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CN1536822A - 操作、管理和维护分组数据传输方法及以太网无源光网络 - Google Patents

操作、管理和维护分组数据传输方法及以太网无源光网络 Download PDF

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CN1536822A CNA2003101138294A CN200310113829A CN1536822A CN 1536822 A CN1536822 A CN 1536822A CN A2003101138294 A CNA2003101138294 A CN A2003101138294A CN 200310113829 A CN200310113829 A CN 200310113829A CN 1536822 A CN1536822 A CN 1536822A
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Abstract

一种通过以太网无源光网络(EPON)中的OAM(操作、管理和维护)子层的控制多路复用器传输OAM分组数据的方法将比等待传输的MAC(媒体接入控制)客户机数据更高的优先级赋予OAM分组数据。所述控制多路复用器按照优先级对OAM分组数据和MAC客户机数据进行多路复用，并向MAC实体传输多路复用后的数据。

Description

操作、管理和维护分组数据传输方法及以太网无源光网络
技术领域
本发明大体上涉及一种以太网无源光网络(EPON)，更具体地，涉及一种用于在EPON中传输操作、管理和维护(以下称为“OAM”)信息的方法。
背景技术
千兆以太网和异步传送模式无源光网络(以下称为“ATM-PON”)的媒体接入控制(MAC)技术标准已经完成，在IEEE 802.3z和ITU-TG.983.1中公开了此标准。在最初标准化的ATM-PON中，通过将预定大小的ATM信元进行分组而创建的帧进行上行和下行传输。ATM-PON具有树型结构，通过此结构，光线路终端(OLT)把要分发给各个光网络单元(ONU)的下行信元插入到帧当中。
图1是描述了普通无源光网络的物理网络结构的方框图。所述网络的特征在于一个OLT 100和一个或多个与OLT 100相连的ONU 110-1到110-3。ONU 110-1到110-3中的每一个至少与一个终端用户(或网络设备)120-1到120-3相连。每个终端用户120-1到120-3所传送的数据131-1到133-1，通过相应的ONU 110-1到110-3传送给OLT 100。
在图1所示的EPON结构中，为了通过具有点到多点结构(PTM)的网络传输IEEE 802.3以太网帧，并按照作为无源元件的光分布网络(ODN)所谓的测距方法，在上行传输期间，多路复用来自ONU的数据，以防止数据冲突，并通过时分复用(TDM)对其进行访问，而接收OLT 100所广播的数据的ONU 110-1到110-3从接收到的数据中只选择其自己的数据。
为此目的，上行和下行帧包括用于在规定的时间周期交换消息的字段，此字段设置在专用ATM信元或普通ATM信元中。随着因特网技术的发展，用户侧需要更多带宽。因而，可能将以千兆以太网技术而不是通过ATM技术实现端对端的传输，千兆以太网技术提供了相对便宜的设备，而且能够确保较宽的带宽，而ATM技术提供相对昂贵的设备，存在带宽限制，而且必须分割IP(因特网协议)分组。因而，即使是PON结构也需要以太网技术而不是ATM技术。
IEEE 802.3ah以太网最初1公里特别工作组在应用于最初1公里的以太网系统中新定义了OAM子层，目前正在对其进行标准化。该标准赋予OAM帧比其他数据帧更高的优先级，对产生和传输OAM帧所需的时间进行了最小化，从而使OAM功能更为有效。特别地，依照IEEE802.3ah EFM草案v1.1，OAM子层切断了用于传输来自上层(即，MAC客户机)的MAC客户机数据的通路，以减轻由此在向MAC控制子层传送OAM PDU(分组数据单元)时所引起的困难。
但是，MAC客户机数据通路的切断只在环回或单向模式中是可操作的，因而，在非环回模式和非单向模式中，在OAM PDU和MAC客户机数据之间并未确定优先级。例如，如果在OAM PDU产生时存在很多MAC客户机数据帧，则不可能立即传输所产生的OAM PDU，阻止了OMA信息的有效传输。
发明内容
在一个方面中，本发明提供了一种OAM分组数据传输方法，该方法通过立即传输所产生的OAM PDU，确保了有效的网络管理，以及一种包括针对该方法的控制多路复用器的EPON。
为了获得上述和其他方面，提供了一种通过以太网无源光网络(EPON)中的OAM(操作、管理和维护)子层的控制多路复用器传输OAM分组数据的方法，所述OAM子层向MAC(媒体接入控制)实体传送从MAC客户机传送过来的MAC客户机数据以及由OAM控制器生成的OAM分组数据。依照此方法，如果OAM控制器产生了OAM分组数据，则将比MAC客户机中等待传输的MAC客户机数据更高的优先级赋予OAM分组数据。按照优先级，对OAM分组数据和MAC客户机数据进行多路复用，并传输给MAC实体。
按照本发明，用于对MAC客户机数据帧和OAM PDU进行多路复用的OAM子层的控制多路复用器将比MAC客户机数据帧更高的优先级赋予OAM PDU。因而，如果由于某些原因，使MAC客户机数据的传输等待队列的长度增加，OAM PDU并不受到传输延迟，避免了随之发生的网络管理故障。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是描述了普通无源光网络的物理网络结构的方框图；
图2是描述了IEEE 802.3ah EPM草案v1.1中所定义的OAM子层的方框图；
图3是用于解释传统控制多路复用器的操作的示意图；
图4是用于解释其中将优先级赋予OAM PDU的控制多路复用器的操作的示意图；以及
图5是按照本发明的实施例描述了控制多路复用器的操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图，对本发明的优选实施例进行描述。在以下的描述中，为了清楚和简捷的目的，省略了对已知功能和结构的详细描述。
图2是描述了IEEE 802.3ah EPM草案v1.1中所定义的OAM子层310的方框图。OAM子层包括OAM控制器314、控制多路复用器316和控制剖析器318。在控制多路复用器316中，对从上层300提供的MAC客户机数据和在OAM控制器314中创建的OAM PDU进行多路复用，以便传送给MAC控制子层320。
图3是用于解释在非环回模式和非单向模式中、在OAM操作中传输OAM PDU时、传统控制多路复用器的操作的示意图。传统的控制多路复用器按照产生的顺序传输MAC客户机数据和OAM PDU。如图3所示，如果MAC客户机数据帧正在等待传输，则所产生的OAM PDU就不能立即传输给MAC控制子层320。即，如果OAM PDU在仍未传送到MAC控制层320的MAC客户机数据之后产生，则并不传输该OAM PDU，直到完全传输了这些在先产生的MAC客户机数据帧为止。因而，随着MAC客户机数据帧传输等待队列规模的增加，OAM PDU的等待时间也增加。
如果在OAM PDU之前产生的MAC客户机数据帧正在等待传输，由于不能传输OAM PDU，MAC客户机数据帧传输等待队列的规模成正比地增加OAM PDU的传输等待时间。OAM数据所得到的传输延迟使得OAM功能难以甚至不能快速地应对即将到来的、偶然产生的网络管理故障。
图4是用于解释将优先级赋予OAM PDU的控制多路复用器的操作的示意图。为了解决在按照产生的顺序传输MAC客户机数据帧和OAMPDU时所发生的问题，按照本发明的控制多路复用器将优先级赋予所产生的OAM PDU，以在MAC客户机数据帧之前，优先传输OAM PDU。
正如结合图3所描述的那样，如果按照1、2、3、4、…的顺序产生MAC客户机数据帧，并且按照1和2的顺序产生OAM PDU，而不赋予优先级(参见图3)，则正如结合图3所描述的那样，并不传输OAM PDU，直到按照产生的顺序传输了在OAM PDU之前产生的MAC客户机数据帧为止。
但是，按照本发明、位于OAM子层中的控制多路复用器316将比赋予MAC客户机数据帧的优先级更高的优先级赋予OAM PDU。事实上，控制多路复用器316首先传输OAM PDU，即使OAM PDU在MAC客户机帧之后产生。如图4所示，由于OAM PDU的优先级比MAC客户机数据帧高，在MAC客户机数据帧之前，传输OAM PDU，而不考虑其产生顺序。因此，OAM PDU并未受到由于MAC客户机数据帧传输等待队列长度的增加而引起的传输延迟的影响。
图5是按照本发明的实施例、作为非限制性示例描述了控制多路复用器的操作的流程图。参照图2和图5，OAM子层的控制多路复用器316在步骤402中确定OAM控制器314是否产生了OAM PDU。如果已经产生了OAM PDU，OAM控制器314向将OAM PDU传输给MAC控制子层320的控制多路复用器316传输这些OAM PDU。这样，控制多路复用器316可以确定OAM控制器314是否已经产生了OAM PDU。如果已经产生了OAM PDU，在步骤404中，控制多路复用器316检查MAC客户机数据帧的传输等待队列。之后，在步骤406中，控制多路复用器316监视MAC客户机数据帧传输等待队列是否存在要传送给MAC控制子层320的MAC客户机数据。如果MAC客户机数据帧传输等待队列存在要传送给MAC控制子层320的MAC客户机数据，在步骤408中，控制多路复用器316将比MAC客户机数据帧更高的优先级赋予OAM PDU，然后处理步骤412。但是，如果确定不存在要传输的MAC客户机数据，在步骤410中，控制多路复用器316按照产生的顺序分配传输优先级。
之后，在步骤412中，控制多路复用器316确定是否开始向MAC控制子层320传输。如果启动了向MAC控制子层320的传输，控制多路复用器316按照所分配的优先级对OAM PDU和MAC客户机数据帧进行多路复用，然后，在步骤414中，向MAC控制子层320传输复用后的数据。
正如从前面的描述所清楚的那样，用于对MAC客户机数据帧和OAMPDU进行多路复用的OAM子层的控制多路复用器将比MAC客户机数据帧更高的优先级赋予OAM PDU。这种优先级方案防止了响应MAC客户机数据帧传输等待队列长度的增加而产生的OAM PDU传输延迟。所得到的OAM信息的有效传输确保了OAM的可用性，防止了在偶然情况下、即将发生的网络管理故障。
尽管已经参照本发明的特定优选实施例，示出和描述了本发明，但本领域的技术人员可以理解的是，可以在其中对形式和细节进行多种修改。例如，可以以软件、硬件和固件实现以创新性配置的OAM子层及其组件。在不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以进行多种修改。

Claims (20)

1、一种通过以太网无源光网络(EPON)中的OAM(操作、管理和维护)子层的控制多路复用器传输OAM分组数据的方法，所述OAM子层向MAC(媒体接入控制)实体传送从MAC客户机传送过来的MAC客户机数据以及在OAM控制器中创建的OAM分组数据，所述方法包括以下步骤：
如果OAM控制器产生了OAM分组数据，则将比MAC客户机中正在等待传输的MAC客户机数据更高的优先级赋予OAM分组数据；以及
按照优先级，对OAM分组数据和MAC客户机数据进行多路复用，并将复用后的数据传输给MAC实体。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述优先级赋予步骤包括确定步骤：确定OAM控制器是否产生OAM分组数据。
3、按照权利要求2所述的方法，其特征在于由控制多路复用器执行所述确定步骤。
4、按照权利要求3所述的方法，其特征在于由所述控制多路复用器执行所述多路复用步骤。
5、按照权利要求2所述的方法，其特征在于所述确定步骤包括以下步骤：确定目前是否存在处于MAC客户机中并正在等待传输的所述MAC客户机数据的队列。
6、按照权利要求5所述的方法，其特征在于由控制多路复用器执行所述确定步骤。
7、按照权利要求6所述的方法，其特征在于由所述控制多路复用器执行所述多路复用步骤。
8、按照权利要求7所述的方法，其特征在于如果确定在所述队列中不存在MAC客户机数据，所述多路复用步骤包括以下步骤：按照数据产生的顺序，将优先级分配给所述数据。
9、按照权利要求5所述的方法，其特征在于如果确定在所述队列中不存在MAC客户机数据，所述多路复用步骤包括以下步骤：按照数据产生的顺序，将优先级分配给所述数据。
10、一种以太网无源光网络(EPON)的OAM(操作、管理和维护)子层，配置所述OAM子层，向MAC(媒体接入控制)实体传送从MAC客户机传送过来的MAC客户机数据以及在OAM控制器中创建的OAM分组数据，所述OAM子层包括：控制多路复用器，如果OAM控制器产生了OAM分组数据，则将比MAC客户机中正在等待传输的MAC客户机数据更高的优先级赋予OAM分组数据，并且在MAC客户机数据之前，将OAM分组数据传输给MAC实体。
11、按照权利要求10所述的OAM子层，其特征在于配置所述控制多路复用器，确定OAM控制器是否产生OAM分组数据。
12、按照权利要求10所述的OAM子层，其特征在于配置所述控制多路复用器，对MAC客户机数据和OAM分组数据进行多路复用。
13、按照权利要求11所述的OAM子层，其特征在于配置所述控制多路复用器，确定目前是否存在处于MAC客户机中并正在等待传输的所述MAC客户机数据的队列。
14、按照权利要求13所述的OAM子层，其特征在于配置所述控制多路复用器，如果确定在所述队列中不存在MAC客户机数据，按照数据产生的顺序，将优先级分配给所述数据。
15、一种计算机程序产品，具有包含了可以在处理器上执行的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括按照权利要求10所述的OAM子层，其中，根据所述计算机程序的指令实现所述控制多路复用器，按照所述优先级对OAM分组数据和MAC客户机数据进行多路复用。
16、按照权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于配置所述控制多路复用器，确定OAM控制器是否产生OAM分组数据。
17、按照权利要求16所述的计算机程序产品，其特征在于配置所述控制多路复用器，对MAC客户机数据和OAM分组数据进行多路复用。
18、按照权利要求17所述的计算机程序产品，其特征在于配置所述控制多路复用器，确定目前是否存在处于MAC客户机中并正在等待传输的所述MAC客户机数据的队列。
19、按照权利要求16所述的计算机程序产品，其特征在于配置所述控制多路复用器，确定目前是否存在处于MAC客户机中并正在等待传输的所述MAC客户机数据的队列。
20、按照权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于配置所述控制多路复用器，确定目前是否存在处于MAC客户机中并正在等待传输的所述MAC客户机数据的队列。
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