一种100G EPON系统中下行业务的发送系统及其发送方法

摘要

本发明公开了一种100G EPON系统中下行业务的发送系统，涉及光通信技术领域，包括映射表模块、入队判决机制模块和多个支持不同速率的客户层模块，每个客户层模块支持不同的速率且与其速率相同的下行ONU光信道连接，其中：映射表模块包括映射表，映射表用于存储各LLID的属性；入队判决机制模块用于查询映射表模块中的映射表以判断数据包的目的LLID的属性，并根据目的LLID的属性确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块；再将数据包发送至对应的客户层模块；各客户层模块均用于缓存入队判决机制模块输入的数据包并将数据包写入其连接的下行ONU光信道。本发明还公开了一种100G EPON系统中下行业务的发送系统的发送方法。

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种100G EPON系统中下行业务的发送系统及其发送方法。

背景技术

随着4K/8K超高清视频、虚拟VR/AR、智慧家庭、物联网等新技术、新应用的发展，全球超宽带产业新一轮提速浪潮正拉开序幕，在光接入领域，100G EPON的标准化工作已经启动。100G EPON的目前计划采用单光通道25G传输速率，四个光通道波分复用为100G的方式来实现100G的总带宽。

在ONU侧，根据用户的带宽需求，可以激活1-4个波长的接收和发送。对应支持多种速率ONU。目前基本确定可以存在25G单波长ONU，50G双波长ONU，100G四波长ONU三种类型。每种类型的ONU还可以根据激活的上行波长进行细分如下：

100G四波长ONU：下行100G速率，上行可以为25G，50G，100G速率三种级别。

50G双波长ONU:下行50G速率，上行可以为25G，50G，速率二种级别。

25G单波长ONU:下行25G速率，上行可以为25G,10G速率两种级别。

从上述ONU波长对应关系可知：100G速率的ONU下行可以接收到所有波长的数据信息。50G ONU和25G的ONU均只能接收到本速率定义的对应波长的信息。25G ONU和50G ONU的下行通道在光空间隔离。100G ONU下行通道和25G ONU，50G ONU复用部分光通道。

在传统的基于TWDM方式的EPON和GPON系统中，EPON定义了广播LLID(LLID＝0xFF)作为单拷贝广播(SCB)信道，用于高效传输下行视频广播/组播业务。对于单播业务，EPON定义了单播LLID信道，可以将单波数据有效发送。但是对于100G EPON系统，因为在不同速率的ONU使用不同的波长，需要将下行视频广播/组播业务准确的传输至不同速率的ONU设备，如果仅定义单播LLID信道，则广播信息不能到达所有的ONU设备。对于单播业务，也存在根据ONU的速率，来决定单播数据对应的光通道问题，仅定义单播LLID信道也无法满足不同速率的单播业务的需求。

因此，亟需一种能实现将下行视频广播/组播业务准确传输至多个不同速率ONU设备的发送方案。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种100G EPON系统中下行业务的发送系统及其发送方法，实现将EPON下行业务准确传输至多个不同速率ONU设备。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种100G EPON系统中下行业务的发送系统，包括：映射表模块、入队判决机制模块和多个支持不同速率的客户层模块，每个客户层模块支持不同的速率且与其速率相同的下行光网络单元ONU光信道连接，其中：所述映射表模块包括映射表，所述映射表用于存储各逻辑链路标识LLID的属性；所述入队判决机制模块用于接收由OLT输入的数据包并从数据包中读取数据包的目的LLID；查询所述映射表以判断数据包的目的LLID的属性，并根据目的LLID的属性确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块；再将数据包发送至对应的客户层模块；各所述客户层模块均用于缓存所述入队判决机制模块输入的数据包并将数据包写入其连接的下行ONU光信道。

在上述技术方案的基础上，所述各LLID的属性包括各LLID支持的速率、各LLID的广播特性以及各LLID是否处于激活状态。

在上述技术方案的基础上，所述100G EPON系统中下行业务的发送系统包括三个客户层模块，分别为25G客户层模块，50G客户层模块和100G客户层模块，所述25G客户层模块连接25G下行ONU光信道，所述50G客户层模块连接50G下行ONU光信道，所述100G客户层模块连接100G下行ONU光信道。

在上述技术方案的基础上，所述客户层模块包括数据包准入单元、缓存空间读写单元、缓存空间、队列读写单元、队列空间和输出单元，其中：

数据包准入单元用于接收入队判决机制模块输入的数据包并从数据包中读取数据包支持的客户层模块的速率，判断数据包支持的客户层模块的速率是否包含本客户层模块支持的速率，若包含，将数据包发送至缓存空间读写单元等待写入；若不包含，丢弃该数据包；缓存空间读写单元判断缓存空间和队列空间的空间是否均是可写入状态，若均是，将数据包准入单元准许写入的数据包写入缓存模块；若缓存空间和队列空间的空间并非均是可写入状态，丢弃该数据包；

缓存空间读写单元用于将数据包准入单元准许写入的数据包写入缓存空间；

缓存空间用于存储缓存空间读写单元写入的数据包；

队列读写单元用于将缓存空间中的数据包的条目信息写入队列空间；

队列空间用于存储队列读写单元写入的缓存空间中数据包的条目信息；

输出单元用于根据队列空间中数据包的条目信息的读取缓存空间中的数据包并将数据包写入下行ONU光信道。

在上述技术方案的基础上，所述数据包的条目信息包括数据包在所述缓存空间中的位置指针。

在上述技术方案的基础上，所述数据包的条目信息还包括数据包支持的客户层模块的速率，数据包的广播属性和数据包的长度指示。

本发明还公开了一种采用100G EPON系统中下行业务的发送系统的发送方法，包括以下步骤：

S1，所述入队判决机制模块接收数据包并从数据包中读取数据包的目的LLID；

S2，所述入队判决机制模块查询所述映射表模块中的映射表以判断数据包的目的LLID的属性；

S3，所述入队判决机制模块根据目的LLID的属性确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块，再将数据包发送至对应的客户层模块；

S4，各所述客户层模块缓存所述入队判决机制模块输入的数据包并将数据包写入其连接的下行ONU光信道。

在上述技术方案的基础上，步骤S4包括：

S401，数据包准入单元接收所述入队判决机制模块输入的数据包并从数据包中读取数据包支持的客户层模块的速率，判断数据包支持的客户层模块的速率是否包含本客户层模块支持的速率；若是，进入步骤S402；若否，进入步骤S406；

S402，缓存读写单元判断缓存空间和队列空间的空间是否均是可写入状态，若均是，进入步骤S403；若有一项为否，进入步骤S406；

S403，缓存读写单元将数据包准入单元准许写入的数据包写入缓存空间；

S404，队列读写单元将缓存空间中的数据包的条目信息写入队列空间；

S405，输出单元根据队列空间中数据包的条目信息的读取缓存空间中的数据包并将数据包写入下行ONU光信道，结束；

S406，丢弃该数据包，结束。

在上述技术方案的基础上，所述数据包的条目信息包括数据包在所述缓存空间中的位置指针。

在上述技术方案的基础上，所述数据包的条目信息还包括数据包支持的客户层模块的速率，数据包的广播属性和数据包的长度指示。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明采用映射表模块、入队判决机制模块和多个支持不同速率的客户层模块，每个客户层模块支持不同的速率且与其速率相同的下行ONU光信道连接，通过入队判决机制模块确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块，再将数据包发送至对应的客户层模块，各客户层模块将数据包写入其连接的下行ONU光信道，从而实现将EPON下行业务准确传输至多个不同速率ONU设备。

附图说明

图1为本发明实施例中100G EPON系统中下行业务的发送系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中100G EPON系统中下行业务的发送系统的发送方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种100G EPON系统中下行业务的发送系统，包括映射表模块、入队判决机制模块和多个支持不同速率的客户层模块，每个客户层模块支持不同的速率且与其速率相同的下行ONU光信道连接，其中：映射表模块包括映射表，映射表用于存储各LLID的属性；入队判决机制模块用于接收由OLT输入的数据包并从数据包中读取数据包的目的LLID；查询映射表模块中的映射表以判断数据包的目的LLID的属性，并根据目的LLID的属性确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块；再将数据包发送至对应的客户层模块；各客户层模块均用于缓存入队判决机制模块输入的数据包并将数据包写入其连接的下行ONU光信道。其中，EPON(Ethernet Passive Optical Network)指以太网无源光网络。ONU(Optical Network Unit)指光网络单元。OLT(optical line terminal)指光线路终端。100G EPON系统中下行业务的发送系统用于将由OLT输入的数据包发送至下行ONU光信道。

本发明采用映射表模块、入队判决机制模块和多个支持不同速率的客户层模块，每个客户层模块支持不同的速率且与其速率相同的下行ONU光信道连接，通过入队判决机制模块确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块，再将数据包发送至对应的客户层模块，各客户层模块将数据包写入其连接的下行ONU光信道，从而实现将EPON下行业务准确传输至多个不同速率ONU设备。

各LLID的属性包括各LLID支持的速率、各LLID的广播特性以及各LLID是否处于激活状态。100G EPON系统中下行业务的发送系统包括三个客户层模块，分别为25G客户层模块，50G客户层模块和100G客户层模块，25G客户层模块，25G客户层模块连接25G下行ONU光信道，50G客户层模块连接50G下行ONU光信道，100G客户层模块连接100G下行ONU光信道。

各客户层模块均包括数据包准入单元、缓存空间读写单元、缓存空间、队列读写单元、队列空间和输出单元，其中：数据包准入单元用于接收入队判决机制模块输入的数据包并从数据包中读取数据包支持的客户层模块的速率，判断数据包支持的客户层模块的速率是否包含本客户层模块支持的速率，若包含，将数据包发送至缓存空间读写单元等待写入；若不包含，丢弃该数据包；缓存空间读写单元判断缓存空间和队列空间的空间是否均是可写入状态，若均是，将数据包准入单元准许写入的数据包写入缓存模块；若或缓存空间和队列空间的空间并非均是可写入状态，丢弃该数据包；

缓存空间读写单元用于将数据包准入单元准许写入的数据包写入缓存空间；缓存空间用于存储缓存空间读写单元写入的数据包；队列读写单元用于将缓存空间中的数据包的条目信息写入队列空间；队列空间用于存储队列读写单元写入的缓存空间中数据包的条目信息；输出单元用于根据队列空间中数据包的条目信息的读取缓存空间中的数据包并将数据包写入下行ONU光信道。数据包的条目信息包括数据包在缓存空间中的位置指针。数据包的条目信息还包括数据包支持的客户层模块的速率，数据包的广播属性和数据包的长度指示。

数据包准入单元先判断数据包支持的客户层模块的速率是否包含本客户层模块支持的速率，用以校验数据包是否被发送到了正确的客户层模块，保证数据传输的准确性。

数据包准入单元再判断缓存空间和队列空间的空间是否均是可写入状态，若均是，才准许该数据包写入缓存模块，用以保证数据写入不因为物理空间不足出现错误，避免传输的数据出现丢失。

队列空间存储队列读写单元写入的缓存空间中数据包的条目信息，数据包的条目信息包括数据包在缓存空间中的位置指针，还包括数据包支持的客户层模块的速率，数据包的广播属性和数据包的长度指示。输出单元根据队列空间中数据包的条目信息的读取缓存空间中的数据包并将数据包写入下行ONU光信道，用以保证数据包被发送到了正确的下行ONU光信道，保证数据传输的准确性。

参见图2所示，本发明还公开了一种采用100G EPON系统中下行业务的发送系统的发送方法，包括以下步骤：

S1，入队判决机制模块接收数据包并从数据包中读取数据包的目的LLID；

表1 入队判决机制模块接收的数据包信息

S2，入队判决机制模块查询映射表模块中的映射表以判断数据包的目的LLID的属性；通过输入变量Dest_LLID_INEX查询映射表以判断数据包的目的LLID的属性；

表2 映射表模块中的映射表

S3，入队判决机制模块根据目的LLID的属性确定数据包应当发送至哪些/哪个客户层模块，再将数据包发送至对应的客户层模块；从入队判决机制模块输出的数据包中，丢弃了查表结果LLID_ACTIVE＝0的数据包。

表3 入队判决机制模块输出的数据包信息

S4，各客户层模块缓存入队判决机制模块输入的数据包并将数据包写入其连接的下行ONU光信道。

步骤S4包括：

S401，数据包准入单元接收入队判决机制模块输入的数据包并从数据包中读取数据包支持的客户层模块的速率，判断数据包支持的客户层模块的速率是否包含本客户层模块支持的速率；若是，进入步骤S402；若否，进入步骤S406；

S402，缓存读写单元判断缓存空间和队列空间的空间是否均是可写入状态，若均是，进入步骤S403；若有一项为否，进入步骤S406；

S403，缓存读写单元将数据包准入单元准许写入的数据包写入缓存空间；

S404，队列读写单元将缓存空间中的数据包的条目信息写入队列空间；

S405，输出单元根据队列空间中数据包的条目信息的读取缓存空间中的数据包并将数据包写入下行ONU光信道，结束；

S406，丢弃该数据包，结束。

数据包的条目信息包括数据包在缓存空间中的位置指针。数据包的条目信息还包括数据包支持的客户层模块的速率，数据包的广播属性和数据包的长度指示。

例如，步骤S4的具体步骤包括：

S401，数据包准入单元发现前级组件输入了一个数据包并且处于包头位置(SOP)，首先判断输入变量LLID_RATE_IND指示的MAC组件定义是否包含本组件。如果不包含，此数据包被忽略，不进行后续操作。如果包含，此数据包继续进行步骤S402操作。

S402，数据包准入单元判断缓存空间读写单元输入变量：buffer_full和队列空间读写单元输入变量description_full。如果buffer_full＝0&&description_full＝0.则说明两个缓存空间都不是满状态，此时可以进行步骤3，启动数据包头(SOP)写入操作。如果buffer_full,description_full任何一个参数为1.说明对应缓存空间满，数据被丢弃，不进行后续操作。

S403包括数据包头(SOP)写入操作：

启动数据包头(SOP)写入操作包含以下步骤：

将前级输入的Packet_DATA送到缓存空间读写单元；

将前级输入的Dest_LLID锁存；

将前级输入的LLID_RATE_IND进行解析，得出输入数据包的属性变量broadcast_attri并锁存。

LLID_RATE_IND解析准则如下：如果LLID_RATE_IND唯一包含本MAC组件定义，则定义为单播数据包，broadcast_attri<＝0.否则broadcast_attri<＝1.

启动据包头(SOP)写入操作还包括：

数据包准入单元每次将Packet_DATA送到缓存空间读写单元进行写入的同时，缓存读写单元对已经送入的数据进行长度统计，得到PACKRT_LEN数据包长度变量并锁存。将缓存空间写指针packet_wr_pointer进行锁存

在启动据包头写入操作完成后，进行数据包写入操作：

缓存读写单元判断变量：buffer_full，如果buffer_full＝0，则说明缓存空间可以继续进行数据存储。则继续将输入的Packet_DATA送到缓存空间读写单元，对已经送入的数据继续进行长度统计，得到PACKRT_LEN数据包长度变量并锁存。在此步骤，如果前级组件输入了一个数据包并且处于包尾位置(EOP)，转到数据包尾(EOP)写入操作。

如果buffer_full＝1，则说明缓存空间已经满，不能进行数据包缓存，此时向缓存间读写引擎发出写指针重置指令，通过写指针重置的方式丢弃已经写入的数据。转到步骤1。

S403还包括数据包尾(EOP)写入操作。

缓存读写单元判断变量：buffer_full，如果buffer_full＝0，则说明缓存空间可以继续进行数据存储。则将前级输入的Packet_DATA送到缓存空间读写单元，对已经送入的数据继续进行长度统计，得到PACKRT_LEN数据包长度变量并锁存。完成以上操作后，启动队列空间读写单元，将PACKRT_LEN，broadcast_attri，LLID_RATE_IND，packet_rd_pointer写到队列空间的一个条目中，完成整个数据包的完整写入过程。

S404，队列空间读写单元判断队列空间是否存在一个有效的数据包的条目信息，如果存在，读出此条目信息的内容。数据包的条目信息为数据包准入单元写入的内容，具体如下表所示：

表4 数据包的条目信息

S405，输出单元根据packet_rd_pointer所指示的指针读取缓存空间的数据并输出至与其连接的下行ONU光信道，同步统计已经送出的数据包的字节长度：PACKRT_LEN_NUM。将PACKRT_LEN字段和PACKRT_LEN_NUM进行比较，如果PACKRT_LEN_NUM<PACKRT_LEN,则说明一个完整的数据包还没有全部读出，将packet_rd_pointer进行加1操作。根据最新的packet_rd_pointer重复步骤405.如果PACKRT_LEN_NUM>＝PACKRT_LEN，则说明一个完整的数据包已经输出完毕。进行下一个数据包的读出操作。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。