[发明专利]XGPON系统中ONU端的XGEM组帧装置及组帧方法

说明书

技术领域

本发明涉及XGPON（XG-Passive Optical Network，万兆吉比特无源光网络）的接入领域，特别是涉及一种XGPON系统中ONU（Optical Network Unit，光网络单元）端的XGEM（XGPON Encapsulation_Method，XGPON封装模式）组帧装置及组帧方法。

背景技术

宽带光接入技术提高和改变着信息传送和分享的速度、效率、内容和模式，从现在的GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络）到下一代接入网是一个平滑渐进的上升过程，XGPON以其独特的经济高效方式满足了10Gbps（Gigabit per second，单位，表示每秒1024兆位）传输、向后兼容和接入扩展等需求。

在XGPON系统的光网络单元ONU中，上行数据发送速率是根据OLT（Optical Line Termination，光线路终端）下发带宽来决定的。运营商目前比较注重最大效率的利用带宽，由于入口数据与出口数据速率存在偏差，带宽利用率在90%以上的情况下，容易出现错包、丢包的现象，甚至出现在错误状态不能恢复正常的现象，稳定性较差，因此XGPON难以大规模投入商用。如何在保证数据业务稳定的情况下最充分的利用带宽，是XGPON系统的光网络单元领域目前亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种XGPON系统中ONU端的XGEM组帧装置及组帧方法，能够减少由缓存空满造成的丢包、错包等现象，实现在保证数据业务稳定的情况下最充分的利用带宽。

本发明提供的XGPON系统中ONU端的XGEM组帧装置，包括8个相同的、相互独立的、并行的TCONT XGEM组帧单元和8个TCONT XGEM组帧单元共用的TCONT FIFO缓存，TCONT FIFO缓存包括一个数据帧缓存和一个数据帧描述缓存，8个TCONT XGEM组帧单元共用读写信号，数据帧缓存用于缓存XGPON系统输入的数据帧，以32字节为一个块进行存储，每个TCONT XGEM组帧单元分别占用该数据帧缓存和数据帧描述缓存的一个地址段，通过划分不同的缓存地址域来固定分配每个TCONT XGEM组帧单元的可用缓存块；数据帧描述缓存内包括帧头描述缓存和帧尾描述缓存，帧头描述缓存用于缓存数据帧的帧头描述信息，帧头描述信息包括端口地址号PORT-ID索引、数据包的长度、CRC重算指示和帧头写地址；帧尾描述缓存用于缓存数据帧的帧尾描述信息，帧尾描述信息包括帧结束地址、帧尾错误指示和最后一个数据块的无效字节个数，帧尾错误指示包括帧长错误、乱序错误、由缓存已满造成的不完整帧错误；

每个独立的TCONT XGEM组帧单元均包括顺次相连的TCONT FIFO写控制电路、TCONT FIFO缓存块和XGEM组帧电路，TCONT FIFO缓存块包括数据帧缓存块、帧头描述缓存块和帧尾描述缓存块，其中：

TCONT FIFO写控制电路，用于：接收XGPON系统送入的TCONT编号、上行方向的数据帧和数据帧描述，将数据帧写入该TCONT编号对应地址的数据帧缓存块，同时将数据帧描述写入该TCONT编号对应地址的数据帧描述缓存块；

TCONT FIFO缓存块，用于：根据先进先出的原则，将写入的数据帧和数据帧描述分别存储到TCONT编号对应地址的数据帧缓存块和数据帧描述缓存块中；

XGEM组帧电路，用于：对OLT下发的送入TCONT FIFO缓存块读侧的带宽分配信息进行检测，一旦检测到OLT下发带宽分配，就从数据帧缓存块和数据帧描述缓存块中读取相应的数据帧和数据帧描述，按照XGPON协议要求的格式，组成XGEM帧，发送给OLT，同时输出数据包释放信号，用于向OLT上报动态带宽报告。

在上述技术方案的基础上，所述TCONT FIFO写控制电路完成以下功能：帧头帧尾纠错；产生数据帧缓存满告警、乱序错误告警以及帧长错误告警；生成帧头描述信息，并写入帧头描述缓存块；将数据帧写入数据帧缓存块；在写侧的帧尾到来时，将帧结束地址、错误告警和无效字节个数写入帧尾描述缓存块中。