[发明专利]一种光缆终端设备及采用该设备的EPON中数据流物理信道分离的实现方法

说明书

 

技术领域

    本发明公开一种光缆终端设备及其用法，特别是一种光缆终端设备及采用该设备的EPON中数据流物理信道分离的实现方法。

背景技术

    EPON（Ethernet Passive Optical Network，即以太网无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、以及无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容性、方便的管理等等。

EPON中的OLT（optical line terminal（光缆终端设备），用于连接光纤干线的终端设备，也称为局端）与ONU（Optical Network Unit，即光节点，通常为用户）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本。

EPON采用以太网的传输格式，同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素。EPON中都是采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力。EPON的上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽。

EPON采用点对多点的拓扑结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资。在IEEE802.3中定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。

EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。 　　

1、下行方向

请参看附图1，OLT下行通信过程中，OLT发出的以太网数据报经过一个1:N的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。 　　

2、上行方向：

请参看附图2，OLT上行通信过程中，由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同，但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON中，所有的ONU都属于同一个冲突域――来自不同的ONU的数据包如果同时传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的OLT传输数据时，容易产生冲突的缺点，本发明提供一种新的光缆终端设备及采用该设备的EPON中数据流物理信道分离的实现方法，其采用特殊的结构和分类规则，使PON接口接收到用户流和/或业务流数据时，CPU会按照流分类规则转发处理；光缆终端设备的CPU设置管理口的下行流分类规则，使管理口转发符合下行流分类规则的数据，实现从ONU来的不同数据流物理信道分离的方法，本发明保证了用户和业务数据互不影响，大大提高了用户和业务数据的可靠性和安全性。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种光缆终端设备，终端设备包括CPU、PON接口、NNI接口和主控CPU，PON接口、NNI接口和主控CPU分别与CPU连接。

本发明中同时提供过一种新的采用上述的光缆终端设备的EPON中数据流物理信道分离的实现方法，该方法为对光缆终端设备的CPU设置PON接口的上行流分类规则，使PON接口接收到用户流和/或业务流数据时，CPU会按照流分类规则转发处理；光缆终端设备的CPU设置管理口的下行流分类规则，使管理口转发符合下行流分类规则的数据。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：