CN113242478B - 一种实现pon通道和业务通道区分的方法与装置 - Google Patents

一种实现pon通道和业务通道区分的方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现PON通道和业务通道区分的方法与装置，PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，传递给以太网转发芯片；以太网转发芯片通过学习上行报文，将业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，传递给PON芯片；PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的信息对下行报文进行设置，转发给边缘ONU。本方案充分利用报文中可用的比特位来进行标识，通过一级vlan即可同时实现PON通道和业务通道的区分。

Description

一种实现PON通道和业务通道区分的方法与装置
【技术领域】
本发明属于通信技术领域，更具体地，涉及一种实现PON通道和业务通道区分的方法与装置。
【背景技术】
目前千兆光纤宽带正不断普及，不断提升的带宽可带来更好的上网体验，但调研发现，很多高带宽套餐的能力未能充分发挥出来。经过分析，主要原因有以下三点：1)用户使用的Wi-Fi设备的能力限制了用户最终能感知的速率，这既有Wi-Fi设备本身接入速率不足的原因，也有因为穿墙等原因造成Wi-Fi信号在房间里的覆盖不够好；2)网线分线或网线不合格等原因降低了网线的承载能力；3)网口为百兆以太口，约束了协商速率。
上述这些因素在宽带速率较低的时候不会造成问题，但随着带宽不断提升，这些因素都会浮现出来，制约了用户的最终上网体验。为了给用户提供更好的宽带体验，诞生了“光纤随需连接”的解决方案——FTTR(Fiber to The Room/Request，即光纤入户)，在ONT(Optical Network Terminal，即光网络终端)下行提供光纤介质接入到房间。例如，在客厅布置FTTR光网关，以FTTR光网关为核心构建家庭光纤网络。FTTR光网关上接OLT(OpticalLine Terminal，即光线路终端)，向下通过分光器连接多个边缘ONU，边缘ONU支持千兆以太口、双频Wi-Fi，随光纤进入到每一个房间，为每个房间提供有线、无线千兆覆盖。
PON(Passive Optical Network，即无源光网络)通道是指边缘ONU(OpticalNetwork Unit，即光网络单元)用于收发PON帧的通道，PON通道信息可在光线路上标识不同的边缘ONU，从而正确标识PON帧对应的边缘ONU。业务通道是指边缘ONU接入网中以太网不同业务流所走的不同VLAN(Virtual Local Area Network，即虚拟局域网)，业务通道信息可用于在以太网转发时标识不同的业务流，从而仅让有业务权限的ONU接入业务网络，收发业务报文。
其中，业务流的区分具体如图1所示，FTTR系统包含光网关和边缘ONU两部分，且边缘ONU的数量为多个(图中以两个为例)。光网关上连OLT，提供网络运营商业务接入功能。一般，光网关在上联OLT侧，不同的业务流采用不同的vlan区分；光网关通过下联PON线路连接边缘ONU，光网关和每个边缘ONU间的不同业务流也采用不同的vlan区分。例如，图1中以普通上网业务流和IPTV业务流为例，两个业务流所走的业务通道分别用vlan1和vlan2进行标识。
在FTTR方案中，光网关需要支持在上联OLT线路和下联边缘ONU线路间的转发功能，即需要支持光网关的转发和边缘ONU的PON通道上的分发这两种转发能力。对于较低端的PON芯片，PON芯片只支持报文帧头的处理，不具备转发的能力，故需要依赖以太网转发芯片来做PON通道的转发；另外，边缘ONU的PON侧以太网上还需要区分业务的话，这就要求以太网转发芯片可同时做PON通道的分发和业务通道的分发。目前，以太网转发芯片在以太网上主要采用vlan的方式来做通道区分，较低端的以太网转发芯片在以太网上只支持一级vlan，因此如何通过一级vlan既做PON通道的区分又做业务通道的区分，是基于该PON芯片和以太网转发芯片的FTTR系统实现中所面临的技术问题。
鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种实现PON通道和业务通道区分的方法与装置，其目的在于在支持报文帧头处理而不具备转发能力的PON芯片，搭配较低端的以太网转发芯片的系统中，通过一级vlan同时实现PON通道和业务通道的区分，从而实现PON通道上转发多业务流的功能。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种实现PON通道和业务通道区分的方法，上行报文中设有上行逻辑vlan标签，下行报文中设有下行逻辑vlan标签，则方法具体包括：
PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片；
以太网转发芯片通过学习所述上行报文，将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片；
所述PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU。
优选地，所述PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片，具体包括：
所述PON芯片接收到边缘ONU发来的上行PON帧；其中，所述上行PON帧的PON头中带有PON通道信息，所述上行PON帧的PON净荷中包含上行业务vlan标签，且所述上行业务vlan标签中带有业务通道信息；
所述PON芯片将所述上行PON帧转换为上行以太网帧，在所述上行以太网帧中添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上；
所述PON芯片将所述上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片。
优选地，所述以太网转发芯片通过学习所述上行报文，将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片，具体包括：
所述以太网转发芯片接收到所述PON芯片发来的所述上行以太网帧后，根据接收到的所述上行以太网帧进行通道信息的学习，并根据学习结果在下行以太网帧中添加下行逻辑vlan标签；
所述以太网转发芯片将学习到的所述业务通道信息设置到所述下行逻辑vlan标签中的第一标志位上，将学习到的所述PON通道信息设置到所述下行逻辑vlan标签中的第二标志位上；
设置完成后，所述以太网转发芯片将所述下行以太网帧传递给所述PON芯片。
优选地，所述PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU，具体包括：
所述PON芯片在所述下行以太网帧中添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签；
所述PON芯片将所述下行以太网帧转换为下行PON帧，并根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉；
所述PON芯片根据所述下行PON帧中携带的业务通道信息和PON通道信息，通过对应的业务通道和PON通道将所述下行PON帧传递给所述边缘ONU。
优选地，在GPON系统中，所述上行PON帧为GEM帧，所述PON通道信息具体为所述GEM帧的GEM头中携带的GEM Port ID值。
优选地，在EPON系统中，所述上行PON帧为EPON帧，所述PON通道信息具体为所述EPON帧的RS中携带的LLID值。
优选地，所述上行逻辑vlan标签位于所述上行报文的vlan头中，所述下行逻辑vlan标签位于所述下行报文的vlan头中；则对于所述上行逻辑vlan标签和所述下行逻辑vlan标签，对应第一标志位和第二标志位的确定方法具体为：
确定对应vlan头中可用于标识通道信息的比特位，并根据所述业务通道信息和所述PON通道信息各自所需的比特位数量，在所述可用于标识通道信息的比特位中分别确定出第一标志位和第二标志位。
优选地，所述可用于标识通道信息的比特位包括vlan id字段和priority字段；其中，所述第二标志位对应所述vlan id字段中的低位，所述第一标志位对应所述vlan id字段的其余比特位和所述priority字段。
按照本发明的另一方面，提供了一种实现PON通道和业务通道区分的装置，包括设置于光网关的PON芯片和以太网转发芯片；
所述PON芯片用于在接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片；在接收到所述以太网转发芯片发来的下行报文后，根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU；
所述以太网转发芯片用于在接收到所述PON芯片发来的上行报文后，对所述上行报文进行学习，并将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片。
优选地，所述PON芯片包括逻辑转发模块和翻译模块，所述逻辑转发模块与边缘ONU交互，所述翻译模块与所述以太网转发芯片交互；
在所述上行报文的处理中，所述逻辑转发模块用于在接收边缘ONU发来的上行PON帧后，将所述上行PON帧转换为上行以太网帧，在所述上行以太网帧中添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上，设置完成后将所述上行以太网帧发送给所述翻译模块；所述翻译模块用于将所述上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片；
在所述下行报文的处理中，所述翻译模块用于在接收到所述以太网转发芯片发来的下行以太网帧后，在所述下行以太网帧中添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签；所述逻辑转发模块用于将所述下行以太网帧转换为下行PON帧，并根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉，并将所述下行PON帧传递给对应的所述边缘ONU。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：在本发明中，处理上行报文时，PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息和PON通道信息分别设置到上行报文中逻辑vlan标签的两个标志位上；处理下行报文时，以太网转发芯片通过学习上行报文，将业务通道信息和PON通道信息分别设置到下行报文中逻辑vlan标签的两个标志位上，再由PON芯片根据两个标志位上的信息对下行报文进行封装设置后转发给对应的边缘ONU。本方案充分利用报文中可用的比特位来标识PON通道信息和业务通道信息，在只支持报文帧头处理而不具备转发能力的PON芯片搭配较低端以太网转发芯片的系统中，通过一级vlan即可同时实现两种通道的区分，从而实现PON通道上转发多业务流的功能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种FTTR系统的业务流图；
图2是本发明实施例提供的一种FTTR系统的上下行报文转发流图；
图3是本发明实施例提供的一种实现PON通道和业务通道区分的方法流程图；
图4是本发明实施例提供的一种PON芯片对上行报文的处理流程图；
图5是本发明实施例提供的一种以太网转发芯片对下行报文的处理流程图；
图6是本发明实施例提供的一种PON芯片对下行报文的处理流程图；
图7是本发明实施例提供的一种实现PON通道和业务通道区分的装置架构图；
图8是本发明实施例提供的一种利用PON芯片和以太网转发芯片对上行报文的处理流程图；
图9是本发明实施例提供的一种利用PON芯片和以太网转发芯片对上行报文的处理示意图；
图10是本发明实施例提供的一种利用PON芯片和以太网转发芯片对下行报文的处理流程图；
图11是本发明实施例提供的一种利用PON芯片和以太网转发芯片对下行报文的处理示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。
实施例1：
结合图2，FTTR系统包括光网关处的以太网转发芯片、PON芯片以及边缘处的多个边缘ONU，从边缘ONU到光网关的方向为上行，从光网关到边缘ONU的方向为下行，每个边缘ONU与光网关之间都可能会进行上下行报文的交互。为了能够通过一级vlan同时实现PON通道和业务通道的区分，本发明充分利用vlan头中可用的比特位来标识PON通道信息和业务通道信息，即无论是上行报文还是下行报文，均在对应的vlan头中使用两个标志位来分别设置PON通道信息和业务通道信息，从而使用一个vlan标签同时做两个通道的区分。其中，上行报文的vlan头中添加上行逻辑vlan标签，下行报文的vlan头中添加下行vlan逻辑标签，在对应逻辑vlan标签中分别确定两种通道信息对应的标志位。具体如下：
首先，确定对应vlan头中可用于标识通道信息的比特位。其中，所述可用于标识通道信息的比特位最少应该有12位，即vlan头中vlan id字段的全部比特位；如果priority字段(即vlan头中的优先级字段)没有被其他功能使用，则所述可用于标识通道信息的比特位最多应该有15位，包括vlan id字段的全部12个比特位和priority字段的全部3个比特位，即12bit vlan id+3bit priority。
然后，根据所述业务通道信息和所述PON通道信息各自所需的比特位数量，在所述可用于标识通道信息的比特位中分别确定出第一标志位和第二标志位，即所述业务通道信息和所述PON通道信息分别对应的比特位区间。其中，由于业务通道在边缘ONU的PON口和光网关的下联PON口上均存在，业务通道的标识是需要在光网关和边缘ONU间的线路上传递的，而PON通道的标识仅在光网关的以太网转发芯片和PON芯片间传递，基于设备间信息传递应遵循通信规范，并且从减少比特位处理的角度考虑，因此优先将所述业务通道信息放在priority字段和vlan id字段的高位，将所述PON通道信息放在vlan id字段的其他比特位。即，在优选方案中，所述第二标志位对应所述vlan id字段中的低位，所述第一标志位对应所述vlan id字段的其余高位的比特位和所述priority字段。当然，在可选的实施例中，也可使得所述第一标志位对应所述vlan id字段中的低位，所述第二标志位对应所述vlanid字段的其余高位的比特位和所述priority字段，在此不做具体限定。
基于上述标志位的使用，本发明实施例提供了一种实现PON通道和业务通道区分的方法，如图3所示，主要包括以下步骤：
步骤10，PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片。
所述业务通道信息和所述PON通道信息会携带在所述上行报文中，由所述边缘ONU将所述上行报文以PON帧的形式传递到所述PON芯片。其中，所述业务通道信息通常位于报文净荷中，主要用于标识不同业务流，一般采用业务vlan id值来表示，例如图1中的vlan1和vlan2。所述PON通道信息通常位于报文头部，主要用于标识不同的边缘ONU，在GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Networks，即吉比特无源光网络)系统中通常采用GEM(GPON Encapsulation Method，即吉比特无源光网络封装)头中的GEM Port ID值(即吉比特无源光网络端口编号)表示，在EPON(Ethernet Passive Optical Network，即以太网无源光网络)系统中通常采用RS(Reconcile Sublayer，即调和子层)中的LLID值(Logicallink ID，即逻辑链路编号)表示。
所述上行报文从所述PON芯片上行至所述以太网转发芯片的过程中，所述PON芯片先从所述上行报文的头部提取出所述PON通道信息，并设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上；再从所述上行报文的净荷中提取出所述业务通道信息，并设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，最后将设置后的所述上行报文以以太网帧的形式传递给所述以太网转发芯片。
步骤20，以太网转发芯片通过学习所述上行报文，将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片。
所述以太网转发芯片接收到以太网帧形式的上行报文后，可学习到上行逻辑vlan标签中第一标志位上所带的所述业务通道信息和第二标志位上所带的所述PON通道信息。所述下行报文从所述以太网转发芯片下行至所述PON芯片的过程中，所述以太网转发芯片根据学习结果将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，最后将设置后的所述下行报文以以太网帧的形式传递给所述PON芯片。
步骤30，所述PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU。
所述PON芯片接收到以太网帧形式的所述下行报文后，从下行逻辑vlan标签的第一标志位上提取出所述业务通道信息，并设置到所述下行报文的净荷中；从下行逻辑vlan标签的第二标志位上提取出所述PON通道信息，并设置到所述下行报文的PON帧头部。此时根据下行报文的PON帧头部和净荷中的内容即可确定下行报文应发至的业务通道和PON通道，则所述PON芯片通过对应的业务通道和PON通道将所述下行报文以PON帧的形式转发给所述边缘ONU。
在上述步骤10-30中，步骤10对应的是上行报文的处理过程，步骤20加步骤30对应的是下行报文的处理过程。处理上行报文时，PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息和PON通道信息分别设置到上行逻辑vlan标签的两个标志位上；处理下行报文时，以太网转发芯片通过学习上行报文可将业务通道信息和PON通道信息分别设置到下行逻辑vlan标签的两个标志位上，再由PON芯片根据两个标志位上的信息对下行报文进行封装设置后转发给对应的边缘ONU。
需要说明的是，无论是上行报文还是下行报文，对应逻辑vlan标签中的比特位最多均可有15bit，即vlan id字段的全部12bit和priority字段的全部3bit，因此适用于PON通道数×业务通道数≤2^15的FTTR业务场景，即PON通道信息和业务通道信息总共占据的比特位不能大于15bit。以所述第二标志位对应所述vlan id字段中的低位，所述第一标志位对应所述vlan id字段的其余高的比特位和所述priority字段为例，结合图9和图11，如果GEM Header中的GEM Port ID值或RS子层中的LLID值占用N个低位比特位，则业务vlanid值占用15-N个比特位，包括vlan id字段中的12-N bit以及priority字段的3bit，即PON通道信息占用第二标志位对应的N bit，业务通道信息占用第一标志位对应的12-N bit+3bit，且N＜12。
目前的FTTR场景中，每个边缘ONU的业务通道数目最大为16(即2^4)个，则业务通道信息(即业务vlan id值)最多占用第一标志位的4bit；按一个业务分配一个GEM PortID来算，则GEM PortID与业务通道信息一样，最多占用第二标志位的4bit；而边缘ONU的数目最大为64(即2^6)个，最多占用第二标志位的6bit。在该场景下，最多需要14个bit(即4bit+4bit+6bit)即可满足使用要求，而逻辑vlan标签中的比特位最多可有15bit，因此完全可以承载。其中，第二标志位最多需要10个bit(即4bit+6bit)，而vlan id字段共有12bit，因此通过合理设置N值也是完全可以承载PON通道信息的。
本方案可充分利用报文vlan头中可用的比特位来标识PON通道信息和业务通道信息，在只支持报文帧头处理的PON芯片搭配较低端以太网转发芯片的FTTR系统中，通过一级vlan即可同时实现两种通道的区分，进而可实现PON通道上不同ONU的多种业务流分发到各自对应业务通道的功能。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，本发明实施例进一步以PON帧和以太网帧的形式表示上下行报文，对上下行报文的处理过程进行介绍。
参考图4，上行报文的处理过程，即所述步骤10(即PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片)具体包括：
步骤101，所述PON芯片接收到边缘ONU发来的上行PON帧；其中，所述上行PON帧的PON头中带有PON通道信息，所述上行PON帧的PON净荷中包含上行业务vlan标签，且所述上行业务vlan标签中带有业务通道信息。
所述上行PON帧的整个帧结构可以分为PON头和PON净荷(即PON payload)两部分，且PON净荷中包含有上行业务vlan标签。所述业务通道信息携带在所述上行PON帧的上行业务vlan标签中，通常为业务vlan id值；所述PON通道信息携带在所述上行PON帧的PON头中。
其中，在GPON系统中，所述上行PON帧为GEM帧，所述PON通道信息具体为所述GEM帧的GEM头中携带的GEM Port ID值；在EPON系统中，所述上行PON帧为EPON帧，所述PON通道信息具体为所述EPON帧的RS中携带的LLID值。
步骤102，所述PON芯片将所述上行PON帧转换为上行以太网帧，在所述上行以太网帧中添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上。
例如，所述PON芯片可剥掉所述上行PON帧的PON头并取出PON净荷作为上行以太网帧，在所述上行以太网帧的上行业务vlan标签上添加上行逻辑vlan标签，然后从所述上行PON帧的PON头中提取出所述PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位。在可选的实施例中，也可以无需专门添加上行逻辑vlan标签，而是直接对所述上行业务vlan标签进行重新编辑，将所述上行业务vlan标签的空间范围扩展为至少15个比特位，形成所述上行逻辑vlan标签，从而可进一步简化操作。
其中，所述上行以太网帧的整个帧结构可以分为以太网头和以太网净荷(即以太网payload)两部分，所述上行逻辑vlan标签位于以太网头中，且所述上行逻辑vlan标签中包含用于设置所述业务通道信息和所述PON通道信息的比特位，即包含第一标志位和第二标志位。
步骤103，所述PON芯片将所述上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片。
在可选的实施例中，所述上行逻辑vlan标签是通过重新编辑所述上行业务vlan标签得到的，此时所述上行业务vlan标签已经不存在，因此设置完成后无需再执行剥掉上行业务vlan标签的动作，从而可进一步简化操作。
继续参考图5，在下行报文的处理过程中，所述步骤20(即以太网转发芯片通过学习所述上行报文，将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片)具体包括：
步骤201，所述以太网转发芯片接收到所述PON芯片发来的所述上行以太网帧后，根据接收到的所述上行以太网帧进行通道信息的学习，并根据学习结果在下行以太网帧中添加下行逻辑vlan标签。
类似地，所述下行以太网帧的整个帧结构可以分为以太网头和以太网净荷两部分，将所述下行逻辑vlan标签添加到所述下行以太网帧的以太网头中，且所述下行逻辑vlan标签中包含用于设置所述业务通道信息和所述PON通道信息的比特位，即包含第一标志位和第二标志位。
步骤202，所述以太网转发芯片将学习到的所述业务通道信息设置到所述下行逻辑vlan标签中的第一标志位上，将学习到的所述PON通道信息设置到所述下行逻辑vlan标签中的第二标志位上。
通过所述上行以太网帧的所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位和第二标志位，所述以太网转发芯片可以学习到所述业务通道信息和所述PON通道信息，进而对应设置到所述下行以太网帧的所述下行逻辑vlan标签中的第一标志位和第二标志位上。
步骤203，设置完成后，所述以太网转发芯片将所述下行以太网帧传递给所述PON芯片。
需要说明的是，无论是上行还是下行，对应的逻辑vlan标签具体是位于vlan头中。对应逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位的确定方法可参考实施例1，在此不做赘述。
继续参考图6，在下行报文的处理过程中，所述步骤30(即所述PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU)具体包括：
步骤301，所述PON芯片在所述下行以太网帧中添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签。具体可在所述下行以太网帧的下行逻辑vlan标签上添加所述下行业务vlan标签。
在可选的实施例中，也可以无需专门添加下行业务vlan标签，而是直接对所述下行逻辑vlan标签进行重新编辑，将所述下行逻辑vlan标签的空间范围缩小，形成所述下行业务vlan标签，从而可进一步简化操作。
步骤302，所述PON芯片将所述下行以太网帧转换为下行PON帧，并根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉。
例如，所述PON芯片可将所述下行以太网帧作为PON净荷封装成下行PON帧。类似地，所述下行PON帧的整个帧结构可以分为PON头和PON净荷两部分，且所述下行业务vlan标签位于PON净荷中。将所述业务通道信息设置到所述下行PON帧的所述下行业务vlan标签中，将所述PON通道信息设置到所述下行PON帧的PON头中，设置完成后所述下行逻辑vlan标签已经无需使用，因此可以剥掉。
在可选的实施例中，所述下行业务vlan标签是通过重新编辑所述下行逻辑vlan标签得到的，此时所述下行逻辑vlan标签已经不存在，因此设置完成后无需再执行剥掉下行逻辑vlan标签的动作，可进一步简化操作。
步骤303，所述PON芯片根据所述下行PON帧中携带的业务通道信息和PON通道信息，通过对应的业务通道和PON通道将所述下行PON帧传递给所述边缘ONU。
通过所述PON通道信息可确定报文应发至的PON通道，通过所述业务通道信息可确定报文应发至的业务通道，因此所述PON芯片可将所述下行PON帧通过正确的PON通道和业务通道传递给所述边缘ONU。
利用本发明实施例提供的上述方法，通过一级vlan即可同时实现两种通道的区分，可实现PON通道上不同ONU的多种业务流分发到各自对应业务通道的功能。
实施例3
在上述实施例1和实施例2的基础上，本发明实施例进一步提供了一种实现PON通道和业务通道区分的装置，如图2和图7所示，主要包括设置于光网关的PON芯片和以太网转发芯片。
所述PON芯片用于在接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片；在接收到所述以太网转发芯片发来的下行报文后，根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU。
所述以太网转发芯片用于在接收到所述PON芯片发来的上行报文后，对所述上行报文进行学习，并将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片。
其中，所述PON芯片内可仅包括一个处理模块，全部处理操作均由所述处理模块完成。以PON帧和以太网帧表示上下行报文，在所述上行报文的处理中，所述处理模块接收边缘ONU发来的上行PON帧后将所述上行PON帧转换为上行以太网帧，在所述上行以太网帧的上行业务vlan标签上添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上，将所述上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片。
在所述下行报文的处理中，所述处理模块接收到所述以太网转发芯片发来的下行以太网帧后在所述下行以太网帧中添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签；然后将所述下行以太网帧转换为下行PON帧，根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉，并将所述下行PON帧传递给对应的所述边缘ONU。
进一步参考图7，在可选的实施例中，所述PON芯片还可包括逻辑转发模块和翻译模块两个模块，所述逻辑转发模块与边缘ONU交互，主要负责PON帧中的PON通道信息和以太网帧中的逻辑vlan标签间的转换；所述翻译模块与所述以太网转发芯片交互，主要负责以太网帧中的业务vlan标签和逻辑vlan标签的数据压缩。具体如下：
在所述上行报文的处理中，所述逻辑转发模块用于在接收边缘ONU发来的上行PON帧后，将所述上行PON帧转换为上行以太网帧(例如可剥掉所述上行PON帧的PON头并取出PON净荷作为上行以太网帧)，在所述上行以太网帧的上行业务vlan标签上添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上，设置完成后将所述上行以太网帧发送给所述翻译模块；所述翻译模块用于将所述上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行以太网帧的上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片。
在所述下行报文的处理中，所述翻译模块用于在接收到所述以太网转发芯片发来的下行以太网帧后，在所述下行以太网帧的下行逻辑vlan标签上添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签，设置完成后发送给所述逻辑转发模块；所述逻辑转发模块用于将所述下行以太网帧转换为下行PON帧(例如可将所述下行以太网帧作为PON净荷封装成下行PON帧)，并根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉，并将所述下行PON帧传递给对应的所述边缘ONU。
其中，各模块更具体的功能介绍可参考实施例1、实施例2和后续实施例4中的描述，在此不做赘述。
实施例4
在上述实施例1-实施例3的基础上，本发明实施例进一步以所述PON芯片包括逻辑转发模块和翻译模块为例，提供了一种上下行报文处理的具体实施方式。
如图8和图9所示，上行报文的处理过程具体如下：
步骤401，所述PON芯片中的所述逻辑转发模块接收到边缘ONU发来的上行PON帧。其中，所述上行PON帧为GEM帧或EPON帧，PON payload的上行业务vlan标签中带有的业务vlan id值即为业务通道信息；PON头为GEM Header或RS子层，GEM Header中带有的GEMPort ID值或RS子层中带有的LLID值即为PON通道信息。
步骤402，所述逻辑转发模块剥掉GEM Header或RS子层并取出PON payload作为上行以太网帧，在所述上行以太网帧的上行业务vlan标签前添加上行逻辑vlan标签，并将GEMHeader中的GEM Port ID值或RS子层中的LLID值设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上来标识PON通道。
步骤403，所述逻辑转发模块将添加了所述上行逻辑vlan标签的所述上行以太网帧传递给所述翻译模块。
步骤404，所述翻译模块将所述上行业务vlan标签中的业务vlan id值设置到所述上行逻辑vlan标签的第一标志位上来标识业务通道，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉。
其中，所述第二标志位为所述上行以太网帧的以太网头部vlan id字段中的某些低位比特位，即vlan id比特位；所述第一标志位为所述上行以太网帧的以太网头部的priority字段和vlan id字段中的高位比特位，即pbit+vlan id比特位，且pbit对应为3bit。假设可用于标识通道的比特位数量总共为15位(即vlan id字段的全部12个比特位和priority字段的全部3个比特位)，GEM Header中的GEM Port ID值或RS子层中的LLID值占用N个低位比特位，则业务vlan id值占用15-N个比特位，包括vlan id字段中的12-N个比特位以及priority字段的全部3个比特位。
步骤405，所述翻译模块将翻译后的上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片，以便所述以太网转发芯片根据所述上行以太网帧进行学习。
如图10和图11所示，下行报文的处理过程具体如下：
步骤501，所述以太网转发芯片接收到上行以太网帧后，在下行以太网帧中添加下行逻辑vlan标签，并将业务vlan id值设置到所述下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将GEM Port ID值或LLID值设置到所述下行逻辑vlan标签的第二标志位上，发送给所述翻译模块。
其中，所述下行逻辑vlan标签中包含用于设置GEM Header中的GEM Port ID值或RS子层中的LLID值的比特位(即第二标志位，具体为vlan id比特位)，以及业务vlan id值的比特位(即第一标志位，具体为pbit+vlan id比特位)。
步骤502，所述翻译模块接收到带有所述下行逻辑vlan标签的所述下行以太网帧。
步骤503，所述翻译模块在所述下行以太网帧的下行逻辑vlan标签上添加下行业务vlan标签，并将所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务vlan id值设置到下行业务vlan标签中。
步骤504，所述翻译模块将添加了所述下行业务vlan标签的所述下行以太网帧传递给所述逻辑转发模块。
步骤505，所述逻辑转发模块将所述下行以太网帧作为PON payload封装进下行PON帧，并将所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的GEM Port ID值设置到所述下行PON帧的GEM Header中，或将所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的LLID值设置到所述下行PON帧的RS子层中，设置完成后剥掉所述下行逻辑vlan标签。
步骤506，所述逻辑转发模块将封装设置好的所述下行PON帧通过对应的PON通道和业务通道传递给所述边缘ONU。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，上行报文中设有上行逻辑vlan标签，下行报文中设有下行逻辑vlan标签，则方法具体包括：
PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片；
以太网转发芯片通过学习所述上行报文，将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片；
所述PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU。
2.如权利要求1所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，所述PON芯片接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片，具体包括：
所述PON芯片接收到边缘ONU发来的上行PON帧；其中，所述上行PON帧的PON头中带有PON通道信息，所述上行PON帧的PON净荷中包含上行业务vlan标签，且所述上行业务vlan标签中带有业务通道信息；
所述PON芯片将所述上行PON帧转换为上行以太网帧，在所述上行以太网帧中添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上；
所述PON芯片将所述上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片。
3.如权利要求2所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，所述以太网转发芯片通过学习所述上行报文，将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片，具体包括：
所述以太网转发芯片接收到所述PON芯片发来的所述上行以太网帧后，根据接收到的所述上行以太网帧进行通道信息的学习，并根据学习结果在下行以太网帧中添加下行逻辑vlan标签；
所述以太网转发芯片将学习到的所述业务通道信息设置到所述下行逻辑vlan标签中的第一标志位上，将学习到的所述PON通道信息设置到所述下行逻辑vlan标签中的第二标志位上；
设置完成后，所述以太网转发芯片将所述下行以太网帧传递给所述PON芯片。
4.如权利要求3所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，所述PON芯片根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU，具体包括：
所述PON芯片在所述下行以太网帧中添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签；
所述PON芯片将所述下行以太网帧转换为下行PON帧，并根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉；
所述PON芯片根据所述下行PON帧中携带的业务通道信息和PON通道信息，通过对应的业务通道和PON通道将所述下行PON帧传递给所述边缘ONU。
5.如权利要求2-4任一所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，在GPON系统中，所述上行PON帧为GEM帧，所述PON通道信息具体为所述GEM帧的GEM头中携带的GEM Port ID值。
6.如权利要求2-4任一所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，在EPON系统中，所述上行PON帧为EPON帧，所述PON通道信息具体为所述EPON帧的RS中携带的LLID值。
7.如权利要求1所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，所述上行逻辑vlan标签位于所述上行报文的vlan头中，所述下行逻辑vlan标签位于所述下行报文的vlan头中；则对于所述上行逻辑vlan标签和所述下行逻辑vlan标签，对应第一标志位和第二标志位的确定方法具体为：
确定对应vlan头中可用于标识通道信息的比特位，并根据所述业务通道信息和所述PON通道信息各自所需的比特位数量，在所述可用于标识通道信息的比特位中分别确定出第一标志位和第二标志位。
8.如权利要求7所述的实现PON通道和业务通道区分的方法，其特征在于，所述可用于标识通道信息的比特位包括vlan id字段和priority字段；其中，所述第二标志位对应所述vlan id字段中的低位，所述第一标志位对应所述vlan id字段的其余比特位和所述priority字段。
9.一种实现PON通道和业务通道区分的装置，其特征在于，包括设置于光网关的PON芯片和以太网转发芯片；
所述PON芯片用于在接收到边缘ONU发来的上行报文后，将业务通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第一标志位上，将PON通道信息设置到上行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将所述上行报文传递给以太网转发芯片；在接收到所述以太网转发芯片发来的下行报文后，根据下行逻辑vlan标签中第一标志位和第二标志位上的通道信息对所述下行报文进行封装设置，设置完成后根据所述业务通道信息和所述PON通道信息将所述下行报文转发给所述边缘ONU；
所述以太网转发芯片用于在接收到所述PON芯片发来的上行报文后，对所述上行报文进行学习，并将所述业务通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第一标志位上，将所述PON通道信息设置到下行逻辑vlan标签的第二标志位上，设置完成后将下行报文传递给所述PON芯片。
10.如权利要求9所述的实现PON通道和业务通道区分的装置，其特征在于，所述PON芯片包括逻辑转发模块和翻译模块，所述逻辑转发模块与边缘ONU交互，所述翻译模块与所述以太网转发芯片交互；
在所述上行报文的处理中，所述逻辑转发模块用于在接收边缘ONU发来的上行PON帧后，将所述上行PON帧转换为上行以太网帧，在所述上行以太网帧中添加上行逻辑vlan标签，并将所述上行PON帧的PON头中携带的PON通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第二标志位上，设置完成后将所述上行以太网帧发送给所述翻译模块；所述翻译模块用于将上行业务vlan标签携带的业务通道信息设置到所述上行逻辑vlan标签中的第一标志位上，设置完成后将所述上行业务vlan标签剥掉，并将所述上行以太网帧传递给所述以太网转发芯片；
在所述下行报文的处理中，所述翻译模块用于在接收到所述以太网转发芯片发来的下行以太网帧后，在所述下行以太网帧中添加下行业务vlan标签，并根据所述下行逻辑vlan标签中第一标志位上的业务通道信息设置所述下行业务vlan标签；所述逻辑转发模块用于将所述下行以太网帧转换为下行PON帧，并根据所述下行逻辑vlan标签中第二标志位上的PON通道信息设置所述下行PON帧的PON头，设置完成后将所述下行逻辑vlan标签剥掉，并将所述下行PON帧传递给对应的所述边缘ONU。
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