置识别。由此，遗留装置忽略附加开销。另一方面，增强装置识别GEM端口ID，并且接受附加开销。增强装置能够使用附加开销来支持增强特征，其是遗留GPON中不可用的特征。

在以下描述中，G.984的特征称作遗留特征，由遗留OLT和遗留ONU所支持。作为对遗留特征的增强的特征称作增强特征。支持增强特征的装置称作增强OLT或者增强ONU。

在一些实施例中，增强服务的GEM端口ID能够被提供或者能够是众所周知的值(即，增强装置已知的所指定值)，其原本没有用于现有服务。在一个实施例中，开销GEM帧对每个下游帧传送一次和/或对每个上游突发传送一次，作为帧/突发报头之后的第一GEM帧。在一个实施例中，帧或突发可包含多于一个开销GEM帧，或者给定帧或突发可以不包含开销GEM帧。在一个实施例中，开销GEM帧可在帧/突发的不同或者任意位置中携带。按照选择为在其中携带的增强特征的集合，开销GEM帧能够具有固定或可变长度。

在一个实施例中，本文所述的增强特征能够通过软件、固件、硬件或者以上所述的组合来提供。GPON从特征增强可得到的主要有益效果包括但不限于：经过更灵活物理层操作、管理和维护(PLOAM)规则的快速PON初始化；省电特征(例如小睡和/或睡眠模式)；对网络运营商的报告延迟的最小化(例如将断电报警指示作为一个位包含在上游突发开销中)。在一个实施例中，增强特征能够包括按照ITU-T G.987.3的XG-PON中定义的一个或多个特征。还能够包括附加增强特征。增强特征能够包括但不限于：每个下游帧/上游突发的多个PLOAM消息的传输，没有重复的PLOAM消息的传输，睡眠和小睡模式，性能监测和告警，比不支持增强特征的遗留GPON中定义的组帧模式要长的组帧模式。增强特征还能够包括上游和下游方向的加密控制、多播加密控制、ONU认证和密钥更新的低层管理。增强加密控制为网络提供超出遗留GPON的能力之外的能力，例如携带订户数据(不是开销)的GEM帧如何和/或是否在上游方向经过加密。稍后详细描述这些增强特征的每个。

图1是支持增强特征的GPON 100的一个实施例的简图。GPON 100包括增强OLT 110，其经由光分配网络(ODN)130耦合到一组遗留ONU 120和增强ONU 140。遗留ONU 120和增强ONU 140又统称为ONU 120和140。增强OLT 110能够由网络服务提供商来操作或者属于网络服务提供商。ONU 120和140是端接GPON 100并且向订户提供电信服务接口的装置。

在本文的描述中，术语“下游”表示从增强OLT 110到ONU 120和140的传输方向，以及术语“上游”表示从ONU 120和140到增强OLT 110的传输方向。术语“遗留装置”表示不支持增强特征的装置，例如符合这一代标准、例如ITU-T G.984的遗留OLT或者遗留ONU。术语“增强装置”表示支持增强特征的装置，例如增强OLT或者增强ONU。

图2示出增强OLT 110和增强ONU 140的一个实施例。遗留ONU 120的结构是本领域已知的，并且在本文中不作描述。在一个实施例中，增强OLT 110包括传送器230和接收器240。OLT传送器230在分配给ONU 120和140的信道上传送下游信号。接收器240从ONU 120和140接收上游信号。增强OLT 110还包括处理器210和OLT存储器220。处理器210执行向ONU 120和140提供服务的操作，具体来说是向增强ONU 140提供具有增强特征的服务。OLT存储器220存储增强特征描述221以及其它数据。在一个实施例中，增强特征描述221描述当前可用于供增强OLT 110使用的增强特征。

在一个实施例中，增强ONU 140包括：传送器270，用于向增强OLT 110传送上游信号；以及接收器280，用于从增强OLT 110接收下游信号。增强ONU 140还包括处理器250和ONU存储器260。处理器250执行支持具有增强特征的服务的操作。ONU存储器260还存储增强特征描述221，其描述当前可用于供增强ONU 140使用的增强特征。

虽然图中未示出，但是要理解，GPON能够包括耦合到一个或多个增强ONU的遗留OLT。增强特征需要通过与两端的增强装置的连接来支持，遗留OLT在与增强ONU进行通信时将不能够支持增强特征。因此，GPON没有预先假定其ONU或OLT支持增强特征。在包含一个或多个增强装置(例如增强ONU和/或增强OLT)的GPON中，需要满足以下条件：

● 各装置(ONU和OLT)按照遗留模式来初始化。

● 仅在成功协商OLT和ONU均支持增强特征之后，才可调用增强特征。

● 增强ONU可以不向遗留OLT传送任何增强特征。

● 下游方向的增强特征对遗留ONU是透明的。

图3示出用于提供包括增强OLT和多个ONU的GPON中的增强特征的方法300的一个实施例。ONU还包括增强ONU和遗留ONU。增强OLT经由下游帧和上游突发与ONU进行通信，下游帧和上游突发的每个符合GPON组帧格式。在一个实施例中，方法300由GPON中的增强OLT、例如图1的PON 100中的增强OLT 110来执行。

在一个实施例中，增强OLT向ONU传送下游帧(框310)。下游帧包括下游子帧，其中下游子帧的至少一个是开销子帧。各开销子帧包括增强特征的信息。各下游子帧包括下游标识符字段，下游标识符字段向ONU指示下游子帧是否为开销子帧，其中开销子帧是由增强ONU可识别的并且对遗留ONU是透明的(即，被其忽略)。增强OLT还从ONU接收上游突发(框320)。上游突发包括上游子帧。各上游子帧包括上游标识符字段，上游标识符字段向增强OLT指示上游子帧是否为开销子帧。按照(在上游以及下游的)开销子帧中的信息，增强OLT和增强ONU执行网络操作以提供增强特征(框330)。

图4A-4D示出下游帧400的一个实施例。在这个实施例中，下游帧400包括帧报头410和帧有效载荷450。帧有效载荷450包括多个下游子帧420。在帧有效载荷450是GPON传输汇聚(GTC)帧的一个实施例中，各下游子帧420是GEM帧。如图4B所示，帧报头410包括多个字段。字段可包括但不限于：物理同步(Psync)字段411、标识(Ident)字段412、PLOAM下游(PLOAMd)字段413和带宽映射(BWmap)字段414。在G.984.3中描述了字段411-414的定义和功能。各下游子帧420包括子帧报头440和子帧有效载荷450，如图4C所示。在支持增强特征的一个实施例中，下游帧400中的下游子帧420的一个或多个能够用作开销子帧430(例如开销GEM帧)。

图4D示出子帧报头440中的字段的一个示例。在一个实施例中，子帧报头440中的字段包括有效载荷长度指示符(PLI)字段441、端口ID字段442、有效载荷类型指示符(PTI)字段443和报头误差控制(HEC)字段444。在一个实施例中，端口ID字段442是12位值，其用来提供4096个独特业务标识符。在遗留GPON中，4096个独特业务标识符的每个标识用户或管理传输流。在支持增强特征的GPON(例如图1的GPON 100)中，4096个值的一个或多个能够用来将(端口ID所在的)下游子帧标识为开销子帧430。如果端口ID字段442的值标识开销子帧430，则关联子帧有效载荷450的内容能够用来调用和控制由GPON支持的增强特征。

在一个实施例中，开销子帧430能够以包含增强特征版本号的报头开始。还能够包含附加信息。这个领头字段设计成避免与可能的GEM帧混淆，其包括但不限于：以太网帧、OMCI消息、多协议标记交换(MPLS)帧和空闲GEM帧(空有效载荷或者诸如0、0xFF、0xAA、0x55的序列之类的模式的有效载荷)。

在一个实施例中，开销子帧430包括多个预定义字段，其中各字段具有固定长度并且被指配给特定位/字节位置，以传送特定信息。在一个备选实施例中，开销子帧430可包括零或更多TLV(类型、长度和值)字符串。TLV字符串的一个示例以指定字符串类型(T)的固定数量的八位组(例如一个八位组)开始。下一个固定数量的八位组(例如一或二)指定字符串的长度(L)。最后的八位组序列是待传送变量的值(V)。序列的值(V)部分包括与表示该值所需数量相同的八位组，并且逐个实例可以是固定或者可变的。因为L值允许解码器查找TLV字符串的结束，因此另一个TLV字符串能够无限地被添加。

根据待传送信息，可使用固定字段表示、TLV表示或者其它固定字段或者非固定字段表示。在一些实施例中，以上所述的部分或全部的组合可以是合乎需要的。例如，固定字段对于经常发生变化并且始终需要的信息可以是最佳的；在开销帧的固定部分之后，可添加一系列非固定字段表示(例如TLV表示)以指定仅需要偶尔传送的信息。

图5A和图5B示出上游突发500的一个实施例。参照图5A，上游突发500可包括但不限于物理层开销上游(PLOu)字段510、PLOAM上游(PLOAMu)字段520以及动态带宽报告上游(DBRu)字段和突发有效载荷540的一个或多个交替字段。要理解，上游突发500能够包括比图5A的实施例更多或更少的字段。在G.984.3中描述了字段510、520和530的定义和功能。参照图5B，突发有效载荷540包括多个上游子帧550。上游子帧550的每个具有与图4C和图4D所示子帧相同的结构。在支持增强特征的一个实施例中，上游突发500中的上游子帧550的一个或多个能够是开销子帧(其与图4C的开销子帧430相同)。

为了后向兼容性，未改变地使用基本GPON组帧格式，即，下游和上游方向的上述字段。但是，通过将附加开销封装到GEM帧中(例如图4C的开销子帧430)，被支持特征的信息能够传送给增强ONU/OLT，但是被遗留ONU/OLT忽略或丢弃。在一个实施例中，开销子帧能够在各下游帧/上游突发中的预定位置中传送，以促进时间敏感信息的控制。根据对传送信息的便利性，开销子帧还能够在帧/突发期间在任何时间、多次被传送或者根本不传送。

在一些实施例中，由增强OLT和增强ONU所支持的增强特征能够包括XG-PON特征以及XG-PON中不存在的附加特征。以下描述提供能够支持的增强特征的多个示例。

在遗留GPON中，单个PLOAM消息在每一个下游帧中向下游发送，以及大多数PLOAM消息被传送三次(3x)以确保正确性。在一个实施例中，增强特征允许PLOAM消息对每个下游帧向下游发送零次(最小)以及每个ONU一个PLOAM消息加上一个广播(最大)。通过传送与消息关联的事务ID，增强特征还允许PLOAM消息仅发送一次(没有三次传输)。没有3x重复地仅发送PLOAM消息一次并且在单个帧中(向独立ONU)发送若干PLOAM消息的能力在减少初始化整个GPON所需的时间方面是显著的，特别是当GPON包含大量ONU时。遗留PLOAM消息继续用于遗留装置；增强PLOAM消息能够由增强装置(增强OLT和增强ONU)来使用。在一个实施例中，增强PLOAM消息能够在开销子帧(例如图4C的开销子帧430)中传送。

在一个实施例中，增强特征允许更多位用于附加GEM端口。例如，XG-PON具有用于GEM端口的16位字段，其中前1024个值保留用于光网络单元管理和控制接口(OMCI)。GPON GEM端口为12位。在一个实施例中，经过增强OLT与增强ONU之间的开销协商，能够调拨来自遗留GEM帧报头的PTI字段的一些位，以扩展GEM端口字段。

在一个实施例中，增强特征包括安全性特征、例如上游和下游的加密。在遗留GPON中，单播加密在下游方向是可用的；上游方向由于其物理性质而被看作是安全的。增强特征允许上游方向以及下游方向的加密的管理和控制。

在一个实施例中，增强特征还包括安全性特征、例如多播加密。遗留GPON预计多播由中间件来加密，某些服务提供商认为其是不充分的。增强特征允许对PON本身的另一层加密。

在一个实施例中，增强特征还包括安全性特征、例如密钥更新。在多播加密中，密钥由OLT来生成，并且经由OMCI、即先前所述的高层管理协议来分配给ONU。由于遗留原因，单播密钥由ONU生成，并且其更新和使用经由麻烦的机制来协商。在一个实施例中，增强OLT能够生成密钥，并且经由开销子帧将其向下游分配给ONU。这是G.987.3 XG-PON中没有包含的增强特征的一个示例。能够为安全密钥交换建立某种等级的安全性(例如Diffie-Hellman)。

在一个实施例中，增强特征还包括安全性特征，例如ONU的IEEE 802.1X认证。在一个实施例中，增强OLT能够将ONU当作非置信装置，其要求作为认证服务器的OLT的802.1X认证。在一些情况下，OLT本身在ONU愿意接受它之前可需要被认证。形成802.1X事务的消息交换可在开销子帧中封装。

在一个实施例中，增强特征还包括安全性特征、例如健壮加扰器。在遗留GPON中，加扰器在127位之后重复，其使得可设想恶意用户可能传递加扰为相同数位的长序列的有效载荷，并且由此丢失GPON上的同步。能够通过提供比遗留GPON中定义的组帧模式要长的组帧模式，来实现更健壮加扰器。例如，XG-PON中的超帧计数器和加扰器足够长，以使这个攻击实际上是不可能的。通过将遗留超帧计数器扩展为开销子帧的附加字段，能够使用XG-PON加扰，从而有效地防止一种形式的拒绝服务(DoS)攻击。在任何情况下，下游加扰保持为基于遗留的，除非GPON上的所有ONU都是增强ONU。

在一个实施例中，增强特征还包括能量节约特征，例如睡眠和小睡模式。这个增强特征能够是由XG-PON所提供的相同特征，其定义了具有OMCI建立和PLOAM的互锁状态机以及面向比特的信令，以协调OLT与ONU之间的睡眠和小睡模式。

在一个实施例中，增强特征还包括诸如性能监测(PM)和告警之类的特征。这个增强特征能够是由XG-PON所提供的相同特征，其具有更为改进的PLOAM层PM和告警。

下面描述GPON中的增强特征的发现过程。在一些实施例中，两个选项对于增强特征的发现是可能的。

第一选项是在已知GEM端口(其通过众所周知的、即标准化的GEM端口ID来标识)中携带增强特征；例如0xFFE。众所周知的GEM端口ID具有增强OLT和增强ONU已知的所指定值。如果增强ONU没有观测下游方向的增强特征GEM端口标识符，则它将不向上游传送增强特征。

假定GPON具有增强OLT，增强OLT能够简单地向候选ONU的(通过alloc-ID所标识的)任何业务承载实体(在初始化时间，这会是缺省alloc-ID)准予有效载荷时机。在一个实施例中，增强ONU紧接突发开销之后传送开销子帧，其是通过它的众所周知的GEM端口ID是可识别的。在一些实施例中，开销子帧还能够是通过它紧接突发报头之后的位置和/或通过它的内容的前几个字节(作为可识别增强特性版本标识符)可识别的。相比之下，遗留ONU传送GEM帧，其适合分配、携带OMCI、订户有效载荷或者没有有效载荷。

增强OLT从不为承载业务指配众所周知的GEM端口。由遗留OLT所服务的增强ONU接受众所周知的GEM端口ID供普通使用，只作为没有特殊意义的另一个值。

增强特征的发现的第二选项是在所提供GEM端口中携带增强特征。

在一个实施例中，当增强ONU初始化到GPON中时，增强OLT能够经过管理动作(例如，经过对PLOAM消息的扩展)来提供GEM端口。例如，GEM端口ID能够经由现有GPON PLOAM消息中的新码点来提供给ONU(例如configure_port-ID)。遗留ONU可丢弃PLOAM消息，原因是码点是非法的，或者可接受码点(通过不检查其有效性)供OMCI使用或者用于其它目的。(遗留ONU不能发送NACK消息或者其它错误指示)。在后一个带宽准予中，增强OLT能够确定所指定GEM端口是否表现为自发上游流中的第一GEM帧(即，与alloc-ID无关)，以及如果是的话，则确定它是否包含增强特征版本号标识符。如果OLT推断ONU仅支持遗留特征，则OLT将撤消指配GEM端口，以确信ONU没有将它用于任何方面。

开销GEM帧的内容能够包括上述增强特征的任一个。例如，在下游方向：

● 超帧计数器的19个附加位，可用于更健壮的加扰和强加密，如G.987所定义。

● 强制唤醒(FWI)的直接信令，作为增强睡眠模式的控制能力之一。

● 每个帧多个PLOAM消息。只有遗留PLOAM消息可在遗留帧/突发结构中传送。增强开销GEM帧传送XG PLOAM消息，并且还能够携带GPON PLOAM消息。将GPON PLOAM放在开销子帧内部是在允许每个帧多个PLOAM消息并且避免增强开销中的三次重叠的同时、保持GPON帧中的遗留规则的一种方式。

● XG带宽映射—使GPON带宽映射更灵活，由此准许增强ONU的上游传送时间和时长的更宽选项，XG映射可包含在开销子帧中，其中静寂空间留在对应GPON带宽映射中。

● 至少几个位能够在增强BWmap中保留用于附加功能。

● 检错/纠错字段，其能够跨越开销子帧报头以及遗留报头的部分或全部。

在一个实施例中，下游开销GEM帧能够具有可变长度，但是为了保持与增强ONU的协调，它从不为空。在超时之后，下游开销的消失将告知增强ONU关于OLT是遗留装置。

除了版本和防混淆报头之外，上游方向开销还能够包括：

● 一个位指示ONU具有PLOAM消息已排队要发送，甚至在考虑当前传输之后(遗留或增强：可能是独立位)。

● 断电报警的直接信令

● 备用位

● 零或一个上游XG PLOAM消息。

● 具有字节级粒度的动态带宽报告(DBR)。

● 对开销子帧报头和遗留突发报头的部分或全部的检错/纠错。

参照图1、图2、图4A-4D和图5A-5B的示范实施例描述了图3的流程图的操作。但是应当理解，图3的流程图的操作能够通过除了参照图1、图2、图4A-4D和图5A-5B所述之外的本发明的实施例来执行，并且参照图1、图2、图4A-4D和图5A-5B所述的实施例能够执行与参照流程图所述操作不同的操作。虽然图3的流程图示出本发明的某些实施例所执行的操作的特定顺序，但是应当理解，这种顺序是示范性的(例如备选实施例可按照不同顺序来执行操作、组合某些操作、重叠某些操作等)。

如本文所述，增强OLT和增强ONU的实施例可通过诸如配置成执行某些操作或具有预定功能性的专用集成电路(ASIC)之类的硬件的特定配置或者非暂时计算机可读介质中包含的存储器中存储的软件指令来实现。例如，图2所示的实施例能够使用在一个或多个电子装置(例如端站、网络元件)上存储和运行的代码及数据来实现。这类电子装置使用诸如非暂时计算机可读存储介质(例如磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器装置、相变存储器)和暂时计算机可读通信介质(例如电、光、声或其它形式的传播信号—如载波、红外信号、数字信号)之类的计算机可读介质来存储和传递(内部通信和/或通过网络与其它计算装置进行通信)代码和数据。另外，这类电子装置通常包括一组一个或多个处理器，处理器耦合到诸如一个或多个存储装置(非暂时机器可读存储介质)、用户输入/输出装置(例如键盘、触摸屏和/或显示器)和网络连接之类的一个或多个其它组件。该组处理器和其它组件的耦合通常通过一个或多个总线和桥接器(又称作控制器)进行。因此，给定电子装置的存储装置通常存储代码和/或数据，供那个电子装置的该组一个或多个处理器上执行。当然，本发明的一个实施例的一个或多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。

虽然按照若干实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将会知道，本发明并不局限于所述实施例，而是可在所附权利要求书的精神和范围之内，经过修改和变更来实施。因此，本描述被看作是说明性而不是限制性的。

Claims

1. 一种用于提供包括增强光线路终端(OLT)和多个光网络单元(ONU)的具吉比特能力的无源光网络(GPON)中的增强特征的方法，所述多个ONU还包括增强ONU和遗留ONU，其中所述增强OLT经由下游帧和上游突发与所述多个ONU进行通信，所述下游帧和上游突发的每个符合GPON标准，所述方法包括下列步骤：

从所述增强OLT向所述多个ONU传送所述下游帧，所述下游帧包括下游子帧，其中所述下游子帧的至少一个是包括所述增强特征的信息的开销子帧，其中所述下游子帧的每个包括下游标识符字段，下游标识符字段向所述多个ONU指示所述下游子帧是否为所述开销子帧，其中所述开销子帧是由所述增强ONU可识别的并且对所述遗留ONU是透明的；

由所述增强OLT从所述多个ONU接收所述上游突发，所述上游突发包括上游子帧，所述上游子帧的每个包括上游标识符字段，上游标识符字段向所述增强OLT指示所述上游子帧是否为所述开销子帧；以及

由所述增强OLT和所述增强ONU执行网络操作，以提供在所述开销子帧中指定的所述增强特征。

2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述上游标识符字段和所述下游标识符字段的每个具有由所述增强ONU而不是由所述遗留ONU可识别的所指定值，以及所述所指定值不同于由所述多个ONU的一个或多个目的地ONU可识别的、用于标识送往一个或多个目的地ONU的业务流的值。

3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述开销子帧包含包括所述下游标识符字段或者所述上游标识符字段的报头以及包含所述增强特征的信息的有效载荷。

4. 如权利要求2所述的方法，其中，当所述增强ONU初始化到所述GPON中时，所述所指定值经过管理动作来提供给所述增强ONU的每个。

5. 如权利要求1所述的方法，其中，所述开销子帧对每个下游帧传送一次以及对每个上游突发传送一次。

6. 如权利要求1所述的方法，其中，所述下游帧和所述上游突发中的至少一个包括多于一个开销子帧。

7. 如权利要求1所述的方法，其中，所述开销子帧是GPON封装方法(GEM)帧。

8. 如权利要求1所述的方法，其中，所述增强特征包括在具10吉比特能力的无源光网络(XG-PON)中定义的一组特征的一个或多个特征。

9. 如权利要求1所述的方法，其中，所述增强特征包括下列一个或多个：每个下游帧的多个PLOAM消息的传输、每个上游突发的多个PLOAM消息的传输、没有重复的PLOAM消息的传输、上游和下游方向的加密控制、多播加密控制、ONU认证、密钥更新、睡眠和小睡模式、性能监测和告警以及比不支持所述增强特征的遗留GPON中定义的组帧模式要长的组帧模式。

10. 如权利要求1所述的方法，其中，所述接收步骤还包括下列步骤：

接收来自所述增强ONU的第一组上游突发和来自所述遗留ONU的第二组上游突发，所述第一组上游突发包括一个或多个开销子帧，并且所述第二组上游突发没有包括开销子帧；

处理所述第一组上游突发，以实现所述增强特征；以及

处理所述第二组上游突发，而没有实现所述增强特征。

11. 一种用作增强光线路终端(OLT)、用于实现包括所述增强OLT和多个光网络单元(ONU)的具吉比特能力的无源光网络(GPON)中的增强特征的网络元件，所述多个ONU还包括增强ONU和遗留ONU，其中所述增强OLT经由下游帧和上游突发与所述多个ONU进行通信，所述下游帧和上游突发的每个符合GPON标准，所述网络元件包括：

传送器，向所述多个ONU传送所述下游帧，所述下游帧包括下游子帧，其中所述下游子帧的至少一个是包括所述增强特征的信息的开销子帧，其中所述下游子帧的每个包括下游标识符字段，下游标识符字段向所述多个ONU指示所述下游子帧是否为所述开销子帧，其中所述开销子帧是由所述增强ONU可识别的并且对所述遗留ONU是透明的；

接收器，从所述多个ONU接收所述上游突发，所述上游突发包括上游子帧，所述上游子帧的每个包括上游标识符字段，上游标识符字段向所述增强OLT指示所述上游子帧是否为所述开销子帧；以及

处理器，耦合到所述传送器和所述接收器，以执行网络操作，由此提供所述开销子帧中指定的所述增强特征。

12. 如权利要求11所述的网络元件，其中，所述上游标识符字段和所述下游标识符字段的每个具有由所述增强ONU而不是由所述遗留ONU可识别的所指定值，以及所述所指定值不同于由所述多个ONU的一个或多个目的地ONU可识别的、用于标识送往一个或多个目的地ONU的业务流的值。

13. 如权利要求11所述的网络元件，其中，所述开销子帧包含包括所述下游标识符字段或者所述上游标识符字段的报头以及包含所述增强特征的信息的有效载荷。

14. 如权利要求13所述的网络元件，其中，当所述增强ONU初始化到所述GPON中时，所述所指定值经过管理动作来提供给所述增强ONU的每个。

15. 如权利要求11所述的网络元件，其中，所述开销子帧是GPON封装方法(GEM)帧。

16. 如权利要求11所述的网络元件，其中，所述增强特征包括在具10吉比特能力的无源光网络(XG-PON)中定义的一组特征的一个或多个特征。

17. 如权利要求11所述的网络元件，其中，所述增强特征包括下列一个或多个：每个下游帧的多个PLOAM消息的传输、每个上游突发的多个PLOAM消息的传输、没有重复的PLOAM消息的传输、上游和下游方向的加密控制、多播加密控制、ONU认证、密钥更新、睡眠和小睡模式、性能监测和告警以及比不支持所述增强特征的遗留GPON中定义的组帧模式要长的组帧模式。

18. 一种用作增强光网络单元(ONU)、用于实现包括增强光线路终端(OLT)和多个光网络单元(ONU)的具吉比特能力的无源光网络(GPON)中的增强特征的网络元件，所述多个ONU还包括遗留ONU和所述增强ONU，其中所述增强OLT经由下游帧和上游突发与所述多个ONU进行通信，所述下游帧和上游突发的每个符合GPON标准，所述网络元件包括：

接收器，从所述增强OLT接收所述下游帧，所述下游帧包括下游子帧，其中所述下游子帧的至少一个是包括所述增强特征的信息的开销子帧，其中所述下游子帧的每个包括下游标识符字段，下游标识符字段向所述多个ONU指示所述下游子帧是否为所述开销子帧，其中所述开销子帧是由所述增强ONU可识别的并且对所述遗留ONU是透明的；

传送器，向所述增强OLT传送所述上游突发，所述上游突发包括上游子帧，所述上游子帧的每个包括上游标识符字段，上游标识符字段向所述增强OLT指示所述上游子帧是否为所述开销子帧；以及

19. 如权利要求18所述的网络元件，其中，所述开销子帧包含包括所述下游标识符字段或者所述上游标识符字段的报头以及包含所述增强特征的信息的有效载荷。

20. 如权利要求18所述的网络元件，其中，每个所述开销子帧的所述下游标识符字段或者所述上游标识符字段具有所述增强OLT和所述增强ONU已知的所指定值。

21. 如权利要求20所述的网络元件，其中，当所述增强ONU初始化到所述GPON中时，所述所指定值经过管理动作来提供给所述增强ONU。

22. 如权利要求18所述的网络元件，其中，所述开销子帧是GPON封装方法(GEM)帧。