一种具有利用P4交换机构建的UDP隧道的I-PON系统的制作方法

一种具有利用p4交换机构建的udp隧道的i
‑
pon系统
技术领域
1.本实用新型涉及i
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pon系统，尤其涉及到一种具有udp隧道的i
‑
pon系统。


背景技术：

2.按照国家标准，在i
‑
pon组网方案中，有一种是i
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pon双纤三波组网方案，该方案采用双纤入户，万兆ip广播传输使用一纤，pon上下行数据传输使用另一纤。万兆ip广播信号通过i
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pon光接收机接收后，通过百兆或千兆网络接口，或通过onu接收的数据信号一起接入家庭网络，提供给机顶盒、pc用户终端、融合用户终端等设备。
3.目前，现网i
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pon系统的整体结构中，直播业务由万兆系统承载(vod点播业务未在i
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pon系统启用)，ott点播业务由pon(olt
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oun)承载，epon/gpon数据网络承载了所有的双向业务，包括宽带数据业务和视频点播业务。
4.现有架构的优势：
5.1、部署相对简单。
6.2、基本满足现有较小码率节目点播和宽带上网的需求。
7.3、万兆ip广播和pon上下行数据传输通道完全分开，避免了多波长间的干扰。
8.但现有架构也存在明显问题：
9.1、olt
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onu通道户均带宽只有15mbps，互联网业务和视频点播业务共享带宽，在高峰时段网络可能发生拥塞，无法保证视频流畅。
10.2、广电的数据网是一张为满足互联网宽带业务需求而建设的网，目的是满足数据业务需求，而视频业务和数据业务存在巨大的差异，对qos(包括网络延时、抖动、丢包)要求完全不同，因此用数据网做视频业务面临巨大挑战，难以保证质量。
11.3、万兆下行带宽目前只用于广播节目，实际使用带宽只有不到3gbps，剩余7gbps带宽闲置，造成浪费。


技术实现要素：

12.本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有利用p4交换机构建的udp隧道的i
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pon系统，可以将部分ott点播业务转移到由万兆系统承载。
13.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
14.一种具有利用p4交换机构建的udp隧道的i
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pon系统，该i
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pon系统分为业务及管理系统端、网络端、光分配网络端和用户侧，所述网络端包含城域网、光线路终端、光纤通道交换机、光纤放大器和p4交换机，其中，城域网与业务及管理系统端通信连接，光线路终端设置在城域网和光分配网络端之间，城域网、光线路终端、光分配网络端和用户侧依次通信连接，光纤通道交换机分别与业务及管理系统端、城域网通信连接，光纤放大器设置在光纤通道交换机和光分配网络端之间，光纤通道交换机、光纤放大器、光分配网络端和用户侧依次通信连接，p4交换机与城域网通信连接并用于构建udp隧道。
15.进一步地，所述业务及管理系统端包括广电有线电视系统、视频点播系统、管理系
统、应用前端和互联网，其中广电有线电视系统与光纤通道交换机通信连接，视频点播系统、管理系统、应用前端和互联网分别与城域网通信连接。
16.进一步地，所述光分配网络端包括多个分光器。
17.进一步地，所述用户侧包括多个用户终端，每个用户终端都包括光接收机、网关和应用设备。
18.进一步地，所述光纤通道交换机与所述城域网的通信为单向数据传输，数据由城域网到光纤通道交换机。
19.进一步地，所述p4交换机与所述城域网的通信为双向数据传输。
20.更进一步地，所述光纤通道交换机为sdn交换机。
21.本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型提供的一种具有利用p4交换机构建的udp隧道的i
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pon系统，通过设计光纤通道交换机与城域网通信连接，以及增加一台p4交换机，并且p4交换机与城域网通信连接，使得在i
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pon系统中构建出了udp隧道，从而实现了ott点播业务可以由城域网进入光纤通道交换机，从而进入万兆ip广播数据传输通道，而一旦ott点播业务可以走万兆ip广播数据传输通道则可以解决pon上下行数据传输通道(olt
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onu通道)拥塞，视频业务质量较差，以及万兆下行带宽资源浪费的不足之处，具有减少了pon上下行数据传输通道(olt
‑
onu通道)的拥塞，带宽增加后则可以提高视频业务质量，同时万兆下行带宽资源得以充分利用的优点。
附图说明
23.图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。
24.图中标号为：1、城域网；2、光纤通道交换机；3、光纤放大器；4、光线路终端；5、分光器；6、光接收机；7、网关；8、应用设备；9、p4交换机；10、视频点播系统；11、广电有线电视电视系统；12、管理系统；13、应用前端；14、互联网；20、用户终端。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型进行说明，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。
26.如图1所示，本实施例的i
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pon系统分为业务及管理系统端、网络端、光分配网络端和用户侧。其中，业务及管理系统端包括广电有线电视系统11(catv)、视频点播系统10(vod)、管理系统12、应用前端13和互联网14。网络端包含城域网1、光线路终端4(olt)、光纤通道交换机2、光纤放大器3和p4交换机9，其中的光纤通道交换机2为sdn交换机。光分配网络端包括多个相互独立的分光器5；用户侧包括多个用户终端20，每个用户终端20都包括光接收机6、网关7和应用设备8，应用设备8包括电话、电视等，光接收机6为onu+i
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pon光接收机。
27.本实施例的i
‑
pon系统具有两条数据传输通道，一条为万兆ip广播数据传输通道，另一条为pon上下行数据传输通道(olt
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onu通道，千兆带宽)，万兆ip广播数据传输通道为
单向下行数据传输通道，pon上下行数据传输通道为双向上下行数据传输通道。
28.万兆ip广播数据传输通道的组成部分包括：广电有线电视系统11(catv)、光纤通道交换机2、光纤放大器3、多个分光器5、多个用户终端20。其连接方式是：广电有线电视系统11(catv)、光纤通道交换机2、光纤放大器3、多个分光器5、多个用户终端20依次通信连接。数据传输方向是：广电有线电视系统11(catv)、光纤通道交换机2、光纤放大器3、多个分光器5、多个用户终端20依次单向传输。
29.pon上下行数据传输通道组成的组成部分包括：视频点播系统10(vod)、管理系统12、应用前端13、互联网14、城域网1、光线路终端4、多个分光器5、多个用户终端20。其连接方式是：视频点播系统10(vod)、管理系统12、应用前端13和互联网14分别与城域网1(边缘路由器)通信，城域网1、光线路终端4、多个分光器5、多个用户终端20依次通信连接，并且光线路终端4对分光器5为一对多，分光器5对光接收机6为一对多。数据传输方向是：城域网1、光线路终端4、多个分光器5、多个用户终端20双向数据传输。
30.本实施例的i
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pon系统中，光纤通道交换机2还与城域网1通信连接，数据传输方向为城域网1到光纤通道交换机2单向传输，因此ott点播业务具备了可以由城域网1进入光纤通道交换机2，从而进入万兆ip广播数据传输通道的链路条件。
31.本实施例的i
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pon系统中，p4交换机9还与城域网1通信连接，数据传输方向为城域网1与p4交换机9双向传输，p4交换机9主要起到代理网关的作用，修改数据包包头格式，在i
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pon系统中构建出了udp隧道,在udp隧道中采用udp协议传输数据包,使用udp隧道传递的数据可以是不同协议的数据帧或包(比如tcp协议)，udp隧道协议将tcp协议的数据帧或包重新封装在新的包头中发送，新的包头提供了路由信息，通过路由信息使得ott点播业务可以由城域网1进入光纤通道交换机2，从而进入万兆ip广播数据传输通道。
32.综上所述，本实施例的i
‑
pon系统通过设计光纤通道交换机2与城域网1通信连接，以及增加一台p4交换机9，并且p4交换机9与城域网1通信连接，使得在i
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pon系统中构建出了udp隧道，从而实现了ott点播业务可以由城域网1进入光纤通道交换机2，从而进入万兆ip广播数据传输通道，而一旦ott点播业务可以走万兆ip广播数据传输通道则可以解决pon上下行数据传输通道(olt
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onu通道)拥塞，视频业务质量较差，以及万兆下行带宽资源浪费的不足之处，具有减少了pon上下行数据传输通道(olt
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onu通道)的拥塞，带宽增加后则可以提高视频业务质量，同时万兆下行带宽资源得以充分利用的优点。
33.需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。