[发明专利]一种EPON系统中增强QoS和VLAN处理能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及以太网无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)技术，尤其涉及一种以太网无源光网络系统中增强服务质量(QoS)和虚拟局域网(VLAN)处理能力的方法。

背景技术

无源光网络(PON，Passive Optical Network)是一种纯介质网络，由于其消除了局端与用户端之间的有源设备，因此能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本。PON业务的透明性较好，EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务，EPON由于使用经济而高效的结构，从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。

近年以来，随着接入网用户规模的不断扩大，各种复杂的应用环境、日益增长客户种类和多业务需求使运营商对系统的Qos的要求越来越高，其中最重要的就是流分类处理。由于EPON是接入层的产品，对成本非常敏感，如何增强精确的区分客户和业务的Qos功能而又不需要增加硬件成本，成为亟待解决的一个技术问题。

目前，综合国内几大运营商的需求，PON芯片可用于业务流分类的参数包括：逻辑链接标识(LLID，，Logical Link ID)、MAC DA、MAC SA、User Priority(IEEE802.1d)、Ethernet类型(如PPPoE、PWE3、MAC Control等)、目的IP地址、源IP地址、IP协议类型(TCP、UDP、ICMP、IGMP等)、IP TOS/DSCP、L4协议端口等，另外需要支持报文的深度检测(前80个字节)流分类。这里，所述LLID是EPON系统分配给通过点到点仿真子层(P2PE Sublayer)建立起来的逻辑链接的一种数字标识，每一个逻辑链接都会分配到不同的LLID。

作为对802.1Q协议的扩展，QinQ功能应支持基于LLID、CVLAN ID、EtherType、CVLAN优先级、CVLAN ID+EtherType、CVLAN ID+CVLAN优先级(Priority)等字段灵活添加或修改SVLAN ID；EtherType类型至少支持PPPoE、IPoE和ARP等。在实现VLAN Stacking时应支持SVLAN优先级标签根据内层优先级标签进行拷贝或转换。

但现有PON系统设计中，通常仅使用PON芯片提供的流分类和动作，这样的设计除了带来整个交换芯片强大的访问控制表(ACL)功能被废弃掉的巨大浪费以外，还存在以下缺陷：

其一、PON芯片提供的流分类的匹配规则有限，不能满足某些精确匹配的需求；

其二、PON芯片提供的流分类的动作很有限，不能满足特定的需求；

其三、流分类的条目数很有限，在工程应用中可能无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以太网无源光网络(EPON)系统中增强QoS和VLAN处理能力的方法，通过在PON系统中添加标记，使得交换芯片能够基于LLID做上行的数据流分类，并通过合理规划使原来设计中废弃的交换芯片的ACL功能得到充分的应用，扩展和增强PON系统的QoS和VLAN处理能力，提高设备的性价比，并使产品便于升级和维护。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种以太网无源光网络EPON系统中增强服务质量QoS和虚拟局域网VLAN处理能力的方法，包括在光缆线路终端OLT接收光网络单元ONU注册信息时，记录其分配的逻辑链接标识LLID的步骤；该方法还包括：

A、在数据流上行方向，通过PON芯片判断是否需要打无源光网络PON标签TAG，再在PON芯片上配置规则，基于LLID的上行数据流，加上一外层VLAN，其中VLAN标识ID取PON TAG；并确定TPID值；

B、在下行数据流方向，由交换芯片打上所述确定TPID值，进入到PON芯片的数据的外层VLAN为PON TAG，所述PON芯片在剥去该VLAN的同时，转发到ONU或做进一步的动作。

其中，该方法进一步包括在上行、下行数据流方向上对双速三色及QoS实现，具体为：EPON系统基于LLID对RFC2697、RFC2698、RFC4115协议的实现，数据流经过计量meter之后，将报文分成GREEN、YELLOW、RED三种类型，分别在内存管理单元MMU里设置丢弃门限和调度模式，或者调度之前改变报文的优先级，以满足Qos需求。

所述判断是否需要打PON TAG，进一步包括：