CN114726932A - 一种数据传输方法、装置与电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据传输方法、装置与电子设备，涉及光网络通信的技术领域。该方法应用于光网络单元，包括：在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令；若存在上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；将上行数据帧发送至拓展业务板。故本申请具有结构简单、工作效率高的优点。

Description

一种数据传输方法、装置与电子设备

技术领域

本申请涉及光网络通信的技术领域，具体而言，涉及一种数据传输方法、装置与电子设备。

背景技术

现有技术中，传感器数据传输的一种主要方式为远程传输。传感器数据通过以太网发送至远端服务器的步骤主要包括：传感器数据由特定设备打包成以太网数据包，接入到ONU(Optical Network Unit，光网络单元)的常规电口上，经由传统GPON(Gigabit-Capable PON，吉比特无源光网络)的光网络单元转换成光网络数据后发送至OLT(opticalline terminal，光线路终端)。但该数据传输过程中，普通传感器的数据速率是比较低的，传感器数据在经过特定设备打包数据时，会占用很多额外带宽数据去完成握手，封包等一系列操作；常规的传感器的数据传输都是低频率的，而正常ONU普通电口的速度都能达到百兆级以上，单个ONU的所设计出来的电口有限，可接入的特定设备也同样有限。因此，单个ONU在有限个电口因传感器数据传输被占用的情况下，电口传输速度未得到充分利用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种数据传输方法、装置与电子设备，简化了本申请中数据传输相关器件的连接结构并有效提高了数据传输的效率。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例第一方面提供了一种数据传输方法，该方法应用于光网络单元，该方法包括：

在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令；若存在上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；将上行数据帧发送至拓展业务板。

于一实施例中，在判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令之前，方法还包括：在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带常规命令；若下行数据帧携带常规命令，将对应的常规命令回复嵌入到上行数据帧中。

于一实施例中，在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，包括：若当前存在需要传输的新的传感数据，在上行数据帧的标志位添加1作为需要传输新的传感数据的状态标识；若当前不存在需要传输的新的传感数据，在上行数据帧的标志位添加0作为不需要传输新的传感数据的状态标识。

本申请实施例第二方面提供了一种数据传输方法，该方法应用于拓展业务板，该方法包括：

在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元存在待处理的传感数据时，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧；将目标下行数据帧发送至光网络单元；在接收到光网络单元发送的上行数据帧时，读取上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识；将传感数据打包发送至光线路终端。

于一实施例中，在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元存在待处理的传感数据之前，方法还包括：在接收到原始下行数据帧时，判断原始下行数据帧是否携带空命令；若原始下行数据帧携带空命令，基于数据上行状态标识判断光网络单元是否存在待处理的传感数据；若存在待处理的传感数据，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧。

于一实施例中，在判断原始下行数据帧是否携带空命令之后，方法还包括：若原始下行数据帧携带非空命令，发送原始下行数据帧至光网络单元。

于一实施例中，在基于数据上行状态标识判断光网络单元是否存在待处理的传感数据之后，方法还包括：若不存在待处理的传感数据，发送原始下行数据帧至光网络单元。

本申请实施例第三方面提供了一种数据传输装置，装置应用于光网络单元，装置包括：第一判断模块、第一嵌入模块、添加模块与第一发送模块。

第一判断模块，用于在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令；第一嵌入模块，用于若存在上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；添加模块，用于在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；第一发送模块，用于将上行数据帧发送至拓展业务板。

于一实施例中，数据传输装置还包括第二判断模块与第二嵌入模块。

第二判断模块，用于在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带常规命令；第二嵌入模块，用于若下行数据帧携带常规命令，将对应的常规命令回复嵌入到上行数据帧中。

于一实施例中，数据传输装置中，添加模块包括第一添加单元与第二添加单元。第一添加单元，用于若当前存在需要传输的新的传感数据，在上行数据帧的标志位添加1作为需要传输新的传感数据的状态标识；第二添加单元，用于若当前不存在需要传输的新的传感数据，在上行数据帧的标志位添加0作为不需要传输新的传感数据的状态标识。

本申请实施例第四方面提供了一种数据传输装置，装置应用于拓展业务板，装置包括第三嵌入模块、第二发送模块、读取模块与第三发送模块。

第三嵌入模块，用于在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元存在待处理的传感数据时，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧；第二发送模块，用于将目标下行数据帧发送至光网络单元；读取模块，用于在接收到光网络单元发送的上行数据帧时，读取上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识；第三发送模块，用于将传感数据打包发送至光线路终端。

于一实施例中，数据传输装置还包括第三判断模块、第四判断模块与第四嵌入模块。

第三判断模块，用于在接收到原始下行数据帧时，判断所述原始下行数据帧是否携带空命令；第四判断模块，用于若所述原始下行数据帧携带空命令，基于所述数据上行状态标识判断光网络单元是否存在待处理的传感数据；第四嵌入模块，用于若存在所述待处理的传感数据，将所述上行传感数据命令嵌入到所述下行数据帧中，得到目标下行数据帧。

于一实施例中，数据传输装置还包括第四发送模块，第四发送模块用于若所述原始下行数据帧携带非空命令，发送所述原始下行数据帧至所述光网络单元。

于一实施例中，数据传输装置还包括第五发送模块，第五发送模块用于若不存在所述待处理的传感数据，发送所述原始下行数据帧至所述光网络单元。

本申请实施例第五方面提供了一种电子设备，电子设备包括：处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置用以执行本申请实施例第一方面及其任一实施例的数据传输方法；处理器还可以被配置用以执行本申请实施例第二方面及其任一实施例的数据传输方法。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请能够解决现有技术中数据传输占用较多带宽、数据传输可接入设备较少的缺陷，通过对传输数据方法的改进，实现了上行消息带宽的有效利用与数据传输过程工作效率的提高；同时通过数据传输相关器件连接方式的改进，实现了相关器件在保留了原有的GPON传输数据功能的前提下更少电口的占用，由此，相关器件的功能应用的拓展性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1(a)为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图；

图1(b)为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的数据传输方法的应用场景示意图；

图3为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图；

图4为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图；

图5为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图；

图7(a)为本申请一实施例提供的GPON下行数据帧格式示意图；

图7(b)为本申请一实施例提供的GPON上行数据帧格式示意图；

图8为本申请一实施例提供的数据传输方法的时序图；

图9(a)为本申请一实施例提供的数据传输装置的结构示意图；

图9(b)为本申请一实施例提供的数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参见图1(a)，图1(a)为本申请一实施例提供的电子设备1的结构示意图。如图1(a)所示，电子设备1包括至少一个处理器11和存储器12，图1(a)中以一个处理器11为例。处理器11和存储器12通过总线10连接，存储器12存储有可被至少一个处理器11执行的指令，指令被至少一处理器11执行，以使至少一个处理器11执行如下述实施例中的数据传输方法。

于一实施例中，电子设备1可以是板卡等硬件设备。

请参见图1(b)，图1(b)为本申请一实施例提供的电子设备2的结构示意图。如图1(b)所示，电子设备2包括至少一个处理器21和存储器22，图1(b)中以一个处理器21为例。处理器21和存储器22通过总线20连接，存储器22存储有可被至少一个处理器21执行的指令，指令被至少一处理器21执行，以使至少一个处理器21执行如下述实施例中的数据传输方法。

于一实施例中，电子设备2可以是板卡等硬件设备。

请参见图2，图2为本申请一实施例提供的数据传输方法的应用场景示意图。如图2所示，本申请提供了一种数据传输系统，该数据传输系统主要包括常规的光线路终端300(OLT)，拓展业务板200，光网络单元100(包括传感ONU010至传感ONU160)，ONU终端设备以及ONU传感器。于本申请实施例中，光网络单元100设有16个，分别命名为传感ONU010至传感ONU160，ONU终端设备与ONU传感器设有多个。于本申请其他实施例中，光网络单元100、ONU终端设备与ONU传感器均可根据具体应用需要设置为不同个数，传感数据仅从ONU传感器中接收。

原有技术中，ONU终端设备可以通过电口连接ONU传感器，ONU传感器中的传感数据需要先传输给ONU终端设备，ONU终端设备将传感数据打包后再发送，这样终端设备的电口会被ONU传感器大量占用，因此本申请中，数据传输系统采用直连ONU与ONU传感器的方式，以使节省大量电口使其可拓展地应用于其他用途。拓展业务板200可以为增加了拓展功能的常规业务板，也可以为自身带有拓展功能的其他元器件。

ONU传感器是原有监测数据的器件，用户根据自身需求选设不同类型的传感器。这些传感器可以是震动传感器，烟雾报警传感器，温度传感器，电压传感器等。例如，用户在测量火情时需同时用到烟雾报警和温度报警，这就需要至少两个传感器，假设在一个小型办公室需要有5个监测点，可能就需要10个接口。如果一个传感ONU仅支持一个接口，传感ONU的利用率会很低、用户成本会很高。因此，传感器ONU上设有多个接口以供ONU终端设备与ONU传感器使用。

于本申请实施例中，拓展业务板200与光网络单元100之间使用GPON拓展协议通讯。与传统的GPON协议相比，GPON拓展协议的目的就在于优化了传感器数据的传输。GPON数据是先下行后上行，下行数据是广播模式，上行数据是时分多址模式。使其能下在占用极小额外带宽的情况完成传感器数据的上传。拓展业务板200与光线路终端300连接以实现数据传输，ONU传感器检测到的传感数据通过光网络单元100发送至拓展业务板200，进一步通过光线路终端300传输至云端；同样地，拓展业务板200接收光线路终端300传输的云端下发的数据指令，并解析数据指令将对应消息数据发送对应的光网络单元100。

其中，ONU传感器和终端设备都属于传感ONU的用户设备。ONU终端设备与传感ONU之间是通过网络连接。ONU传感器和传感ONU之间是传感数据直连。于本申请一实施例中，传感器数量为10个。于本申请其他实施例中，传感器数量可以进行拓展，只需保证同一个ONU上的传感器总数据的传输速率低于80Kbyte/s即可。虽然单个传感器ONU连接多个ONU传感器时有传输速率上限，但该速率依然已经能够满足当前市面上绝大多数实际应用的需求。

请参见图3，图3为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图。如图3所示，数据传输方法应用于光网络单元100，该方法可由电子设备1作为光网络单元100来执行。该方法包括：

S410：在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令。

在该步骤中，下行数据帧的具体内容及格式可参考图7(a)提供的GPON下行数据帧格式示意图。上行传感数据命令指拓展业务板200在下行数据帧中嵌入下行物理层操作管理维护中的字节。ONU ID对应当前需要读取并传输传感数据的光网络单元100的ID，若所有ONU都有传感数据，则ONUID占一个字节为0xff，对应于上行传感数据命令的消息ID此时为0x80，该消息命令占一个字节。

光网络单元100在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧后，基于下行物理物理开销字节(即下行物理层操作管理维护中的字节)中的ONU ID和消息ID判断当前是否允许上传传感数据(或当前是否允许传感器上传传感数据后将传感数据通过上行数据帧上传至拓展业务板200)。

S420：若存在上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；

在该步骤中，光网络单元100将传感器数据嵌入到上行数据帧中，上行数据帧的具体内容及格式请参照图7(b)提供的GPON上行数据帧格式示意图。其中，上行物理层操作管理维护对应的字节中，ONU ID为当前光网络单元100的ID号，消息ID为0x80，消息数据为传感器数据。

S430：在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；

在该步骤中，光网络单元100根据当前有无新的、需要在下一次发送上行数据帧时传输至拓展业务板200的传感数据，在此次上行数据帧(或称为上行物理层开销字节)的标志位字节的bit0位中添加标志位。例如，bit0位添加1时表明有新的传感数据上行，添加0时表明无新的传感数据需上行。或者，bit0位添加0时表明有新的传感数据上行，添加1时表明无新的传感数据需上行。

S440：将上行数据帧发送至拓展业务板200。

在该步骤中，光网络单元100向拓展业务板200发送已修改的上行数据帧。其中，上行数据帧的消息数据部分，遵从现有协议《接入网技术要求——吉比特的无源光网络(GPON)》。

请参见图4，图4为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图。如图4所示，数据传输方法应用于光网络单元100，该方法可由电子设备1作为光网络单元100来执行。该方法包括：

S510：在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带常规命令；若是，执行步骤S520，若否，执行步骤S530。

在该步骤中，下行数据帧的具体内容及格式可参考图7(a)提供的GPON下行数据帧格式示意图。光网络单元100在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧后，基于下行数据帧中，下行物理层操作管理维护中的ONU ID和消息ID判断当前数据帧是否携带常规命令。

当光线路终端300发送的下行数据帧携带非空命令时，其主要为常规命令，常规命令通常用来进行ONU激活注册，上行burst的配置，加密密钥的更新，功率管理等。

S520：若下行数据帧携带常规命令，将对应的常规命令回复嵌入到上行数据帧中，继续执行步骤S530。

在该步骤中，光网络单元100将常规命令的常规命令回复嵌入到上行数据帧中，上行数据帧的具体内容及格式请参照图7(b)提供的GPON上行数据帧格式示意图。其嵌入位置对应为上行物理层操作管理维护部分中的ONU ID、消息ID以及消息数据下的字节，常规命令回复对应的嵌入内容遵从现有协议《接入网技术要求——吉比特的无源光网络(GPON)》。

S530：判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令；若是，执行步骤S540，若否，执行步骤S550。

在该步骤中，上行传感数据命令指拓展业务板200在下行数据帧中嵌入下行物理层操作管理维护中的字节。光网络单元100在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧后，基于下行物理开销字节(即下行物理层操作管理维护中的字节)中的ONU ID和消息ID判断当前是否允许上传传感数据(或当前是否允许传感器上传传感数据后将传感数据通过上行数据帧上传至拓展业务板200)。于本申请一实施例中，下行物理开销字节中表示上行传感数据命令的消息ID定为0x80，于本申请其他实施例中，下行物理开销字节中表示上行传感数据命令时，大于0x24且能让传感ONU(光网络单元100)识别的数均可作为该消息ID使用。

该步骤与步骤S410相似，具体细节请参见步骤S410中的对应内容。

S540：若存在上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧，继续执行步骤S550。

在该步骤中，待处理的传感数据指：光网络单元100前一次接收拓展业务板200发送的下行数据帧、并判断有无上行传感数据命令后、再次判断是否需要在此次发送上行数据帧时上传的传感数据；光网络单元100将待处理的传感器数据嵌入到此次生成的上行数据帧中。其中，上行物理层操作管理维护对应的字节中，ONU ID为当前光网络单元100的ID号，消息ID为0x80，消息数据为10字节传感器数据(对应为10个预先设置的ONU传感器，每个字节先后顺序对应相应的传感器编号先后顺序)。传感数据不经过ONU上行消息段传输而添加至消息数据的对应字节内，省去上行传感数据时对光口带宽的占用，提高了数据传输的效率。

于本申请其他实施例中，上行物理开销字节中表示当前已上行了传感数据的消息ID，大于0x09且能让拓展业务板200可识别的数均可作为该消息ID使用。

S550：在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据。

在该步骤中，光网络单元100根据当前有无新的、需要在下一次发送上行数据帧时传输至拓展业务板200的传感数据，在此次上行数据帧(或称为上行物理层开销字节)的标志位字节的bit0位中添加标志位。

例如，bit0位添加1时表明有新的传感数据上行，添加0时表明无新的传感数据需上行。或者，bit0位添加0时表明有新的传感数据上行，添加1时表明无新的传感数据需上行。

S560：将上行数据帧发送至拓展业务板200。

在该步骤中，光网络单元100向拓展业务板200发送已嵌入数据的上行数据帧。其中，上行数据帧的消息数据部分，遵从现有协议《接入网技术要求——吉比特的无源光网络(GPON)》。

请参见图5，图5为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图。数据传输方法应用于拓展业务板200，该方法可由电子设备2作为拓展业务板200来执行。如图5所示，该方法包括：

S610：在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元100存在待处理的传感数据时，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧；

在该步骤中，下行数据帧的具体内容及格式可参考图7(a)提供的GPON下行数据帧格式示意图。参照GPON的标准协议《T-REC-G.984.3》中，当下行物理层操作管理维护中的ONU ID为0b11111111，消息ID为0b00001011时，表示此时为“No message”，即为空命令。拓展业务板200在接收光线路终端300发送的下行数据帧后，基于自身保存的数据上行状态标识、或下行数据帧中的数据上行状态标识，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧。该数据上行状态标识此时表征光网络单元100中存在待处理的传感数据。

上行传感数据命令指拓展业务板200在下行数据帧中嵌入下行物理层操作管理维护中的字节。ONU ID对应当前需要读取并传输传感数据的光网络单元100的ID，若所有ONU都有传感数据，则ONU ID占一个字节为0xff，对应于上行传感数据命令的消息ID此时为0x80，该消息命令占一个字节。于本申请其他实施例中，下行数据帧中表示上行传感数据命令时，大于0x24且能让传感ONU(光网络单元100)识别的数均可作为该消息ID使用。

S620：将目标下行数据帧发送至光网络单元100。

在该步骤中，拓展业务板200将已嵌入上行传感数据命令的目标下行数据帧发送至光网络单元100。

S630：在接收到光网络单元100发送的上行数据帧时，读取上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识。

在该步骤中，拓展业务板200在发送目标下行数据帧后，由光网络单元100将待处理的传感数据与数据上行状态标识嵌入待发送的上行数据帧中。其中，传感数据嵌入上行物理层操作管理维护对应的字节中，ONU ID为当前光网络单元100的ID号，消息ID为0x80，消息数据为传感器数据。

数据上行状态标识用于表征：光网络单元100当前是否存在需要传输的新的传感数据。数据上行状态标识用于表示光网络单元100在发送此次上行数据帧之前有无新的、需要在下一次发送上行数据帧时传输至拓展业务板200的传感数据。基于有无新的待传输的传感数据，拓展业务板200此次接收的上行数据帧(或称为上行物理层开销字节)的标志位字节的bit0位中对应的标志位作为数据上行状态标识。

S640：将传感数据打包发送至光线路终端300。

在该步骤中，拓展业务板200将已读取光网络单元100传输的上行数据帧中的传感数据打包，发送至光线路终端300。于本申请一实施例中，拓展业务板200可以在本地保存数据上行状态标识，以供下次光线路终端300再次发送下行数据帧时基于保存的数据上行状态标识，判断是否允许光网络单元100上行传感数据，进而判断是否将上行传感数据指令嵌入到下行数据帧的对应字节中，得到目标下行数据帧。

请参见图6，图6为本申请一实施例提供的数据传输方法的流程示意图。如图6所示，数据传输方法应用于拓展业务板200，该方法可由电子设备2作为拓展业务板200来执行。该方法包括：

S710：在接收到原始下行数据帧时，判断原始下行数据帧是否携带空命令。若是，执行步骤720，若否，执行步骤721。

在该步骤中，下行数据帧的具体内容及格式可参考图7(a)提供的GPON下行数据帧格式示意图。参照GPON的标准协议《T-REC-G.984.3》中，当下行物理层操作管理维护中的ONU ID为0b11111111，消息ID为0b00001011时，表示此时为“No message”，即为空命令。拓展业务板200在接收光线路终端300发送的原始下行数据帧后，基于ONU ID、消息ID判断原始下行数据帧是否携带空命令。

S720：若原始下行数据帧携带空命令，基于数据上行状态标识判断光网络单元100是否存在待处理的传感数据。若是，执行步骤S730，若否，执行步骤S721。

在该步骤中，数据上行状态标识用于表示光网络单元100在发送最近一次上行数据帧之前有无需要再次发送上行数据帧时传输至拓展业务板200的传感数据。拓展业务板200根据数据上行状态标识判断光网络单元100有无待传输的传感数据。例如，数据上行状态标识为1时，表明光网络单元100有传感数据需要上行，数据上行状态标识为0时表明光网络单元100无传感数据需上行。或者，数据上行状态标识为0时表明有传感数据需要上行，数据上行状态标识为1时表明无传感数据需要上行。

S721：发送原始下行数据帧至光网络单元100；并执行步骤S750。

在该步骤中，若原始下行数据帧携带非空命令，或光网络单元100不存在待处理的传感数据，拓展业务板200直接保持原始下行数据帧不变，并将其发送至光网络单元100，以使光网络单元100基于原始下行数据帧携带的指令和数据处理方法，执行对应的步骤。

S730：若存在待处理的传感数据，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧。

在该步骤中，下行数据帧的具体内容及格式可参考图7(a)提供的GPON下行数据帧格式示意图。拓展业务板200在接收光线路终端300发送的下行数据帧后，基于已保存的数据上行状态标识或下行数据帧中的数据上行状态标识，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧。该数据上行状态标识此时表征光网络单元100中存在待处理的传感数据。

该步骤与上述步骤S610相似，其它具体细节请参考步骤S610。

S740：将目标下行数据帧发送至光网络单元100。

在该步骤中，拓展业务板200将已嵌入上行传感数据命令的目标下行数据帧，发送至光网络单元100。

S750：在接收到光网络单元100发送的上行数据帧时，读取上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识。

在该步骤中，拓展业务板200在发送目标下行数据帧后，由光网络单元100将待处理的传感数据与数据上行状态标识嵌入待发送的上行数据帧中。其中，传感数据嵌入上行物理层操作管理维护对应的字节中，ONU ID为当前光网络单元100的ID号，消息ID为0x80，消息数据为10字节传感器数据。(对应为10个预先设置的ONU传感器，每个字节先后顺序对应相应的传感器编号先后顺序)。

数据上行状态标识用于表征：光网络单元100当前是否存在需要传输的新的传感数据。数据上行状态标识用于表示光网络单元100在发送此次上行数据帧之前有无新的、需要在下一次发送上行数据帧时传输至拓展业务板200的传感数据，基于有无新的待传输的传感数据，拓展业务板200此次接收的上行数据帧(或称为上行物理层开销字节)的标志位字节的bit0位中对应的标志位作为上行数据状态标识。

例如，bit0位添加1时表明光网络单元100有新的传感数据需要上行，添加0时表明光网络单元100无新的传感数据需上行。或者，bit0位添加0时表明有新的传感数据需要上行，添加1时表明无新的传感数据需要上行。

S760：将传感数据打包发送至光线路终端300。

在该步骤中，拓展业务板200将已读取光网络单元100传输的上行数据帧中的传感数据打包，发送至光线路终端300。

于本申请一实施例中，拓展业务板200可以在本地保存数据上行状态标识，以供下次光线路终端300再次发送下行数据帧时基于保存的数据上行状态标识，判断是否允许光网络单元100上行传感数据；拓展业务板200也可以将数据上行状态标识与传感数据一起打包发送至光线路终端300，以使光线路终端300在下一次再次发送原始下行数据帧时直接携带上行数据状态标识，拓展业务板200可以直接基于原始下行数据帧携带的上行数据状态标识，将上行传感数据指令嵌入到原始下行数据帧的对应字节中、得到目标下行数据帧发并送至光网络单元100，或直接将原始下行数据帧发送至光网络单元100。

请参见图8，图8为本申请一实施例提供的数据传输方法的时序图。如图8所示，该数据传输方法包括以下步骤，其各步骤的具体细节可以参见图3至图6对应的数据传输方法中的对应内容。

S800：OLT(光线路终端300)注册认证并配置ONU

S801：ONU(光网络单元100)完成配置

S802：ONU(光网络单元100)反馈配置完成信息

S803：OLT接受反馈信息完成启动过程

S800-S803中，OLT注册认证完成ONU过程与普通ONU一样，具体过程详见GPON协议《接入网技术要求——吉比特的无源光网络(GPON)》。

S810：OLT接收并发送下行数据

S811：判断下行数据物理开销字节是否为空命令。

拓展业务板200判断下行数据帧的操作管理命令(下行物理层操作管理维护下的消息ID)为空命令时，转至步骤S812，否则下行数据帧不变转至S820。

S812：根据数据标志位判断ONU(光网络单元100)有没有数据上传。

拓展业务板200判断当前ONU端(光网络单元100)有无传感数据(数据标志位上电初始值为0，后续值根据步骤S831识别出的标志位改变)，如果传感数据标志位为0，当前ONU没有传感数据，下行数据帧不变转至步骤S820，否则转至S813。

下行数据帧不变是指在没有判断到传感器有数据上行的情况下，不修改下行物理层操作管理维护中的字节。将“No message”消息下行。

S813：在下行物理开销字节中嵌入ONU数据读取命令。

拓展业务板200在下行物理开销字节中嵌入ONU数据读取命令。即修改下行数据帧中下行物理层操作管理维护中的字节。ONU ID修改成所需读取传感数据的ONU的ID(如所有ONU都有传感数据则改为0xff，ONU ID占一个字节)，消息ID修改成0x80(该消息命令占一个字节，命令ID自定义，大于0x24即可)，消息数据全零，CRC校验位重新计算。转至步骤S820。

CRC指的是下行物理层管理维护中的CRC校验，该校验字节只校验ONU ID，消息ID和消息数据这个12个字节，当任何一个数据改变，CRC校验就得重新计算，否则ONU端在判断下行物理层管理维护这段数据时会出错。

S820：判断物理开销字节有无常规命令

ONU在接受到下行数据后。判断物理开销字节(下行数据帧)中命令是否为常规命令，是常规命令转至步骤S821，否则转至步骤S822。

常规命令主要指ONU激活注册，上行burst的配置，加密密钥的更新，功率管理等。

S821：将常规命令回复嵌入上行物理开销字节。

ONU将常规物理开销字节的命令回复嵌入到上行物流开销字节中，其嵌入位置为上行物理层操作管理维护部分，并转至步骤S822。嵌入内容遵从现有协议《接入网技术要求——吉比特的无源光网络(GPON)》。

S822：判断物理开销字节有无上行传感器数据命令。

ONU判断下行物理开销字节命令是否为:允许传感器上传数据命令，即判断ONU ID和消息ID，如果有传感数据且允许上传传感数据，转至步骤S823，否则转至步骤S824。

S823：将传感数据嵌入到上线物理开销字节。

S824：将上行数据标志嵌入上行标志位开销字节。

光网络单元100(ONU)根据当前有无传感数据需上行，在上行物理开销字节的标志位字节的bit0位写入标志位。写入1时表明有传感数据上行，写入0时表明无传感数据需上行。转至步骤S824。

S824：ONU上行数据

ONU上行数据，其中上行数据的消息数据部分遵从现有协议《接入网技术要求——吉比特的无源光网络(GPON)》，转至步骤S830。

S830：读取ONU发送的上行数据中的传感数据，并执行下一步S831。

拓展业务板200读取ONU发送的上行数据，提取开销消息数据及各ONU的传感数据。这里的开销数据指的是上行物理层操作管理中的消息数据。也是ONU判断到当前下行的消息命令是上传传感数据时，上行的传感数据。

S831:拓展业务板200识别并保存传感器数据标志位开销字节，并执行下一步S832。

拓展业务板200识别并保存传感器数据标志位中的标志信号和ONU ID。这里的标志信号指上行物理开销字节中标志位字节的bit0位。在常规协议中，该标志位是预留位，没有实际意义。

S832:拓展业务板200整合所有传感数据，并执行下一步S833。

S833:拓展业务板200将所有ONU上的传感数据及消息数据打包发送至OLT端，并执行下一步S840。

S840:OLT(光线路终端300)将数据发送至网络云端,转至步骤S810。

本申请优化了数据传输系统的连接结构，将传感器与普通电口分开，省去了对电口物理上的占用，同时传感数据不经过ONU上行消息段传输，也省去对光口带宽的占用。另外，本申请在优化数据传输方法的基础上，保留了GPON的相关功能，使其可以兼容目前常规的GPON ONU和GPON业务板。在不需要使用传感器时，GPON业务板与拓展业务板200可兼容使用，传感ONU(光网络单元100)与普通ONU也可兼容使用。

本申请解决了现有技术中数据传输占用较多带宽、数据传输可接入设备较少的缺陷，通过对传输数据方法的改进，实现了上行消息带宽的有效利用与数据传输过程工作效率的提高；同时通过数据传输相关器件连接方式的改进，实现了相关器件在保留了原有的GPON传输数据功能的前提下更少电口的占用，由此，相关器件的功能应用的拓展性更强。

请参见图9(a)，图9(a)为本申请一实施例提供的数据传输装置910的结构示意图。本申请提供了一种数据传输装置910，装置应用于光网络单元100，装置包括：第一判断模块911、第一嵌入模块912、添加模块913与第一发送模块914。其中，第一判断模块911用于在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带上行传感数据命令；第一嵌入模块912用于若存在上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；添加模块913用于在上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；第一发送模块914用于将上行数据帧发送至拓展业务板200。

于一实施例中，数据传输装置910还包括第二判断模块915与第二嵌入模块916。第二判断模块915用于在接收到拓展业务板200发送的下行数据帧时，判断下行数据帧是否携带常规命令；第二嵌入模块916用于若下行数据帧携带常规命令，将对应的常规命令回复嵌入到上行数据帧中。

于一实施例中，数据传输装置910中，添加模块913还包括第一添加单元与第二添加单元。其中，第一添加单元用于若当前存在需要传输的新的传感数据，在上行数据帧的标志位添加1作为需要传输新的传感数据的状态标识；第二添加单元用于若当前不存在需要传输的新的传感数据，在上行数据帧的标志位添加0作为不需要传输新的传感数据的状态标识。

请参见图9(b)，图9(b)为本申请一实施例提供的数据传输装置920的结构示意图。本申请提供了一种数据传输装置920，该装置应用于拓展业务板200，包括第三嵌入模块921、第二发送模块922、读取模块923与第三发送模块924。其中，第三嵌入模块921用于在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元100存在需要传输的新的传感数据时，将上行传感数据命令嵌入到下行数据帧中，得到目标下行数据帧；第二发送模块922用于将目标下行数据帧发送至光网络单元100；读取模块923用于在接收到光网络单元100发送的上行数据帧时，读取上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识；第三发送模块924用于将传感数据打包发送至光线路终端300。

于一实施例中，数据传输装置920还包括第三判断模块925、第四判断模块926与第四嵌入模块927。其中，第三判断模块925用于在接收到原始下行数据帧时，判断所述原始下行数据帧是否携带空命令；第四判断模块926用于若所述原始下行数据帧携带空命令，基于所述数据上行状态标识判断光网络单元100是否存在需要传输的新的传感数据；第四嵌入模块927用于若存在所述待处理的传感数据，将所述上行传感数据命令嵌入到所述下行数据帧中，得到目标下行数据帧。

于一实施例中，数据传输装置920还包括第四发送模块928，用于若所述原始下行数据帧携带非空命令，发送所述原始下行数据帧至所述光网络单元100。

于一实施例中，数据传输装置920还包括第五发送模块929，用于若不存在所述需要传输的新的传感数据，发送所述原始下行数据帧至所述光网络单元100。

上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程，具体详见上述数据传输方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与可执行指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、SD卡(Secure Digital Card)和flash存储芯片等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于光网络单元，所述方法包括：

在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断所述下行数据帧是否携带上行传感数据命令；

若存在所述上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；

在所述上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，所述数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；

将所述上行数据帧发送至拓展业务板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断所述下行数据帧是否携带上行传感数据命令之前，所述方法还包括：

在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断所述下行数据帧是否携带常规命令；

若所述下行数据帧携带常规命令，将对应的常规命令回复嵌入到所述上行数据帧中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，包括：

若当前存在需要传输的新的传感数据，在所述上行数据帧的标志位添加1作为需要传输新的传感数据的状态标识；

若当前不存在需要传输的新的传感数据，在所述上行数据帧的标志位添加0作为不需要传输新的传感数据的状态标识。

4.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于拓展业务板，所述方法包括：

在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元存在待处理的传感数据时，将上行传感数据命令嵌入到所述下行数据帧中，得到目标下行数据帧；

将所述目标下行数据帧发送至所述光网络单元；

在接收到所述光网络单元发送的上行数据帧时，读取所述上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识；

将所述传感数据打包发送至光线路终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元存在待处理的传感数据之前，所述方法还包括：

在接收到原始下行数据帧时，判断所述原始下行数据帧是否携带空命令；

若所述原始下行数据帧携带空命令，基于所述数据上行状态标识判断光网络单元是否存在待处理的传感数据；

若存在所述待处理的传感数据，将所述上行传感数据命令嵌入到所述下行数据帧中，得到目标下行数据帧。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述判断所述原始下行数据帧是否携带空命令之后，所述方法还包括：

若所述原始下行数据帧携带非空命令，发送所述原始下行数据帧至所述光网络单元。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述基于所述数据上行状态标识判断光网络单元是否存在待处理的传感数据之后，所述方法还包括：

若不存在所述待处理的传感数据，发送所述原始下行数据帧至所述光网络单元。

8.一种数据传输装置，其特征在于，所述装置应用于光网络单元，所述装置包括：

判断模块，用于在接收到拓展业务板发送的下行数据帧时，判断所述下行数据帧是否携带上行传感数据命令；

第一嵌入模块，用于若存在所述上行传感数据命令，将待处理的传感数据嵌入到上行数据帧；

添加模块，用于在所述上行数据帧的标志位添加对应的数据上行状态标识，所述数据上行状态标识用于表征：当前是否存在需要传输的新的传感数据；

第一发送模块，用于将所述上行数据帧发送至拓展业务板。

9.一种数据传输装置，其特征在于，所述装置应用于拓展业务板，所述装置包括：

第二嵌入模块，用于在接收到携带空命令的下行数据帧、且确定光网络单元存在待处理的传感数据时，将上行传感数据命令嵌入到所述下行数据帧中，得到目标下行数据帧；

第二发送模块，用于将所述目标下行数据帧发送至所述光网络单元；

读取模块，用于在接收到所述光网络单元发送的上行数据帧时，读取所述上行数据帧携带的传感数据和数据上行状态标识；

第三发送模块，用于将所述传感数据打包发送至光线路终端。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-3任意一项所述的数据传输方法，或所述处理器被配置为执行权利要求4-7任意一项所述的数据传输方法。

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