CN1150699C

CN1150699C - 一种光线路终端与光网络单元之间数据传输的实现方法

Info

Publication number: CN1150699C
Application number: CNB011161140A
Authority: CN
Inventors: 蒋作谦; 刘耀
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2021-05-09
Also published as: CN1384620A

Abstract

本发明公开了一种光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)之间数据传输的实现方法，关键在于光网络单元(ONU)向光线路终端(OLT)发送上行传输帧时包括以下的步骤：a.首先发送一个物理层操作维护管理(PLOAM)时隙，b.紧接着发送一个分离时隙，c.然后再发送数据；其中，发送分离时隙时是连续发送八个微时隙，八个微时隙的发送长度之和等于分离时隙的发送长度。使用该方法可简化硬件分析处理逻辑，便于硬件实现。

Description

一种光线路终端与光网络单元之间数据传输的实现方法

技术领域

本发明涉及ATM无源光网络的数据传输技术，特别是指一种在ATM无源光网络的OLT和ONU之间采用特定上行帧结构进行数据传输的方法。

背景技术

21世纪是信息社会的时代，由信息技术、信息传送、信息资源所构成的信息产业成为通信发展的主流。用户的要求是能在任何时间、任何地点将文本、声音、图像、电视信息传送给位于任何地点的任何人，且要求频带要宽、容量要大，于是，光接入网(OAN)应运而生。OAN是以光纤作为传输媒质，可提供高速数据和宽带业务处理的通信网。所谓光接入网就是共享相同网络侧接口并由光接入传输系统所支持的接入链路群，其中，一个接入链路为一个给定的网络接口(V)和单个用户接口(T)之间的全部传输手段。在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间，也就是在网络侧和用户侧之间，没有任何有源电子设备的光接入网称作基于无源光网络的光接入网，简称为无源光网络(PON)。将基于信元传输的ATM宽带业务与PON技术结合在一起，构成ATM无源光网络(APON)，APON中一个OLT可同时连接多个ONU，因此，APON不仅可更灵活地提供宽带多媒体业务，且允许接入网中的多个用户共享整个带宽。

在APON中，所有的信息传递全部是通过帧传输完成的，每个上行传输帧由若干个光ATM信元构成。每个光ATM信元由56个字节组成，包括ATM信元的53个字节和3个开销字节，ATM信元的53个字节分为48字节净荷域和5字节信头；3个开销字节包括2字节的内部标记和1字节的保护带。APON中OLT和ONU之间的信息传递分为上行帧和下行帧，下面就以155Mbps对称APON系统的帧结构为例，对上行帧结构作进一步的介绍。

请参见图1所示，图1是155Mbps对称APON系统的帧结构，622/155Mbps非对称帧结构的上行帧与155Mbps对称帧结构的上行帧是一样的。在上行帧结构中，可以包括多个分离时隙，每个分离时隙可占住任意一个完整的上行ATM信元时隙，包含56个字节。如图2所示，该上行帧结构中的分离时隙由一组微时隙组成，每个微时隙来自一个ONU，每个微时隙包括必要的3个开销字节和净荷域，净荷域的字节数可以从1到53灵活设定，用于表示该ONU的带宽需求，也就是说：OLT在分配带宽时，它预先并不知道某个ONU需要多少带宽，而这些信息只能通过该ONU对应的微时隙的净荷来传送给OLT。

目前对于APON规定的ITU-T标准有G.983.1和G.983.2，上述有关帧结构的定义都来自于G.983.1。可以看出，G.983.1对分离时隙的定义很灵活，除了必须含有快速同步和保护等功能所需的三个字节的额外开销外，分离时隙在上行帧的位置及其所包含的微时隙数目、微时隙净荷长度、微时隙的偏移都可灵活指定；另外，对物理层操作维护管理(PLOAM)时隙的定义也很灵活，其在帧结构中的位置不固定，可任意指定，甚至对PLOAM时隙的出现频度也没有作要求。

在实际的通信过程中，OLT中的介质访问控制(MAC)控制器在APON的ONU之间以公平的方式来分配上行带宽，它根据ONU传送来的带宽申请信息来执行该项任务，而ONU将带宽分配所需的信息映射到分离时隙的微时隙净荷域中来传送的。只有在收到相应的分离时隙授权后，ONU才被允许发送该微时隙。OLT和ONU之间通过分离时隙许可配置(Divided_Slot_Grant_Configuration)消息来建立和释放该授权，微时隙的长度和偏移也在同一条消息中发送。也就是说，某个分离时隙得到相应的授权许可消息后，该分离时隙所包含的微时隙都被允许发送。

由上述说明可知，G.983.1协议对PLOAM时隙和分离时隙出现的位置和频度，以及分离时隙和微时隙的信息格式、信息内容都没有明确的规定。在APON系统中，OLT如何能够进行快速和均衡的带宽分配是保证业务质量的关键，而G.983.1定义的这种帧结构不适于硬件实现和达到完成动态带宽分配的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种ATM无源光网络中OLT与ONU间数据传输的实现方法，使得上行帧结构的设计更适合动态带宽分配，更便于系统维护与管理，更便于硬件的实现。

本发明进一步的目的在于提供一种ATM无源光网络中OLT与ONU间数据传输的实现方法，使得其上行帧结构设计更适于硬件完成动态带宽分配，进而提高业务的服务质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种ATM无源光网络中光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)间数据传输的实现方法，关键在于光网络单元(ONU)向光线路终端(OLT)发送上行传输帧时包括以下的步骤：

a.首先发送一个物理层操作维护管理(PLOAM)时隙，

b.紧接着发送一个分离时隙，

c.然后再发送数据；

其中，发送分离时隙时是连续发送八个微时隙，八个微时隙的发送长度之和等于分离时隙的发送长度。

在上述发送过程中，一个光网络单元(ONU)对应一个微时隙。

所述的物理层操作维护管理(PLOAM)时隙的发送长度为五十六个字节。所述的分离时隙的发送长度为五十六个字节。

所述微时隙的发送长度为七个字节。发送该微时隙时，是先发送三个开销字节，然后发送四个净荷字节。其中，微时隙净荷字节发送包括以下步骤：

a.发送一个字节长度的实时可变比特率业务信元数目；

b.发送一个字节长度的非实时可变比特率业务信元数目；

c.发送一个字节长度的未指定比特率业务信元数目；

d.发送前三个字节的循环冗余校验，发送长度为一个字节。

本发明的核心就是将PLOAM时隙和分离时隙的位置设定，同时确定每个分离时隙所含微时隙的数目和微时隙的内容，并确定微时隙的净荷域字节数。具体地说，就是设定每个上行帧的第一时隙为PLOAM时隙，第二时隙为分离时隙；每个分离时隙包括八个微时隙，每个微时隙由七个字节构成，包括三个开销字节、三个上报不同业务积压信元数目的字节、以及一个CRC校验字节。如此定义帧结构，可便于硬件实现，利于动态带宽分配，管理和维护更方便。

由上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种ATM无源光网络中OLT与ONU间数据传输的实现方法，该方法是在G.983.1对帧结构定义的基础上增加了对PLOAM时隙的位置和频度、分离时隙位置、分离时隙中微时隙的数目和传送信息的结构进行了约定，以使帧结构更为合理，同时，更便于动态带宽分配和便于维护管理。而且，由于该种帧结构的定义对PLOAM时隙、分离时隙、微时隙的位置、格式、字节数目及字节定义都做了详细的规定，更便于硬件的处理与识别，从而使硬件能够更快、更好的配合系统完成和实现动态分配带宽的任务。

附图说明

图1为155Mbps对称APON系统的帧结构示意图；

图2为图1帧结构中分离时隙的具体结构示意图；

图3为本发明中上行帧结构的结构示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下。

APON中一个OLT可连接多个ONU，通常一个OLT连接64个ONU为最佳。下面就以一个OLT连接64个ONU为例，配合图3对本发明的帧结构作进一步地说明：

如图3所示，首先，在上行帧结构中，设定第一个时隙为PLOAM许可(grant)，OLT在该位置上顺序地依次向每个与之相连的ONU发PLOAM许可。

然后，设定第二个时隙为分离时隙许可(Divided_Slot grant)，并设定每八个ONU的微时隙组成一个分离时隙，64个ONU分成八组，OLT顺序向各组ONU发Divided_Slot grant，这样八帧为一个周期。

由于每个分离时隙为56个字节，则每个ONU占用的微时隙长度为7个字节，其中，3个字节为净荷头部开销(POH)，余下的4个字节为净荷，称为B1、B2、B3、B4。B1、B2、B3分别表示积压的实时可变比特率(rt-VBR)、非实时可变比特率(nrt-VBR)、未指定比特率(UBR)业务的信元数目，B4是对B1、B2、B3三个字节的CRC校验。由于恒定比特率(CBR)业务速率恒定，OLT根据其流量参数直接产生许可，因此无须ONU上报积压的信元数目。

因为一个分离时隙由多个微时隙组成，并被分配给一组ONU，各ONU在收到分离时隙许可后，可以在属于自己的微时隙位置发送微时隙。在本发明中，某分离时隙属于ONU1、ONU2、…、ONU8这八个ONU，那么该分离时隙许可会分配给这八个ONU，这八个ONU在收到分离时隙后，都会发送各自的微时隙，由于这些微时隙的位置不同(也就是偏移量不同)，因此也不会发生冲突。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1、一种光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)之间数据传输的实现方法，其特征在于光网络单元(ONU)向光线路终端(OLT)发送上行传输帧时包括以下的步骤：

a.首先发送一个物理层操作维护管理(PLOAM)时隙，

b.紧接着发送一个分离时隙，

c.然后再发送数据；

2、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于：一个光网络单元(ONU)对应一个微时隙。

3、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于：所述的物理层操作维护管理(PLOAM)时隙的发送长度为五十六个字节。

4、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于：所述的分离时隙的发送长度为五十六个字节。

5、根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于：所述微时隙的发送长度为七个字节。

6、根据权利要求5所述的实现方法，其特征在于：发送所述微时隙是先发送三个开销字节，然后发送四个净荷字节。

7、根据权利要求6所述的实现方法，其特征在于所述的微时隙净荷字节发送包括以下步骤：

a.发送一个字节长度的实时可变比特率业务信元数目；

b.发送一个字节长度的非实时可变比特率业务信元数目；

c.发送一个字节长度的未指定比特率业务信元数目；

d.发送前三个字节的循环冗余校验，发送长度为一个字节。