[发明专利]一种GPON系统中数据帧重组的方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤接入网领域，具体涉及一种GPON系统中数据帧重组的方 法。

背景技术

随着IPTV、HDTV、网络游戏等高带宽业务的出现，用户对接入带宽的需 求将进一步增加，现有的以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户对高 带宽、双向传输能力以及安全性等方面的要求。各国电信运营商把关注的目 光投向了FTTx，计划利用光纤这一迄今为止最好的传输媒质来突破接入的 “瓶颈”，FTTx被视为下一代宽带接入技术的代表，是未来“最后一公里” 的终极形式。

GPON(Gigabit-capable Passive Optical Networks)吉比特无源光网 络，是FTTx的主要实现技术之一，是接入网发展的趋势。相关技术标准参考 ITU-T Recommeendation G.984.3 Gigabit-capable Passive Optical  Networks(GPON)：Transmission convergence(TC)layer specification。

根据协议，GEM数据帧具有如下一些特点：(1)PLI域指示GEM净荷的长 度；(2)PTI域指示数据的完整性，PTI【1:0】＝00，表示不是帧尾，PTI【1: 0】＝01，表示是帧尾，数据包结束；(3)每个数据对应一个Port-ID，将Port-ID 相同的数据，根据PTI的低两位指示，组合成一个完整的数据帧；(4)HEC校 验，确定帧头是否正确；(5)协议需要支持Port-ID间插。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中数据重组时直接对数据流进行操作，数 据搬移占用带宽过大的问题，提供了一种GPON系统中数据帧重组的方法，该 方法采用数据结构中链表的思想，在调度过程中只对地址进行操作，从而免 去了数据搬移所消耗的大量带宽。

本发明方法的步骤是：

步骤(1).初始化一个自由链表并建立一个空闲队列。自由链表中存储着 各个空闲空间的节点，空闲队列包含头指针和尾指针；

步骤(2).建立K个数据队列，每个数据队列对应一个端口号PORT-ID，每 个数据队列由头指针、尾指针和计数器(用以记录每个队列中数据包的数量) 三部分所组成，K为自然数；

步骤(3).根据ITU-T Recommeendat ion G.984.3协议提取用户数据帧的 净负荷(Payload)、数据长度(PLI)、数据类型(PTI)和端口号(PORT-ID)；

步骤(4).将接收数据包存入存储空间并将存放数据的地址放入数据队列 中，具体步骤是：

a.当计数器非零(即队列非空)时，将空闲队列头指针所指向的地址作 为内容存入PORT-ID所对应的尾指针指向的地址(当计数器为零时，不进行 这一步)；

b.将PORT-ID所对应的尾指针指向空闲队列头指针所指向的地址；

c.读出空闲队列的头指针所指向的内容(链表中所存的内容也是一个地 址)，并将空闲队列的头指针指向它。同时PORT-ID对应的计数器加1，并将 接收到的数据存入对应的存储空间；

步骤(5).读取存储空间中存放的数据包并将存放数据的地址从数据队列 中剔除，具体步骤是：

d.将PORT-ID对应的头指针指向的地址为内容，写入空闲队列的尾地址 指向的地址；

e.将空闲队列的尾指针指向PORT-ID对应的头指针所指向的地址；

f.读出PORT-ID对应的头指针所指向的内容，将PORT-ID对应的头指针 指向所述内容。同时PORT-ID对应的计数器减1，并从存储器中读取数据。

本发明所具有的有益效果是：

本发明针对数据帧重组时，需要对数据进行解封装，将传输过程中被分 割的数据重新拼接，组成一个完整的数据帧。如果直接对数据流进行操作， 需要搬移大量的数据，占用了过多的带宽。用硬件实现队列的思想，在数据 出队、入队时只是对地址进行操作，避免了数据的搬移，从而实现了在数据 帧重组时的可靠，高效。

附图说明

图1是初始状态时，自由链表的初始值的示意图；

图2是数据帧重组的实现框图；

图3是队列1中有一个数据包时，自由链表及各个头尾指针的值示意图；

图4是队列2中有一个数据包时，自由链表及各个头尾指针的值示意图；