一种多业务时隙的处理方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多业务时隙的处理方法、装置及系统，涉及光网络【技术领域】，解决了现有技术中多时隙业务的数据在传输时易被破解，安全性较差的技术问题。其中，该方法包括：OLT为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL；将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各ONU。本发明的方法主要用于光网络中的多时隙业务。
【专利说明】一种多业务时隙的处理方法、装置及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光网络【技术领域】，特别涉及一种多业务时隙的处理方法、装置及系统。【背景技术】
[0002]现有EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)系统中，FTTH ONU (光纤接入到户光节点)在业务上要求提供包括话音、上网、IPTV/CATV、用电抄表信息等至少四个方面的信息传输通道，是四网融合方面的综合业务模式。但四网融合的综合业务传输带来一个很大的问题是QoS和信息安全问题。
[0003]传统的以太网实现QoS的手段是802.lp，通过对不同的业务分配不同的优先级来保证各个业务的QoS，很多人想当然的认为:只要照搬802.lp，就能实现EPON系统的QoS，而EPON的根本问题在于:0LT对系统资源的分配起着主导作用，在OLT —侧，OLT并不直接处理802.1p7OLT调度资源的唯一依据是LLID (逻辑链路标记)，而LLID是不封装在以太网帧中的，所以，EPON直接利用802.1p是不能解决QoS的。
[0004]EPON另一个比较大的隐患是安全性，因为EPON上行数据都是通过共享信道的时间窗口发送，如果一个ONU的某种业务数据被破解，则共享在一起的其他业务数据也同时被破解。
[0005]真正完全解决QoS的难题的是多LLID技术，每个ONU可以分配多个LLID，每个LLID对应一种数据业务，承载不同业务的以太网帧被打上不同的LLID，每个LLID可以获得不同优先级的处理。如图1所述的多个业务端口与LLID间映射关系，在多LLID技术中，不同业务端口的业务可以映射到同一个LLID标签中去。多LLID中传输的多个LLID，而本专利中，传输的是多个时隙ID和时隙长度。
[0006]但是，在多LLID传输中，由于多个业务间完全靠LLID标示，数据传输时是交织进行的，并没有隔离，LLID都是采用相同的加密算法，如果一个LLID被破解，则其他的LLID号的也可用相同的破解办法解密掉LLID的加密算法。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中EPON系统中多时隙业务的数据在传输时易被破解，安全性较差的技术问题，本发明提出一种多业务时隙的处理方法、装置及系统。
[0008]一种多业务时隙的处理方法,包括:
[0009]OLT为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL ；
[0010]将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
[0011]一种多业务时隙的处理装置，包括:
[0012]分配模块，用于为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL ；
[0013]下发模块，用于将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
[0014]一种多业务时隙的处理系统，包括:0LT和多个ONU ；
[0015]所述0LT，用于为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL，并将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各ONU。
[0016]所述0NU，用于ONU接收到OLT广播的每种业务的TSID和TSL，针对任一预传输数据帧的业务，根据业务的TSID按照该业务的TSL传输数据帧到0LT。
[0017]本实施例提供的方案中，采用将ONU分配的上行带宽，按照时间颗粒为单位，使每种业务的数据帧都包装在各自的时间间隔内，每种业务分配一段时间段的技术手段，保证在时间带宽内(即TSL(time slot length,时隙长度))内，每种业务在时间上是隔离的,且每种业务的带宽在时间轴上做了划分后，在各个业务的传输时间带宽内，也为各个业务提供TSID(time slot ID，时隙标识)的技术手段，实现在采用共享信道传输数据时，每种业务都是放在一个时隙ID内传输，不会出现物理上的交织，也就是说不同时隙传不同业务，但不同时隙间在物理上是隔离的目的。其效果是:1、破解者就完全不知道每个帧的起始，难以破解。而OLT则可以根据自己分配的带宽时间，来区分出各个业务起始帧出来；2、及使某个时隙被破解掉了，因为在这个窗口内，不同业务不会出现交织，下一个时间窗口内的时隙会调整起始时间,破解者又需要重新同步,再破解的难度加大。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为【背景技术】中多个业务端口与LLID间映射关系的不意图；
[0021]图2为本发明实施例1提供的一种多业务时隙的处理方法的流程图；
[0022]图3为本发明实施例1提供的时间间隔的上行带宽分配的示意图；
[0023]图4为本发明实施例1提供的一种多业务时隙的处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]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。并且，以下各实施例均为本发明的可选方案，实施例的排列顺序及实施例的编号与其优选执行的顺序无关。
[0025]实施例1
[0026]本实施例提供一种多业务时隙的处理方法，如图2所示，包括:
[0027]步骤101, OLT (opticallineterminal,光线路终端)为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL。
[0028]优选方案中，该步骤为OLT为每种业务分配TSID，并为每个TSID平均分配TSL。
[0029]具体而言，如图3所示，针对每种不同业务，OLT为ONU分配一种TSID。在ONU某个时间窗口内，如图中timeO分配TSID0，全部是业务O的数据帧，time I分配TSID1，全部是业务1的数据帧，time2分配TSID2，全部是业务2的数据帧......[0030]特别地，在本实施例中，分配给每种业务的数据区的大小由时间颗粒度来度量，每中业务的数据区time η的长度为TSL，即用时隙的长度TSL来代表分配给每种业务的带宽。其中，最小的时间颗粒度大小为20ns，ΕΡ0Ν的上行传输速率是1.25GBPS,20ns内实际能传输的数据量=1.0gbps*20=20bit。0LT为0NU分配带宽是一个动态过程，刚开始，0LT给每个0NU的TSID平均分配TSL。之后由0LT的动态带宽(DBA)算法来分配，例如:如果0LT发现某业务的TSL每次都用完了，证明该业务流量大，0LT需要加大该业务的TSL，如果0LT发现某业务的TSL长期没用完，而是有填充数据，表明该业务TSL过剩，0LT需要减少该业务的TSL 了，具体可参照下述步骤105后的优选方案。
[0031]步骤102，0LT将TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
[0032]所有业务其对应的TSID和TSL由0LT通过在ΕΡ0Ν的下行信道广播发送。
[0033]步骤103，各0NU接收并记录0LT广播的每种业务的TSID和TSL后，每个0NU针对其接收到的任一预传输数据帧的业务，根据业务的TSID按照该业务的TSL传输数据帧到0LT。
[0034]0LT分配给0NU各种业务的带宽单位是ns，不再是字节为单位了。0NU发送上行数据时，依次按照该种业务的TSL发送这种业务的时长的数据帧，一种业务数据时长发送完后，接着按照下一种业务的TSL发送下一种业务的数据时长的数据帧。
[0035]步骤104，0LT参照TSID和TSL接收来自各0NU的各种业务的数据帧。
[0036]步骤105，在上行方向上，0LT根据每种业务的TSID将种类业务的数据帧分配到对应的业务队列里等待发送到与该业务种类对应的网络业务处理端口上。
[0037]本实施例提供的按照业务来分配时隙带宽(即TSL)的分配方法中，当0NU按照这种业务的TSL时隙分配方法发送业务的数据帧，且0LT按照该业务的TSL接收到0NU发送来的数据帧后，把不同时隙，也就是不同业务的数据帧传送到不同的网络业务处理端口的业务队列中，等待发送到该网业务处理端口。因此每种业务的端口上，由于不再出现不是该业务处理端口的数据帧，也相当于对该业务做物理隔离，提高了上行业务数据传输的安全性。
[0038]在上行方向，0LT把不同业务时隙传送过来的数据帧按照TSID分类，进入不同的业务队列，然后通过不同的1000BASE MAC传送到不同网络业务处理端口上。例如:用TSID0代表用电采集信息，0LT把接收到的TSID0送入队列0中去，队列0通过网络链路层MAC协议接入到国家电网的主控路由器上。
[0039]在下行方向上，0LT接收不同1000BASE MAC网络业务处理端口发送过来的数据帧，并将各种业务的数据帧做业务合并，把不同业务合并到下行队列中去，最后把下行队列中的各种业务的数据帧送到EPON MAC，利用光纤传输到各0NU。例如:用TSID1代表中国移动的上网数据业务，该队列业务直接接入到中国移动路由器上。
[0040]优选方案中，本发明还包括如下过程:在接收来自各0NU的各种业务的数据帧之后，0LT针对任一种类业务，检测业务的数据帧所占用的TSL是否与分配给该业务的TSL相同；若检测到业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL少，减少分配给该业务的TSL ;若检测到业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL相同，增加分配给该业务的 TSL。
[0041]具体而言，0LT接收0NU发送过来的帧格式后，检验每种业务的TSL与分配的TSL是否相同，如果检测到某种业务的TSL每次都用光了，则OLT给该ONU多分配TSL，如果OLT检测到某业务的TSL有剩余，也就是数据帧中有填充数据，则开始减少该业务的TSL，如此动态循环下去，直到每种业务的TSL效率达到最佳。
[0042]本实施例提供的方法中，采用将0NU分配的上行带宽，按照时间颗粒为单位，每种业务的数据帧都包装在各自的时间间隔内，每种业务分配一段时间段的技术手段，保证在时间带宽内(即TSL(time slot length，时隙长度))内，每种业务在时间上是隔离的，且每种业务的带宽在时间轴上做了划分后，在各个业务的传输时间带宽内，也为各个业务提供TSID(time slot ID，时隙标识)的技术手段，实现在采用共享信道传输数据时，每种业务都是放在一个时隙ID内传输，不会出现物理上的交织，也就是说不同时隙传不同业务，但不同时隙间在物理上是隔离的目的。这样带来的好处是:1、破解者就完全不知道每个帧的起始，难以破解。而0LT则可以根据自己分配的带宽时间，来区分出各个业务起始帧出来；2、及使某个时隙被破解掉了，因为在这个窗口内，不同业务不会出现交织，下一个时间窗口内的时隙会调整起始时间，破解者又需要重新同步，再破解的难度加大。
[0043]本实施例提供的方法如果投入使用后，可以通过配置来兼容目前ΕΡ0Ν帧结构，启动多时隙划分程序，则是多时隙传输，关闭掉该功能后，仍然是传统的单LLID ΕΡ0Ν。
[0044]实施例2
[0045]为了便于实施例1中0LT上的方法实现，本实施例提供一种多业务时隙的处理装置，如图4所示，包括:分配模块21，下发模块22。
[0046]分配模块21，用于为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL ；
[0047]下发模块22，用于将TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
[0048]其中，分配模块21，具体用于为每种业务分配TSID，并为每个TSID平均分配TSL。
[0049]进一步地，该装置还包括:接收模块23，隔离模块24，检测模块25，调整模块26。
[0050]接收模块23，用于接收来自各0NU的各种业务的数据帧。
[0051]隔离模块24，用于根据每种业务的TSID将种类业务的数据帧分配到对应的业务队列里等待发送到与该业务种类对应的网络业务处理端口上。
[0052]检测模块25，用于在接收来自各0NU的各种业务的数据帧之后，针对任一种类业务，检测业务的数据帧所占用的TSL是否与分配给该业务的TSL相同。
[0053]调整模块26，用于若检测到业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL少，则减少分配给该业务的TSL ;若检测到业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL相同，则增加分配给该业务的TSL。
[0054]本实施例提供的装置中，通过采用对ΕΡ0Ν上行光链路带宽上的不同业务做时间带宽划分，为每种业务分配一定的时隙带宽TSL，为每种业务的时隙分配一个时隙ID，方便0LT根据TSID和TSL来接收不同的业务的技术手段。实现继承ΕΡ0Ν中多LLID完全技术克服QoS方面的优点，多时隙划分技术也和多LLID —样可以克服QoS难题。并且，在信息安全方面，多时隙划分的好处是不同业务的时隙在不同时刻是动态变化的，这极大的提高了ΕΡ0Ν信息安全程度。破解者即使破解掉了某个业务的时隙，在下个时隙，他又需要重新做时间同步，重新测量这个业务的时隙长度。而多LLID系统中，如果破解掉一个业务的LLID，则下一个时隙中的LLID如法炮制可以破解。同时，由于不同业务的时隙在时间上没有交织，这么做的好处是时隙在物理上是完全隔离的，即使某个时隙被破解，而其余的时隙仍然是安全的，因为在一个传输窗口内，某个时隙过去后，该业务数据就全部传完了，在这个窗口内不会再出现该业务的数据，破解者很难学习总结破解规律。
[0055]本发明实施例提供的上述设备或装置等产品是属于以计算机程序的流程方法为依据，并按照与方法实施例1和/或附图中方法流程的各步骤完全对应一致的方式，所提供的功能模块。并且由于这种功能模块是通过计算机程序的方式实现的软件装置，所以对于装置实施例2未具体提及的功能模块，由于考虑到根据上述方法实施例记载的内容已经足够使本领域技术人员从方法记录的各流程步骤直接地、毫无意外地确定实现步骤所必须建立的功能模块，所以在此不赘述。
[0056]实施例3
[0057]本实施例继续提供一种多业务时隙的处理系统，包括:0LT和多个0NU ；
[0058]0LT，用于为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL，并将TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
[0059]0NU，用于0NU接收到0LT广播的每种业务的TSID和TSL，针对任一预传输数据帧的业务，根据业务的TSID按照该业务的TSL传输数据帧到0LT。
[0060]本实施例提供的系统中，采用将0NU分配的上行带宽，按照时间颗粒为单位，每种业务的数据帧都包装在各自的时间间隔内，每种业务分配一段时间段的技术手段，保证在时间带宽内(即TSL(time slot length，时隙长度))内，每种业务在时间上是隔离的，且每种业务的带宽在时间轴上做了划分后，在各个业务的传输时间带宽内，也为各个业务提供TSID(time slot ID，时隙标识)的技术手段，实现在采用共享信道传输数据时，每种业务都是放在一个时隙ID内传输，不会出现物理上的交织，也就是说不同时隙传不同业务，但不同时隙间在物理上是隔离的技术效果。
[0061]本发明实施例提供的上述系统中包括的0LT是基于实施例2提供的设备或装置而得来的，因此未尽详述之处可参考实施例2中的设备或装置，在此不赘述。
[0062]本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分是以软件产品的形式体现出来的功能，也即是说:本发明的装置、设备或者组成系统的各个设备其所执行的方法或实现的功能主体即便为硬件，但是实际上实现本发明上述功能的部分却是计算机软件产品的模块或单元。并且该计算机软件产品可存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台设备执行本发明各个实施例的方法。
[0063]以上，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明能有多种不同形式的【具体实施方式】，上文结合附图对本发明做举例说明，这并不意味着本发明所应用的【具体实施方式】只能局限在这些特定的【具体实施方式】中，本领域的技术人员应当了解，上文所提供的【具体实施方式】只是多种优选实施方式中的一些示例，任何体现本发明权利要求的【具体实施方式】均应在本发明权利要求所要求保护的范围之内；本领域的技术人员能够对上文各【具体实施方式】中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多业务时隙的处理方法，其特征在于，包括: OLT为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL ； 将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括: OLT接收来自各ONU的各种业务的数据帧； 根据每种业务的TSID将种类业务的数据帧分配到对应的业务队列里等待发送到与该业务种类对应的网络业务处理端口上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述OLT为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL，具体包括: OLT为每种业务分配TSID，并为每个TSID平均分配TSL。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在接收来自各ONU的各种业务的数据帧之后，该方法还包括: 针对任一种类业务，检测所述业务的数据帧所占用的TSL是否与分配给该业务的TSL相同； 若检测到所述业务的数据帧 所占用的TSL比分配给该业务的TSL少，减少分配给该业务的TSL ； 若检测到所述业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL相同，增加分配给该业务的TSL。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 每个ONU接收到OLT广播的每种业务的TSID和TSL ； 针对任一预传输数据帧的业务,根据业务的TSID按照该业务的TSL传输数据帧到0LT。
6.一种多业务时隙的处理装置，其特征在于，包括: 分配模块，用于为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL ； 下发模块，用于将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括: 接收模块，用于接收来自各ONU的各种业务的数据帧； 隔离模块，用于根据每种业务的TSID将种类业务的数据帧分配到对应的业务队列里等待发送到与该业务种类对应的网络业务处理端口上。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述分配模块，具体用于为每种业务分配TSID，并为每个TSID平均分配TSL。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括: 检测模块，用于在接收来自各ONU的各种业务的数据帧之后，针对任一种类业务，检测所述业务的数据帧所占用的TSL是否与分配给该业务的TSL相同； 调整模块，用于若检测到所述业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL少，则减少分配给该业务的TSL ;若检测到所述业务的数据帧所占用的TSL比分配给该业务的TSL相同，则增加分配给该业务的TSL。
10.一种多业务时隙的处理系统，其特征在于，包括:0LT和多个ONU ； 所述0LT，用于为每种业务分配对应的时隙标识TSID和时隙长度TSL，并将所述TSID和TSL通过下行信道广播到各0NU。所述ONU，用于ONU接收到OLT广播的每种业务的TSID和TSL，针对任一预传输数据帧的业务，根据业务的TSID按照该业务的TSL传输数据帧到0LT。
【文档编号】H04L12/917GK103686471SQ201310203773
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年5月28日 优先权日:2013年5月28日
【发明者】汪波涛, 王东山, 杨立, 刘高强, 王文桢 申请人:国家电网公司, 北京南瑞智芯微电子科技有限公司