CN103957476A - 基于pon延距的高速报文获取方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于PON延距的高速报文获取方法及系统，该方法步骤为：1）当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别转换为并行的电信号后输出；2）实时采集输出的并行电信号，将上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发；该系统包括用于信号转换的信号转换模块以及用于数据复制与转发的数据报文处理模块。本发明具体实现方法简单、稳定性高、数据处理性能高、资源消耗小、能够实现高速数据报文获取的同时延长数据传输距离，同时不影响光纤线路正常通信的优点。

Description

基于PON延距的高速报文获取方法及系统

技术领域

本发明涉及无源光网络技术，尤其涉及一种基于PON延距的高速报文获取方法及系统。

背景技术

PON（Passive optical network，无源光纤网络）系统中包含多个作为PON终端设备的光网络单元（ONU, Optical Network Unit），以及作为PON局端设备的光线路终端（OLT，Optical Line Terminal），ONU与OLT通过光纤网络连接。PON中延距与报文获取技术，是无源光网络监测技术中的一项重要技术，被广泛地应用于分布式实时控制系统、网络故障分析、入侵检测系统、网络监控系统、计算机取证系统等领域。其中延距技术为增长传输距离，同时不影响数据失真的技术；报文获取技术则是将数据复制一份送入内部逻辑进行处理，同时不影响原光纤线路的正常通信。

要实现长距离PON的目标就是需要提供更远的接入范围，即需要提高传输距离。现有技术中，提高传输距离的方法主要包括减少线路插入损耗与色散的方法，以及在光纤线路中插入中继器来补偿光损耗的方法，而加入光中继器方法的实质就是使用光放大的手段来提高光功率的预算。光中继器方法中主要包括两类方案：光放大器和光电光再生放大器方案，其中光放大器方案是直接放大光信号，光电光再生放大器方案则是在电域对高速数字信号进行放大、整形和时钟提取。因此光电光再生放大器方案可以消除光信号由色散、噪声、信道间的串扰而产生的传输损耗，相比于光放大器方案能够进一步延长传输距离。

如图1所示，数据报文获取系统的接入方式，使用PC机作为平台，同时将PC机以监听模式并接到被审计的网络上，数据获取系统安装在PC机上，监控网络流量并获取网络流量进行分析。

传统基于硬件的数据获取技术中，都是采用桥接方式，对下模拟OLT，对上模拟ONU，在OLT和ONU之间通过标准以太网连接，通过侦听以太网的方式获取报文，这种方式实现较为复杂，系统代价比较高，由于系统复杂还带来了一定的稳定性问题。传统基于软件处理方式的数据报文获取系统也最多只能支持OC-12/622Mbps的数据流处理，若同时进行业务流过滤、数据流统计、协议分析时，将严重影响处理的性能。随着网络规模的快速增大、对带宽的需求急速增加，简单地依靠微处理器的软件处理方式已无法满足需求。

传统数据报文获取技术中，系统的瓶颈主要包括系统调用、数据拷贝和内核中断处理三个方面。其中数据拷贝方面，由于网卡本身的接受能力限制以及存在上层逻辑对数据处理造成的延时，网络数据从网卡拷贝到内存再拷贝到数据缓冲区的过程中会导致丢失存放获取报文的数据缓冲包；另外，数据从内核态向用户态拷贝需要消耗非常多的CPU资源，从而影响系统的整体性能。如传统的Libpcap从网卡抓包到应用程序过程中数据包需要经历三次拷贝，这三次拷贝需要消耗较大的资源。内核中断处理方面，若在每秒钟流量达到十几万pps的大流量下，峰值可以达到几十万、上百万pps的数据包，且每发来一个包就产生一次中断，每次中断的现场处理和切换上下文平均则需要消耗至少三个CPU周期系统，对抓包平台来说其资源的消耗也过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、成本低廉、稳定性高、数据处理性能高、资源消耗小、实现高速数据报文获取且能够延长数据传输距离，同时不影响光纤线路正常通信的基于PON延距的高速报文获取方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于PON延距的高速报文获取方法，具体实施步骤为：

1）当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别将所述上行光信号、所述下行光信号转换为并行的电信号并输出；

2）实时采集所述步骤1）输出的并行电信号，得到上行数据和下行数据，将所述上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2）采用可编程逻辑芯片实现。

作为本发明方法的进一步改进，所述步骤2）中复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发的具体实施步骤为：

2.1）在复制的上行数据中提取加密密钥，根据所述加密密钥对复制得到的下行数据进行解密，输出解密后的下行明文数据；

2.2）对所述下行明文数据和所述上行数据分别进行过滤，得到过滤后的下行数据、上行数据；

2.3）对所述过滤后的下行数据、上行数据进行数据校验，并将校验后的上行数据、下行数据进行合并后转发输出，获取数据报文。

    作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2.1）中下行数据的加密解密采用三重搅动算法。

一种基于PON延距的高速报文获取系统，包括：

信号转换模块，用于当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别将上行光信号、下行光信号转换为并行的电信号并输出；

数据报文处理模块，用于实时采集所述信号转换模块输出的并行电信号，得到上行数据和下行数据，将所述上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

作为本发明装置的进一步改进：所述信号转换模块包括第一转换单元和第二转换单元，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别接收OLT发送的串行的下行光信号、ONU发送的串行的上行光信号，转换为并行电信号后输出至数据报文处理模块。

作为本发明装置的进一步改进：所述数据报文处理模块包括数据采集单元、数据报文传输单元和数据报文获取单元；所述数据采集单元实时采集信号转换模块输出的并行的电信号，输出上行数据和下行数据；所述数据报文传输单元将所述上行数据和下行数据输出至物理层进行编码后转换回串行的光信号，分别发送至对应的OLT或ONU；所述数据报文获取单元复制一份数据采集单元输出的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

作为本发明装置的进一步改进：所述数据报文传输单元包括信号发送子单元、物理层编码子单元以及数据转换子单元；所述信号发送子单元将数据采集单元输出的上行数据、下行数据分别发送至物理层编码子单元进行物理层编码，编码后数据经过数据转换子单元转换回串行的光信号，分别发送给对应的OLT或ONU。

作为本发明装置的进一步改进：所述数据报文获取单元包括数据复制子单元、加解密子单元、数据分析处理子单元以及数据转发子单元；所述数据复制子单元复制一份数据采集单元输出的上行数据和下行数据，复制的下行数据经过数据加解密子单元进行解密，输出下行明文数据；复制的上行数据、所述下行明文数据经过数据分析处理子单元进行过滤、数据校验处理后将数据合并，通过数据转发子单元进行转发输出。

作为本发明装置的进一步改进：还包括分别与信号转换模块和数据报文处理模块连接的检测控制模块，控制所述上行光信号工作在突发模式。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明采用数据复制及转发方法实现高速报文数据的获取，并结合光-电-光放大数据传输方案延长数据的传输距离，实现稳定性高、资源消耗小的高速数据报文的获取，同时延长传输距离，且能够通过时隙调整不影响光纤线路的正常通信；通过将串行的高速报文转换为并行信号进行处理，实现报文数据的并行处理，有效提高高速报文的处理性能。

（2）本发明采用现有的光-电-光技术的基础上，增加了将电信号送入物理层进行再编码的过程，一方面可以保证传输的数据在接受端能够被正确复原，另一方面能够有效延长数据的传输距离，同时不影响原光纤线路的通信；

（3）本发明采用并接接入的可编程FPGA芯片来实现数据报文的获取，能够在同一时刻对数据进行并行、连续的处理，实现网络实时数据采集和高速信息发现，提高网络数据采集的性能，达到高速、实时的数据报文获取。

附图说明

图1是数据报文获取系统的接入方式示意图。

图2是本实施例基于PON延距的高速报文获取方法实现流程示意图。

图3是本实施例中数据处理流程示意图。

图4是本实施例中基于PON延距的高速报文获取系统结构示意图。

图5是本实施例中信号转换模块结构示意图。

图6是本实施例中数据报文处理模块结构示意图。

图7是本发明具体实施例中基于PON延距的高速报文获取系统结构示意图。

图8是本实施例中检测控制模块工作原理示意图。

图例说明

1、信号转换模块；11、第一转换单元；12、第二转换单元；2、数据报文处理模块；21、数据采集单元；22、数据报文传输单元；221、信号发送子单元；222、物理层编码子单元；223、数据转换子单元；23、数据报文获取单元；231、数据复制子单元；232、加解密子单元；233、数据分析处理子单元；234、数据转发子单元；3、检测控制模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图2所示，本实施基于PON延距的高速报文获取方法，步骤为：

1）当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别将上行光信号、下行光信号转换为并行的电信号并输出；

2）实时采集步骤1）输出的并行电信号，得到上行数据和下行数据，将所述上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

本实施例采用光-电-光放大器方案实现中继延距，即将ONU发送的上行光信号、OLT发送的下行光信号进行光电转换，转换成电信号后进行信号放大、整形、时钟提取，再将电信号转换成光信号输出，同时增加将上行电信号、下行电信号发送至物理层进行再编码的过程，相当于在OLT与ONU的光链路上增加了一个固定延时，一方面可以保证传输的数据在接受端能够被正确复原，另一方面能够进一步延长传输距离。

本实施例采用数据复制及转发方法实现高速报文数据的获取，实现稳定性高、资源消耗小的高速数据报文的获取，并结合光-电-光放大数据传输方案延长数据的传输距离，同时增加将上行电信号、下行电信号发送至物理层进行再编码的过程，有效延长传输距离且能够不影响光纤线路的正常通信。

本实施例中，由ONU向OLT发送上行光信号，由OLT向ONU发送下行光信号，发送上行信号、下行信号时，将串行输出的上行光信号、下行光信号通过光模块的光电转换和串行器的串并转换后转换为并行电信号。

本实施例中，步骤2）采用可编程逻辑芯片FPGA实现，其中转换回串行的光信号采用光模块及串行器完成，通过FPGA内部逻辑产生的控制信号控制串行器完成串并转换，由光模块完成光电转换，提高控制的灵活性。

工作时，由FPGA实时采集并行输出的上行信号和下行信号，上行信号发送至物理层进行编码，输出上行数据，下行信号发送至物理层进行编码，输出下行数据；将FPGA输出的上行数据、下行数据分别转换回串行光信号，其中转换后的上行数据发送至OLT，转换后的下行数据发送至ONU，同时复制一份上行数据、下行数据进行转发，输出获取的数据报文。

本实施例中，由于PON的上行光信号为突发模式，因此要求各ONU在OLT分配给自己的时隙中才发送上行数据，在未分配给自己的时隙期间不发送数据，从而避免上行信道间的干扰，而对于下行信号，其为连续模式，因此不需要进行发送控制。OLT通过协议调整时隙分配后与ONU可通信，从而保证不影响原光纤线路上行的正常通信。

本实施例中，步骤2）的具体实施步骤为：

2.1）在复制的上行数据中提取加密密钥，根据加密密钥对复制得到的下行数据进行解密，输出解密后的下行明文数据；

2.2）对下行明文数据和上行数据分别进行过滤，得到过滤后的下行数据、上行数据；

2.3）对过滤后的下行数据、上行数据进行数据校验，并将校验后的上行数据、下行数据进行合并后转发输出，获取数据报文。

本实施例中，通过硬件对下行数据直接实现加密解密，采用三重搅动算法对下行数据进行搅动，搅动密钥从ONU在上行数据中提取，提取的旧密钥与新密钥存储到在FPGA内部定义的双口RAM中，加密报文则从从下行数据中获取。

本实施例采用加密解密和密钥获取并行执行的方法，通过在线提供密钥，在解密过程中采用双队列技术，实现报文解密和密钥获取的协调工作。

如图3所示，本实施例中数据流处理流程，其中数据包括由OLT发送的下行信号以及ONU发送的上行信号，串并转换通过串行器完成，串行器由FPGA内部逻辑产生的控制信号控制，图中虚线框内处理流程通过FPGA实现。

工作时，由OLT向ONU发送的下行信号经过串行器将串行信号转换为并行信号，FPGA采集到下行信号并进行同步后得到下行数据，将下行数据发送至物理层进行编码，编码后的下行数据经过串行器的串并转换转换回串行信号后发送给ONU，另外复制一份采集到的下行数据；另一方面，由ONU发送的上行信号经过串行器将串行信号转换为并行信号，FPGA采集到上行信号并进行同步后得到上行数据，将上行数据发送至物理层进行编码，编码后的上行数据流经过串行器的串并转换转换回串行信号后发送给OLT，另外复制一份采集到的上行数据。在上行数据的密钥报文中获取加密密钥，使用获取得到的加密密钥对下行数据中下行加密报文进行解密，得到解密后的下行明文数据，即还原的下行数据；根据下行数据的下行控制报文对下行明文数据进行过滤，得到过滤后的下行数据；由上行数据的上行控制报文对上行数据进行过滤，得到过滤后的上行数据；对过滤后的下行数据、上行数据进行校验，校验后将下行数据及上行数据进行合并，即为获得到的数据报文，经过接口转换后通过专用捕获接口发送出捕获到的数据。

本实施例采用可编程逻辑芯片提取接入PON上用户的数据，包括上行数据以及下行数据，通过数据复制与转发来实现高速报文的获取，通过基于FPGA芯片的网络处理器能够加速数据报文的获取，并在同一时刻对数据进行并行、连续的处理，实现网络实时数据采集和高速信息发现，有效提高网络数据采集的性能；同时在现有的光-电-光技术的基础上增加了将电信号送入物理层进行再编码的过程，进一步延长传输距离，同时不影响原光纤线路的正常通信。

如图4、5和6所示，本实施例中基于PON延距的高速报文获取系统，包括通过PON连接的OLT和ONU、信号转换模块1以及数据报文处理模块2，其中信号转换模块1一端分别与OLT、ONU通过网络连接，另一端与数据报文处理模块2连接，且数据报文处理模块2以并行模式接入网络。

信号转换模块1，用于当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别将上行光信号、下行光信号转换为并行的电信号并输出；

数据报文处理模块2，用于实时采集所述信号转换模块1输出的并行电信号，得到上行数据和下行数据，将上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

由于上行信号必须工作在突发模式，本实施例中还包括分别与信号转换模块1、数据报文处理模块2连接的检测控制模块3，控制上行光信号工作在突发模式。

如图5所示，本实施例中信号转换模块结构，包括第一转换单元11和第二转换单元12，第一转换单元11和第二转换单元12分别接收OLT发送的下行光信号、ONU发送的上行光信号，将串行的光信号转换为并行电信号后输出至数据报文处理模块2。

如图6所示，本实施例中数据报文处理模块结构，包括数据采集单元21、数据报文传输单元22和数据报文获取单元23。数据采集单元21实时采集信号转换模块1输出的并行的电信号，输出上行数据和下行数据；数据报文传输单元22将上行数据和下行数据输出至物理层进行编码后转换回串行的光信号，分别发送至对应的OLT或ONU；数据报文获取单元23复制一份数据采集单元21输出的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

本实施例中，数据报文传输单元22包括信号发送子单元221、物理层编码子单元222以及数据转换子单元223。信号发送子单元221包括下行信号发送电路和上行信号发送电路，将数据采集单元21输出的上行数据、下行数据分别发送至物理层编码子单元222进行物理层编码，其中下行信号发送电路发送下行信号，上行信号发送电路发送上行信号，输出编码后数据；数据转换子单元223包括上行数据转换电路和下行数据转换电路，将编码后数据转换回串行的光信号，分别发送给对应的OLT或ONU，其中上行数据转换电路对编码后的上行数据进行转换，下行数据转换电路对编码后的下行数据进行转换；转换回串行光信号的上行信号发送给OLT，下行信号则发送给ONU。

本实施例中，上行数据转换电路与检测控制模块3连接，控制上行光信号发送工作在突发模式。工作时，检测控制模块3检测上行数据转换电路是否有上行光信号输入，当检测到有上行光信号输入时，发送使能控制信号启动上行数据转换电路进行信号的发送，保证上行信号为突发模式。

本实施例中，使能控制信号的产生和上行突发信号处理由FPGA内部逻辑实现，通过控制上行信号发送电路保证上行信号总是同步下行信号。

本实施例中，数据报文获取单元23包括数据复制子单元231、加解密子单元232、数据分析处理子单元233以及数据转发子单元234；数据复制子单元231复制一份数据采集单元21输出的上行数据和下行数据，复制的下行数据经过加解密子单元232进行解密，输出下行明文数据；复制的上行数据、下行明文数据经过数据分析处理子单元233进行过滤、数据校验处理后将上行数据和下行数据进行合并，通过数据转发子单元234进行转发输出。

如图7所述，本发明具体实施例中基于PON延距的高速报文获取系统结构，包括OLT光模块、ONU光模块、第一串行器、第二串行器以及FPGA。由OLT光模块、ONU光模块进行光电转换及信号发送，第一串行器、第二串行器进行串并转换，其中OLT光模块采用SFP光模块、ONU光模块采用SFF光模块。检测控制模块3采用本地检测控制电路实现，进行OLT光模块、ONU光模块协调工作的控制。在OLT与ONU的数据传输线路中接入光保护开关，下行的光波波长为1490nm，上行的光波波长为1310nm，且光保护开关采用2*2光保护开关，如果接入设备是有源设备，且具有相应的安全机制，在设备断电的情况下，光保护开关自动打开两端间的光线链路开关，保证了接入PON光纤线路的通信正常。采用FPGA实时采集OLT光模块、ONU光模块输出的并行电信号，进行物理层编码后发送至OLT光模块、ONU光模块，并复制一份采集的上行数据、下行数据，通过专用接口转发至后端服务器，获取得到数据报文。FPGA具有板上中央处理器内核，处理控制与管理任务，不同的微引擎、可编程状态机或网络处理引擎负责处理数据包，对数据报文进行复制与转发。多个微引擎同步运行，每个微引擎具有硬件的多线程，在数据包的层次上给予多级流水线支持，即同一时刻可以对数据进行并行、连续的处理。

工作时，对ONU发送来的光信号，经OLT光模块转换成电信号，并由FPGA内部逻辑产生控制信号控制第一串行器将串行信号转换成并行信号，发送至FPGA进行处理；同样，对OLT发送来的光信号经ONU光模块转换成电信号，由FPGA控制第二串行器将串行信号转换成并行信号，发送至FPGA进行处理。

由FPGA实时采集第一串行器、第二串行器发送的并行电信号并进行数据处理，FPGA内部的数据处理流程具体为：对ONU发送来的数据，一方面直接在物理层回环输出，即发送至物理层编码子单元222进行编码，经过第一串行器的串并转换、OLT光模块的光电转换后将上行信号发送给OLT，实现上行数据的中继延距；另一方面复制一份上行数据送内部逻辑处理，实现对上行数据报文的复制与转发。同样的，对OLT发送来的数据，一方面直接在物理层回环输出，即发送至物理层编码子单元222进行编码，经过第二串行器的串并转换、ONU光模块的光电转换后将上行信号发送给ONU，实现下行数据的中继延距；另一方面复制一份下行数据送内部逻辑处理，实现对下行数据报文的复制与转发。

对复制得到的上行数据、下行数据进行处理，下行数据采用三重搅动算法进行加密解密，从下行数据中获得下行加密报文并在上行数据中获得加密密钥，解密后的下行明文报文与上行数据经过过滤、校验处理后进行合并，进行接口转换后以标准以太网格式通过千兆电口或光口输出到后端服务器。 

如图8所述，本实施例中上行突发信号检测与控制原理，检测上行信号，通过控制OLT光模块的开关，达到上行同步的目的，其中上行信号为突发模式，即为上行突发信号，下行信号为连续信号，即为下行连续信号。实时检测OLT光模块是否有上行突发信号输入，检测到有光信号输入时，打开OLT光模块使能开关，启动OLT光模块进行信号的转换及发送。    

本实施例采用FPGA并行模式接入PON，对PON光纤上指定用户或全部用户的上行、下行数据进行实时采集并获取，能够在同一时刻进行并行、连续的数据处理，提取的数据通过专用接口输出至后端服务器；并通过在光-电-光放大传输方案基础上增加物理层再编码的方法延长PON传输距离，同时不影响原光纤的正常通信。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 

Claims (10)

1.一种基于PON延距的高速报文获取方法，其特征在于，具体实施步骤为：

1）当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别将所述上行光信号、所述下行光信号转换为并行的电信号并输出；

2）实时采集所述步骤1）输出的并行电信号，得到上行数据和下行数据，将所述上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

2.根据权利要求1所述的基于PON延距的高速报文获取方法，其特征在于，所述步骤2）采用可编程逻辑芯片实现。

3.根据权利要求1或2所述的基于PON延距的高速报文获取方法，其特征在于，所述步骤2）中复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发的具体实施步骤为：

2.1）在复制的上行数据中提取加密密钥，根据所述加密密钥对复制得到的下行数据进行解密，输出解密后的下行明文数据；

2.2）对所述下行明文数据和所述上行数据分别进行过滤，得到过滤后的下行数据、上行数据；

2.3）对所述过滤后的下行数据、上行数据进行数据校验，并将校验后的上行数据、下行数据进行合并后转发输出，获取数据报文。

4.根据权利要求3所述的基于PON延距的高速报文获取方法，其特征在于，所述步骤2.1）中下行数据的加密解密采用三重搅动算法。

5.一种基于PON延距的高速报文获取系统，其特征在于，包括：

信号转换模块（1），用于当PON系统中ONU向OLT发送串行的上行光信号、OLT向ONU发送串行的下行光信号时，分别将上行光信号、下行光信号转换为并行的电信号并输出；

数据报文处理模块（2），用于实时采集所述信号转换模块（1）输出的并行电信号，得到上行数据和下行数据，将所述上行数据和下行数据分别输出至物理层进行编码，并转换回串行的光信号后分别发送至对应的OLT或ONU；同时复制一份采集得到的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

6.根据权利要求5所述的基于PON延距的高速报文获取系统，其特征在于：所述信号转换模块（1）包括第一转换单元（11）和第二转换单元（12），所述第一转换单元（11）和所述第二转换单元（12）分别接收OLT发送的串行的下行光信号、ONU发送的串行的上行光信号，转换为并行电信号后输出至数据报文处理模块（2）。

7.根据权利要求6所述的基于PON延距的高速报文获取系统，其特征在于：所述数据报文处理模块（2）包括数据采集单元（21）、数据报文传输单元（22）和数据报文获取单元（23）；所述数据采集单元（21）实时采集信号转换模块（1）输出的并行的电信号，输出上行数据和下行数据；所述数据报文传输单元（22）将所述上行数据和下行数据输出至物理层进行编码后转换回串行的光信号，分别发送至对应的OLT或ONU；所述数据报文获取单元（23）复制一份数据采集单元（21）输出的上行数据和下行数据进行转发，获取数据报文。

8.根据权利要求7所述的基于PON延距的高速报文获取系统，其特征在于：所述数据报文传输单元（22）包括信号发送子单元（221）、物理层编码子单元（222）以及数据转换子单元（223）；所述信号发送子单元（221）将数据采集单元（21）输出的上行数据、下行数据分别发送至物理层编码子单元（222）进行物理层编码，编码后数据经过数据转换子单元（223）转换回串行的光信号，分别发送给对应的OLT或ONU。

9.根据权利要求7所述的基于PON延距的高速报文获取系统，其特征在于：所述数据报文获取单元（23）包括数据复制子单元（231）、加解密子单元（232）、数据分析处理子单元（233）以及数据转发子单元（234）；所述数据复制子单元（231）复制一份数据采集单元（21）输出的上行数据和下行数据，复制的下行数据经过数据加解密子单元（232）进行解密，输出下行明文数据；复制的上行数据、所述下行明文数据经过数据分析处理子单元（233）进行过滤、数据校验处理后将数据合并，通过数据转发子单元（234）进行转发输出。

10.根据权利要求6～8任意一项所述的基于PON延距的高速报文获取系统，其特征在于：还包括分别与信号转换模块（1）和数据报文处理模块（2）连接的检测控制模块（3），控制所述上行光信号工作在突发模式。