一种hfc网络中的二层接入方法、设备及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光缆-同轴电缆混合网中的二层接入方法、设备和系统，包括：接收终端设备的DHCP报文，从DHCP报文中提取源MAC地址和设备类型，根据设备类型与SVLAN的对应关系生成所述源MAC地址和所述SVLAN的对应关系；在收到终端设备的数据报文时，提取数据报文中的源MAC地址，根据保存的MAC地址和SVLAN的对应关系获取对应的SVLAN，根据所述对应的SVLAN转发所述终端设备的数据报文。
【专利说明】—种HFC网络中的二层接入方法、设备及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种HFC网络中的二层接入方法、设备和系统。
【背景技术】
[0002]除了双绞线xDSL(Digtal Subscriber Line,数字用户线)和光纤可以提供宽带接入业务外，同轴电缆(Cable)也可以提供宽带接入业务。
[0003]传统广电网络是典型的单向通道网络，数据只能从视频头端(Header，HE)传输到用户家中的机顶盒(Set Top Box, STB),但是不能从机顶盒传输到视频头端。要支持宽带业务首要任务是将广电网络改造成双向网络，同时支持”> STB”、“STB— > HE”两个传输方向，同时还要支持带宽控制和服务质量(Quality of Service, QoS)保证。
[0004]在同轴电缆上支持双向的宽带业务有多种技术标准，其中最著名和成熟的技术标准是北美制定的电缆承载数据业务接口规范(Data Over Cable Systems InterfaceStandard，DOCSIS)。该标准1999年发布了 1.0版本，之后不断更新完善，2008年发布了3.0版本。按DOCSIS 3.0的定义，同轴电调制的带宽可以超过双绞线能提供的带宽，甚至可以和光纤接入的带宽媲美。欧洲以DOCSIS标准为基础制订欧洲本土化的Euro-DOCSIS标准，支持有线电视双向业务。我国正在制定符合中国国情的中国版本的DOCSIS标准:C-D0CSIS，用于指导有线电视双向业务。
[0005]C-DOCSIS系统由系统头端、系统终端、配置系统和网络管理系统几部分组成，其系统架构如图1所示。
[0006]在C-DOCSIS系统架构中，系统终端设备，也即电缆调制解调终端(Cable Modem,CM)连接运营商的同轴分配网络和家庭网络，负责它们之间的数据转发。用户设备可以嵌入CM之中，也可以作为独立的设备存在。典型的用户设备包括个人电脑、eMTA、家庭路由器和STB 等。
[0007]系统头端，也即同轴媒体转换器(Coax Medium Converter, CMC)连接同轴分配网络和汇聚网络，负责它们之间的数据转发，通过汇聚网络接入运营商的配置系统及网络管理系统。
[0008]C-DOCSIS配置系统提供C-DOCSIS系统的业务和设备配置服务，实现配置文件的生成、下发、终端设备的软件升级等功能，包括动态主机配置协议(Dynamic HostConfiguration Protocol,DHCP)服务器、配置文件服务器、软件下载服务器、时钟协议服务器、策略服务器等。
[0009]根据DOCSIS标准定义，电缆调制解调终端系统(Cable Modem TerminationSystem, CMTS)和CM之间支持多业务通道，流分类方式可以是基于以太网、因特网协议(Internet Protocol, IP)头或传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)/ 用户数据包协议(User Datagram Protocol,UDP)头来进行,其中最常用的流分类方式是按源IP流分类，对于无法匹配流分类条件的报文走缺省流，流分类之后不会映射到虚拟局域网(Virtual Local Area Network, VLAN)0[0010]在二层接入技术中，电信二层网络多业务流机制中的流分类用是根据以太头字段，不支持IP头和TCP/UDP头，流分类之后会映射到VLAN。
[0011]C-DOCSIS定义了在光缆-同轴电缆混合网(Hybrid Fiber-Coaxial, HFC)网络中引入了二层接入网络，这种网络的问题是，当CM流分类条件为IP地址，或UDP/TCP端口号时，会导致CM发出的管理报文走不同的业务通道。如图2所示，CM的中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)发出的简单网络管理协议(Simple Network ManagementProtocol, SNMP)或动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)报文(含IP头)，匹配流分类条件，走业务通道2,而地址解析协议(Address ResolutionProtocol, ARP)报文(无IP头)，无法匹配流分类条件，走业务通道3(缺省流)。而业务通道2，业务通道3对应不同的业务VLAN (Service VLAN, SVLAN)，这样会导致同一个设备的管理报文走不同业务通道，使用不同SVLAN。其结果是CM的媒体访问控制(Media AccessControl,MAC)地址在光线路终端(Optical Line Terminal,0LT)上一会学习到 SVLAN200,一会学习到SVLAN300 (MAC学习表漂移)，导致业务不通。
【发明内容】
[0012]本发明一个实施例提供一种HFC网络中的二层接入方法，包括:
[0013]接收终端设备的DHCP报文，从所述DHCP报文中提取源MAC地址和设备类型，根据设备类型与SVLAN的对应关系生成所述源MAC地址和所述SVLAN的对应关系；
[0014]在收到终端设备的数据报文时，提取所述数据报文中的源MAC地址，根据MAC地址和SVLAN的对应关系获取对应的SVLAN，根据所述对应的SVLAN转发所述终端设备的数据报文。
[0015]本发明一个实施例提供一种同轴媒体转换设备，包括:
[0016]SVLAN映射模块，用于保存设备类型与SVLAN的对应关系；
[0017]DHCP处理模块，用于接收终端设备的DHCP报文，提取所述DHCP报文中的源MAC地址和设备类型，根据设备类型与SVLAN的对应关系生成所述源MAC地址和所述SVLAN的对应关系；
[0018]流分类模块，用于接收终端设备的数据报文，提取所述数据报文中的源MAC地址，根据MAC地址和SVLAN的对应关系获取对应的SVLAN，根据所述对应的SVLAN转发所述终端设备的数据报文。
[0019]本发明一个实施例提供一种HFC中的二层接入系统，包括同轴媒体转换设备以及多个终端设备，
[0020]所述同轴媒体转换设备，用于接收终端设备的DHCP报文，提取所述DHCP报文中的MAC地址和设备类型，根据设备类型与SVLAN的对应关系生成所述MAC地址和所述SVLAN的对应关系；在接收到终端设备的数据报文时，提取所述数据报文中的源MAC地址，根据MAC地址和SVLAN的对应关系获取对应的SVLAN，根据所述对应的SVLAN转发所述终端设备的数据报文。
[0021]本发明实施例提供的方法、装置和系统，通过预先配置设备类型与SVLAN的对应关系，在收到终端设备的DHCP报文时，根据设备类型与SVLAN的对应关系获取终端设备的MAC地址与SVLAN的对应关系，并根据MAC地址与SVLAN的对应关系转发终端设备的数据报文，可以保证同一个终端设备发出的数据报文通过一个SVLAN发送到网络侧，网络侧设备可以学习到MAC地址和SVLAN的对应关系，避免发生MAC地址漂移现象的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术中C-DOCSIS系统架构示意图；
[0024]图2为现有技术中C-DOCSIS 二层接入架构示意图；
[0025]图3为本发明实施例提供的HFC网络中二层接入系统架构示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的HFC网络中二层接入方法流程图；
[0027]图5为本发明一个实施例提供的CMC的结构示意图；
[0028]图6为本发明一个实施例提供的CMC的结构示意图；
[0029]图7为本发明实施例提供的HFC网络中二层接入系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]图3为本发明实施提供的HFC网络中的二层接入系统，包括:光线路终端(OpticalLine Terminal，OLT) 30、CMC 32 和 CM 34。
[0032]其中，CMC32用于实现C-DOCSIS系统头端功能，可以位于网络中靠近用户侧的位置，如HFC网络的光节点处等。CM 34可以连接PC和/或STB等用户设备，以下实施例中将CM以及CM连接的用户设备统称为终端设备。
[0033]CMC 32可以通过射频接口与CM34进行通信，通过网络侧接口与汇聚网连接，实现数据流转发与业务映射。
[0034]CMC32与CM34之间可以设置多个业务通道，CM34用于对发往CMC32的报文进行分类(流分类)，将报文按照对应的业务通道发送给CMC32。这里的报文包括CM34发往CMC32的报文，也包括CM34下连接的用户设备通过CM34发往CMC32的报文。
[0035]C-DOCSIS定义的HFC网络融合二层接入技术，会导致同一个终端设备的报文经CM34分类后走不同的业务通道，为解决这个问题，本实施例提供一种HFC网络中的二层接入方法，所提供的方法在CMC32上对来自CM34的报文做分类，区分出不同的业务报文，进而映射到不同的SVLAN。
[0036]具体的，所提供的方法流程如图4所示，包括:
[0037]步骤401、接收终端设备的DHCP报文，从DHCP报文中提取源MAC地址和设备类型信息。
[0038]设备类型信息包括PC、STB以及CM等，可以携带在Option 60信息中，如STB发送的DHCP报文中，携带的Option 60就为“STB”等，则从DHCP报文中提取设备类型信息可以是获取DHCP报文中的Option 60，从Option 60中获取终端设备的设备类型信息。
[0039]设备类型信息也可以单独标识携带在DHCP报文中，以下实施例中，以Option 60 携带设备类型信息作为举例。
[0040]步骤403、根据设备类型与SVLAN的对应关系生成所述源MAC地址和SVLAN的对应关系。
[0041]在本步骤之前，需要在CMC32上配置设备类型与SVLAN的对应关系，使得一种终端设备发出的报文通过一个SVLAN发送。在本实施例中，设备类型与SVLAN的对应关系具体可以为Option 60与SVLAN的对应关系，如图5所示，可以将PC的Option 60对应SVLAN X，STB 的 Option 60 对应 SVLAN Y，CM 的 Option 60 对应 SVLAN Z 等，如下:
【权利要求】
1.一种光缆-同轴电缆混合网中的二层接入方法，其特征在于，包括:接收终端设备的动态主机配置协议报文，从所述动态主机配置协议报文中提取源媒体访问控制地址和设备类型，根据设备类型与业务虚拟局域网的对应关系生成所述源媒体访问控制地址和所述业务虚拟局域网的对应关系；在收到终端设备的数据报文时，提取所述数据报文中的源媒体访问控制地址，根据媒体访问控制地址和业务虚拟局域网的对应关系获取对应的业务虚拟局域网，根据所述对应的业务虚拟局域网转发所述终端设备的数据报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述动态主机配置协议报文中获取设备类型具体包括:从所述动态主机配置协议报文中提取Option 60,从所述Option 60中获取设备类型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特 征在于，所述根据所述对应的业务虚拟局域网转发所述终端设备的数据报文具体包括:将所述对应的业务虚拟局域网添加到所述数据报文；通过业务虚拟局域网对应的业务通道发送所述包含有业务虚拟局域网的数据报文。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述终端设备包括电缆调制解调终端、PC和机顶盒中的一种或者多种。
5.一种同轴媒体转换设备，其特征在于，包括:SVLAN映射模块，用于保存设备类型与业务虚拟局域网的对应关系；DHCP处理模块，用于接收终端设备的动态主机配置协议报文，提取所述动态主机配置协议报文中的源媒体访问控制地址和设备类型，根据设备类型与业务虚拟局域网的对应关系生成所述源媒体访问控制地址和所述业务虚拟局域网的对应关系；流分类模块，用于接收终端设备的数据报文，提取所述数据报文中的源媒体访问控制地址，根据媒体访问控制地址和业务虚拟局域网的对应关系获取对应的业务虚拟局域网， 根据所述对应的业务虚拟局域网转发所述终端设备的数据报文。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述流分类模块具体包括:用户侧端口，用于接收终端设备的数据报文；业务虚拟局域网获取模块，用于提取所述数据报文中的源媒体访问控制地址，查找本地保存的媒体访问控制地址和业务虚拟局域网的对应关系，获取所述源媒体访问控制地址对应的业务虚拟局域网；网络侧端口，用于根据所述对应的业务虚拟局域网转发所述终端设备的数据报文。
7.一种光缆-同轴电缆混合网中的二层接入系统，包括同轴媒体转换设备以及多个终端设备，其特征在于，所述同轴媒体转换设备，用于接收终端设备的动态主机配置协议报文，提取所述动态主机配置协议报文中的媒体访问控制地址和设备类型，根据设备类型与业务虚拟局域网的对应关系生成所述媒体访问控制地址和所述业务虚拟局域网的对应关系；在接收到终端设备的数据报文时，提取所述数据报文中的源媒体访问控制地址，根据媒体访问控制地址和业务虚拟局域网的对应关系获取对应的业务虚拟局域网，根据所述对应的业务虚拟局域网转发所述终端设备的数据报文。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述根据所述对应的业务虚拟局域网转发所述终端设备的数据报文具体包括: 将所述对应的业务虚拟局域网添加到所述数据报文； 通过业务虚拟局域网对应的业务通道发送所述包含有业务虚拟局域网的数据报文。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，还包括光线路终端，用于接收所述同轴媒体转换设备的数据报文，提取所述数据报文中的源媒体访问控制地址和业务虚拟局域网，记录所述源媒体访问控制地址和业务虚拟局域网的对应关系。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述终端设备包括电缆调制解调终端，所述电缆调制解调终端与所述同轴媒体转换设备之间设置有多条业务通道，所述电缆调制解调终端用于对发往所述同轴媒体转换设备的报文进行分类，将报文按照对应的业务通道发送给所述同轴媒体转换设备·。
【文档编号】H04L12/28GK103581059SQ201210256018
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月23日 优先权日:2012年7月23日
【发明者】柯波, 贺庆涛, 沈承虎 申请人:华为技术有限公司