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CN101516044A - 光网络系统 - Google Patents

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CN101516044A
CN101516044A CNA2008100098610A CN200810009861A CN101516044A CN 101516044 A CN101516044 A CN 101516044A CN A2008100098610 A CNA2008100098610 A CN A2008100098610A CN 200810009861 A CN200810009861 A CN 200810009861A CN 101516044 A CN101516044 A CN 101516044A
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CNA2008100098610A
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张娜
吉内英也
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Hitachi Ltd
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Abstract

本发明提供一种无源光网络系统，用户通过分级的逻辑链路标识符对下行数据实现个性化的多级优先级管理。包括光网络单元和光链路终端，光链路终端与多个光网络单元连接，光链路终端包括：接口，从所述光网络单元接收来自所述发送目标的包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；控制部，对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，并控制所述接口使用所述通信优先级与所述光网络单元通信。

Description

光网络系统
技术领域
本发明涉及一种光网络系统，特别涉及一种用户可对通信优先级进行选择的无源光网络系统。
背景技术
无源光网络系统(PON：Passive Optical Network)具有低费用、高效率的特点，因此成为解决接入网带宽瓶颈问题的一种可能的解决方案。PON系统为用户提供高带宽、长距离传输的高速光纤用户网。PON系统提供用户和核心网络之间的传送网。PON系统具有光纤用户网络的结构，由多个光网络单元(ONU：Optical Network Unit)连接一个光链路终端(OLT：OpticalLine Ternimal)组成的树形拓扑结构。
ITU-T G.983.1标准推荐PON系统具有点到多点的拓扑以及无源的光分路器结构。PON系统中上下行方向的数据传输采用不同的传输方式。在下行方向，数据从外部网络发送到用户通过光链路终端OLT以广播方式向多个光网络单元ONU发送实现，每个光网络单元ONU有选择地接收数据。另一方面，在上行方向，数据从多个用户发送到外部网络通过时分复用的方式来对时隙进行分配以防止上行信号之间的冲突。
图15示出了现有技术的基本的PON系统网络结构图。PON系统100位于网络101和用户105之间，由光链路终端OLT 102，无源的光分路器103以及多个ONU通过光纤连接组成。
吉比特的无源光网络系统(GPON：Gigabit-capable Passive OpticalNetwork)是人们熟知的PON系统之一。ITU-T G.984.1规定GPON系统提供最大2.4Gbps的双向传输速率。GPON系统的基本结构与图15所示的PON系统相同，因此，在以后的叙述中PON系统100将被叙述成GPON系统100，但并不限于GPON系统。同时，逻辑链路标识符被叙述成GPON系统中的端口标识符(Port-IDentifier：Port-ID)。
在GPON系统100中，当各个用户进行通信时，数据在OLT 102和.ONU 104之间进行传输，需要建立一条或者多条逻辑链路用以区分多条数据流，这个逻辑链路在GPON系统中被称为端口。同时，采用标识符即一个12比特的Port-ID被定义来标识这个端口。ITU-T G.984.3标准对Port-ID的定义和具体应用作了相关的规定。
在已有的GPON系统中，利用标识符来唯一地确定通信流即逻辑链路，但在现有的GPON系统中，分配给一个光网络单元的标识符的最大数被作为系统的规定值而设定，因此与某个特定光网络单元连接的用户无法与通信对方建立超过光网络单元的标识符的最大数。
此外，ITU-T G.984.3标准没有特别指出如何分配标识符的具体方法。通常，标识符是在GPON系统配置的时候静态分配给每个ONU的，每个ONU至少分配到一个Port-ID值。另外，基于ONU进行分配的标识符无法对不同业务的服务质量进行控制。
为了解决上述问题，美国专利文献Pub.App.No.20070025734，题目为“无源光网络系统和逻辑链路分配方法”提出了一种方法。具体而言，PON系统由OLT和至少一个ONU组成，OLT连接网络，ONU连接用户终端并通过光纤与OLT相连。在该系统中，不决定对光网络单元的通信流的最大数，而是根据客户的要求，动态设定光网络单元和光链路终端间的标识符，根据该方法，光网络单元可以根据用户的需要，变更标识符的最大数。
在上述系统中，逻辑链路产生或删除条件表以及逻辑链路标识符管理表被用在OLT和ONU之间进行逻辑链路分配。该逻辑链路产生或删除条件表根据经过PON系统的数据包内容所显示的数据或业务的分类，来定义产生或删除逻辑链路的条件。逻辑链路管理表包含将被分配的逻辑链路的信息，另外，该表的内容增加或者删除是参考逻辑链路产生或删除条件表来进行控制的。只要收到数据包，PON系统查询数据包的内容，并根据内容分配一个合适的逻辑链路。
但是，在美国专利文献Pub.App.No.20070025734中所提到的方法，仅能够提供一个基于业务类型的逻辑链路分配方法，而没有对用户作任何的考虑。即，作为通信流的特征之一，通常需要考虑根据服务类别设定通信优先级，例如对于声音、图像流给予高的优先级，而对于邮件等数据通信给予低的优先级。但是，对于哪种服务类别给予哪种优先级，对于每个人是不同的。例如有人重视图像流，有人重视文件下载。因此在现有的将服务类别和通信优先级设为固定值的方法中，无法满足用户的个性要求。
因此，现有的PON系统存在如下问题：
(1)用户必须遵循GPON系统规定的业务优先级判决机制而没有基于用户个人的个性化的业务优先级判决机制。
(2)用户不能自行控制多级的Port-ID分配。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题提出的，目的在于提供一种用户可进行优先级选择的PON系统，特别是在大量下行流量情况下发生业务拥塞和数据延时的时候，给用户提供一个更具个性化的优先级判决机制，以使用户能够自行决定其业务的优先级。此外，本发明提供给用户一个多级的逻辑链路标识符过滤机制以实现多级用户接口的管理。
本发明提供一种光链路终端，与多个光网络单元连接，对发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信，包括：
接口，从所述光网络单元接收来自所述发送目标的包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，并控制所述接口使用所述通信优先级与所述光网络单元通信。
本发明还提供一种光网络单元，与光链路终端连接，控制在发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信，其特征在于，包括：
接口，从所述发送目标接收包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，并将所述逻辑链路分配请求消息传送给所述光链路终端，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标；
所述逻辑链路标识符是所述光链路终端对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息进行响应而向所述逻辑链路分配请求消息分配的。
本发明提供一种客户机，通过光网络单元、光链路终端、网络与发送源进行通信，包括：
接口，经所述光网络单元向所述光链路终端发送包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级，
控制部，根据从所述光链路终端发送的对所述逻辑链路分配请求消息进行响应而分配的标识符及通信优先级，控制所述接口接收与所述标识符及通信优先级对应的通信流。
本发明提供一种无源光网络系统，包括光网络单元和光链路终端，光链路终端与多个光网络单元连接，控制在发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信，
所述光链路终端包括：
接口，从所述光网络单元接收来自所述发送目标的包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，并控制所述接口使用所述通信优先级与所述光网络单元通信；
所述光网络单元包括：
接口，从所述发送目标接收包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，并将所述逻辑链路分配请求消息传送给所述光链路终端；
控制部，根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标，
所述逻辑链路标识符是所述光链路终端对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息进行响应而向所述逻辑链路分配请求消息分配的。
本发明提供一种无源光网络系统中传送数据的方法，所述无源光网络系统包括光网络单元和光链路终端，所述光链路终端与多个光网络单元连接，
所述发送目标经所述光网络单元向所述光链路终端发送包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级，
所述光链路终端根据从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息，向所述逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，将所述逻辑链路标识符和通信优先级发送给所述光网络单元；
所述光网络单元根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标。
附图说明
下面结合附图对本发明的详细描述可以更清楚地理解本发明的优点和特性。
图1表示本发明的光网络系统的结构图
图2表示本发明的光链路终端的结构图
图3表示本发明的光链路终端中的逻辑链路信息管理表的一例
图4表示本发明的光网络单元的结构图
图5表示本发明的光网络单元中的逻辑链路信息管理表的一例
图6表示本发明的客户机的结构图
图7表示本发明的客户机中业务优先级管理表，图7A和图7B分别为发起业务优先级请求前后的业务优先级管理表内容的一例
图8表示本发明的用户可控的Port-ID分配方法的主要消息序列
图9表示本发明中描述Port-ID分配过程的流程图
图10表示本发明中描述整个数据传输过程的流程图
图11A是本发明的Port-ID请求消息格式，图11B是Port-ID请求响应消息格式
图12是本发明的业务优先级请求消息格式的一个实例
图13是本发明的具有多级Port-ID过滤器的GPON系统中的光网络单元的功能模块图
图14是本发明的具有多级Port-ID过滤器的GPON系统中数据传输过程的流程图
图15是现有技术的基本的PON系统结构图
具体实施方式
现在，结合附图和表格描述本发明的优选实施例。在附图中，相同或相似的部件即使显示在不同的图中，也用相同的参考数字表示。本发明可以具体体现为很多种不同的形式，不仅仅局限于这里面列举出的实现方式。
吉比特无源光网络系统(以下简称GPON系统)是人们熟知的PON系统之一。在GPON系统中，逻辑链路被称作端口(Port)，相应地，逻辑链路标识符被称作端口号(以下简称Port-ID)。在本发明的描述中，GPON系统作为PON系统的一个具体实例进行描述。
图1是本发明的GPON系统100的结构图。GPON系统100通过用户的请求给数据分配多级的Port-ID。GPON系统100包括光链路终端(以下简称OLT)102、无源的光分路器103以及多个光网络单元(以下简称ONU)104。GPON系统100位于网络101和用户(客户机)105之间。OLT 102和ONU 104通过光纤107在物理上连接。
如图1所示，多条逻辑链路106位于OLT 102和ONU 104之间，用于数据传输。ITU-T G.984.3标准规定逻辑链路106在GPON系统100中被定义为Port口，通过Port-ID来标识，并用于多条数据流在GPON成帧方法(GEM：GPON Encapsulation Method)的传输容器(T-CONT：TransmissionContainer)中的复用。
ITU-T G.984.3标准规定GEM是GPON系统封装数据的一种方法。从帧结构的角度出发，GEM类似于其他的数据业务成帧方法。T-CONT是一组业务流。Port是GEM中复用成T-CONT的单位，一个T-CONT可以定义一个或多个Port。OLT和ONU之间的数据传送通过Port进行。Port相应于异步传输模式(ATM：Asynchronous Transfer Mode)中的虚通路/虚信道。
图2是GPON系统100的光链路终端OLT 102的结构图。光链路终端OLT 102包括：网管系统(NMS)201、业务端口202、业务处理模块203以及光分配网(ODN：Optical Division Network)接口204。其中，业务处理模块203包括业务识别部分205、优先级管理部分206、Port-ID分配部分207以及Port-ID分配控制部分208。在Port-ID分配控制部分208中包含Port-ID管理表209。
NMS201对包括OLT 102和ONU 104的GPON系统100进行系统配置，实现GPON系统100的初始化、OLT 102和ONU 104的管理、网络资源的分配等功能。业务端口202提供PON区域的业务接口和传输汇聚层(TC：Transmission Convergence)帧接口的转换。业务处理模块203提供TC层的功能，包括成帧、媒体接入控制、运行、管理、维护(OAM：Operation，Administration and Maintenance)、动态带宽分配(DBA：Dynamic BandwidthAssignment)、协议数据单元的定界、ONU的管理以及交叉层功能等等。ODN接口204提供数据转化功能以适用于ODN中的数据传输。
业务处理模块203实现了PON系统的大部分功能。业务识别部分205监听通过的数据包并通过查询Port-ID管理表209决定其传送的目标ONU104。优先级管理部分206监听通过的数据包并通过查询Port-ID管理表209决定其Port-ID的级别。Port-ID分配部分207通过查询Port-ID管理表209决定Port-ID值。
图3是一个Port-ID管理表209的实例。Port-ID管理表209包括：唯一指定的ONU标识符301(ONU ID)、Port-ID 302、代表不同数据流优先级的Port-ID级别303、表明传输的数据包目标地址的目标IP地址304、表明传输的数据包源地址的源IP地址305以及业务类型306。
在当前的实例中假定每个ONU具有8个Port-ID值。相应地，Port-ID级别303具有8个值，从1到8。优先级级别按照升序排列，即1具有最低的优先级，8具有最高的优先级。在实际的GPON系统中，具体每个ONU的Port-ID数量由系统配置决定。
业务类型306是从数据包的二层、三层和四层结构中得到的信息，用于标识传输的数据包的数据类型。例如，当数据类型为“Internet”时，表示为因特网数据通信流；当数据类型为“Voice over IP(VoIP)”时，表示为语音业务流；当数据业务类型为“组播”时，表示为点到多点的通信流，通常用于视频数据传输。例如，假设给具有组播目标IP地址的数据包定义为“组播”。
目标IP地址304和源IP地址305可以分成两类，一类是一般的IP地址，另一类是特定的IP地址。特定的IP地址表示用户105对该业务有特定的优先级需求。相反，Port-ID管理表209中的一般的IP地址被显示为“-”，表示用户对该业务没有特殊的优先级需求。目标IP地址304可以用来判定ONU标识符301，而源IP地址305可以用来判定Port-ID级别303。
图4是GPON系统100的光网络单元ONU 104的结构图。光网络单元ONU 104包括ODN接口401、业务处理模块402和用户端口403。其中，业务处理模块402包括过滤控制部分404和Port-ID过滤器部分405。
ONU 104的结构图与OLT 102的结构图非常类似。ODN接口401功能与ODN接口204中定义的功能相同。用户端口403与用户端口202具有几乎相同的功能，提供PON区域的用户接口和TC层帧接口的转换。由于ONU 104仅仅处理一个PON接口(或者为了保护，最多2个PON接口)，业务处理模块402相比OLT 102的业务处理模块203，具有相对简单的结构。
业务处理模块403实现PON系统的大部分功能。Port-ID过滤部分405接收下行数据，即从OLT 102发送到用户105的数据，通过查询Port-ID管理表406决定该下行数据通过或者被丢弃。Port-ID管理表406类似于OLT102中的Port-ID管理表209。由于ONU 104仅仅处理一个PON接口(或者为了保护，最多2个PON接口)，Port-ID管理表406仅仅管理一个ONU的Port-ID等信息。过滤控制部分405负责Port-ID管理表406的更新、管理和操作。
图5是逻辑链路信息管理表(Port-ID管理表)406的一个实例。Port-ID管理表406是OLT 102的Port-ID管理表209的一部分，因此，Port-ID管理表406具有Port-ID管理表209相应ONU部分的相同的内容。
图6是用户(客户机)105系统结构图的一个实例。用户105系统的主要包括：中央处理器(CPU：Central Processing Unit)407、存储器408和多个输入/输出(I/O：Input/Output)接口409。
CPU 407是用户105的主要组成部件，负责运算以及逻辑计算。存储器408负责数据和指令的存储。I/O接口409实现I/O电路和外部设备通过系统总线进行连接的功能。在存储器408中，有一个业务优先级管理表410。关于业务优先级管理表410的详细描述参见图7。
图7是用户105中业务优先级管理表410的一个实例。业务优先级管理表410包括IP地址301，源IP地址305，业务类型306以及优先级级别307。
图7A和图7B分别为针对源IP地址为“192.168.1.101”的业务发起业务优先级请求前后的业务优先级管理表内容。在图7A中，在没有源IP地址192.168.1.101以及相应的业务类型和优先级，在图7B中，用户对源IP地址为“192.168.1.101”的业务发起业务优先级请求，请求后的业务类型为“internet”，其优先级为6。
IP地址307是该用户105自己的IP地址，该IP地址在网络中唯一表明了该用户105。源IP地址305是具体业务的服务器端的IP地址或者数据发送者的IP地址。业务类型306与在Port-ID管理表209中定义的完全一致。
业务优先级级别307按照升序排列，即针对具体的业务，1表示最低的优先级，8表示最高的优先级。从业务优先级级别307到Port-ID级别303的映射具有特定的策略，在这里不进行详细描述。只要他们之间具有特定的映射机制，业务优先级级别307的具体数量和Port-ID级别303的具体数量可以不同。图7A和图7B示出了一个一对一映射的实例。
当用户发起的业务优先级请求信息得到PON系统的响应时，位于OLT102的Port-ID管理表209以及位于ONU 104的Port-ID管理表406也同时更新相对应的源IP地址305及业务类型306内容。
以上所描述的是GPON系统中用户可控的Port-ID分配方法的系统配置。接下来的图8、图9、图10将会更加详细地介绍用户可控的Port-ID分配方法。
图8是Port-ID分配方法的主要消息序列。OLT 102、ONU 104和用户105通过NMS系统201进行初始化。即，对Port-ID管理表209、Port-ID管理表406和业务优先级管理表410进行初始化。
ONU 104监听来自用户105的业务优先级请求消息，并根据图7所述的业务优先级和Port-ID级别之间的映射关系，把该业务优先级请求消息转换成Port-ID请求。ONU 104更新Port-ID管理表406，并将该Port-ID请求消息发送给OLT 102。
OLT 102监听来自ONU 104的Port-ID请求消息，通过查询Port-ID管理表209决定Port-ID的分配。OLT 102根据从ONU 104接收到的Port-ID请求消息更新Port-ID管理表209，并将Port-ID分配信息发送给NMS系统201和ONU 104。
ONU 104根据OLT 102发送的Port-ID信息更新Port-ID管理表406，向用户105发送业务优先级响应消息，并向OLT 102发送成功消息以确认收到该Port-ID消息。
用户105根据ONU 104发送的业务优先级响应消息更新业务优先级管理表410。
OLT 102监听是否有下行数据经过，即，从网络101发送到PON系统部分的数据。当有下行数据到达的时候，OLT 102查询Port-ID管理表209，通过查询Port-ID管理表209，分配一个合适的Port-ID值给该下行数据包。然后，该下行数据以广播发送方式在PON系统中传输。
ONU 104监听是否有下行数据经过。当有下行数据到达的时候，ONU104通过查询下行数据包的Port-ID值对数据包进行过滤。如果ONU 104在Port-ID管理表406中能够找到相匹配的Port-ID值，则ONU 104将该下行数据传送给用户105，否则，ONU 104丢弃该数据包。
图9是本发明中描述Port-ID分配过程的流程图。在步骤501、502和503，OLT 102、ONU 104和用户105首先从NMS系统201获得初始化。即，初始化Port-ID管理表209、Port-ID管理表406和业务优先级管理表410。初始化过程结束后，Port-ID管理表209和Port-ID管理表406得到了如下信息的更新：ONU ID 301、Port-ID 302、Port-ID级别303以及默认的业务类型306；业务优先级管理表410得到如下信息的更新：IP地址301、优先级307、源IP地址305和业务类型306。
初始化过后，在步骤504，用户根据具体需求发起业务优先级请求消息。
在步骤505，ONU 104查询用户105是否发送业务优先级请求消息。如果用户105发送业务优先级请求消息，在步骤506，ONU 104将该业务优先级请求消息转换成Port-ID请求消息。同时，在步骤507，ONU 104更新Port-ID管理表406中的如下项目：Port-ID级别303、目标IP地址304、源IP地址305和业务类型306。然后，在步骤508，ONU 104发送该Port-ID请求消息给OLT 102。反之，如果用户105没有发送业务优先级请求消息，ONU 104将持续监听来自用户105的业务优先级请求消息。
在步骤509，OLT 102查询ONU 104是否发送Port-ID请求信息。如果ONU 104发送Port-ID请求信息，在步骤510，OLT 102判断是否响应该Port-ID请求信息，如果OLT 102响应该Port-ID请求信息，则在步骤511，OLT 102查询Port-ID管理表209以判断是否有该Port-ID相匹配的信息，并更新Port-ID管理表的如下项目：Port-ID级别303、目标IP地址304和源IP地址305。在步骤512，OLT 102通过查询Port-ID管理表209来分配相匹配的Port-ID值，该Port-ID值可以是图3实例中所示的8个值之一，也可以是新增加的Port-ID值。反之，如果在步骤509，ONU 104没有向OLT 102发送Port-ID请求消息，或者在步骤510，OLT 102拒绝响应Port-ID请求信息，则OLT 102将持续监听来自ONU 104的Port-ID请求消息。
在步骤510，对于OLT 102拒绝响应来自ONU 104的Port-ID请求信息的情况，举例说明如下。如果每个ONU 104仅有一个用户105，当该用户105频繁发送业务优先级请求消息时，OLT 102会对相应的Port-ID请求信息的响应作出一定的限制，例如在某一时间段内，只能对用户105发送的一个业务优先级请求消息给予响应，而对其他的业务优先级请求消息不作任何的响应，或者降低响应其他业务优先级请求。比如用户105同时发送两个业务优先级为8的请求，这两个业务的系统默认优先级都为4，通过评估当前网络状况，OLT 102只响应第一个业务优先级请求，而不响应第二个业务优先级请求，使其维持系统默认的业务优先级4，或者降低其请求优先级的级别，给第二个业务优先级请求响应为6。此外，如果每个ONU 104有2个或者2个以上的用户105，则多个用户在发送业务优先级请求消息时可能产生冲突，则OLT 102在响应来自多用户的业务优先级请求消息时，同样会作出一定的限制，例如在某一时间段内，OLT 102只对其中一个特定的用户发出的业务请求消息作出响应，而这个特定的用户可以通过用户优先级轮询的方式来实现，对于其他用户的业务优先级请求消息不作任何响应，或者降低响应其他业务优先级请求，这样就避免了多用户同时请求所产生的冲突问题。
在步骤513，OLT 102发送Port-ID相关信息到NMS系统201和ONU104。
在步骤514，ONU 104查询是否收到OLT 102发送的Port-ID信息。如果ONU 104收到OLT 102发送的Port-ID信息，在步骤515，ONU 104更新Port-ID管理表406，在步骤516，ONU 104向OLT 102发送消息以证实成功收到该信息。同时在步骤517，用户接收到ONU 104发送的业务优先级更新消息，并更新业务优先级管理表410。反之，如果ONU 104没有收到OLT 102发送的Port-ID信息，ONU 104将重新回到步骤508，发送原Port-ID请求消息。
在步骤518，OLT 102查询是否收到ONU 104收到前面所述的Port-ID信息的成功消息。如果OLT 102收到该成功消息，则整个Port-ID分配的过程结束。否则，OLT 102将回到步骤513重新传送Port-ID信息给ONU 104。
图10是本发明中描述整个数据传输过程的流程图。在步骤601，OLT102监听是否有下行数据经过，即，从网络101发送到PON系统部分的数据。当OLT 102收到下行数据包的时候，在步骤602，OLT 102通过查询该数据包的目标IP地址来判决在Port-ID管理表209是否有匹配的目标IP地址304。如果在Port-ID管理表209中有匹配的目标IP地址304，则在步骤604，OLT 102查询该数据包的源IP地址303以获得与之相匹配的Port-ID级别303。如果在Port-ID管理表209没有匹配的源IP地址303，则在步骤604，OLT 102通过查询该数据包的业务类型以获得与之相匹配的Port-ID级别303。
然后，在步骤605，OLT 102通过查询Port-ID管理表209给该数据包分配一个指定的Port-ID值。在步骤606，带有指定的Port-ID值的数据包根据其Port-ID级别在GPON系统100的逻辑链路106中进行传输。即，如果该数据包具有高优先级的Port-ID值，则在指定的ONU 104的下行传输通道中获得高的优先级，而不会影响其他ONU 104的数据传输。
反之，在步骤602，如果没有与之相匹配的目标IP地址304，则OLT102丢弃该数据包，并重新开始整个数据传输过程。
在步骤607，ONU 104监听是否有下行数据通过。当ONU 104收到下行数据包时，在步骤608，ONU过滤器405查询该数据包的Port-ID值是否与Port-ID管理表406中的值相匹配。如果在Port-ID管理表406中有与该数据包的Port-ID值相匹配的Port-ID值302，则在步骤609，该数据包被转发给用户105。否则，在步骤610，ONU 104丢弃该数据包。
以上是对用户可控的Port-ID分配方法的具体描述。接下来的叙述会介绍Port-ID请求和响应消息在GPON系统中的具体实现。图11A和图11B分别描述了在GPON系统中的Port-ID请求和响应消息格式。
该Port-ID请求消息在GPON系统中的ONT(ONT：Optical NetworkTerminal，ONT是光纤到户的ONU)管理和控制接口(OMCI：ONTManagement and Control Interface)通道实现。ITU-T G.984.3标准规定GPON传输汇聚(GTC：GPON Transmission Convergence)必须提供OMCI通道的传输接口。
图11A是Port-ID请求消息格式。ITU-T G.984.4标准规定ONT管理控制协议包的格式，包括GEM报头701、消息内容706和OMCI尾字段707。
GEM报头701是GEM帧首部固定的5字节。事务相关标识符702用于联合请求消息和响应。消息类型703标示消息具体的应用类型。在这里，定义了一个特殊的消息类型用于标识Port-ID请求。根据ITU-T G.984.3标准的定义，设备标识符704被指定为0x0A。消息标识符705包括4个字节，前面2个字节用于指示消息类型中指定动作的目标受管实体。后面2个字节用于识别受管实体实例。消息内容706是根据具体的消息来指定的。OMCI尾字段707可以由GPON系统来指定应用。
对所述的Port-ID请求消息，需要提供一个特定的消息类型703，同时，其具体的消息内容706的定义如下。开始的3比特被定义为优先级标识符708，应用于优先级判决。接下来的32比特被定义为所请求业务的IP地址709，即Port-ID管理表406中的源IP地址305。其余的比特被保留使用。
图11B是Port-ID请求响应消息格式。区别于Port-ID请求消息的是，在Port-ID请求响应消息格式里多了一个12比特的Port-ID区域711。这12比特的Port-ID值是由OLT 102来指定的。
图12是业务优先级请求消息格式的一个实例。该业务优先级请求消息格式基于一般的以太网数据帧，包括7字节的前导码(PRE：PREamble)加上1字节的帧起始定界(SFD：Start-of-Frame Delimiter)721，6字节的目标MAC地址(DA：Destination MAC Address)722，6字节的源MAC地址(SA：Source MAC Address)723，2字节的类型信息724，46到1500字节的数据725和4字节的帧校验序列(FCS：Frame Check Sequence)726。
在数据725中，采用一个灵活的IP数据报头来传输业务优先级请求消息，包括8比特的业务优先级标识符730和32比特的请求业务的IP地址731。该请求业务的IP地址即业务优先级管理表410中定义的源IP地址305。此外，该数据字段部分725还包括一个固定的20字节的IP数据报头727和IP层以上部分的数据区域729。
在图12中，目标地址722是与用户104相连的ONU 104的MAC地址，源地址723是该用户105的MAC地址。业务优先级请求消息被定义为一种特定的类型值724。
到现在为止，本发明相关的GPON系统以及用户可控的Port-ID分配方法已经全部图示描述过了。接下来，参照图13将介绍一些本发明的具体应用。
图13是具有多级Port-ID过滤器的GPON系统100中的ONU 104的功能模块图。与图4的ONU 104的功能模块图相比，其主要区别是增加了多级的Port-ID过滤器404、多个用户接口403以及多个用户105。
Port-ID过滤器1405-1和Port-ID过滤器2405-2具有多级的Port-ID过滤功能。对于所有带有Port-ID管理表406中列举出的Port-ID值的数据，都能通过Port-ID过滤器1405-1的过滤，然而，只有部分带有Port-ID管理表406中列举出的Port-ID值的数据能够通过Port-ID过滤器2 405-2的过滤。即相比于用户接口1 403-1，用户接口2 403-2具有有限的权利，仅能够接收到通过ONU 104的部分数据。例如，如果规定Port-ID过滤器2 405-2仅能够过滤出Port-ID级别大于等于4的数据，这样，用户2 105-2仅能够收到通过ONU 104的Port-ID级别大于等于4的那部分数据。
因此，用户接口1 403-1可以被定义为主用户接口，同时用户105-1可以通过用户接口1 403-1管理Port-ID的分配。而用户接口2 403-2可以被定义为具有有限数据传输权限的从用户接口。
图14是具有多级Port-ID过滤器的GPON系统中数据传输过程的流程图。相比于图10，图14的主要区别是增加了步骤611和步骤612用于判断用户1105-2是否能够收到通过ONU 104的数据。在步骤611，Port-ID过滤器2 405-2查询通过Port-ID过滤器1 405-1的下行数据的Port-ID。如果该Port-ID的级别大于等于4，则在步骤612，该下行数据被传送到用户2105-2。否则，如果该Port-ID的级别小于4，则该下行数据不能被传送到用户2 105-2。
根据本发明的内容，Port-ID分配管理可以被用户自行控制。即，用户可以自行决定其业务的优先级水平，这给每一个用户提供了一个个性化的优先级判决机制。

Claims (16)

1.一种光链路终端，与多个光网络单元连接，对发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信进行控制，其特征在于，包括：
接口，从所述光网络单元接收来自所述发送目标的包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，并控制所述接口使用所述通信优先级与所述光网络单元通信。
2.根据权利要求1所述的光链路终端，其特征在于，还具有管理所述通信流和所述逻辑链路标识符的逻辑链路信息管理表；
所述逻辑链路分配请求消息包括所述通信流的发送源地址和发送目标地址；
所述逻辑链路信息管理表包括所述逻辑链路标识符、所述逻辑链路分配请求消息中包含的所述发送源地址、发送目标地址及所述通信优先级；
所述控制部控制所述接口使用所述逻辑链路信息管理表中的所述通信优先级，与所述光网络单元进行通信。
3.根据权利要求1所述的光链路终端，其特征在于，
所述光链路终端的控制部向所述逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符后，更新所述逻辑链路信息管理表，将分配给逻辑链路的逻辑链路标识符发送给所述光网络单元。
4.根据权利要求1所述的光链路终端，其特征在于，当从所述光网络单元之一的一个客户机同时接收多个逻辑链路分配请求消息时，只对一个逻辑链路分配请求消息进行响应，分配逻辑链路标识符，而对其他逻辑链路分配请求消息不进行响应，或者降低其他逻辑链路分配请求消息的优先级的等级。
5.根据权利要求1所述的光链路终端，其特征在于，当从所述光网络单元之一的多个客户机同时接收多个逻辑链路分配请求消息时，只对一个逻辑链路分配请求消息进行响应，分配逻辑链路标识符，而对其他逻辑链路分配请求消息不进行响应，或者降低其他逻辑链路分配请求消息请求的优先级的等级。
6.根据权利要求1所述的光链路终端，其特征在于，所述光链路终端监视来自所述发送源的数据包，当所述逻辑链路信息管理表中有与所述数据包的目标地址对应的地址时，则根据所述逻辑链路信息管理表向所述数据包分配相应的逻辑链路标识符及通信优先级；
当所述逻辑链路信息管理表中没有与所述数据包的目标地址对应的地址时，则丢弃该数据包。
7.根据权利要求6所述的光链路终端，其特征在于，在根据所述逻辑链路信息管理表向所述数据包分配相应的通信优先级时，是通过查询该数据包的源地址来获得相应的通信优先级；如果所述逻辑链路信息管理表中没有对应的源地址时，则通过查询该数据包的业务类型来获得相应的通信优先级。
8.一种光网络单元，与光链路终端连接，控制在发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信，其特征在于，包括：
接口，从所述发送目标接收包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，并将所述逻辑链路分配请求消息传送给所述光链路终端，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标；
所述逻辑链路标识符是所述光链路终端对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息进行响应而向所述逻辑链路分配请求消息分配的。
9.根据权利要求8所述的光网络单元，其特征在于，还具有管理所述通信流和所述逻辑链路标识符的逻辑链路信息管理表，
所述逻辑链路分配请求消息包括所述通信流的发送源地址和发送目标地址，
所述逻辑链路信息管理表包括所述逻辑链路标识符、所述逻辑链路分配请求消息中包含的所述发送源地址、发送目标地址及所述通信优先级；
所述光网络单元的控制部使用所述逻辑链路信息管理表中的所述通信优先级，与所述发送目标进行通信。
10.根据权利要求8所述的光网络单元，其特征在于，
所述光网络单元从所述光链路终端接收到向所述逻辑链路分配请求消息分配的用于标识通信流的逻辑链路标识符后，更新所述逻辑链路信息管理表，将所述逻辑链路标识符发送给所述发送目标。
11.根据权利要求8所述的光网络单元，其特征在于，所述光网络单元监视来自所述光链路终端的数据包，当所述逻辑链路信息管理表中有与分配给所述数据包的逻辑链路标识符对应的标识符时，则根据所述逻辑链路信息管理表向所述发送目标发送与分配的逻辑链路标识符对应的数据包；
当所述逻辑链路信息管理表中没有与分配给所述数据包的逻辑链路标识符对应的标识符时，则丢弃该数据包。
12.一种客户机，通过光网络单元、光链路终端、网络与发送源进行通信，其特征在于，包括：
接口，经所述光网络单元向所述光链路终端发送包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，控制所述接口发送包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息。
13.一种无源光网络系统，包括光网络单元和光链路终端，光链路终端与多个光网络单元连接，控制在发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信，其特征在于，
所述光链路终端包括：
接口，从所述光网络单元接收来自所述发送目标的包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
控制部，对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，并控制所述接口使用所述通信优先级与所述光网络单元通信；
所述光网络单元包括：
接口，从所述发送目标接收包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，并将所述逻辑链路分配请求消息传送给所述光链路终端；
控制部，根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标，
所述逻辑链路标识符是所述光链路终端对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息进行响应而向所述逻辑链路分配请求消息分配的。
14.一种无源光网络系统中传送数据的方法，所述无源光网络系统包括光网络单元和光链路终端，所述光链路终端与多个光网络单元连接，其特征在于，
所述发送目标经所述光网络单元向所述光链路终端发送包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级，
所述光链路终端根据从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息，向所述逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，将所述逻辑链路标识符和通信优先级发送给所述光网络单元；
所述光网络单元根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标。
15.一种光链路终端中传送数据的方法，所述光链路终端与多个光网络单元连接，对发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信进行控制，其特征在于：包括
从所述光网络单元接收来自所述发送目标的包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息分配用于标识通信流的逻辑链路标识符，并控制所述接口使用所述通信优先级与所述光网络单元通信。
16.一种光网络单元中数据传送的方法，所述光网络单元与光链路终端连接，控制在发送源和与所述光网络单元连接的发送目标之间通过网络进行的通信，其特征在于：包括
从所述发送目标接收包含通信优先级的逻辑链路分配请求消息，并将所述逻辑链路分配请求消息传送给所述光链路终端，所述通信优先级对发送源和发送目标之间的通信流决定优先级；
根据从所述光链路终端发送的逻辑链路标识符及通信优先级，对从所述发送源经网络和光链路终端发送来的通信流进行监控，将与所述逻辑链路标识符对应的通信流传送给所述发送目标；
所述逻辑链路标识符是所述光链路终端对从所述接口接收的逻辑链路分配请求消息进行响应而向所述逻辑链路分配请求消息分配的。
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