CN101431699A

CN101431699A - 一种保护无源光网络中的业务的方法和装置

Info

Publication number: CN101431699A
Application number: CNA2008102177443A
Authority: CN
Inventors: 董文超; 陆建鑫
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2009-05-13

Abstract

本发明公开了一种保护无源光网络中的业务的方法和装置，该业务的信号同时在主线路和冗余线路中传输；所述主线路和冗余线路接到在用户端安装的包括保护监测模块和倒换控制模块的保护倒换装置中；第一步，所述保护监测模块分别判断所述主线路和冗余线路的状态并输出监测信号给所述倒换控制模块；第二步，所述倒换控制模块根据所述监测信号选择一路输出。本发明将无源光网络中TDM业务的保护移至更接近用户端，扩大了线路保护范围，而且倒换时间快，业务恢复快。可以通过设备原有器件完成，无需额外增加成本，还可以根据实际需求设定是否开启保护功能，当带宽不够的时候关闭倒换装置。

Description

一种保护无源光网络中的业务的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种光通信技术中无源光网络中的业务的保护方法和装置，尤其涉及在无源光网络中保护时分复用业务的方法和装置。

背景技术

为了满足接入网发展与融合的客观要求，无源光网络(PON)作为新一代宽带接入技术，其发展重点也更多的转向实现包括时分复用业务(TDM)在内的电话、视频和数据等多种业务综合接入的方向。如何兼顾现有业务和未来网络发展也成为了现今网络发展的焦点问题。

随着电路仿真技术的发展，通过无源光网络实现对TDM业务的高效承载已经成为现实。为了提供相比于传统网络更优服务质量(QoS)，对无源光网络保护的要求也随之提高。但现有对无源光网络的保护技术还大多停留在对光纤保护的水平，对无源光网络中承载时分复用业务的保护也只是存在于局端设备中。而这种方法保护范围小、响应速度慢不能满足无源光网络对全业务QoS保证的要求。因此，如何在无源光网络中对TDM业务高效的保护和倒换成为了无源光网络系统需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种在无源光网络中保护时分复用业务的方法和装置，能对TDM业务进行高效快速的全业务保护。

本发明公开的一种保护无源光网络中的业务的方法，所述业务的信号同时在主线路和冗余线路中传输；所述主线路和冗余线路接到在用户端安装的包括保护监测模块和倒换控制模块的保护倒换装置中；第一步，所述保护监测模块分别判断所述主线路和冗余线路的状态并输出监测信号给所述倒换控制模块；第二步，所述倒换控制模块根据所述监测信号选择一路输出。

本发明公开的一种保护无源光网络中的业务的方法，还包括如下从属技术特征：

所述第一步中，所述保护监测模块分别监控所述主线路和冗余线路的码型状态，如果码型状态出现连续全“1”或全“0”状态的时间长度大于一个特定的门限时间值时，则判断为异常信号，并在所述监测信号中设定相关的线路状态为异常。

所述第二步中，当所述监测信号中反映的主线路状态为异常且冗余线路状态也为异常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当所述监测信号中反映的主线路状态为正常且冗余线路状态也为正常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当主线路状态为异常而冗余线路状态为正常时，所述倒换控制模块将所述冗余线路数据作为输出信号输出；当主线路状态为正常而冗余线路状态为异常时，所述倒换控制模块将所述主线路数据作为输出信号输出。

所述第二步中，所述倒换控制模块每次在所述主线路和冗余线路之间倒换输出信号的线路以后，在一段特定的时间长度内，不再倒换输出信号的线路。

所述第二步中，所述倒换控制模块每次在所述主线路和冗余线路之间倒换输出信号的线路以后，将倒换消息通过所述无源光网络的管理通道发送给系统管理员。

如上所述的任一项保护无源光网络中的业务的方法，所述主线路和冗余线路在系统侧在同一个系统设备中，通过同一无源光网络OLT端经同一根光纤传输到用户端；或者，所述主线路和冗余线路在系统侧在不同的系统设备中，通过同一无源光网络OLT端经同一根光纤传输到用户端；或者，所述主线路和冗余线路在系统侧在不同的系统设备中，并通过不同的无源光网络OLT端经不同光纤传输到用户端。

本发明公开的一种保护无源光网络中的业务的装置，所述业务的信号同时在主线路和冗余线路中传输；包括安装在用户端的保护倒换装置，所述保护倒换装置进一步包括保护监测模块和倒换控制模块；所述主线路和冗余线路接到所述保护倒换装置中，所述保护监测模块判断所述主线路和冗余线路的状态并输出监测信号给所述倒换控制模块，所述倒换控制模块根据所述监测信号选择一路输出。

本发明公开的一种保护无源光网络中的业务的装置，还包括如下从属技术特征：

所述保护监测模块分别监控所述主线路和冗余线路的码型状态，如果码型状态出现连续全“1”或全“0”状态的时间长度大于一个特定的门限时间值，则判断为异常信号，并在所述监测信号中设定相关的线路状态为异常。

当所述监测信号中反映的主线路状态为异常且冗余线路状态也为异常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当所述监测信号中反映的主线路状态为正常且冗余线路状态也为正常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当主线路状态为异常而冗余线路状态为正常时，所述倒换控制模块将所述冗余线路数据作为输出信号输出；当主线路状态为正常而冗余线路状态为异常时，所述倒换控制模块将所述主线路数据作为输出信号输出。

所述保护倒换装置通过所述用户端设备的中心处理器CPU)可编程逻辑器件CPLD或是现场可编程门阵列FPGA实现。

所述倒换控制模块中包括完成倒换动作的模拟开关，所述模拟开关的输出即为所述保护倒换装置的输出。

在所述保护监测模块中设定开关，当带宽不够的时候关闭所述保护倒换装置。

本发明在原有无源光网络保护的基础上，增加了对TDM业务的保护功能，使无源光网络系统实现了全业务保护、倒换的功能。本发明将无源光网络中TDM业务的保护移至更接近用户侧，扩大了线路保护范围。本发明中倒换装置使用硬件实现对TDM业务保护，使得倒换时间加快，远小于50ms的国际标准要求，并且倒换后不需要重新建立IP连接，业务恢复快。本发明在实际应用中可以适应多种应用场合，系统侧主线路和保护线路可以在同一TDM设备、同一PONOLT设备上，也可以在不同TDM设备、不同PON OLT设备上。此保护方法和装置的应用可以提升无源光网络设备的QoS水平，并且和冗余光纤保护配合使用，可以使无源光网络实现端到端的冗余链路保护。本发明可以通过设备原有器件完成，无需额外增加成本，还可以根据实际需求设定是否开启保护功能，当带宽不够的时候关闭倒换装置。

附图说明

图1无源光网络系统框图。

图2倒换装置示意图。

图3保护监测软件流程图。

图4保护倒换应用方式(一)示意图。

图5保护倒换应用方式(二)示意图。

图6保护倒换应用方式(三)示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

无源光网络可以是基于以太网的无源光网络(EPON)、吉比特无源光网络(GPON)等各种无源光网络系统。TDM接口可以为DSO接口、1.544M T1接口或2.048M E1接口等电话网络接口。本发明是将保护装置安装在用户侧ONU端来实现对TDM业务全网络保护的方法。

如附图1所示是无源光网络系统框图，无源光网络分为系统侧光线路终端(即局端设备OLT)、中间节点的光分配网络(ODN)和用户侧光网络单元(即终端设备ONU)三部分。本发明是将保护装置安装在用户侧ONU端来实现对TDM业务全网络保护的方法。实现方法基于线路冗余保护，实现装置为保护倒换装置。

如附图2所示是倒换装置示意图，保护倒换装置分为保护监测模块和倒换控制模块两部分。保护倒换装置是将主线路和冗余保护线路数据分别输入至保护监测模块和倒换控制模块。保护监测模块判断两路信号的状态并输出监测信号给倒换控制模块，倒换控制模块通过监测信号的状态选择一路TDM信号输出。

保护监测模块核心是一段执行在可编程控制器中的监测程序。监测程序分别监控主线路和冗余保护线路，并将监测结果发送给倒换控制模块。如附图3所示即为保护监测软件流程图，监测程序逻辑详细介绍如下：

步骤010：启动监测程序，实施监测。

步骤020：判断TDM数据状态，数据正常则跳转至步骤030执行；数据异常跳转至步骤040执行。

步骤030：当TDM业务为正常状态时，设置标志位为UNLOS(正常)，并跳转至步骤050执行。

步骤040：TDM业务为异常状态，设置标志位为LOS(不正常)，并跳转至步骤050执行。

步骤050：发送标志信号至倒换控制模块，并跳转至步骤020执行。

在监测程序中还可以根据实际需求设定是否开启保护功能。

其中，监测TDM业务异常的标准为：判断TDM线路的码型状态，因为在正常通讯情况下TDM线路码型为“0”、“1”交错出现，不会出现连续一帧信号为全“1”或全“0”状态。因此可以设定一个门限时间值，此值可以设定为一帧或者几帧信号的时间长度，如果在这段门限时间内信号是“0”、“1”交错的则认为是正常信号，否限判断为异常。

倒换控制模块接收到保护监测模块发来的主线路状态和冗余保护线路状态，通过对两条线路的状态分析来决定采取的保护倒换动作。线路状态和采取的动作分为：如果主线路状态为LOS且冗余保护线路状态也为LOS，则保持线路状态不变；如果主线路状态为UNLOS且冗余保护线路状态也为UNLOS，则保持线路状态不变；如果主线路状态为LOS而冗余保护线路状态为UNLOS，则发生倒换将冗余保护线路数据作为输出信号输出；如果主线路状态为UNLOS而冗余保护线路状态为LOS，则发生倒换将主线路数据作为输出信号输出。

倒换控制模块采取的保护倒换动作详细见下表：

主线路状态	冗余保护线路状态	采取动作
主线路状态	冗余保护线路状态	采取动作	LOS	LOS	不倒换

LOS	UNLOS	倒换至冗余线路
LOS	UNLOS	倒换至冗余线路	UNLOS	LOS	倒换至主线路
UNLOS	UNLOS	不倒换	UNLOS	LOS	倒换至主线路

倒换控制模块中是由一个模拟开关来完成倒换动作的，倒换开关的输出即为保护倒换装置的保护结果输出。每次发生倒换动作后，系统需要等待一段时间，在这段等待时间内，无论主线路和冗余保护线路的状态如何，倒换控制模块也不会发生倒换。这样做的目的是为了使保护后的系统状态稳定，以免出现误倒换。每次发生倒换后，需要将倒换消息通过光网络的管理通道发送给系统管理员。

附图4所示为保护倒换装置应用方式中线路保护方式，保护倒换装置安装在用户端，第n路为主线路，n+1路为冗余保护线路。系统侧主线路和冗余线路均在同一个TDM系统设备中，通过同一无源光网络OLT端经同一根光纤传输到用户侧。

附图5所示为保护倒换装置应用方式中的TDM保护方式，保护倒换装置安装在用户端，第n路为主线路，n+1路为冗余保护线路。系统侧主线路和冗余线路在不同的系统设备中，通过同一无源光网络OLT端经同一根光纤传输到用户侧。

附图6所示为保护倒换装置应用方式中的全线路保护方式，保护倒换装置安装在用户端，第n路为主线路，n+1路为冗余保护线路。系统侧主线路和冗余线路在不同的系统设备中，并通过不同的无源光网络OLT端经不同光纤传输到用户侧。

本发明对无源光网络系统中TDM业务保护采用冗余线路倒换的方法，核心是保护倒换装置。保护倒换装置采用软件和硬件相结合的方法，在保护切换使能的情况下，设定一路线路为TDM业务主线路，另一路线路为TDM业务冗余线路。主线路和冗余线路均接到保护倒换装置中，通过保护倒换装置判断两线路信号的状态并决定输出一路信号。输出的这路信号即为实现保护的最终信号。保护倒换装置可以通过设备的中心处理器(CPU)、可编程逻辑器件(CPLD)或是现场可编程门阵列(FPGA)实现。

保护倒换装置分为保护监测模块和倒换控制模块两部分。保护监测模块负责实时监测主线路和冗余线路的状态，并将两线路监测结果传送给倒换控制模块。监测模块的工作是通过监测程序来监测线路状态，由软件实现。倒换控制模块接收监测模块发送的监测结果，根据监测结果判断并实施保护倒换动作。倒换控制模块相当于一个受控的二选一选择开关，通过监测模块监测到的状态来决定最后的输出信号。

倒换控制模块处于循环处理状态，一旦条件满足即发生倒换，中间不需要人工参与，每次发生倒换后倒换控制模块会发出消息通知系统管理员。

本发明在原有无源光网络保护的基础上，增加了对TDM业务的保护功能，使无源光网络系统实现了全业务保护、倒换的功能。本发明将无源光网络中TDM业务的保护移至更接近用户侧，扩大了线路保护范围。本发明中倒换装置使TDM业务保护的倒换时间加快，远小于50ms的国际标准要求，并且业务恢复快。本发明在实际应用中可以适应多种应用场合，系统侧主线路和保护线路可以在同一TDM设备、同一PON OLT设备上，也可以在不同TDM设备、不同PON OLT设备上。此保护方法和装置的应用可以提升无源光网络设备的QoS水平，并且和冗余光纤保护配合使用，可以使无源光网络实现端到端的冗余链路保护。

Claims

1.一种保护无源光网络中的业务的方法，其特征在于，所述业务的信号同时在主线路和冗余线路中传输；所述主线路和冗余线路接到在用户端安装的包括保护监测模块和倒换控制模块的保护倒换装置中；第一步，所述保护监测模块分别判断所述主线路和冗余线路的状态并输出监测信号给所述倒换控制模块；第二步，所述倒换控制模块根据所述监测信号选择一路输出。

2.根据权利要求1所述的保护无源光网络中的业务的方法，其特征在于，所述第一步中，所述保护监测模块分别监控所述主线路和冗余线路的码型状态，如果码型状态出现连续全“1”或全“0”状态的时间长度大于一个特定的门限时间值时，则判断为异常信号，并在所述监测信号中设定相关的线路状态为异常。

3.根据权利要求2所述的保护无源光网络中的业务的方法，其特征在于，所述第二步中，当所述监测信号中反映的主线路状态为异常且冗余线路状态也为异常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当所述监测信号中反映的主线路状态为正常且冗余线路状态也为正常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当主线路状态为异常而冗余线路状态为正常时，所述倒换控制模块将所述冗余线路数据作为输出信号输出；当主线路状态为正常而冗余线路状态为异常时，所述倒换控制模块将所述主线路数据作为输出信号输出。

4.根据权利要求3所述的保护无源光网络中的业务的方法，其特征在于，所述第二步中，所述倒换控制模块每次在所述主线路和冗余线路之间倒换输出信号的线路以后，在一段特定的时间长度内，不再倒换输出信号的线路。

5.根据权利要求4所述的保护无源光网络中的业务的方法，其特征在于，所述第二步中，所述倒换控制模块每次在所述主线路和冗余线路之间倒换输出信号的线路以后，将倒换消息通过所述无源光网络的管理通道发送给系统管理员。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的保护无源光网络中的业务的方法，其特征在于，所述主线路和冗余线路在系统侧在同一个系统设备中，通过同一无源光网络OLT端经同一根光纤传输到用户端；或者，所述主线路和冗余线路在系统侧在不同的系统设备中，通过同一无源光网络OLT端经同一根光纤传输到用户端；或者，所述主线路和冗余线路在系统侧在不同的系统设备中，并通过不同的无源光网络OLT端经不同光纤传输到用户端。

7.一种保护无源光网络中的业务的装置，其特征在于，所述业务的信号同时在主线路和冗余线路中传输；包括安装在用户端的保护倒换装置，所述保护倒换装置进一步包括保护监测模块和倒换控制模块；所述主线路和冗余线路接到所述保护倒换装置中，所述保护监测模块判断所述主线路和冗余线路的状态并输出监测信号给所述倒换控制模块，所述倒换控制模块根据所述监测信号选择一路输出。

8.根据权利要求7所述的保护无源光网络中的业务的装置，其特征在于，所述保护监测模块分别监控所述主线路和冗余线路的码型状态，如果码型状态出现连续全“1”或全“0”状态的时间长度大于一个特定的门限时间值，则判断为异常信号，并在所述监测信号中设定相关的线路状态为异常。

9.根据权利要求8所述的保护无源光网络中的业务的装置，其特征在于，当所述监测信号中反映的主线路状态为异常且冗余线路状态也为异常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当所述监测信号中反映的主线路状态为正常且冗余线路状态也为正常时，所述倒换控制模块不改变已经选择的输出线路；当主线路状态为异常而冗余线路状态为正常时，所述倒换控制模块将所述冗余线路数据作为输出信号输出；当主线路状态为正常而冗余线路状态为异常时，所述倒换控制模块将所述主线路数据作为输出信号输出。

10.根据权利要求7所述的保护无源光网络中的业务的装置，其特征在于，所述保护倒换装置通过所述用户端设备的中心处理器CPU)可编程逻辑器件CPLD或是现场可编程门阵列FPGA实现。

11.根据权利要求7所述的保护无源光网络中的业务的装置，其特征在于，所述倒换控制模块中包括完成倒换动作的模拟开关，所述模拟开关的输出即为所述保护倒换装置的输出。

12.根据权利要求7或8所述的保护无源光网络中的业务的装置，其特征在于，在所述保护监测模块中设定开关，当带宽不够的时候关闭所述保护倒换装置。