PON中的数据传输方法、装置和系统与流程

本发明涉及光通信领域，并且更具体地，涉及一种无源光网络pon中的数据传输方法、装置和系统。

背景技术：

1、无源光网络(passive optical network，pon)技术是一种点到多点的光纤接入技术。pon系统可以包括光线路终端(optical line terminal,olt)、光分配网络(opticaldistribution network，odn)和至少一个光网络单元(optical network unit，onu)。olt与odn连接，odn与多个onu连接。onu还包括业务接口，通过业务接口连接到用户设备。

2、以千兆比特pon(gigabit-capable pon，gpon)为例，gpon中使用gpon封装方式(gpon encapsulation mode，gem)帧来承载数据，是最基本的数据结构，各种业务的数据封装在gem帧中在gpon线路上传输。olt向各个onu广播gem帧，gem帧包括gem port标识，各个onu根据gem port来识别属于自身的gem帧，进而过滤出属于自身的gem帧，并丢弃不属于自身的gem帧。onu将属于自身的gem帧解封后形成以太帧，并通过业务接口将以太帧发送到用户设备中。

3、pon网络中，在olt的下行方向，一般基于包统计复用发送。参照图1，以olt的上行端口接收三种业务类型的以太帧为例，olt在调度时，一般基于以太帧为粒度进行调度。例如图1中，在发送队列中包含包长较长的以太帧时，如业务2发送队列中的第一个以太帧为当前待发送的最长的以太帧，一旦该包长较长的以太帧开始发送，发送队列中包长较短的以太帧仍然要等待该包长较长的以太帧发送完，olt才能发送其他包长较短的以太帧，造成包长较短的以太帧的时延较大。而如果发送队列中没有包长较长的以太帧，则包长较短的以太帧的时延较低，进而造成包长较短的以太帧的时延抖动较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供了一种无源光网络pon中的数据传输方法、装置和系统，旨在降低pon中业务数据传输的时延以及时延抖动。

2、第一方面，提供了一种数据传输方法，该方法包括：光线路终端olt接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务；olt将第一数据帧切片，生成多个第一切片，每个第一切片的长度为第一预设长度；olt向光网络单元onu发送第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，其中，olt发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。通过在发送第一切片期间的每个调度周期内均发送至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。

3、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，在每个调度周期内，至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。

4、根据第一方面或第一方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在第一数据流中存在用于承载第二业务的第二数据帧时，该方法还包括：olt根据第二数据帧生成至少一个第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载所述第二业务；第二数据流还包括第二切片，olt在发送第二切片期间的每个调度周期内发送至少一个第二切片。在一种方式中，在每个调度周期内发送的至少一个第二切片占用第二预设时隙，第二预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。

5、根据第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在第一数据流中不存在用于承载第二业务的第二数据帧时，对应发送的第二数据流中不存在用于承载第二业务的第二切片，该方法还包括：olt生成至少一个第一空闲帧，第一空闲帧的长度为第一预设长度；第二数据流还包括第一空闲帧，且在第二数据流中不存在第二切片期间的每个调度周期内，至少一个第一空闲帧占用第二预设时隙。因此，即使第二业务当前没有流量，但是仍然在第二数据流中插入第一空闲帧，占用该第二业务传输的第二预设时隙，在该第二业务下一时刻突然有流量时，该第二业务数据仍然能够占用该第二预设时隙，从而能够有效且稳定的降低第二业务传输的时延和抖动。

6、根据第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一数据帧为以太帧或者为光数据单元odu帧。

7、第二方面，提供了一种数据传输方法，该方法包括：onu接收olt发送的第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务，onu接收第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；第一切片包括第二净荷；onu识别各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；onu将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。通过在接收第一切片期间的每个调度周期内均接收至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。

8、根据第二方面，在一种可能的实现方式中，在每个调度周期内，至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。

9、根据第二方面或第二方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第二数据流还包括第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载第二业务；间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片，第二切片包括第四净荷，该方法还包括：onu识别承载第二业务的各个第二切片，并提取各个第二切片中的第四净荷；onu将提取的各个第四净荷重组，生成第二数据帧。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。

10、根据第二方面或第二方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第二数据流还包括至少一个第一空闲帧，第一空闲帧的长度为第一预设长度；间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第一空闲帧，调度周期内的至少一个第一空闲帧占用第二预设时隙。因此，即使第二业务当前没有流量，但是仍然在第二数据流中插入第一空闲帧，占用该第二业务传输的第二预设时隙，在该第二业务下一时刻突然有流量时，该第二业务数据仍然能够占用该第二预设时隙，从而能够有效且稳定的降低第二业务传输的时延和抖动。

11、第三方面，提供了一种数据传输装置，该装置包括：第一接收模块，用于接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务；生成模块，用于将第一数据帧切片，生成多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度；发送模块，用于发送第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，其中，该装置发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。通过在发送第一切片期间的每个调度周期内均发送至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。

12、根据第三方面，在一种可能的实现方式中，在每个调度周期内发送的至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。

13、根据第三方面或第三方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一数据流中存在用于承载第二业务的第二数据帧，生成模块还用于将第二数据帧切片，生成多个第二切片，第二切片的长度为所述第一预设长度；第二数据流还包括第二切片，间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。

14、第四方面，提供了一种数据传输装置，该装置包括：第二接收模块，用于接收光线路终端olt发送的第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务，第二接收模块接收第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；第一切片包括第二净荷；提取模块用于识别各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；重组模块用于将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。通过在接收第一切片期间的每个调度周期内均接收至少一个第一切片，从而有利于降低第一业务数据传输的时延和抖动。

15、根据第四方面，在一种可能的实现方式中，该装置在每个所述调度周期内接收的至少一个第一切片占用第一预设时隙，第一预设时隙至少满足时长固定和时隙中心位置固定中的至少一个。各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，保证了在每个调度周期，第一切片都能够传输固定的时间长度，即承载第一业务的数据都能传输第一预设时隙的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延。或者，各个调度周期内，第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能在固定的时隙中心位置存在传输，更加有利于降低第一业务数据传输的抖动。或者，在各个调度周期内，第一预设时隙的时长固定，以及第一预设时隙在调度周期的时隙中心位置固定，从而保证了在每个调度周期内，第一切片都能够在固定的时隙位置传输固定的时间长度，更加有利于降低第一业务数据传输的时延，同时降低第一业务数据传输的抖动。

16、根据第四方面或第四方面的上述一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第二数据流还包括第二切片，第二切片的长度为第一预设长度，第二切片承载第二业务；间隔时间的全部或一部分被用于传输至少一个第二切片；第二切片包括第四净荷；提取模块还用于识别承载第二业务的各个第二切片，并提取各个第二切片中的第四净荷；重组模块还用于将提取的各个第四净荷重组，生成第二数据帧。因此保证了在每个调度周期内，第一业务的数据帧能够传输第一预设时隙的时间长度，第二业务的数据帧能够传输第二预设时隙的时间长度，从而有利于同时降低第一业务和第二业务数据传输的时延，保证多个业务的数据都能够降低传输时延和抖动。

17、第五方面，提供了一种通信系统，该通信系统包括如上述第四方面和第五方面所述的数据传输装置。

18、第六方面，提供了一种通信设备，该通信设备包括处理器和收发器。该收发器用于接收第一数据流，第一数据流包括第一数据帧，第一数据帧承载第一业务。该处理器用于将第一数据帧切片，生成多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载所述第一业务。该收发器还用于发送第二数据流，第二数据流包括该多个第一切片，其中，收发器发送第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据。该通信设备同样具有上述描述的有益效果，在此不再赘述。

19、第七方面，提供了一种通信设备，该通信设备包括处理器和收发器，该收发器用于接收olt发送的第二数据流，第二数据流包括多个第一切片，第一切片的长度为第一预设长度，第一切片承载第一业务，在收发器接收第二数据流的时间段包括多个连续的调度周期，每个调度周期内的时间段的至少一部分被至少一个第一切片占用，至少存在两个连续的第一切片之间的间隔时间的全部或一部分被用于传输承载第二业务的数据；第一切片包括第二净荷。该处理器用于识别承载第一业务的各个第一切片，并提取各个第一切片中的第二净荷；该处理器还用于将提取的各个第二净荷重组，生成第一数据帧。该通信设备同样具有上述描述的有益效果，在此不再赘述。

20、本技术的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有上述第三方面或第六方面所述的数据传输装置或通信设备所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

21、本技术的又一方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中存储有上述第四方面或第七方面所述的数据传输装置或通信设备所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。