CN115379312A - 对时分复用pon系统进行虚拟化的方法和装置 - Google Patents

对时分复用pon系统进行虚拟化的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例的目的是提供一种对时分复用PON系统进行虚拟化的方法和装置。所述方法包括OLT设备执行的以下步骤：将时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口；通过PON物理端口的物理PLOAM消息处理器和各虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来与ONU设备之间进行PLOAM消息交互；通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息。所述方法包括ONU设备执行的以下步骤：ONU设备预置有vPON ID；在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU‑ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧的GEM Port‑ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU‑ID字段里添加预置的vPON ID；只接收GEM Port‑ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧，只接收Alloc‑ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU‑ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。

Description

对时分复用PON系统进行虚拟化的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种对时分复用PON系统，包括头端的时分复用PON端口和末端的光网络单元，进行虚拟化的方法和装置。
背景技术
固定接入网络共享(Fixed Access Network Sharing，FANS)统指各种各样的允许虚拟网络运营商(Virtual Network Operators，VNO)共享基础设施网络提供商(Infrastructure network Provider，InP)的固定接入网络资源的解决方案。对基于ITU-T时分复用无源光网络(Passive Optical Network，PON)的固定接入网络来说，PON切片(PONSlicing)是一种精细化的FANS方案，它允许多个VNO的私有光网络单元(Optical NetworkUnits，ONU)共享InP的单个时分复用PON系统，包括位于光线路终端(Optical LineTermination，OLT)机箱里的信道终结器(Channel Termination，CT)和外部的光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)。
在现有的PON切片解决方案中，当多个VNO共享InP的一个时分复用PON系统时，为避免跨VNO的物理PON传输会聚层(Transmission Convergence，TC)ID冲突，InP必须显式地为各个VNO分配物理PON TC ID。目前还没有采用PON虚拟化技术来便利化PON切片解决方案。
现有的ITU-T时分复用PON TC层规范不支持虚拟PON业务的概念，现有的PON切片解决方案都不涉及时分复用PON虚拟化技术。在现有的PON切片方案里，VNO直接使用InP分配的物理PON TC ID来配置其私有ONU，而不是使用虚拟PON TC ID。由于VNO无法控制InP的物理PON TC ID分配过程，因此VNO一般不太可能在多个PON切片里获得相同的物理PON TCID值，这增加了VNO在多个PON切片里管理其私有ONU的成本。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种对时分复用PON系统，包括头端的时分复用PON端口和末端ONU，进行虚拟化的方法和装置。
本申请实施例提供了一种对OLT设备的时分复用PON物理端口进行虚拟化的方法，所述方法包括：将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
根据本申请实施例，所述方法包括OLT设备执行的以下步骤：通过PON物理端口的物理PLOAM消息处理器和各虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来与ONU设备之间进行PLOAM消息交互；通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息。
本申请实施例提供了一种支持ONU设备接入虚拟PON端口的方法，其中，所述ONU设备预置有vPON ID，所述方法包括：在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧(包括OMCC上行GEM帧)的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID；ONU设备只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧(包括OMCC下行GEM帧)，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
根据本申请实施例，所述方法包括ONU设备执行的以下步骤：在所发出的上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，以发送至OLT设备；只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的下行PLOAM消息。
根据本申请实施例，所述方法还包括ONU设备执行的下步骤：向OLT设备发送和从OLT设备接收OMCI消息，该OMCI消息包括该ONU设备的用于OMCI管理的物理GEM端口标识，该物理GEM端口标识包含vPON ID和虚拟GEM端口标识。
本申请实施例提供了一种OLT设备，其中，所述OLT设备包括：用于将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口的装置；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
本申请实施例提供了一种ONU设备，其中，所述ONU设备预置有vPON ID，所述方法包括：用于在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧(包括OMCC上行GEM帧)的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID的装置；用于只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧(包括OMCC下行GEM帧)，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息的装置。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于当该计算机程序被OLT设备执行，以下步骤被实施：将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于当该计算机程序被ONU设备执行，以下步骤被实施：在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧(包括OMCC上行GEM帧)的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID；只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧(包括OMCC下行GEM帧)，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：提供了OLT设备和ONU设备对时分复用PON系统进行虚拟化的方法，能够将一个时分复用PON物理端口虚拟化为多个虚拟PON端口，方便了时分复用PON系统的资源共享，并且通过为每个虚拟PON业务实例提供独立的虚拟PON TC ID空间，降低了VNO配置和管理其私有ONU的成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了根据本申请实施例的对时分复用PON系统进行虚拟化的方法流程图；
图2(a)示出了示例性的在G-PON系统中划分物理PON传输会聚层标识的示意图；
图2(b)示出了示例性的在G(S)-PON系统中划分物理PON传输会聚层标识的示意图
图3示出了根据本申请实施例的进行PLOAM消息交互的方法流程图；
图4示出了根据本申请实施例的在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的方法流程图；
图5示出了根据本申请实施例的支持时分复用PON虚拟化的OLT设备和ONU设备的结构示意图；
图6示出了根据本申请实施例的进行PLOAM消息交互的OLT设备与ONU设备的结构示意图；
图7示出了根据本申请实施例的在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的OLT设备以及ONU设备的结构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
其中，根据本申请实施例的物理的时分复用PON系统是ITU-T时分复用(TDM)PON系统，包括ITU-T G.984G-PON、G.987XG-PON和G.9807.1XGS-PON等。
后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
除非另行定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是，除非在这里被明确定义，否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出了根据本申请实施例的对时分复用PON系统进行虚拟化的方法流程图。所述方法包括由OLT设备执行的步骤S101，以及由ONU设备执行的步骤S201和步骤S202。
在步骤S101中，将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口。
其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
在步骤S201中，ONU设备在所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPONID，在上行GEM帧(包括OMCC上行GEM帧)的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID。
在步骤S202中，ONU设备只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧(包括OMCC下行GEM帧)，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
需要说明的是，本实施例中所述步骤S101、步骤S201和步骤S202并无执行顺序的限制。
其中，所述虚拟PON端口又称虚拟信道终结器。每个虚拟PON端口分别提供并终结一个独立的虚拟PON业务实例。在一个时分复用PON物理端口内，使用虚拟无源光网络标识(vPON ID)来唯一标识属于该PON物理端口的不同虚拟PON端口及其不同虚拟PON业务实例。
为支持PON虚拟化，根据本申请实施例的OLT设备的一个或多个时分复用PON物理端口及其下联的ONU设备均应工作于PON虚拟化启用模式，并使用相同的方式来识别vPONID。OLT设备可在每个时分复用PON物理端口上灵活地逐个启用一个或多个虚拟PON端口；每个ONU设备能且仅能接入一个由其预置vPON ID所标识的虚拟PON端口或虚拟PON业务实例。
并且，OLT设备和ONU设备的PON硬件、固件和软件须支持以下功能：OLT设备和ONU设备中基于硬件识别vPON ID子字段值；OLT设备的时分复用PON物理端口设置为识别一个或多个vPON ID值。每个启用PON虚拟化的ONU设备在自身的非易失性存储器中预先配置一个vPON ID值；OLT设备支持线速的虚拟PON业务实例和虚拟交换机实例(VSI)的流量转发，并在启用虚拟化的时分复用PON物理端口支持配置vPON ID/VSI-ID映射。当一个时分复用PON物理端口启用虚拟化后，PON固件将执行PON物理端口、虚拟PON端口和虚拟分配标识符(virtual Alloc-ID)的三级上行带宽调度算法。
根据一个实施例，OLT设备支持在一个时分复用PON物理端口上启用或禁用PON虚拟化。初始时，OLT设备所有的时分复用PON物理端口都默认禁用PON虚拟化。如果在OLT设备中对一个时分复用PON物理端口启用虚拟化，并设置若干vPON ID值，则该时分复用PON物理端口被虚拟化为若干虚拟PON端口，每个虚拟PON端口又称虚拟信道终结器，提供一个虚拟PON业务实例。
优选地，OLT设备上可运行若干虚拟PON业务管理例程。这些管理例程包括但不限于在一个时分复用PON物理端口上启用或禁用PON虚拟化，创建、删除、配置一个或多个虚拟PON端口或虚拟PON业务实例等。
其中，OLT设备和ONU设备使用不同的方法来配置vPON ID。在OLT设备中通过手动方式在一个或多个时分复用PON物理端口启用PON虚拟化，并逐个设置vPON ID值。ONU设备可通过批量或个别方式来启用PON虚拟化和设置各自的vPON ID值。
根据一个实施例，所述vPON ID的值包含于物理PON传输会聚层标识(TC ID)的子字段中。
其中，PON TC ID是指ONU标识符(ONU-ID)、分配标识符(Alloc-ID)和GEM/XGEM端口标识符(统称为GEM端口ID)。每个物理PON系统(对应于一个PON物理端口)或虚拟PON业务实例(对应于一个虚拟PON端口)都有各自独立的PON TC ID空间，包括从0开始的连续的物理或虚拟ONU-ID、Alloc-ID和GEM端口ID。PON TC ID空间的大小在物理PON系统配置或虚拟PON业务实例创建时确定。
根据ITU-T TDM PON规范，所有上行传输会聚突发(TC bursts)在TC突发的报头中携带一个物理ONU-ID字段。如果物理PON系统的OLT设备和ONU设备均以一致的虚拟PON模式工作，则在OLT设备和ONU设备中均将该物理ONU-ID字段作为vPON ID子字段和虚拟ONU-ID子字段的串联(concatenation)来处理。
根据本实施例的方法使用物理PON传输会聚层标识的N比特位来表示vPON ID，剩余的比特位来表示虚拟PON传输会聚层标识。
例如，假设一个物理PON系统承载多个虚拟PON业务实例，每个实例由比特长度为N的不同vPON ID值来标识。其中，N是InP选择的固定数字(N＝1、2、3……)。在一个物理PON系统上可支持的vPON业务实例数不超过2N。
需要说明的是，理论上，N可以是任意数。但由于物理PON TC ID的比特长度是固定的，vPON ID所占用的子字段越长，可用于包含虚拟PON TC ID值的剩余比特位就越短。为了平衡一个物理PON系统所能支持的虚拟PON业务实例数和每个vPON业务实例中所能支持的虚拟PON TC ID数，InP应为物理PON系统选择适当的vPON ID比特长度。例如，如果选择vPONID的比特长度为2、3或4，则一个物理PON系统最多可以分别支持4、8或16个虚拟PON业务实例。
下面参照图2(a)和图2(b)来说明对物理PON传输会聚层标识进行划分的方式。
图2(a)示出了示例性的在G-PON系统中划分物理PON传输会聚层标识的示意图。图2(b)示出了示例性的在XG(S)-PON系统中划分物理PON传输会聚层标识的示意图。
参照图2(a)，在G-PON系统中,对于物理ONU-ID，其包含vPON ID的N个比特和虚拟ONU-ID的8-N个比特。对于Alloc-ID，其包含虚拟Alloc-ID的4个最高有效比特、vPON ID的N个比特和虚拟Alloc-ID的8-N个最低有效比特。对于GEM端口ID，其包含虚拟GEM端口ID的4个最高有效比特、vPON ID的N个比特和虚拟GEM端口ID的8-N个最低有效比特。
参照图2(b)，在XG(S)-PON系统中，对于物理ONU-ID，其包含vPON ID的N个比特和虚拟ONU-ID的10-N个比特。对于Alloc-ID，其包含虚拟Alloc-ID的4个最高有效比特、vPONID的N个比特和虚拟Alloc-ID的10-N个最低有效比特。对于GEM端口ID，其包含虚拟GEM端口ID的6个最高有效比特、vPON ID的N个比特和虚拟GEM端口ID的10-N个最低有效比特。
根据本申请的一个实施例，对于物理层运行管理维护(Physical LayerOperation，Administration，and Maintenance，PLOAM)消息，OLT设备通过PON物理端口的物理PLOAM消息处理器和各虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来进行处理。
需要说明的是，根据本申请实施例的虚拟PON业务实例(对应于虚拟PON端口)拥有独立的虚拟PON传输会聚层标识(vPON TC ID)空间，其上层业务(例如OMCI协议)无法区分下层是物理PON系统还是虚拟PON业务实例。
根据本申请实施例的方法，OLT设备的PLOAM消息由物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来进行处理。
对于来自ONU设备的上行物理PLOAM消息，OLT设备的物理PLOAM消息处理器终结来自ONU设备的全部上行物理PLOAM消息；如果某个虚拟PON端口有特殊的虚拟PON TC层处理逻辑，则物理PLAOM消息处理器通过向/从该虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器发送/接收虚拟PLOAM消息来调用其特殊的虚拟PON TC层处理逻辑。
对于来自虚拟PON端口的下行虚拟PLOAM消息，OLT设备的物理PLOAM消息处理器将其转换为物理PLOAM消息后发送到ONU设备。
下面参照图3来说明OLT设备与ONU设备进行PLOAM消息交互的方式。
图3示出了根据本申请实施例的进行PLOAM消息交互的方法流程图。
根据本实施例的方法包括由OLT设备执行的步骤S102和步骤S103，以及由ONU设备执行的步骤S203和S204。
在步骤S102中，OLT设备通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来生成物理PLOAM消息，并向一个或多个ONU设备发送物理PLOAM消息。
在步骤S103中，OLT设备接收来自ONU设备的物理PLOAM消息，以通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来处理收到的来自ONU设备的物理PLOAM消息。
在步骤S203中，ONU设备在所发出的上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，以发送至OLT设备。
在步骤S204中，ONU设备只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的下行PLOAM消息。
需要说明的是，本实施例中所述OLT设备和ONU设备执行的各个步骤并无执行顺序的限制。
根据本申请的一个实施例，OLT设备通过各虚拟PON端口的ONU管理和控制接口(ONU Management and Control Interface，OMCI)中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息。
下面参照图4来说明OLT设备在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的方式。
图4示出了根据本申请实施例的在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的方法流程图。根据本实施例的方法包括由OLT设备执行的步骤S104，以及由ONU设备执行的步骤S205。
参照图4，在步骤S104中，OLT设备通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息。
具体地，OLT设备通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的方式包括：
1)所述步骤S104包括步骤S1041和步骤S1042。在步骤S1041中，OLT设备接收来自于ONU设备的虚拟PON业务实例的OMCI消息；接着，OLT设备在步骤S1042中对所述OMCI消息进行封装，得到对应的OMCI数据包，以将该OMCI数据包转发至云端的虚拟OMCI功能。
2)所述步骤S104包括步骤S1041’和S1042’。在步骤S1041’中，OLT设备接收来自于云端的虚拟OMCI功能的OMCI数据包；接着，在步骤S1042’中，OLT设备对所述OMCI数据包进行解封装，得到OMCI消息以及相应的信道终结器名和ONU标识，以中继转发该OMCI消息。
如果所述OMCI数据包对应于某个虚拟信道终结器和虚拟ONU标识，OLT设备将接收到的OMCI数据包转发至与该虚拟信道终结器对应的OMCI中继代理来进行中继转发。
在步骤S205中，ONU设备向OLT设备发送和从OLT设备接收OMCI消息，该OMCI消息包括该ONU设备的用于OMCI管理的物理GEM端口标识，该物理GEM端口标识包含vPON ID和虚拟GEM端口标识。
需要说明的是，本实施例中所述OLT设备和ONU设备执行的各个步骤并无执行顺序的限制。
根据本申请实施例的方法，提供了OLT设备和ONU设备对时分复用PON系统进行虚拟化的方法，能够将一个时分复用PON物理端口虚拟化为多个虚拟PON端口，方便了时分复用PON系统的资源共享，并且通过为每个虚拟PON业务实例提供独立的虚拟PON TC ID空间，降低了VNO配置和管理其私有ONU的成本。
图5示出了根据本申请实施例的支持时分复用PON虚拟化的OLT设备和ONU设备的结构示意图。
所述OLT设备包括用于将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口的装置(以下简称“虚拟化装置101”)；
所述ONU设备包括：用于在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID装置，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID(以下简称“标识添加装置201”)，和用于只接收GEMPort-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPONID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息的装置(以下简称“接收装置202”)
虚拟化装置101将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口。
其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
标识添加装置201在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPONID，在上行GEM帧(包括OMCC上行GEM帧)的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID；
接收装置202只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧(包括OMCC下行GEM帧)，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
根据一个实施例，OLT设备支持在一个时分复用PON物理端口上启用或禁用PON虚拟化。初始时，OLT设备所有的时分复用PON物理端口都默认禁用PON虚拟化。如果在OLT设备中对一个时分复用PON物理端口启用虚拟化，并设置若干vPON ID值，则该时分复用PON物理端口被虚拟化为若干虚拟PON端口，每个虚拟PON端口又称虚拟信道终结器，提供一个虚拟PON业务实例。
优选地，OLT设备上可运行若干虚拟PON业务管理例程。这些管理例程包括但不限于在一个时分复用PON物理端口上启用或禁用PON虚拟化，创建、删除、配置一个或多个虚拟PON端口等。
其中，OLT设备和ONU设备使用不同的方法来配置vPON ID。在OLT设备中通过手动方式在一个或多个时分复用PON物理端口启用PON虚拟化，并逐个设置vPON ID值。ONU设备可通过批量或个别方式来启用PON虚拟化和设置各自的vPON ID值。
根据一个实施例，所述vPON ID的值包含于物理PON传输会聚层标识(TC ID)的子字段中。
其中，PON TC ID是指ONU标识符(ONU-ID)、分配标识符(Alloc-ID)和GEM/XGEM端口标识符(统称为GEM端口ID)。每个物理PON系统或虚拟PON业务实例都有独立的PON TC ID空间，包括从0开始的连续的物理或虚拟ONU-ID、Alloc-ID和GEM端口ID。PON TC ID空间的大小在物理PON系统配置或虚拟PON业务实例创建时确定。
根据ITU-T TDM PON规范，所有上行传输会聚突发(TC bursts)在TC突发的报头中携带一个物理ONU-ID字段。如果物理PON系统的OLT设备和ONU设备均以一致的虚拟PON模式工作，则在OLT设备和ONU设备中均将该物理ONU-ID字段作为vPON ID子字段和虚拟ONU-ID子字段的串联(concatenation)来处理。
根据本实施例的方案使用物理PON传输会聚层标识的N比特位来表示vPON ID，剩余的比特位来表示虚拟PON传输会聚层标识。
根据本申请的一个实施例，对于PLOAM消息，OLT设备通过PON物理端口的物理PLOAM消息处理器和各虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来进行处理。
需要说明的是，根据本申请实施例的虚拟PON业务实例(或虚拟PON端口)拥有独立的虚拟PON传输会聚层标识(vPON TC ID)空间，其上层业务(例如OMCI协议)无法区分下层是物理PON系统还是虚拟PON业务实例。
根据本申请实施例，OLT设备的PLOAM消息由物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来进行处理。
对于来自ONU设备的上行物理PLOAM消息，OLT设备的物理PLOAM消息处理器终结来自ONU设备的全部上行物理PLOAM消息，如果某个虚拟PON端口有特殊的虚拟PON TC层处理逻辑，则物理PLAOM消息处理器通过向/从该虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器发送/接收虚拟PLOAM消息来调用其特殊的PON TC层处理逻辑。
对于来自虚拟PON端口的下行虚拟PLOAM消息，OLT设备的物理PLOAM消息处理器将其转换为物理PLOAM消息后发送到ONU设备。
下面参照图6来说明OLT设备与ONU设备进行PLOAM消息交互的方式。
图6示出了根据本申请实施例的进行PLOAM消息交互的OLT设备与ONU设备的结构示意图。
根据本实施例的OLT设备包括：用于通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来生成物理PLOAM消息，并向一个或多个ONU设备发送物理PLOAM消息的装置(以下简称“第一发送装置102”)；用于接收来自ONU设备的物理PLOAM消息，以通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来处理收到的来自ONU设备的物理PLOAM消息的装置(以下简称“第一接收装置103”)。
根据本实施例的ONU设备包括：用于在所发出的上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，以发送至OLT设备的装置(以下简称“第一添加装置203”)；用于只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的下行PLOAM消息的装置(以下简称“第二接收装置204”)。
第一发送装置102通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来生成物理PLOAM消息，并向一个或多个ONU设备发送物理PLOAM消息。
第一接收装置103接收来自ONU设备的物理PLOAM消息，以通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来处理收到的来自ONU设备的物理PLOAM消息。
第一添加装置203在所发出的上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPONID，以发送至OLT设备。
第二接收装置204只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的下行PLOAM消息。
根据本申请的一个实施例，OLT设备通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息
下面参照图7来说明OLT设备在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的方式。
图7示出了根据本申请实施例的在云端的OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的OLT设备以及ONU设备的结构示意图。
根据本实施例的OLT设备包括消息中继装置104，根据本实施例的ONU设备包括用于向OLT设备发送和从OLT设备接收OMCI消息的装置(以下简称“消息收发装置205”)。
参照图7，消息中继装置104通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息。
具体地，消息中继装置104通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息的方式包括：
1)消息中继装置104进一步包括子接收装置1041和封装装置1042。接收装置1041接收来自于ONU设备的虚拟PON业务实例的OMCI消息；封装装置1042对所述OMCI消息进行封装，得到对应的OMCI数据包，以将该OMCI数据包转发至云端的虚拟OMCI功能。
2)消息中继装置104消息中继装置104进一步包括虚拟接收装置1041’和解封装装置1042’。
虚拟接收装置1041’接收来自于云端的虚拟OMCI功能的OMCI数据包；解封装装置1042’对所述OMCI数据包进行解封装，得到OMCI消息以及相应的信道终结器和ONU标识，以中继转发该OMCI消息。
优选地，如果所述OMCI数据包对应于特定的虚拟信道终结器和虚拟ONU标识，所述消息中继装置104将接收到的OMCI数据包转发至与该虚拟信道终结器对应的OMCI中继代理来进行中继转发。
消息收发装置205向OLT设备发送和从OLT设备接收OMCI消息，该OMCI消息包括该ONU设备的用于OMCI管理的物理GEM端口标识，该物理GEM端口标识包含vPON ID和虚拟GEM端口标识。
根据本申请实施例的装置，提供了OLT设备和ONU设备对时分复用PON系统进行虚拟化的方法，能够将一个时分复用PON物理端口虚拟化为多个虚拟PON端口，方便了时分复用PON系统的资源共享，并且通过为每个虚拟PON业务实例提供独立的虚拟PON TC ID空间，降低了VNO配置和管理其私有ONU的成本。
本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个功能或步骤的电路。
另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (15)

1.一种对OLT设备的时分复用PON物理端口进行虚拟化的方法，其中，所述方法包括：
将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
通过PON物理端口的物理PLOAM消息处理器和各虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来与ONU设备之间进行PLOAM消息交互；
通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述vPON ID的值包含于物理PON传输会聚层标识的子字段中；所述方法使用物理PON传输会聚层标识的N比特来表示vPON ID，剩余的比特来表示虚拟PON传输会聚层标识。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述通过PON物理端口的物理PLOAM消息处理器和各虚拟PON端口的虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来与ONU设备之间进行PLOAM消息交互包括：
通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来生成物理PLOAM消息，并向一个或多个ONU设备发送物理PLOAM消息；
接收来自ONU设备的物理PLOAM消息，以通过物理PLOAM消息处理器和虚拟PLOAM消息处理器的组合逻辑来处理收到的来自ONU设备的物理PLOAM消息。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息包括：
接收来自于ONU设备的虚拟PON业务实例的OMCI消息；
对所述OMCI消息进行封装，得到对应的OMCI数据包，以将该OMCI数据包转发至云端的虚拟OMCI功能。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述通过各虚拟PON端口的OMCI中继代理在云端的虚拟OMCI功能和虚拟PON业务实例之间中继OMCI消息包括：
接收来自于云端的虚拟OMCI功能的OMCI数据包；
对所述OMCI数据包进行解封装，得到OMCI消息以及相应的信道终结器名和ONU标识，以中继转发该OMCI消息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
运行若干虚拟PON业务管理例程，该管理例程包括在一个时分复用PON物理端口上启用/禁用PON虚拟化，创建、删除、配置一个或多个虚拟PON端口。
8.一种支持ONU设备接入虚拟PON端口的方法，其中，所述ONU设备预置有vPON ID，所述方法包括：
在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧的GEMPort-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPONID；
只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括：
在所发出的上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，以发送至OLT设备；
只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的下行PLOAM消息。
其中，所述方法还包括：
向OLT设备发送和从OLT设备接收OMCI消息，该OMCI消息包括该ONU设备的用于OMCI管理的物理GEM端口标识，该物理GEM端口标识包含vPON ID和虚拟GEM端口标识。
10.一种OLT设备，其中，所述OLT设备包括：
用于将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口的装置；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
11.一种ONU设备，其中，所述ONU设备预置有vPON ID，所述ONU设备包括：
用于在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧的GEM Port-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID的装置；
用于只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息的装置。
12.一种OLT设备，所述OLT设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行，以下步骤被实施：
将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
13.一种ONU设备，所述ONU设备包括处理器和存储器，所述ONU设备预置有vPON ID，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行，以下步骤被实施：
在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧的GEMPort-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPONID；
只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
14.一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于当该计算机程序被OLT设备执行，以下步骤被实施：
将所述OLT设备的时分复用PON物理端口虚拟化为若干虚拟PON端口；其中，在PON物理端口内部，各虚拟PON端口分别由不同的虚拟无源光网络标识(vPON ID)识别。
15.一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于当该计算机程序被ONU设备执行，以下步骤被实施：
在ONU设备所发出的上行TC帧的ONU-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行GEM帧的GEMPort-ID字段里添加预置的vPON ID，在上行PLOAM消息的ONU-ID字段里添加预置的vPONID；
只接收GEM Port-ID字段里包含预置的vPON ID的下行GEM帧，只接收Alloc-ID字段里包含预置的vPON ID的带宽分配结构，只接收ONU-ID字段里包含预置的vPON ID的PLOAM消息。
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