CN100589443C - 一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，包括下行处理流程，所述下行处理流程包括如下步骤：D1、设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系，确立桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系；配置承载通道标识以标明下发的以太网业务包的特性；建立桥端口与承载通道标识的映射关系；D2、由以太网业务包的下发地址通过所述桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系获取桥端口；D3、根据所述桥端口与承载通道标识的映射关系由桥端口获取承载通道标识；D4、将以太网业务包根据承载通道标识下发至光网络单元。本发明实现了对终端用户的精细化服务。

Description

一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法

技术领域

本发明涉及一种吉比特无源光网络(Gigabit-capable Passive OpticalNetwork，GPON)中的以太网业务处理方法。

背景技术

GPON是光接入网中的一种技术，它是由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ODN(optical distribution network，光分配网络)和ONU(Optical Network Unit，光网络单元)三部分构成，在OLT和ONU之间通过无源光分配网络ODN连接的一种网络架构。从OLT到ONU的业务包采用广播发送，ONU有选择地获取属于自己的业务包而丢弃其余不相关的数据包；ONU在分配给自己的时隙上突发上传的业务给OLT。因此GPON事实上是一个一对多的网络结构，GPON在OLT侧用承载通道标识PortID来标识来自不同ONU的各种业务。

目前GPON中以太网业务进行转发等处理的最常用的应用模型是直接根据VLANID(虚拟局域网标签)与PortID来进行一一对应，实现以太网业务在GPON中的传输。这样做的缺点是无法对终端用户进行精细化的服务，例如以太网业务的灵活分类、MAC地址的确定、带宽的分配和调度等。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，可以为GPON中的以太网业务提供精细化的服务。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，包括下行处理流程，所述下行处理流程包括如下步骤：

D1、设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系，确立桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系；配置承载通道标识以标明下发的以太网业务包的特性；建立桥端口与承载通道标识的映射关系；

D2、由以太网业务包的下发地址通过所述桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系获取桥端口；

D3、根据所述桥端口与承载通道标识的映射关系由桥端口获取承载通道标识；

D4、将以太网业务包根据承载通道标识下发至光网络单元。

所述桥端口与承载通道标识的映射关系根据下发的以太网业务包中的802.1p、TOS、EtherType、IP协议类型和CVLAN中任意一种特征值建立，将所述任一特征值不同的桥端口映射为不同的承载通道标识。

所述桥端口与光网络单元的物理端口映射关系为桥端口与光网络单元或光网络单元的用户网络接口一一对应。

步骤D2中所述由以太网业务包的下发地址获取桥端口是通过如下步骤实现：

A1、下发的以太网业务包如是单播包或组播包，查询单播或组播地址表，由地址表中的地址与桥端口的对应关系通过以太网业务包下发地址获取业务包的桥端口，转入步骤D3；如不是单播包或组播包或者查询单播或组播地址表没有得到结果则进行下一步；

A2、查询广播域表，由广播域表中的地址与桥端口的对应关系通过以太网业务包的下发地址获取业务包的桥端口，转入步骤D3。

所述步骤A1之前还包含如下步骤：

判断业务包是否为透传属性，如是，则根据桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系由以太网业务包下发地址获取桥端口，转入步骤D3；否则转入步骤A1。

所述下发地址包括MAC+VLAN，所述单播地址表保存MAC+VLAN与桥端口的对应关系；其中，MAC为介质访问控制地址，VLAN为虚拟局域网标签。

一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，包括上行处理流程，所述上行处理流程包括如下步骤：

U1、设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系，确立桥端口与以太网业务包的源地址的对应关系；配置承载通道标识以标明上传的以太网业务包的特性；建立桥端口与承载通道标识的映射关系；

U2、根据所述映射关系由上传的以太网业务包中的承载通道标识获取桥端口；

U3、以太网业务包通过步骤U2得到的桥端口映射的物理端口上传到光线路终端。

所述映射关系根据如下规则确定：将源地址相同的各业务包的承载通道标识映射到该源地址对应的桥端口。

当桥端口属性为非TLS端口，所述步骤U3后还包括地址学习过程：

光线路终端根据以太网业务包中的源地址信息查询单播地址表，如未查询到该地址信息，则向单播地址表中添加该地址信息与上传时所用的桥端口的对应关系的信息；否则判断与该地址信息对应的桥端口是否与以太网业务包上传时所用的桥端口相同，如否则按实际上传的桥端口更新单播地址表中该地址信息与桥端口的对应关系，否则保持原状；源地址信息包括MAC+VLAN，其中，MAC为介质访问控制地址，VLAN为虚拟局域网标签。

所述步骤U1之前还包括对上传的以太网业务包进行预处理的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：设置桥端口，建立桥端口与PortID之间的映射关系，因为PortID反映了业务包的类型、等级等信息，从而使得可以根据业务包的业务类型、等级对业务包进行转发，实现了对终端用户的精细化服务。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的上行处理流程图；

图2是本发明具体实施方式的下行处理流程图；

图3是本发明具体实施方式的一个桥端口绑定一个PortID时的系统结构示意图；

图4是本发明具体实施方式的一个桥端口绑定多个PortID时的系统机构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明通过设置桥端口BP并设定桥端口BP与PortID之间的映射关系来实现对终端用户的精细化服务。总的处理流程是：上行数据包通过PortID与桥端口BP的映射关系获得数据包的BP号，然后进行MAC+VLAN+BP的地址学习并将业务包转发出GPON OLT；下行数据包查找MAC+VLAN+BP的地址学习表得到桥端口BP，然后根据桥端口BP与PortID的映射关系获取PortID，把下行业务流分成指向PortID的不同流，然后对这些业务流进行整形、入队和调度等下发前的处理，然后进入GPONOLT的传输通道进行下发。

下面首先对上行方向的处理过程进行说明。

如图1，上行方向处理流程包括如下步骤：

a1、对上行以太网业务进行数据包的预处理，包括对数据包的正确性检查等。

a2、设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系，确立桥端口与以太网业务包的源地址的对应关系；配置承载通道标识以标明上传的以太网业务包的特性；建立桥端口与承载通道标识的映射关系；根据表征该数据包的承载通道标识PortID，查找上行PortID到桥端口BP的映射表从而得到该数据包的BP号。

设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系：桥端口是一种逻辑上的端口，因此需要将其映射到物理端口。本实施例中，采用的映射关系是将桥端口与光网络单元或光网络单元的用户网络接口一一对应。当然也不限于该种映射关系，也可多个桥端口对应一个实际的物理端口。

确立桥端口与以太网业务包的源地址的对应关系：待上传的业务包上传时需要选择上传的桥端口。因此需要确定业务包的源地址与桥端口的对应关系。本实施例中选择的地址信息包括MAC(Media Access Control，介质访问控制)地址和VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)标签。将MAC+VLAN和桥端口BP进行对应，一个MAC+VLAN只能绑定到一个BP1中，例如设“BP1”、“BP2”为桥端口号，“A”、“B”为MAC地址，“V1”、“V2”、“V3”为VLAN标签。则如果A+V1已经绑定到BP1，将不能同时又绑定到BP2。桥端口和MAC+VLAN的对应关系可以是A+V1-＞BP1，A+V2-＞BP1，A+V3-＞BP2，B+V1-＞BP2等等。

配置承载通道标识以标明上传的以太网业务包的特性：为了实现对终端用户的精细化服务，要求对业务包的业务类型和业务等级等信息进行考虑，由此配置承载通道标识PortID来标明业务包的特性，不仅不同的MAC+VLAN的业务包的PortID不同，即使同源的业务包，即MAC+VLAN相同的业务包，如果其特性不同，PortID也不相同。这些特性通常根据802.1p、TOS(Type of Service，服务类型)、EtherType(以太网类型)、IP协议类型和CVLAN(Customer VLAN，内层VLAN)中任意一种特征值来确定。例如802.1P值表示业务包的优先级，802.1P值不同的业务包生成不同的PortID，这样通过PortID则可确定业务包的类型、等级等特性。

建立桥端口与承载通道标识的映射关系：如上所述，PortID不同的业务包可能来自同样的源，即其MAC+VLAN相同，为了保证同源的业务包能通过绑定的BP口上传，需要将PortID映射到BP，上行PortID到桥端口BP的映射关系参看表一。其是将MAC+VLAN相同的不同PortID映射到相同的桥端口BP，业务包通过桥端口对应的光网络单元的物理端口上传到OLT。下表中，PON NO表示GPON口号，不同GPON口号的PortID可能相同。

表一：上行PortID到桥端口BP的映射表

a3、根据桥端口的属性进行相应处理。

当桥端口属性为TLS(Transparent LAN Service，透明局域网服务)端口，由于业务包可以直接透传，因此不必进行转发和地址学习处理；当为非TLS端口，则转下一步；业务包在通过桥端口时，通常还需要做VLAN转换等处理，例如VLAN转换一般是上行时加贴上外层Vlan标签，下行则将其去掉；其他的一些处理包括将内层服务类型C_COS映射为外层服务类型S_COS等等。

a4、进行地址学习

地址学习的目的是建立MAC+VLAN和桥端口BP对应关系表，使得下行时可以根据该对应关系表从下发的目的MAC地址+Vlan标签获得正确的桥端口BP，再进一步获取对应的GPON承载通道标识PortID以进行业务传送。根据源MAC地址+SVLAN(Service VLAN，外层VLAN)标签查询单播地址表，如果未查询到，则在单播地址表中添加新的条目，内容有MAC地址+SVLAN标签+BP，即建立业务包中MAC地址+SVLAN标签的地址信息与该业务包上传时所用的桥端口的对应关系。如果包含该地址信息的条目已经存在，则比较地址表中对应的桥端口信息与上传所用的桥端口是否一致以判断上传所用的桥端口BP是否改变，如果改变则进行更新将地址表中的桥端口信息改为实际上传时的桥端口；否则保持原状。从而保持最新的桥端口BP与MAC地址+SVLAN标签的对应关系的信息；地址学习后，业务包转发出OLT，上行处理过程结束。单播地址表见表三。

表三：地址表

如图2，下行方向处理流程的步骤如下：

b1、对下行以太网业务进行数据包的预处理，包括对数据包的正确性检查、SVLAN和CVLAN的处理。

b2、设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系，确立桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系；配置承载通道标识以标明下发的以太网业务包的特性；建立桥端口与承载通道标识的映射关系；以上步骤实际上是与上行过程的处理是对应的。因此在下行时可以直接引用上行已确定的关系，不需要重新进行确立。具体处理如下：

查找下行VLAN业务类型表，判断数据包是否为透传属性；如果是透传业务，则根据下发地址与桥端口的对应关系直接获取桥端口BP，转入步骤b6；否则，转入步骤b3。下行VLAN业务类型表见表四。表中的透传标识项标明了数据包的透传属性。

表四：下行VLAN业务类型表

SVLAN	CVLAN	透传标识	PON NO	桥端口BP
					10	0	非透传	0	1

b3、由于上行时已通过地址学习建立了桥端口与以太网业务包的地址信息对应关系的地址表。因此下行时确立桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系时是通过查表得到。下行业务如果是单播包，查询单播地址表：根据单播目的MAC地址+SVLAN标签获取桥端口BP，然后转入步骤b6；如果查找不到，则按照洪泛包(转发时查找地址表没有得到与目的MAC对应地址条目的数据包)进行处理，转入步骤b5。下行业务如果不是单播包转入步骤b4。

b4、下行业务如果是组播包，查询组播地址表，组播地址表的条目配置是由用户手动配置或者根据组播协议从协议包中提取信息来配置的。根据组播表中的目的MAC地址+SVLAN标签获取桥端口BP(可能是一组桥端口BPs)，然后转入步骤b6；如果查找不到，则按照洪泛包进行处理转入步骤b5。下行业务如果不是组播包转入步骤5。

b5、下行广播包或洪泛包查找基于SVLAN标签的广播域表，广播域表实际上就是二层Vlan的成员表，由用户手动配置，表示该Vlan域内有哪些端口是其成员，获取需要广播或洪泛的桥端口BP(可能是一组桥端口BPs)。

b6、根据桥端口BP与PortID的映射关系获取对应的GPON中承载通道标识PortID，确定下行业务的承载通道。映射关系是根据业务包中的802.1P，TOS，EtherType，IP协议类型，CVLAN等任意一种特征值确定的，即与上行时的PortID与桥端口的映射是一致的，这样可以保证上下行业务的一致性。映射关系参见表五。

表五：桥端口BP的分类规则表

可以根据1、802.1P；2、TOS；3、EtherType；4、IP协议类型；5、CVLAN这五种类型的特征和BP端口号得到PortID。

1、802.1P

2、TOS

3、EtherType

系统设置8个EtherType寄存器编号为0-7，EtherType寄存器的值可以配置0x0800，0x8864等共8个，根据EtherType寄存器的编号采用和802.1P相同的映射方式得到不同的PortID。

4、IP协议类型

实现方式同EtherType。

5、CVLAN

实现方式同EtherType。其中的CVLAN是基于BP端口进行VLAN转换后的CVLAN。

确定了承载通道标识后，将以太网业务包根据承载通道标识下发至光网络单元。

当ONU侧通过不同UNI接口来区分不同用户，即一个用户对应一个UNI接口，但对一个用户内的业务并不做区分，即一个UNI接口上只绑定一个单播PortID时的场景。参看图3，此时对应于前述各表的关键表项如下：

表一

PON NO	PortID	桥端口BP
			0	PortID1	BP1
0	PortID2	BP2

表三

MAC地址	SVLAN	PONNO	桥端口BP	静态标识	。。。。。。
						A	V1	0	BP1	动态	。。。。。。
A	V2	0	BP1	动态	。。。。。。

A	V3	0	BP1	动态	。。。。。。
						B	V1	0	BP2	动态	。。。。。。
B	V2	0	BP2	动态	。。。。。。
						B	V3	0	BP2	动态	。。。。。。

表五

如上表，由于此时业务不做区分，一个BP对应一个PortID。因此我们可以借用任一种形式来实现下行BP到PortID的映射。

当ONU侧一个用户对应一个UNI接口，且不同业务类型通过802.1p优先级进行区分生成不同的承载通道标识PortID，体现对不同业务的调度和QOS保证，即一个UNI接口上绑定多个单播PortID时的场景。参见图4，此时对应于前述各表的关键表项如下：

表一

PON NO	PortID	桥端口BP
			0	PortID1	BP1
0	PortID2	BP1
			0	PortID3	BP1

表三

MAC地址

SVLAN

PONNO

桥端口BP

静态标识

。。。。。。

A

V1

0

BP1

动态

。。。。。。

表五

此时由于对业务进行了区分，下行时可以根据802.1P的值将一个BP映射到多个PortID，以实现对业务类型、等级等的区分。

采用本发明所述方法，不仅通过MAC+VLAN与桥端口相绑定使得更精确地确定用户的地址，同时利用承载通道标识表明业务包的类型、等级等特性，使得转发业务时可以更精细地对用户进行服务，应用场景更广泛，上下行业务的一致性保证较好，方便地实现了对以太网业务的精细化管理。

Claims (6)

1、一种吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，包括下行处理流程，其特征在于，所述下行处理流程包括如下步骤：

D1、设置桥端口及其与光网络单元的物理端口映射关系，确立桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系；配置承载通道标识以标明下发的以太网业务包的特性；建立桥端口与承载通道标识的映射关系；

D2、由以太网业务包的下发地址通过所述桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系获取桥端口；

D3、根据所述桥端口与承载通道标识的映射关系由桥端口获取承载通道标识；

D4、将以太网业务包根据承载通道标识下发至光网络单元。

2、如权利要求1所述的吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，其特征在于，所述桥端口与承载通道标识的映射关系根据下发的以太网业务包中的802.1p、TOS、EtherType、IP协议类型和内层虚拟局域网CVLAN中任意一种特征值建立，将所述任一特征值不同的桥端口映射为不同的承载通道标识。

3、如权利要求1所述的吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，其特征在于，所述桥端口与光网络单元的物理端口映射关系为桥端口与光网络单元或光网络单元的用户网络接口一一对应。

4、如权利要求1至3任一所述的吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，其特征在于，步骤D2中所述由以太网业务包的下发地址获取桥端口是通过如下步骤实现：

A1、下发的以太网业务包如是单播包或组播包，查询单播或组播地址表，由地址表中的地址与桥端口的对应关系通过以太网业务包下发地址获取业务包的桥端口，转入步骤D3；如不是单播包或组播包或者查询单播或组播地址表没有得到结果则进行下一步；

A2、查询广播域表，由广播域表中的地址与桥端口的对应关系通过以太网业务包的下发地址获取业务包的桥端口，转入步骤D3。

5、如权利要求4所述的吉比特无源光网络中的以太网业务处理方法，其特征在于，所述步骤A1之前还包含如下步骤：

判断业务包是否为透传属性，如是，则根据桥端口与以太网业务包的下发地址的对应关系由以太网业务包下发地址获取桥端口，转入步骤D3；否则转入步骤A1。

6、如权利要求4所述的无源光网络中的以太网业务处理方法，其特征在于，所述下发地址包括MAC+VLAN，所述单播地址表保存MAC+VLAN与桥端口的对应关系；其中，MAC为介质访问控制地址，VLAN为虚拟局域网标签。

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