[发明专利]一种无源光网络数据传输的方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明实施例涉及无源光网络技术，特别涉及一种无源光网络数据传输的方法、系统和设备。

背景技术

目前，无源光网络(PON，Passive Optical Network)作为一种宽带光接入技术，采用点到多点的拓扑结构。

图1为PON的网络结构图。PON由光线路终端101(OLT，Optical LineTerminal)、无源分光网络102(ODN，Optical Distribution Network)和一个或多个光网络单元103(ONU，Optical Network Unit)组成。OLT101位于中心局，向上提供广域网接口，包括GE、ATM、DS-3等；ONU103在用户侧，为用户提供10/100BaseT、T1/E1、DS-3等应用接口；ODN102由分支器/耦合器等无源器件构成，以无源方式连接一个OLT101和一个或多个ONU103。上下行数据由不同波长承载，下行数据采用广播方式发送，上行数据采用基于统计复用的时分多址方式接入。因此，PON具有带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。

随着宽带业务的增长，PON技术也在不断演进，从ATM无源光网络(APON)、宽带无源光网络(BPON，Broadband PON)到以太网无源光网络(EPON，Ethernet PON)及吉比特无源光网络(GPON，Gigabit PON)，传输带宽不断增加。当前GPON的速率为下行速率为2.5G比特/秒(bps)或1.25Gbps，上行速率包括2.5Gbps、1.5Gbps、622Mbps等多种速率。

GPON采用新的传输协议GPON封装方法(GEM，GPON EncapsulationMethod)。GEM的提出源于通用成帧协议(GFP，Generic Framing Protocol)通用成帧的思想，同时考虑到PON网络多ONU、多端口复用的情况，引入了PORT-ID。在ONU的一个业务端口看来，它存在着与OLT的一个点到点的连接，由PORT-ID标识。

GEM与GFP的区别包括，GFP是按8比特字节来来处理的，GFP的PLI(净荷长度指示，Payload Length Indicator)是16比特，而GEM的PLI是12比特，GFP的HEC(头部差错控制，Head Error Control)是16比特，而GEM的CRC(循环冗余校验，Cyclic Redundancy Code)是12比特。GEM还带有PORT-ID，可以按PORT-ID进行复用或交换，而GFP不具有链路层交换能力；而且，GEM只使用于GPON中ONU和OLT之间，而GFP也只适用于传送网络的内部作为传送通道适配的协议。

由此可见，GEM不仅仅是适配协议，更是一种具有交换能力的链路层协议，该协议能完成对高层多样性业务的适配，包括ATM业务、TDM业务及IP/Ethernet业务，对多样性业务的适配是高效透明的，同时该协议支持多路复用，动态带宽分配等操作管理(OAM，Operation and Management)机制，既适合于以太网等业务数据的封装，也适合于TDM等业务数据的封装，是一种综合业务接入比较理想的方案之一。

GPON的帧结构以125微秒为周期，有帧同步和管理开销及净荷区；下行为连续信号；上行为TDMA方式；OLT在下行帧开销中指示每个ONU上行时隙，每个ONU按下行帧开销所指示的时隙位置发送突发数据包。

图2给出了GPON的下行帧的结构。如图2所示，GPON中的一个下行帧包括下行物理层控制块(PCBd，Physical Control Block downstream)开销区和净荷区。其中，PCBd开销区中的上行带宽地图(US BW Map，UpstreamBandwidth Map)域用于上行带宽的分配，包含有上行时隙指示开销，用来指示每个ONU上行时隙的开始位置和结束位置，带宽分配的控制对象是传输容器(T-CONT，Transmission Container)，OLT可为一个ONU分配一个或多个T-CONT，这是PON动态带宽分配技术中引入的概念，提高了动态带宽分配的效率。