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CN102026049A - 一种基于gpon的上行报文调度方法及其系统 - Google Patents

一种基于gpon的上行报文调度方法及其系统 Download PDF

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CN102026049A CN2009101902238A CN200910190223A CN102026049A CN 102026049 A CN102026049 A CN 102026049A CN 2009101902238 A CN2009101902238 A CN 2009101902238A CN 200910190223 A CN200910190223 A CN 200910190223A CN 102026049 A CN102026049 A CN 102026049A
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Abstract

本发明公开了一种基于GPON的上行报文调度方法和系统，方法包括以下步骤：对802.1p实体配置私有管理实体，并在所述私有管理实体中定义上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系；802.1p实体调度来自光网络单元的上行报文映射到对应的GEM PORT，并根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列。本发明能够在GPON系统的N：M bridge-mapping业务模型下，对GPON系统中映射到GEM PORT的上行报文进行灵活调度，是对现有基于GPON系统的上行报文调度方式的一种有益扩充。

Description

一种基于GPON的上行报文调度方法及其系统
技术领域
本发明涉及光网络技术领域，尤其涉及一种基于GPON的上行报文调度方法及其系统。
背景技术
GPON(Gigabit-Capable PON：吉比特无源光网络)系统提供了基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，GPON系统支持的业务类型包括各种数据业务、专用线业务和视频业务等。由于GPON系统具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富、业务承载能力强等优点，因此在企业接入等领域得到了广泛的应用。
GPON的GTC层(GPON Transmission Convergence Layer：GPON传输汇聚层)提供了两种业务数据的封装模式，即ATM封装方式和GEM封装方式(GPON Encapsulation Method：无源光网络封装方式)，其中，后者支持变长封装。T-CONT(Transmission-container：传输容器)是OLT(OpticalLine Terminal：光线路终端)控制来自ONU(Optical Network Unit：光网络单元)的上行报文的基本控制单元，在GEM封装方式下，T-CONT承载一条或者多条业务流，并且保证各条业务流满足不同的Qos(Quality ofService：服务质量)要求。GEM封装方式的业务传输通道称为GEM PORT(GEM端口)，对来自ONU的上行报文通过单播方式进行调度时，首先通过GEMinterworking实体对上行报文进行业务封装，接着将封装后的上行报文映射到对应的GEM PORT中，使GEM PROT所属T-CONT的传输时间窗口发送该上行报文。OLT为ONU分配了各个GEM PORT在全局唯一的PORT-ID，即不同的业务流分配不同的PORT-ID。
基于不同的业务需求，GPON标准定义了多种业务模型，典型的以太网业务模型包括N：P bridge-filtering业务模型和N：M bridge-mapping业务模型。
其中，上行报文调度系统的N：P bridge-filtering业务模型如图1所示，GPON系统承载以太网业务时，相应的业务适配模块是MAC桥模块(MediaAccess Control Bridge模块：介质访问桥模块)，MAC桥模块能够通过Vlan过滤表，根据上行报文的VLAN Tag字段和目的MAC地址，将从UNI端口(User Network Interface：用户网络接口))对应的UNI侧桥端口接收到的上行报文传送到一个ANI(Acees s Network Interface：接入网络接口)侧桥端口，上行报文输出ANI侧桥端口后映射到唯一的GEM interworking实体和GEM PORT，从而创建一个pq(Pr ior ity Queue：优先级队列)进入T-CONT，如果需要根据不同的VLAN-Id映射到不同的GEM PORT，就必须配置多个ANI侧桥端口。
上行报文调度系统的N：M bridge-mapping业务模型如图2所示，该系统中，每个ANI侧桥端口和一个802.1p实体相连，802.1p实体从ANI侧桥端口接收以太网类型的上行报文后，根据各个上行报文的优先级(P-bit)分类传送上行报文。802.1p实体提供了8个P-bit指针，每个P-bit指针指向相同或者不同的GEM PORT，映射到每个GEM PORT的上行报文可通过该GEM PORT对应的一个pq进入T-CONT，该模型能够按照一定的优先顺序对各种上行报文进行顺序传输，从而实现了相同VLAN-Id、不同P-bit的上行报文映射到不同GEM PORT和pq的技术方案。
然而，目前的GPON系统中，有些OLT厂商并不支持对同一个GEM PORT的PORT-ID进行多次配置，即上行报文根据P-bit只能选择映射到某一个GEM PORT，而无法根据P-bit创建不同的pq。为了解决这个问题，一种现有技术中，具有不同P-bi的上行报文映射到同一个GEM PORT时，可根据P-bit指针与pq之间的缺省映射关系创建对应于不同P-bit的pq，即具有较高P-bit的上行报文进入优先顺序较早的pq，相应地，具有较低P-bit的上行报文进入优先顺序较晚的pq，然而这种方式并不灵活，只限于根据缺省规则创建pq。例如一种应用场景中，由于具体需要，P-bit较高的上行报文需要选择顺序相对靠后的pq进行传输，该方式显然无法满足要求，而且该现有技术中，具有不同P-bit的上行报文映射到同一个GEM PORT时，需要创建的pq的数目也无法确定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于GPON的上行报文调度方法及其系统，能够对N：M bridge-mapping业务模型下具有各种优先级的上行报文进行灵活调度，对现有基于GPON的上行报文调度方式形成有益扩充。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于GPON的上行报文调度方法，包括以下步骤：对802.1p实体配置私有管理实体，并在所述私有管理实体中定义上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系；
802.1p实体调度来自光网络单元的上行报文映射到对应的GEM PORT，并根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列。
对802.1p实体配置私有管理实体的方法为：光网络单元根据OLT命令自动创建所述私有管理实体。
所述私有管理实体中，所述上行报文的优先级与光网络单元的管理信息库内其他管理实体定义的上行报文的优先级一致。
在所述私有管理实体中定义了同一GEM PORT内部上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系。
进一步地，在所述私有管理实体中还定义了不同GEM PORT内部上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系。
802.1p实体调度来自光网络单元上行报文根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列的具体流程为：
步骤A：依次查找各上行报文的优先级所对应的优先级队列，如果遍历所有上行报文的优先级，则结束流程，否则进入下一步骤；
步骤B：判断找到的优先级队列是否已经创建，是则回到步骤A，否则创建对应的优先级队列，再回到步骤A。
所述步骤A进一步包括以下子流程：
步骤A1：在光网络单元的管理信息库中依次查找各上行报文的优先级所对应的优先级队列，如果遍历所有上行报文的优先级，则结束流程，否则进入下一步骤；
步骤A2：判断所述上行报文的优先级对应的优先级队列是否非空，是则进入下一步骤，否则回到步骤A1；
步骤A3：判断私有管理实体中定义的上行报文的优先级对应的优先级队列是否非空，是则进入步骤B，否则进入下一步骤；
步骤A4：找到与所述802.1p实体相关联的GEM PORT对应的缺省优先级队列，再进入步骤B。
所述私有管理实体中定义了同一GEM PORT内部上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系，则步骤A1对映射到同一GEM PORT的上行报文执行查找操作；
否则，步骤A1依次对映射到每个GEM PORT的上行报文执行查找操作。
步骤A1对映射到同一GEM PORT上行报文执行查找操作的顺序依照各上行报文的优先级而定。
本发明还保护了一种基于GPON的上行报文调度系统，包括802.1p实体，所述802.1p实体中配置了私有管理实体，所述私有管理实体中定义了上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系；802.1p实体用于调度来自光网络单元的上行报文映射到对应的GEM PORT，并根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列。
本发明的有益效果是，本发明基于GPON系统的上行报文调度方法和系统在N：M bridge-mapping业务模型下对802.1p配置私有ME(管理实体：Managed Entity)，使802.1p实体能够根据私有ME中定义的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系对上行报文进行灵活调度，为以太网业务关于业务流的创建提供了合理依据，因此是现有技术的一种有益扩充。
本发明还考虑了上行报文是否支持私有ME配置的两种情况，按照一定的调度规则为支持私有ME配置和不支持私有ME配置的上行报文分别创建对应的pq，因此，使上行报文的调度方法更加合理全面。
附图说明
图1为现有基于GPON的上行报文调度系统的N：P bridge-filtering业务模型；
图2为现有基于GPON的上行报文调度系统的N：M bridge-mapping业务模型；
图3为本发明基于GPON的上行报文调度方法的一种实施方式流程图；
图4为本发明基于GPON的上行报文调度方法的业务模型配置流程图；
图5为本发明按照私有ME中定义的映射关系进行上行报文调度的一种实施方式流程图；
图6为本发明基于GPON的上行报文调度系统的N：M bridge-mapping业务模型。
具体实施方式
本发明在GPON系统的N：M bridge-mapping业务模型下，对现有的802.1p实体补充配置一个私有ME，并在私有ME中定义上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，使得映射到GEM PORT的报文按照定义的映射关系灵活创建对应的pq。以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图3为本发明基于GPON的上行报文调度方法一种具体实施方式流程图，包括以下步骤：
步骤S100：对802.1p实体补充配置一个私有ME，并根据具体需要在该私有ME中定义上行报文的P-bit与qp之间的映射关系，例如ONU在接收到来自OLT的OLT命令时，可自动创建该私有ME。
由于802.1p实体提供了8个不同的P-bit指针，根据实际应用情况，具有一个P-bit的上行报文可能只映射到一个GEM PORT，也可能多个具有不同P-bit的上行报文映射到同一个GEM PORT，因此，可在私有ME中定义同一GEM PORT内部上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，例如映射到同一GEM PORT，P-bit分别为0、1、2、4的上行报文对应于优先顺序分别为1、0、3、2的pq，还可定义不同GEM PORT内部上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，例如再定义映射到另一个GEM PORT、P-bit为7的上行报文对应于优先顺序为6的pq。同时还需定义私有ME的ME-ID和802.1p实体的其他ME-ID相同，即私有ME中定义的上行报文的P-bit与ONU的MIB(：Management Information Base：管理信息库)内其他ME定义的上行报文的P-bit一致。
步骤S101：802.1p实体从ANI侧桥端口接收来自ONU的以太网类型的上行报文后，调度这些上行报文映射到对应的GEM PORT，并根据私有ME中定义的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系创建相应的pq，从而使业务流进入T-CONT。
图4为本发明基于GPON的上行报文调度方法的业务模型的一种配置流程图，其中，各个步骤的具体执行顺序可按需要而定，本配置流程包括以下步骤：
步骤S200：对802.1p实体补充配置一个私有ME，例如私有ME的描述方式如下：
Name
Extended 802.1p mapper service profile(MeClassId＝240)。Relationships
该ME和802.1p Mapper Service Profile关联。
Attributes
Managed Entity id：该私有ME的id。
Alternate upstream queue pointer(for P-bitpriority 0)：P-bit0对应的pq。
Alternate upstream queue pointer(for P-bit priority 1)：P-bit1对应的pq。
   .
   .
   .
Alternate upstream queue pointer(for P-bit priority 7)：P-bit7对应的pq。
Actions
delete，get，set
Notifications
None
步骤S201：使用OLT命令配置T-CONT属性(tcont 1 name tcontltraffic defaul t)。
步骤S202：使用OLT命令配置GEM PORT相关属性(gemport 1 namegemportl unicast tcont 1downtraffic default cos 3)。
步骤S203：绑定ONU的一个用户口到UNI侧桥端口(bridge-portuni-bind eth_0/1bridge_0/1/1)。
步骤S204：用OLT命令在私有ME中定义8个上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，例如配置私有ME属性中，P-bit为0的P-bit指针(为了便于说明，该P-bit指针标识为P-bit0，以此类推)对应于优先顺序为1的pq(为了便于说明，该pq标识为pq1，以此类推)，P-bit1对应于pq0，P-bit2对应的pq3，P-bit4对应的pq2。
步骤S205：使用OLT命令配置N：M bridge-mapping业务模型，命令使用步骤S202配置的GEM PORT，该命令完成以下功能：即创建一个MAC桥模块、一个ANI侧桥端口、一个802.1p实体和一个GEM interworking实体，并可设置802.1p的8个P-bit指针指向同一个GEM interworking实体(interwork gemport name1 dotlp-bridge uplink_0/1/1 prio-list0，1，2，4))。
步骤S206：配置步骤S203中指定的用户口的过滤模式和过滤条目。
步骤S207：配置步骤S205创建的ANI侧桥端口的过滤条目，此处配置过滤条目和步骤S206中用户口的过滤条目保持一致。
步骤S208：业务配置完成，该业务模型能够使具有不同P-bit的上行报文映射到GEM PORT后创建不同的pq，实现了ONU按照设置的上行报文的P-bit对数据流按SP(Strict Priority))方式进行灵活调度的功能。
本发明还保护了采用私有ME中设置的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系对上行报文进行调度的方法，该方法的实现流程为：
步骤A：首先，依次查找各上行报文的P-bit所对应的pq，即查找各个P-bit指针所指的对象，如果遍历所有上行报文的P-bit，则结束流程，否则进入下一步骤。
步骤B：接着，判断找到的pq是否已经创建，是则回到步骤A查找下一上行报文的P-bit对应的pq，否则创建对应的pq，然后回到步骤A查找下一上行报文的P-bit对应的pq。
图5为本发明按照私有ME定义的映射关系进行上行报文调度的一种实施方式流程图，该实施方式能够对支持私有ME的配置和不支持私有ME的配置的两种上行报文进行调度，包括以下步骤：
步骤300：上行报文调度流程开始。
步骤S301：在ONU的MIB中依次查找各上行报文的P-bit所对应的pq，即查找各个P-bit指针所指的对象，例如在ONU的MIB中依次查找P-bit0、P-bit1、P-bit2、P-bit4指向的pb。
该步骤中，如果在私有ME中只定义了同一GEM PORT内部上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，则对映射到同一GEM PORT上行报文进行查找操作时，可依照各个上行报文的P-bit进行查找，例如首先查找具有较高P-bit的上行报文对应的pq，再查找具有较低P-bit的上行报文对应的pq。
如果在私有ME中还定义了不同GEM PORT内部上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，则可依次对映射到每个GEM PORT的上行报文执行查找操作，直到对映射到所有GEM PORT的上行报文完成调度。
步骤S302：判断是否遍历所有上行报文的P-bit，是则进入步骤S303，否则进入步骤S304。
步骤S303：结束流程，表明已经对所有上行报文调度完毕，或者无法正常调度。
步骤S304：判断对应的pq是否非空，是则进入步骤S305，否则返回步骤S301查找下一上行报文的P-bit所对应的pq。
步骤S305：在私有ME中查找该上行报文的P-bit对应的pq，即即对于支持私有ME配置的上行报文，优先按照私有ME中定义的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系创建pq。
步骤S306：判断对应的pq是否非空，是则进入步骤S308，否则进入步骤S307。
步骤S307：取与802.1p实体相关联的GEM PORT对应的缺省pq，即对于不支持私有ME配置的上行报文，则选取与802.1p实体相关联的GEMPORT对应的缺省pq，例如具有较高P-bit的上行报文可进入优先顺序较早的pq。
步骤S308：判断查找到的pq是否已创建，是则返回步骤S301查找下一上行报文的P-bit所对应的pq，否则进入步骤S309。
步骤S309：创建对应的pq，并返回步骤S301查找下一上行报文的P-bit所对应的pq。
本发明还保护了一种的基于GPON的上行报文调度系统，包括802.1p实体，该802.1p实体中配置了私有ME，该私有ME中定义了上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，802.1p实体用于调度ONU发送的上行报文映射到对应的GEM PORT，并根据私有ME中定义的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系创建相应的pq。
图6为本发明基于GPON的上行报文调度系统的N：M bridge-mapping业务模型一种具体实施方式示意图，实现了GPON系统承载以太网业务时的一个具体应用场景。
对某一用户口的上行报文通过单播方式进行调度时，MAC桥模块根据上行报文的VLAN Tag字段和目的MAC地址，将从UNI端口(User NetworkInterface：用户网络接口)对应的UNI侧桥端口接收到的上行报文传送到一个ANI(Access Network Interface：接入网络接口)侧桥端口，上行报文输出ANI侧桥端口后，802.1p实体调度VLAN Tag字段中的TCI(TagControl Information：)分别(100，0)、(100，1)、(100，2)和(100，4)的上行报文(即这些上行报文的P-bit分别为0、1、2、4)映射到同一个GEM PROT，并按照私有ME中定义的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系创建pq，其中，P-bit为0的上行报文对应于pq1，P-bit为1的上行报文对应于pq0等。
本实施方式中，私有ME中还定义了不同GEM PORT内部上行报文的P-bit与pq之间的映射关系，如图802.1p实体还调度VLAN Tag字段中的TCI(Tag Control Information：Tag控制信息)为(100，7)的上行报文(即该上行报文的P-bit为7)映射至另一个GEM PROT，并按照私有ME中定义的P-bit7与pq6之间的映射关系，对该上行报文创建pq6。
本发明提供的基于GPON系统的上行报文调度方法和系统在N：Mbridge-mapping业务模型下，为802.1p补充配置了一个私有ME，使802.1p实体能够根据私有ME中定义的上行报文的P-bit与pq之间的映射关系对上行报文进行灵活调度，为以太网业务对于业务流的创建提供了合理依据，因此是现有技术的一种有益扩充。运营商可根据具体需要，使802.1p实体调度不同P-bit的上行报文创建不同的pq，例如可对P-bit较高的上行报文选择顺序相对靠后的pq进行传输，同时确定了需要创建的pq的数目，更加便于传输控制。
另外，本发明还考虑了上行报文是否支持私有ME配置的两种情况，按照一定的调度规则为支持私有ME配置和不支持私有ME配置的上行报文分别创建对应的pq，使上行报文的调度方法更加合理全面。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于GPON的上行报文调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
对802.1p实体配置私有管理实体，并在所述私有管理实体中定义上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系；
802.1p实体调度来自光网络单元的上行报文映射到对应的GEM PORT，并根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对802.1p实体配置私有管理实体的方法为：光网络单元根据OLT命令自动创建所述私有管理实体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述私有管理实体中，所述上行报文的优先级与光网络单元的管理信息库内其他管理实体定义的上行报文的优先级一致。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述私有管理实体中定义了同一GEM PORT内部上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述私有管理实体中还定义了不同GEM PORT内部上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：802.1p实体调度来自光网络单元的上行报文根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列的具体流程为：
步骤A：依次查找各上行报文的优先级所对应的优先级队列，如果遍历所有上行报文的优先级，则结束流程，否则进入下一步骤；
步骤B：判断找到的优先级队列是否已经创建，是则回到步骤A，否则创建对应的优先级队列，再回到步骤A。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤A进一步包括以下子流程：
步骤A1：在光网络单元的管理信息库中依次查找各上行报文的优先级所对应的优先级队列，如果遍历所有上行报文的优先级，则结束流程，否则进入下一步骤；
步骤A2：判断所述上行报文的优先级对应的优先级队列是否非空，是则进入下一步骤，否则回到步骤A1；
步骤A3：判断私有管理实体中定义的上行报文的优先级对应的优先级队列是否非空，是则进入步骤B，否则进入下一步骤；
步骤A4：找到与所述802.1p实体相关联的GEM PORT对应的缺省优先级队列，再进入步骤B。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述私有管理实体中定义了同一GEM PORT内部上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系，则步骤A1对映射到同一GEM PORT的上行报文执行查找操作；
否则，步骤A1依次对映射到每个GEM PORT的上行报文执行查找操作。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤A1对映射到同一GEM PORT上行报文执行查找操作的顺序依照各上行报文的优先级而定。
10.一种基于GPON的上行报文调度系统，其特征在于：包括802.1p实体，所述802.1p实体中配置了私有管理实体，所述私有管理实体中定义了上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系；
802.1p实体用于调度来自光网络单元的上行报文映射到对应的GEMPORT，并根据所述私有管理实体中定义的上行报文的优先级与优先级队列之间的映射关系创建相应的优先级队列。
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