本發(fā)明涉及一種GPON業(yè)務(wù)處理技術(shù)，尤其是涉及一種基于多層VLAN標(biāo)簽處理的GPON業(yè)務(wù)承載芯片實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

PON(Passive Optical Network)是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，是一種點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)結(jié)構(gòu)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。PON由光線路終端OLT(Optical Line Terminal)、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(Optical Network Unit)和無(wú)源分光器POS(Passive Optical Splitter)組成。

ITU通過(guò)的新一代無(wú)源體系結(jié)構(gòu)的GPON(Gigabit-Capable PON，吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò))標(biāo)準(zhǔn)，將上下行速率提高到2.5Gb/s，并采用了通用成幀協(xié)議(GFP)來(lái)封裝，更有效支持包括諸如話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等增值業(yè)務(wù)。

GPON系統(tǒng)采用WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分復(fù)用)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來(lái)去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)：下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA(時(shí)分多址)技術(shù)。具體地，下行數(shù)據(jù)流廣播方式：GPON的下行幀長(zhǎng)為固定的125us，下行為廣播方式，所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù)，但是通過(guò)GEMPORT(GPON中一種虛擬的接口)ID來(lái)區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，ONU通過(guò)過(guò)濾來(lái)接收屬于自己的數(shù)據(jù)。上行數(shù)據(jù)流TDMA方式：GPON的上行是通過(guò)TDMA(時(shí)分復(fù)用)的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時(shí)隙，根據(jù)下行幀的upstream bandwidth map(上行帶寬圖)字段來(lái)給每個(gè)ONU分配上行時(shí)隙，這樣所有的ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會(huì)產(chǎn)生為了爭(zhēng)奪時(shí)隙而沖突。

在ONU接收用戶的GEM幀數(shù)據(jù)后，上行會(huì)將GEM的數(shù)據(jù)幀映射成以太網(wǎng)幀，并且會(huì)將GEM幀中的Port ID字段映射為一個(gè)VLAN TAG(VLAN標(biāo)簽，本專利記為VP-TAG)；用戶數(shù)據(jù)內(nèi)部可能帶有的802.1q VLAN TAG(本專利記為I-TAG)，并且可能存在多個(gè)802.1q VLAN TAG用作用戶業(yè)務(wù)的映射。

因此，針對(duì)上述系統(tǒng)存在多層VLAN標(biāo)簽的GPON側(cè)報(bào)文的情況，需要提出一種芯片方案，以支持GPON業(yè)務(wù)的靈活映射。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于多層VLAN標(biāo)簽處理的GPON業(yè)務(wù)承載芯片實(shí)現(xiàn)方法，采用環(huán)回的方式以實(shí)現(xiàn)對(duì)帶有多層VLAN標(biāo)簽報(bào)文的解析和處理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種基于多層VLAN標(biāo)簽處理的GPON業(yè)務(wù)承載芯片實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括對(duì)報(bào)文上行、下行方向的解析和處理，上行方向的入口報(bào)文帶有VP-TAG或帶有VP-TAG和至少一個(gè)I-TAG，出口報(bào)文帶O-TAG；下行方向的入口報(bào)文帶O-TAG，出口報(bào)文帶VP-TAG或帶有VP-TAG和至少一個(gè)I-TAG，其中，

所述對(duì)報(bào)文的上行方向的解析和處理過(guò)程包括：

S1，報(bào)文進(jìn)入芯片后首先進(jìn)行報(bào)文解析得到目的MAC地址和外層的VP-TAG，并取入端口屬性；

S2，在入端口上使用所述外層的VP-TAG中的VLAN ID進(jìn)行A1查找；

S3，若報(bào)文不帶I-TAG，則A1查找得到轉(zhuǎn)發(fā)ID，再使用所述目的MAC地址+轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行A4查找，得到報(bào)文出口并在芯片出方向上完成VP-TAG替換成O-TAG的編輯；

S4，若報(bào)文帶有I-TAG，則A1查找得到在出方向上指向環(huán)回通道的內(nèi)部端口號(hào)及剝掉外層VP-TAG的編輯動(dòng)作，剝掉外層VP-TAG的報(bào)文環(huán)回到芯片入方向，重新解析并根據(jù)所述內(nèi)部端口號(hào)的屬性進(jìn)行查找，得到報(bào)文實(shí)際的轉(zhuǎn)發(fā)ID，再使用所述目的MAC地址+實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行A4查找，得到報(bào)文出口并在芯片出方向上完成I-TAG替換成O-TAG的編輯；

所述對(duì)報(bào)文的下行方向的解析和處理過(guò)程包括：

S1′，報(bào)文進(jìn)入芯片后首先進(jìn)行報(bào)文解析得到目的MAC地址和外層的O-TAG，并取入端口屬性；

S2′，直接按所述O-TAG的VLAN ID得到轉(zhuǎn)發(fā)ID，再使用所述目的MAC地址+轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行所述A4查找，得到報(bào)文出口為在出方向上指向環(huán)回通道的內(nèi)部端口號(hào)P3和去掉O-TAG并插入0個(gè)、1個(gè)或多個(gè)I-TAG的編輯動(dòng)作，所述編輯動(dòng)作中還包括目的邏輯端口VP-Dest；

S3′，在芯片入方向的所述內(nèi)部端口號(hào)P3上采用所述目的邏輯端口VP-Dest進(jìn)行查找，得到報(bào)文實(shí)際的物理出口并進(jìn)行添加對(duì)應(yīng)的VP-TAG的編輯。

優(yōu)選地，所述上行方向的入口報(bào)文帶有VP-TAG或0～2個(gè)I-TAG，出口報(bào)文帶O-TAG；下行方向的入口報(bào)文帶O-TAG，出口報(bào)文帶VP-TAG和0～2個(gè)I-TAG。

優(yōu)選地，在上行方向上，若入口報(bào)文帶有1個(gè)I-TAG，則A1查找得到在出方向上指向環(huán)回通道的內(nèi)部端口號(hào)P1及剝掉外層VP-TAG的編輯動(dòng)作；若入口報(bào)文帶有2個(gè)I-TAG，則A1查找得到在出方向上指向環(huán)回通道的內(nèi)部端口號(hào)P2及剝掉外層VP-TAG的編輯動(dòng)作，剝掉外層VP-TAG的報(bào)文環(huán)回到芯片入方向，重新解析并根據(jù)內(nèi)部端口號(hào)P1的屬性使用外層的VLAN進(jìn)行A2查找或根據(jù)內(nèi)部端口號(hào)P2的屬性使用外層的VLAN+內(nèi)層的VLAN進(jìn)行A3查找，得到報(bào)文實(shí)際的轉(zhuǎn)發(fā)ID。

優(yōu)選地，所述步驟S3，所述A1查找得到轉(zhuǎn)發(fā)ID的過(guò)程包括：在A1查找中先得到O-TAG屬性和出口，再使用所述O-TAG中的VLAN取得轉(zhuǎn)發(fā)ID。

優(yōu)選地，所述內(nèi)部端口P1和P2為全局配置，且所述內(nèi)部端口P1在入方向上使能所述A2查找，所述內(nèi)部端口P2在入方向上對(duì)應(yīng)使能所述A3查找。

優(yōu)選地，所述A1查找結(jié)果中還包含一個(gè)用于源MAC地址學(xué)習(xí)的源邏輯端口VP-Src，在所述步驟S3中，源MAC地址會(huì)學(xué)習(xí)到所述源邏輯端口VP-Src，所述步驟S4中，源邏輯端口VP-Src會(huì)隨著環(huán)回帶回到芯片入方向，源MAC地址會(huì)學(xué)習(xí)到環(huán)回帶回到芯片入方向的源邏輯端口VP-Src。

優(yōu)選地，所述源邏輯端口VP-Src在下行方向會(huì)成為所述目的邏輯端口VP-Dest。

優(yōu)選地，所述步驟S2′中，目的邏輯端口VP-Dest會(huì)隨著環(huán)回帶回到芯片入方向，下行方向的源MAC地址會(huì)學(xué)習(xí)到Uplink口上。

優(yōu)選地，所述方法還包括在上行方向和下行方向?qū)?bào)文進(jìn)行流控。

優(yōu)選地，所述上行方向?qū)?bào)文的流控處理包括：在報(bào)文入方向上直接基于外層的VP-TAG進(jìn)行入方向限速或在環(huán)回后使用訪問(wèn)控制列表ACL基于I-TAG匹配出對(duì)應(yīng)流量進(jìn)行入方向限速；出方向上，基于出端口進(jìn)行限速；

所述下行方向?qū)?bào)文的流控處理包括：在報(bào)文入方向上基于入端口進(jìn)行限速，出方向可在環(huán)回后使用訪問(wèn)控制列表ACL基于I-TAG匹配出對(duì)應(yīng)流量進(jìn)行出方向限速，或直接基于出端口進(jìn)行出方向限速。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出一種芯片方案，能夠在單芯片內(nèi)處理GPON側(cè)數(shù)據(jù)包的多層VLAN，完成業(yè)務(wù)映射，同時(shí)支持內(nèi)層VLAN的流控。

附圖說(shuō)明

圖1是GPON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明基于多層VLAN標(biāo)簽處理的GPON業(yè)務(wù)承載芯片實(shí)現(xiàn)方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。

本發(fā)明所揭示的一種基于多層VLAN標(biāo)簽處理的GPON業(yè)務(wù)承載芯片實(shí)現(xiàn)方法，用于在GPON系統(tǒng)中存在VP-TAG/VP-TAG+I-TAG/VP-TAG+I-TAG1+I-TAG2等多層VLAN標(biāo)簽的情況下，支持GPON業(yè)務(wù)的靈活映射，同時(shí)支持用戶業(yè)務(wù)的雙向流控。

本實(shí)施例分上行方向和下行方向兩部分描述。

在上行方向上，如圖1所示，GPON側(cè)的入口報(bào)文帶有VP-TAG標(biāo)簽，視情況可能存在0-2個(gè)I-TAG，出口報(bào)文帶O-TAG。

結(jié)合圖2所示，本實(shí)施例對(duì)報(bào)文的上行方向的解析和處理過(guò)程包括：

S1，報(bào)文從入方向進(jìn)入芯片后，首先進(jìn)行報(bào)文解析得到目的MAC地址(MACDA)和外層的VP-TAG，并取入端口屬性。

S2，入端口上使能A1查找，A1查找使用外層VP-TAG中的VLAN ID進(jìn)行查找。

在A1查找結(jié)果中包含一個(gè)源邏輯端口VP-Src，用于源MAC地址的學(xué)習(xí)。

S3，若報(bào)文不帶內(nèi)層I-TAG，即對(duì)應(yīng)圖1中格式為VP-TAG+Payload的報(bào)文，則在A1查找中直接得到O-TAG屬性和出口，使用O-TAG中的VLAN取得轉(zhuǎn)發(fā)ID，再使用目的MAC地址+轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行A4查找后，得到轉(zhuǎn)發(fā)屬性，轉(zhuǎn)發(fā)屬性包含出口和編輯動(dòng)作，出口為Uplink口，編輯動(dòng)作為在芯片出方向上完成O-TAG的替換編輯。

在該過(guò)程中，源MAC地址會(huì)學(xué)習(xí)到源邏輯端口VP-Src。

S4，若報(bào)文帶有I-TAG，則A1查找得到在出方向上指向環(huán)回通道的內(nèi)部端口號(hào)及剝掉外層VP-TAG的編輯動(dòng)作，剝掉外層VP-TAG的報(bào)文環(huán)回到芯片入方向，重新解析并根據(jù)內(nèi)部端口號(hào)的屬性進(jìn)行A2或A3查找，得到報(bào)文實(shí)際的轉(zhuǎn)發(fā)ID，再使用目的MAC地址+實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行A4查找，得到報(bào)文上行Uplink出口并在芯片出方向上完成I-TAG替換成O-TAG的替換編輯。

具體地，若報(bào)文帶有1個(gè)I-TAG，即對(duì)應(yīng)圖1中格式為VP-TAG+I-TAG+Payload的報(bào)文，則在A1查找結(jié)果中得到內(nèi)部端口號(hào)P1，編輯動(dòng)作為剝掉外層VLAN TAG；若報(bào)文帶有2個(gè)I-TAG，即對(duì)應(yīng)圖1中格式為VP-TAG+I-TAGl+I-TAG2+Payload的報(bào)文，則在A1查找結(jié)果中得到內(nèi)部端口號(hào)P2，編輯動(dòng)作也為剝掉外層VLAN TAG。

其中，P1端口和P2端口為全局配置，在出方向上指向環(huán)回通道，即將報(bào)文剝掉外層VLAN TAG并將其環(huán)回到芯片入方向。

端口P1在芯片入方向上使能A2查找，A2查找使用外層VLAN(即外層I-TAG)進(jìn)行查找，端口P2在芯片入方向上使能A3查找，A3查找使用外層VLAN+內(nèi)層VLAN(即外層I-TAGl+內(nèi)層I-TAG2)進(jìn)行查找。

即若報(bào)文帶有1個(gè)I-TAG，則剝掉VP-TAG的報(bào)文環(huán)回到芯片入方向，重新解析，并按P1上的屬性進(jìn)行A2查找，取得報(bào)文真正的轉(zhuǎn)發(fā)VLAN；若報(bào)文帶有2個(gè)I-TAG，則剝掉VP-TAG的報(bào)文環(huán)回到芯片入方向，重新解析，并按P2上的屬性進(jìn)行A3查找，取得報(bào)文真正的轉(zhuǎn)發(fā)VLAN。在此過(guò)程中，源邏輯端口VP-Src會(huì)隨著環(huán)回帶回到芯片入方向。

然后從轉(zhuǎn)發(fā)VLAN中取得轉(zhuǎn)發(fā)ID，然后同樣按照目的MAC地址+實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行A4查找后，得到Uplink出口，并在芯片出方向上完成O-TAG的替換編輯，即將報(bào)文中的I-TAG替換成O-TAG，最后變?yōu)镺-TAG+Payload出口報(bào)文格式。在此過(guò)程中，源MAC地址會(huì)學(xué)習(xí)到環(huán)回帶回芯片入方向的源邏輯端口VP-Src。

上述源邏輯端口VP-Src，在下行方向時(shí)，會(huì)成為目的邏輯端口VP-Dest，并對(duì)應(yīng)到一個(gè)編輯動(dòng)作，按需插入0、1或多個(gè)I-TAG，編輯動(dòng)作中包含了目的邏輯端口VP-Dest。

上述具體描述了帶有1個(gè)或2個(gè)I-TAG的報(bào)文處理過(guò)程，可以很容易擴(kuò)展到帶有3個(gè)以上多層I-TAG報(bào)文，如若帶有3個(gè)I-TAG，則在A1查找結(jié)果中得到內(nèi)部端口號(hào)P4，編輯動(dòng)作為剝掉外層VLAN TAG，在出方向上也指向環(huán)回通道，端口P4在芯片入方向上使能A4查找，A3查找使用外層VLAN+內(nèi)層VLAN1+內(nèi)層VLAN2(即外層I-TAGl+內(nèi)層I-TAG2+內(nèi)層I-TAG3)進(jìn)行查找，取得報(bào)文真正的轉(zhuǎn)發(fā)VLAN，后面的查找轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程與上述描述同，這里便不再贅述。

在下行方向上，如圖1所示，GPON側(cè)的入口報(bào)文帶有O-TAG標(biāo)簽，出口報(bào)文帶VP-TAG，視情況可能存在0、1或多個(gè)I-TAG。

結(jié)合圖2所示，本實(shí)施例對(duì)報(bào)文的下行方向的解析和處理過(guò)程包括：

S1′，報(bào)文進(jìn)入芯片后首先進(jìn)行報(bào)文解析得到目的MAC地址和外層的O-TAG，并取入端口屬性。

S2′，入端口上不使能查找，直接按O-TAG的VLAN ID得到轉(zhuǎn)發(fā)ID，再使用目的MAC地址+轉(zhuǎn)發(fā)ID進(jìn)行A4查找，得到報(bào)文出口為在出方向上指向環(huán)回通道的內(nèi)部端口號(hào)P3，編輯動(dòng)作為去掉O-TAG并按需插入0個(gè)、1個(gè)或多個(gè)I-TAG的編輯動(dòng)作。

編輯動(dòng)作中還包括目的邏輯端口VP-Dest，該目的邏輯端口VP-Dest會(huì)隨著環(huán)回帶回到芯片入方向，下行方向源MAC地址會(huì)學(xué)習(xí)到Uplink口上。

S3′，在芯片入方向的內(nèi)部端口號(hào)P3上采用目的邏輯端口VP-Dest進(jìn)行查找，得到報(bào)文實(shí)際的物理出口，編輯動(dòng)作為添加對(duì)應(yīng)的VP-TAG。

在上述報(bào)文處理過(guò)程中，本發(fā)明還包括業(yè)務(wù)的上行、下行雙向的流控。結(jié)合圖2所示，上行方向，可直接基于VP-TAG進(jìn)行入方向限速。也可在環(huán)回后使用ACL基于I-TAG匹配出對(duì)應(yīng)流量進(jìn)行入方向限速；出方向可基于出端口進(jìn)行限速。下行方向，入方向可基于入端口進(jìn)行限速，出方向可在環(huán)回后使用ACL基于I-TAG匹配出對(duì)應(yīng)流量進(jìn)行出方向限速，也可直接基于出端口進(jìn)行出方向限速。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。