專利名稱：基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光通信技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，特別是一種基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是一種利用光纖實(shí)現(xiàn)寬帶接入的新技術(shù)，可以提供超寬帶接入滿足未來(lái)用戶多媒體及實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊?。目前無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要有異步傳輸模式無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)APON(ITU-T建議G.983)、基于千兆以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)EPON(IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.3ah)和千兆比無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)GPON(ITU-T建議G.984)。這三種技術(shù)都是現(xiàn)在接入網(wǎng)技術(shù)的研究重點(diǎn)，且都已有了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，基于千兆以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)EPON(IEEE標(biāo)準(zhǔn)文件IEEE std 802.3ahTM-2004，IEEE standard for information technology-Telecommuncations and information exchange between systems-local andmetropolitan area networks-specific requirements，part3，amendment，美國(guó)電子電氣工程師協(xié)會(huì)，802.3ah信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-系統(tǒng)間通信和信息交換-局域網(wǎng)和城域網(wǎng)-特殊要求，第三部分，補(bǔ)充，2004年頒布)，在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸以太網(wǎng)封裝的分組數(shù)據(jù)，并利用多點(diǎn)控制協(xié)議MPCP提供基于時(shí)分復(fù)用的媒質(zhì)接入控制能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于區(qū)分服務(wù)DiffServ的服務(wù)質(zhì)量保證模型。但在該技術(shù)存在一些固有的缺陷和不足，如典型的基于千兆以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EPON沒(méi)有考慮接入網(wǎng)與服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)的融合，特別是與未來(lái)基于通用標(biāo)簽交換的核心網(wǎng)的融合問(wèn)題，以及以太分組封裝效率低、基于區(qū)分服務(wù)DiffServ服務(wù)模型對(duì)單個(gè)業(yè)務(wù)流服務(wù)質(zhì)量較差、不支持快速標(biāo)簽交換，缺乏與核心網(wǎng)統(tǒng)一的控制管理技術(shù)、缺乏統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃等缺陷。
通用多協(xié)議標(biāo)簽交換GMPLS(IETF RFC 3945)是近年來(lái)研究較多的關(guān)于未來(lái)自動(dòng)光交換網(wǎng)ASON(ITU-T建議G.8080)的統(tǒng)一管理和運(yùn)行平臺(tái)協(xié)議，能夠提供全網(wǎng)的統(tǒng)一管理和控制。通用多協(xié)議標(biāo)簽交換流量工程技術(shù)的運(yùn)用有利于網(wǎng)絡(luò)高效、可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)的資源和傳輸性能達(dá)到最優(yōu)化。通用多協(xié)議標(biāo)簽交換使用了對(duì)等的網(wǎng)絡(luò)模型，開(kāi)放了光域的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，路由器可以對(duì)光層進(jìn)行控制。這樣使控制平面扁平化，跨越了核心光網(wǎng)和周邊的設(shè)備，提供了統(tǒng)一的智能控制和管理平面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)背景技術(shù)中各無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)存在的不足和缺陷，提供一種基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使其把光接入網(wǎng)和服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)無(wú)縫的融合起來(lái)，形成統(tǒng)一智能控制和管理平臺(tái)，提高傳輸效率，優(yōu)化資源分配，解決現(xiàn)有接入網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括一個(gè)光線路終端OLT和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)。在一個(gè)光線路終端OLT和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU之間通過(guò)寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)相連，光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU作為服務(wù)提供商核心網(wǎng)通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議GMPLS域的邊緣路由器，與核心網(wǎng)內(nèi)另外的GMPLS路由器通過(guò)通信鏈路連接，光線路終端OLT單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)中間路由器，其處于主導(dǎo)地位，所有的通信活動(dòng)由光線路終端OLT控制，光網(wǎng)絡(luò)單元單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)入口路由器，其屬于從屬地位，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU具體執(zhí)行光線路終端OLT的命令。接入網(wǎng)系統(tǒng)作為服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)的邊緣設(shè)備，完成所有邊緣功能，物理層技術(shù)采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)一般成熟技術(shù)。
所述的光線路終端OLT由控制平面和數(shù)據(jù)平面組成，其控制平面包括第一通用信令處理模塊、接入允許控制模塊、第一管理模塊、路由模塊，數(shù)據(jù)平面有通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊，在整個(gè)系統(tǒng)中光線路終端OLT處于主導(dǎo)地位，來(lái)自用戶或者光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的服務(wù)或者控制請(qǐng)求首先進(jìn)入控制平面的第一通用信令處理模塊進(jìn)行分析處理，涉及到系統(tǒng)控制和其他服務(wù)的控制直接由擴(kuò)展的信令模塊處理，涉及到服務(wù)接納控制的消息和參數(shù)交由接入允許控制模塊決定是否接納該請(qǐng)求，接入允許模塊根據(jù)接入網(wǎng)本身資源狀況和核心網(wǎng)的資源狀況進(jìn)行相應(yīng)的接入允許控制算法計(jì)算，如果接入網(wǎng)有足夠資源而核心網(wǎng)沒(méi)有相應(yīng)的資源，還必須通過(guò)第一通用信令處理模塊和路由模塊向核心網(wǎng)發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，如果服務(wù)接納則最終返回確認(rèn)至用戶并告知相關(guān)的各項(xiàng)用于配置光網(wǎng)絡(luò)單元ONU中數(shù)據(jù)平面各模塊的參數(shù)和分發(fā)給此連接的標(biāo)簽值，服務(wù)連接建立后光線路終端OLT的數(shù)據(jù)平面只需要簡(jiǎn)單的通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊對(duì)由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU中繼的用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行通用標(biāo)簽的認(rèn)定和轉(zhuǎn)發(fā)，這種通用標(biāo)簽的轉(zhuǎn)發(fā)將在下文詳細(xì)敘述。光線路終端OLT的第一管理模塊通過(guò)內(nèi)部管理接口和協(xié)議與控制平面和數(shù)據(jù)平面內(nèi)的各個(gè)功能性模塊連接，負(fù)責(zé)對(duì)各模塊進(jìn)行管理，包括策略控制、參數(shù)配置、狀態(tài)信息收集和報(bào)告、告警、計(jì)費(fèi)等。
所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU由控制平面和數(shù)據(jù)平面組成，其控制平面包括第二通用信令處理模塊、第二管理模塊，數(shù)據(jù)平面包括分組分類模塊、標(biāo)簽映射模塊、流量策略調(diào)整模塊和隊(duì)列公平調(diào)度模塊，在整個(gè)系統(tǒng)中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU屬于從屬地位，所有的控制決策都必須向光線路終端OLT進(jìn)行請(qǐng)求，用戶所提出的服務(wù)請(qǐng)求由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)光線路終端OLT決定接納用戶請(qǐng)求后，通過(guò)光線路終端OLT的第二通用信令處理模塊向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)出信令表明連接接納并告知相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)和分發(fā)的標(biāo)簽值，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU數(shù)據(jù)平面的各模塊必須根據(jù)接納確認(rèn)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行配置，其中分組分類模塊對(duì)用戶分組進(jìn)行分類并將屬于同一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)流的分組置入單獨(dú)的隊(duì)列緩存中，然后標(biāo)簽映射模塊負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行標(biāo)簽的映射工作，此后分組經(jīng)由流量策略調(diào)整模塊進(jìn)行流量的調(diào)整使之符合所協(xié)商的流量參數(shù)，最后各應(yīng)用數(shù)據(jù)流的分組在隊(duì)列公平調(diào)度模塊的調(diào)度之下向光線路終端OLT發(fā)送分組數(shù)據(jù)。光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的第二管理模塊通過(guò)內(nèi)部管理接口和協(xié)議與控制平面和數(shù)據(jù)平面內(nèi)的各個(gè)功能性模塊連接，負(fù)責(zé)對(duì)各模塊進(jìn)行管理。
光線路終端OLT的第一管理模塊通過(guò)信令或網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(如SNMP)與光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的第二管理模塊建立連接，向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU下達(dá)內(nèi)部管理命令，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元內(nèi)部的各模塊進(jìn)行管理、參數(shù)配置和狀態(tài)信息的收集報(bào)告等。光線路終端OLT的第一管理模塊還同核心網(wǎng)的統(tǒng)一管理平臺(tái)的連接依靠外部管理接口和協(xié)議(如SNMP)等，負(fù)責(zé)將系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)信息報(bào)告給統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，進(jìn)行相關(guān)的管理參數(shù)的傳遞、協(xié)商和配置，以及故障告警和計(jì)費(fèi)等。光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的第二管理模塊的管理內(nèi)容、指令和相關(guān)參數(shù)均通過(guò)信令或網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(如SNMP)從光線路終端OLT內(nèi)部的第一管理模塊獲得，并負(fù)責(zé)向光線路終端OLT內(nèi)部的第一管理模塊進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)信息的報(bào)告、故障告警以及運(yùn)行參數(shù)的協(xié)商等。
光線路終端OLT的通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的標(biāo)簽映射模塊，采用通用標(biāo)簽交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)向核心網(wǎng)的快速標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中使用分組頭標(biāo)簽、時(shí)隙甚至波長(zhǎng)(現(xiàn)階段不采用)作為標(biāo)簽，形成體系標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，分組頭標(biāo)簽用于識(shí)別粒度最小的單位，用于區(qū)分每個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)流，建立基于流的標(biāo)簽交換路徑，屬于同一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的所有基于流的標(biāo)簽交換路徑在光網(wǎng)絡(luò)單元ONU處進(jìn)行匯聚，嵌套入基于時(shí)隙標(biāo)簽的標(biāo)簽交換路徑，此處時(shí)隙標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU上行發(fā)送的絕對(duì)時(shí)間(開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間或發(fā)送長(zhǎng)度)，上行數(shù)據(jù)由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU向光線路終端OLT傳輸，光線路終端OLT根據(jù)時(shí)隙標(biāo)簽識(shí)別所有屬于一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的數(shù)據(jù)流，而使用分組頭標(biāo)簽識(shí)別光網(wǎng)絡(luò)單元ONU內(nèi)部的應(yīng)用流，用戶數(shù)據(jù)在到達(dá)光線路終端OLT后，無(wú)需進(jìn)行分組頭查看等高層功能，只需根據(jù)已定的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)即可，提高了傳輸效率和傳輸速度，下行數(shù)據(jù)仍然按照廣播式發(fā)送，與現(xiàn)行PON技術(shù)類似，目前基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要使用時(shí)分復(fù)用方式，但可以平滑過(guò)渡到未來(lái)基于波分復(fù)用的方式，即使用波長(zhǎng)為標(biāo)簽的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
本發(fā)明采用GMPLS協(xié)議作為PON的核心控制協(xié)議，同未來(lái)使用GMPLS作為智能控制協(xié)議的自動(dòng)光交換網(wǎng)ASON形成統(tǒng)一的通用控制和管理平臺(tái)，自動(dòng)光交換網(wǎng)ASON通過(guò)在光傳送網(wǎng)中引入GMPLS控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按時(shí)按需分配，從而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸和控制效率，降低管理成本，在PON中引入GMPLS作為核心的控制和管理協(xié)議，同樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PON內(nèi)部資源的智能化控制和管理，更重要的是通過(guò)GMPLS作為紐帶，實(shí)現(xiàn)了從接入網(wǎng)到以自動(dòng)光交換網(wǎng)ASON為基礎(chǔ)的城域核心網(wǎng)的統(tǒng)一智能控制和管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的無(wú)縫連接，包括統(tǒng)一資源配置、統(tǒng)一的傳輸控制、統(tǒng)一策略管理、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化管理，從而提高服務(wù)質(zhì)量、提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，降低管理和運(yùn)行成本。
本發(fā)明光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU采用GMPLS協(xié)議和集成服務(wù)IntServ模型的控制平面、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)面分離的運(yùn)行模式，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是控制平面和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面分離(邏輯分離或物理分離)，在GMPLS PON的現(xiàn)階段采用邏輯分離模式，即控制信息和數(shù)據(jù)在同一個(gè)物理信道(時(shí)隙)中傳輸，控制平面的作用是使得用戶的服務(wù)請(qǐng)求和網(wǎng)絡(luò)的控制完全自動(dòng)化，避免了人工操作的復(fù)雜性和效率底下，控制平面和數(shù)據(jù)平面分離使得，用戶在服務(wù)建立之前通過(guò)控制平面的信令請(qǐng)求服務(wù)，服務(wù)提供商可以通過(guò)統(tǒng)一的資源規(guī)劃和分配盡最大可能滿足用戶的需求，同時(shí)保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，并保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的平穩(wěn)，所有GMPLS PON的通信控制消息和控制功能都通過(guò)控制平面的信令模塊完成，連接建立后，控制平面對(duì)數(shù)據(jù)平面的模塊進(jìn)行參數(shù)的配置，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面主要完成數(shù)據(jù)的分類、處理和轉(zhuǎn)發(fā)等操作，提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，管理面所完成的功能是通過(guò)內(nèi)部管理接口對(duì)控制平面和數(shù)據(jù)平面進(jìn)行宏觀的管理。
本發(fā)明光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的第一、第二通用信令處理模塊，采用資源預(yù)留協(xié)議RSVP及其擴(kuò)展作為GMPLS PON的控制信令，不同于以往PON技術(shù)使用專用的控制信令機(jī)制只用于PON內(nèi)部信令控制，GMPLS PON使用通用的資源預(yù)留信令協(xié)議RSVP作為信令協(xié)議可以完成包括端到端業(yè)務(wù)請(qǐng)求和PON通信控制在內(nèi)的所有相關(guān)信令控制功能，資源預(yù)留協(xié)議RSVP本身不僅作為資源預(yù)留協(xié)議，而且還用于用戶服務(wù)請(qǐng)求、通用標(biāo)簽的請(qǐng)求和分配，PON通信控制等，在GMPLS PON中用戶使用資源預(yù)留協(xié)議RSVP發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU負(fù)責(zé)將請(qǐng)求向光線路終端OLT進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，光線路終端OLT接收到請(qǐng)求后經(jīng)過(guò)管理及接入允許控制決定是否接納該請(qǐng)求，如果接納則預(yù)留相應(yīng)的資源，并分配其通用轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，建立通用標(biāo)簽交換路徑，此外，由于PON中有一些特殊的控制功能，如自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)和測(cè)距等，而且資源預(yù)留協(xié)議RSVP作為一種透明傳輸協(xié)議具有易擴(kuò)展性，因此可以將PON的控制功能也同樣由資源預(yù)留協(xié)議RSVP攜帶以完成PON控制功能。
本發(fā)明整個(gè)GMPLS PON系統(tǒng)的一個(gè)光線路終端OLT、多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)可以被認(rèn)為是服務(wù)提供商核心網(wǎng)的邊緣設(shè)備，在GMPLS PON中所有光網(wǎng)絡(luò)單元ONU屬于從屬地位，所有的通信活動(dòng)都受到光線路終端OLT的控制，因此可以將核心網(wǎng)的邊緣路由器功能集成到PON設(shè)備中，其中光線路終端OLT起著中心控制功能，而光網(wǎng)絡(luò)單元ONU則具體執(zhí)行光線路終端OLT的命令，邊緣路由器的功能包括，信令控制、接入允許控制、分組頭查看分析、分組分類、隊(duì)列公平調(diào)度以及標(biāo)簽交換路徑建立、限制路由選擇等，光線路終端OLT負(fù)責(zé)處理所有復(fù)雜的控制平面功能，包括信令控制、接入允許控制以及路由和管理功能，而光網(wǎng)絡(luò)單元ONU具體負(fù)責(zé)處理所有復(fù)雜的數(shù)據(jù)平面功能，包括分組頭查看分析、分組分類、隊(duì)列公平調(diào)度以及標(biāo)簽交換路徑建立等，這樣分散了設(shè)備的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，降低服務(wù)提供商的設(shè)備成本，并簡(jiǎn)化控制和管理復(fù)雜度，提高整體網(wǎng)絡(luò)性能。
本發(fā)明整個(gè)系統(tǒng)采用集成服務(wù)模型(IntServ)改善對(duì)單個(gè)業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于資源相對(duì)有限的接入網(wǎng)中，需要對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)流進(jìn)行有效的資源控制，包括緩存和帶寬的分配，才能保證單個(gè)業(yè)務(wù)流能夠得到充分的服務(wù)而相互之間沒(méi)有影響，通過(guò)引入集成服務(wù)模型，每個(gè)業(yè)務(wù)流都可以向光線路終端OLT請(qǐng)求建立連接，經(jīng)過(guò)接入允許控制模塊接納后建立連接，連接建立后GMPLS PON則為每個(gè)流都建立獨(dú)立的標(biāo)簽交換路徑，通過(guò)第一通用信令處理模塊信令協(xié)議進(jìn)行標(biāo)簽的分發(fā)，每個(gè)業(yè)務(wù)分組在進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU后經(jīng)過(guò)分組分類模塊選擇出特定的業(yè)務(wù)流的分組，并為其分配單獨(dú)的緩存隊(duì)列，經(jīng)由標(biāo)簽映射模塊進(jìn)行標(biāo)簽的映射和添加，然后通過(guò)基于漏桶機(jī)制的流量策略調(diào)整模塊保證每個(gè)業(yè)務(wù)流的流量平穩(wěn)并符合協(xié)商的參數(shù)，最后分組進(jìn)入隊(duì)列公平調(diào)度模塊在每個(gè)業(yè)務(wù)流所屬的隊(duì)列之間使用基于通用處理器共享的隊(duì)列公平調(diào)度器(GPS)，這樣使得每個(gè)業(yè)務(wù)流得到最小的保證帶寬，并且保證端到端最壞情況下的時(shí)延，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求強(qiáng)的業(yè)務(wù)如VoIP和IPTV具有重要意義。
本發(fā)明可以同服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)使用統(tǒng)一的管理平臺(tái)，在接入網(wǎng)中引入通用多標(biāo)簽交換協(xié)議，使得將接入網(wǎng)和服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)統(tǒng)一起來(lái)，通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)進(jìn)行，包括鏈路管理、資源管理、流量統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)等。
本發(fā)明整個(gè)系統(tǒng)采用基于簡(jiǎn)單PON鏈路(SPDL)格式封裝及簡(jiǎn)單媒質(zhì)接入控制協(xié)議，GMPLS PON采用了一種高效的SPDL分組封裝格式，并支持標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，利用通用標(biāo)簽作為識(shí)別分組所屬應(yīng)用及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的主要方式，這樣的優(yōu)點(diǎn)是提高了分組的封裝效率，并能很好的支持標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，提高系統(tǒng)整體性能，簡(jiǎn)化控制復(fù)雜度，相應(yīng)的媒質(zhì)接入控制協(xié)議也得到簡(jiǎn)化，屬于單個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的分組按照分發(fā)的時(shí)隙標(biāo)簽進(jìn)行發(fā)送，而OLT也根據(jù)所分發(fā)的時(shí)隙標(biāo)簽對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行時(shí)隙標(biāo)簽識(shí)別，屬于單個(gè)應(yīng)用的分組由分組頭標(biāo)簽識(shí)別，能很好的支持單播、組播和廣播式發(fā)送。
本發(fā)明具有以往的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)法提供的以下功能(1)將接入網(wǎng)和服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)緊密的融合在一起，提供統(tǒng)一的智能控制和管理平臺(tái)，統(tǒng)一資源分配、管理策略，提高資源利用率，提高管理水平，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。(2)提供快速的通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，標(biāo)簽交換是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)主要的交換形式，通過(guò)標(biāo)簽可以在面向無(wú)連接的因特網(wǎng)架構(gòu)中引入面向連接特性，加快分組轉(zhuǎn)發(fā)速度，提高業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)控制，優(yōu)化資源分配，改善網(wǎng)絡(luò)整體性能。(3)提供了統(tǒng)一的信令系統(tǒng)RSVP，基于資源預(yù)留協(xié)議RSVP的信令不僅使得用戶可以使用已經(jīng)存在于用戶端設(shè)備及操作系統(tǒng)中的RSVP進(jìn)行服務(wù)請(qǐng)求，而且在本發(fā)明系統(tǒng)和沿著數(shù)據(jù)傳輸路徑中的相應(yīng)路由器設(shè)備中都已經(jīng)對(duì)RSVP有著很好的支持，這樣的統(tǒng)一信令系統(tǒng)使得用戶請(qǐng)求端到端服務(wù)時(shí)不需要復(fù)雜的信令翻譯轉(zhuǎn)換，提高了服務(wù)請(qǐng)求效率和準(zhǔn)確性，加快了服務(wù)建立的時(shí)間。(4)通過(guò)通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議GMPLS在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中引入了面向連接的特性，特別是通過(guò)支持集成服務(wù)模型IntServ，使得在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)流的管理和資源分配，這對(duì)于資源相對(duì)有限的接入網(wǎng)環(huán)境具有重要的意義，通過(guò)對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)流進(jìn)行有效的管理使得保證了每個(gè)業(yè)務(wù)流能夠得到保證服務(wù)，對(duì)于時(shí)延性能要求嚴(yán)格的業(yè)務(wù)能夠保證其端到端最壞情況時(shí)延。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意2為光線路終端OLT結(jié)構(gòu)框3為光網(wǎng)絡(luò)單元ONU結(jié)構(gòu)框4為簡(jiǎn)單無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)鏈路封裝格式及字節(jié)定義示意5為光網(wǎng)絡(luò)單元內(nèi)部帶寬調(diào)度器圖6為本發(fā)明系標(biāo)簽交換路徑示意7為本發(fā)明體系標(biāo)簽交換路徑識(shí)別示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖，包括一個(gè)光線路終端OLT1、多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)3，在一個(gè)光線路終端OLT1和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2之間通過(guò)寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)3相連，其特征在于，光線路終端OLT1和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2作為服務(wù)提供商核心網(wǎng)4通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議GMPLS域的邊緣路由器，與核心網(wǎng)4內(nèi)另外的GMPLS路由器通過(guò)通信鏈路連接，光線路終端OLT1單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)中間路由器，其處于主導(dǎo)地位，所有的通信活動(dòng)由光線路終端OLT1控制，光網(wǎng)絡(luò)單元2單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)入口路由器，其屬于從屬地位，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2具體執(zhí)行光線路終端OLT1的命令。
本發(fā)明整個(gè)系統(tǒng)可以被認(rèn)為是服務(wù)提供商本地核心網(wǎng)4的邊緣設(shè)備，把用戶的數(shù)據(jù)中繼至核心網(wǎng)，再由核心網(wǎng)負(fù)責(zé)傳送。邊緣路由器的功能包括，信令控制、接入允許控制、分組頭查看分析、分組分類、隊(duì)列公平調(diào)度以及標(biāo)簽映射、流量策略調(diào)整、標(biāo)簽交換路徑建立、限制路由選擇等。
如圖2所示，光線路終端OLT1的結(jié)構(gòu)框圖，其控制平面和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面分離，其中控制平面包括通用信令處理模塊5、接入允許控制模塊6、管理模塊7、路由模塊8，數(shù)據(jù)平面有通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊9，由用戶或者光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2發(fā)出的服務(wù)或者控制請(qǐng)求首先進(jìn)入控制平面的通用信令處理模塊5進(jìn)行分析處理，涉及到系統(tǒng)控制和其他服務(wù)的控制直接由擴(kuò)展的信令模塊處理，涉及到服務(wù)接納控制的消息和參數(shù)交由接入允許控制模塊6決定是否接納該請(qǐng)求，接入允許模塊6根據(jù)接入網(wǎng)本身資源狀況和核心網(wǎng)的資源狀況進(jìn)行相應(yīng)的接入允許控制算法計(jì)算，如果接入網(wǎng)有足夠資源而核心網(wǎng)沒(méi)有相應(yīng)的資源，還必須通過(guò)通用信令處理模塊5和路由模塊8向核心網(wǎng)發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，如果服務(wù)接納則最終返回確認(rèn)至用戶并告知相關(guān)的各項(xiàng)用于配置光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2中數(shù)據(jù)平面各模塊的參數(shù)和分發(fā)給此連接的標(biāo)簽值，服務(wù)連接建立后光線路終端OLT1的數(shù)據(jù)平面只需要簡(jiǎn)單的通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊9對(duì)由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2中繼的用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行通用標(biāo)簽的認(rèn)定和轉(zhuǎn)發(fā)。
如圖3所示，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2的結(jié)構(gòu)框圖，其控制平面和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面分離，其中控制平面包括通用信令處理模塊10、管理模塊11，數(shù)據(jù)平面有分組分類模塊12、標(biāo)簽映射模塊13、流量策略調(diào)整模塊14和隊(duì)列公平調(diào)度模塊15，用戶所提出的服務(wù)請(qǐng)求由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)光線路終端OLT1決定接納用戶請(qǐng)求后，通過(guò)光線路終端OLT1的通用信令處理模塊5向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2發(fā)出信令表明連接接納并告知相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)和分發(fā)的標(biāo)簽值，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2數(shù)據(jù)平面的各模塊必須根據(jù)接納確認(rèn)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行配置，其中分組分類模塊12對(duì)用戶分組進(jìn)行分類并將屬于同一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)流的分組置入單獨(dú)的隊(duì)列緩存中，然后標(biāo)簽映射模塊13負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行標(biāo)簽的映射工作，此后分組經(jīng)由流量策略調(diào)整模塊14進(jìn)行流量的調(diào)整使之符合所協(xié)商的流量參數(shù)，最后各應(yīng)用數(shù)據(jù)流的分組在隊(duì)列公平調(diào)度模塊15的調(diào)度之下向光線路終端OLT1發(fā)送分組數(shù)據(jù)。
如圖4所示，本發(fā)明簡(jiǎn)單無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)鏈路封裝格式，圖中只給出第i個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的幀結(jié)構(gòu)，其中整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2的發(fā)送時(shí)隙包括一個(gè)幀預(yù)同步頭(視不同物理層參數(shù)進(jìn)行設(shè)置)，用于調(diào)整光線路終端OLT的同步時(shí)間和接收功率調(diào)整，每個(gè)發(fā)送時(shí)隙包含若干個(gè)幀，每個(gè)幀結(jié)構(gòu)如圖所示，包括長(zhǎng)度域(2字節(jié))、協(xié)議類型域(2字節(jié))、標(biāo)簽/ONU id域(4字節(jié))、幀頭校驗(yàn)(2字節(jié))、數(shù)據(jù)域(0-4096字節(jié))和可選的幀校驗(yàn)(4字節(jié))。其中標(biāo)簽/ONU id域結(jié)構(gòu)如圖所示，下行包括保留域(20比特)和ONU id域(8比特)，上行包括標(biāo)簽域(20比特)和保留域(8比特)。數(shù)據(jù)域包括若干個(gè)獨(dú)立的IP分組，但需要具有相同的標(biāo)簽。這種幀結(jié)構(gòu)很好的適應(yīng)了本系統(tǒng)的運(yùn)行，支持標(biāo)簽交換，并具有很高的封裝效率。
如圖5所示，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU內(nèi)部帶寬調(diào)度器的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了面向連接的服務(wù)模型的特點(diǎn)。在調(diào)度器的最外部是一個(gè)基于優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列調(diào)度器，分別為保證業(yè)務(wù)類、可控負(fù)載類和盡力而為類業(yè)務(wù)提供優(yōu)先級(jí)服務(wù)，其中每個(gè)類都有一個(gè)專用的緩存隊(duì)列用于緩存不同業(yè)務(wù)類別的用戶分組。在每個(gè)服務(wù)類別的單個(gè)應(yīng)用之間使用加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度器WFQ提供基于流的分組調(diào)度。業(yè)務(wù)流在進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2后經(jīng)過(guò)分類進(jìn)入為每個(gè)流設(shè)置的單獨(dú)的緩存中等待服務(wù)，經(jīng)過(guò)標(biāo)簽映射和流量的監(jiān)測(cè)調(diào)整后，業(yè)務(wù)流按照協(xié)商的流量參數(shù)進(jìn)入調(diào)度器進(jìn)行服務(wù)。加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度器WFQ是基于通用處理器共享GPS類的調(diào)度器，對(duì)于符合漏桶參數(shù)的業(yè)務(wù)流分配加權(quán)系數(shù)φ，根據(jù)加權(quán)系數(shù)和整個(gè)調(diào)度器的服務(wù)速率，可以為每個(gè)接入的業(yè)務(wù)流f提供最小公平保證服務(wù)gi=rφi/Σj=1Nφj,]]>并可以保證其最壞情況端到端時(shí)延di*≤σi/gi+Lmax/r，其所消耗的最大緩存量也可以準(zhǔn)確的計(jì)算為qi*≤σi+Lmax，對(duì)于時(shí)延要求強(qiáng)的業(yè)務(wù)如VoIP和IPTV具有重要作用。
如圖6所示，本發(fā)明無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系標(biāo)簽交換路徑示意圖，用戶分組流進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2后分配相應(yīng)的分組流標(biāo)簽交換路徑，所有屬于統(tǒng)一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的分組流在光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2處進(jìn)行匯聚，嵌套入光線路終端OLT1分發(fā)給光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2的發(fā)送時(shí)隙標(biāo)簽交換路徑，在光線路終端OLT1處接收到的時(shí)隙標(biāo)簽路徑可以被快速識(shí)別，然后根據(jù)單個(gè)業(yè)務(wù)流的分組標(biāo)簽頭選擇標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)作。經(jīng)過(guò)光線路終端OLT1后，所有屬于光線路終端OLT1的業(yè)務(wù)流進(jìn)行匯聚，并嵌套入進(jìn)入核心網(wǎng)4的其他體系標(biāo)簽交換路徑，包括時(shí)隙、波長(zhǎng)和光纖端口。
如圖7所示，本發(fā)明無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系標(biāo)簽交換路徑識(shí)別示意圖，各分組流標(biāo)簽交換路徑Lik，在光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2處匯聚入時(shí)隙標(biāo)簽交換路徑(Tistart，Tiend)，整個(gè)傳輸時(shí)隙按照時(shí)隙標(biāo)簽進(jìn)行尋址和識(shí)別，光線路單元OLT1在每個(gè)傳輸循環(huán)開(kāi)始前需要告知每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2其發(fā)送時(shí)隙標(biāo)簽，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2根據(jù)發(fā)送時(shí)隙打開(kāi)物理層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，光線路單元OLT1接收到數(shù)據(jù)后根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙標(biāo)簽(Tistart，Tiend)識(shí)別所屬光網(wǎng)絡(luò)單元ONU2，然后根據(jù)各業(yè)務(wù)流的分組流標(biāo)簽識(shí)別各業(yè)務(wù)流，這樣整個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)業(yè)務(wù)流可以由唯一的體系標(biāo)簽(Tistart，Tiend，Lik)識(shí)別。
權(quán)利要求
1.一種基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括一個(gè)光線路終端OLT(1)、多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)(3)，在一個(gè)光線路終端OLT(1)和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)之間通過(guò)寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)(3)相連，其特征在于，光線路終端OLT(1)和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)作為服務(wù)提供商核心網(wǎng)(4)通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議GMPLS域的邊緣路由器，與核心網(wǎng)(4)內(nèi)另外的GMPLS路由器通過(guò)通信鏈路連接，光線路終端OLT(1)單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)中間路由器，其處于主導(dǎo)地位，所有的通信活動(dòng)由光線路終端OLT(1)控制，光網(wǎng)絡(luò)單元(2)單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)入口路由器，其屬于從屬地位，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)具體執(zhí)行光線路終端OLT(1)的命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，所述的光線路終端OLT(1)由控制平面和數(shù)據(jù)平面組成，其控制平面包括通用信令處理模塊(5)、接入允許控制模塊(6)、管理模塊(7)、路由模塊(8)，數(shù)據(jù)平面有通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊(9)，控制平面中通用信令處理模塊(5)接收來(lái)自用戶或者光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的服務(wù)請(qǐng)求后進(jìn)行分析處理，然后交由接入允許控制模塊(6)決定是否接納該請(qǐng)求，接入允許模塊(6)根據(jù)接入網(wǎng)本身資源狀況和核心網(wǎng)的資源狀況進(jìn)行相應(yīng)的接入允許控制算法計(jì)算，如果接入網(wǎng)有足夠資源而核心網(wǎng)沒(méi)有相應(yīng)的資源，則必須通過(guò)路由模塊(8)向核心網(wǎng)繼續(xù)發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求并最終返回確認(rèn)至用戶，服務(wù)連接建立后由光線路終端OLT(1)數(shù)據(jù)平面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，且只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊(9)對(duì)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行通用標(biāo)簽的認(rèn)定和轉(zhuǎn)發(fā)，管理模塊(7)通過(guò)內(nèi)部管理接口和協(xié)議與控制平面和數(shù)據(jù)平面內(nèi)的各個(gè)功能性模塊連接，負(fù)責(zé)對(duì)各模塊進(jìn)行管理，包括策略控制、參數(shù)配置、狀態(tài)信息收集和報(bào)告、告警、計(jì)費(fèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)由控制平面和數(shù)據(jù)平面組成，其控制平面包括通用信令處理模塊(10)、管理模塊(11)，數(shù)據(jù)平面包括分組分類模塊(12)、標(biāo)簽映射模塊(13)、流量策略調(diào)整模塊(14)和隊(duì)列公平調(diào)度模塊(15)，控制平面的通用信令處理模塊(10)負(fù)責(zé)向光線路終端OLT(1)發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求并接收來(lái)自光線路終端OLT(1)的信令指令，并通過(guò)內(nèi)部接口對(duì)數(shù)據(jù)平面模塊進(jìn)行參數(shù)配置，數(shù)據(jù)平面的分組分類模塊(12)對(duì)分組進(jìn)行分類并將屬于同一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)流的分組置入單獨(dú)的隊(duì)列緩存中，然后標(biāo)簽映射模塊(13)負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行標(biāo)簽的映射工作，此后分組經(jīng)由流量策略調(diào)整模塊(14)進(jìn)行流量的調(diào)整使之符合所協(xié)商的流量參數(shù)，最后各應(yīng)用數(shù)據(jù)流的分組在隊(duì)列公平調(diào)度模塊(15)的調(diào)度之下向光線路終端OLT(1)發(fā)送分組數(shù)據(jù)，管理模塊(7)通過(guò)內(nèi)部管理接口和協(xié)議與控制平面和數(shù)據(jù)平面內(nèi)的各個(gè)功能性模塊連接，負(fù)責(zé)對(duì)各模塊進(jìn)行管理和參數(shù)配置、并負(fù)責(zé)狀態(tài)信息收集、報(bào)告。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，光線路終端OLT(1)的管理模塊(7)通過(guò)信令或網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議與光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的內(nèi)部管理模塊(11)建立管理連接，向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的內(nèi)部管理模塊(11)下達(dá)內(nèi)部管理命令，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)內(nèi)部的各模塊進(jìn)行管理、參數(shù)配置和狀態(tài)信息的收集報(bào)告，光線路終端OLT(1)管理模塊(7)還同核心網(wǎng)的統(tǒng)一管理平臺(tái)的連接依靠外部管理接口和協(xié)議，負(fù)責(zé)將系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)信息報(bào)告給統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，進(jìn)行相關(guān)的管理參數(shù)的傳遞、協(xié)商和配置，以及故障告警和計(jì)費(fèi)；管理模塊(11)的管理內(nèi)容、指令和相關(guān)參數(shù)均通過(guò)信令或網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議從光線路終端OLT(1)內(nèi)部的管理模塊(7)獲得，并負(fù)責(zé)向管理模塊(7)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)信息的報(bào)告、故障告警以及運(yùn)行參數(shù)的協(xié)商。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，通用標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)模塊(9)和標(biāo)簽映射模塊(13)采用通用標(biāo)簽交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)向核心網(wǎng)(4)的快速標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中使用分組頭標(biāo)簽、時(shí)隙或者波長(zhǎng)作為標(biāo)簽，形成體系標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，分組頭標(biāo)簽用于識(shí)別粒度最小的單位，用于區(qū)分每個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)流，建立基于流的標(biāo)簽交換路徑，屬于同一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的所有基于流的標(biāo)簽交換路徑在光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)處進(jìn)行匯聚，嵌套入基于時(shí)隙標(biāo)簽的標(biāo)簽交換路徑，上行數(shù)據(jù)由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)向光線路終端OLT(1)傳輸，光線路終端OLT(1)根據(jù)時(shí)隙標(biāo)簽識(shí)別所有屬于一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的數(shù)據(jù)流，而使用分組頭標(biāo)簽識(shí)別光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)內(nèi)部的應(yīng)用流，用戶數(shù)據(jù)在到達(dá)光線路終端OLT(1)后，只需根據(jù)已定的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)，下行數(shù)據(jù)仍然按照廣播式發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，通用信令處理模塊(5、10)采用資源預(yù)留協(xié)議RSVP及其擴(kuò)展作為GMPLS PON的控制信令，資源預(yù)留協(xié)議RSVP本身不僅作為資源預(yù)留協(xié)議，還用于用戶服務(wù)請(qǐng)求、通用標(biāo)簽的請(qǐng)求和分配以及PON通信控制，在整個(gè)系統(tǒng)中用戶使用資源預(yù)留協(xié)議RSVP發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)負(fù)責(zé)將請(qǐng)求向光線路終端OLT(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，光線路終端OLT(1)接收到請(qǐng)求后經(jīng)過(guò)管理及接入允許控制決定是否接納該請(qǐng)求，如果接納則預(yù)留相應(yīng)的資源，并分配其通用轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，建立通用標(biāo)簽交換路徑，由于PON中有如自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)和測(cè)距的控制功能，可將PON的控制功能由資源預(yù)留協(xié)議RSVP攜帶以完成PON控制功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，光線路終端OLT(1)、光網(wǎng)絡(luò)單元(2)，采用集成服務(wù)模型改善對(duì)單個(gè)業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量，引入集成服務(wù)模型，每個(gè)業(yè)務(wù)流都可向光線路終端OLT(1)請(qǐng)求建立連接，經(jīng)過(guò)接入允許控制模塊(6)接納后建立連接，連接建立后整個(gè)系統(tǒng)則為每個(gè)流都建立獨(dú)立的標(biāo)簽交換路徑，通過(guò)通用信令處理模塊(5)信令協(xié)議進(jìn)行標(biāo)簽的分發(fā)，每個(gè)業(yè)務(wù)分組在進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)后經(jīng)過(guò)分組分類模塊(12)選擇出特定的業(yè)務(wù)流的分組，并為其分配單獨(dú)的緩存隊(duì)列，經(jīng)由標(biāo)簽映射模塊(13)進(jìn)行標(biāo)簽的映射和添加，然后通過(guò)基于漏桶機(jī)制的流量策略調(diào)整模塊(14)保證每個(gè)業(yè)務(wù)流的流量平穩(wěn)并符合協(xié)商的參數(shù)，最后分組進(jìn)入隊(duì)列公平調(diào)度模塊(15)在每個(gè)業(yè)務(wù)流所屬的隊(duì)列之間使用基于通用處理器共享的隊(duì)列公平調(diào)度器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，光線路終端OLT(1)和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)采用GMPLS協(xié)議和集成服務(wù)IntServ模型所要求的控制平面、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)面分離的運(yùn)行模式，控制平面和數(shù)據(jù)平面分離，用戶在服務(wù)建立之前通過(guò)光線路終端OLT(1)和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的控制平面信令互通進(jìn)行服務(wù)請(qǐng)求和協(xié)商，服務(wù)提供商根據(jù)接入允許控制確認(rèn)是否接納，保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的平穩(wěn)，所有的通信控制消息和控制功能都通過(guò)控制平面的信令模塊完成，連接建立后，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平面則完成數(shù)據(jù)的分類、處理和轉(zhuǎn)發(fā)操作，控制平面通過(guò)內(nèi)部接口對(duì)數(shù)據(jù)平面進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，光線路終端OLT(1)、多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)(3)組成的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，作為服務(wù)提供商核心網(wǎng)(4)的邊緣設(shè)備，核心網(wǎng)(4)的邊緣路由器功能集成到PON設(shè)備中，邊緣路由器的功能包括信令控制、接入允許控制、分組頭查看分析、分組分類、隊(duì)列公平調(diào)度以及標(biāo)簽交換路徑建立、限制路由選擇，光線路終端OLT(1)負(fù)責(zé)處理所有復(fù)雜的控制平面功能，包括信令控制、接入允許控制以及路由和管理功能，而光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)具體負(fù)責(zé)處理所有復(fù)雜的數(shù)據(jù)平面功能，包括分組頭查看分析、分組分類、隊(duì)列公平調(diào)度以及標(biāo)簽交換路徑建立。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或者9所述的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征是，光線路終端OLT(1)、多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)(3)組成的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用基于簡(jiǎn)單PON鏈路SPDL格式封裝及簡(jiǎn)單媒質(zhì)接入控制協(xié)議，SPDL分組封裝格式支持標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，利用通用標(biāo)簽作為識(shí)別分組所屬應(yīng)用及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的主要方式，屬于單個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)的分組由光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(2)時(shí)隙標(biāo)簽識(shí)別，屬于單個(gè)應(yīng)用的分組由分組頭標(biāo)簽識(shí)別，采用簡(jiǎn)化的媒質(zhì)接入控制，支持單播、組播和廣播式發(fā)送。
全文摘要
一種光通信領(lǐng)域的基于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括包括光線路終端OLT、多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU、寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)，光線路終端OLT和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU之間通過(guò)寬帶無(wú)源光分配網(wǎng)相連，光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU作為服務(wù)提供商核心網(wǎng)通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議GMPLS域的邊緣路由器，與核心網(wǎng)內(nèi)另外的GMPLS路由器通過(guò)通信鏈路連接，光線路終端OLT單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)中間路由器，所有的通信活動(dòng)由光線路終端OLT控制，光網(wǎng)絡(luò)單元單獨(dú)作為系統(tǒng)內(nèi)集成服務(wù)入口路由器，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU具體執(zhí)行光線路終端OLT的命令。本發(fā)明統(tǒng)一了核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理，提高網(wǎng)管理效率和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理的水平，提高了封裝效率，提高了服務(wù)質(zhì)量，簡(jiǎn)化了媒質(zhì)接入控制。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1725756SQ20051002793
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者郭勇, 范戈, 惠嫣嬌, 任穎, 俞輝 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)