[发明专利]一种千兆无源光网络承载时分复用业务实现方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种GPON(千兆无源光网络)中TDM(时分复用)业务在GEM(千兆无源光网络封装方法)帧的封装方法及其装置。

背景技术

近年来，以DSL(数字用户线)为主的宽带接入网从根本上实现了“最后一公里”的宽带化。然而，随着多媒体业务的发展以及宽带接入覆盖范围不断扩大，并且考虑到未来用户的带宽需求，现有的DSL只能是一种基于铜线的过渡方案，并没有从根本上解决未来接入的带宽问题。

FTTx(光纤接入网)将是宽带接入网发展的一种最终形式，它以光网络单元(ONU)的位置所在，分为FTTH(光纤到家庭)、FTTB(光纤到大楼)、FTTP(光纤到驻地)和FTTC(光纤到路边)等几种情况，统称FTTx。对于住宅或者建筑物来讲，用光纤连接用户主要有两种方式：一种是用光纤直接连接每个家庭或大楼；另一种是采用PON(无源光网络)技术，用分光器把光信号进行分支，一根光纤为多个用户提供服务。

目前市场上的PON技术主要分为APON/BPON(异步传输模式无源光网络/宽带无源光网络)、EPON(以太网无源光网络)和GPON(千兆比特无源光网络)。

APON最初被开发和标准化，在ITU-T(国际电信联盟电信部)发布的ITU-TG.982、ITU-T G.983.1以及ITU-T G.983.3中描述了关于APON的标准化内容。然而，APON中业务适配提供很复杂，业务提供能力有限，数据传送速率和效率不高，成本较高。

EPON是由IEEE(美国电子电机工程师学会)802.3工作组在2000年成立的EFM(第一英里以太网)研究小组提出的，由于没有充分考虑到语音业务的永恒性，其传输传统TDM业务的能力受到质疑。

GPON技术是APON的发展，由ITU-T G.984.x所定义，支持全业务，包括TDM业务(例如：话音、PDH和SONET/SDH)、以太网业务、ATM业务等。因此，GPON在引入更高带宽的以太网新业务的同时，用比以前低得多的成本提供传统的语音服务，被业界看好。

图1体现了GPON网络的在支持TDM业务时典型配置和功能。如图所示，一个OLT(光线路终端)10通过一个光分路器11连接到三个ONU(光网络单元)12a、12b、12c。GPON在承载来自IP网络14的Ethernet(以太网)数据业务的同时，也支持TDM业务的传输，来自PSTN网络13的的TDM业务在OLT10与ONU 12b之间传送，OLT10对应的TDM业务接口类型为DS3/E3；ONU12b对应的TDM业务接口类型为T1/E1。

GPON在支持基于处理ATM服务的信元的传输模式的同时，也支持GEM帧的传输模式，经过打包处理后的TDM业务分组数据和以太网分组数据通过GEM封装处理后再被映射到GTC帧中并在GPON中传送。

下面以图2所示OLT/ONU中的GPON协议栈结构对GPON中基于GEM帧的传输模式作进一步说明，它包括：协议层22，用于与上层业务接口；GTC(GPON传输汇聚)层21，把从协议层传送的帧复用为GTC帧，以便传送该复用的帧；以及GPM(GPON物理介质相关)层20，对GPON系统光收、发信号规则(输出功率、眼图等)的约定。

协议层22包括GEM客户221、光网络单元管理控制接口(OMCI)222、物理层操作管理维护模块(PLOAM)223。其中，GEM客户221向上提供包括TDM业务在内的各种业务接口。

GTC层21包括两个子层：GTC成帧子层211和TC适配子层212。GTC成帧子层211主要完成的功能有：1)GTC帧的复用和解复用，PLOAM和GEM客户部分根据帧头指示的边界信息复用到下行GTC帧中，并可以根据帧头指示从上行提取出各部分；2)GTC帧头生成和解码，下行帧的GTC帧头按照格式要求生成，上行帧的帧头会被解码。TC适配子层212提供了2个TC适配器，即GEM TC适配器212A和OMCI适配器212B。GEM TC适配器212A生成来自GTC成帧子层各GEM客户的PDU(协议数据单元)，并将这些PDU映射到每个GEM客户。适配器向上层实体提供了GEM接口：GEM TC适配器经过配置后可将帧适配到不同的帧传送接口。OMCI适配器212B从GEM TC适配器212A接收数据并传送到OMCI实体，另一方面它也可把OMCI实体数据传送到GEM TC适配器。