专利名称：在gepon中实现组播vlan归并的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于千兆以太网无源光网络(GEP0N)组播技术领域，特别涉及在千兆以太网 无源光网络中实现组播VLAN归并的方法及装置。
背景技术：
目前在基于GEPON技术组建的接入网中，如果需要对IP (Internet Protocol,网际协议) 组播业务的支持，通常的做法是在光线路终端(OLT)上联的接入控制路由器端口上进行多个 VLAN (Virtual Local Area Network,虚拟局域网)的组播数据复制，即组播虚拟局域网注 册技术(Multicast VLAN Registration, MVR)。而在GEPON中对组播报文直接进行透传。
在这种实现方案中，通过将GEPON的每个终端设备一光网络单元(ONU)的用户网络褸口 分配到一个单独的VLAN中，可以利用VLAN将组播业务用户进行隔离。当终端用户有组播业
务请求到达位于接入网上联的接入控制路由器时，在接入控制路由器下行连接接入网的纗口 上，利用MVR技术将该用户请求组播组的IP组播数据复制到该用户所在的VLAN中，即将组 播数据的VLAN标签值设置为该终端用户所在的VLAN，并通过接入网将该组播流向下推送给该 终端用户。由于所有的终端用户通过VLAN进行了隔离，因此其他终端用户申请的组播组数据, 由于不在本终端用户所属的VLAN中，因此不会被本终端用户所接收到。从而保证每个终襯用 户只接收到自己霈要的组播组数据。
但是该方案由于在接入控制路由器端口上将一个组播流复制到多个VLAN中，形成多个组 播流，即使两个不同的终端用户需要接收同一套组播流，在接入网中也会有两套内容相同的 组播数据流在不同的VLAN中同时存在。这样会大量浪费接入网的带宽资源。这与采用组播技 术可节省带宽资源的初衷背道而驰。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种在千兆以太网无源光网络中实现组播VLAN归并的装置。 将原本需要在多个VLAN中进行发送的组播数据，归并到统一的一个组播VLAN中进行发送， 从而解决MVR技术浪费接入网带宽资源的缺陷。 为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案-一种在千兆以太网无源光网络中实现组播VLAN归并的装置，包括
上行IGMP/MLD协议包抓包引擎模块，在上行数据包进入UNI 口后，用于捕捉上行数据中 的IGMP/MLD协议报文，并据此建立和维护一组播组地址记录表，以记录本设备UNI 口连接的 终端用户申请加入的组播组，并将该报文传送给上行数据标签替换引擎模块；
上行数据标签替换引擎模块，用于将IGMP/MLD协议报文中的原来的UNI端口的VLAN标 签值替换为统一的组播VLAN标签值，然后再通过上联端口将经过VLAN标签替换的IGMP/MLD 协议报文向上转发；
下行数据分析引擎模块，用于分析下行的数据是否为具有组播VLAN标签值的组播数据， 如果是，则将根据所述组播组地址记录表，过滤掉非本ONU的UNI 口连接的终端用户申请的 组播数据，将本ONU下终端用户申请的组播数据帧交给下行数据标签替换引擎模块；
下行数据标签替换引擎模块，将组播数据中的组播VLAN标签值替换为UNI端口的VLAN 标签值，然后通过UNI端口将经过VLAN标签替换的组播数据向下转发。
其中，所述上行数据标签替换引擎模块为上行数据802. lq VLAN标签替换引擎模块，所 述下行数据标签替换引擎模块为下行数据802. lqVLAN标签替换引擎模块。
本实用新型在保证用户正常申请和获取组播流的前提下，将组播带宽限制在同一个VLAN 中。避免了在接入控制路由器的端口上进行组播流在多个VLAN中复制，从而减少了接入控制 路由器的组播复制工作负荷，减轻了接入控制路由器的组播性能压力。同时也大大节省了接 入网的带宽资源和VLAN资源。
以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型装置结构示意图2为本实用新型在接入网中支持组播业务的实现示意图； 图3为本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
一种在千兆以太网无源光网络中实现组播VLAN归并的装置，如图2所示，在0NU上，上 行数据方向有两个数据处理引擎模块 一是上行IGMP/MLD协议包抓包引擎模块，二是上fi^ 据802. lqVLAN标签替换引擎模块。其中，
上行IGMP/MLD协议包抓包引擎模块，终端用户(例如IPTV机顶盒)的上行数据包进入
UNI 口后，用于捕捉上行数据中的IGMP/MLD协议报文，并据此建立和维护一张组播组地址记 录表，已记录本设备UNI 口连接的终端用户申请加入的组播组。同时将这些报文传送给"上 行数据802. lqVLAN标签替换引擎"，此时IGMP/MLD协议报文仍然具有UNI端口的VLAN标签 值；
上行数据802. lqVLAN标签替换引擎模块，用于将IGMP/MLD协议报文中的原来的UNI端 口的VLAN标签值替换为统一的组播VLAN标签值，然后再通过上联端口 (UPLINK)将已经经 过VLAN标签替换的IGMP/MLD协议报文向上转发。由于接入网上行的IGMP/MLD协议报文全部 具有统一的组播VLAN标签值，因此在接入控制路由器上下发的组播数据也全部在组播VLAN 中。
在ONU上，下行数据方向也有两个数据处理引擎模块 一是下行数据分析引擎模块，二 是下行数据802. lqVLAN标签替换引擎模块。其中，
下行数据分析引擎模块，用于分析下行的数据中哪些是具有组播VLAN标签值的组播数据， 当发现具有组播VLAN标签值的组播数据时，将根据本ONU上的组播组地址记录表，过滤掉非 本ONU的UNI 口连接的终端用户申请的组播数据。同时将本ONU下终端用户申请的组播数据 帧交给下行数据802. lqVLAN标签替换引擎模块处理；
下行数据802. lqVLAN标签替换引擎模块，将组播数据中的组播VLAN标签值替换为UNI 端口的VLAN标签值，然后再通过UNI端口将经过VLAN标签替换的组播数据向下转发。
采用本实用新型后在GEPON中支持组播业务的实现如图2所示。例如，用户A和用户B 分别连接在两个ONU的UNI端口 ，用户A连接的UNI端口 VLAN设置为VLAN2，用户B连接的 UNI端口 VLAN设置为VLAN3。设置接入网采用的统一组播VLAN为VLAN999。
假设用户A和用户B申请相同的组播流1,原本用户A和用户B的组播请求会在VLAN2和 VLAN3中分别上行到接入控制路由器，而接入控制路由器会在VLAN2和VLAN3中分别复制组播 流1的数据，推送给用户A和用户B。采用本实用新型的ONU能够将不同VLAN用户的组自 求归并到同一个组播VLAN，即VLAN999中，并将下行VLAN999中组播数据的VLAN标签还原为 用户连接的UNI端口的VLAN标签，从而保证在用户正常申请和获取组播流的前提下，将组播 带宽限制在同一个VLAN中。
另外，在利用本方案进行接入网组网时，终端用户的VLAN不能设置为与组播VLAN相同 的值。
通过以上描述的组播VLAN归并方法，避免了在接入控制路由器的端口上进行组播流在多 个VLAN中复制，从而减少了接入控制路由器的组播复制工作负荷，减轻了接入控制路由器的
组播性能压力。同时也大大节省了接入网的带宽资源和VLAN资源。
以下举一应用实例进一步说明本实用新型。如图3所示，包括一个内设有IGMP/MLD处理 模块和CPU端口的以太网交换芯片(例如Marve116061)和一个具有内嵌CPU和VLAN处理模 块的ONU芯片(例如PAS6201)。
当用户的上行数据进入所述以太网交换芯片后，交换芯片的所述IGMP/MLD处理模块捕捉 数据中的IGMP/MLD协议包，并通过所述CPU端口发送给所述ONU芯片的内嵌CPU,所述ONU 芯片的内嵌CPU将IGMP/MLD协议包中的UNI端口 VLAN标签替换为组播VLAN标签，再通过上 联端口 (UPLINK)发送出去。
当从接入控制路由器下行的组播流通过上联端口进入ONU芯片后，所述ONU芯片的VLAN 处理模块将连接本ONU的用户申请的组播流的组播VLAN替换为UNI端口的VLAN标签，并发 送给交换芯片，由于经过替换的组播流的VLAN标签为UNI 口的VLAN值，因此组播流进入交 换芯片后，能够从UNI 口发送出去达到终端用户。
权利要求1、一种在GEPON中实现组播VLAN归并的装置，其特征在于包括上行IGMP/MLD协议包抓包引擎模块，在上行数据包进入UNI口后，用于捕捉上行数据中的IGMP/MLD协议报文，并据此建立和维护一组播组地址记录表，以记录本设备UNI口连接的终端用户申请加入的组播组，并将该报文传送给上行数据标签替换引擎模块；上行数据标签替换引擎模块，用于将IGMP/MLD协议报文中的原来的UNI端口的VLAN标签值替换为统一的组播VLAN标签值，然后再通过上联端口将经过VLAN标签替换的IGMP/MLD协议报文向上转发；下行数据分析引擎模块，用于分析下行的数据是否为具有组播VLAN标签值的组播数据，如果是，则将根据所述组播组地址记录表，过滤掉非本ONU的UNI口连接的终端用户申请的组播数据，将本ONU下终端用户申请的组播数据帧交给下行数据标签替换引擎模块；下行数据标签替换引擎模块，将组播数据中的组播VLAN标签值替换为UNI端口的VLAN标签值，然后通过UNI端口将经过VLAN标签替换的组播数据向下转发。
2、 根据权利要求1所述的一种在GEP0N中实现组播VLAN归并的装置，其特征在于所述上 行数据标签替换引擎模块为上行数据802. lq VLAN标签替换引擎模块，所述下行数据标签 替换引擎模块为下行数据802. lqVLAN标签替换引擎模块。
专利摘要一种在GEPON中实现组播VLAN归并的装置，包括上行IGMP/MLD协议包抓包引擎模块，上行数据标签替换引擎模块，用于将IGMP/MLD协议报文中的原来的UNI端口的VLAN标签值替换为统一的组播VLAN标签值；下行数据分析引擎模块，用于分析下行的数据是否为具有组播VLAN标签值的组播数据；下行数据标签替换引擎模块，将组播数据中的组播VLAN标签值替换为UNI端口的VLAN标签值，然后通过UNI端口将经过VLAN标签替换的组播数据向下转发，本实用新型在保证用户正常申请和获取组播流的前提下，将组播带宽限制在同一个VLAN中，避免了在接入控制路由器的端口上进行组播流在多个VLAN中复制，从而减少了接入控制路由器的组播复制工作负荷，减轻了接入控制路由器的组播性能压力。同时也大大节省了接入网的带宽。
文档编号H04L12/46GK201004649SQ20062004779
公开日2008年1月9日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者进 李, 杨永锋 申请人:上海未来宽带技术及应用工程研究中心有限公司