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CN101656660A - Pon中承载mpls报文的方法、装置、系统 - Google Patents

Pon中承载mpls报文的方法、装置、系统 Download PDF

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CN101656660A CN200810145767A CN200810145767A CN101656660A CN 101656660 A CN101656660 A CN 101656660A CN 200810145767 A CN200810145767 A CN 200810145767A CN 200810145767 A CN200810145767 A CN 200810145767A CN 101656660 A CN101656660 A CN 101656660A
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frame
payload
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郑若滨
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Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明的实施例公开了一种PON中承载MPLS报文的发送方法、接收方法、ONU/ONT/OLT、以及通讯系统，涉及光通讯网络，为解决无源光网络和移动网络耦合时协议栈层次复杂的技术问题而设计。所述发送方法包括：获得MPLS报文；将所述MPLS报文封装为GEM帧；发送所述GEM帧。所述接收方法，包括：接收GEM帧；将所述GEM帧解封装为MPLS报文；发送所述MPLS报文。本发明实施例用于无源光网络和移动网络紧耦合。

Description

PON中承载MPLS报文的方法、装置、系统
技术领域
本发明涉及光通讯网络，尤其涉及PON中承载MPLS报文的方法、ONU/ONT/OLT、系统。
背景技术
光接入网(Optical Access Network，OAN)整个参考架构由用户驻地网(Customer Premises Network，CPN)、接入网(Access Network)和业务功能点(Service Node Function)组成，如图1所示。其中在接入网中，AF(AdaptationFunction，适配功能体)是可选设备，主要是提供ONU/ONT/ONT(Optical NetworkUnit，光网络单元/Optical Network Terminal，光网络终端)接口与UNI(UserNetwork Interface，用户网络接口)接口的相互转换，AF也可以内置在ONU/ONT中，这样(a)参考点可以不要。AF也可以放在OLT之后，作为OLT(Optical LineTermination，光线路终端)接口和SNI(Service Node Interface，业务点接口)接口的相互转换。AF既可以看成CPN的功能体，也可以看成是Access Network的功能体。接入网的主要网元包括：光线路终端OLT、光分配网(OpticalDistribution Network，光分配网)、光网络单元/光网络终端ONU/ONT/ONT、适配功能体AF。其中T为UNI接口的参考点，V为SNI接口的参考点。OLT为ODN提供网络接口，并连至一个或多个ODN。ODN为OLT和ONU/ONT提供传输手段。ONU/ONT为OAN提供用户侧接口，并和ODN相连。用户端设备CPE(CustomerPremises Equipment)通过UNI(User Network Interface，用户网络接口)接口(如：通过DSL(Digital Subscriber loop，数字用户环路))连接到AF，AF将报文格式由UNI接口格式转换成能与ONU/ONT连接的(a)接口(如：Ethernet链路)格式，ONU/ONT再将报文转换成能在ODN上传送的格式。最后由OLT将报文转换成SNI接口(如：Ethernet链路)的报文格式，再进行业务点的访问。
PON(Passive Optical Network，无源光网络)包括一个安装于中心控制站的光线路终端(OLT)，以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元(ONU/ONT)。PON包括三种技术：APON、EPON和GPON，同时，还有现有的EPON、GPON技术演进到下一代PON网络的xPON。以GPON为例，GPON(Gigabit PassiveOptical Network，千兆位无源光网络)协议栈结构如图2所示，从下到上可分为三个层次：
其中一个层次是物理媒质相关层(GPON Physical Medium Dependent，GPM)，其负责GTC帧在光纤上的传输，将在光纤上流通的光信号传送到PON媒体访问控制层进行数据处理，以及将PON媒体访问控制层传送过来的数据信号转换成光信号。
另一个层次是媒体访问控制(Media Access Control，MAC)层，对于GPON来说，MAC层为千兆位无源光网络传输汇聚层(GPON Transmission Convergencelayer，GTC)，其可以分为两个子层：
(a)TC适配子层(TC Adapter Sublayer)
在TC适配子层，将从千兆位无源光网络封装模式客户端(GPONEncapsulation Method Client，GEM Client)收到的业务切割成为GPON封装方式(GPON Encapsulation Method，GEM)数据块；将GTC帧中的GEM数据块组装成相应的业务数据。
(b)GTC成帧子层(GTC Framing Sublayer)
在GTC成帧子层执行GTC TC帧的组帧处理，具体为，根据物理层操作维护管理(Physical Layer OAM，PLOAM)的控制信息，在GEM数据块前，添加GTC TC帧头，组成完整的GTC TC帧，并发送到千兆位无源光网络物理媒质相关层(GPONPhysical Media Dependent Layer，GPM)；在GTC成帧子层还需去掉从GPM接收到的GTC TC帧帧头信息，并提交TC适配子层处理。
GPON的GTC层提供的业务数据封装方式为GEM封装方式，GEM封装方式是变长封装方式，其支持根据业务数据的长度改变GEM封装帧的长度。目前GEM封装方式主要支持对以太网(Ethernet)报文的封装。
GPON还有一个层次，这个层次除GEM Client(GEM客户端)外，还包括：(1)PLOAM，其负责PON物理层操作、管理、维护功能；(2)光网络单元管理和控制接口(OMCI，ONU/ONT Management and Control Interface)。OMCI的数据和普通的业务数据一样，都可以封装成GEM数据块传输。
MPLS(多协议标签交换，Multi-Protocol Label Switching)无缝地集成了IP路由技术的灵活性和二层交换的简捷性，提高了IP的转发效率，更重要的是，MPLS建立面向连接的标签交换路径，可以灵活的提供端到端的QoS(Quality of Service，服务质量)，还可以进行流量工程和提供VPN(VirtualPrivate Network，虚拟个人网络)业务，为运营商提供了可管理和运营的网络。
MPLS作为一个垫层，可以应用在三层的IP数据包上，其在IP包前加上MPLS标签，建立标签交换路径，再加上L2层的帧头(header)进行传送，L2帧头可以是PPP帧头、也可以是Ethernet帧头。
MPLS也可以应用在二层数据网中，对二层数据如Ethernet、异步转移模式ATM)或、帧中继(FR)等进行仿真，封装，建立虚链路(VC)或PW(Pseudo Wires伪线)，二层的数据在VC或PW中进行传送；其中，基于MPLS的二层或三层虚拟个人网络(L2或L3 VPN，Virtual Private Network)的结构，使用MPLS内层标签来标识不同的VC/PW(也就是二层隧道)，使用外层标签来做公共隧道。业务运营商网络的设备不需要维护任何二层信息，只根据MPLS标签信息在公网隧道上进行MPLS转发。。
现有技术中PON之后通常采用PSN(包交换网络，Packet Switch Network)网络作为城域汇聚网，如果采用PON作为基站的回程(backhaul)技术，则要求MPLS能下移到ONU/ONT或基站上，以便在基站之后的网络能形成端到端的连接能力，以支持无线语音业务。但现有技术只能先将MPLS承载到Ethernet上，先进行MPLS到Ethernet的QoS(服务质量，Quality of Service)映射，然后再将Ethernet承载到PON上，进行Ethernet到PON的第二重QoS映射，协议栈层次多，承载效率低，实现起来比较复杂，成本高；另外，基站的回程对PON的带宽要求比较高，而PON为共享介质的接入技术，是网络的带宽瓶颈所在，协议栈层次多带来的报文头开销很大，带来PON的带宽瓶颈问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种PON中承载MPLS报文的发送方法、接收方法、ONU/ONT/OLT、以及通讯系统，以简化PON作基站回程时的协议栈层次，减少协议栈层次开销，提高承载效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种PON中承载MPLS报文的发送方法，包括：
获得MPLS报文；
将所述MPLS报文封装为GEM帧；
发送所述GEM帧。
一种PON中承载MPLS报文的接收方法，包括：
接收GEM帧；
将所述GEM帧解封装为MPLS报文；
发送所述MPLS报文。
一种ONU/ONT/OLT，包括：
MPLS处理单元，获得MPLS报文；
封装处理单元，将所述MPLS报文封装为GEM帧；
成帧处理单元，对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；
ODN接口单元，对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送。
一种ONU/ONT/OLT，包括：
ODN接口单元，接收报文，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；
成帧处理单元，将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；
封装处理单元，将所述GEM帧解封装为MPLS报文；
MPLS处理单元，发送所述MPLS报文。
一种光通讯系统，包括：光线路终端OLT，光分配网络ODN和至少一个光网络单元ONU/光网络终端ONT，所述光线路终端通过光分配网络与光网络单元/光网络终端相连；
所述ONU/ONT用于，将接收的MPLS报文封装为GEM帧；对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送给OLT；
所述OLT用于，对从ONU/ONT接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；将所述GEM帧解封装为MPLS报文，并发送；
并且，所述OLT还用于，将接收的MPLS报文封装为GEM帧；对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送给ONU/ONT；
所述ONU/ONT还用于，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；将所述GEM帧解封装为MPLS报文；并发送。
本发明实施例所述的技术方案，OLT将接收的MPLS报文封装为GEM帧，并发送给ONU/ONT；ONU/ONT将从OLT接收的GEM帧封装为MPLS报文，并发送；或者，ONU/ONT将接收的MPLS报文封装为GEM帧，并发送给OLT；OLT将从ONU/ONT接收的GEM帧封装为MPLS报文，并发送；实现了无源光网络与移动网络紧耦合，由于使用MPLS over GEM的传输模式，简化了PON作基站回程时的协议栈层次，有效地减少协议栈层次开销，提高了承载效率，解决基站回程时PON的带宽瓶颈问题。
附图说明
图1为现有技术中光接入网的架构图；
图2为现有技术中GPON协议分层示意图；
图3为本发明PON中承载MPLS报文的发送方法第一实施例的流程图；
图4为本发明PON中承载MPLS报文的发送方法第二实施例中，将MPLS报文封装为GEM帧的处理过程的流程图
图5为图4中MPLS报文封装为GEM帧的示意图；
图6为图4中将MPLS报文分段或组合后，映射到GEM帧的净荷第一种方法示意图；
图7为图4中将MPLS报文分段或组合后，映射到GEM帧的净荷第二种方法示意图；
图8为图4中将MPLS报文分段或组合后，映射到GEM帧的净荷第三种方法示意图；
图9为本发明PON中承载MPLS报文的接收方法第一实施例的流程图；
图10为本发明PON中承载MPLS报文的接收方法第二实施例中，将GPON中承载MPLS报文的GEM解封装处理过程的流程图；
图11为本发明ONU/ONT/OLT第一实施例的结构图；
图12为本发明ONU/ONT/OLT第二实施例的结构图；
图13为本发明ONU/ONT/OLT第一实施例的结构图；
图14为本发明ONU/ONT/OLT第二实施例的结构图；
图15为本发明实施例光通讯系统结构图；
图16为本发明实施例光通讯系统第一应用场景网络结构图；
图17为本发明实施例光通讯系统第二应用场景网络结构图；
图18为本发明实施例光通讯系统第三应用场景网络结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例PON中承载MPLS报文的方法、ONU/ONT/OLT、系统进行详细描述。
一方面，本发明实施例提供一种PON中承载MPLS报文的发送方法。
本发明实施例可以用于第一种场景，即，ONU/ONT从用户驻地网获得MPLS报文，也可以用于第二种场景，即，OLT从业务功能点获得MPLS报文。本发明实施例以第二种场景为例进行描述，即，OLT从业务功能点获得MPLS报文。
如图3所示，本发明实施例PON中承载MPLS报文的发送方法，包括：
本发明实施例PON中承载MPLS报文的发送方法，包括：
S101，OLT从业务功能点获得MPLS报文；
其中，可选的，所述获得MPLS报文的步骤可以包括：接收PW数据净荷，；并将所述PW数据净荷封装为带内层标签的MPLS报文；
也可以进一步将带内层标签的MPLS报文再封装为带外层标签的MPLS报文。MPLS内层标签来标识不同的VC/PW(也就是二层隧道)，使用外层标签来做公共隧道。
也可以为，直接获得MPLS报文。
S102，OLT将所述MPLS报文封装为GEM帧。
S103，OLT将GEM帧发送给ONU/ONT。
其中，图5为MPLS报文封装为GEM帧的示意图。
如图4所示，对MPLS报文封装为GEM帧的处理过程，可包括映射和成帧两个步骤：
A11、将MPLS报文进行分段或组合，每个分段或组合映射到一个GEM帧的净荷部分；
A12、每个GEM帧的净荷前添加GEM帧的帧头构成GEM帧。
其中，A11、将MPLS报文进行分段或组合，每个分段或组合映射到一个GEM帧的净荷部分的步骤可以采用但是不限于以下几种方法：
第一种方法，如图6所示，将MPLS报文分为至少两个MPLS报文分段；将至少两个MPLS报文分段分别映射到不同GEM帧的净荷。也就是说，MPLS报文的净荷分为多个分段，各分段的MPLS报文分别映射到一个GEM帧的净荷部分，仅分段1有MPLS报文头；
或者为，第二种方法，如图7所示，提取MPLS的报文净荷和MPLS报头；将MPLS净荷分为至少两个分段；在各分段前分别添加MPLS报头，分别形成新的分段；将新的分段分别映射到不同GEM帧的净荷。也就是说，MPLS报文的净荷分为多个分段，各分段的MPLS报文分别映射到一个GEM帧的净荷部分，各分段都复制有MPLS报文头。
或者为，第三种方法，如图8所示，将至少一个MPLS报文组合，将组合后的MPLS报文映射到同一GEM帧的净荷。也就是说，多个MPLS报文简单组合，保留各自的MPLS报文头，映射到一个GEM帧的净荷部分。
其中，A12、每个GEM帧的净荷前添加GEM帧的帧头构成GEM帧，其中可采用特定范围的GEM Port ID字段来表示采用了MPLS over GEM模式。也就是说，MPLS报文分段或组合后，各分段或组合的MPLS报文映射到GEM帧的净荷部分，再添加5个字节的GEM帧头，即构成一个GEM帧。GEM帧头为5个字节，包括净荷长度指示(PLI，大小为12比特)、端口标识(Port ID，大小为12比特)、净荷类型指示(PTI，大小为3比特)和头错误控制(HEC，大小为13比特)四个部分。
根据PTI的最低有效位，表示分段是否为MPLS报文的最后一个分段，可以利用PTI的最低有效位来指示。本发明实施例中，当PTI为“000”时，表示不是最后一个分段，当PTI为“001”时，表示最后一个分段。
本发明实施例PON中承载MPLS报文的发送方法，当本发明实施例应用于第一种场景时，ONU/ONT从用户驻地网获得MPLS报文；ONU/ONT将所述MPLS报文封装为GEM帧；ONU/ONT将GEM帧发送给OLT；当本发明实施例应用于第二种场景时，OLT从业务功能点获得MPLS报文；OLT将所述MPLS报文封装为GEM帧；OLT将GEM帧发送给ONU/ONT，实现了无源光网络与移动网络紧耦合，由于使用MPLS over GEM的传输模式，有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率。
与本发明实施例PON中承载MPLS报文的发送方法相对应，本发明还提供一种PON中承载MPLS报文的接收方法。本发明实施例可以用于第一种场景，即，OLT从ONU/ONT接收GEM帧；或者，也可以用于第二种场景，ONU/ONT从OLT接收GEM帧。以下以第二种场景为例进行描述。
如图9所示，本发明实施例PON中承载MPLS报文的接收方法包括：
S201，ONU/ONT从OLT接收GEM帧；
S202，ONU/ONT将所述GEM帧解封装为MPLS报文。
其中，所述GEM帧头包括Port ID字段，根据所述GEM Port ID字段，判断传输模式是否采用MPLS over GEM。
所述GEM帧头包括PTI字段；利用PTI的最低有效位，判断GEM帧是否包含MPLS报文的最后一个分段。
与图5、6、7、8中将MPLS报文封装为GEM帧相对应，对GPON中承载MPLS报文的GEM解封装处理过程如图10所示，为图4中对MPLS报文的封装过程成GEM帧的逆过程，包括步骤：
b1、可根据特定的GEM Port ID字段，判断是否采用MPLS over GEM模式，当判断采用了MPLS over GEM模式，按MPLS over GEM模式将装载于GEM帧的净荷部分的MPLS报文取出，也就是从GEM帧中提取GEM帧净荷；
b2、根据GEM帧的PTI，对GEM帧多个取出的MPLS报文进行重组，也就是将所述提取的GEM帧净荷组合或分段，生成MPLS报文。
其中，所述将所述提取的GEM帧净荷组合或分段，生成MPLS报文的步骤可以采用以下但是不限于以下几种方法：
第一种方法，获取至少两个GEM帧净荷，；将所述至少两个GEM帧净荷组合，作为MPLS报文，此过程为图6中将MPLS报文进行分段或组合，每个分段或组合映射到一个GEM帧的净荷部分的逆过程。
或者为，第二种方法，获取至少两个GEM帧净荷；将除第一个GEM帧净荷以外的剩余GEM帧净荷中的MPLS报头去掉；将第一个GEM帧净荷和去掉MPLS报头的剩余GEM帧净荷组合，作为MPLS报文；此过程为图7中将MPLS报文进行分段或组合，每个分段或组合映射到一个GEM帧的净荷部分的逆过程。
或者为，第三种方法，获取一个GEM帧净荷，将GEM帧净荷分为至少一个MPLS，此过程为图8中将MPLS报文进行分段或组合，每个分段或组合映射到一个GEM帧的净荷部分的逆过程。
S203，ONU/ONT将MPLS报文发送给用户驻地网。
本发明实施例可以用于两种场景，如果应用于第一种场景时，所述OLT将MPLS报文发送给业务功能点的步骤之前，还包括：当OLT有多个PON接口，通过至少两个ODN与属于不同PON接口的ONU/ONT通讯时，将所述MPLS报文合成；所述OLT将MPLS报文发送给业务功能点的步骤为：所述OLT将合成的MPLS报文发送给业务功能点。
本发明实施例当应用于第一种场景时，OLT从ONU/ONT接收GEM帧；OLT将所述GEM帧封装为MPLS报文；OLT将MPLS报文发送给业务功能点；当应用于第二种场景时，ONU/ONT从OLT接收GEM帧；ONU/ONT将所述GEM帧封装为MPLS报文；ONU/ONT将MPLS报文发送给用户驻地网，实现了无源光网络与移动网络紧耦合，由于使用MPLS over GEM的传输模式，有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
另一方面，本发明实施例还提供了一种ONU/ONT/OLT，如图11所示，包括：
MPLS处理单元111，获得MPLS报文；
封装处理单元112，将所述MPLS报文封装为GEM帧；
成帧处理单元113，对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；
ODN接口单元114，对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送。
如图12所示，所述封装处理单元112包括：
分段/组合单元1121，将MPLS报文进行分段或组合映射到GEM帧的净荷；
帧头添加单元1122，在GEM帧的净荷前添加GEM帧头。
所述分段/组合单元1121具体为：
提取MPLS的报文净荷和MPLS报头；将MPLS报文分为至少两个MPLS报文分段；将至少两个MPLS报文分段分别映射到不同GEM帧的净荷；
或者为；提取MPLS的报文净荷和MPLS报头；将MPLS净荷分为至少两个分段；在各分段前分别添加MPLS报头，分别形成新的分段；将新的分段分别映射到不同GEM帧的净荷；
或者为，将至少一个MPLS报文组合，将组合后的MPLS报文映射到同一GEM帧的净荷。
帧头添加单元在每个GEM帧的净荷前添加GEM帧的帧头构成GEM帧，其中可采用特定范围的GEM Port ID字段来表示采用了MPLS over GEM模式；根据分段是否为MPLS报文的最后一个分段，设置PTI的最低有效位。
本发明实施例的ONU/ONT/OLT，MPLS处理单元获得MPLS报文；封装处理单元将所述MPLS报文封装为GEM帧；成帧处理单元对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧，ODN接口单元对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送，由于使用MPLS over GEM的传输模式，有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率。本发明实施例使用MPLS over GEM的传输模式，有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率。
另一方面，如图13所示，本发明实施例公开了一种ONU/ONT/OLT，包括：
ODN接口单元211，接收报文，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTCTC帧；
成帧处理单元212，将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；
封装处理单元213，将所述GEM帧解封装为MPLS报文；
MPLS处理单元214，发送所述MPLS报文。
如图14所示，所述PON TC层处理单元封装处理单元213包括：
提取单元2131，从GEM帧中提取GEM帧净荷；
分段/组合单元2132，将所述提取的GEM帧净荷分段或组合，生成MPLS报文。
所述分段/组合单元2132具体为：
获取至少两个GEM帧净荷；将所述至少两个GEM帧净荷组合，作为MPLS报文；
或者为，获取至少两个GEM帧净荷；将除第一个GEM帧净荷以外的剩余GEM帧净荷中的MPLS报头去掉；将第一个GEM帧净荷和去掉MPLS报头的剩余GEM帧净荷组合；
或者为，从一个GEM帧中提取GEM帧净荷，直接得到至少一个MPLS报文。
本发明实施例PON中承载MPLS报文的ONU/ONT/OLT，ODN接口单元接收报文，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；成帧处理单元将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；封装处理单元将所述GEM帧解封装为MPLS报文；MPLS处理单元发送所述MPLS报文。由于使用MPLS over GEM的传输模式，有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率。
另一方面，如图15所示，本发明实施例提供一种光通讯系统，包括：ONU/ONT和OLT以及ODN，所述ONU/ONT通过ODN与所述OLT相连，
所述ONU/ONT用于，将接收的MPLS报文封装为GEM帧；对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送给OLT；
所述OLT用于，对从ONU/ONT接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；将所述GEM帧解封装为MPLS报文，并发送；
并且，所述OLT还用于，将接收的MPLS报文封装为GEM帧；对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送给ONU/ONT；
所述ONU/ONT还用于，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；根据GEM帧头的Port ID判断传输模式是否为MPLS OVER GEM，如果是，则将所述GEM帧解封装为MPLS报文；并发送。
所述ONU/ONT和OLT分别包括：MPLS处理单元，PON处理单元，
MPLS处理单元，实现LER(标签交换路由器)或LSR(标签交换边缘路由器)功能。
PON处理单元负责GPON协议栈的实现，由PON TC层处理单元、ODN接口单元组成。其中，PON TC处理单元，实现GPON协议栈中的GPON传输汇聚层功能，完成对MPLS报文做GEM封装或解封装处理。ODN接口单元，实现GPON协议栈中的GPON物理媒质相关层功能。
可选的，OLT的PON处理单元还包括：MUX处理单元，用于当OLT有多个PON接口，通过至少两个ODN与属于不同FON接口的ONU/ONT通讯时，将多路MPLS合成一路MPLS；或者将一路MPLS分成多路MPLS。
以下以OLT与ONU/ONT通讯时的具体场景，描述各部分的具体功能。
所述MPLS处理单元，用于获得MPLS报文；
所述PON TC单元，用于将所述接收的MPLS报文封装为GEM帧，对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送；
以及，所述PON单元，还用于接收报文，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；将所述GEM帧解封装为MPLS报文；
所述MPLS处理单元，还用于发送MPLS报文。
所述PON处理单元包括：PON TC层处理单元、ODN接口单元。
PON TC层处理单元，用于将所述接收的MPLS报文封装为GEM帧，对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；
ODN接口单元，用于对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送；
以及，ODN接口单元，还用于接收报文，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；
PON TC层处理单元，还用于将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；将所述GEM帧解封装为MPLS报文。
本发明实施例的光通讯系统，实现了无源光网络与移动网络紧耦合，由于使用MPLS over GEM的传输模式，有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率。
ONU/ONT/OLT功能框图如图15所示，OLT通过一个PON接口由同一ODN同时与多个ONU/ONT连接，也可以OLT有多个PON接口，通过至少两个ODN与属于不同PON接口的ONU/ONT连接。
图16描述了PON中承载MPLS报文的通讯系统接收PW封装结构的数据时的连接图，此系统中将PW数据净荷封装为带内层标签的MPLS报文；图17描述了PON中承载MPLS报文的通讯系统接收PW封装结构的数据时的连接图，与图16不同的是，此系统中还将带内层标签的MPLS报文再封装为带外层标签的MPLS报文。图18描述了PON中承载MPLS报文的通讯系统接收IP包数据时的连接图。
以下大致描述该光通讯系统的流程图。对于来自BS的TDM帧(如图16或图17所示)或IP包(如图18所示)，ONU/ONT接收通过基于MPLS的PW或MPLS承载的数据包，然后将MPLS报文做GEM封装为帧处理、GTC成帧处理和PON物理层处理，最后通过ODN传给OLT。OLT对来自ONU/ONT的报文，做相应的PON物理层处理、GTC解帧处理、GEM解封装为帧处理，然后得到MPLS报文，将MPLS交换后通过网络侧接口传送出去。反之亦然。
本发明实施例可以实现GPON或GPON技术演进的下一代PON网络等多种无源光网络与移动网络的紧耦合；简化PON作基站回程时的协议栈层次，可有效地减少协议栈层次开销，提高承载效率，解决基站回程时PON的带宽瓶颈问题。具体的，为了保证语音传输的实时性，通过网络传输的编码后的语音数据都是通过短包的格式在网络上传输。RFC5086和RFC4453分别定义了结构化和非结构化TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)在MPLS上的传输。以RFC4453的SAToP(Structure-Agnostic TDM over Packet，非结构化TDM承载于数据包)为例，在承载T1信号的情况下，每个包的净荷为193比特TDM数据加7比特填充(padding)，即25字节，则传输效率为：净荷长度/(Ethernet帧头长度+MPLS标签栈长度+SAToP控制字长度+净荷长度)＝24/(26+4*2+4+25)＝24/63＝38％。从中可以看出，主要的开销在以太网帧头，采用本发明实施例提供的MPLS over GEM的方式，去掉以太网协议承载，其传输效率为：净荷长度/(MPLS标签栈长度+SAToP控制字长度+净荷长度)＝24/(4*2+4+25)＝24/37＝65％，传输效率因此提高了近一倍。
以上所述，仅为本发明的具体实施模式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1、一种PON中承载MPLS报文的发送方法，其特征在于，包括：
获得MPLS报文；
将所述MPLS报文封装为GEM帧；
发送所述GEM帧。
2、根据权利要求1所述的PON中承载MPLS报文的发送方法，其特征在于，所述获得MPLS报文的步骤包括：
接收伪线PW数据净荷；
将所述PW数据净荷封装为带内层标签的MPLS报文；
或者包括，
接收PW数据净荷；
将所述PW数据净荷封装为带内层标签的MPLS报文；
将带内层标签的MPLS报文再封装为带外层标签的MPLS报文。
3、根据权利要求1所述的PON中承载MPLS报文的发送方法，其特征在于，所述将MPLS报文封装为GEM帧的步骤包括：
将MPLS报文分段或组合后，映射到GEM帧的净荷；
在GEM帧的净荷前添加GEM帧头。
4、根据权利要求3所述的PON中承载MPLS报文的发送方法，其特征在于，所述将MPLS报文分段后，映射到GEM帧的净荷的步骤为：
将MPLS报文分为至少两个MPLS报文分段；将至少两个MPLS报文分段分别映射到不同GEM帧的净荷；
或者为，提取MPLS的报文净荷和MPLS报头；将MPLS净荷分为至少两个分段；在各分段前分别添加MPLS报头，分别形成新的分段；将新的分段分别映射到不同GEM帧的净荷；
所述在GEM帧的净荷前添加GEM帧头的步骤包括：
利用GEM帧头的PTI字段，表示所述MPLS报文的分段是否为MPLS报文的最后一个分段。
5、根据权利要求3或4所述的PON中承载MPLS报文的发送方法，其特征在于，所述在GEM帧的净荷前添加GEM帧头的步骤包括：
利用GEM帧头的Port ID字段，指示传输模式为MPLS over GEM。
6、根据权利要求1所述的PON中承载MPLS报文的发送方法，其特征在于，
所述获得MPLS报文的步骤为：ONU/ONT从用户驻地网获得MPLS报文；
所述发送GEM帧的步骤为：ONU/ONT将GEM帧发送给OLT；
或者为，所述获得MPLS报文的步骤为：OLT从业务功能点获得MPLS报文；
所述发送GEM帧的步骤为：OLT将GEM帧发送给ONU/ONT。
7、一种PON中承载MPLS报文的接收方法，其特征在于，包括：
接收GEM帧；
将所述GEM帧解封装为MPLS报文；
发送所述MPLS报文。
8、根据权利要求7所述的PON中承载MPLS报文的接收方法，其特征在于，所述将GEM帧解封装为MPLS报文的步骤为：
从GEM帧中提取GEM帧净荷；
将所述提取的GEM帧净荷组合或分段，生成MPLS报文。
9、根据权利要求8所述的PON中承载MPLS报文的接收方法，其特征在于，
所述将所述提取的GEM帧净荷组合，生成MPLS报文的步骤为：
将至少两个GEM帧净荷组合，作为MPLS报文；
或者为，获取至少两个GEM帧净荷；将除第一个GEM帧净荷以外的剩余GEM帧净荷中的MPLS报头去掉；将第一个GEM帧净荷和去掉MPLS报头的剩余GEM帧净荷组合，作为MPLS报文；
从GEM帧中提取GEM帧净荷的步骤为：
根据GEM帧头的PTI，判断GEM帧包含的MPLS报文的分段是否为MPLS报文的最后一个分段。
10、根据权利要求7所述的PON中承载MPLS报文的接收方法，其特征在于，
所述接收GEM帧的步骤为：OLT从ONU/ONT接收GEM帧；
所述发送MPLS报文的步骤为：OLT将MPLS报文发送给业务功能点；
或者，所述接收GEM帧的步骤为：ONU/ONT从OLT接收GEM帧；
所述发送MPLS报文的步骤为：ONU/ONT将MPLS报文发送给用户驻地网。
11、一种ONU/ONT/OLT，其特征在于，包括：
MPLS处理单元，获得MPLS报文；
封装处理单元，将所述MPLS报文封装为GEM帧；
成帧处理单元，对所述GEM帧进行GTC成帧处理，生成GTC TC帧；
ODN接口单元，对所述GTC TC帧进行物理层处理，并发送。
12、根据权利要求11所述的ONU/ONT/OLT，其特征在于，所述封装处理单元包括：
分段/组合单元，将MPLS报文分段或组合后，映射到GEM帧的净荷；
帧头添加单元，在GEM帧的净荷前添加GEM帧头。
13、一种ONU/ONT/OLT，其特征在于，包括：
ODN接口单元，接收报文，对所述接收的报文进行物理层处理，生成GTC TC帧；
成帧处理单元，将所述GTC TC进行GTC解帧处理，生成GEM帧；
封装处理单元，将所述GEM帧解封装为MPLS报文；
MPLS处理单元，发送所述MPLS报文。
14、根据权利要求13所述的ONU/ONT/OLT，其特征在于，所述封装处理单元包括：
提取单元，从GEM帧中提取GEM帧净荷；
分段/组合单元，将所述提取的GEM帧净荷分段或组合，生成MPLS报文。
15、一种光通讯系统，其特征在于，包括：光线路终端OLT，光分配网络ODN和至少一个光网络单元ONU/光网络终端ONT，所述光线路终端通过光分配网络与光网络单元/光网络终端相连；
其中，所述的光线路单元为如权利要求11或12所述的OLT；所述的光网络单元/光网络终端为如权利要求13或14所述的光网络单元/光网络终端。
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