[发明专利]吉比特无源光网络中实现上行组播的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，特别涉及吉比特无源光网络数据传输技术领域，具体是指吉比特无源光网络中实现上行组播的装置及方法。

背景技术

吉比特无源光网络(GPON)是一种无源被动光网络，其下行最大传输速率可高达2.488Gps，上行最大传输速率达1.244Gbps，传输距离可达20公里。GPON具有高带宽、大范围覆盖、用户接口丰富等的众多特点，同时支持全业务的QoS(Quality of Service)保障，在欧洲和北美地区已经逐步大规模商用，在国内，各网络运营商也已经组织了多轮测试，并将进入小范围实验局阶段。

组播技术是一种允许一个或多个发送者(组播源)发送单一的数据包到多个接收者(一次的，同时的)的网络技术，组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。组播可以大大的节省网络带宽，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。组播技术提高了数据传送效率，减少了主干网出现拥塞的可能性，被广泛应用于多种网络视频业务。

随着近年来网络技术的发展，产生了基于宽带图像远程监控、传输、存储、管理的网络视频监控业务，而个人用户也有对家庭内IP camera进行监控的需求，这些视频服务都要求对用户终端视频业务进行传输，这些视频业务往往是使用组播形式来承载，而这些设备全部都是用户终端，因此需要支持反向(上行)传递组播业务的宽带接入设备。

GPON网络接入设备由于其自身特点，很适合用于上述的业务。但对于现在大多数GPON接入设备，组播流通常是从局端(OLT)到用户终端(ONT)的，这些正向组播主要用于IPTV业务。而对于上行的反向组播数据包一般都被丢弃。致使GPON设备难以应用于上行的组播传输形式。

现有技术中，解决上述的问题主要采取以下方法：

1、上行组播数据由CPU进行转发。该方法的缺点在于：由于组播数据量往往较大，CPU转发会出现较大的延时，CPU负载过重时还容易引起丢包，对视频质量产生较大负面影响。

2、在多端口的GPON网络MDU设备中，终端设备往往包含外置的交换芯片，对于上行组播业务，打开上联口的组播洪泛功能，同时关闭GPON芯片的二层交换功能，这样上行未知MAC目的地址的组播业务可以被转发到交换芯片上联口，从而以单播形式处理。其缺点在于，无法对上行组播业务进行控制，如限制上行的组播组数量，同时，如果下行组播地址和上行组播地址相同，则上行组播流被环回到组播源，导致上行组播不通，因此该方法的应用受到很大的限制。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种避免完全由CPU转发组播数据包或无条件转发组播包，能够实现了GPON设备上行组播透传功能，且能够对上行组播进行管理的吉比特无源光网络中实现上行组播的装置及方法

为了实现上述的目的，本发明的吉比特无源光网络中实现上行组播的装置具有如下构成：

该装置包括：CPU单元、IGMP过滤单元、MAC地址查询单元、LAN端口单元和GPON端口单元，所述的LAN端口单元的输出端连接所述的IGMP过滤单元，所述的IGMP过滤单元的输出端分别连接所述的CPU单元和MAC地址查询单元、所述的MAC地址查询单元分别连接所述的CPU单元和GPON端口单元，所述的CPU单元的输出端连接所述的GPON端口单元。

所述的吉比特无源光网络中实现上行组播的装置中，所述的MAC地址查询单元包括源地址查询模块和目的地址查询模块，所述的源地址查询模块分别连接所述的IGMP过滤单元、CPU单元和目的地址查询模块，所述的目的地址查询模块分别连接所述的源地址查询模块、CPU单元和GPON端口单元。

本发明还包括一种利用所述的装置实现吉比特无源光网络中上行组播的方法，该方法包括以下步骤：

(1)LAN端口单元将获得的数据包发送至IGMP过滤单元；

(2)IGMP过滤单元对数据包进行过滤，将组播数据报丈发送至MAC地址查询单元，将其它数据包发送至CPU单元；

(3)MAC地址查询单元从CPU单元获得组播源地址与目的地址对应表，查询所获得的数据包的源地址和目的地址，将源地址和目的地址已存于对应表中的数据包发送至GPON端口单元，将其它数据包发送至CPU单元；

(4)CPU对所获得的数据包进行分类处理，然后将数据包发送至GPON端口单元。

该实现吉比特无源光网络中上行组播的方法中，所述的步骤(3)，具体包括以下步骤：