CN1946242A

CN1946242A - 光接入网络中支持tdm业务的方法及装置

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Publication number: CN1946242A
Application number: CNA2006101409590A
Authority: CN
Inventors: 吴海军
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: CN1946242B

Abstract

本发明涉及一种光接入网络中支持TDM业务的方法及装置。本发明主要包括：OLT(光线路终结，Optical Line Termination)设备的主控板与接口板之间将需要传输的数据化后的TDM(时分复用)业务承载于数据报文中，并通过数据传输总线进行承载有TDM业务的数据报文的传递。本发明的实现可以使得在光线路终结设备中实现TDM业务过程中，无需专门设置相应的TDM传输总线及相应的复接芯片，从而简化在光线路终结设备中实现TDM业务的复杂程度，进而降低在光线路终结设备中实现TDM业务的成本。

Description

光接入网络中支持TDM业务的方法及装置

技术领域

本发明涉及光网络通信技术领域，尤其涉及一种PON(无源光网络)***中支持TDM业务的实现方案。

背景技术

GPON(千兆无源光网络)可以提供1.244Gbit/s和2.488Gbit/s的下行速率以及所有标准的上行速率，传输距离至少达到20km，具有高速高效传输的特点。而且，GPON还在传输汇聚层采用了一个全新的标准GFP(通用帧处理协议)。GFP是一种可以透明高效地将各种数据信号封装进现有网络的、开放的、通用的标准信号适配映射技术，可以适应任何用户信号格式和任何传输网络制式，全面体现了业务提供商对业务提供的灵活要求。

由于GPON中采用GFP映射技术，使得其能够支持TDM(时分复用)、Ethernet(以太网)、ATM(异步传输模式)等多种业务，而且，由于使用标准SDH(同步数字序列)的125μs帧，因而使得GPON可以直接支持TDM业务。支持TDM业务的GPON可以有效节省运营商的建网成本。

在GPON中，对于TDM业务的承载，具体是通过允许依照TDM业务的频偏而改变长度GEM(GPON封装模式)帧实现，即TDM业务通过被适配到GEM帧中进行传递，且TDM分段的长度在PLI域中指出。

为实现GPON支持TDM业务，则需要GPON的OLT(光线路终结)设备侧提供相应的支持，具体如图1所示，具体包括：

(1)由于TDM业务是一个同步业务，实现同步方式可以采用统一参考时钟的方式，在图1中给出了统一参考时钟的方式，其中，时钟传递是通过在OLT侧提供BITS(楼宇综合定时供给***)接口，传送到在OLT内部时钟模块锁定，然后，通过内部的时钟线送到OLT接口模块，将该时钟送到ONT上，ONT从GMAC(千兆媒体接入控制)芯片恢复出时钟信号，给本地的时钟模块锁定该时钟，同时作为统一的***参考时钟，从而实现了整个TDM链路时钟同步。

(2)基于上述同步后的时钟，相应的TDM业务的传递处理包括：

1、在上行方向上，相应的TDM业务的传递处理过程为：

ONT(光网络终端)中的GMAC模块从接收E1/T1帧的串行数据流，完成传并转换，再按照ITU-T G.984.3协议规定的TDMoGEM(将TDM业务封装于GEM帧中)方式封装成GEM帧格式，并在缓存后，发送给OLT；

OLT的GMAC芯片从PON光口收到所述的GEM帧后，进行处理，对于TDMoGEM的帧根据解GFP的封装，进行并串转换的工作，输出到复接芯片，由该复接芯片完成多E1汇聚之后的到背板高速串行信号的转换驱动到背板的高速TDM总线上，或者，也可以不进行高速信号的转换，直接驱动到背板TDM总线上；主控交换模块的复接交叉芯片接收所述信号，并完成背板高速信号的转换，E1之间的交叉以及多个接口板之间的TDM流量汇聚到SDH信号的功能，然后，提供到上行接口。

2、在下行方向上，相应的TDM业务的传递处理过程为：

OLT从上行接口接收TDM信号，经过复接交叉芯片后，通过TDM总线分发到不同的OLT接口板。接口板中的复接芯片收到所述的TDM信号后，解开发送TDM信息给GMAC处理芯片，GMAC进行串并转换，形成数据包，并按照TDMoverGEM的封装方式封装为GEM帧，之后，在缓存该GEM帧后将其发送给ONT；

ONT的GMAC接收所述的下行数据GEM帧后，根据GEM帧头中的PORTID(端口标识)从数据流中检测出TDMoGEM帧，将其中的E1/T1帧提取出来送交给，转换成串行数据流送交给TDM Framer(TDM成帧)芯片，并由该TDM Framer芯片根据锁定的时钟，将TDM信号发送到E1电路上。

可以看出，在上述现有技术中，为了在OLT设备中实现对TDM业务的支持，采用了在OLT的接口板中设置复接芯片，并在接口板与主控交换模块(即主控板)之间设置TDM总线的实现结构。

因此，现有技术提供的在OLT设备中支持TDM业务的实现方案具有实现结构复杂，成本较高的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种光接入网络中支持TDM业务的方法及装置，从而可以使得在光线路终结设备中无需设置专门用于传输TDM业务的处理芯片及传输线路，降低了实现TDM业务的复杂程度，进而降低了实现TDM业务的成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种光接入网络中支持TDM业务的方法，包括：

在光线路终结设备中，时分复用TDM业务的发送端将需要传输的数据化后的TDM业务封装于数据报文中，并通过数据传输总线发送；

在TDM业务的接收端，对接收到的所述数据报文进行解封装处理。

其中，所述的数据传输总线可以为以太网传输总线，所述的数据报文可以为以太网报文。

在光线路终结设备中，对于由主控板向接口板发送的TDM业务，所述的方法包括：

在光线路终结设备的主控板中将接收到的TDM业务封装为千兆无源光网络封装模式GEM帧，之后，将GEM帧封装到数据报文中，所述数据报文的目的地址为接收TDM业务的接口板地址；

将所述的数据报文通过以太网传输总线发送给所述目的地址对应的光线路终结设备的接口板；

所述接口板将接收到的以太网数据报文传递给进行解封装处理，获得所述GEM帧。

而且，在主控板中，将所述的数据报文传递给设置于主控板中或独立于主控板设置主控板交换单元，并由所述的主控板交换单元传输给接口板。

在光线路终结设备中，对于由接口板向主控板发送的TDM业务，所述的方法包括：

在光线路终结设备的接口板中将收到的封装有TDM业务的GEM帧封装为以太网数据报文，并将所述的以太网数据报文发送给主控板；

主控板将接收到的以太网数据报文传递给内置或外置的TDM业务处理模块，以进行解封装处理，获得所述GEM帧，进而从所述GEM帧中提取获得所述的TDM业务。

在光线路终结设备中，对于由接口板向主控板发送的TDM业务，所述的方法进一步可以包括：

接口板将目的地址为主控板中的复接交叉芯片地址的以太网数据报文发送给设置于主控板中或独立于主控板设置的主控交换单元；

主控交换单元将所述以太网数据报文传递给内置或外置于主控板的复接交叉芯片，并由复接交叉芯片将相应的TDM业务从所述以太网数据报文中提取出来，恢复为串行信号后发送。

所述的复接交叉芯片地址为复接交叉芯片的MAC地址。

本发明还提供了一种光接入网络中支持TDM业务的装置，该装置设置于光线路终结设备中，且包括：

TDM业务封装处理单元，设置于TDM业务发送端中，用于将待发送的数据化后的TDM业务封装于数据报文中；

TDM业务发送处理单元，设置于TDM业务发送端中，用于将封装有数据化后的TDM业务的数据报文通过数据传输总线发送；

TDM业务接收处理单元，设置于TDM业务接收端中，用于接收所述的数据报文，并将该报文传递给TDM业务解封装处理单元；

TDM业务解封装处理单元，设置于TDM业务接收端中，用于对所述的数据报文进行解封装处理。

所述的TDM业务发送端为光线路终结设备中的接口板或主控板，对应的所述的TDM业务接收端为光线路终结设备中的主控板或接口板。

所述的TDM业务封装处理单元具体用于将封装有TDM业务的GEM帧封装为以太网数据报文，且所述的TDM业务封装处理单元和TDM业务发送处理单元设置于接口板的千兆位以太网媒体访问控制GMAC芯片和/或主控板的复接交叉芯片中；对应地，所述的TDM业务接收处理单元和TDM业务解封装处理单元设置于主控板的复接交叉芯片和/或接口板的GMAC芯片中。

若所述的TDM业务发送处理单元设置于主控板的复接交叉芯片中，则将封装有GEM帧的数据报文发送给设置于主控板中或独立于主控板设置的主控交换单元，以通过以太网传输总线传递所述数据报文；若所述的TDM业务发送处理单元设置于接口板的GMAC芯片中，则将收到的封装有TDM业务的GEM帧封装为以太网数据报文，并发送给主控板；

若所述的TDM业务解封装处理单元设置于主控板，则将接收到的以太网数据报文传递给内置或外置的TDM业务处理模块，以进行解封装处理，获得所述GEM帧，进而从GEM帧中提取获得所述的TDM业务；若所述的TDM业务解封装处理单元设置于接口板，则将接收到的以太网数据报文进行解封装处理，以获取所述GEM帧。

所述的TDM业务封装处理单元设置于GMAC芯片中时，则封装有TDM业务的数据报文的目的地址为复接交叉芯片的地址，和/或，所述的TDM业务封装处理芯片设置于复接交叉芯片中时，则封装有TDM业务的数据报文的目的地址为一个接口板的地址。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的实现使得在光线路终结设备的接口板与主控板之间交互传输的TDM业务可以通过接口板与主控板的以太网传输总线实现，从而使得在光线路终结设备中实现TDM业务过程中，无需专门设置相应的TDM传输线路及相应的复接芯片。因此，本发明的实现可以简化在光线路终结设备中实现TDM业务的复杂程度，从而有效降低在光线路终结设备中实现TDM业务的成本。

附图说明

图1为现有技术中实现TDM业务的结构示意图；

图2为本发明中实现TDM业务的具体实现流程示意图；

图3为本发明中实现TDM业务的装置的具体实现结构示意图；

图4为本发明中所述装置的具体应用实施例的结构示意图一；

图5为进行TDM业务封装可以采用的协议栈结构示意图；

图6为本发明中所述装置的具体应用实施例的结构示意图二。

具体实施方式

本发明的核心是在光接入网络的光线路终结设备中利用以太网传输总线进行数据化后的TDM业务的传输，以省去TDM业务专用传输线路及相应的处理芯片的设置，从而降低OLT中实现TDM业务的成本。

下面首先结合附图对本发明提供的光网络中支持TDM业务的方法的具体实现过程进行描述。

具体如图2所示，本发明所述方法的具体处理过程包括：

(一)在OLT中，由接口板向主控板传递TDM业务的处理过程：

步骤21：OLT设备的接口板接收需要发送给主控板的数据化后的TDM业务，例如，接收到承载有TDM业务的GEM帧；

步骤22：OLT设备对所述的数据化后的TDM业务进行封装，封装为承载有该数据化后的TDM业务的数据报文；

具体为：将封装有所述的数据化后的TDM业务的GEM帧继续封装于以太网数据报文中，所述以太网数据报文的目的地址为主控板，所述的目的地址具体可以为主控板中的复接交叉芯片的MAC(媒体接入控制)地址；

所述的封装处理过程具体可以由接口板中的GMAC芯片处理完成；

步骤23：接口板将所述的承载有数据化后的TDM业务(如GEM帧)的数据报文通过以太网传输总线传输发送给主控板；

主控板接收所述的数据报文后，具体可以通过主控交换单元交换传递给所述的复接交叉芯片，之后，由复接交叉芯片解封装获取数据化后的TDM业务(如GEM帧)，进而从数据化后的TDM业务(如GEM帧)中提取相应的TDM业务，并对所述的TDM业务进行传输处理。

(二)在OLT中，由主控板向接口板传递TDM业务的处理过程：

步骤24：OLT设备的主控板接收需要发送给接口板的TDM业务，并将其进行数据化封装处理，获得数据化后的TDM业务，例如，接收到的TDM业务封装为GEM帧；

步骤25：OLT设备对所述的数据化后的TDM业务进行封装，封装为承载有该数据化后的TDM业务的数据报文；

具体为：将封装有所述的数据化后的TDM业务的GEM帧继续封装于以太网数据报文中，所述以太网数据报文的目的地址为OLT设备中的一个接口板地址，如接口板的MAC地址；

相应的封装处理过程具体可以由主控板中的复接交叉芯片完成，完成相应的封装处理后，将所述的数据报文发送给主控板中的主控交换单元；

步骤26：主控板将所述的承载有数据化后的TDM业务(如GEM帧)的数据报文通过以太网传输总线传输发送给相应的接口板；

即主控交换单元接收所述的数据报文后，根据报文中的目的地址信息将所述的数据报文通过以太网传输总线发送给所述目的地址对应的光线路终结设备的接口板；

步骤27：接口板中的GMAC芯片获取所述的报文后，对所述报文进行解封装处理，以获取其中的数据化后的TDM业务(如GEM帧)，并进行相应的后续传输处理。

在图2所示的处理过程中，步骤21至步骤23描述的处理过程与步骤24至步骤26描述的处理过程之间并无执行的先后时序关系，而且，两处理过程均可以单独在接口板与主控板之间实现，当然，也可以同时在主控板与接口板之间实现。

下面将再结合附图对本发明提供的光网络中支持TDM业务的装置的具体实现结构进行描述。

如图3所示，所述装置设置于光线路终结设备中，且具体可以包括：TDM业务封装处理单元，TDM业务发送处理单元，TDM业务接收处理单元，以及TDM业务解封装处理单元，其中：

(1)TDM业务封装处理单元，设置于TDM业务发送端中，用于将待发送的数据化后的TDM业务封装于数据报文中，报文的目的地址为TDM业务接收端的地址信息；

所述的TDM业务封装处理单元具体可以用于将封装有TDM业务的GEM帧封装为以太网数据报文；

(2)TDM业务发送处理单元，设置于TDM业务发送端中，用于将封装有数据化后的TDM业务的数据报文通过数据传输总线(如以太网传输总线等)发送给TDM业务接收端；

在上述(1)和(2)中描述的所述的TDM业务发送端可以为光线路终结设备中的接口板或主控板；若为接口板时，该TDM业务发送端具体可以为GMAC(千兆位以太网媒体访问控制)芯片，若为主控板时，该TDM业务发送端具体可以为复接交叉芯片；

(3)TDM业务接收处理单元，设置于TDM业务接收端中，用于接收封装有数据化后的TDM业务的数据报文，并将该报文传递给TDM业务解封装处理单元；

(4)TDM业务解封装处理单元，设置于TDM业务接收端中，用于对所述的封装有数据化后的TDM业务的数据报文进行解封装处理，具体为：在主控板上，首先进行所述数据报文的解封装处理获得所述数据化后的TDM业务，之后，从所述数据化后的TDM业务中提取获得所述TDM业务；在接口板上，对所述数据报文进行解封装处理，获得所述数据化后的TDM业务(如GEM帧)，并对数据化后的TDM业务进行传送。

所述的TDM业务解封装处理单元具体是由TDM业务处理模块完成，所述的TDM业务处理模块具体可以内置或外置于主控板或接口板中，如图4和图6所示，图中的复接交叉芯片与接口模块组成的TDM业务处理模块便可以设置于主控板(即主控交换模块)内部或独立于该主控板板设置。

在上述(3)和(4)中描述的所述的TDM业务接收端与TDM业务发送端对应，其可以为光线路终结设备中的主控板或接口板；若为主控板时，该TDM业务接收端具体可以为复接交叉芯片，若为接口板时，该TDM业务接收端具体可以为GMAC芯片。

本发明所述的装置中，所述的TDM业务封装处理单元和TDM业务发送处理单元具体可以设置于接口板的GMAC芯片和/或主控板的复接交叉芯片中，且若设置于主控板的复接交叉芯片中，则TDM业务发送处理单元将封装有数据化后的TDM业务的数据报文发送给设置于主控板中或独立于主控板设置的主控交换单元，并由所述的主控交换单元负责将所述的数据报文发送给相应接口板；与所述的TDM业务封装处理单元和TDM业务发送处理单元对应设置，所述的TDM业务接收处理单元和TDM业务解封装处理单元设置于主控板的复接交叉芯片和/或接口板的GMAC芯片中，以解封装所述封装有数据化后的TDM业务的数据报文并获取所述的TDM业务。

而且，本发明所述的装置中，若所述的TDM业务封装处理单元设置于GMAC芯片中，则封装有TDM业务的数据报文的目的地址为复接交叉芯片的MAC地址，和/或，所述的TDM业务封装处理芯片设置于复接交叉芯片中时，则封装有TDM业务的数据报文的目的地址为一个接口板的MAC地址，从而使得封装后的数据报文可以正确地传送到TDM业务接收端。

下面再结合图4和图5对本发明的具体实施例进行详细说明，当然，本发明的保护范围并不局限于该实施例。

本发明的实现使得OLT设备中的背板窄带高速SDH(同步数字序列)总线可以省去，以简化实现TDM业务的结构。

首先，在上行方向上，即GPON OLT(千兆无源光网络的OLT)接收Native ONT(本地光网络终端)传送来的承载有TDM业务的GEM帧的传输处理过程包括：

该过程主要是利用TDMoverGEM(封装为GEM帧的TDM业务)帧中，TDM已经被数据化了的方式，从而在OLT上的接口板(即OLT接口模块包含的至少一个接口板)的GMAC芯片中直接将TDM数据部分封装为可以直接承载在以太网上进行传输的数据报文，以使得TDM业务的传输可以共享所述背板上的GE数据总线带宽，将数据发送到主控板上；

主控交换单元(即GE SW，先兆以太网交换模块)根据目的MAC地址将报文发送到用于对TDM业务进行恢复的TDM解封装处理单元，如图4所示，该单元可以内置于交叉复接芯片内；所述的TDM解封装处理单元具体根据封装方式，以及统一时钟将TDM业务恢复成E1串行信号，对所述的E1串行信号进行复接交叉处理，以完成针对多个E1通道的交叉功能，将各E1信号复接到高速SDH接口或者E1接口信号上，通过主控板中的接口模块上行。

其次，在下行方向上，即OLT中的主控板(即主控交换模块)接收需要发送给接口板的TDM业务后的传输处理过程包括：

与上行方向采用的TDM业务传输方式对应，在下行方向上，首先，由复接交叉芯片需要根据配置的信息将TDM业务信号分发给内部的TDM业务封装处理单元，并由该单元负责将TDM业务信号串并转化后形成数据报文，所述数据报文被采用预定的格式封装到以太网报文中，且所述的以太网报文的目的地址为指定OLT接口板(也可以称为单板)的MAC地址；

之后，复接交叉芯片将所述的以太网报文发送给主控交换单元(即GESW)，以通过GE SW将所述以太网报文交换后到达接口板，接口板中的TDM业务解封装处理单元接收所述报文后，将TDM业务数据提取出来，并封装到TDM over GEM帧，下行到Native ONT。

在下行处理过程中，复接交叉芯片具体可以采用如图5所示的协议栈对封装有TDM业务的GEM帧进行封装处理。

具体的封装处理方式包括：在复接交叉芯片上，将相应的GEM帧封装在以太网报文中，且所述的以太网报文的MAC DA(目的MAC地址)填入一个接口板的MAC地址，以太网报文的MAC SA(源MAC地址)填入的是复接交叉芯片的MAC地址；需要说明的是，在OLT中，每个接口板对应一个MAC地址，主控板的复接交叉芯片对应一个MAC地址。

对应的在上行方向上，GMAC芯片对TDM业务的封装处理方式与下行方向的封装处理方式基本相同，区别仅在于，此时，所述的以太网报文的MACDA填入的是复接交叉芯片的MAC地址，以太网报文的MAC SA填入的是一个接口板的MAC地址。

在将数据化后的TDM业务封装于以太网报文中的处理过程中，还可以根据以太网协议加入802.1Q VLAN和802.1p进行数据隔离和优先级标记，保证业务的最高优先级。

另外，本发明中，也可以采用其他标准的封装格式，如PWE3(伪线仿真技术)等等进行TDM业务的封装处理，之后，再将封装有数据化后的TDM业务的数据报文能过以太网传输总线在主控板与接口板之间进行传递。

综上所述，本发明的实现可以简化在光线路终结设备中实现TDM业务的复杂程度，以降低OLT中实现TDM业务的成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种光接入网络中支持TDM业务的方法，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据传输总线为以太网传输总线，所述的数据报文为以太网报文。

3、根据权利要求1所属的方法，其特征在于，在光线路终结设备中，对于由主控板向接口板发送的TDM业务，所述的方法包括：

4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在光线路终结设备中，对于由接口板向主控板发送的TDM业务，所述的方法包括：

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在光线路终结设备中，对于由接口板向主控板发送的TDM业务，所述的方法进一步包括：

6、一种光接入网络中支持TDM业务的装置，其特征在于，该装置设置于光线路终结设备中，且包括：

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的TDM业务发送端为光线路终结设备中的接口板或主控板，对应的所述的TDM业务接收端为光线路终结设备中的主控板或接口板。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的TDM业务封装处理单元具体用于将封装有TDM业务的GEM帧封装为以太网数据报文，且所述的TDM业务封装处理单元和TDM业务发送处理单元设置于接口板的千兆位以太网媒体访问控制GMAC芯片和/或主控板的复接交叉芯片中；对应地，所述的TDM业务接收处理单元和TDM业务解封装处理单元设置于主控板的复接交叉芯片和/或接口板的GMAC芯片中。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的TDM业务封装处理单元设置于GMAC芯片中时，则封装有TDM业务的数据报文的目的地址为复接交叉芯片的地址，和/或，所述的TDM业务封装处理芯片设置于复接交叉芯片中时，则封装有TDM业务的数据报文的目的地址为一个接口板的地址。