專利名稱：一種光纜終端設備及采用該設備的epon中數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明公開一種光纜終端設備及其用法，特別是一種光纜終端設備及采用該設備的EPON中數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法。
背景技術：
EPON (Ethernet Passive Optical Network，即以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡)是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術，它采用點到多點結構、以及無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務。 它在物理層采用了 PON技術，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓撲結構實現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它綜合了 PON技術和以太網(wǎng)技術的優(yōu)點低成本、高帶寬、擴展性強、靈活快速的服務重組、與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性、方便的管理等等。EPON中的OLT (optical line terminal (光纜終端設備)，用于連接光纖干線的終端設備，也稱為局端)與ONU (Optical Network Unit，即光節(jié)點，通常為用戶)之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房、無需配備電源、無需有源設備維護人員，因此， 可有效節(jié)省建設和運營維護成本。EPON采用以太網(wǎng)的傳輸格式，同時也是用戶局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術，二者具有天然的融合性，消除了復雜的傳輸協(xié)議轉換帶來的成本因素。EPON中都是采用單纖波分復用技術(下行1490nm，上行1310nm)，僅需一根主干光纖和一個0LT，傳輸距離可達20公里。在ONU側通過光分路器分送給最多32個用戶，因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力。EPON的上下行均為千兆速率，下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼挘?上行利用時分復用(TDMA)共享帶寬。高速寬帶，充分滿足接入網(wǎng)客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據(jù)用戶需求的變化動態(tài)分配帶寬。EPON采用點對多點的拓撲結構，只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側光纖即可方便地對系統(tǒng)進行擴容升級，充分保護運營商的投資。在IEEE802. 3中定義了以太網(wǎng)的兩種基本操作模式。第一種模式采用載波偵聽多址接入/沖突檢測(CSMA/CD)協(xié)議而應用在共享媒質上；第二種模式為各個站點采用全雙工的點到點的鏈路通過交換機連接到一起。相應的， 以太網(wǎng)MAC可以工作于這兩種模式之一 CSMA/⑶模式或全雙工模式。EPON媒質的性質是共享媒質和點到點網(wǎng)絡的結合。在下行方向，擁有共享媒質的連接性，而在上行方向其行為特性就如同點到點網(wǎng)絡。
1、下行方向
請參看附圖1，OLT下行通信過程中，OLT發(fā)出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報經(jīng)過一個1:N的無源光分路器或幾級分路器傳送到每一個0NU。N的典型取值在4 64之間(由可用的光功率預算所限制)。這種行為特征與共享媒質網(wǎng)絡相同。在下行方向，因為以太網(wǎng)具有廣播特性， 與EPON結構和匹配0LT廣播數(shù)據(jù)包，目的ONU有選擇的提取。2、上行方向
請參看附圖2，OLT上行通信過程中，由于無源光合路器的方向特性，任何一個ONU發(fā)出的數(shù)據(jù)包只能到達0LT，而不能到達其他的ONU。EPON在上行方向上的行為特點與點到點網(wǎng)絡相同，但是，不同于一個真正的點到點網(wǎng)絡，在EPON中，所有的ONU都屬于同一個沖突域一一來自不同的ONU的數(shù)據(jù)包如果同時傳輸依然可能會沖突。因此在上行方向，EPON需要采用某種仲裁機制來避免數(shù)據(jù)沖突。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述提到的現(xiàn)有技術中的OLT傳輸數(shù)據(jù)時，容易產(chǎn)生沖突的缺點，本發(fā)明提供一種新的光纜終端設備及采用該設備的EPON中數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法，其采用特殊的結構和分類規(guī)則，使PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)時，CPU會按照流分類規(guī)則轉發(fā)處理；光纜終端設備的CPU設置管理口的下行流分類規(guī)則，使管理口轉發(fā)符合下行流分類規(guī)則的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)從ONU來的不同數(shù)據(jù)流物理信道分離的方法，本發(fā)明保證了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)互不影響，大大提高了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是一種光纜終端設備，終端設備包括 CPU、PON接口、NNI接口和主控CPU，PON接口、NNI接口和主控CPU分別與CPU連接。本發(fā)明中同時提供過一種新的采用上述的光纜終端設備的EPON中數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法，該方法為對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則，使 PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)時，CPU會按照流分類規(guī)則轉發(fā)處理；光纜終端設備的CPU設置管理口的下行流分類規(guī)則，使管理口轉發(fā)符合下行流分類規(guī)則的數(shù)據(jù)。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括
所述的對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則時，根據(jù)用戶流和/或業(yè)務流攜帶的不同MAC地址、IP和端口號對PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)進行分類轉發(fā)。所述的用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)轉發(fā)處理時，使得用戶流走NNI 口輸出，業(yè)務流走管理口輸出。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出了一種在以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的OLT端實現(xiàn)從 ONU來的不同數(shù)據(jù)流物理信道分離的方法，本發(fā)明保證了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)互不影響，大大提高了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。下面將結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。


圖1為典型的OLT下行通信過程示意圖。圖2為典型的OLT上行通信過程示意圖。圖3為本發(fā)明中的OLT中數(shù)據(jù)流物理信道分離邏輯圖。圖4為本發(fā)明中的OLT中設置ONU數(shù)據(jù)流物理信道分離流程圖。
具體實施例方式本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。請參看附圖3，本發(fā)明為一種光纜終端設備，即0LT，本實施例中，OLT包括CPU、P0N 接口、NNI接口和主控CPU，PON接口、NNI接口和主控CPU分別與CPU連接。本實施例中， OLT中還包括有NNI板和PON板，其中，NNI接口設置在NNI板上，PON接口設置在PON板上。本發(fā)明同時還保護一種基于上述的OLT的EPON中不同數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法，其實現(xiàn)方法主要是對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則，使 PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)時，CPU會按照流分類規(guī)則轉發(fā)處理，本實施例中， 對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則時，根據(jù)用戶流和/或業(yè)務流攜帶的不同MAC地址、IP和端口號對PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)進行分類轉發(fā)，用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)轉發(fā)處理時，使得用戶流走NNI 口輸出，業(yè)務流走管理口輸出，實現(xiàn)用戶流和業(yè)務流在物理信道上的真正分離，保證了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)互不影響，大大提高了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)的可靠性和安全性；光纜終端設備的CPU設置管理口的下行流分類規(guī)則， 使管理口轉發(fā)符合下行流分類規(guī)則的數(shù)據(jù)。OLT中主控CPU—方面用作網(wǎng)絡管理，另一方面負責與業(yè)務管理中心之間業(yè)務流數(shù)據(jù)的協(xié)議轉換。請參看附圖4，在EPON系統(tǒng)的OLT中實現(xiàn)ONU過來的多種數(shù)據(jù)流物理信道分離時， 對于EPON系統(tǒng)上行通信，ONU與用戶端通過以太網(wǎng)口連接，通過TCP/IP協(xié)議接收來自用戶端的用戶流數(shù)據(jù)，在ONU內(nèi)部轉發(fā)到ONU的PON接口后，ONU的PON接口經(jīng)過分光器到達OLT 的PON 口 ；對于業(yè)務端的業(yè)務流數(shù)據(jù)的接收，ONU與業(yè)務端可以采用多種接口，如串口、SPI、 GPIO或者1 等等，當業(yè)務端數(shù)據(jù)流通過以上接口到達ONU后，在ONU內(nèi)部通過如串口服務器等硬件裝置(硬件裝置可根據(jù)業(yè)務流接口的類型對應選定)把業(yè)務流數(shù)據(jù)轉發(fā)到ONU的 PON接口端；本實施例中，用戶端數(shù)據(jù)流攜帶的是MACl地址信息，而業(yè)務端數(shù)據(jù)流攜帶的是 ONU的MAC2地址信息，因為ONU內(nèi)部的串口服務器通過TCP/IP協(xié)議轉發(fā)業(yè)務流數(shù)據(jù)到ONU 的PON 口端。在OLT中的PON 口接收到ONU發(fā)送過來的多種數(shù)據(jù)流(其中包括用戶端數(shù)據(jù)流和業(yè)務端數(shù)據(jù)流)時，由于業(yè)務流(即業(yè)務端數(shù)據(jù)流)和用戶流(即用戶端數(shù)據(jù)流)攜帶不同的MAC地址信息，只要在OLT中根據(jù)MAC地址的不同設置數(shù)據(jù)流轉發(fā)規(guī)則，就可以實現(xiàn)用戶流和業(yè)務流數(shù)據(jù)的物理分離。對于EPON系統(tǒng)下行通信，通過設置OLT管理口的下行流分類規(guī)則，使管理口轉發(fā)符合下行流分類規(guī)則的數(shù)據(jù)到OLT的PON接口。當用戶流和業(yè)務流數(shù)據(jù)到ONU后，用戶流數(shù)據(jù)中目標地址是MAC1，因而會直接從以太網(wǎng)口達到用戶端；而業(yè)務流數(shù)據(jù)會由ONU內(nèi)部的如串口服務器截留下來，之后再轉發(fā)到各種接口后達到業(yè)務端。從而實現(xiàn)了 EPON中上下行多種數(shù)據(jù)流的通信，尤其是在OLT中實現(xiàn)了 ONU多種數(shù)據(jù)流在物理信道上的分離。本發(fā)明提出了一種在以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的OLT端實現(xiàn)從ONU來的不同數(shù)據(jù)流物理信道分離的方法，本發(fā)明保證了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)互不影響，大大提高了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。
權利要求
1.一種光纜終端設備，其特征是所述的終端設備包括CPU、P0N接口、NNI接口和主控 CPU, PON接口、NNI接口和主控CPU分別與CPU連接。
2.一種采用如權利要求1所述的光纜終端設備的EPON中數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法，其特征是所述的方法為對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則，使 PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)時，CPU會按照流分類規(guī)則轉發(fā)處理；光纜終端設備的CPU設置管理口的下行流分類規(guī)則，使管理口轉發(fā)符合下行流分類規(guī)則的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述的對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則時，根據(jù)用戶流和/或業(yè)務流攜帶的不同MAC地址、IP和端口號對PON 接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)進行分類轉發(fā)。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述的用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)轉發(fā)處理時，使得用戶流走NNI 口輸出，業(yè)務流走管理口輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光纜終端設備及采用該設備的EPON中數(shù)據(jù)流物理信道分離的實現(xiàn)方法，終端設備包括CPU、PON接口、NNI接口和主控CPU，PON接口、NNI接口和主控CPU分別與CPU連接，方法為對光纜終端設備的CPU設置PON接口的上行流分類規(guī)則，使PON接口接收到用戶流和/或業(yè)務流數(shù)據(jù)時，CPU會按照流分類規(guī)則轉發(fā)處理；光纜終端設備的CPU設置管理口的下行流分類規(guī)則，使管理口轉發(fā)符合下行流分類規(guī)則的數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出了一種在以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的OLT端實現(xiàn)從ONU來的不同數(shù)據(jù)流物理信道分離的方法，本發(fā)明保證了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)互不影響，大大提高了用戶和業(yè)務數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。
文檔編號H04L12/56GK102427422SQ20111023298
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2011年8月15日
發(fā)明者彭斌 申請人:深圳市開銳光通信技術有限公司