一种用于pon系统中实现组播业务分层的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及宽带接入设备上的组播技术领域，具体来讲是一种用于PON系统中实现组播业务分层的系统及方法。
【背景技术】
[0002]PON(Passive optical network，无源光纤网络)能够为终端用户提供高带宽可靠的数据、语音和视频业务，目前最高带宽已达1G的上下行带宽。随着IPTV、HDTV等多媒体业务的普及和数据业务消费的快速增长，PON作为有线宽带接入的优选方案，承载的高带宽消耗的多媒体业务必定会越来越多，组播作为承载多媒体业务的关键技术必定会扮演越来越重要的角色。
[0003]PON系统处于OSI (Open System Interconnect，开放系统互联)网络分层模型中的数据链路层，属于二层的接入系统，组播IGMP (Internet Group Management Protocol，Internet组管理协议)、MLD (Multicast Listener Discover，组播侦听发现协议)协议是处于网络层，属于三层协议。PON系统需要在数据链路层网络中，根据网络层协议的组播组地址表条目，建立数据链路层组播组转发表，并根据组播协议报文的交互，维护(添加、删除)数据链路层组播组转发表，避免向所有端口广播组播数据，达到减少带宽消耗的目的。
[0004]在现有的PON系统中，设备种类很多，一般分为局端的OLT (Optical LineTerminal，光线路终端)设备和用户侧的0NU(0NU Optical Network Unit，光节点)设备，其中，局端设备根据使用的PON协议、芯片的处理能力不同，存在EPON(EthernetPassive Optical Network，以太网无源光网络)、GP0N(Gigabit_Capable Ρ0Ν，吉比特容量的 PON)、10GEP0N(10Gigabit/s Ethernet Passive Optical Network,10 吉比特以太网无源光网络)、等设备形态。根据用户接入场景的不同，在用户侧的0NU，又分为FTTC(Fiber-To-The-Curb，光纤到路边)、FTTB (Fiber To The Building，光纤到楼道)、FTTH (Fiber To The Home，光纤到户)等几个大类别等。
[0005]在各个PON系统开发的过程中，为实现组播业务的承载，每个系统都需要开发至少一个组播模块，即使在考虑到代码的重用的情况下，也需要根据实际的系统对组播模块进行比较大的修改，需要项目在组播模块投入大量的人力、物力和财力，相应的研发周期也较长。
【发明内容】
[0006]为解决现有组播业务实现技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于PON系统中实现组播业务分层的系统及方法，本发明能够针对不同的PON系统设备，快速部署组播业务，减少了软件的开发和运维工作量，降低了软件开发周期及成本。
[0007]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:一种用于PON系统中实现组播业务分层的系统，包括管理控制模块、协议栈模块、适配模块；适配模块，接收来自芯片的数据链路层组播协议报文，从中解析出网络层组播协议报文和相关的数据链路层参数，并根据本地配置对所述数据链路层参数进行转换，最后将网络层组播协议报文和转换后的数据链路层参数发送至协议栈模块；为协议栈模块提供发送数据链路层组播协议报文功能函数接口、添加/删除数据链路层组播组转发表条目功能函数接口 ；协议栈模块，接收网络层组播协议报文，维护网络层组播组转发表和数据链路层组播组转发表；维持组播协议运行，并维护协议栈模块中的状态机；管理控制模块，接收管理用户输入的管理控制命令，解析命令参数并执行命令的功能；初始化协议栈模块的配置及相关参数。
[0008]在上述技术方案的基础上，还包括可控组播模块，用于接收并处理组播组用户的加入/离开请求，实现对组播组用户的控制；提供组播组用户相关的控制统计信息。
[0009]基于上述系统的用于PON系统中实现组播业务分层的方法，包括:适配模块通过协议栈模块提供的注册机制，注册发送数据链路层组播协议报文功能函数接口、添加/删除数据链路层组播组转发表条目功能函数接口 ；管理控制模块初始化协议栈模块的配置及相关参数，根据管理用户的命令配置协议栈模块，解析命令参数并执行命令；适配模块接收来自芯片的数据链路层组播协议报文，从中解析出网络层组播协议报文和相关的数据链路层参数，并根据本地配置对所述数据链路层参数进行转换，最后将网络层组播协议报文和转换后的数据链路层参数发送至协议栈模块；协议栈模块接收到网络层组播协议报文后，根据网络层组播协议报文的类型和数据，及当前协议栈模块中的状态机，维护网络层组播组转发表条目和数据链路层组播组转发表条目。
[0010]在上述技术方案的基础上，控制管理模块的具体工作步骤为:控制管理模块将协议栈模块运行需要的参数初始化并配置到协议栈模块；控制管理模块接收管理用户的命令，解析出命令参数；执行命令对应的功能，并返回命令执行结果。
[0011]在上述技术方案的基础上，适配模块还包括以下功能:根据设备的配置将传入的数据转换成数据链路层组播协议报文中的数据，与网络层组播协议报文一起封装到待发送的数据链路层组播协议报文中，然后调用芯片驱动提供的数据链路层发包功能，发送数据链路层组播协议报文；根据设备的配置将网络层组播组转发表转换成数据链路层组播组转发表，使用芯片驱动提供的添加/删除数据链路层组播组转发表条目功能，添加/删除芯片上的数据链路层组播组转发表。
[0012]在上述技术方案的基础上，协议栈模块的功能包括:当协议栈模块处于代理模式时，协议栈模块回复上游设备发来的查询报文，并根据协议参数配置定期发送通用查询报文，处理收到的加入/离开组播协议报文；当协议栈模块处于侦听模式时，转发接收到的查询组播协议报文和加入/离开组播协议报文。
[0013]在上述技术方案的基础上，协议栈模块的功能还包括:当协议栈模块收到网络层组播加入报文且当前不存在该组播组转发表条目时，增加一条网络层组播组转发表条目，并在芯片上添加数据链路层组播组转发表条目；当协议栈模块工作在代理模式下时，协议栈模块发送网络层组播组加入报文至上游设备；当协议栈模块收到网络层组播组离开报文时，在网络层组播组转发表中，查找该组播组对应的转发表条目，发送特定组查询报文，并启动定时器，若在超时前，未收到该组播组用户的回复报文，则在网络层组播组转发表中删除该条目，并从芯片上删除对应的数据链路层组播组转发条目；若在超时前，收到用户发送的回复报文，不对该组播转发表项进行删除操作；当协议栈模块收到网络层组播组离开报文时，如果该组播组用户是该组播组的最后一个用户，在组播协议工作在代理模式下，协议栈模块向上游设备发送离开报文。
[0014]在上述技术方案的基础上，还包括可控组播模块，可控组播模块接收来自于组播组用户的加入请求，根据配置的组播组用户权限，并结合组播组用户的历史浏览记录，判断组播用户请求的有效性，在该加入请求有效的情况下，允许适配模块将网络层组播组加入协议报文发送至协议栈模块；可控组播模块向协议栈模块发送删除组播组转发表条目请求，控制预览用户在预览时间到后离开。
[0015]在上述技术方案的基础上，可控模块用于保存配置的组播组用户权限、控制参数；维护用户的浏览历史、当前状态，并根据用户的浏览历史，计算统计信息，生成用户浏览日志；根据用户浏览历史和配置权限，判断当前用户的使用权限。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述组播组用户的使用权限包括预览权限、禁止权限、正常权限，可控模块的具体工作步骤为:收到组播组用户发出的组播组加入请求，查看可控模块保存的组播组用户权限；组播组用户为预览权限，允许添加数据链路层组播组转发表条目、网络层组播组转发表条目，并启动定时器，在定时器超时后或者在定时器超时前接收到组播组用户的离开请求，控制协议栈模块删除该数据链路层组播组转发表条目、网络层组播组转发表条目；组播组用户为禁止权限，不处理该加入请求；组播组用户为正常权限，添加网络层组播组转发表条目、数据链路层组播组转发表条目，直至接收到组播组用户的离开请求，控制协议栈删除该用户对应的数据链路层组播组转发表条目、网络层组播组转发表条目。
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]1、本发明根据实际的设备形态和采用的硬件方案只对适配模块做少量修改，即适配模块只需