无源光网络(PON)中的多速率交织下行帧

摘要

一种在光线路终端(OLT)实现的方法，所述OLT包括：存储器，包括指令；处理器，与所述存储器通信，其中所述处理器执行所述指令以生成具有预定义长度的多速率下行帧，所述多速率下行帧包括多个子帧，每个所述子帧与相应数据速率相关联；以及发射器，耦合到所述处理器，并且被配置为以所述相应数据速率发送所述多速率下行帧的所述多个子帧中的每个子帧。

权利要求

1.一种光线路终端OLT，包括：存储器，包括指令；

处理器，与所述存储器通信，其中所述处理器执行所述指令以生成具有预定义长度的多速率下行帧，所述多速率下行帧包括多个子帧，每个所述子帧与相应数据速率相关联；以及

发射器，耦合到所述处理器，并被配置为以所述相应数据速率发送所述多速率下行帧的所述多个子帧中的每个子帧；

其中，所述处理器还被配置为封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块PSBd，所述PSBd包括指示子帧长度的子帧长度指示符SLI字段。

2.根据权利要求1所述的OLT，其中所述处理器还被配置为封装所述多个子帧中的每个子帧，以包括指示相应子帧的边界以及与所述相应子帧相关联的所述相应数据速率的头部。

3.根据权利要求1或2所述的OLT，其中所述处理器还被配置为封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块PSBd，所述PSBd的保留字段或未使用字段中携带相应子帧的长度。

4.根据权利要求1或2所述的OLT，其中所述处理器还被配置为在发送期间在所述多个子帧中的每个子帧之间插入子帧结束EoS指示符。

5.根据权利要求1或2所述的OLT，其中所述多速率下行帧的所述预定义长度为125微秒。

6.根据权利要求1或2所述的OLT，其中所述多个子帧包括第一子帧和第二子帧，所述第一子帧与25千兆比特/秒的相应数据速率相关联，所述第二子帧与50千兆比特/秒的相应数据速率相关联。

7.根据权利要求6所述的OLT，其中将所述多速率下行帧的第一部分分配给所述第一子帧，并且将所述多速率下行帧的第二部分分配给所述第二子帧。

8.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有计算机可执行指令，当由处理器执行时，使得光线路终端OLT：

生成具有预定义长度的多速率下行帧，所述多速率下行帧包括多个子帧，每个所述子帧与相应数据速率相关联；并且

以所述相应数据速率发送所述多速率下行帧的所述多个子帧中的每个子帧；

其中，生成所述多速率下行帧包括：所述OLT封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块PSBd，所述PSBd包括指示子帧长度的子帧长度指示符SLI字段。

9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器封装所述多个子帧中的每个子帧，以包括指示相应子帧的边界和与所述相应子帧相关联的所述相应数据速率的头部。

10.根据权利要求8或9所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述多个子帧中的每个子帧具有小于所述预定义长度的不同长度。

11.根据权利要求8或所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述多个子帧中的每个子帧具有小于所述预定义长度的共同长度。

12.根据权利要求8或9所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器：组合与第一数据速率相关联的多个第一有效载荷帧，以创建所述多个子帧中的第一子帧；

组合与第二数据速率相关联的多个第二有效载荷帧，以创建所述多个子帧中的第二子帧的第二有效载荷；

封装所述第一子帧以包括指示所述第一数据速率的第一头部；以及封装所述第二子帧以包括指示所述第二数据速率的第二头部，其中所述第一子帧和所述第二子帧被连续发送。

13.一种由光线路终端OLT实现的方法，所述方法包括：所述OLT生成具有预定义长度的多速率下行帧，所述多速率下行帧包括多个子帧，每个所述子帧与相应数据速率相关联；以及所述OLT以所述相应数据速率发送所述多个子帧中的每个子帧；

其中生成所述多速率下行帧包括：所述OLT封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块PSBd，所述PSBd包括指示子帧长度的子帧长度指示符SLI字段。

14.根据权利要求13所述的方法，其中生成所述多速率下行帧包括：所述OLT封装所述多个子帧中的每个子帧，以包括指示相应子帧的帧边界和与所述相应子帧相关联的所述相应数据速率的头部。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中生成所述多速率下行帧包括：所述OLT封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块PSBd，所述PSBd的保留字段或未使用字段中携带相应子帧的长度。

16.根据权利要求13或14所述的方法，还包括：所述OLT在向光网络单元ONU进行发送期间，在所述多个子帧中的每个子帧之间插入子帧结束EoS指示符。

17.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述多速率下行帧的所述预定义长度为125微秒。

18.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述多个子帧包括第一子帧和第二子帧，所述第一子帧与25千兆比特/秒的相应数据速率相关联，所述第二子帧与50千兆比特/秒的相应数据速率相关联。

19.一种光网络单元ONU，包括：接收器，被配置为接收多速率下行帧，所述多速率下行帧具有预定义长度并且包括多个子帧，每个所述子帧与不同的数据速率相关联；以及处理器，耦合到所述接收器，并被配置为基于所述多个子帧中的子帧的头部中指示的数据速率来确定是否处理所述子帧；其中，通过光线路终端OLT封装的所述多个子帧中的每个子帧包括物理同步块PSBd，所述PSBd包括指示子帧长度的子帧长度指示符SLI字段。

20.根据权利要求19所述的ONU，其中所述处理器还被配置为响应于所述多个子帧中的所述子帧的所述头部而处理所述子帧，其中所述子帧的所述头部指示所述ONU支持的数据速率。

21.根据权利要求19或20所述的ONU，其中所述处理器还被配置为响应于所述多个子帧中的所述子帧的所述头部而忽略所述子帧，其中所述子帧的所述头部指示所述ONU不支持的数据速率。

说明书

无源光网络(PON)中的多速率交织下行帧

[0001] 相关应用的交叉引用

[0002] 本申请要求Futurewei公司(Futurewei Technologies,Inc.)于2018年9月24日提交的申请号为62/735,528、名称为“无源光网络(PON)中的多速率交织下行帧”的美国临时
专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

[0003] 本公开涉及无源光网络(Passive Optical Network,PON)领域。特别地，本公开涉及PON 中的光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)，其以多个不同的数据速率向多个
光网络单元 (Optical Network Unit,ONU)下行(downstream)发送数据。

背景技术

[0004] PON是一种在最后一英里提供网络接入的系统，其是将通信传递给客户的电信网络的最后一部分。PON是点对多点网络，包括中心局(Central Office,CO)处的OLT、用户场
所的 ONU和将OLT耦合到ONU的光分配网络(Optical Distribution Network,ODN)。

[0005] 下一代PON(Next Generation PON,NG‑PON)可以将时分复用(Time‑Division Multiplexing, TDM)和波分复用(Wavelength‑Division Multiplexing,WDM)结合以支持
更高的容量，以便单个OLT可以为更多的用户提供服务并为每个用户提供足够的带宽。在这
样的时分‑波分复用 PON(Time‑and‑Wavelength Division PON,TWDM PON)中，可以将WDM 
PON覆盖在TDM PON的顶部。因此，可以将不同的波长复用在一起以共享单个馈线光纤，并且
每个波长可以由使用TDM的多个用户共享。

发明内容

[0006] 根据本公开的第一方面，提供了一种光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)。该OLT 包括：存储器，包括指令；处理器，与该存储器通信，其中该处理器执行指令以生成具
有预定义长度的多速率下行帧，该多速率下行帧包括多个子帧，每个子帧与相应数据速率
相关联；以及发射器，耦合到该处理器，并被被配置为以相应数据速率发送该多速率下行帧
的多个子帧中的每个子帧。

[0007] 在根据第一方面的OLT的第一实施方式中，该处理器还被配置为封装所述多个子帧中的每个子帧，以包括指示相应子帧的边界以及与相应子帧相关联的相应数据速率的头
部。

[0008] 在根据第一方面或第一方面的任何前述实施方式的OLT的第二实施方式中，该处理器还被配置为封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块(Physical 
Synchronization Block, PSBd)，该PSBd包括指示子帧长度的子帧长度指示(Subframe 
Length Indicator,SLI)字段。

[0009] 在根据第一方面或第一方面的任何前述实施方式的OLT的第三实施方式中，该处理器还被配置为封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块(PSBd)，该PSBd的保留
字段或未使用字段中携带相应子帧的长度。

[0010] 在根据第一方面或第一方面的任何前述实施方式的OLT的第四实施方式中，该处理器还被配置为在发送期间在所述多个子帧中的每个子帧之间插入子帧结束(End‑of‑
Subframe,EoS) 指示符。

[0011] 在根据第一方面或第一方面的任何前述实施方式的OLT的第五实施方式中，该多速率下行帧的预定义长度为125微秒。

[0012] 在根据第一方面或第一方面的任何前述实施方式的OLT的第六实施方式中，所述多个子帧包括第一子帧和第二子帧，该第一子帧与25千兆比特/秒(25G)的相应数据速率相
关联，该第二子帧与50千兆比特/秒(50G)的相应数据速率相关联。

[0013] 在根据第一方面或第一方面的任何前述实施方式的OLT的第七实施方式中，将该多速率下行帧的第一部分分配给该第一子帧，并且将该多速率下行帧的第二部分分配给该
第二子帧。

[0014] 根据本公开的第二方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储在非暂时性计算机可读介质上的计算机可执行指令。当由处理器执行时，所述指令使得OLT：生成具有预定
义长度的多速率下行帧，该多速率下行帧包括多个子帧，每个子帧与相应数据速率相关联；
并且以相应数据速率发送该多速率下行帧的多个子帧中的每个子帧。

[0015] 在根据第二方面的OLT的第一实施方式中，所述计算机可执行指令在由该处理器执行时，还使得该处理器封装所述多个子帧中的每个子帧，以包括指示相应子帧的边界和
与相应子帧相关联的相应数据速率的头部。

[0016] 在根据第二方面或第二方面的任何前述实施方式的OLT的第二实施方式中，所述多个子帧中的每个子帧具有小于该预定义长度的不同长度。

[0017] 在根据第二方面或第二方面的任何前述实施方式的OLT的第三实施方式中，所述多个子帧中的每个子帧具有小于该预定义长度的共同长度。

[0018] 在根据第二方面或第二方面的任何前述实施方式的OLT的第四实施方式中，所述计算机可执行指令在由该处理器执行时，还使得该处理器：组合与第一数据速率相关联的
多个第一有效载荷帧，以创建所述多个子帧中的第一子帧，组合与第二数据速率相关联的
多个第二有效载荷帧，以创建所述多个子帧中的第二子帧的第二有效载荷，封装该第一子
帧以包括指示该第一数据速率的第一头部，以及封装该第二子帧以包括指示该第二数据速
率的第二头部，其中该第一子帧和该第二子帧被连续发送。

[0019] 根据本公开的第三方面，提供了一种方法。该方法由OLT实现，并且该方法包括：该 OLT生成具有预定义长度的多速率下行帧，该多速率下行帧包括多个子帧，每个子帧与相应
数据速率相关联，以及该OLT以相应数据速率发送所述多个子帧中的每个子帧。

[0020] 在根据第三方面的方法的第一实施方式中，生成该多速率下行帧包括：该OLT封装所述多个子帧中的每个子帧，以包括指示相应子帧的帧边界和与该相应子帧相关联的相应
数据速率的头部。

[0021] 在根据第三方面或第三方面的任何前述实施方式的方法的第二实施方式中，生成该多速率下行帧包括：该OLT封装所述多个子帧中的每个子帧以包括PSBd，该PSBd包括指示
子帧长度的SLI字段。

[0022] 在根据第三方面或第三方面的任何前述实施方式的方法的第三实施方式中，生成该多速率下行帧包括：该OLT封装所述多个子帧中的每个子帧以包括物理同步块(PSBd)，该
PSBd 的保留字段或未使用字段中携带相应子帧的长度。

[0023] 在根据第三方面或第三方面的任何前述实施方式的方法的第四实施方式中，该方法还包括：该OLT在向该ONU进行发送期间，在所述多个子帧中的每个子帧之间插入子帧结
束(EoS) 指示符。

[0024] 在根据第三方面或第三方面的任何前述实施方式的方法的第五实施方式中，该多速率下行帧的预定义长度为125微秒。

[0025] 在根据第三方面或第三方面的任何前述实施方式的方法的第六实施方式中，所述多个子帧包括第一子帧和第二子帧，该第一子帧与25千兆比特/秒(25G)的相应数据速率相
关联，该第二子帧与50千兆比特/秒(50G)的相应数据速率相关联。

[0026] 根据本公开的第四方面，提供了一种ONU。该ONU包括：接收器，被配置为接收多速率下行帧，该多速率下行帧具有预定义长度并且包括多个子帧，每个子帧与不同的数据速
率相关联；以及处理器，耦合到该接收器，并被配置为基于所述多个子帧中的子帧的头部中
指示的数据速率来确定是否处理该子帧。

[0027] 在根据第四方面的ONU的第一实施方式中，该处理器还被配置为响应于所述多个子帧中的该子帧的头部而处理该子帧，其中该子帧的头部指示该ONU支持的数据速率。

[0028] 在根据第四方面或第四方面的任何前述实施方式的ONU的第二实施方式中，该处理器还被配置为响应于所述多个子帧中的该子帧的头部而忽略该子帧，其中该子帧的头部
指示该 ONU不支持的数据速率。

[0029] 通常，OLT仅被配置为以单一数据速率向下行发送数据，而不管OLT是否能够以多个不同的数据速率发送数据。本文公开的实施例使得OLT能够以多个不同的数据速率向下
行发送数据，从而以更有效的方式向多个ONU发送数据。当ONU支持特定的数据速率时，ONU 
也可以以更快的速率从OLT接收数据。

[0030] 根据以下结合附图和权利要求的详细描述，将更清楚地理解这些和其他特征。

附图说明

[0031] 为了更全面地理解本公开，现在结合附图与详细描述并参考以下简要描述，其中类似的附图标记表示类似的部分。

[0032] 图1是根据本公开各种实施例的PON的示意图。

[0033] 图2是根据本公开各种实施例的装置的示图。

[0034] 图3是示出根据本公开各种实施例的多速率下行帧和标准下行帧之间的比较的示图。

[0035] 图4A‑4E示出多速率下行帧示例，示出根据本公开各种实施例的多速率下行帧的各种帧和子帧的可能情况。

[0036] 图5是示出根据本公开各种实施例的包括在多速率下行帧中的头部的示例的示图。

[0037] 图6是示出根据本公开各种实施例的包括在多速率下行帧中的头部的一部分的示例的示图。

[0038] 图7是示出根据本公开各种实施例的包括子帧结束(EoS)指示符的多速率下行帧的示例的示图。

[0039] 图8是示出根据本公开各种实施例的在多速率下行帧内处理子帧的方法的消息序列图。

[0040] 图9是根据本公开各种实施例的生成和发送多速率下行帧的方法的流程图。

[0041] 图10是根据本公开各种实施例的接收和处理多速率下行帧的方法的流程图。

[0042] 图11是示出根据本公开各种实施例的被配置为生成和发送多速率下行帧的装置的图。

[0043] 图12是示出根据本公开各种实施例的被配置为接收和处理多速率下行帧的装置的图。

具体实施方式

[0044] 首先应当理解，尽管下面提供了一个或多个实施例的示例性实施方式，但是可以使用任意数量的技术来实现所公开的系统和/或方法，无论是当前已知的还是现有的技术。
本公开绝不应限于下面示出的示例性实施方式、附图和技术，包括本文示出和描述的示例
性设计和实施方式，而是可以在所附权利要求及其全部等效范围内进行修改。

[0045] 在常规的TWDM PON中，OLT以单一数据速率在单个下行波长上操作。数据速率是指数据可以从OLT发送到ONU或从ONU发送到OLT的速度。例如，在千兆位PON(Gigabit PON, 
GPON)系统中，下行数据大约以2.48832千兆比特/秒(Gbps)广播(以下简称2.5G)，而上行数
据大约以1.25Gbps发送。在10Gbps PON(XG‑PON)系统中，下行数据大约以9.95328Gbps (以
下简称10G)广播，而上行数据以大约10G或2.5G发送。一些新兴的下一代高速PON系统预期
将以更高的数据速率如25Gbps(以下简称25G)以及50Gbps(以下简称50G)向下行广播数据。
例如，国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)电信标准化部门 
(ITU‑T)正在为下一代高速PON引入称为G.hsp的新系列，其中OLT被配置为以25G或50G向下
行发送数据。

[0046] 然而，即使OLT能够以多于一种数据速率向下行发送数据，PON中的典型OLT也仅以单一数据速率向ONU发送下行数据。例如，OLT可以被配置为以1G、2.5G、10G、25G或50G发送
数据。但是，通常将OLT预设为仅以这些数据速率之一向下行发送数据。因此，没有一种协议
能够由OLT用于以不同的数据速率向下行发送数据。

[0047] 本文公开的实施例针对的是一种使OLT能够以不同的数据速率向下行发送数据的协议帧结构。该协议帧结构可以通过将典型的下行帧划分为多个子帧来创建，其中每个子
帧与不同的数据速率相关联，并且每个子帧包括指示相应的数据速率和/或该子帧的长度
的头部。

[0048] 本文公开的实施例使OLT能够以多个不同的数据速率向下行发送数据，从而以更有效的方式向多个ONU发送数据。当ONU支持特定数据速率时，ONU还可以以更快的速率从
OLT接收数据。

[0049] 图1是PON 100的示意图。PON 100包括OLT 110、ONU 120和将OLT 110耦合到ONU 120 的ODN 130。PON 100是可以不需要有源组件在OLT 110和ONU 120之间分配数据的通信
网络。相反，PON 100可以使用ODN 130中的无源光学组件在OLT 110和ONU 120之间分配数
据。

[0050] OLT 110与另一网络以及与ONU 120通信。具体地，OLT 110是另一网络与ONU 120之间的中介。例如，OLT 110将从另一网络接收到的数据转发给ONU 120，并将从ONU 120接
收到的数据转发给另一网络。OLT110包括发射器和接收器。当另一网络使用与PON 100中使
用的协议不同的网络协议时，OLT 110包括或包含将该网络协议转换为PON协议(且反之亦
然) 的转换器。OLT 110通常位于诸如CO的中心位置，但是它也可以位于其他合适的位置。

[0051] ODN 130是数据分配网络，包括光缆、耦合器、分路器、分配器和其他合适的组件。这些组件包括无源光学组件，其不需要电源就可以在OLT 110和ONU 120之间分配信号。可
替代地，这些组件包括有源组件，例如需要电源的光学放大器。如图所示，ODN 130以分支配
置从OLT 110延伸到ONU 120，但是ODN 130可以以任何其他合适的点对多点 (Point‑to‑
multipoint,P2MP)配置来配置。

[0052] ONU 120与OLT 110和客户通信，并且充当OLT 110和客户之间的中介。为此，ONU 120 包括光收发器，其从OLT 110接收光信号，将光信号转换为电信号，并将电信号提供给
客户。收发器还从客户接收电信号，将电信号转换为光信号，并将光信号发送到OLT 110。
ONU 120 和光网络终端(Optical Network Terminal,ONT)相似，并且这些术语可以互换使
用。ONU 120 通常位于诸如客户场所的分布式位置，但它们也可以位于其他合适的位置。

[0053] 如上所述，数据速率是指可以将数据从OLT 110发送到ONU 120或从ONU 120发送到OLT 110的速度。PON 100可以是当前的能够提供1G、2.5G或10G的数据速率的标准PON。在
该PON 100中，OLT 110和ONU 120能够以1G、2.5G或10G的数据速率发送和接收数据。PON 
100也可以是下一代高速PON，其能够实现更高的数据速率，例如25G、50G和100G。在该PON 
100 中，OLT 110和ONU 120能够以1G、2.5G、10G、25G、50G和100G的数据速率发送和接收数
据。

[0054] 下一代高速PON 100中的标准OLT 110可被配置为以任何数据速率(例如1G、2.5G、10G、 25G、50G或100G)向ONU 120下行发送数据。但是，即使OLT 110能够以不同的数据速率
向下行发送数据，OLT 110可能也预先配置为在一个物理信道上以单一数据速率向ONU 120
发送数据。因此，需要开发可由OLT 110实现且被ONU 120理解的协议，以使OLT 110能够以
不同的数据速率向ONU 120下行发送数据。

[0055] 本文公开了可由OLT 110实现以支持以多于一个数据速率向下行发送数据的下行帧结构的实施例。在一个实施例中，OLT 110被配置为生成具有预定义长度的多速率下行
帧，其中多速率下行帧包括多个子帧，每个子帧与不同的数据速率相关联。OLT 110可以封
装子帧以包括头部，该头部指示子帧的边界、子帧的长度和/或将子帧发送到ONU 120的数
据速率。OLT 110可以被配置为以相应的数据速率向PON 100内的ONU 120发送每个子帧。

[0056] 图2是根据本公开各种实施例的装置200的示意图。装置200例如可以是OLT 110或ONU 120，并且可以被配置为实现所公开的实施例。装置200包括：入口端口210和耦合到入
口端口 210用于接收数据的接收器(RX)220；耦合到RX 220用于处理数据的处理器、逻辑单
元、基带单元或中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)230；耦合到处理器230的发
射器(TX) 240和耦合到TX 240用于发送数据的出口端口250；以及耦合到处理器230用于存
储数据的存储器260。装置200还可以包括光‑电(Optical‑to‑Electrical,OE)组件、电‑光
(Electrical‑to‑Optical, EO)组件或射频(Radio Frequency,RF)组件，这些组件耦合到
用于进出光、电信号或RF信号的入口端口210、RX 220、TX 240和出口端口250。

[0057] 处理器230是硬件、中间件、固件或软件的任意组合。处理器230包括一个或多个CPU芯片、核心、现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array,FPGA)、专用集成电
路 (Application‑Specific Integrated Circuit,ASIC)或数字信号处理器(Digital 
Signal Processor, DSP)的任意组合。处理器230与入口端口210、RX 220、TX 240、出口端
口250和存储器260 通信。在一些实施例中，处理器230存储实现所公开的实施例的多速率
下行模块270。处理器 230可以包括用于保存多速率下行模块270的存储器，并且处理器230
可以检索多速率下行模块 270并执行其中的指令以执行装置200的操作。因此，包含多速率
下行模块270对装置200的功能性提供了实质性的改进，并且实现装置200到不同状态的转
换。可替代地，存储器260将多速率下行模块270存储为指令，并且处理器230执行那些指令。

[0058] 存储器260包括磁盘、磁带驱动器或固态驱动器的任意组合。当装置200选择执行的程序时，装置200可以使用存储器260作为溢出数据存储设备来存储那些程序。装置200可
以使用存储器260来存储指令。装置200可以使用存储器260来存储装置200在执行那些程序
期间读取和/ 或生成的数据。存储器260可以是易失性存储器或非易失性存储器，并且可以
是只读存储器 (Read‑Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random‑Access Memory,RAM)、
三态内容寻址存储器(Ternary Content‑Addressable Memory,TCAM)或静态RAM(Static 
RAM,SRAM) 的任意组合。

[0059] 在一个示例性实施例中，装置200包括：生成具有预定义长度的多速率下行帧的生成模块，该多速率下行帧包括多个子帧，每个子帧与相应的数据速率相关联；以及以相应数
据速率发送多个子帧中的每个子帧的发送模块。在一些实施例中，装置200可以包括用于执
行实施例中描述的步骤中的任一步骤或步骤的组合的其他或附加模块。此外，如在任何图
中示出或在任何权利要求中陈述的，该方法的任何其他或替代实施例或方面也被考虑包括
相似的模块。

[0060] 图3是示出根据本公开各种实施例的标准下行帧305和多速率下行帧330之间的比较的示图。OLT 110可以被配置为在朝向ONU 120的下行方向连续地发送标准下行帧305，在
标准下行帧305的传送之间不存在任何时间延迟。

[0061] OLT 110发送的数据可以被划分成具有预定义长度313的固定大小的下行帧305A‑C。可替代地，预定义长度313包括预定时间段长度313或预定持续时间313，但是为了简洁起
见，本文将使用“长度”。根据2015年10月发布的题为“40千兆无源光网络(NG‑PON2)：传输汇
聚层规范(40‑Gigabit‑capable passive optical networks(NG‑PON2):Transmission 
Convergence Layer Specification)”的ITU‑T系列G标准文件(以下简称G.989.3标准文
件)，标准下行帧305A‑C 的预定义长度313是125微秒(μs)的持续时间。在标准下行帧305A‑
C中发送的字节数取决于 PON 100中的OLT 110采用的数据速率。例如，在实施10G通信标准
的PON 100中，在单个标准下行帧305A‑C中发送155520字节(38880字)。在实施2.5G的PON 
100中，在单个标准下行帧305A‑C中发送38880字节(9720字)。以此方式，OLT 110采用的数
据速率越高，便可以在具有预定义长度313的单个标准下行帧305A‑C中发送更多的数据。

[0062] 在一个实施例中，标准下行帧305包括头部310和有效载荷315。在标准下行帧305对应于 G.989.3标准文件描述的下行帧的实施例中，头部310可以是物理同步块(PSBd)，而
有效载荷315可以是物理接口(Physical Interface,PHY)帧有效载荷。在一个实施例中，头
部310A‑C 可以携带下行同步信息，下面将参考图5和图6进一步描述该信息。标准下行帧
305A‑C的开始或边界由头部310A‑C或PSBd的第一位定义。

[0063] 有效载荷315可以包括由OLT 110打包在一起的以XG‑PON封装方法(XG‑PONEncapsulation Method,XGEM)分组(packet)形式的用户数据。OLT 110可以打包用户数据，
使得用户数据的长度小于标准下行帧305的预定义长度313。在一个实施例中，有效载荷315 
可以具有通过前向纠错(Forwarding Error Correction,FEC)保护的加扰内容。在一个实
施例中，每个有效载荷315还可以包括带宽映射(Bandwidth map,BWmap)和一个或多个物理
层操作、管理和维护(Physical Layer Operations,Administration,and Maintenance,
PLOAM)消息。

[0064] 在一个实施例中，OLT 110被配置为用对应的头部310封装每个有效载荷315。例如，OLT 110可以封装有效载荷315A以包括头部310A并创建标准下行帧305A。类似地，OLT 
110可以封装有效载荷315B以包括头部310B并创建标准下行帧305B以及封装有效载荷315C
以包括头部310C并创建标准下行帧305C。虽然图中仅示出了三个标准下行帧305，但应当理
解，OLT 110 被配置为例如向ONU 120发送任意数量的标准下行帧310。

[0065] 在封装每个有效载荷315以包括头部310之后，OLT 110被配置为以单个预配置的数据速率将标准下行帧305发送到ONU 120。例如，可以将OLT 110预设为以特定波长和特定
数据速率(例如10G)进行发送。在这种情况下，不管是否应该以不同的数据速率传输有效载
荷315 中的特定用户数据，OLT 110均以10G的单一数据速率发送每个标准下行帧305。

[0066] 图3示出了包括两个多速率下行帧330A和330B的多速率下行发送示例。本文公开的实施例使得OLT 110能够发送多速率下行帧330，该多速率下行帧330基于可由OLT 110用
于传输的数据速率将标准下行帧305实质上分成多个子帧。在一个实施例中，多速率下行帧
330具有与标准下行帧305相同的预定义长度313，例如可以是125μs。然而，多速率下行分组
330包括多个子帧，而不是标准下行分组305中包括的单个头部310和单个有效载荷315。在
所示的示例中，多速率下行帧330A包括子帧340A和350A。多速率下行帧330B包括子帧340B
和350B。每个子帧340A‑B和350A‑B包括头部355A‑B或370A‑B和有效载荷360A‑B或380A‑B。

[0067] 多速率下行帧330与标准下行帧305具有相同的预定义长度313，并且被划分为子帧340和 350。如图3所示，多速率下行帧330A分为子帧340A和350A，多速率下行帧330B分为
子帧340B 和350B。多速率下行帧330A的子帧340A包括头部355A和有效载荷360A，子帧350A
包括头部 370A和有效载荷380A。多速率下行帧330B的子帧340B包括头部355B和有效载荷
360B，子帧 350B包括头部370B和有效载荷380B。

[0068] 图4A‑4E示出帧示例，其示出多速率下行帧330和多速率下行帧330的子帧340或350的各种可能情况。在图4A中，具有长度313的多速率下行帧330包括等长子帧340和350。
此外，连续的多速率下行帧330还可以包括相同的子帧340和350。

[0069] 图4B示出具有不同大小的子帧340和350的多速率下行帧330。然而，子帧340和350的组合仍然是长度313。

[0070] 图4C示出具有相等大小的子帧340A和350A的第一多速率下行帧330A，以及具有不同大小(且不同于第一帧330A的子帧)的子帧340B和350B的第二多速率下行帧330B。

[0071] 图4D示出了包括三个子帧340、350和390的多速率下行帧330。应当注意，尽管三个子帧 340、350和390的头部在图中被描绘得较小，但是这样做仅仅是为了示意，并不意味着
头部大小是可变的。图4D示出了相似的第二子帧330。

[0072] 图4E示出了具有三个子帧340A、350A和390A的多速率下行帧330A，并且还示出了标准下行帧305。因此，该图示出了具有不同数量子帧的帧。该图还示出了帧内不同大小的
子帧。该图示出了具有标准和多速率下行帧的混合的示例数据流。

[0073] 如图4A‑E所示，在一些实施例中，多速率下行帧330内的子帧总长度等于预定义长度313。在单个多速率下行帧330中，子帧340A‑B和350A‑B中的每个子帧可以具有基本相同
的长度 322A‑B，或者每个子帧340A‑B和350A‑B可以具有不同的长度322A‑B。

[0074] 多速率下行帧330A内的有效载荷360A和380A可以具有基本相同的长度，或者可以具有不同的长度。不同的多速率下行帧330A和330B之间的有效载荷360A和360B可以具有基
本相同的长度，或者可以具有不同的长度。

[0075] 在一个实施例中，OLT 110可以以不同的数据速率发送多速率下行帧330内的每个子帧。在一个实施例中，子帧340以第一数据速率发送，而子帧350以第二数据速率发送。例
如，子帧340A包括待由OLT 110以25G数据速率发送的数据，并且子帧350A可以包括待由OLT 
110 以50G数据速率发送的数据。

[0076] 如图3所示，子帧340A包括头部355A和有效载荷360A，并且子帧350A包括头部370A和有效载荷380A。类似地，除了多速率下行帧330B被分为子帧340B和350B之外，多速率下行
帧 330B与标准下行帧305B具有相同的预定义长度313。继续该示例，子帧340B可以包括待
由OLT 110以25G数据速率发送的数据，子帧350B可以包括待由OLT 110以50G数据速率发送
的数据。

[0077] 在一个实施例中，子帧340和350基本上均匀地共享多速率下行帧330的预定义长度313。在另一实施例中，子帧340和350在每个多速率下行帧330中基本上均匀地共享预定
义长度313 (即，所有多速率下行帧330类似地被划分为子帧340和350)。类似地，子帧340B
和350B可以均匀地共享多速率下行帧330B的长度313。在本实施例中，子帧340A和350A中的
每个子帧的长度是相同的。类似地，子帧340B和350B中的每个子帧的长度是相同的。虽然对
于多速率下行帧330A‑B仅示出了两个子帧340A‑B和350A‑B，但是应当理解，多速率下行帧
330A‑B可以包括任意数量的子帧340A‑B和350A‑B，各个子帧与不同的数据速率相关联。在
本实施例中，多速率下行帧330A‑B被均分为具有相等长度或相同长度的子帧340A‑B和
350A‑B。

[0078] 在一个实施例中，子帧340A和350A可以具有不同的长度，并且子帧340A和350A的长度可以小于多速率下行帧330A的预定义长度313。类似地，子帧340B和350B也可以具有小
于多速率下行帧330A的预定义长度313的不同长度。例如，子帧340A和350A中的每个子帧的
长度可以不同，并且长度之和可以等于预定义长度313。类似地，子帧340B和350B中的每个
子帧的长度可以不同，并且长度之和可以等于预定义长度313。在一个实施例中，子帧340和
350 的长度可以基于需要包括在每个子帧中的用户数据的大小来动态地调整。在多速率下
行帧330 内有多于两个子帧的情况下，可以基于用户数据的大小动态地分配每个子帧的长
度。

[0079] OLT 110可被配置为以类似于OLT 110创建标准下行帧305的方式创建多速率下行帧330，不同之处在于OLT 110基于发送用户数据应采用的数据速率将用户数据划分为有效
载荷360 和380。OLT 110可以以各种不同方式确定发送用户数据应采用的数据速率。例如，
服务提供商可以指示由PON 100经由核心网络接收的某些用户数据(例如以太网分组)的数
据速率，并且OLT 110可以将用户数据转换成可以在PON 100中发送的XGEM帧。可以基于所
指示的数据速率将这些帧打包或添加到特定子帧340或350中。例如，假设OLT 110接收被指
示以更高数据速率(例如50G)发送的用户数据。OLT 110可被配置为当OLT 110生成多速率
下行帧330A 时将用户数据添加到子帧350A的有效载荷380A中。

[0080] 作为另一示例，OLT 110可被配置为基于可用空间将用户数据分配给特定子帧340或350。例如，当OLT 110生成多速率发送分组时，假设与25G数据速率相关联的子帧340A已
满。在这种情况下，假设子帧350A仍留有空间来携带用户数据，则OLT 110可以动态地将用
户数据分配给与50G数据速率相关联的子帧350A。以此方式，OLT 110可以被配置为基于每
个子帧内的业务量将用户数据动态地分配给子帧340或350。

[0081] 一旦OLT 110将用户数据打包到有效载荷360或380中，OLT 110就可以封装子帧340和350 以包括头部355或370。头部355或370可以类似于头部310，因为头部355或370可
以包括PSBd。然而，头部355或370可以附加地包括指示与子帧340或350相关联的数据速率
的信息。

[0082] 在一个实施例中，头部355和370可以在头部355或370的字段中指示数据速率，下面将参考图5和6进一步描述。在一个实施例中，头部355或370可以包括相应子帧340或350
的长度322。该长度可以是时间段，或者可以是若干位或字节，两者都可以指示与相应子帧
340或350相关联的数据速率。该长度可以是子帧340或350的大小，以字节、4字节、8字节或
位为单位。该长度还可以是子帧340或350的持续时间，例如微秒、亚微秒甚至纳秒。在一个
实施例中，相应子帧340或350的长度322可被携带在PSBd的新字段中，如下面参考图5 所
述。在一个实施例中，相应子帧340或350的长度可由PSBd的保留字段或未使用字段携带，如
下面将参考图6所述。

[0083] 与标准下行帧305类似，OLT 110可以被配置为在下行方向上向ONU 120连续发送多速率下行帧330。如图3所示，在标准下行帧305之间没有任何时间间隔的情况下连续发送
多速率下行帧330。根据这些实施例，OLT 110被配置为使用图3所示的多速率下行帧330结
构以多个不同的数据速率而不是单一数据速率发送数据。虽然图3仅示出两个多速率下行
帧330，但是应当理解，OLT 110被配置为生成和发送任意数量的多速率下行帧330。

[0084] 以这种方式，与不同数据速率相关联的多个子帧340和350(或更多)被交织在一起以创建多速率下行帧330A‑B。在发送期间，多速率下行帧330内与不同数据速率相关联的多
个子帧340A‑B和350A‑B的交织以不同数据速率有效地向多个不同ONU 120发送用户数据。

[0085] 图5是示出根据本公开各种实施例的包括在多速率下行帧330中的PSBd 502的示例的示图。 PSBd 502可以类似于子帧340和350的头部355和370。PSBd 502包括物理同步序
列(Physical Synchronization Sequence,Psync)字段503、超帧计数器(Superframe 
Counter,SFC)结构字段 506、操作控制(Operation Control,OC)结构字段509和子帧长度
指示符(SLI)字段511。如 G.989.3标准文件定义的标准PSBd可以包括PSync字段503、SFC结
构字段506和OC结构字段 509。本文公开的实施例将新字段SLI字段511添加到标准PSBd以
创建PSBd 502。

[0086] Psync字段503是包含固定的64位模式或8字节的物理同步序列。Psync字段503中包含的物理同步序列可以是支持或识别子帧340或350的对应下行数据速率的特定编码模
式(本文也称为Psync模式)。在一个实施例中，不同的数据速率对应于不同的Psync模式。在
一个实施例中，一些数据速率可以对应于相同的Psync模式。无论哪种方式，ONU 120都可以
仅被配置为正确检测以ONU 120支持的数据速率接收的Psync模式。对于Psync字段503中包
括的其他Psync 模式，其对应于ONU 120不支持的数据速率，将不会被ONU 120识别。ONU 
120可能无法接收和处理具有无法识别的Psync模式的340A‑B和350A‑B子帧。ONU 120可以
使用该64位Psync 模式在多速率下行帧330的边界处实现对准。

[0087] SFC结构字段506是包含51位SFC值和13位混合纠错(Hybrid Error Correction,HEC)字段的64位或8字节字段。单个多速率下行帧330的每个子帧340或350中的SFC值相同，
并且每个子帧340或350的SFC结构字段506中包括的SFC值相对于先前的多速率下行帧330
增加一。OC 结构字段509是包含51位OC主体和13位HEC字段的64位或8字节字段。下面将参
照图6进一步描述OC主体的格式。

[0088] 在一个实施例中，SLI字段511也是64位或8字节。在一个实施例中，SLI字段511携带子帧 340或350的长度，该长度是指定子帧340或350的实际大小的值。在一个实施例中，
多速率下行帧330包含具有相等长度的多个子帧340或350，SLI字段511可以携带指示多速
率下行帧330 内的子帧340或350的数量的值。在这种情况下，SLI字段511可以指示在125μs
多速率下行帧330 中包括多少子帧340或350。

[0089] 如G.989.3标准文件中定义的标准PSBd是24字节。然而，在添加SLI字段511之后，PSBd 502 可以是32字节。根据本实施例，子帧340或350的长度可以携带在子帧340或350的
头部355和370 内。在一个实施例中，OLT 110被配置为封装有效载荷360和380以包括头部
355和370，其中头部355和370包括SLI字段511。在一个实施例中，当ONU 120接收到多速率
下行帧330时，ONU 120可以检查SLI字段511的头部，以便不仅确定子帧340或350的长度，而
且可以基于子帧340 或350的长度和多速率下行帧330的预定义长度313来确定子帧340或
350的数据速率。以此方式，头部355和370(可以是PSBd 502)向ONU 120发送信号告知正在
接收新的子帧340或350，头部355和370中的SLI字段511向ONU 120发送信号告知待接收子
帧340或350的数据速率。

[0090] 图6是根据本公开各种实施例的包括在多速率下行帧330中的PSBd 502的一部分600的示图。特别地，图6示出了PSBd 502的OC结构字段509内的各种子字段，并且OC结构字
段509包括51位。图5所示的示图示出了向PSBd添加新字段以包括子帧340或350的长度的机
制。相反，图6所示的示图示出了使用PSBd 502中的现有字段来包括子帧340或350的长度的
机制。

[0091] 由G.989.3标准文件定义的OC结构字段509包括PON标识符(Identifier,ID)类型 (PON‑identifier Type,PIT)字段603。PIT字段603是由PON 100的运营商提供的8位静态字
段，其指示ODN架构、报告的发射功率的来源和ODN类别。PIT字段603进一步划分为距离延伸
器 (Reach Extender,RE)标志618、ODN类别字段621、DS FEC标志624、协议指示(Protocol
Indication,P)标志627和链路类型字段630。RE标志618是1位字段，指示发射光电平
(Transmit Optical Level,TOL)字段616是包含OLT 110的发射功率(RE＝0)还是距离延伸
器的发射功率(RE＝1)。ODN类别字段621是根据ODN光路损耗识别收发器的标称光学参数的
3位字段。 DS FEC标志624是指示是否在下行方向上启用FEC的1位标志。P标志627是指示传
输汇聚 (Transmission Convergence,TC)协议的协议指示标志。链路类型字段630是指示
光学链路类型的2位字段。

[0092] 由G.989.3标准文件定义的OC结构字段509还包括PON‑ID字段606。PON‑ID字段是由PON 100的运营商提供的32位静态字段，用于标识某一域内的TWDM信道终端。PON‑ID字段
606 包括管理标签字段633和下行波长信道标识(Downstream Wavelength Channel 
Identification, DWLCH ID)字段640。管理标签字段633是根据编号计划提供给OLT 110的
28位字段，由OLT 110透明地处理。DWLCH ID字段640是4位字段，通常包含用于多信道PON的
下行波长信道ID。该字段可以未被单信道PON使用，如本文所述的PON 100。

[0093] 由G.989.3标准文件定义的OC结构字段509还包括保留(Reserved,R)字段610、参考点指示符(Reference Point Indicator,C)字段613和发射光电平(TOL)字段616。R字段
610是供将来使用而保留的字段，并且可以包括一位或多位。C字段613是指示TOL点指示符
的1位字段， TOL字段616是由系统维护的9位动态字段，其指示OLT 110进入ODN 130的发射
功率。

[0094] 基于包括在OC结构字段509中的上述字段，DWLCH ID字段640和R字段610包含保留位和 /或未使用位。在一个实施例中，可以在DWLCH ID字段640或R字段610中携带子帧340
或350 的长度。如上所述，子帧340或350的长度包括指定子帧340或350的实际大小的值。在
一个实施例中，多速率下行帧330包含多个具有相等长度的若干子帧340或350，DWLCH ID字
段640 或R字段610可以携带指示多速率下行帧330内的子帧340或350的数量的值。在这种
情况下， DWLCH ID字段640或R字段610可以指示125μs多速率下行帧330中包括多少个子帧
340或350。

[0095] 根据本实施例，子帧340或350的长度可以携带在子帧340或350的头部355和370内。在一个实施例中，OLT 110被配置为封装有效载荷360和380以包括头部355和370，其中
头部355和 370包括DWLCH ID字段640和R字段610。子帧340或350的长度可以携带在DWLCH 
ID字段640 或R字段610中。在一个实施例中，当ONU 120接收多速率下行帧330时，ONU 120
可以检查子帧340和340的头部355和370内的DWLCH ID字段640或R字段610，以便不仅确定
子帧340或350 的长度，而且可以基于子帧340或350的长度和多速率下行帧330的预定义长
度313来确定子帧 340或350的数据速率。以此方式，头部355和370(可以是PSBd 502)向ONU 
120发送信号告知正在接收新的子帧340或350，并且头部355和370内的DWLCH ID字段640或
R字段610向 ONU 120指示待接收子帧340或350的数据速率。

[0096] 图7是示出根据本公开各种实施例的包括EoS指示符705A‑B的多速率下行帧330A的示例的示图。多速率下行帧330A类似于图3所示的多速率下行帧330A，因为多速率下行帧
330A包括子帧340A和350A。然而，子帧340A和350A包括各自的EoS指示符705A‑B。EoS指示符 
705A‑B位于或布置在子帧340A和350A的末端。特别地，EoS指示符705A位于子帧340A的末
端，EoS指示符705B位于子帧350A的末端。

[0097] 在一个实施例中，EoS指示符705A‑B可以包括预定义数量的未使用位或空位，其指示子帧340或350的结束。例如，EoS指示符705A指示子帧340A的结束或边界，EoS指示符705B
指示子帧350A的结束或边界。以此方式，EoS指示符705A‑B是子帧340A和350A之间的填充。

[0098] 在一个实施例中，OLT 110可以被配置为在封装有效载荷360A和380A以包括头部355A和 370A之后将EoS指示符705A‑B添加到子帧340A和350A的末端。如上所述，OLT 110被
配置为连续发送多速率下行帧330A，并且因此，连续发送子帧340A和350A。

[0099] 因此，从OLT 110接收连续下行传输的ONU 120可以使用EoS指示符705A‑B来确定子帧 340A和350A的结束边界。在一个实施例中，ONU120还可以使用Psync字段503来确定子
帧 340A和350A中的每个子帧的开始边界。如下面参考图7和9所述，ONU 120可以被配置为
仅处理与ONU 120支持的数据速率相关联的子帧340A和350A。ONU 120可以使用Psync字段
503和 EoS指示符705A‑B来识别子帧340A和350A的边界。ONU 120还可以使用头部355A或
370A内的SLI字段511、DWLCH ID字段640或R字段610携带的子帧340A和350A的长度，来识别
与子帧340A和350A相关联的边界和/或数据速率。

[0100] 图8是示出根据本公开各种实施例的处理多速率下行帧330A‑B内的子帧340A‑B和350B的方法800的消息序列图。在多速率下行帧330A‑B从OLT 110向一个或多个ONU 120的
下行传输期间，方法800由OLT 110和一个或多个ONU 120实现。

[0101] OLT 110可被配置为以一个或多个数据速率进行发送，例如1G、2.5G、10G、25G、50G 或100G。类似地，ONU 120可被配置为以这些数据速率中的一个或多个接收数据。然而，在某
些情况下，ONU 120不能被配置为以所有数据速率接收数据。例如，第一ONU 120可被配置为
仅以1G、2.5G、10G或25G的数据速率接收下行数据。同时，第二ONU 120可被配置为仅以1G、
2.5G或10G的数据速率接收下行数据。类似地，第三ONU 120可被配置为以1G、2.5G、 10G、
25G、50G或100G的所有数据速率接收下行数据。以此方式，一个OLT 110可以向多个不同的
ONU 120发送多速率下行帧330，其中每个ONU 120可以仅能够以有限数量的数据速率接收
数据。关于方法800，图8所示的ONU 120可以是仅能够在1G、2.5G、10G或25G接收下行数据的
第一ONU 120。

[0102] 在步骤803中，OLT 110可以将第一多速率下行帧330A的第一子帧340A发送到ONU 120。如上所述，基于包括待由OLT 110以25G向ONU 120发送的用户数据的有效载荷360A，第
一子帧340A与25G数据速率相关联。因此，OLT 110可以以25G的数据速率发送第一子帧
340A。

[0103] 在步骤806中，ONU 120接收第一子帧340A并开始处理第一子帧340A。在一个实施例中，ONU 120可被配置为基于头部355A来确定与第一子帧340A相关联的数据速率。如上文
参考图 5和6所述，第一子帧340A的长度可以携带在头部355A(可以是PSBd 502)的新SLI字
段511 中。第一子帧340A的长度也可以携带在PSBd 502的未使用的现有字段(例如，DWLCH 
ID字段640或R字段610)中。

[0104] 在一个实施例中，ONU 120可以解析第一子帧340A的头部355A(可以是PSBd 502)以确定第一子帧340A的长度。ONU 120可以从头部355A的SLI字段511、DWLCH ID字段640或R 
字段610提取第一子帧340A的长度。

[0105] 在一个实施例中，ONU 120可以基于包括在头部355A的Psync字段503中的Psync模式来确定ONU 120是否支持与第一子帧340A相关联的数据速率。在方法800所示的示例中，
ONU 120 被配置为确定与第一子帧340A相关联的数据速率是否是1G、2.5G、10G或25G，因为
这些是 ONU 120仅支持的所有数据速率。由于与第一子帧340A相关联的数据速率是25G，
ONU 120 支持接收第一子帧340A的数据速率。

[0106] 一旦ONU 120确定第一子帧340A的数据速率，ONU 120可以使用从头部355A提取的第一子帧340A的长度来处理第一子帧340A内的数据。在一个实施例中，第一子帧340A的长
度可以定义第一子帧340A的位数，并且ONU 120可以被配置为持续计数来自正在处理的第
一子帧 340A的位。当已经处理的位的计数与从头部355A提取的第一子帧340A的长度匹配
时，ONU 120可以响应于确定第一子帧340A已经完成处理而终止对第一子帧340A的处理。

[0107] 在一个实施例中，ONU 120可以不需要使用从头部355A提取的第一子帧340A的长度来确定第一子帧340A已经完成处理。在这种情况下，因为EoS指示符705A指示第一子帧
340A的结束，所以ONU 120可以使用EoS指示符705A来确定何时终止第一子帧340A的处理。

[0108] 在一个实施例中，ONU 120可能不需要使用从头部355A提取的第一子帧340A的长度来确定第一子帧340A已完成处理。在这种情况下，因为EoS指示符705A指示第一子帧340A
的结束，所以ONU 120可以使用EoS指示符705A来确定何时终止第一子帧340A的处理。

[0109] 一旦ONU 120确定第一子帧340A已经结束，则ONU 120可以返回到等待来自OLT 110的、由ONU 120支持的下行传输的状态。在步骤809中，OLT 110可以向ONU 120发送多速
率下行帧330A的第二子帧350A。如上所述，基于包括待由OLT 110以50G向ONU 120发送的用
户数据的有效载荷380A，第二子帧350A与50G的数据速率相关联。

[0110] 如上所述，ONU 120仅能够接收1G、2.5G、10G或25G的数据。因此，方法800的示例中所示的ONU 120不能接收第二子帧350A中的数据。在步骤812中，ONU 120接收第二子帧350A 
并开始处理第二子帧350A。响应于确定第二子帧350A与ONU 120不支持的数据速率相关联， 
ONU 120可能无法识别或处理第二子帧350A的有效载荷380A。当ONU 120忽略第二子帧350A 
时，ONU 120可以简单地保持等待来自OLT 110的、由ONU 120支持的下行传输的状态。在一
个实施例中，ONU 120可以丢弃第二子帧350A的内容。

[0111] 在一个实施例中，ONU 120可以基于头部370A中携带的第二子帧350A的长度或基于EoS 指示符705B来确定第二子帧350A的结束。在本实施例中，ONU 120然后可以等待接收
作为第二多速率下行帧330B的一部分的另一子帧340B(以下称为第三子帧340B)。

[0112] 在步骤815中，OLT 110可以向ONU 120发送第二多速率下行帧330B的第三子帧340B。如上所述，第三子帧340B与第一子帧340A相似，因为基于包括待由OLT 110以25G向
ONU 120 发送的用户数据的有效载荷360B，第三子帧340B也与25G的数据速率相关联。因
此，OLT 110 可以以25G发送第三子帧340B。

[0113] 在步骤818中，ONU 120接收第三子帧340B并开始处理第三子帧340B。与步骤806类似， ONU 120被配置为确定与第三子帧340B相关联的数据速率和第三子帧340B的长度。ONU 
120 可以确定，由于与第三子帧340B相关联的数据速率是25G，ONU 120支持接收第三子帧
340B 的数据速率。

[0114] 如方法800所示，即使ONU 120可能不支持在多速率下行帧330A‑B内发送的所有数据速率， ONU 120仍可与多速率下行帧330A‑B兼容。ONU 120可以被配置为仅处理与ONU 
120支持的数据速率相关联的子帧340A‑B和350A‑B。ONU120可以被配置为不识别和处理与
ONU 120不支持的数据速率相关联的子帧340A‑B和350A‑B。

[0115] 在一个实施例中，OLT 110可以被配置为维持OLT 110发送的每个多速率下行帧330内子帧340A‑B和350A‑B的共同顺序。例如，由图3所示并在方法800中讨论的多速率下行
帧330A‑B 包括两个子帧340A‑B和350A‑B，其中第一子帧340A‑B与第一数据速率(25G)相关
联并且具有第一长度，第二子帧350A‑B与第二数据速率(50G)相关联并且具有第二长度。
OLT 110 可被配置为以相同格式继续生成多速率下行帧350，其中与第一数据速率相关联
的第一子帧 340A‑B位于第二数据速率相关联的第二子帧350A‑B之前。OLT 110也可以被配
置为继续生成具有相同长度的多速率下行帧350。

[0116] 在一个实施例中，ONU 120可以被配置为识别多速率下行帧330A‑B内的子帧340A‑B和 350A‑B的顺序，使得ONU 120可以不需要在每次发送新的多速率下行帧330A‑B时解析
子帧 340A‑B和350A‑B的头部355A‑B和370A‑B。例如，ONU 120可被配置为对多速率下行帧
330A 内的所有子帧340A‑B和350A‑B执行步骤806和812。一旦ONU 120处理第一多速率下行
帧330A，然后ONU 120可以不需要对OLT 110发送的所有后续多速率下行帧330B‑N执行检查
头部 355A‑B或370A‑B的步骤。相反，ONU 120可以被配置为存储多速率下行帧330A的格式
以及子帧340A‑B和350A‑B的长度，并基于所存储的格式来处理随后的多速率下行帧330B‑
N。

[0117] 虽然仅讨论了作为多速率下行帧330A‑B的一部分的两个子帧340A‑B和350A‑B，但是应当理解，多速率下行帧330A‑B可以包括任意数量的子帧340A‑B和350A‑B，各个子帧与
不同的数据速率相关联。在这种情况下，OLT 110可以被配置为维持多速率下行帧330内的
所有子帧340和350的顺序，以确保ONU 120可以高效且有效地与多速率下行帧330同步。

[0118] 图9是根据本公开各种实施例的生成和发送多速率下行帧的方法900的流程图。方法900 可以在经由核心网络接收以太网帧并基于以太网分组生成XGEM帧之后由装置200或
OLT 110 来实现。可以基于与XGEM帧相关联的数据速率将XGEM帧分类到缓冲器中。

[0119] 在步骤903中，可以生成具有预定义长度313的多速率下行帧330A‑B。例如，多速率下行模块270可以由处理器230实现以生成多速率下行帧330A‑B。在一个实施例中，多速率
下行帧 330A‑B可以包括多个子帧340A‑B和350A‑B，每个子帧与相应数据速率相关联。

[0120] 在一个实施例中，多速率下行帧330A‑B通过封装每个子帧340A‑B和350A‑B来生成，以包括指示子帧340A‑B和350A‑B的边界的头部355A‑B和370A‑B。在一个实施例中，子帧
340A‑B 和350A‑B的长度可以携带在头部355A‑B和370A‑B的SLI字段511中。在一个实施例
中，子帧 340A‑B和350A‑B的长度可以携带在头部355A‑B和370A‑B的DWLCH ID字段640或R
字段610 中。在一个实施例中，头部355A‑B和370A‑B可以是PSBd 502。在一个实施例中，预
定义长度 313可以是125μs。子帧340A‑B可以包括有效载荷360A‑B，其包括与第一数据速率
相关联的 XGEM帧。子帧350A‑B可以包括有效载荷380A‑B，其包括与第一数据速率相关联的
XGEM帧。

[0121] 在步骤906中，多速率下行帧330A‑B的多个子帧340A‑B和350A‑B中的每个子帧可以经由 PON 100以相应的数据速率发送到ONU 120。例如，TX 240可以被配置为经由PON 
100将多速率下行帧330A‑B的多个子帧340A‑B和350A‑B中的每个子帧以相应数据速率发送
到ONU 120。

[0122] 图10是根据本公开各种实施例的接收和处理多速率下行帧的方法1000的流程图。在OLT 110已经发送多速率下行帧330A‑B的多个子帧340A‑B和350A‑B之后，可以由装置200
或ONU 120来实现方法1000。

[0123] 在步骤1003中，从OLT 110接收具有预定义长度313的多速率下行帧330。例如，RX 220 可以被配置为从OLT 110接收具有预定义长度313的多速率下行帧330。在一个实施例
中，多速率下行帧330可以包括多个子帧340和350，每个子帧340和350与相应数据速率相关
联。

[0124] 在步骤1006中，基于子帧340和350的头部355和370中指示的数据速率来确定是否处理子帧340和350。例如，多速率下行模块270可由处理器230实现，基于子帧340和350的头
部355 和370中指示的数据速率来确定是否处理子帧340和350。

[0125] 在一个实施例中，头部355和370可以是PSBd 502。在一个实施例中，基于Psync字段503 中包括的Psync模式来确定ONU 120是否支持该数据速率。

[0126] 在一个实施例中，可以响应于指示ONU 120是否支持子帧340和350的数据速率的子帧的头部355和370来处理子帧340和350。例如，可以响应于确定头部355和370指示ONU 
120支持子帧340和350的数据速率来处理子帧340和350。当ONU 120不能识别或处理子帧
340和350的数据速率时，ONU 120可以被配置为等待直到接收到具有兼容数据速率的子帧
340或350。

[0127] 图11是示出根据本公开各种实施例的被配置为生成和发送多速率下行帧330B的装置 1100的示图。装置1100包括用于生成的装置1103和用于发送的装置1106。用于生成的
装置1103 包括用于生成具有预定义长度313的多速率下行帧330的装置，多速率下行帧330
包括多个子帧340和350，每个子帧340和350与相应数据速率相关联。用于发送的装置1106
包括用于经由PON 100将多速率下行帧330的多个子帧340和350中的每个子帧340和350以
相应的数据速率发送到 ONU 120的装置。

[0128] 图12是示出根据本公开各种实施例的被配置为接收和处理多速率下行帧330的装置1200 的示图。装置1200包括用于接收的装置1203和用于确定的装置1206。用于接收的装
置1203包括用于经由PON 100从OLT 110接收具有预定义长度313的多速率下行帧330的装
置，多速率下行帧330包括多个子帧340和350，每个子帧340和350与相应数据速率相关联。
用于确定的装置 1206包括用于基于子帧340或350的头部355或370中指示的数据速率来确
定是否处理子帧340 或350的装置。

[0129] 虽然在本公开中提供了若干实施例，但应当理解，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以许多其他特定形式来体现所公开的系统和方法。本文示例应被视为说明
性的而非限制性的，并且其意图为不限于本文给出的细节。例如，各种元件或组件可以被组
合或集成到另一个系统中，或者某些特征可以被省略或不实施。

[0130] 此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将在各种实施例中描述和示出为离散或分离的技术、系统、子系统和方法与其他系统、模块、技术或方法组合或集成。示出或讨
论为耦合的其他项可以直接耦合，也可以通过某种接口、设备或中间组件间接耦合或通信，
无论是电气、机械或其他方式。在不脱离本文公开的精神和范围的情况下，本领域技术人员
可以确定并作出改变、替换和变更的其他示例。