CN100385862C - 一种对光网络单元onu进行版本升级的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对光网络单元ONU进行版本升级的方法，该方法包括以下步骤：a)将光网络单元ONU的升级版本文件加载到光线路终端OLT；b)光线路终端OLT将所述的升级版本文件通过OAM协议传输到光网络单元ONU。本发明所述的升级操作过程全部在局端设备OLT上由专业的设备维护人员完成，数据传输速度快，对终端要求低，不需要终端提供TCP/IP协议栈，而且还可以批量升级，一次可以升级该OLT下属所有在线ONU，并且对用户透明。

Description

一种对光网络单元ONU进行版本升级的方法

技术领域

本发明涉及到以太网无源光纤网络(EPON)领域，更具体的说，涉及到对EPON中用户侧的光网络单元(ONU)中运行的版本文件进行升级的方法。

背景技术

以太网无源光纤网络(EPON)是一种采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构为树型，系统结构如附图1所示：EPON系统由局端的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成，为单纤双向系统。在下行方向(OLT到ONU)，OLT发送的信号通过一个1:n的无源光分路器(或几个分路器的级联)到达各个ONU。在上行方向(ONU到OLT)，一个ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。ODN在一个OLT和一个或多个ONU间提供一条或多条光通道，每个光通道被限制在一个特定波长窗口内。由于是无源分路，因此采取了特殊措施以保证保密性和安全性。

EPON系统的协议分层以及与ISO/IEC OSI参考模型之间的关系如附图2所示，EPON系统中网络管理(OAM)子层位于OSI模型中的第二层，它提供了OLT和ONU之间维护网络运行管理的一种机制。虽然在千兆以太网中没有对OAM制定协议，但由于EPON属于接入网范畴，服务提供商需要在EPON中增加OAM功能，以便适应未来的高可靠性的网络服务需求，因此需要制定新的条款以定义OAM内容。EPON系统中OAM需要实现如下几项功能：

1)远端故障显示，通告本端，本地设备的接收回路有故障；

2)远端回环测试，提供数据链路层帧方式的回环测试；

3)链路监测，提供带有诊断信息的事件通告的能力，支持对IEEE802.3MIB的轮询查看；

4)允许用户扩展以使上层更方便的管理。

上述的OAM的第4项功能具体包括网络管理、数据配置和版本加载等等，对ONU上运行的版本文件进行升级属于上述的第4项功能之一，ONU上运行的版本文件一般存放在FLASH中，ONU上电后把FLASH中的版本文件加载到内存中，然后运行内存中的版本文件，这样ONU就可以运行起来，完成各种业务。

当有新的ONU中运行的版本文件发布后，用户就需要更新ONU的FLASH中的版本文件。现有ONU终端一般升级方法是通过ONU上层软件进行的，用户通过计算机上网后，到设备提供商的网站根据ONU的型号下载最新的版本文件到计算机上，计算机和ONU通过以太网线互连，然后登陆到ONU的管理页面，运行ONU的特定版本升级程序，通过网络把计算机上的最新版本文件传输到ONU，ONU处理程序把版本文件写入FLASH，这样ONU版本文件就被更新，等到ONU下次启动后就可以运行最新版本文件。

现有升级方法中还有一种升级方法是通过Xmodem协议进行升级，这种升级方法需要计算机与ONU通过串口互连，在计算机上打开超级终端连接到ONU，然后把最新版本文件通过Xmodem协议传输到ONU，然后写入到FLASH，ONU下次启动后就可以运行新的版本文件。

上述的两种升级方案有一个共同的特点，它们都是通过ONU与用户计算机互联后，从计算机上获取最新的版本文件，然后更新FLASH中的版本文件达到升级目的，也就是说，上述两种升级方案都是在用户侧进行的。但这两种方案都有各自的不足：

第一种解决方案，ONU与计算机之间通过以太网进行互连，ONU通过传输控制协议(TCP)或者用户数据报协议(UDP)从计算机上获取版本文件，这种方法比较通用，几乎所有的终端设备都可以通过这种方法进行升级，但是这种升级方法有个前提条件，ONU必须支持TCP/IP协议栈，提供SOCK接口，一方面提供这些协议的工作量很大，增加了ONU的CPU负担，另外一方面，对于初期终端设备或者是简易终端设备一般都没有提供TCP/IP协议栈，就不能通过这种方法进行升级；

第二种解决方案，ONU与计算机之间通过串口进行互连，这种方式对于专业性要求比较高，一般使用在产品开发初期，而且使用的串口线一般没有提供给用户，因此用户也没有办法使用这种升级方式，并且这种升级方式使用的是Xmodem协议，传输数度非常慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对光网络单元(ONU)进行版本升级的方法，以解决现有技术中在用户侧对ONU的版本文件进行升级不方便的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种对光网络单元ONU进行版本升级的方法，该方法包括如下的步骤：

a、将光网络单元ONU的升级版本文件加载到光线路终端OLT；

b、所述光线路终端OLT将所述的升级版本文件通过网络管理协议OAM传输到光网络单元ONU。

其中步骤a所述的将升级版本文件加载到光线路终端OLT是通过简单文件传输协议TFTP实现的。

其中步骤b之前还包括：

步骤①光线路终端OLT向光网络单元ONU发送OAM版本查询消息；

步骤②光网络单元ONU接收所述OAM版本查询消息后向光线路终端OLT发送包含其当前版本信息的回应消息；

步骤③光线路终端OLT接收所述回应消息后将光网络单元ONU当前版本信息与升级版本信息进行比较，如果一致则结束对所述的光网络单元ONU的升级，处理下一个在线ONU，如果不一致则进行步骤b。

其中步骤①所述的版本查询消息中包含光线路终端OLT的厂商标识；步骤②所述的光网络单元ONU接收所述的版本查询消息后将所述的光线路终端OLT的厂商标识与自身的厂商标识比较，如果两者不一致则结束对所述的光网络单元ONU的升级，处理下一个在线ONU，如果一致则进行步骤③。

其中所述的版本查询消息中包含的光线路终端OLT的厂商标识是由OAM消息中的一个增加的特殊字段表示的。

其中步骤b具体包括：

b1、光线路终端OLT向光网络单元ONU发送OAM升级版本文件长度消息，光网络单元根据升级版本文件长度消息准备存放所述升级版本文件的存储空间并回应确认消息；

b2、光线路终端OLT向光网络单元ONU发送OAM数据传输消息，传送所述的升级版本文件数据，光网络单元ONU接收后将所述数据传输消息中的数据存放在所述的存储空间并回应响应消息。

其中步骤b2具体包括：所述的OAM数据传输消息包含数据大小字段和偏移字段，ONU接收所述的数据传输消息后，根据数据大小和偏移把所述数据传输消息中的数据存放到所述的存储空间。

其中步骤b2根据升级版本文件的大小重复一次或者一次以上，直至所述的升级版本文件的全部数据发送完毕。

其中所述的升级版本文件的全部数据发送完毕后，光线路终端OLT向光网络单元ONU发送一个结束消息，ONU对结束消息进行响应，OLT接收响应消息后开始对下一个在线ONU进行升级。

其中步骤b1中所述的升级版本文件长度消息包括升级版本文件长度字段和校验信息。

当所述的升级版本文件的全部数据发送完后，光网络单元ONU对所接收的数据进行校验处理并将校验结果与所述的校验信息进行比较，如果两者不相同，说明文件传输有问题，升级失败，待下一轮或者下一次重新升级，如果相同，将所述升级版本文件写入ONU的FLASH中。

本发明针对现有技术的不足，提供一种全新的对ONU版本升级解决方案，通过OAM协议从局端设备OLT获取ONU的最新版本文件，然后由OLT把该版本文件发送到ONU，然后将该版本文件写入ONU的FLASH中。本发明所述的升级操作过程全部在局端设备OLT上由专业的设备维护人员完成，数据传输速度快，对终端要求低，不需要终端提供TCP/IP协议栈，而且还可以批量升级，一次可以升级该OLT下属所有在线ONU。

附图说明

图1为EPON通用系统结构图；

图2为EPON协议分层和OSI参考模型间的关系图；

图3为本发明实施例流程图；

图4为本发明OAM消息通用格式图；

图5为OAM版本查询消息格式图；

图6为OAM文件长度消息格式图；

图7为OAM数据传输消息格式图；

图8为OAM数据发送结束消息格式图。

具体实施例

下面结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

本发明提供的对ONU中运行的版本文件升级方法的基本流程是：首先局端设备OLT加载到OLT，可通过简单文件传输协议(Trivial File TransferProtocol，TFTP)完成加载，然后在OLT上执行ONU升级命令，此时OLT通过OAM协议把ONU版本文件传输到所有在线的ONU，ONU接收完升级版本文件后，把升级版本文件写入其FLASH，ONU下次启动后就开始运行新版本了。

一般OLT设备都会提供TCP/IP协议栈，设备维护人员可以通过TFTP协议把升级版本文件从计算机传输到OLT，因此很容易把ONU升级版本文件加载到OLT。这个过程是本领域技术人员熟知的技术，在本发明中不作重点描述。

以下重点说明升级版本文件从OLT传输到ONU的过程，首先需要解决的问题是如何确保OLT与ONU的一致性，如果OLT与ONU不是相同厂商的设备，ONU将无法正确的接收版本文件。本实施例中通过在OLT发送给ONU的OAM报文中增加一个特殊字段代表各个生产商出产的OLT以及ONU(为描述方便其称为厂商标识)来解决OLT与ONU一致性问题，每个厂商使用不同的标识，当报文中的厂商标识与ONU的厂商标识相同时，说明OLT和ONU属于同一生产商提供，OLT与ONU之间可以正常通讯。OAM通用报文格式如附图4所示(图中并没有包括OAM消息格式的所有内容，其它与本发明关系不大的字段没有列出，后面OAM消息格式类似)，该消息的前端是“厂商标识”，其后是“OAM报文内容”，当然“厂商标识”在报文中的位置并不一定要在报文最前面，其长度也没有特别要求，OAM协议中对此也没有特别规定，因此该字段可由各厂商自行规定，只要能标识是本厂商设备发送的报文即可。

通过在OAM消息中增加厂商标识以确保OLT与ONU之间的一致性后，下面具体说明OLT与ONU之间交互报文的流程以及报文的具体格式。如附图3所示，首先OLT向ONU发送版本查询消息，该消息主要用于确定是否需要对该ONU进行版本升级，如果ONU版本已经是最新或者版本不配套就不需要升级，此外该消息中还包含了OLT的厂商标识。ONU接收到版本查询消息后，首先将OLT的厂商标识与自身的厂商标识进行比较，如果两者不一致则表明OLT与该ONU不属于同一厂商的产品，升级不能继续，ONU在下述的回应消息中增加厂商标识不一致的信息，OLT据此结束对该ONU的升级，查询下一个在线ONU并对其进行升级；如果两者一致表明OLT与ONU属于同一厂商出产，可以进行正常通讯，ONU获取自身当前版本信息，填入回应报文中，再把响应消息发送到OLT。OLT收到响应消息后把ONU的当前版本信息与拟升级的版本信息进行比较，如果不需要升级就处理下一个在线ONU，否则继续下面的升级过程。其消息格式如附图5所示：版本查询消息结构中包括前述的“厂商标识”和“版本查询请求”，ONU响应消息结构包括“厂商标识”、  “版本查询响应”和“版本信息”。

如果查询消息中的厂商标识与ONU的厂商标识相同，并且OLT通过响应消息中的版本信息判定该ONU需要更新版本，则OLT向该ONU发送下一个消息，将升级版本文件的长度，以及校验信息发送到ONU。其中文件长度字段使得ONU知道升级文件的大小，从而可以准备存放升级文件的空间；校验信息可以保证从OLT传输到ONU的升级文件的正确性。ONU收到该消息后，回应一个确认消息，具体消息结构如附图6所示。

OLT收到上述的确认消息后，接下来就可以发送升级文件内容了，升级文件一般比较大，一个OAM消息不能全部包括，所以需要分多次把升级文件发送到ONU，因此每个消息中还要包含该消息发送的数据大小字段，数据在整个升级文件中的偏移字段。数据大小字段指明该消息传输数据的大小，偏移字段指明该消息传输数据的位置，可以方便实现该消息的重传。ONU收到数据传输消息后，根据数据大小和偏移把消息中的数据存放到已经预先准备好的存放升级文件空间。ONU每次存放完一个数据消息后向OLT回应一个响应消息，OLT接收到该响应消息后，继续发送下一个数据消息到ONU，直到发送完所有数据。如果OLT在一定时间间隔内无法接收到响应消息，就重发该数据报文。数据传输消息格式如附图7所示。

发送完全部升级版本文件后，OLT再向ONU发送一个如附图8所示的结束消息，ONU接收到结束消息后，立即发送一个回应消息给OLT，OLT接收到回应消息后结束对该ONU的版本升级过程，继续升级下一个在线ONU。同时，ONU发送完回应消息后对接收数据进行校验处理，把校验结果与OLT开始传送过来的校验信息进行比较，如果两者不相同，说明文件传输有问题，升级失败，待下一轮或者下一次重新升级；如果相同，把版本文件写入FLASH中，ONU下次启动时将更新后的版本文件加载到内存中并运行新的版本文件，这样升级就成功了。

Claims (11)

1.一种对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、将光网络单元ONU的升级版本文件加载到光线路终端OLT；

b、所述光线路终端OLT将所述的升级版本文件通过网络管理协议OAM传输到光网络单元ONU。

2.根据权利要求1所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，步骤a所述的将升级版本文件加载到光线路终端OLT是通过简单文件传输协议TFTP实现的。

3.根据权利要求1所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，步骤b之前还包括：

步骤①、光线路终端OLT向光网络单元ONU发送OAM版本查询消息；

步骤②、光网络单元ONU接收所述OAM版本查询消息后向光线路终端OLT发送包含其当前版本信息的回应消息；

步骤③、光线路终端OLT接收所述回应消息后将光网络单元ONU当前版本信息与升级版本信息进行比较，如果一致则结束对所述的光网络单元ONU的升级，处理下一个在线ONU，如果不一致则进行步骤b。

4.根据权利要求1所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，其中步骤b具体包括：

b1、光线路终端OLT向光网络单元ONU发送OAM升级版本文件长度消息，光网络单元根据升级版本文件长度消息准备存放所述升级版本文件的存储空间并回应确认消息；

b2、光线路终端OLT向光网络单元ONU发送OAM数据传输消息，传送所述的升级版本文件数据，光网络单元ONU接收后将所述数据传输消息中的数据存放在所述的存储空间并回应响应消息。

5.根据权利要求3所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，步骤①所述的版本查询消息中包含光线路终端OLT的厂商标识；步骤②所述的光网络单元ONU接收所述的版本查询消息后将所述的光线路终端OLT的厂商标识与自身的厂商标识比较，如果一致，ONU向OLT发送包含其当前版本信息的回应消息，进行步骤③。

6.根据权利要求5所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，所述的版本查询消息中包含的光线路终端OLT的厂商标识是由OAM版本查询消息中的一个增加的特殊字段表示的。

7.根据权利要求4所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，其中步骤b2包括：所述的OAM数据传输消息包含数据大小字段和偏移字段，ONU接收所述的数据传输消息后，根据数据大小和偏移把所述数据传输消息中的数据存放到所述的存储空间。

8.根据权利要求4所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，其中步骤b2根据升级版本文件的大小重复一次或者一次以上，直至所述的升级版本文件的全部数据发送完毕。

9.根据权利要求4或者8所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，所述的升级版本文件的全部数据发送完毕后，光线路终端OLT向光网络单元ONU发送一个结束消息，ONU对结束消息进行响应，OLT接收响应消息后开始对下一个在线ONU进行升级。

10.根据权利要求4所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，其中步骤b1中所述的升级版本文件长度消息包括升级版本文件长度字段和校验信息。

11.根据权利要求10所述的对光网络单元ONU进行版本升级的方法，其特征在于，所述的升级版本文件的全部数据发送完后，光网络单元ONU对所接收的数据进行校验处理并将校验结果与所述的校验信息进行比较，如果两者不相同，说明文件传输有问题，升级失败，待下一轮或者下一次重新升级，如果相同，将所述升级版本文件写入ONU的FLASH中。

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