PON的远程传输方法、装置和系统

摘要

本发明实施例提供了一种PON的远程传输方法、装置和系统。该方法主要包括：在PON的ODN和OLT之间的光传输通路上增加延长器设备(EB，Extender Box)，EB与OLT间通过PSN网络互联，将EB和OLT之间传输的PON的数据链路层帧承载于PW，或，先承载于ETH，再承载于PW，然后，通过PSN隧道进行发送。利用本发明，实现了长距离的PON传输。并且由于充分利用了PON中原有的PSN网络，降低了长距离PON传输的再次投入成本，使得前期投资得到了保护。

权利要求

1.一种PSN隧道处理装置，其特征在于，所述PSN隧道处理装置为在PON的光网络单元ODN和OLT之间的光传输通路上增加的延长器设备EB，位于PON中的包交换网络PSN隧道的两端的至少一端，所述PSN隧道位于PON中的ODN和IP边缘节点之间，所述PSN隧道处理装置包括：PSN隧道处理模块，用于接收需要发送给所述PSN隧道的对端的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道得到数据报文，将该数据报文发送给所述PSN隧道的对端；或者，接收所述PSN隧道的对端通过所述PSN隧道发送过来的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送出去。

2.根据权利要求1所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述EB还包括：PON物理层接口模块和网络侧接口处理模块；所述PON物理层接口模块和ODN相连接，所述网络侧接口处理模块通过PSN网络和OLT连接；则所述PSN隧道处理模块在接收到从PON物理层接口模块发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后，通过所述网络侧接口处理模块发送给OLT；

或者，所述PSN隧道处理模块接收从网络侧接口处理模块发送过来的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧通过所述PON物理层接口模块发送给所述ODN。

3.根据权利要求2所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述EB还包括PON over PW处理模块，所述PON over PW处理模块在接收到从PON物理层接口模块发送过来的PON数据链路层帧后，对该PON数据链路层帧进行PW净荷封装和PW复用后映射到相应伪线PW，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PSN隧道处理模块进行封装处理；

或者，所述PON over PW处理模块接收从所述PSN隧道处理模块发送过来的已经进行解封装后的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON物理层接口模块。

4.根据权利要求2所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述EB还包括：PON over ETH处理模块，所述PON over ETH处理模块在接收到从PON物理层接口模块发送过来的PON数据链路层帧后，将该PON数据链路层帧映射到相应的以太网帧的净荷，将得到的以太网帧发送给PSN隧道处理模块；

或者，所述PON over ETH处理模块接收从PSN隧道处理模块发送过来的已经进行解封装后的以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON物理层接口模块。

5.根据权利要求1所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述PSN隧道处理装置设置于OLT中，所述OLT还包括：用户侧接口处理模块和PON的二层功能处理模块，所述用户侧接口处理模块通过PSN隧道和EB相连接，所述PON的二层功能处理模块和用户连接；则所述PSN隧道处理模块对从用户侧接口处理模块发送过来的数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧通过所述PON的二层功能处理模块发送出去；

或者，所述PSN隧道处理模块在接收到从PON的二层功能处理模块发送过来的PON数据链路层帧后，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后，通过所述用户侧接口处理模块发送给EB。

6.根据权利要求5所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述OLT还包括：

PON over PW处理模块，在接收到从PON的二层功能处理模块发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PW净荷封装和PW复用后映射到相应PW，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PSN隧道处理模块进行封装处理；

或者，所述PON over PW处理模块接收从PSN隧道处理模块发送过来的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON的二层功能处理模块。

7.根据权利要求5所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述OLT还包括：

PON over ETH处理模块，接收从PSN隧道处理模块发送过来的已经进行解封装后的数据报文，对该数据报文进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON的二层功能处理模块；

或者，所述PON over ETH处理模块接收从PON的二层功能处理模块发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧映射到相应的以太网帧的净荷，将得到的以太网帧发送给PSN隧道处理模块。

8.根据权利要求1所述的PSN隧道处理装置，其特征在于，所述PSN隧道处理装置还包括：

排队缓冲器，用于在接收到从所述PSN隧道的对端通过PSN隧道发送过来的数据报文时，对该数据报文在PSN隧道中传送而带来的抖动和漂移进行补偿；

或者，PON时钟同步模块，用于和所述PSN隧道的对端之间进行PON时钟的同步。

9.一种PON承载于PW的系统，其特征在于，包括：如权利要求2至4任一项所述的EB和如权利要求5至7任一项所述的OLT，所述EB和所述OLT之间通过包交换网络PSN隧道互相传输PON的数据链路层帧。

10.一种PON的远程传输方法，其特征在于，所述方法具体包括：

通过在PON的光网络单元ODN和OLT之间的光传输通路上增加的延长器设备EB接收从ODN发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于包交换网络PSN隧道后发送给OLT，其中被封装于PSN隧道的所述PON数据链路层能被所述OLT解封装；

或通过在PON的ODN和OLT之间的光传输通路上增加的EB接收从OLT发送过来的已被封装于PSN隧道的PON数据链路层帧，进行解封装得到所述PON数据链路层帧后发送给ODN。

11.根据权利要求10所述的PON的远程传输方法，其特征在于，所述将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后发送给OLT包括：对该PON数据链路层帧进行PW净荷封装和PW复用后映射到相应PW，得到PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道后得到数据报文，将该数据报文通过PSN网络发送给OLT；则所述被封装于PSN隧道的所述PON数据链路层能被所述OLT解封装包括：所述OLT先进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧。

12.根据权利要求10所述的PON的远程传输方法，其特征在于，所述已被封装于PSN隧道的PON数据链路层帧是经过PW净荷封装和PW复用后映射到相应PW，得到PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道后得到的数据报文；

则所述进行解封装得到所述PON数据链路层帧包括：对该数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧。

13.根据权利要求10所述的PON的远程传输方法，其特征在于，所述将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后发送给OLT包括：将该PON数据链路层帧映射到相应的以太网帧的净荷，得到以太网帧，对该以太网帧进行PW净荷封装和PW复用后映射到相应PW，将得到的PW-PDU放入封装于PSN隧道后得到数据报文，将该数据报文通过PSN网络发送给OLT；

则所述被封装于PSN隧道的所述PON数据链路层能被所述OLT解封装包括：所述OLT先进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧。

14.根据权利要求10所述的PON的远程传输方法，其特征在于，

所述已被封装于PSN隧道的PON数据链路层帧是映射到相应的以太网帧的净荷，得到以太网帧后，对该以太网帧进行PW净荷封装和PW复用后映射到相应PW，得到PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道后得到的数据报文；

则所述进行解封装得到所述PON数据链路层帧包括：对该数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用得到以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装得到所述PON数据链路层帧。

说明书

PON的远程传输方法、装置和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及无源光网络（PON，Passive Optical Network）领域，尤其涉及一种PON的远程传输方法、装置和系统。

背景技术

[0002] PON作为一种宽带光接入技术，采用点到多点的拓扑结构，一种PON的网络架构如图1所示。PON由光线路终端（OLT，Optical Line Terminal）、无源分光网络（ODN，Optical Distribution Network）和一个或多个光网络单元（ONU，Optical Network Unit）组成。OLT位于中心局，向上提供广域网接口，包括千兆比特以太网（GE，Gigabit Ethernet）、异步转移模式（ATM，asynchronous transfer mode）、同步数字系列（SDH，Synchronous Digital Hierarchy）等接口；ONU位于用户侧，为用户提供10/100BaseT、T1/E1、数字用户线（DSL，digital subscribe rline）等应用接口；ODN由分支器/耦合器等无源器件构成，以无源方式连接一个OLT和一个或多个ONU。

[0003] 上述图1所示的PON传输距离较短，通常小于20公里，而IP边缘节点的位置通常比较远，OLT之上必须经过汇聚网络（图1中的PSN（包交换网络，Packet Switched Network）网络）连接到IP边缘节点。为了支持OLT与ONU的长距离数据传输，需要对光纤中的光信号进行放大，在光传输通路上增加光功率放大器设备。

[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中PON的缺点为：为了实现PON的远程传输，必须重建基于光功率放大器设备的PON网络，将导致PON中现有的PSN网络不能得到有效的利用，前期投资无法得到保护。并且上述光功率放大器设备的价格较为昂贵。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种PON的远程传输方法、装置和系统，从而可以解决现有技术方案中在实现PON的远程传输时，不能有效地利用PON中现有的PSN网络，成本较高的问题。

[0006] 本发明实施例是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种PSN隧道处理装置，位于PON中的PSN隧道的两端的至少一端，所述PSN隧道位于PON中的ODN和IP边缘节点之间，所述PSN隧道处理装置包括：

[0008] 一种PON承载于PW的系统，包括：如权利要求2至4任一项所述的EB和如权利要求5至7任一项所述的OLT，所述EB和所述OLT之间通过PSN隧道互相传输PON的数据链路层帧。

[0009] 一种PON的远程传输方法，所述方法具体包括：

[0010] 接收从ODN发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后发送给OLT，其中被封装于PSN隧道的所述PON数据链路层能被所述OLT解封装；

[0011] 或接收从OLT发送过来的已被封装于PSN隧道的PON数据链路层帧，进行解封装得到所述PON数据链路层帧后发送给ODN。

[0012] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过在光传输通路上增加EB，EB仅终结PON的物理层功能，但不终结PON的数据链路层功能，将PON的数据链路层通过PSN网络拉远（如拉远到IP边缘节点的位置），实现了长距离的PON传输。

附图说明

[0013] 图1为现有技术中一种PON的网络架构示意图；

[0014] 图2为本发明实施例一提供的一种PON的远程传输系统的网络架构示意图；

[0015] 图3为本发明实施例一提供的PON的远程传输系统中的EB设备和OLT之间的PSN网络的一种环形组网的拓扑结构示意图；

[0016] 图4为本发明实施例二提供的PON over PSN协议栈示意图；

[0017] 图5为本发明实施例二提供的EB的功能架构示意图；

[0018] 图6为本发明实施例二提供的OLT的功能架构示意图；

[0019] 图7为本发明实施例二提供的采用以太网时钟同步的OLT的时钟示意图；

[0020] 图8为本发明实施例二提供的采用以太网时钟同步的EB的时钟示意图；

[0021] 图9为本发明实施例二提供的采用自适应时钟同步的OLT的时钟示意图；

[0022] 图10为本发明实施例二提供的采用自适应时钟同步的EB的时钟示意图；

[0023] 图11为本发明实施例二提供的采用差分时钟同步的OLT的时钟示意图；

[0024] 图12为本发明实施例二提供的采用差分时钟同步的EB的时钟示意图；

[0025] 图13为本发明实施例三提供的PON over VPLS/VPWS协议栈示意图；

[0026] 图14为本发明实施例三提供的EB的功能架构示意图；

[0027] 图15为本发明实施例三提供的OLT的功能架构示意图。

具体实施方式

[0028] 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做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。

[0029] 在本发明实施例中，在PON中设置一个PSN隧道，所述PSN隧道位于PON中的ODN和IP边缘节点之间，可以利用PON中现有的OLT与IP边缘节点之间的PSN网络来构建。在所述PSN隧道的两端设置PSN隧道处理装置，所述PSN隧道处理装置中包括PSN隧道处理模块。

[0030] 所述PSN隧道处理模块，用于接收需要发送给所述PSN隧道的对端的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道得到数据报文，将该数据报文发送给所述PSN隧道的对端；或者，接收所述PSN隧道的对端通过所述PSN隧道发送过来的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送出去。

[0031] 进一步地，所述PSN隧道处理装置可以为OLT和在PON的ODN和OLT之间的光传输通路上增加的延长器设备（EB，Extender Box），EB与OLT间通过PSN网络互联，所述EB和所述OLT之间通过PSN隧道互相传输PON的数据链路层帧。具体处理过程包括：

[0032] 所述EB接收ODN发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后发送给OLT，所述OLT从所述PSN隧道中接收所述数据链路层帧，并发送给IP边缘节点；

[0033] 所述OLT接收用户发送过来的PON数据链路层帧，将PON的数据链路层帧通过PSN隧道传送到EB，所述EB从所述PSN隧道中接收所述数据链路层帧，并发送给ODN。

[0034] 进一步地，将EB和OLT之间传输的PON的数据链路层帧承载于PW（伪线，Pseudo Wires），或，先承载于ETH（以太网），再承载于PW，然后，通过PSN隧道进行发送。

[0035] 1、上述PON承载于PW的方法具体包括：

[0036] EB接收ODN发送过来的PON数据链路层帧，重新产生该PON数据链路层帧的前导码，完成将该PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，得到PW-PDU（数据单元，Protocol Data Unit），将该PW-PDU封装于PSN隧道后得到数据报文，将该数据报文通过PSN网络发送给OLT。所述OLT从所述PSN隧道中接收所述来自EB的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后发送给IP边缘节点；

[0037] OLT接收用户发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理，完成将该PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，得到PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道后得到数据报文，将该数据报文通过PSN网络发送给EB。所述EB从PSN网络接收来自OLT的所述数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给ODN。

[0038] 进一步地，所述OLT发送其PON相关时钟信息给EB，所述EB根据接收到的所述PON相关时钟信息，将EB的PON时钟与OLT的PON时钟进行同步。

[0039] 2、上述PON先承载于ETH，再承载于PW的方法具体包括：

[0040] 所述EB接收ODN发送过来的PON数据链路层帧，

[0041] 重新产生该PON数据链路层帧的前导码，完成将该PON数据链路层帧映射到相应以太网帧的净荷封装过程，得到以太网帧，完成将以太网帧映射到相应PW的净荷封装和PW复用过程，将得到的PW-PDU封装于PSN隧道后得到数据报文，将该数据报文通过PSN网络发送给OLT。所述OLT从所述PSN隧道中接收所述来自EB的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装处理得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用得到以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后发送给IP边缘节点；

[0042] 所述OLT接收用户发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理，完成将该PON数据链路层帧映射到相应以太网帧的净荷封装过程，得到以太网帧，完成将以太网帧映射到相应PW的净荷封装和PW复用过程，将得到的PW-PDU封装于PSN隧道后得到数据报文，将该数据报文通过PSN网络发送给EB。所述EB从所述PSN隧道中接收所述来自OLT的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装处理得到PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用得到以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给ODN。

[0043] 进一步地，所述OLT发送其PON相关时钟信息给EB，所述EB根据接收到的所述PON相关时钟信息，将EB的PON时钟与OLT的PON时钟进行同步。

[0044] 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

[0045] 实施例一

[0046] 本发明实施例一提供的一种PON的远程传输系统的网络架构如图2所示。

[0047] 如图2所示，为了支持OLT与ONU的长距离数据传输，该实施例在PON的ODN和OLT之间的光传输通路上增加EB，EB与OLT间通过PSN网络互联，该PSN网络可以为PON中现有的OLT与IP边缘节点之间的PSN网络，此时，OLT设置于远端的IP边缘节点侧，OLT与IP边缘节点之间可以通过有线或无线相连。EB与ODN之间通过现有的光传输通路互联。

[0048] 上述EB终结PON的物理层功能，但不终结PON的数据链路层功能。上述EB作为PE（运营商边缘设备，Provider Edge）设备，将PON的数据链路层帧承载于PW；或者PON的数据链路层帧先承载于ETH（Ethernet，以太网），再承载于PW，然后，将上述PON的数据链路层帧通过PSN隧道传送到OLT，OLT从PSN隧道中得到上述PON的数据链路层帧，完成PON的数据链路层功能。同样，OLT也可以将PON的数据链路层帧承载于PW；或者PON的数据链路层帧先承载于ETH，再承载于PW，然后，将上述PON的数据链路层帧通过PSN隧道传送到EB。

[0049] 上述EB设备和OLT之间的PSN网络可采用环形组网或星形组网等拓扑结构，其中环形组网具有更好的传输可靠性。上述PSN网络的一种环形组网的拓扑结构如图3所示，该环形组网可采用弹性分组环（RPR，Resilient Packet Ring）环网或虚拟专用LAN业务（VPLS，Virtual Private LAN Service）环网。

[0050] 实施例二

[0051] 在该实施例中，PON的数据链路层帧承载于PW，再通过PSN隧道传送到OLT。

[0052] 该实施例提供的PON over PSN协议栈示意图如图4所示。

[0053] 对于GPON，GTC（千兆位无源光网络传输汇聚层，GPON Transmission Convergence layer）TC（传输汇聚，Transmission Convergence）帧作为PW PDU（协议数据单元，Protocol Data Unit）的净荷，承载于PW，其中GTC TC上行帧要包含完整的PLOu（上行物理层开销，Physical Layer Overhead upstream）（包括前导码）承载于PW；对于EPON，包含前导码的EPON的GMII帧作为PW PDU的净荷，承载于PW。

[0054] 该实施例中的EB的功能架构示意图如图5所示。包括如下模块：

[0055] PON物理层接口模块501，用于完成PON物理层处理功能，接收PSN隧道处理模块发送过来的来自OLT的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给ODN；或者，接收ODN发送过来的PON数据链路层帧，重新产生该PON数据链路层帧的前导码，向PSN隧道处理模块发送所述重新产生了前导码的PON数据链路层帧；

[0056] PSN隧道处理模块504，用于接收PON物理层接口模块发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道后，发送给网络侧接口处理模块；或者，接收网络侧接口处理模块发送过来的数据报文，对该数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON物理层接口模块；

[0057] 网络侧接口处理模块505，用于网络侧的发送和接收处理，将PSN隧道处理模块发送过来的PON数据链路层帧通过PSN网络发送给OLT，将从PSN网络接收到的来自OLT的数据报文发送给PSN隧道处理模块。

[0058] 进一步地，本实施例中的EB还可以包括：

[0059] PON over PW处理模块503，用于接收PON物理层接口模块发送过来的PON数据链路层帧，完成将该PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PSN隧道处理模块；或者，接收所述PSN隧道处理模块发送过来的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON物理层接口模块。

[0060] 进一步地，本实施例中的EB还可以包括：

[0061] 排队缓冲器502，用于在接收到从PSN隧道发送过来的PON数据链路层帧时，补偿该PON数据链路层帧在PSN隧道中传送而带来的抖动（jitter）和漂移（wander），排队缓冲器502在PON侧的读写时钟采用的是与PON物理层接口模块501同源的时钟，如图5中的clk4；排队缓冲器502在网络侧的读写时钟采用的是与网络侧接口处理模块505同源的时钟。

[0062] 上述抖动和漂移被定义为数字信号的重要时刻在时间上偏离其理想位置的短期变动和长期变动。该排队缓冲器502的大小应大于PSN网络中的最大抖动和漂移。

[0063] 进一步地，本实施例中的EB还可以包括：

[0064] PON时钟同步模块506，用于根据来自OLT的PON相关时钟信息，同步EB的PON时钟（如图5中的Clk4）和OLT的PON时钟（如图6中的Clk1），为EB的PON物理层接口模块501和排队缓冲器502的PON侧提供时钟信号Clk4。同步EB与OLT用于以确保EB与OLT在PON的时钟精度要求下，以同样的速率对PON数据链路层帧进行处理，以避免排队缓冲器的上溢或下溢，从而能导致PON数据链路层帧同步丢失，从而中断PON网络的服务。

[0065] 在该情况下，所述PSN隧道处理模块，接收PON over PW处理模块503发送过来的PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道，传递给网络侧接口处理模块505；或者，对来自网络侧接口处理模块505的数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PON over PW处理模块503。上述PSN隧道封装和解封装过程，主要有3种可选的PW外层隧道封装模式，分别是：IP/UDP模式、L2TPv3模式和MPLS模式。

[0066] 在该情况下，上述PON物理层接口模块501，从排队缓冲器502中取得通过PSN隧道传输的来自OLT的PON数据链路层帧，或者向排队缓冲器502发送来自ONU的PON数据链路层帧。其中，在向排队缓冲器502发送来自ONU的PON数据链路层帧前，需要重新产生PON数据链路层帧的前导码。

[0067] 对于GPON，完成GPON的GPM子层功能，PON数据链路层帧为GTC TC帧，需要重新产生GTC上行帧的前导码；对于EPON，完成EPON的PHY层功能，包括PDM（脉冲持续时间调制，pulse duration modulation pulse width modulation）、PMA（Physical Medium Attachment，物理介质接入）、PCS（物理编码子层，Physical Coding Sublayer），PON数据链路层帧为EPON的千兆比媒质独立接口（GMII，Gigabit Media Independent Interface）帧，需要重新产生GMII上行帧的前导码。

[0068] 在该情况下，PON over PW处理模块503，从排队缓冲器502获取PON数据链路层帧，完成将该PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PSN隧道处理模块504；接收PSN隧道处理模块504发送过来的PW-PDU，对该PW-PDU进行净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，向排队缓冲器502发送该PON数据链路层帧。上述PON over PW的净荷封装与解封装包括对PON数据链路层帧进行汇聚、定时和/或排序处理。

[0069] 该实施例提供的OLT的功能架构示意图如图6所示，包括如下模块：

[0070] 用户侧接口处理模块601，用于用户侧的发送和接收处理，将PSN隧道处理模块发送过来的PON数据链路层帧通过PSN网络发送给EB；或者，将从PSN网络接收到的来自EB的数据报文发送给PSN隧道处理模块；

[0071] PSN隧道处理模块602，用于对用户侧接口处理模块发送过来的数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON的二层功能处理模块；或者，接收PON的二层功能处理模块发送过来的PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧封装于PSN隧道，发送给IP边缘节点侧接口处理模块；

[0072] PON的二层功能处理模块605，用于完成PON数据链路层处理功能，接收PSN隧道处理模块发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后发送给IP边缘节点；或者，接收用户发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后发送给PSN隧道处理模块。

[0073] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0074] PON over PW处理模块603，用于接收PON的二层功能处理模块发送过来的PON数据链路层帧，完成将该PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PSN隧道处理模块；接收PSN隧道处理模块发送过来的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON的二层功能处理模块。

[0075] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0076] 排队缓冲器604，用于在接收到从PSN隧道发送过来的PON数据链路层帧时，补偿该PON数据链路层帧在PSN隧道中传送而带来的抖动和漂移，排队缓冲器604在PON侧的读写时钟采用的是与PON的二层功能处理模块605同源的时钟，如图6中的clk1；排队缓冲器在网络侧的读写时钟采用的是与用户侧接口处理模块601同源的时钟。

[0077] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0078] PON时钟同步模块606，用于根据PON时钟提供OLT的PON相关时钟信息给EB，以便于EB将其PON时钟与OLT的PON时钟进行同步，为OLT的PON的二层功能处理模块605和排队缓冲器604的PON侧提供PON时钟信号Clk1。

[0079] 在该情况下，PSN隧道处理模块602，接收来自PON over PW处理模块603的PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道，传递给用户侧接口处理模块601进行处理；或者，对来自用户侧接口处理模块601的数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU送往PON over PW处理模块603。上述PSN隧道封装和解封装过程，主要有3种可选的PW外层隧道封装模式，分别是：IP/UDP模式、L2TPv3模式和MPLS模式。

[0080] 在该情况下，PON over PW处理模块603，从排队缓冲器604获取PON数据链路层帧，完成将该PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PSN隧道处理模块602；接收PSN隧道处理模块602发送过来的PW-PDU，对该PW-PDU进行净荷解封装和PW解复用，得到PON数据链路层帧，向排队缓冲器604发送该PON数据链路层帧。上述PON over PW的净荷封装与解封装包括对PON数据链路层帧进行汇聚、定时和/或排序处理。

[0081] 在该情况下，PON的二层功能处理模块605，从排队缓冲器604中取得通过PSN隧道传输过来的来自EB的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理，或者，接收用户发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后发送给排队缓冲器604。

[0082] 上述EB与OLT间的PON时钟同步，可以采用三种方案：以太网时钟同步、自适应时钟同步或差分时钟同步。

[0083] 1、以太网时钟同步。

[0084] 该方案中的采用以太网时钟同步的OLT的时钟示意图如图7所示，该方案中的采用以太网时钟同步的EB的时钟示意图如图8所示。

[0085] 如图7-8所示，该方案要求EB、OLT及PSN网络的各网元均支持以太网时钟同步。

[0086] OLT的Clk1和Clk2均以PON时钟作为参考时钟，OLT的以太网接口处理模块的发送时钟为clk2。其中，Clk2为PSN时钟，为OLT的PON over PW处理模块、PSN隧道处理模块、以太网接口处理模块和排队缓冲器的PSN侧提供时钟信号。

[0087] OLT和EB采用支持同步以太网的以太网接口处理模块，EB的以太网物理时钟恢复模块将从OLT发送的以太网物理层信号中恢复出OLT的以太网物理层发送时钟clk2，作为EB的PON时钟Clk4和PSN网络时钟Clk3的参考时钟，从而实现了OLT的PON时钟与EB的PON时钟的同步。上述Clk3为PSN时钟，为EB的PON over PW处理模块、PSN隧道处理模块、以太网接口处理模块和排队缓冲器的PSN侧提供时钟信号。

[0088] 2、自适应时钟同步。

[0089] 该方案中的采用自适应时钟同步的OLT的时钟示意图如图9所示，该方案中的采用自适应时钟同步的EB的时钟示意图如图10所示。

[0090] 如图9-10所示，OLT和EB各有一个通过相应的以本地PON时钟为触发的计数器，OLT计数器1由PON时钟1提供时钟，EB计数器2由PON时钟2提供时钟。

[0091] 每次OLT的PON over PW处理模块完成一个新的PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程，就会把计数器1中的值插入到分组头的时间戳字段中，然后将该分组传送到PSN网络上。该分组到达EB时，上述时间戳被EB的PON over PW处理模块从分组头中提取出来，并与本地产生的时间戳（EB的计数器2中的值）进行比较。比较结果用于调节PON时钟2的本地振荡器的频率。如果OLT和EB的时间戳之间的差值不再随连续接收到的分组而变化时，则OLT和EB的PON时钟达到了同步。如果该差值随连续接收到的分组而增大，则EB的PON时钟频率需要提高，反之则该频率需要降低。

[0092] 在该方案下，分辨率（OLT源和EB目的振荡器之间的最小相位误差）等于OLT源和EB目的端用于时间戳计数器增值的时钟的周期。

[0093] 3、差分时钟同步。

[0094] 该方案中的采用差分时钟同步的OLT的时钟示意图如图11所示，该方案中的采用差分时钟同步的EB的时钟示意图如图12所示。

[0095] 如图11-12所示，要求除了PON时钟之外，所有PSN网络节点都同步到一个公共时钟，对于EB和OLT，PSN网络时钟1和PSN网络时钟2同源。

[0096] 每次OLT的PON over PW处理模块完成一个新的PON数据链路层帧映射到相应PW的净荷封装过程，就会把比较器1产生的一个时间戳插入分组头中，该时间戳值与PON时钟1和PSN网络时钟1之间的差值成正比，然后将该分组传送到PSN网络上。该分组到达EB时，上述时间戳被EB的PON over PW处理模块从分组头中提取出来，将其与本地产生的时间戳进行比较，其中本地时间戳与PON时钟2和PSN网络时钟2之间的差值成正比。比较的结果用于调节EB节点PON时钟2的本地振荡器的频率。当本地时间戳等于OLT产生的源时间戳时，就达到了同步。

[0097] 实施例三

[0098] 在该实施例中，PON的数据链路层帧要先承载于ETH，再承载于PW，然后，通过PSN隧道传送到OLT。

[0099] 对于GPON，GTC TC帧作为以太网帧的净荷，承载于ETH，其中GTCTC上行帧要包含完整的PLOu（包括前导码）承载于ETH；对于EPON，包含前导码的EPON的GMII帧作为以太网帧的净荷，承载于ETH。

[0100] 上述ETH可以为VPLS（虚拟专用LAN业务，Virtual Private LAN Service）/VPWS（虚拟专用线路业务，Virtual Private Wire Service）网络，即将PON承载于VPLS/VPWS网络，PON over VPLS/VPWS协议栈示意图如图13所示。

[0101] 该实施例提供的EB功能架构示意图如图14所示。包括如下模块：

[0102] PON物理层接口模块1401、PSN隧道处理模块1406和网络侧接口处理模块1407。该三个模块的功能和上述实施例二所述的EB中的PON物理层接口模块501、PSN隧道处理模块504和网络侧接口处理模块505相同。

[0103] 进一步地，该实施例中的EB还可以包括：

[0104] PON over ETH处理模块1403，用于接收PON物理层接口模块1401发送过来的PON数据链路层帧，完成将该PON数据链路层帧映射到相应以以太网帧的净荷封装过程，将得到的以太网帧发送给PSN隧道处理模块1406；或者，接收PSN隧道处理模块1406发送过来的以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON物理层接口模块1401。

[0105] 进一步地，该实施例中的EB还可以包括：

[0106] PW处理模块1405，用于接收PON over ETH处理模块1403发送的以太网帧，完成将以太网帧映射到相应PW的净荷封装和PW复用过程，将得到的PW-PDU发送给PSN隧道处理模块1406；或者，接收PSN隧道处理模块1406发送的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，将得到的以太网帧发送给PON over ETH处理模块1403。

[0107] 进一步地，该实施例中的EB还可以包括：

[0108] 排队缓冲器1402，用于在接收到从PSN隧道发送过来的PON数据链路层帧时，补偿该PON数据链路层帧在PSN隧道中传送而带来的抖动和漂移，排队缓冲器1402在PON侧的读写时钟采用的是与PON物理层接口模块1401同源的时钟，如图14中的clk4；排队缓冲器在网络侧的读写时钟采用的是与网络侧接口处理模块1407同源的时钟。

[0109] 进一步地，该实施例中的EB还可以包括：

[0110] PON时钟同步模块1408，用于根据来自OLT的PON相关时钟信息，同步EB的PON时钟（如图14中的Clk4）和OLT的PON时钟（如图15中的Clk1），为EB的PON物理层接口模块1401和排队缓冲器1402的PON侧提供时钟信号Clk4。

[0111] 在该情况下，PSN隧道处理模块1406，接收来自PW处理模块1405的PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道，传递给网络侧接口处理模块1407；或者，对来自网络侧接口处理模块1407的数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU送往PW处理模块1405。

[0112] 在该情况下，PON物理层接口模块1401，从排队缓冲器中1402取得通过PSN隧道传输的来自OLT的PON数据链路层帧，或者向排队缓冲器1402发送来自ONU的PON数据链路层帧。其中，向排队缓冲器1402发送来自ONU的PON数据链路层帧前，需要完成PON数据链路层帧的前导码重新产生。

[0113] 在该情况下，PON over ETH处理模块1403，从排队缓冲器1402获取PON数据链路层帧，完成将PON数据链路层帧映射到相应以太网帧的净荷封装过程；接收VPLS转发器1404发送的以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装，得到PON数据链路层帧，向排队缓冲器1402发送该PON数据链路层帧。

[0114] 在该情况下，PW处理模块1405，从PON over ETH处理模块1403获取以太网帧，完成将以太网帧映射到相应PW的净荷封装和PW复用过程，将得到的PW-PDU发送给PSN隧道处理模块1406；接收PSN隧道处理模块1406发送的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到以太网帧，向PON over ETH处理模块1403发送该以太网帧。

[0115] 进一步地，当上述ETH为VPLS/VPWS时，该实施例中的EB还可以包括：

[0116] VPLS转发器1404，用于接收来自PON over ETH处理模块1403/PW处理模块1405的以太网帧，完成802.1ad桥接功能和VPLS/VPWS转发功能，向PW处理模块1405/PON overETH处理模块1403转发以太网帧。

[0117] 该实施例提供的OLT的功能架构示意图如图15所示，包括如下模块：

[0118] 用户侧接口处理模块1501、PSN隧道处理模块1502和PON的二层功能处理模块1507，该三个模块和实施例二所述的OLT中的用户侧接口处理模块601、PSN隧道处理模块
602和PON的二层功能处理模块605的功能相同。

[0119] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0120] PON over ETH处理模块1505，用于接收PSN隧道处理模块1502发送过来的数据报文，对该数据报文进行以太网净荷解封装得到PON数据链路层帧，将该PON数据链路层帧发送给PON的二层功能处理模块1507；或者，接收PON的二层功能处理模块1507发送过来的PON数据链路层帧，完成将该PON数据链路层帧映射到相应以太网帧的净荷封装过程，将得到的以太网帧发送给PSN隧道处理模块1502。

[0121] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0122] PW处理模块1503，用于接收PSN隧道处理模块1502发送的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，将得到的以太网帧发送给PON over ETH处理模块1505；或者，接收PON over ETH处理模块1505发送的以太网帧，完成将以太网帧映射到相应PW的净荷封装和PW复用过程，将得到的PW-PDU发送给PSN隧道处理模块1502。

[0123] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0124] 排队缓冲器1506，用于在接收到从PSN隧道发送过来的PON数据链路层帧时，补偿该PON数据链路层帧在PSN隧道中传送而带来的抖动和漂移，排队缓冲器1506在PON侧的读写时钟采用的是与PON的二层功能处理模块1507同源的时钟，如图14中的clk4；排队缓冲器1506在网络侧的读写时钟采用的是与用户侧接口处理模块1501同源的时钟，如图15中的clk1。

[0125] 进一步地，该实施例中的OLT还可以包括：

[0126] PON时钟同步模块1508，用于根据PON时钟提供OLT的PON相关时钟信息给EB，以便于EB将其PON时钟与OLT的PON时钟进行同步，为OLT的PON的二层功能处理模块1507和排队缓冲器1506的PON侧提供PON时钟信号Clk1。

[0127] 在该情况下，PON的二层功能处理模块1507，从排队缓冲器1506中取得通过PSN隧道传输过来的来自EB的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后，发送给IP边缘节点；或者，接收用户发送过来的PON数据链路层帧，对该PON数据链路层帧进行PON数据链路层处理后发送给排队缓冲器1506。

[0128] 在该情况下，PON over ETH处理模块1505，用于从排队缓冲器1506获取PON数据链路层帧，完成将PON数据链路层帧映射到相应以太网帧的净荷封装过程，将得到的以太网帧发送给VPLS转发器1504；接收VPLS转发器1504发送的以太网帧，对该以太网帧进行以太网净荷解封装过程得到PON数据链路层帧，向排队缓冲器1506发送PON数据链路层帧。

[0129] 在该情况下，PSN隧道处理模块1502，接收来自PW处理模块1503的PW-PDU，将该PW-PDU封装于PSN隧道，传递给网络侧接口处理模块1501；或者，对来自网络侧接口处理模块1501的数据报文进行PSN隧道解封装处理，得到PW-PDU，将该PW-PDU发送给PW处理模块1503。

[0130] 在该情况下，PW处理模块1503，用于从PON over ETH处理模块1505获取以太网帧，完成将以太网帧映射到相应PW的净荷封装过程和PW复用过程，将得到的PW-PDU发送给PSN隧道处理模块1502；接收PSN隧道处理模块1502发送的PW-PDU，对该PW-PDU进行PW净荷解封装和PW解复用，得到以太网帧，向PON over ETH处理模块1505发送该以太网帧。

[0131] 进一步地，当上述ETH为VPLS/VPWS时，该实施例中的OLT还可以包括：

[0132] VPLS转发器1504，用于接收来自PON over ETH处理模块1505/PW处理模块1503的以太网帧，完成802.1ad桥接功能和VPLS/VPWS转发功能，向PW处理模块1503/PON over ETH处理模块1505转发以太网帧。

[0133] 上述EB与OLT间的PON时钟同步方案和上述实施例二相同。

[0134] 综上所述，本发明实施例通过在光传输通路上增加EB，EB仅终结PON的物理层功能，但不终结PON的数据链路层功能，将PON的数据链路层通过PSN网络拉远（如拉远到IP边缘节点的位置），实现了长距离的PON传输。本发明实施例由于充分利用了PON中原有的PSN网络，降低了长距离PON传输的再次投入成本，使得前期投资得到了保护。

[0135] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。