專利名稱：一種以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中組播業(yè)務加密控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡，具體來講，涉及一種以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中組播業(yè)務加密控制的方法。
背景技術：
隨著接入網(wǎng)對業(yè)務帶寬需求的迅猛增長和光通信技術的發(fā)展以及成本的降低，光纖通信以其對業(yè)務透明、壽命長、帶寬承載能力幾乎無限、能適應不斷增長的帶寬與新業(yè)務發(fā)展需求的特點，成為接入層網(wǎng)絡建設的重要方式?！肮膺M銅退”，光節(jié)點逐步下移，光纖到駐地、光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室和光纖直至到戶，已經(jīng)成為接入層網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。
在這個進程中，無源光接入網(wǎng)絡以其無源沒有供電壓力、光分配網(wǎng)絡環(huán)境適應性好、無電磁雷電干擾、節(jié)省機房建設成本和降低運營維護費用等優(yōu)勢，能夠很好滿足接入層網(wǎng)絡建設的需求，尤其是以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EPON，Ethernet Passive Optical Networks)和千兆比無源光網(wǎng)絡(GPON，Gigabitcapacity Passive Optical Network)技術的出現(xiàn)，使得基于EPON和GPON技術的無源光接入網(wǎng)成為新一代光接入網(wǎng)的建設的重要方式。
IEEE802.3 EFM項目組開發(fā)的IEEE802.3ah EPON技術，由于與目前廣泛布設的以太局域網(wǎng)絡和數(shù)以億計的終端以太網(wǎng)接口標準保持了兼容，因而得到了廣泛的支持，目前有許多設備廠家和芯片制造商都推出了基于IEEE802.3ah的EPON芯片和設備。
EPON是光接入網(wǎng)中的一種技術，由OLT(光線路終端)、ODN(光分配網(wǎng)絡)和ONU(光網(wǎng)絡單元)三部分構成，在OLT和ONU之間通過無源光分配網(wǎng)絡ODN連接的一種網(wǎng)絡架構。如圖1所示，為EPON網(wǎng)絡拓撲結構圖，OLT通過分光器(SPLITER)將光信號分成多路和ONU相連接，其中分光器作為ODN。
OLT到ONU的業(yè)務發(fā)送，可以采用單播和組播兩種方式。單播方式下，只有一個發(fā)送方和一個接收方。與之比較，組播是指單個發(fā)送方對應一組選定接收方的一種通信。
為了保密和信息隔離，對單播業(yè)務可以采用加密方式，由ONU提供密鑰，OLT對到不同ONU的單播包采用相應的密鑰進行加密，只有該ONU才能對單播包進行解密，這樣可以保證合法ONU才能接收到有效數(shù)據(jù)。
未來寬帶業(yè)務的主要內容組成部分是以視頻為代表的多媒體業(yè)務，而組播技術又是傳送多媒體業(yè)務的重要技術。組播技術根據(jù)網(wǎng)絡中用戶的連接拓撲結構，在分支節(jié)點，如果多個分支都有該業(yè)務用戶時，對業(yè)務報文進行復制并向不同分支發(fā)送。組播技術可以避免主干網(wǎng)絡中相同業(yè)務報文的重復傳送，同時又可以避免業(yè)務報文向網(wǎng)絡洪泛。
在EPON網(wǎng)絡中，從OLT到ONU的組播業(yè)務包采用廣播發(fā)送，ONU進行選擇接收。OLT節(jié)點對組播業(yè)務報文的處理有兩種模式，一種是單拷貝組播；另外一種是多拷貝組播。
單拷貝組播模式，可以有效的節(jié)省OLT和ONU間的帶寬，在OLT上不需要給屬于該組播組的ONU分別發(fā)送單播包，而是發(fā)送一份組播包，由屬于該組播組的ONU去接收，但是不能阻止不屬于該組播組的ONU接收該組播業(yè)務。如圖2所示，為EPON中采用單拷貝組播模式發(fā)送組播業(yè)務報文(PDU)的示意圖，ONU1和ONU2屬于一個組播組，在OLT點將組播業(yè)務報文按單拷貝組播模式進行發(fā)送時，所有ONU都可以接收到該組播業(yè)務報文。
多拷貝組播模式時，OLT節(jié)點給屬于該組播組的每個ONU分別發(fā)送一份組播業(yè)務報文，這樣不屬于該組播組的ONU將不可能接收到該組播業(yè)務，但是這樣會很大的浪費OLT和ONU間帶寬。如圖3所示，為EPON中采用多拷貝組播模式發(fā)送組播業(yè)務報文的示意圖，在OLT節(jié)點，根據(jù)加入組播組的ONU數(shù)量對組播業(yè)務報文進行復制，屬于組播組的ONU1和OUN2能夠接收到該組播業(yè)務報文，而OUNn則不會接收到該組播業(yè)務報文。
因此，需要有一種有效的方法，用以克服現(xiàn)有技術中EPON網(wǎng)絡下行方向組播業(yè)務采用多拷貝模式安全但浪費帶寬，采用單拷貝模式節(jié)省帶寬但不能防止非法用戶使用的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中組播業(yè)務加密控制的方法，通過對組播業(yè)務加密，利用單拷貝組播方式，實現(xiàn)既安全又節(jié)省帶寬的進行組播業(yè)務，以克服現(xiàn)有技術中采用多拷貝模式浪費帶寬，而采用單拷貝模式不能防止非法用戶接收組播業(yè)務的缺點。
本發(fā)明提供一種對以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中組播業(yè)務加密控制的方法，所述以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡包括光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)絡(ODN)和光網(wǎng)絡單元(ONU)，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)ONU向OLT傳送該ONU的單播密鑰；(2)OLT向ONU傳送采用對應單播密鑰加密的組播密鑰；(3)重復步驟(1)、(2)，以使組內ONU都得到組播密鑰；(4)OLT利用組播密鑰將組播業(yè)務加密后發(fā)送給組內ONU；(5)ONU利用組播密鑰對加密的組播業(yè)務解密后獲取組播業(yè)務。
所述步驟(1)包括如下步驟ONU向OLT上報該ONU的單播密鑰；OLT獲取單播密鑰后，向ONU確認單播密鑰；ONU再次向OLT確認單播密鑰。
所述OLT向ONU確認單播密鑰的步驟，是OLT通過發(fā)送確認幀來向ONU進行確認的。
所述OLT向ONU確認單播密鑰的步驟，是OLT采用單播方式來向ONU進行確認的。
所述步驟(2)包括如下步驟OLT利用所述ONU的單播密鑰對組播密鑰加密；OLT將加密的組播密鑰發(fā)送給對應的ONU；
該ONU利用單播密鑰從加密后的組播密鑰中獲取組播密鑰；ONU向OLT確認組播密鑰。
所述步驟(2)中進一步包括如下步驟如果OLT沒有收到ONU的確認信息，則OLT定時向ONU發(fā)送加密后的組播密鑰。
所述OLT將加密的組播密鑰發(fā)送給該ONU的步驟中，OLT是采用單播方式將加密的組播密鑰發(fā)送給該ONU的。
所述步驟(4)包括如下步驟OLT利用組播密鑰對組播業(yè)務加密；OLT將加密的組播業(yè)務以廣播幀的模式發(fā)送給ONU。
利用本發(fā)明所述的方法，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明采取了對組播密鑰進行加密，并利用組播密鑰對組播業(yè)務也進行加密的技術措施，達到了對組播業(yè)務進行安全有效控制的效果；同時，由于采用了單拷貝組播模式，能夠有效的節(jié)省OLT與ONU之間的帶寬。


圖1是本發(fā)明實施例中EPON網(wǎng)絡拓撲結構圖。
圖2是本發(fā)明實施例中EPON網(wǎng)絡中采用單拷貝組播的示意圖。
圖3是EPON網(wǎng)絡中采用多拷貝組播的示意圖。
圖4是利用本發(fā)明實施例所述方法進行的EPON組播業(yè)務加密控制流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述。
本發(fā)明實施例的EPON網(wǎng)絡拓撲結構圖如圖1所示，OLT通過分光器(SPLITER)將光信號分成多路和ONU相連接。OLT節(jié)點將組播業(yè)務加密后以單拷貝廣播方式發(fā)送給ONU，所述的組播業(yè)務為組播業(yè)務報文。
圖4示出了利用本發(fā)明實施例所述方法進行的EPON組播業(yè)務加密控制流程圖，圖中示出了一個ONU接收OLT發(fā)送的組播業(yè)務的主要過程，包括如下具體步驟(1)ONU向OLT傳送該ONU的單播密鑰；首先，ONU向OLT上報單播密鑰，由于ONU到OLT方向各ONU是隔離的，該單播密鑰不會被其它ONU截獲；OLT收到單播密鑰后，向ONU確認密鑰，該確認幀采用單播方式；然后，ONU再次向OLT確認，以后OLT就可以用該密鑰發(fā)送單播幀了。
(2)OLT向ONU傳送采用對應單播密鑰加密的組播密鑰；OLT獲取ONU的單播密鑰后，利用ONU的單播密鑰對組播密鑰進行加密；然后，通過單播包向對應的合法ONU發(fā)送用單播密鑰加密后的組播密鑰；ONU利用自身的單播密鑰對所收到的OLT組播密鑰進行解密，獲取OLT的組播密鑰；ONU向OLT確認組播密鑰；OLT如果沒有收到確認信息，則定時向ONU發(fā)送加密后的組播密鑰，直到ONU獲取組播密鑰。
(3)重復步驟(1)、(2)，以使組內ONU都得到組播密鑰；(4)OLT利用組播密鑰將組播業(yè)務加密后發(fā)送給組內ONU；OLT利用組播密鑰對組播業(yè)務的報文進行加密；然后，將加密后的組播業(yè)務報文以廣播幀模式由OLT發(fā)送給組內所有ONU。
(5)ONU利用組播密鑰對加密的組播業(yè)務報文進行解密，從中獲取組播業(yè)務報文。
在實際使用中，單播密鑰和組播密鑰還可以采用二級密鑰和密鑰更新機制。
權利要求
1.一種對以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中組播業(yè)務加密控制的方法，所述以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡包括光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)絡(ODN)和光網(wǎng)絡單元(ONU)，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)ONU向OLT傳送該ONU的單播密鑰；(2)OLT向ONU傳送采用對應單播密鑰加密的組播密鑰；(3)重復步驟(1)、(2)，以使組內ONU都得到組播密鑰；(4)OLT利用組播密鑰將組播業(yè)務加密后發(fā)送給組內ONU；(5)ONU利用組播密鑰對加密的組播業(yè)務解密后獲取組播業(yè)務。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述ONU向OLT傳送該ONU的單播密鑰的步驟包括ONU向OLT上報該ONU的單播密鑰；OLT獲取單播密鑰后，向ONU確認單播密鑰；ONU再次向OLT確認單播密鑰。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述OLT向ONU確認單播密鑰的步驟中，OLT向ONU發(fā)送確認幀來進行確認。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述OLT向ONU發(fā)送確認幀來進行確認的步驟中，OLT采用單播方式向ONU進行確認。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT向ONU傳送采用對應單播密鑰加密的組播密鑰的步驟包括OLT利用所述ONU的單播密鑰對組播密鑰加密；OLT將加密的組播密鑰發(fā)送給對應的ONU；該ONU利用單播密鑰從加密后的組播密鑰中獲取組播密鑰；ONU向OLT確認組播密鑰。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述ONU利用單播密鑰獲取OLT的組播密鑰的步驟進一步包括如果OLT沒有收到ONU的確認信息，則OLT定時向ONU發(fā)送加密后的組播密鑰。
7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述OLT將加密的組播密鑰發(fā)送給該ONU的步驟中，OLT是采用單播方式將加密的組播密鑰發(fā)送給該ONU的。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)包括OLT利用組播密鑰對組播業(yè)務加密；OLT將加密的組播業(yè)務以廣播幀的模式發(fā)送給ONU。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中組播業(yè)務加密控制的方法，首先，由ONU發(fā)送單播密鑰給OLT；然后，OLT將組播密鑰利用單播密鑰加密后發(fā)送給ONU；OLT將組播業(yè)務利用組播密鑰加密后發(fā)送給ONU；最后，ONU再利用組播密鑰進行解密獲取組播業(yè)務。本發(fā)明通過采取對組播密鑰進行加密，并利用組播密鑰對組播業(yè)務也進行加密的技術措施，達到了對組播業(yè)務進行安全有效控制的效果；同時，由于采用了單拷貝組播模式，有效節(jié)省了OLT與ONU之間的帶寬。
文檔編號H04L12/56GK1953367SQ200510109079
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權日2005年10月17日
發(fā)明者馬煥南 申請人:中興通訊股份有限公司