CN114520937B - Pon中的数据传输方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据传输方法及装置，该方法包括OLT接收第一数据流，该第一数据流包括承载第一业务的第一数据帧；OLT将第一数据帧切片，生成多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务；OLT向ONU发送第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，其中，OLT发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据第一切片。在每个调度周期内发送的至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。

Description

PON中的数据传输方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及光通信领域，并且更具体地，涉及一种无源光网络PON中的数据传输方法、装置和系统。
背景技术
无源光网络(Passive Optical Network，PON)技术是一种点到多点的光纤接入技术。PON系统可以包括光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)、光分配网络(OpticalDistribution Network，ODN)和至少一个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)。OLT与ODN连接，ODN与多个ONU连接。ONU还包括业务接口，通过业务接口连接到用户设备。
以千兆比特PON(gigabit-capable PON，GPON)为例，GPON中使用GPON封装方式(GPON encapsulation mode，GEM)帧来承载数据，是最基本的数据结构，各种业务的数据封装在GEM帧中在GPON线路上传输。OLT向各个ONU广播GEM帧，GEM帧包括GEM port标识，各个ONU根据GEM port来识别属于自身的GEM帧，进而过滤出属于自身的GEM帧，并丢弃不属于自身的GEM帧。ONU将属于自身的GEM帧解封后形成以太帧，并通过业务接口将以太帧发送到用户设备中。
PON网络中，在OLT的下行方向，一般基于包统计复用发送。参照图1，以OLT的上行端口接收三种业务类型的以太帧为例，OLT在调度时，一般基于以太帧为粒度进行调度。例如图1中，在发送队列中包含包长较长的以太帧时，如业务2发送队列中的第一个以太帧为当前待发送的最长的以太帧，一旦该包长较长的以太帧开始发送，发送队列中包长较短的以太帧仍然要等待该包长较长的以太帧发送完，OLT才能发送其他包长较短的以太帧，造成包长较短的以太帧的时延较大。而如果发送队列中没有包长较长的以太帧，则包长较短的以太帧的时延较低，进而造成包长较短的以太帧的时延抖动较大。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种无源光网络PON中的数据传输方法、装置和系统，旨在降低PON中业务数据传输的时延以及时延抖动。
第一方面，提供了一种数据传输方法，该方法包括：光线路终端OLT接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务；OLT将第一数据帧切片，生成多个第一切片，每个第一切片的长度为第一预设长度；OLT向光网络单元ONU发送第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，其中，OLT发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。通过在发送第一切片期间的每个调度周期内均发送至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，在每个调度周期内，至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。
根据第一方面或第一方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在第一数据流中存在用于承载第二业务的第二数据帧时，该方法还包括：OLT根据第二数据帧生成至少一个第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载所述第二业务；第二数据流还包括第二切片，OLT在发送第二切片期间的每个调度周期内发送至少一个第二切片。在一种方式中，在每个调度周期内发送的至少一个第二切片占用第二预设时隙，第二预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。
根据第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在第一数据流中不存在用于承载第二业务的第二数据帧时，对应发送的第二数据流中不存在用于承载第二业务的第二切片，该方法还包括：OLT生成至少一个第一空闲帧，第一空闲帧的长度为第一预设长度；第二数据流还包括第一空闲帧，且在第二数据流中不存在第二切片期间的每个调度周期内，至少一个第一空闲帧占用第二预设时隙。因此，即使第二业务当前没有流量，但是仍然在第二数据流中插入第一空闲帧，占用该第二业务传输的第二预设时隙，在该第二业务下一时刻突然有流量时，该第二业务数据仍然能够占用该第二预设时隙，从而能够有效且稳定的降低第二业务传输的时延和抖动。
根据第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一数据帧为以太帧或者为光数据单元ODU帧。
第二方面，提供了一种数据传输方法，该方法包括：ONU接收OLT发送的第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务，ONU接收第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；第一切片包括第二净荷；ONU识别各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；ONU将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。通过在接收第一切片期间的每个调度周期内均接收至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，在每个调度周期内，至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。
根据第二方面或第二方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第二数据流还包括第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载第二业务；间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片，第二切片包括第四净荷，该方法还包括：ONU识别承载第二业务的各个第二切片，并提取各个第二切片中的第四净荷；ONU将提取的各个第四净荷重组，生成第二数据帧。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。
根据第二方面或第二方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第二数据流还包括至少一个第一空闲帧，第一空闲帧的长度为第一预设长度；间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第一空闲帧，调度周期内的至少一个第一空闲帧占用第二预设时隙。因此，即使第二业务当前没有流量，但是仍然在第二数据流中插入第一空闲帧，占用该第二业务传输的第二预设时隙，在该第二业务下一时刻突然有流量时，该第二业务数据仍然能够占用该第二预设时隙，从而能够有效且稳定的降低第二业务传输的时延和抖动。
第三方面，提供了一种数据传输装置，该装置包括：第一接收模块，用于接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务；生成模块，用于将第一数据帧切片，生成多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度；发送模块，用于发送第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，其中，该装置发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。通过在发送第一切片期间的每个调度周期内均发送至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，在每个调度周期内发送的至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。
根据第三方面或第三方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一数据流中存在用于承载第二业务的第二数据帧，生成模块还用于将第二数据帧切片，生成多个第二切片，第二切片的长度为所述第一预设长度；第二数据流还包括第二切片，间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。
第四方面，提供了一种数据传输装置，该装置包括：第二接收模块，用于接收光线路终端OLT发送的第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务，第二接收模块接收第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；第一切片包括第二净荷；提取模块用于识别各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；重组模块用于将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。通过在接收第一切片期间的每个调度周期内均接收至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。
根据第四方面，在一种可能的实现方式中，该装置在每个所述调度周期内接收的至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。
根据第四方面或第四方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第二数据流还包括第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载第二业务；间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片；第二切片包括第四净荷；提取模块还用于识别承载第二业务的各个第二切片，并提取各个第二切片中的第四净荷；重组模块还用于将提取的各个第四净荷重组，生成第二数据帧。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。
第五方面，提供了一种通信系统，该通信系统包括如上述第四方面和第五方面所述的数据传输装置。
第六方面，提供了一种通信设备，该通信设备包括处理器和收发器。该收发器用于接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务。该处理器用于将第一数据帧切片，生成多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载所述第一业务。该收发器还用于发送第二数据流，第二数据流包括该多个第一切片，其中，收发器发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。该通信设备同样具有上述描述的有益效果，在此不再赘述。
第七方面，提供了一种通信设备，该通信设备包括处理器和收发器，该收发器用于接收OLT发送的第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务，在收发器接收第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；第一切片包括第二净荷。该处理器用于识别承载第一业务的各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；该处理器还用于将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。该通信设备同样具有上述描述的有益效果，在此不再赘述。
本申请的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有上述第三方面或第六方面所述的数据传输装置或通信设备所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本申请的又一方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中存储有上述第四方面或第七方面所述的数据传输装置或通信设备所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
附图说明
图1为现有技术中OLT调度以太帧的示范性示意图；
图2是本发明一实施例的应用场景示意图
图3为本发明另一实施例的应用场景示意图；
图4为本发明一实施例中以太帧的一示意图；
图5为本发明一实施例中每个调度周期内至少发送一个第一切片的调度示意图；
图6为本发明一实施例中每个调度周期内发送第一切片所占用的第一预设时隙的时长固定的调度示意图；
图7为本发明一实施例中每个调度周期内发送第一切片所占用的第一预设时隙的时隙中心位置固定的调度示意图；
图8为本发明一实施例中每个调度周期内发送第一切片所占用的第一预设时隙的时长固定和时隙中心位置固定的调度示意图；
图9为本发明一实施例中的数据传输方法示意图；
图10为本发明一实施例中每个调度周期内发送至少一个第二切片的调度示意图；
图11为本发明一实施例中每个调度周期内发送第二切片所占用的第二预设时隙的时长固定的调度示意图；
图12为本发明一实施例中每个调度周期内发送第二切片所占用的第二预设时隙的时隙中心位置固定的调度示意图；
图13为本发明一实施例中每个调度周期内发送第二切片所占用的第二预设时隙的时长固定和时隙中心位置固定的调度示意图；
图14为本发明一实施例中的调度示意图；
图15为本发明另一实施例中的调度示意图；
图16为本发明另一实施例中的数据传输方法示意图；
图17为本发明一实施例的数据传输装置的示范性硬件结构示意图；
图18为本发明另一实施例的数据传输装置的示范性硬件结构示意图；
图19为本发明一实施例的通信设备的示范性硬件结构示意图；
图20为本发明另一实施例的通信设备的示范性硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种无源光网络(passive opticalnetwork，PON)系统，例如，下一代PON(next-generation PON，NG-PON)、NG-PON1、NG-PON2、千兆比特PON(gigabit-capable PON，GPON)、10吉比特每秒PON(10gigabit per secondPON，XG-PON)、对称10吉比特无源光网络(10-gigabit-capable symmetric passiveoptical network，XGS-PON)、以太网PON(Ethernet PON，EPON)、10吉比特每秒EPON(10gigabit per second EPON，10G-EPON)、下一代EPON(next-generation EPON，NG-EPON)、波分复用(wavelength-division multiplexing，WDM)PON、时分波分堆叠复用(time-and wavelength-division multiplexing，TWDM)PON、点对点(point-to-point，P2P)WDM PON(P2P-WDM PON)、异步传输模式PON(asynchronous transfer mode PON，APON)、宽带PON(broadband PON，BPON)，等等，以及25吉比特每秒PON(25gigabit persecond PON，25G-PON)、50吉比特每秒PON(50gigabit per second PON，50G-PON)、100吉比特每秒PON(100gigabit per second PON，100G-PON)、25吉比特每秒EPON(25gigabit persecond EPON，25G-EPON)、50吉比特每秒EPON(50gigabit per second EPON，50G-EPON)、100吉比特每秒EPON(100gigabit per second EPON，100G-EPON)，以及其他速率的GPON、EPON等。
图2是本发明一实施例的应用场景示意图。参照图2可知，PON系统包括OLT110、ODN120和ONU130。OLT包括至少一个上行端口，OLT的上行端口与宽带网络业务网关(broadband network gateway，BNG)140连接，BNG的上行端口与核心路由器(core router，CR)150连接，OLT的上行端口接收CR经由BNG发送的以太帧(也可以称作以太报文)。OLT的上行端口也可以直接与CR连接，OLT直接接收CR发送的以太帧。
可以理解的是，OLT接收的以太帧中，可以存在承载不同业务类型的以太帧。例如，以太帧1承载业务1，以太帧2承载业务2。
在一实施例中，以太帧包括业务标识，用于标识以太帧承载的业务。OLT根据以太帧中的业务标识来识别该以太帧承载的业务。可以理解的是，以太帧可以为普通以太帧(例如从BNG接收的以太帧)，业务标识为虚拟局域网(virtual local area network，VLAN)标识符(identifier，ID)；或者以太帧为通过隧道封装的以太帧(例如从CR直接接收的以太帧)，业务标识为隧道头中的业务标识字段。
在另一实施例中，OLT可以通过接收该以太帧的上行端口来识别该以太帧承载的业务。例如，OLT的上行端口1用于接收承载业务1的以太帧1，上行端口2用于接收承载业务2的以太帧2。则OLT的上行端口1接收的以太帧默认为承载业务1，上行端口2接收的以太帧默认为承载业务2。
图3是本发明另一实施例的应用场景示意图。参照图3可知，PON系统包括OLT、ODN和ONT。OLT包括至少一个上行端口，OLT的上行端口与光传送网(optical transportnetwork，OTN)设备160连接，用于接收OTN设备发送的光数据单元(optical data unit，ODU)帧，也可以称作光通道数据单元(optical channel data unit)帧。
可以理解的是，OLT接收的ODU帧中，可以存在承载不同业务类型的ODU帧。例如，ODU帧1承载业务1，ODU帧2承载业务2。
在一实施例中，ODU帧包括业务标识，用于标识ODU帧承载的业务。OLT根据ODU帧中的业务标识来识别该ODU帧承载的业务。
在另一实施例中，OLT可以通过接收该ODU帧的上行端口来识别该ODU帧承载的业务。例如，OLT的上行端口1用于接收承载业务1的ODU帧1，上行端口2用于接收承载业务2的ODU帧2。则OLT的上行端口1接收的ODU帧默认为承载业务1，上行端口2接收的ODU帧默认为承载业务2。
可以理解的是，上述图2和图3所示的应用场景仅仅为示例，实际应用中，OLT上行端口连接的装置或设备不限于以上两种示例。
为了便于表述，以下将OLT上行端口接收的数据流统称为第一数据流，第一数据流中包括数据帧，该数据帧可以为上述图2场景中的以太帧、图3场景中的ODU帧或者其他场景中的帧。按照数据帧承载业务的不同，例如可以将数据帧分为承载第一业务的第一数据帧，以及承载第二业务的第二数据帧等。上述以太帧、ODU帧或者其他形式的帧可以统称为第一数据帧，或者统称为第二数据帧。
以下提出一种PON中的数据传输方法，如图9所示，图9为本发明一实施例中的数据传输方法示意图，该方法包括：
步骤S200，OLT接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务；
步骤S201，OLT将第一数据帧切片，生成多个第一切片，每个第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务；
例如，GPON中，第一切片为GEM帧。XGPON中，第一切片为XGEM帧。可以理解的是，在其他类型的PON系统中，第一切片为其他相应的封装类型，不再一一赘述。
所述第一数据帧包括第一净荷和其他字段。如图4所示，以第一数据帧为以太帧为例，图4为本发明一实施例中以太帧转换为GEM帧的一示意图，第一净荷例如可以包括目的地址(Destination address，DA)字段、源地址(Source address，SA)字段、长度/类型(Length/Type)字段、媒体接入控制(Media Access Control，MAC)客户数据(client Data)字段和帧校验序列(Frame Check Sequence，FCS)字段；第一数据帧中的其他字段例如可以包括帧间间隔(interpacket gap，IPG)字段、前导码(Preamble)字段、帧起始定界符(start-of-frame delimiter，SFD)字段和帧结束(end of frame，EOF)字段。
步骤S201包括：若第一净荷的长度大于第二预设长度，OLT将第一净荷划分为至少两部分，每一部分对应生成一第二净荷，且第二净荷的长度等于第二预设长度，第二预设长度小于第一预设长度；
OLT为每一所述第二净荷添加帧头形成第一切片；
其中，任一第二净荷满足以下条件1和条件2中的一个；
条件1：第二净荷包括第一净荷划分的其中一部分；条件2：第二净荷包括第一净荷划分的其中一部分以及填充位。
以第二预设长度为66字节为例，例如第一净荷的长度为168字节，因此第一净荷的长度大于66字节，OLT可以将第一净荷划分为3部分。
在一实施例中，划分的3部分中，其中第一部分和第二部分的长度均为66字节，第三部分的长度为36字节。第一部分和第二部分即为第二净荷(满足条件1)。第三部分和30字节的填充位构成66字节的第二净荷(满足条件2)。
在另一实施例中，划分的3部分中，各部分的长度均为56字节，各部分分别与10字节的填充位一起构成66字节的第二净荷(满足条件2)。
可以理解的是，上述仅为举例，上述第一净荷划分的各部分长度可以根据实际需要选择，只要满足第二净荷满足上述条件1和2中的其中一个即可。
以第一切片为GEM帧为例，如图4所示，GEM帧包括帧头和上述第二净荷，帧头包括PLI字段、Port-ID字段、PTI字段和HEC字段。PLI表示第二净荷的长度。Port ID唯一标明不同的GEM Port。PTI表示净荷类型标识，主要是为了标识目前所传送的数据的状态和类型，如是否是OAM(Operation,Administration and Maintenance)消息，是否已经将数据传送完毕等信息。HEC提供前向纠错编码功能，保证传输质量。
步骤S202，OLT向光网络单元ONU发送第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，其中，OLT在发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据第一切片。可以理解的是，发送第二数据流的时间段，可以包括多个调度周期，每个调度周期内均发送至少一个第一切片。如图5所示的5个调度周期TP1-TP5，其中，TP2-TP4时间段内，每个调度周期均发送至少一个第一切片，TP1和TP5没有发送第一切片，因此可以将TP2-TP4时间段称为发送第二数据流的时间段。通过在发送第二数据流的时间段的每个调度周期内均发送至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。
在一实施例中，在每个调度周期内发送的至少一个第一切片占用第一预设时隙。第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
在一实施例中，如图6所示，各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。
在一实施例中，如图7所示，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。
在一实施例中，如图8所示，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。
步骤S203，ONU接收OLT发送的第二数据流；第二数据流包括第一切片。
步骤S204，ONU识别承载第一业务的各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；
步骤S205，ONU将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。例如，ONU可以将各个第二净荷重组后生成第一净荷，然后在第一净荷之前添加相应的帧头，进而生成第一数据帧。
可以理解的是，在另一实施例中，OLT接收的第一数据流中可以包括至少两种业务的数据帧。例如，第一数据流中除了包括上述承载第一业务的第一数据帧外，还可以包括承载第二业务的第二数据帧，如图16所示，所述方法还包括：
步骤S206，OLT将第二数据帧切片，生成多个第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载第二业务。
可以理解的是，步骤S206的的细节与步骤S201类似，以及第二数据帧与第一数据帧类似，第二切片与第一切片类似，在此均不再赘述。
第二数据流还包括第二切片，上述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片。在每个调度周期内发送的至少一个第二切片占用第二预设时隙，第二预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。以第一预设时隙时长固定以及时隙中心位置固定为例，参照图10-图13，图10表示每个调度周期内发送至少一个第二切片的调度示意图，图11表示每个调度周期内发送的第二切片所占用的第二预设时隙的时长固定的调度示意图，图12表示每个调度周期内发送的第二切片所占用的时隙中心位置固定的调度示意图，图13表示每个调度周期内发送的第二切片所占用的时长固定以及时隙中心位置固定的调度示意图。具体解释可以参照步骤S202中的相关描述，原理和有益效果均类似，在此不再赘述。
在上述步骤S203中，第二数据流还包括第二切片；
步骤S207，所述ONU识别承载所述第二业务的各个所述第二切片，并提取各个所述第二切片中的所述第四净荷；
步骤S208，所述ONU将提取的各个所述第四净荷重组，生成第二数据帧。
可以理解的是，ONU侧接收和处理第二切片的细节可以参照上述关于步骤S203，S204和S205的相关描述，同样具备上述有益效果，在此不再赘述。
在本实施例中，承载第一业务的第一切片在每个调度周期内占用第一预设时隙，承载第二业务的第二切片在每个调度周期内占用第二预设时隙，因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。
可以理解的是，第一数据流中还可以包括承载第三业务或者更多业务的其他数据帧，原理和有益效果与上述类似，不再赘述。
在另一实施例中，可能某一业务数据不是连续的，可能在某一时间段没有某一业务的数据，例如，在某一时间段，OLT接收的数据流中同时包括承载第一业务的第一数据帧和承载第二业务的第一切片。
但在另一时间段，OLT接收的第一数据流中包括承载第一业务的第一数据帧，但不包括承载第二业务的第二数据帧，此时对应发送的所述第二数据流中不存在用于承载所述第二业务的第二切片，该方法还包括：
OLT生成至少一个第一空闲帧，第一空闲帧的长度为第一预设长度；第二数据流还包括第一空闲帧，间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第一空闲帧，调度周期内的至少一个第一空闲帧占用第二预设时隙。
因此，本实施例中，即使第二业务当前没有流量，但是仍然在第二数据流中插入第一空闲帧，占用该第二业务传输的第二预设时隙，在该第二业务下一时刻突然有流量时，该第二业务数据仍然能够占用该第二预设时隙，从而能够有效且稳定的降低第二业务传输的时延和抖动。
如图14所示，图14为本发明一实施例中的调度示意图。OLT的上行端口分别接收承载业务1的以太帧1、承载业务2的以太帧2和承载业务3的以太帧3，OLT将以太帧1转换为GEM帧1，将以太帧2转换为GEM帧2，将以太帧3转换为GEM帧3，且承载业务1的GEM帧1占用调度周期的时隙1，承载业务2的GEM帧2占用调度周期的时隙2，承载业务3的GEM帧3占用调度周期的时隙3。因此可以保证业务1、业务2和业务3的数据传输均具有较低的时延和抖动。由图14可知，时隙1最短，时隙2居中，时隙3最长，根据时隙长度，可知OLT为业务3分配的带宽占总带宽的一般，业务3占用的带宽是业务1占用的带宽的4倍，且业务2占用的带宽是业务1占用的带宽的3倍。因此可以根据各种业务的带宽需求为各种业务分配对应的带宽，保证各种带宽需求的业务数据传输时均能够获得较低的时延和抖动。
进一步的，在一实施例中，第一数据流中还可以包括对时延要求不高的数据帧，例如，第一数据流还包括第三数据帧；第三数据帧承载第三业务，第三业务对传输时延要求不高，该方法还包括：步骤S211，所述OLT将所述第三数据帧切片，生成至少一个第三切片；第二数据流还包括第三切片，第三切片占用除第一预设时隙之外的其他时隙中的至少部分时隙。可以理解的是，可以存在某一个调度周期内不传输第三切片。
如图15所示，图15为本发明另一实施例中的调度示意图。OLT的上行端口分别接收承载业务1的以太帧1、承载业务2的以太帧2和承载业务3的以太帧3，OLT将以太帧1转换为GEM帧1，将以太帧2转换为GEM帧2，将以太帧3转换为GEM帧3。其中业务1、业务2对时延要求不高，业务3对时延要求较高，承载业务3的GEM帧占用调度周期的时隙1，承载业务1的GEM帧1、承载业务2的GEM帧2共同占用调度周期内的除了时隙1以外的其他时隙。如图15所示，各个调度周期TP1-TP5内，承载业务1的GEM帧1均占用固定时长和固定时隙中心位置，假设各个调度周期内，GEM帧1占用的时隙均为时隙1，调度周期TP2内，由承载业务2的GEM帧2和业务3的GEM帧3占用时隙1以外的其他时隙。调度周期TP3内，由承载业务2的GEM帧占用时隙1以外的其他时隙。调度周期TP4内，由承载业务2的GEM帧2和承载业务3的GEM帧3占用时隙1以外的其他时隙。可以按照业务优先级的方式进行包级调度承载业务2和业务3的数据帧。因此可以在采用包级调度业务2和业务3的数据的同时，保证业务1的数据传输具有较低的时延和抖动。
在一实施例中，第一数据帧包括第一业务标识，第一业务标识用于标识第一业务；或者，OLT根据接收第一数据帧的上行端口确定第一业务标识或者确定第一数据帧承载的第一业务。
在一实施例中，第一切片包括第一业务标识；或者，OLT通过与第一业务关联的第一下行PON口发送第一切片。
在一实施例中，第二数据帧包括第二业务标识，第二业务标识用于标识第二业务；或者，OLT根据接收第二数据帧的上行端口确定第二业务标识或者确定第二数据帧承载的第二业务。
在一实施例中，第二切片包括第二业务标识；或者，OLT通过与第二业务关联的第一下行PON口发送第二切片。
在一实施例中，第三数据帧包括第三业务标识，第三业务标识用于标识第三业务；或者，OLT根据接收第三数据帧的上行端口确定第三业务标识或者确定第三数据帧承载的第三业务。
在一实施例中，第三切片包括第三业务标识；或者，OLT通过与第三业务关联的第一下行PON口发送第三切片。
可以理解的是，OLT将第一数据流中的数据帧转换为第二数据流中的数据帧的过程，均可以参考上述关于步骤S201相关的描述，在此不再赘述。第一数据流中的各种数据帧的具体实施例，均可以参考上述关于第一数据帧的相关描述，在此不再赘述。第二数据流中的各种数据帧的具体实施例，均可以参考上述关于第一切片的相关描述，在此不再赘述。
可以理解的是，上述第二预设时隙的细节可以参考第一预设时隙，与第一预设时隙的原理类似，在此不再赘述。
本发明还提供一种数据传输装置300，如图17所示，该装置包括：第一接收模块310，生成模块320和发送模块330。该第一接收模块310用于执行上述步骤S200。该生成模块320用于执行上述步骤S201和S206。该发送模块330用于执行上述步骤S202。
该装置各个模块执行上述各个步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种数据传输装置400，如图18所示，该装置包括：第二接收模块410，提取模块420和重组模块430。该第二接收模块410用于执行上述步骤S203，该提取模块420用于执行上述步骤S204和步骤S207，重组模块430用于执行上述步骤S205和步骤S208。
该装置各个模块执行上述各个步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种通信设备500，如图19所示，该通信设备500包括处理器510、存储器520和收发器530。
处理器510可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路ASIC，或者至少一个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。
存储器520可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器520可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本申请实施例提供的技术方案时，用于实现本申请实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器520中，并由处理器510来执行。
在一实施例中，处理器510内部可以包括存储器520。在另一实施例中，处理器510和存储器520是两个独立的结构。
收发器540可以包括光发射器和/或光接收器。光发射器可以用于发送光信号，光接收器可以用于接收光信号。光发射器可以通过发光器件，例如气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器、直调激光器等实现。光接收器可以通过光检测器，例如光电检波器或者光电二极管(如雪崩二极管)等实现。收发器540还可以包括数模转换器和模数转换器。
该处理器510用于执行上述步骤S201和步骤S206。
该收发器530用于执行上述步骤S200，步骤S202。
该通信设备500执行上述各个步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种通信设备600，如图20所示，该通信设备600包括处理器610、存储器620和收发器630。
处理器610可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路ASIC，或者至少一个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。
存储器620可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器620可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本申请实施例提供的技术方案时，用于实现本申请实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器620中，并由处理器610来执行。
在一实施例中，处理器610内部可以包括存储器620。在另一实施例中，处理器610和存储器620是两个独立的结构。
收发器640可以包括光发射器和/或光接收器。光发射器可以用于发送光信号，光接收器可以用于接收光信号。光发射器可以通过发光器件，例如气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器、直调激光器等实现。光接收器可以通过光检测器，例如光电检波器或者光电二极管(如雪崩二极管)等实现。收发器640还可以包括数模转换器和模数转换器。
该处理器610用于执行上述步骤S204，步骤S207，步骤S205和步骤S208。
该收发器630用于执行上述步骤S203。
该通信设备600执行上述各个步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种通信系统，该通信系统包括上述实施例描述的通信设备500和通信设备600。具体可以参照上述实施例，在此不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
综上所述，以上仅为本发明的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (22)

1.一种无源光网络PON中的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
光线路终端OLT接收第一数据流，所述第一数据流包括第一数据帧，所述第一数据帧承载第一业务；
所述OLT将所述第一数据帧切片，生成多个第一切片，每个所述第一切片的长度为第一预设长度；
所述OLT向光网络单元ONU发送第二数据流，所述第二数据流包括所述多个第一切片，其中，所述OLT发送所述第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个所述调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个所述第一切片占用，至少存在两个连续的所述第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个所述调度周期内，所述至少一个第一切片占用第一预设时隙，所述第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一数据流中还包括用于承载所述第二业务的第二数据帧，所述方法还包括：
所述OLT将所述第二数据帧切片，生成多个第二切片，所述第二切片的长度为所述第一预设长度；
所述第二数据流还包括所述第二切片，所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第二切片。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在每个所述调度周期内，所述至少一个第二切片占用第二预设时隙，所述第二预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述OLT生成至少一个第一空闲帧，所述第一空闲帧的长度为所述第一预设长度；
所述第二数据流还包括所述第一空闲帧，所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第一空闲帧，所述调度周期内的至少一个所述第一空闲帧占用第二预设时隙。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧包括第一净荷，所述OLT将所述第一数据帧切片，生成至少一个第一切片包括：
若所述第一净荷的长度大于第二预设长度，所述OLT将所述第一净荷划分为至少两部分，每一部分对应生成一第二净荷，且所述第二净荷的长度等于所述第二预设长度，所述第二预设长度小于所述第一预设长度；
所述OLT为每一所述第二净荷添加帧头形成所述第一切片；
其中，任一所述第二净荷满足以下条件1和条件2中的一个；
条件1：所述第二净荷包括所述第一净荷划分的其中一部分；条件2：所述第二净荷包括所述第一净荷划分的其中一部分以及填充位。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧为以太帧或者为光数据单元ODU帧。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧包括第一业务标识，所述第一业务标识用于标识所述第一业务；或者，所述OLT根据接收所述第一数据帧的上行端口确定所述第一业务标识或者确定所述第一数据帧承载的所述第一业务。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一切片包括所述第一业务标识；或者，所述OLT通过与所述第一业务关联的第一下行PON口发送所述第一切片。
10.一种无源光网络PON中的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
光网络单元ONU接收光线路终端OLT发送的第二数据流，所述第二数据流包括多个第一切片，所述第一切片的长度为第一预设长度，所述第一切片承载第一业务，所述ONU接收所述第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个所述调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个所述第一切片占用，至少存在两个连续的所述第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；所述第一切片包括第二净荷；
所述ONU识别各个所述第一切片，并提取各个所述第一切片中的所述第二净荷；
所述ONU将提取的各个所述第二净荷重组，生成第一数据帧。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在每个所述调度周期内，所述至少一个所述第一切片占用第一预设时隙，所述第一预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述第二数据流还包括第二切片，所述第二切片的长度为所述第一预设长度，所述第二切片承载所述第二业务；所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第二切片，所述第二切片包括第四净荷，所述方法还包括：
所述ONU识别各个所述第二切片，并提取各个所述第二切片中的所述第四净荷；
所述ONU将提取的各个所述第四净荷重组，生成第二数据帧。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在每个所述调度周期内，至少一个所述第二切片占用第二预设时隙，所述第二预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
14.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述第二数据流还包括至少一个第一空闲帧，所述第一空闲帧的长度为所述第一预设长度；所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第一空闲帧，所述调度周期内的至少一个所述第一空闲帧占用第二预设时隙。
15.一种无源光网络PON中的数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收第一数据流，所述第一数据流包括第一数据帧，所述第一数据帧承载第一业务；
生成模块，用于将所述第一数据帧切片，生成多个第一切片，所述第一切片的长度为第一预设长度；
发送模块，用于发送第二数据流，所述第二数据流包括所述多个第一切片，其中，所述装置发送所述第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个所述调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个所述第一切片占用，至少存在两个连续的所述第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，在每个所述调度周期内，所述至少一个第一切片占用第一预设时隙，所述第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
17.如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述第一数据流中还包括用于承载第二业务的第二数据帧，所述生成模块还用于将所述第二数据帧切片，生成多个第二切片，所述第二切片的长度为所述第一预设长度；
所述第二数据流还包括所述第二切片，所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第二切片。
18.如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述生成模块还用于生成至少一个第一空闲帧，所述第一空闲帧的长度为所述第一预设长度；
所述第二数据流还包括所述第一空闲帧，所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第一空闲帧，所述调度周期内的至少一个所述第一空闲帧占用第二预设时隙。
19.一种无源光网络PON中的数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：
第二接收模块，用于接收光线路终端OLT发送的第二数据流，所述第二数据流包括多个第一切片，所述第一切片的长度为第一预设长度，所述第一切片承载第一业务，所述第二接收模块接收所述第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个所述调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个所述第一切片占用，至少存在两个连续的所述第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；所述第一切片包括第二净荷；
提取模块，用于识别各个所述第一切片，并提取各个所述第一切片中的所述第二净荷；
重组模块，用于将提取的各个所述第二净荷重组，生成第一数据帧。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，在每个所述调度周期内，所述至少一个所述第一切片占用第一预设时隙，所述第一预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。
21.如权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述第二数据流还包括第二切片，所述第二切片的长度为所述第一预设长度，所述第二切片承载所述第二业务；所述间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个所述第二切片，所述第二切片包括第四净荷；
所述提取模块还用于识别各个所述第二切片，并提取各个所述第二切片中的所述第四净荷；
所述重组模块还用于将提取的各个所述第四净荷重组，生成第二数据帧。
22.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括如权利要求15所述的数据传输装置和如权利要求19所述的数据传输装置。
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