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CN102098166A - 一种吉比特无源光网络系统及其可控组播实现方法 - Google Patents

一种吉比特无源光网络系统及其可控组播实现方法 Download PDF

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Abstract

一种吉比特无源光网络系统可控组播实现方法，包括：OLT上配置并保存用户端口组播权限信息，建立ONU上的用户端口与Gemport之间的映射关系，OLT将所述映射关系下发到ONU；当ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在所述映射关系中查找到相应的Gemport，通过Gemport将用户请求报文发送到OLT；OLT通过Gemport在映射关系查找到相应的用户端口，并根据用户端口组播权限信息判断为允许该用户访问时，所述OLT将组播成员信息下发到所述ONU，ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据。相应的，还提供了一种吉比特无源光网络系统。本发明支持集中式可控组播，提高了业务安全性。

Description

一种吉比特无源光网络系统及其可控组播实现方法
技术领域
本发明涉及一种吉比特无源光网络(Gigabit Passive Optical Network，GPON)，尤其一种吉比特无源光网络系统及其可控组播实现方法。
背景技术
GPON是一种采用点到多点的网络结构，采用无源光纤传输方式，并基于GPON封装模式(GPON Encapsulation Method，GEM)帧封装，是一种能够提供多种综合业务的宽带接入技术。
GPON由局端设备的光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)、用户端设备的光网络单元(Optical Network Unit，ONU)和连接线路的光分配网络(Optical Distribute Network，ODN)三部分组成。近年来随着GPON技术的大规模应用，在GPON上如何开展可控组播业务成为一个值得研究的课题。
GEM封装端口标识(Gemport)是GPON业务承载的一个逻辑通道标识。Gemport有多种映射方式，可以分别与用户端口、虚拟局域网(Virtual LocalAreaNetwork，VLAN)标识或以太网优先级关联。一个ONU同时可以支持配置一个或多个Gemport，其中Gemport包括单播Gemport和组播Gemport两种类型，一个ONU同时配置的一个或多个Gemport中的每个Gemport的类型可以是单播Gemport或组播Gemport；OLT的组播Gemport可以被一个PON口下所有ONU接收，ONU的上行组播协议报文通过单播Gemport标识，OLT的下行组播数据报文通过组播Gemport采用SCB(单拷贝广播)方式发送给所有ONU，组播业务分发控制点在ONU设备上。
目前现有GPON国际标准ITU-T G984.4定义的控制方式是组播权限控制表预先下发的分布式协议控制方式，即OLT通过光网络终端(OpticalNetwork Terminal，ONT)管理控制接口(ONT Management and ControlInterface，OMCI)设置ONU设备的组播权限控制表(允许用户访问的组播频道列表)，并关联到用户端口上，进行业务配置。OLT将组播权限控制表下发到ONU，ONU将组播权限控制信息配置到动态访问控制列表中。ONU运行互联网组管理协议(Internet Group Management Protocol，IGMP)侦听(Snooping)，当用户请求的组播组在动态访问控制列表中，ONU允许用户加入组播组；否则ONU拒绝用户加入组播组，从而达到过滤非法组播数据的目的。
其中，组播权限控制表是针对每个用户设置的允许该用户访问的组播频道列表。
现有的这种控制方式的缺陷是组播权限控制信息表分发到ONU设备上，ONU分布式处理协议，带来管理上的复杂度，业务安全性不易保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种吉比特无源光网络系统及其可控组播实现方法，提高了业务安全性。
为了解决上述问题，本发明提供了一种吉比特无源光网络系统可控组播实现方法，包括：
光线路终端(OLT)上配置并保存用户端口组播权限信息，建立光网络单元(ONU)上的用户端口与吉比特无源光网络封装模式封装端口标识(Gemport)之间的映射关系，所述OLT将所述映射关系下发到ONU；
当所述ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在所述映射关系中查找到相应的Gemport，通过所述Gemport将所述用户请求报文发送到所述OLT；
所述OLT通过所述Gemport在所述映射关系查找到相应的用户端口，并根据所述用户端口组播权限信息判断为允许该用户访问时，所述OLT将组播成员信息下发到所述ONU，ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据。
进一步地，上述方法还具有如下特点：
所述用户端口和所述Gemport之间建立的映射关系为一对一映射关系。
进一步地，上述方法还具有如下特点：
所述用户的请求报文为互联网组管理协议请求报文或组播侦听者发现报文。
进一步地，上述方法还具有如下特点：
所述ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据具体为：
所述ONU接收到OLT下发的组播成员信息后，查找Gemport对应的用户端口，为该用户端口创建用户侧二层转发条目，转发组播数据。
进一步地，上述方法还具有如下特点：
所述OLT在管理实体接口的组播操作模板中，利用静态访问控制列表属性，动态向所述ONU下发组播成员信息，其中，所述OLT通过组播操作模板将下发的组播成员信息配置在对应的所述Gemport。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种吉比特无源光网络系统，包括光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)，其特征在于：
所述OLT，用于配置并保存用户端口组播权限信息，建立所述ONU上的用户端口与吉比特无源光网络封装模式封装端口标识(Gemport)之间的映射关系，所述OLT将所述映射关系下发到ONU；以及接收到所述用户请求报文后，通过所述Gemport在所述映射关系查找到相应的用户端口，并根据所述用户端口组播权限信息判断为允许该用户访问时，将组播成员信息下发到所述ONU；
所述ONU，用于保存所述映射关系，以及当所述ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在所述映射关系中查找到相应的Gemport，通过所述Gemport将所述用户请求报文发送到所述OLT；以及根据所述组播成员信息配置，转发组播数据。
进一步地，上述系统还具有如下特点：
所述用户端口和所述Gemport之间建立的映射关系为一对一映射关系。
进一步地，上述系统还具有如下特点：
所述用户的请求报文为互联网组管理协议请求报文或组播侦听者发现报文。
进一步地，上述系统还具有如下特点：
所述ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据具体为：
所述ONU接收到OLT下发的组播成员信息后，查找Gemport对应的用户端口，为该用户端口创建用户侧二层转发条目，转发组播数据。
进一步地，上述系统还具有如下特点：
所述OLT在管理实体接口的组播操作模板中，利用静态访问控制列表属性，动态向所述ONU下发组播成员信息；其中，所述OLT通过组播操作模板将下发的组播成员信息配置在对应的所述Gemport。
上述方法与系统，对G.984.4标准的组播控制方式进行了扩展，支持集中式可控组播，大大方便了在GPON上开展IPTV可控组播业务，提高了业务安全性。在另一实施例中，进行了完善将ONU的组播权限控制表进行扩展支持组播预览控制，从而提供了一个完整的可控组播解决方案。并且可以实现G984.4标准的组播控制接口无法实现GPON ONU组播预览功能的问题，对标准的组播控制方法进行了完善。
附图说明
图1为本发明实施例中组播控制实现方法的流程图。
具体实施方式
G984.4标准定义的组播控制接口是基于分布式可控组播的模型，要求ONU具有较强的协议处理能力，权限控制点(即ONU)靠近用户，安全性不易保证。本发明提供了一种在OLT上进行集中式可控组播的实现方法，完善了组播业务功能，提高了业务安全性。
集中式可控组播思想是由OLT集中进行组播用户权限管理和协议控制，在OLT上识别ONU用户信息，进行协议集中处理，并将创建和删除组播成员信息的配置消息动态下发到ONU上，控制ONU的组播数据转发。ONU不需要保存业务数据，不需要复杂的协议处理。
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
本实施例中的集中式可控组播实现方法是由OLT上集中进行组播用户权限管理和协议控制，在OLT上识别ONU用户信息，进行协议集中处理，并将创建和删除组播成员信息的配置消息动态下发到ONU上，控制ONU的组播数据转发。而ONU上不需要保存业务数据，不需要复杂的协议处理。
本实施例中的方法包括：
OLT上配置并保存用户端口组播权限信息，建立ONU上的用户端口与Gemport之间的映射关系，OLT将该映射关系下发到ONU；
当ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在映射关系中查找到相应的Gemport，通过Gemport将用户请求报文发送到OLT；
OLT通过Gemport在映射关系查找到相应的用户端口，并根据用户端口组播权限信息判断，如果允许该用户访问，所述OLT将组播成员信息下发到ONU，ONU根据组播成员信息实现组播数据转发。
图1所示为本发明实施例中上述组播控制实现方法的流程图，具体包括如下步骤：
步骤110：在OLT上建立ONU上的用户端口与Gemport之间的映射关系，OLT配置并保存用户端口组播权限信息，并将该用户端口与Gemport之间的映射关系下发到ONU，ONU保存该用户端口与Gemport之间的映射关系；
由于用户端口与Gemport之间建立了映射关系，从而使ONU接收的用户请求报文可以映射在相应的Gemport上；
优选地，在用户端口和Gemport之间建立一对一映射关系；
这样在后续处理中，OLT可以根据Gemport区分来自不同用户端口的IGMP请求报文，进行用户组播权限判断。
其中，为了与现有的标准兼容，OLT通过OMCI接口设置ONU设备的组播权限控制表，保存用户端口组播权限信息。
步骤120：当ONU从用户端口接收到用户的请求报文，ONU根据其保存的Gemport和用户端口之间的映射关系查找到该用户端口对应的Gemport，通过该Gemport将用户的请求报文发送到OLT；
其中，对于IPv4，用户的请求报文可以是IGMP请求报文；对于IPv6，用户的请求报文可以是组播侦听者发现(Multicast Listener Discovery，MLD)报文。
步骤130：OLT收到用户请求报文后，根据Gemport查找对应的用户端口号，并根据配置的用户端口组播权限信息对用户的组播权限进行判断，当组播权限为允许用户访问时，执行步骤140；否则，结束该用户的访问；
步骤140：OLT向ONU下发组播成员信息；
本实施例中，为了进一步与现有标准兼容，OLT在G.984.4标准定义的管理实体(Management Entity，ME)接口的组播操作模板(Multicast operationsprofile，MOP)中，OLT将组播成员信息设置在静态访问控制列表(Staticaccess control list table)中，并利用静态访问控制列表属性，OLT动态向ONU下发组播成员信息。其中，OLT通过MOP将下发的组播成员信息配置在对应的Gemport。
其中，组播成员信息包括组播组和组播端口列表，组播组对应组播频道。
上述静态访问控制列表在G.984.4标准中被用于配置静态组播成员信息，本发明对其应用方式进行扩展，不改变其原有的含义。静态访问控制列表的各字段定义如下：
0-表索引(2字节)
1-GEM端口标识(2字节)
2-VLAN号(2字节)
3-源IP地址(4字节)
4-起始目的IP地址(4字节)
5-中止目的IP地址(4字节)
6-组带宽(4字节)
7-保留(2bytes)
步骤150，ONU接收到OLT下发的组播成员信息后，查找Gemport对应的用户端口，为该用户端口创建用户侧二层转发条目，即组播转发表项。
ONU根据Gemport和用户端口的映射关系，创建二层组播转发条目，从而控制组播流的转发。
进一步地，当用户离开组播组时，ONU根据用户端口在映射关系中查找到相应的Gemport，通过Gemport通知OLT；OLT通过相同的OMCI接口控制ONU删除组播转发表项，停止转发组播数据。
基于上述实施方法，本实施例还提供了一种一种吉比特无源光网络系统，包括光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)；其中，
OLT，用于配置并保存用户端口组播权限信息，建立ONU上的用户端口与吉比特无源光网络封装模式封装端口标识(Gemport)之间的映射关系，OLT将映射关系下发到ONU；以及接收到用户请求报文后，通过Gemport在映射关系查找到相应的用户端口，并根据用户端口组播权限信息判断为允许该用户访问时，将组播成员信息下发到ONU；
ONU，用于保存映射关系，以及当ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在映射关系中查找到相应的Gemport，通过Gemport将用户请求报文发送到OLT；以及根据组播成员信息配置，转发组播数据。
进一步地，用户端口和Gemport之间建立的映射关系可以是一对一映射关系。
用户的请求报文为互联网组管理协议请求报文或组播侦听者发现报文。
ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据具体为：
ONU接收到OLT下发的组播成员信息后，查找Gemport对应的用户端口，为该用户端口创建用户侧二层转发条目，转发组播数据。
OLT在管理实体接口的组播操作模板中，利用静态访问控制列表属性，动态向ONU下发组播成员信息；其中，OLT通过组播操作模板将下发的组播成员信息配置在对应的所述Gemport。
下面以一个应用示例介绍一个本发明的具体实施方式。
本应用示例中，设组播VLAN为100，组播IP地址为224.1.1.1。
A，在OLT上建立ONU上用户端口1和Gemport 1之间的映射关系，并下发到ONU；
B，当ONU在用户端口1上接收到组地址为224.1.1.1的IGMP请求报文，通过Gemport 1将该IGMP请求报文发送到OLT；
C，OLT查找Gemport1对应的用户端口1的组播权限，通过MOP接口下发224.1.1.1的组播成员信息到Gemport1上；
D，ONU接收到组播成员信息，创建Gemport1对应的用户端口1的二层组播转发条目。
(vlan＝100，mac＝01:00:5e:01:01:01，port＝1)
虽然本发明的优选实施例和其他实施例已被说明和描述，但很明显本发明是不受限制的。在不偏离由附属权利要求书所确定的本发明的精神和范围的条件下，本领域的技术人员将会考虑到许多修正、更换、变化、替代和等效的内容。

Claims (10)

1.一种吉比特无源光网络系统可控组播实现方法，包括：
光线路终端(OLT)上配置并保存用户端口组播权限信息，建立光网络单元(ONU)上的用户端口与吉比特无源光网络封装模式封装端口标识(Gemport)之间的映射关系，所述OLT将所述映射关系下发到ONU；
当所述ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在所述映射关系中查找到相应的Gemport，通过所述Gemport将所述用户请求报文发送到所述OLT；
所述OLT通过所述Gemport在所述映射关系查找到相应的用户端口，并根据所述用户端口组播权限信息判断为允许该用户访问时，所述OLT将组播成员信息下发到所述ONU，ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据。
2.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于：
所述用户端口和所述Gemport之间建立的映射关系为一对一映射关系。
3.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于：
所述用户的请求报文为互联网组管理协议请求报文或组播侦听者发现报文。
4.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据具体为：
所述ONU接收到OLT下发的组播成员信息后，查找Gemport对应的用户端口，为该用户端口创建用户侧二层转发条目，转发组播数据。
5.如权利要求1或2或3或4所述的实现方法，其特征在于：
所述OLT在管理实体接口的组播操作模板中，利用静态访问控制列表属性，动态向所述ONU下发组播成员信息，其中，所述OLT通过组播操作模板将下发的组播成员信息配置在对应的所述Gemport。
6.一种吉比特无源光网络系统，包括光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)，其特征在于：
所述OLT，用于配置并保存用户端口组播权限信息，建立所述ONU上的用户端口与吉比特无源光网络封装模式封装端口标识(Gemport)之间的映射关系，所述OLT将所述映射关系下发到ONU；以及接收到所述用户请求报文后，通过所述Gemport在所述映射关系查找到相应的用户端口，并根据所述用户端口组播权限信息判断为允许该用户访问时，将组播成员信息下发到所述ONU；
所述ONU，用于保存所述映射关系，以及当所述ONU接收到用户请求报文，根据用户端口在所述映射关系中查找到相应的Gemport，通过所述Gemport将所述用户请求报文发送到所述OLT；以及根据所述组播成员信息配置，转发组播数据。
7.如权利要求6所述的吉比特无源光网络系统，其特征在于：
所述用户端口和所述Gemport之间建立的映射关系为一对一映射关系。
8.如权利要求6所述的吉比特无源光网络系统，其特征在于：
所述用户的请求报文为互联网组管理协议请求报文或组播侦听者发现报文。
9.如权利要求6所述的吉比特无源光网络系统，其特征在于：所述ONU根据组播成员信息配置，转发组播数据具体为：
所述ONU接收到OLT下发的组播成员信息后，查找Gemport对应的用户端口，为该用户端口创建用户侧二层转发条目，转发组播数据。
10.如权利要求6或7或8或9所述的实现方法，其特征在于：
所述OLT在管理实体接口的组播操作模板中，利用静态访问控制列表属性，动态向所述ONU下发组播成员信息；其中，所述OLT通过组播操作模板将下发的组播成员信息配置在对应的所述Gemport。
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