专利名称：共享带宽的异步传送方式接入方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，具体涉及宽带接入技术，更具体地说，涉及一种共享带宽的异步传送方式接入方法和设备。
随着通信技术日新月异的发展，已有多种宽带接入方案。根据宽带接入技术分有电缆调制解调器(Cable Modem)、光纤网(PON)、xDSL等；根据宽带骨干网的接口分，有ATM(异步传送方式)、千兆以太网以及方兴未艾的IP over SDH、IP over Fibre。千兆以太网实际是总线竞争方式，共享接口的带宽，带宽利用率高，但不能保证服务质量。ATM是一种面向连接方式，通过与用户协商(永久虚连接或交换虚连接)分配带宽并保证服务质量，带宽利用率也较高。由于ATM技术成熟，支持多种业务并保证服务质量，所以宽带骨干网多以ATM为主。ATM骨干网支持的接口有E3(34M)、DS-3(45M)、OC-3(155M)、OC-12(622M)等，ATM接入交换机的接口以OC-3(ATM-155M)为主。现有的接入网是基于SDH的，由于光纤到路边、光纤到大楼逐步普及，为了实现宽带接入，例如将一个E3或ATM(OC-3)分给一个光纤网络单元(0NU)，一个ONU上独占34M或155M，一方面ATM的端口价格较高，另一方面宽带业务发展有限，在经济上是不大可取的(如
图1所示)。
本发明的目的在于提供一种共享带宽的异步传送方式接入方法，利用这种方法可以提高交换机端口的利用率，使得以较低的成本实现宽带共享成为可能。
本发明另一的目的在于提供一种共享带宽的异步传送方式接入设备，利用这种设备可以根据网络应用和负荷情况，灵活地实现多个0NU共享一个交换机端口，从而大大提高其利用率，使得以灵活改变资源配置、以较低成本实现宽带共享成为可能。
按照本发明提供的一种共享带宽的异步传送方式接入方法，包括ATM上行光纤信号处理部分和ATM下行光纤处理部分，其特征在于，所述下行光纤信号处理部分包括以下步骤由第一光/电转换单元对由第一光口接收到的下行方向信号进行信号转换，由第一ATM物理层器件将电信号转换为ATM信元，将转换出的ATM信元发给ATM业务复用器及第二ATM物理层器件，由所述ATM业务复用器判断所述ATM信元是否属于本ONU的信元，如果是属于本ONU的信元，则将该下行信号分发给各宽带用户，如果不是属于本ONU的信元，则将该ATM信元丢弃或作特殊处理；由所述第二ATM物理层器件将所述ATM信元转换为电信号，由第二光/电转换单元将所述电信号转换为光信号并从第二光口发送出去。
在本发明的共享带宽的异步传送方式接入方法中，所述ATM上行光纤处理部分包括以下步骤由第二光/电转换单元对由第二光口接收到上行方向信号进行信号转换，由第一ATM物理层器件将电信号转换为ATM信元，轮询宽带业务复用器和所述第二ATM物理层器件有无信元待处理，如有待处理信元，将该ATM信元传送给第一ATM物理层器件，将所述ATM信元转换为电信号，由第一光/电转换单元将所述电信号转换为光信号并从第一光口发送出去。
按照本发明提供的一种共享带宽的异步传送方式接入设备，包括第一光纤发送/接收口、第二光纤发送/接收口、分别与所述第一光纤发送/接收口、第二光纤发送/接收口连接的第一光/电转换单元和第二光/电转换单元、分别与所述第一光/电转换单元和第二光/电转换单元连接的第一ATM物理层器件、第二ATM物理层器件，所述第一ATM物理层器件的信元输出端连接到所述第二ATM物理层器件的信元输入端，同时还接到宽带业务复用器的信元输入端，所述第二ATM物理层器件的信元输出端和所述宽带业务复用器的信元输出端分别连接到信元选择单元的输入端，所述信元选择单元的输出端连接到所述第一ATM物理层器件的信元输入端。
按照本发明提供的一种共享带宽的异步传送方式接入设备，其特征在于，所述ATM物理层器件包括一个信元缓冲器，所述宽带业务复用器包括一个信元缓冲器，所述信元选择单元可以是一个信号轮询装置，用于轮询所述ATM物理层器件的缓冲器和所述宽带业务复用器的缓冲器，从中依次选择一个加以输出。
实施本发明提供的共享带宽的异步传送方式接入方法和设备，可使提高SDH带宽利用率，减少ATM端口，并且，很容易将窄带接入网向宽带平滑的过渡，成本也不高。
结合附图和实施例，进一步说明本发明的特点，附图中图1是现有技术ATM宽带接入方案的示意图；图2是本发明提供可共享带宽的ATM宽带接入方案的示意图；图3是本发明共享带宽的ATM宽带接入设备的结构示意图；图4是本发明方法实施例中下行方向处理流程示意图；图5是本发明方法实施例中上行方向处理流程示意图；图6是说明应用本发明方法和设备的一个具体实例系统的结构示意图。
将说明书中的缩写统一说明如下，SDH同步数字序列；OLT光纤线路终端；ONU光纤网络单元。ATM-PHY处理ATM物理层的器件。
如图1所示，现有技术的ATM宽带接入情况，图中示出了通过光纤线路终端OLT(下称OLT)(104)连接到ATM接入交换机(105)的三个ONU(101-103)，其中ATM接入交换机(105)包括3个OC-3(ATM-155M)接口，分别被所接的三个ONU所占用，具体地说，第一个ATM-155M接口被第一个ONU(101)所占用，第二个ATM-155M接口被第二个ONU(102)所占用，第三个ATM-155M接口被第三个ONU(103)所占用。
图2示出了本发明的可共享带宽的ATM宽带接入网的连接情况，即由多个(图2示出为三个)ONU(201-203)共享ATM接入交换机(205)中同一个端口的带宽。这种方式使宽带接入有相当的灵活性，在建网初期或宽带业务有限时，由多个ONU共享一个端口的带宽；随着宽带业务发展和用户数增加，可以逐步减少共享同一ATM端口的ONU数目，最终可能成为图1的接入方式，即ATM交换机中每个端口对应一个ONU。
为实现如图2所示的共享带宽的异步传送方式接入，对现有的ONU进行了改造，如图3所示，在本发明提供的适用与共享带宽的ATM接入设备即ONU包括有两个光口即第一光口(301)和第二光口(302)，分别接有两个光/电转换单元(303、304)、每个光/电转换单元(303、304)分别接有一个ATM-PHY器件(305、306)，ATM-PHY器件(305)的一个输出端连接到另一个ATM-PHY器件(306)的同时，连接到宽带业务复用器308，宽带业务复用器308的一个输出端和另一个ATM-PHY器件(306)的输出端分别连接到逻辑单元(307)的输入端，逻辑单元(307)的输出端连接到ATM-PHY器件(305)的输入端。当下行光纤的信元发到图3所示的ONU，ONU无条件转发给下一级ONU，同时由宽带业务复用器308在接收下行光纤的ATM信元时判断是否是本ONU的信元，如果不是自动丢弃。对于上行光纤的信元，与本ONU的上行信元相加发往上一级ONU或OLT。具体参考图4和图5示出的上行和下行方向的处理流程图。
此处，相对ATM交换机而言，有上行和下行之分。承载从ATM交换机发出信元的光纤为下行光纤，承载ATM交换机接收信元的光纤为上行光纤。
按照本发明接入方法的下行方向的处理流程如图4所示，从下行光纤收到的信元，由ONU的第一光口(301)接收，通过光电转换单元303转换为电信号后，由第一ATM-PHY器件(305)将电信号转换为ATM信元，然后通过硬件轮询逻辑307，将信元发给宽带业务复用器(308)和第二ATM-PHY器件(306)。宽带业务复用器(308)里有一张连接表保存本ONU的ATM连接，连接表的建立是通过PVC(永久虚线路)设置和SVC(交换虚线路)呼叫建立。宽带业务复用器(308)通过连接表，判断接收的信元是否是本ONU的信元，将本ONU的信元发往各宽带用户，将不属于本ONU的信元抛弃。
第二ATM-PHY器件(306)接收来自第一ATM-PHY器件(305)的信元，通过第二ATM-PHY器件(306)转换为电信号，然后电光转换后从第二光口(302)发出。
按照本发明方法的上行方向的处理流程如图5所示，从上行光纤收到的信元，从第二光口(302)接收，通过光电转换单元(304)转换为电信号后，由第二ATM-PHY器件(306)将电信号转换为ATM信元放在缓冲器中。同时，宽带业务复用器(308)也接收宽带用户发出的信元放在缓冲器中。
通过硬件逻辑307轮询第二ATM-PHY器件306和宽带业务复用器308的缓冲器，如果缓冲器里有信元就将信元发往第一ATM-PHY器件305。
第一ATM-PHY器件(305)接收到的信元，通过第一ATM-PHY器件A(305)转换为电信号，然后电光转换(303)后从第一光口(301)发出。
本发明的方法和设备特别适用于不对称宽带接入技术，例如ADSL。因为例如高速Internet接入、视频点播(VOD)等都是上行速率较低，在上行光纤的信元与本ONU的上行信元相加时可认为带宽足够，无须对拥塞做专门处理，保证了ATM服务质量，又降低了设备复杂度及成本。
图6示出了本发明方法和设备的一个应用实例，它是以ADSL宽带接入为例，采用622M或2.5G的SDH(SDH同步数字系统)光环，分155M给ADSL宽带接入框(DSLAM)使用并且多个ONU的DSLAM共享，其余带宽用于窄带业务。这里ADSL宽带接入框(DSLAM)既可实现ADSL远程接入，即光纤到路边+ADSL的方式；又可实现本地LAN接入。宽带用户通过以太网(10Base-T)接入RTU，再通过ADSL技术送到DSLAM，本地LAN也接入DSLAM。DSLAM将以太网转换为信元(也可由RTU将以太网转换为信元)，通过本发明的共享带宽的异步传送方式接入技术接入SDH中宽带接入的155M，经过OLT，送到ATM接入交换机，然后接ATM骨干网。在ATM骨干网，既可通过ISP(互联网业务提供商)接入互联网，也可接入企业网等。该系统由于采用了“共享带宽的异步传送方式接入技术”，SDH带宽利用率提高，ATM端口也只需一个，窄带接入网很容易地向宽带平滑的过渡，成本也不高。
权利要求
1.一种共享带宽的异步传送方式接入方法，包括ATM上行光纤信号处理方法和ATM下行光纤处理方法，其特征在于，所述下行光纤信号处理方法包括以下步骤由第一光/电转换单元对由第一光口接收到的下行方向信号进行信号转换，由第一ATM物理层器件将电信号转换为ATM信元，将转换出的ATM信元发给ATM业务复用器及第二ATM物理层器件，由所述ATM业务复用器判断所述ATM信元是否属于本ONU的信元，如果是属于本ONU的信元，则将该下行信号分发给各宽带用户，如果不是属于本ONU的信元，则将该ATM信元丢弃或作特殊处理；由所述第二ATM物理层器件将所述ATM信元转换为电信号，由第二光/电转换单元将所述电信号转换为光信号并从第二光口发送出去，其特征还在于，所述ATM下行光纤处理方法包括以下步骤由第二光/电转换单元对由第二接收光口接收到上行方向信号进行信号转换，由第二ATM物理层器件将电信号转换为ATM信元，轮询宽带业务复用器和所述第二ATM物理层器件有无信元待处理，如有待处理信元，将该ATM信元传送给第一ATM物理层器件，将所述ATM信元转换为电信号，由第一光/电转换单元将所述电信号转换为光信号并从第一发送光口发送出去。
2.根据权利要求1所述的异步传送方式接入方法，其特征在于，还包括通过永久虚电路设置和交换虚电路呼叫建立设置在所述宽带业务复用器中的一个记录本ONU的ATM连接信息的连接表的步骤。
3.根据权利要求2所述的异步传送方式接入方法，其特征在于，所述宽带业务复用器通过所述连接表判断接收的信元是否是本ONU的信元。
4.一种共享带宽的异步传送方式接入设备，其特征在于，包括第一光纤发送/接收口、第二光纤发送/接收口；分别与所述第一光纤发送/接收口、第二光纤发送/接收口连接的第一光/电转换单元和第二光/电转换单元、分别与所述第一光/电转换单元和第二光/电转换单元连接的第一ATM物理层器件、第二ATM物理层器件，所述第一ATM物理层器件的信元输出端连接到所述第二ATM物理层器件的信元输入端，同时还接到宽带业务复用器的信元输入端，所述第二ATM物理层器件的信元输出端和所述宽带业务复用器的信元输出端分别连接到信元选择单元的输入端，所述信元选择单元的输出端连接到所述第一ATM物理层器件的信元输入端。
5.根据权利要求4所述的异步传送方式接入设备，其特征在于，所述ATM物理层器件包括一个信元缓冲器，所述宽带业务复用器包括一个信元缓冲器，所述信元选择单元可以是一个信号轮询装置，用于轮询所述ATM物理层器件的缓冲器和所述宽带业务复用器的缓冲器，从中依次选择一个加以输出。
6.根据权利要求4所述的异步传送方式接入设备，其特征在于，所述宽带业务复用器包含一个记录本ONU的ATM连接信息的连接表，所述连接表是通过永久虚电路设置和交换虚电路呼叫建立。
全文摘要
一种共享带宽的异步传送方式接入方法和设备,收到下行信号时,判断是否属于本ONU的信元,如是则将该信号分发给各宽带用户,如不是则将该ATM信元丢弃;对上行信号,轮询宽带业务复用器和第二ATM物理层器件有无信元待处理,如有则将该ATM信元传送给第一ATM物理层器件,转换后从第一光口发送出去。实施本发明提供的共享带宽的异步传送方式接入技术,可提高SDH带宽利用率,减少ATM端口,并易于将窄带接入网向宽带平滑过渡,成本也不高。
文档编号H04L12/56GK1262566SQ9910162
公开日2000年8月9日 申请日期1999年2月1日 优先权日1999年2月1日
发明者赵晶, 卢赣平, 杜斌 申请人:深圳市华为技术有限公司