專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)tdm業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)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)明屬于基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EPON系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低成本、遠(yuǎn)距離的高速接入，被認(rèn)為是寬帶接入的新趨勢(shì)。由于EPON系統(tǒng)是基于以太網(wǎng)技術(shù)的，不提供端到端的透明時(shí)鐘，在提供具有嚴(yán)格定時(shí)要求的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)TDM時(shí)，必須采用系統(tǒng)定時(shí)或采用仿真的方法恢復(fù)定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。目前業(yè)界的普遍做法是采用電路仿真的方式，這種方法將TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信息封裝成IP數(shù)據(jù)包，接收時(shí)從IP數(shù)據(jù)包中恢復(fù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。該方法的實(shí)現(xiàn)比較困難，成本較高，恢復(fù)的時(shí)鐘精度也不盡如人意，實(shí)際使用時(shí)也需要IP業(yè)務(wù)的提供者對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行QoS保證，既不方便又耗費(fèi)資源。
依據(jù)IEEE802.3制定的EPON協(xié)議IEEE802.3ah，遠(yuǎn)端光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的發(fā)送和接收都要使用從無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON提取的線路時(shí)鐘，以保證ONU中多點(diǎn)控制協(xié)議MPCP的測(cè)距功能正常實(shí)現(xiàn)。由此可知ONU的時(shí)鐘是與光線路終端OLT同步的。如果能將TDM業(yè)務(wù)信號(hào)調(diào)整到與OLT、ONU的系統(tǒng)時(shí)鐘同步，則可以以一種簡(jiǎn)單的方式在EPON系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種架構(gòu)簡(jiǎn)單而又能保證TDM業(yè)務(wù)所需的嚴(yán)格定時(shí)要求的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下
一種實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括通過(guò)無(wú)源光纖分支器相互連接的光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，所述光線路終端OLT以及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU均設(shè)置有TDM業(yè)務(wù)適配器，所述光線路終端OLT的TDM業(yè)務(wù)適配器采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON的發(fā)送時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝或解析，所述光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的TDM業(yè)務(wù)適配器采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON的接收時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析或封裝。
依據(jù)IEEE802.3制定的EPON協(xié)議IEEE802.3ah，遠(yuǎn)端光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的發(fā)送和接收都要使用從無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON提取的線路時(shí)鐘，故而可知，接收時(shí)鐘與發(fā)送時(shí)鐘是同步的，本發(fā)明通過(guò)在OLT及ONU所設(shè)置TDM業(yè)務(wù)適配器中，采用發(fā)送時(shí)鐘及接收時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝或解析，故而保證了時(shí)間的同步性。
上述技術(shù)方案中，所述TDM業(yè)務(wù)適配器包括碼速調(diào)整器、碼流復(fù)用器、數(shù)據(jù)包封器。
OLT端設(shè)備采用PON口的發(fā)送時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行碼速調(diào)整，并將碼速調(diào)整后的多路碼流進(jìn)行復(fù)用，通常采用兩路碼流復(fù)用，復(fù)用后的碼流按Ethernet數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行數(shù)據(jù)包封，Ethernet數(shù)據(jù)包中的目的地址為ONU端的Mac地址。
OLT端設(shè)備接收到ONU發(fā)送的TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包時(shí)，使用PON口的發(fā)送時(shí)鐘對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，拆分成兩路TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)碼流；并使用時(shí)鐘分別對(duì)兩路TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行去碼速調(diào)整，恢復(fù)原先的TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
ONU端設(shè)備采用PON口提取的線路接收時(shí)鐘作為系統(tǒng)時(shí)鐘；并使用該時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行碼速調(diào)整，兩路碼速調(diào)整后的碼流進(jìn)行復(fù)用并按Ethernet數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行數(shù)據(jù)包封，Ethernet數(shù)據(jù)包中的目的地址為OLT端的Mac地址。
ONU端設(shè)備接收到OLT發(fā)送的TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包時(shí)，使用系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，拆分成兩路TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)碼流；并使用分別對(duì)兩路TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行去碼速調(diào)整，恢復(fù)原先的TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
所述TDM業(yè)務(wù)適配器設(shè)置于光線路終端的TDM業(yè)務(wù)接口和光線路終端數(shù)據(jù)收發(fā)接口之間，和光網(wǎng)絡(luò)單元的TDM業(yè)務(wù)接口和光網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)據(jù)收發(fā)接口之間。對(duì)TMD業(yè)務(wù)接口所接受的TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行碼速調(diào)整、復(fù)用、封裝后，通過(guò)守法接口傳送出去。
所述TDM業(yè)務(wù)適配器和光線路終端數(shù)據(jù)收發(fā)接口/光網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)據(jù)收發(fā)接口之間還設(shè)置有二層交換機(jī)。當(dāng)復(fù)用后的碼流按Ethernet數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行數(shù)據(jù)包封后，所形成Ethernet數(shù)據(jù)包碼流發(fā)給Ethernet二層交換機(jī)。所述二層交換機(jī)通過(guò)VLAN配置對(duì)TDM業(yè)務(wù)適配器的數(shù)據(jù)包設(shè)置最高優(yōu)先級(jí)并進(jìn)行Qos保證。
所述發(fā)送時(shí)鐘為光線路終端的晶體振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘，其時(shí)鐘頻偏在±100ppm以內(nèi)，時(shí)鐘抖動(dòng)小于40ps。振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘通過(guò)分頻器產(chǎn)生多種頻率的系統(tǒng)時(shí)鐘供碼速調(diào)整器和復(fù)用器使用。
本發(fā)明具有如下特點(diǎn)1、EPON系統(tǒng)的OLT和ONU工作在同一個(gè)時(shí)鐘域下；2、在OLT端，采用PON口的發(fā)送時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行碼速調(diào)整、復(fù)用、數(shù)據(jù)包封和時(shí)鐘恢復(fù)；3、在ONU端，采用PON口的接收時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行碼速調(diào)整、復(fù)用、數(shù)據(jù)包封和時(shí)鐘恢復(fù)。
本發(fā)明利用了EPON系統(tǒng)時(shí)鐘，既降低了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，又使得時(shí)鐘精度有大幅度提高。而本發(fā)明正是基于EPON協(xié)議IEEE802.3ah，因?yàn)镺NU端設(shè)備PON口提取的線路時(shí)鐘同步于OLT端設(shè)備的PON口發(fā)送時(shí)鐘，所以O(shè)LT與ONU可以做到系統(tǒng)時(shí)鐘同步。


附圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖；附圖2為OLT端信號(hào)流程圖；附圖3為ONU端信號(hào)流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明的組成框圖如附圖1所示，圖中左側(cè)部分為OLT端設(shè)備，右側(cè)部分為ONU端設(shè)備。OLT端設(shè)備采用本地時(shí)鐘源作為PON口的發(fā)送時(shí)鐘并將TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)適配至PON發(fā)送數(shù)據(jù)中，保證適配后的TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流與PON口的發(fā)送時(shí)鐘同步。在適配過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)用和復(fù)用后數(shù)據(jù)的包封，包封格式與Ethernet的數(shù)據(jù)幀格式相同。對(duì)于接收到ONU發(fā)送的TDM數(shù)據(jù)幀，也采用本地時(shí)鐘源進(jìn)行TDM數(shù)據(jù)的提取操作。
OLT端的信號(hào)流程圖如附圖2所示，在采用本地時(shí)鐘源作為PON口的發(fā)送時(shí)鐘并將TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)適配至PON發(fā)送數(shù)據(jù)中后進(jìn)入發(fā)送適配過(guò)程，發(fā)送適配過(guò)程包括兩路碼速調(diào)整、復(fù)用和包封過(guò)程。碼速調(diào)整是將標(biāo)稱速率為2.048Mb/S的TDM數(shù)據(jù)通過(guò)插入空閑比特和控制比特的方式調(diào)整到2.5Mb/S。
復(fù)用是將兩路進(jìn)過(guò)碼速調(diào)整的TDM數(shù)據(jù)按字節(jié)復(fù)用的方式進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用后的數(shù)據(jù)碼速為5Mb/S。
數(shù)據(jù)包封對(duì)復(fù)用后的數(shù)據(jù)按Ethernet數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行包封，包封時(shí)會(huì)將碼速調(diào)整時(shí)插入的空閑比特替換成Ethernet數(shù)據(jù)幀的目的地址和源地址比特。這樣做的目的是為了提高TDM業(yè)務(wù)適配到Ethernet幀中的比特效率。目的地址和源地址通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行控制，目的地址與TDM業(yè)務(wù)對(duì)端ONU的數(shù)據(jù)包封MAC源地址相同，而源地址與TDM業(yè)務(wù)對(duì)端ONU的數(shù)據(jù)包封MAC目的地址相同。
包封后的數(shù)據(jù)幀采用Ethernet二層交換的方式，二層交換機(jī)L2Switch將包封后的數(shù)據(jù)幀通過(guò)PON口傳送到TDM業(yè)務(wù)對(duì)端的ONU設(shè)備。
在接收過(guò)程中，OLT接收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，去除目的地址、源地址等字節(jié)后提取有效的兩路經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整后的數(shù)據(jù)；并對(duì)該數(shù)據(jù)流進(jìn)行解復(fù)用操作，分解為兩路獨(dú)立的經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整后的碼率為2.5Mb/S的數(shù)據(jù)。采用OLT本地時(shí)鐘源對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行去碼速調(diào)整，恢復(fù)原始TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
ONU端信號(hào)流程圖如附圖3所示，其工作流程與OLT完全相同，只是系統(tǒng)時(shí)鐘采用EPON系統(tǒng)的接收時(shí)鐘。OLT采用OLT設(shè)備上的本地時(shí)鐘；ONU采用ONU設(shè)備從PON口恢復(fù)的時(shí)鐘。因?yàn)镺NU從PON口恢復(fù)的線路時(shí)鐘是OLT的PON口發(fā)送時(shí)鐘，因此ONU和OLT可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘同步。
ONU端采用接收時(shí)鐘將TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)適配至PON發(fā)送數(shù)據(jù)中后進(jìn)入發(fā)送適配過(guò)程，發(fā)送適配過(guò)程包括兩路碼速調(diào)整、復(fù)用和包封過(guò)程。碼速調(diào)整是將標(biāo)稱速率為2.048Mb/S的TDM數(shù)據(jù)通過(guò)插入空閑比特和控制比特的方式調(diào)整到2.5Mb/S。
復(fù)用是將兩路進(jìn)過(guò)碼速調(diào)整的TDM數(shù)據(jù)按字節(jié)復(fù)用的方式進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用后的數(shù)據(jù)碼速為5Mb/S。
數(shù)據(jù)包封對(duì)復(fù)用后的數(shù)據(jù)按Ethernet數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行包封，包封時(shí)會(huì)將碼速調(diào)整時(shí)插入的空閑比特替換成Ethernet數(shù)據(jù)幀的目的地址和源地址比特。這樣做的目的是為了提高TDM業(yè)務(wù)適配到Ethernet幀中的比特效率。目的地址和源地址通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行控制，目的地址與TDM業(yè)務(wù)對(duì)端OLT的數(shù)據(jù)包封MAC源地址相同，而源地址與TDM業(yè)務(wù)對(duì)端OLT的數(shù)據(jù)包封MAC目的地址相同。
包封后的數(shù)據(jù)幀采用Ethernet二層交換的方式，二層交換機(jī)L2Switch將包封后的數(shù)據(jù)幀通過(guò)PON口傳送到TDM業(yè)務(wù)對(duì)端的OLT設(shè)備。
在接收過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，去除目的地址、源地址等字節(jié)后提取有效的兩路經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整后的數(shù)據(jù)；并對(duì)該數(shù)據(jù)流進(jìn)行解復(fù)用操作，分解為兩路獨(dú)立的經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整后的碼率為2.5Mb/S的數(shù)據(jù)。采用接收時(shí)鐘對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行去碼速調(diào)整，恢復(fù)原始TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
為保證TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀在Ethernet上的可靠傳送，對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行基于IEEE802.1Q的優(yōu)先級(jí)設(shè)置，設(shè)定為最高優(yōu)先級(jí)。同時(shí)還通過(guò)劃分VLAN的方式將TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀與其他業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行區(qū)分。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括通過(guò)無(wú)源光纖分支器相互連接的光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元，其特征在于所述光線路終端以及光網(wǎng)絡(luò)單元均設(shè)置有TDM業(yè)務(wù)適配器，所述光線路終端的TDM業(yè)務(wù)適配器采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝或解析，所述光網(wǎng)絡(luò)單元的TDM業(yè)務(wù)適配器采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的接收時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析或封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述TDM業(yè)務(wù)適配器包括碼速調(diào)整器、碼流復(fù)用器、數(shù)據(jù)包封器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述TDM業(yè)務(wù)適配器設(shè)置于光線路終端的TDM業(yè)務(wù)接口和光線路終端數(shù)據(jù)收發(fā)接口之間，和光網(wǎng)絡(luò)單元的TDM業(yè)務(wù)接口和光網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)據(jù)收發(fā)接口之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述TDM業(yè)務(wù)適配器和光線路終端數(shù)據(jù)收發(fā)接口/光網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)據(jù)收發(fā)接口之間還設(shè)置有二層交換機(jī)；所述二層交換機(jī)通過(guò)VLAN配置對(duì)TDM業(yè)務(wù)適配器的數(shù)據(jù)包設(shè)置最高優(yōu)先級(jí)并進(jìn)行Qos保證。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送時(shí)鐘為光線路終端的晶體振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘，其時(shí)鐘頻偏在±100ppm以內(nèi)，時(shí)鐘抖動(dòng)小于40ps。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括通過(guò)無(wú)源光纖分支器相互連接的光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元，所述光線路終端以及光網(wǎng)絡(luò)單元均設(shè)置有TDM業(yè)務(wù)適配器，所述光線路終端的TDM業(yè)務(wù)適配器采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝或解析，所述光網(wǎng)絡(luò)單元的TDM業(yè)務(wù)適配器采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的接收時(shí)鐘對(duì)TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析或封裝。本發(fā)明利用了EPON系統(tǒng)時(shí)鐘，既降低了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，又使得時(shí)鐘精度有大幅度提高。
文檔編號(hào)H04J3/16GK1972160SQ20061012263
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月9日
發(fā)明者張賢德, 周昭榮 申請(qǐng)人:廣州市高科通信技術(shù)股份有限公司