CN101141411B - 在无源光网络接入设备上实现用户端口定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在无源光网络接入设备上实现用户端口定位的方法，以解决一个PON端口连接多个终端设备时无法仅依靠用户接入协议报文中增加局端设备的物理端口信息来识别接入用户的问题。本发明方法在用户发起接入请求时，局端设备将本身的用户接入的物理端口信息，和标识不同终端设备位置的终端距离信息，作为标识用户端口位置的用户端口定位信息，添加到用户接入请求报文中，发送给宽带接入服务器，实现用户端口的定位。本发明方法实现了PON局端接入设备的一个PON端口下接多个用户终端设备时对用户进行精确定位。

Description

在无源光网络接入设备上实现用户端口定位的方法

技术领域

本发明涉及宽带接入通信技术领域用户端口定位的方法，更具体地说，涉及一种在无源光网络(PON Passive Optical Network)接入设备上实现用户端口定位的方法。

背景技术

DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)接入是现有的一种应用比较广泛的宽带接入技术。DSL局端设备通过双绞线与用户端设备相连，连接方式为点到点的连接。对于宽带业务，为了能够区分用户，当用户接入网络时，局端设备可以通过在接入的协议报文中填写相关的端口信息，以标识接入用户的位置。网络中汇聚层的宽带接入服务器可以利用接入用户的端口信息作为认证信息的一部分，例如可以实现用户帐号信息(包括用户帐号和密码)与用户接入端口信息的绑定认证，以决定用户的合法性。对于广泛使用DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)或PPPOE(Point to Point Protocol over Ethernet，基于局域网的点对点通讯协议)接入网络的用户，DSL局端设备可以使用DHCP option82或PPPOE+功能，将接入用户的相关端口信息添加到DHCP或PPPOE上行方向的协议报文中，并把协议报文发送到汇聚层的宽带接入服务器进行接入认证等操作，用户端设备对协议报文不做任何处理。端口信息包括接入节点标识、接入节点机架号、接入节点机框号、接入节点槽位号和子槽位号、接入节点端口号和用户接入VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)这些信息中的其中之一或者其中多个信息的组合。通过在用户接入协议报文中添加接入端口信息，可以方便地实现网络中故障点的定位，还可以解决目前普遍存在的宽带用户帐号被盗、一个帐号多点接入等问题。

目前的PON技术，如GPON(Gigabit Passive Optical Network，吉比特无源光网络)和EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太无源光网络)等，是一种新型的宽带接入技术，可以给用户提供更高的接入带宽。PON的局端设备和终端设备ONU(Optical Network Unit，光网络单元)之间通过光纤相连，扩展的局端设备和终端设备的连接距离可以达到几十公里，相比DSL接入技术，具有更远的传输距离。网络模型如图1所示，与宽带接入服务器相连的PON局端设备，其每个PON端口通过点到多点的光分路器，可连接多个光网络终端设备，每个终端设备可连接多个用户，不同终端设备共享一个PON局端设备的端口。由于一个PON端口连接多个终端设备，因此局端设备就不能像现有技术那样仅在用户接入协议报文中增加局端设备的物理端口等信息以识别接入的用户。随着PON接入技术的应用越来越广泛，在PON系统中实现用户的端口定位将会越来越重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种在PON接入设备上定位用户端口的方法，以解决一个PON端口连接多个终端设备时无法仅依靠用户接入协议报文中增加局端设备的物理端口信息来识别接入用户的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种在无源光网络接入设备上实现用户端口定位的方法，用户发起接入请求时，局端设备将本身的用户接入的物理端口信息，和标识不同终端设备位置的终端距离信息，作为标识用户端口位置的用户端口定位信息，添加到用户接入请求报文中，发送给宽带接入服务器，实现用户端口的定位。

上述方法中，所述宽带接入服务器可以进一步解析出所述用户端口定位信息，并发送到认证服务器进行认证，实现用户帐号信息与所述用户端口定位信息的绑定。

上述方法中，所述物理端口信息，可以包括接入节点标识、接入节点机架号、接入节点机框号、接入节点槽位号和子槽位号和接入节点端口号信息中的其中之一或者其中多个信息的组合。

上述方法中，所述终端距离信息可以通过所述局端设备无源光网络端口测距功能获得。

上述方法中，所述局端设备无源光网络端口下不同终端设备的光纤长度互不相等。

上述方法中，对于吉比特无源光网络局端设备，可以将所述终端距离信息与终端设备标识信息进行绑定，再与所述物理端口信息，一起作为所述用户端口定位信息；对于以太无源光网络局端设备，可以将所述终端距离信息与逻辑链路标识信息进行绑定，再与所述物理端口信息，一起作为所述用户端口定位信息。

上述方法中，对于吉比特无源光网络局端设备，所述用户端口定位信息可以进一步包括，吉比特无源光网络封装模式端口标识信息或/和虚拟局域网标识信息；对于以太无源光网络局端设备，所述用户端口定位信息可以进一步包括，虚拟局域网标识信息。

上述方法中，对于基于局域网的点对点通讯协议，可以将所述用户端口定位信息添加到上行基于局域网的点对点通讯协议有效发现初始报文和基于局域网的点对点通讯协议有效发现请求报文的类型为0x0105的标签的电路标识字段中；对于动态主机配置协议，可以将所述用户端口定位信息添加到上行动态主机配置协议发现报文和动态主机配置协议请求报文的option82选项的电路标识字段中。

上述方法中，所述宽带接入服务器，可以包括基于局域网的点对点通讯协议服务器或动态主机配置协议服务器。

上述方法中，所述局端设备可以进一步删除所述宽带接入服务器发送的提供报文或确认报文中的用户端口定位消息后，发送至所述终端设备。进一步地，所述提供报文，可以包括基于局域网的点对点通讯协议有效发现提供报文或动态主机配置协议提供报文；所述确认报文，可以包括基于局域网的点对点通讯协议有效发现会话确认报文或动态主机配置协议确认报文。

采用本发明方法，实现了PON局端接入设备的一个PON端口下接多个用户终端设备时对用户进行精确定位。

附图说明

图1是PON局端设备和终端设备的点到多点的连接关系示意图。

图2是PPPOE接入方式下的PON用户端口定位流程图。

图3是DHCP接入方式下的PON用户端口定位流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

本发明的目的在于，提供一种在PON接入设备上实现用户定位的方法，解决PON接入局端设备的一个PON端口连接多个终端设备时不能精确定位用户的问题。

本发明方法的思路是，在用户上行的PPPOE或DHCP协议进行接入认证流程中，PON局端设备通过在用户接入请求报文中增加能够标识用户的端口位置信息，来实现精确定位用户的目的。当用户发起接入请求的时候，PON局端设备把用户的接入端口定位信息添加到接入请求报文协议包中，宽带接入服务器在收到用户接入请求报文后，解析用户的接入端口定位信息，并将该接入端口定位信息送到认证服务器进行认证，实现用户帐号信息与用户接入端口定位信息的绑定认证。

PON局端设备进行测距，获得PON端口下连接的不同终端设备的距离信息，这个终端距离信息是用来标识不同位置的终端设备的，单个端口下的终端设备的距离信息不能相同，即在一个PON端口下的不同终端的光纤长度应不相同，可通过网络布线来避免一个PON端口下的不同终端的光纤长度相同的问题。

PON局端接入设备使用局端设备本身的用户接入的物理端口信息，和标识不同终端位置的终端距离信息或者经过处理后的终端距离信息作为区分终端设备的信息。其中，对终端距离信息进行处理，包括将终端距离信息与终端设备的标识信息进行绑定，但不限于这一种方式。

为了区分同一个终端设备连接的多个用户或不同业务，可以使用特定的用户端口标识信息来区分不同的用户或业务，如对于GPON，可以使用GEM(GPON Encapsulation Method，GPON封装模式)端口(PORT)和/或虚拟局域网(VLAN)信息，对于EPON，可以使用VLAN信息，从而实现用户端口定位和业务追踪的功能。

本发明所述的PON接入设备上实现用户端口定位的方法，在系统初始化后，PON局端设备做如下配置：

(1)根据用户接入认证协议开启全局PPPOE+或DHCP option82功能开关，配置系统的接入接点标识、机架号、机框号等信息；

(2)开启PON端口下测距功能，以获得终端设备的距离信息。

下面对PPPOE接入与DHCP接入的实施方式分别进行说明。

如图2所示，PPPOE接入认证流程中，PON局端设备的处理包括如下步骤：

步骤201，PON终端设备或用户通过PON终端设备向PON局端设备发送PADI(PPPoE Active Discovery Initiation，PPPOE有效发现初始)数据报文，发起PADI请求；

步骤202，PON局端设备截获PON终端设备上行的PADI数据报文，向PADI数据报文中插入用户端口定位信息，包括PON局端设备的物理端口信息，以及通过PON端口下测距功能获得的终端设备距离信息，表明数据报文是从哪个位置的PON终端设备接入的，也即将PON局端设备的物理端口信息和终端设备距离信息添加到PADI数据报文中，之后将修改后的PADI数据报文通过PON局端设备的上联端口发送至PPPOE服务器，便于PPPOE服务器根据其中的用户端口定位信息进行用户认证等操作；

步骤203，PON局端设备截获PPPOE服务器发送的下行PADO(PPPoEActive Discovery Offer，PPPOE有效发现提供)数据报文(如图中标识2031所示)，将报文中用于指示用户端口位置的用户端口定位信息删除后，发送至相应的PON终端设备或用户(如图中标识2032所示)；

步骤204，PON局端设备截获PON终端设备向其发送(如图中标识2041所示)的上行PADR(PPPoE Active Discovery Request，PPPOE有效发现请求)数据报文，向其中插入用户端口定位信息后，通过PON局端设备上联端口发送至PPPOE服务器(如图中标识2042所示)，便于PPPOE服务器根据其中的用户端口定位信息进行用户认证等操作；

步骤205，PON局端设备截获PPPOE服务器发送的下行PADS(PPPoEActive Discovery Session confirmation，PPPOE有效发现会话确认)数据报文(如图中标识2051所示)，将报文中用于指示用户端口位置的用户端口定位信息删除后，发送至相应的PON终端设备或用户(如图中标识2052所示)；PPPOE发现阶段结束，进入会话阶段，PON局端设备不截获会话阶段的数据报文。

上述步骤202中，PON局端设备的物理端口信息，包括接入节点标识、接入节点机架号、接入节点机框号、接入节点槽位号和子槽位号和接入节点端口号信息中的其中之一或者其中多个信息的组合。

上述步骤202中，除了直接将终端设备距离信息添加到PADI数据报文中之外，也可以先对终端设备距离信息进行一定的处理，处理成表示终端设备距离信息的距离标识信息，比如对于GPON局端设备，将距离信息与终端设备的标识(ONU ID)信息进行绑定，即为GPON中终端设备的距离标识信息，对于EPON局端设备，将距离信息与逻辑链路标识(LLID)信息进行绑定，即为EPON中终端设备的距离标识信息，然后再将距离标识信息添加到PADI数据报文中。

上述步骤202中，对于需要区分PON终端设备下连接多个用户或承载多种业务的情况，对于GPON局端设备，用户端口定位信息还包括GPON封装模式(GEM)端口标识信息(PORT ID)或/和VLAN标识(ID)信息；对于EPON局端设备，用户端口定位信息还包括VLAN ID信息。也即，GPON局端设备还需要向PADI数据报文中添加GPON封装模式(GEM)端口标识(PORT ID)信息或/和VLAN标识(ID)信息，EPON局端设备还需要向PADI数据报文中添加VLAN ID信息。

为了区分同一个终端设备连接的多个用户或不同业务，可以使用特定的用户端口标识信息来区分不同的用户或业务，如对于GPON，可以使用GEM端口(PORT)和/或VLAN信息，对于EPON，可以使用VLAN信息，从而实现用户端口定位和业务追踪的功能。

如图3所示，DHCP接入认证流程中，PON局端设备的处理包括如下步骤：

步骤301，PON终端设备或用户通过PON终端设备向PON局端设备发送DHCP发现(DISCOVER)报文；

步骤302，PON局端设备截获PON终端设备上行的DHCP DISCOVER报文，向其中插入用户端口定位信息，包括PON局端设备的物理端口信息，以及通过PON端口下测距功能获得的终端设备距离信息，表明数据报文是从哪个位置的PON终端设备接入的，之后将修改后的DHCP DISCOVER报文通过PON局端设备的上联端口发送至DHCP服务器；

步骤303，PON局端设备截获DHCP服务器发送的下行DHCP提供(OFFER)报文(如图中标识3031所示)，将DHCP OFFER报文中用于指示用户端口位置的用户端口定位信息删除后，发送至相应的PON终端设备或用户(如图中标识3032所示)；

步骤304，PON局端设备截获PON终端设备上行的DHCP请求(REQUEST)协议报文(如图中标识3041所示)，向其中插入用户端口定位信息后，通过PON局端设备上联端口发送至DHCP服务器(如图中标识3042所示)；

步骤305，PON局端设备截获DHCP服务器发送的下行DHCP确认(ACK)报文(如图中标识3051所示)，将报文中用于指示用户端口位置的用户端口定位信息删除后，发送至相应的PON终端设备或用户(如图中标识3052所示)。

同样的，上述物理端口信息，包括接入节点标识、接入节点机架号、接入节点机框号、接入节点槽位号和子槽位号和接入节点端口号信息中的其中之一或者其中多个信息的组合。

除了直接将终端设备距离信息添加到PADI数据报文中之外，DHCP接入认证也可以先对终端设备距离信息进行如PPPOE接入认证流程一样的处理。

DHCP接入认证流程中，对于需要区分PON终端设备下连接多个用户或承载多种业务的情况，如PPPOE接入认证流程一样，对于GPON局端设备，用户端口定位信息还包括GPON封装模式(GEM)端口标识(PORT ID)或/和VLAN标识(ID)信息。

用户的端口定位信息的插入位置，对于PPPOE协议来说，添加在发现阶段上行PADI与PADR报文的类型为0x0105的标签的电路ID字段中；对于DHCP协议来说，添加在上行DHCP DISCOVER与REQUEST报文的option82选项的电路ID字段中。

本发明所支持的用户接入方式为PPPOE拨号接入以及DHCP拨号接入，即PON局端设备实现PPPOE+与DHCP option82功能。采用本发明方法，实现了PON局端接入设备的一个PON端口下接多个用户终端设备时对用户进行精确定位。

Claims (10)

1.一种在无源光网络接入设备上实现用户端口定位的方法，其特征在于：

用户发起接入请求时，局端设备将本身的用户接入的物理端口信息，和标识不同终端设备位置的终端距离信息，作为标识用户端口位置的用户端口定位信息，添加到用户接入请求报文中，发送给宽带接入服务器，实现用户端口的定位；

对于吉比特无源光网络局端设备，将所述终端距离信息与终端设备标识信息进行绑定，再与所述物理端口信息，一起作为所述用户端口定位信息；

对于以太无源光网络局端设备，将所述终端距离信息与逻辑链路标识信息进行绑定，再与所述物理端口信息，一起作为所述用户端口定位信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述宽带接入服务器进一步解析出所述用户端口定位信息，并发送到认证服务器进行认证，实现用户帐号信息与所述用户端口定位信息的绑定。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述物理端口信息，包括接入节点标识、接入节点机架号、接入节点机框号、接入节点槽位号和子槽位号、接入节点端口号信息中的其中之一或者其中多个信息的组合。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述终端距离信息通过所述局端设备无源光网络端口测距功能获得。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于：

所述局端设备同一个无源光网络端口下不同终端设备的光纤长度互不相等。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

对于吉比特无源光网络局端设备，所述用户端口定位信息进一步包括，吉比特无源光网络封装模式端口标识信息或/和虚拟局域网标识信息；

对于以太无源光网络局端设备，所述用户端口定位信息进一步包括，虚拟局域网标识信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

对于基于局域网的点对点通讯协议，将所述用户端口定位信息添加到上行基于局域网的点对点通讯协议有效发现初始报文和基于局域网的点对点通讯协议有效发现请求报文的类型为0x0105的标签的电路标识字段中；

对于动态主机配置协议，将所述用户端口定位信息添加到上行动态主机配置协议发现报文和动态主机配置协议请求报文的option82选项的电路标识字段中。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述宽带接入服务器，包括基于局域网的点对点通讯协议服务器或动态主机配置协议服务器。

9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述局端设备进一步删除所述宽带接入服务器发送的提供报文或确认报文中的用户端口定位信息后，将删除了用户端口定位信息后的提供报文或删除了用户端口定位信息后的确认报文发送至所述终端设备。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：

所述提供报文，包括基于局域网的点对点通讯协议有效发现提供报文或动态主机配置协议提供报文；

所述确认报文，包括基于局域网的点对点通讯协议有效发现会话确认报文或动态主机配置协议确认报文。

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