CN101534460B - 在pon系统中自动识别远端onu下联终端设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，包括以下步骤：S1、预先规划下联设备中家庭网关的MAC地址范围；S2、ONU自动接入注册到OLT，并获得授权；S3、PON接口盘获取ONU端口下联设备的MAC地址，并根据该地址是否落入步骤S1中预先规划的MAC地址范围内，判断出该端口的下联设备是家庭网关还是PC，再把该下联设备的类型上报给主控单元；S4、主控单元将该下联设备的类型上报给网管中心。本发明提供的方法，可以作为对PON系统资源统一管理的一个重要组成部分，实现对远端ONU下联设备的自动发现和识别，并进而实现对其的管理。

Description

在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法

技术领域

本发明涉及以太无源光网络系统，特别是涉及一种在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法。

背景技术

以太无源光网络(Passive Optical System，PON)是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。

传统的PON网络管理框架，往往采用各区局独立建设网管专用网络，端局各自承担业务开通、运行维护、网络监控等工作。对设备和网络不能实现统一的管理和维护，无法实现全面的网络综合统计和及时的维护管理，由于管理手段的薄弱造成难以及时定位故障点，降低了维护管理的效率，影响了网络服务质量，无法满足快速增长的FTTX网络建设规模要求，制约了业务的推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决PON网络系统无法实现全面的网络综合统计和及时的维护管理管理，无法满足快速增长的FTTX网络建设规模要求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，包括以下步骤：

S1、预先规划下联设备中家庭网关的MAC地址范围；

S2、ONU自动接入注册到OLT，并获得授权；

S3、PON接口盘获取ONU端口下联设备的MAC地址，并根据该地址是否落入步骤S1中预先规划的MAC地址范围内，判断出该端口的下联设备是家庭网关还是PC，并把该下联设备的类型上报给主控单元；

S4、主控单元记录并上报该下联设备的类型给网管中心。

上述方案中，步骤S3具有两种处理方式：

S31、对于已经授权的FTTH型的ONU，PON接口盘轮询各个端口的连接状态地址表，当发现一个端口连接上来后，获取该端口下联设备的MAC地址，并判断出该端口下联设备的类型，之后把该下联设备的类型上报给主控单元；

S32、对于已经授权的FTTB型的ONU，由该ONU建立的一个任务轮循该ONU的各个端口地址表，当检测到有新的下联设备连接之后，获取该端口下联设备的MAC地址并判断出该端口下联设备的类型，之后使用局端通信协议将该信息上报到PON接口盘，再由接口盘把该下联设备的类型上报给主控单元。

对于FTTB型ONU采用的是OLT每秒轮循一次该连接状态端口的地址表，发现是否存在ONU的下联设备改变；对于FTTH型ONU采用的是OLT每5秒轮循一次连接状态端口的逻辑链路地址表，发现是否存在ONU下联设备改变。

步骤S32中还包括主控单元间隔轮循PON接口盘的步骤。

当主、备用主控单元倒换的时候，下发一个消息告知PON接口盘，PON接口盘重新上报其当前所有ONU的所有端口下联设备的类型；

当ONU重新上电时，PON接口盘重新上报该ONU的下联设备类型；

当FTTB型ONU发现与PON接口盘建立通信的时候，虽然PON接口盘对此ONU授权了，但是局远端却一直通信不上时，主动把当前其下联设备的状态上报一次。

本发明，通过OLT检测端口学习到的MAC地址并与网管服务器中预先设置下联设备的MAC地址比较，判断出该端口的下联设备是家庭网关或者PC，实现对远端ONU下联设备的自动发现和识别，并进而实现对其的管理。

附图说明

图1为本发明中的PON系统的结构示意图；

图2为在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的流程图；

图3为网管读取下联设备端口配置的操作流程图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种以太无源光网络系统自动识别远端ONU下联终端设备的方法，以便更好地根据PON系统在实际运行中的需要完善PON系统资源管理的功能。本发明提供的方法，可以作为对PON系统资源统一管理的一个重要组成部分，实现对远端ONU下联设备的自动发现和识别，并进而实现对其的管理。

下面结合附图对本发明作出详细的说明。

图1为PON系统的结构示意图，如图1所示，PON系统包括PON局端设备(OLT)、与PON局端设备连接的网管服务器(网管中心)、与PON局端设备连接的光分路器ODN，连接到ODN上的若干ONU设备以及ONU下联的终端设备，该终端设备可以为PC或家庭网关。OLT为多业务提供平台提供面向无源光网络的光纤接口并管理下属的ONU(Optical Network Unit，光网络单元)设备；OLT包括主控单元、上联单元和PON接口盘，上联单元连接到上行光纤，远端的ONU设备经ODN连接到PON接口盘上。所述网管服务器上安装有SNMP管理者，OLT的主控单元中装有SNMP代理，网管服务器通过SNMP管理者与安装在OLT上的SNMP代理交互地完成对设备的管理。

图2为PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法流程图，如图2所示，包括以下步骤：

S1、预先规划下联设备中家庭网关的MAC地址范围，例如规定家庭网关MAC地址中的前3个字节为固定值，这样可以通过检查MAC地址来判断下联设备的类型是否是家庭网关，如果不是家庭网关，就可以认为是PC；

S2、ONU自动接入注册到OLT，并获得授权；

S3、PON接口盘获取ONU端口下联设备的MAC地址，并根据该地址是否落入步骤S1中预先规划的MAC地址范围内，判断出该端口的下联设备是家庭网关还是PC，并把该下联设备的类型上报给主控单元；本步骤具有S31和S32两种处理方式：

S31、对于已经授权的FTTH型的ONU，PON接口盘轮询各个端口的连接状态地址表，当发现一个端口连接上来后，获取该端口下联设备的MAC地址并判断出该端口下联设备的类型，之后把该下联设备的类型上报给主控单元；

S32、对于已经授权的FTTB型的ONU，由该ONU建立的一个任务轮循该ONU的各个端口地址表，当检测到有新的下联设备连接之后，获取该端口下联设备的MAC地址并根据该MAC地址判断出该下联设备的类型，之后使用局端通信协议将该信息上报到PON接口盘，再由接口盘把该下联设备的类型上报给主控单元；

S4、主控单元将该下联设备的类型上报给网管中心。

上述技术方案：

S2步骤中ONU自动接入与注册到OLT的实现方式如下。

(1)OLT每隔1s向系统各个ONU广播发送目的地址为广播LLID(全零)的注册授权，并根据系统内距离最远的ONU确定开窗大小(例如：10km为150μs；20km为250μs；30km为350μs)。注册授权的发送是否被激活由网管决定，当网管允许新ONU加入时，向OLT发出使能信息，OLT收到网管发出的使能信息后，就可以周期性地发送注册授权。该周期内的剩余带宽将由在线的ONU平均分配。OLT发送注册开窗后，等待ONU的应答，一旦发现有ONU应答则自动运行ONU加入的各个步骤；如果没有应答，那么1s后重新发送注册授权。当OLT收到网管的停止加入的信息后，就停止发送注册授权。

(2)新的ONU收到注册授权后，在开窗分配的时间内向OLT发送注册请求帧，并等待接收OLT发送的注册帧。如果ONU在发送注册请求帧后100ms(系统可配置)内还没有收到OLT发出的注册帧，则认为注册冲突，自动延迟一定时间(1～8s，系统可配置)后，等待OLT新的注册授权开窗。

(3)OLT接收到ONU发出的注册请求帧后，由系统软件为该ONU分配ONU ID，然后以广播LLID向该ONU发送注册帧，目的MAC地址指向该ONU。需要考虑的是当有多个ONU正好同时需要加入系统时，自动加入流程如何处理。此时可能有多个ONU收到OLT发出的注册授权，并都在开窗给定的时间内向OLT发送注册请求帧。当OLT在同一个注册开窗内收到多个ONU的没有混叠的注册请求帧时，OLT不作任何处理。只有OLT在同一个注册开窗内只收到唯一一个注册请求帧时，OLT才对此注册请求帧进行处理。

(4)在发送了注册帧后，OLT为注册确认帧发送注册确认帧授权(带宽授权)，并等待该ONU发出的注册确认帧，该授权在OLT认为ONU注册失败前始终有效。如果OLT在发出注册确认帧授权后50ms内没有收到该ONU发出的注册确认帧，那么OLT认为该ONU注册失败，向该ONU发送要求其重新注册的信息。

(5)新ONU收到注册帧后，用新分配的ONU ID覆盖原来的ONU ID，同时等待OLT的注册确认帧授权以发送注册确认帧，通知OLT新ONU ID刷新成功，同时等待最小带宽授权。如果ONU在发送了注册确认帧后，100ms内还没有收到OLT发出的最小带宽授权，那么ONU认为自己注册失败，ONUID自动复位，重新等待注册授权。

(6)OLT在发送注册确认帧授权后的50ms(系统可配置)内收到ONU的注册确认帧，那么OLT认为该ONU刷新ONU ID完成，该ONU注册成功，否则认为ONU注册失败。

在S31或S32步骤中，FTTB型ONU采用的是OLT每秒轮循一次该连接状态端口的地址表，发现是否存在ONU的下联设备改变；FTTH型ONU采用的是OLT每5秒轮循一次连接状态端口的逻辑链路地址表，发现是否存在ONU下联设备改变。如果存在设备类型的变化，上报给PON接口盘，接口盘判断出该端口下联设备的类型再上报给主控单元，主控单元处理此消息，一方面发给网管一个相应告警，另一方面记录下ONU下联设备的类型。

表1为主控单元下发查询PON接口盘下所有ONU下联设备类型的通信协议净荷信息格式，该信息可以被封装在TCP/UDP协议报内，在主控单元、PON接口盘和ONU之间传递信息：

表1：

表2为ONU或者PON接口盘上报ONU上所有端口下联设备类型的通信协议净荷信息格式，该信息可以被封装在TCP/UDP协议报内，在主控单元、PON接口盘和ONU之间传递信息。

表2：

本发明所提供的方法中，整个系统自动匹配，对于FTTB型，基本上能够实时处理，不受ONU数量的影响；而对于FTTH型的ONU整个自动匹配性能受连接的ONU数量影响。

另外，由于存在地址老化的情况，不排除有误报连接设备变化(家庭智能网关变成PC)的可能。为保证设备变化信息的高可靠性，除上述PON接口盘主动上报消息的机制之外，主控单元也会间隔轮循PON接口盘。主控单元对接收到的远端下联设备的信息进行入库和分析，当发现下联设备变化的时候，主动上报消息给网管中心。同时，主控单元可以根据远端下联设备的情况自动进行相关的业务配置。(相关的业务配置不在本发明所述范围)。

当OLT主控单元收到网管中心对远端下联设备信息的查询时，从主控单元本地数据库直接返回相应信息。

PON系统中对于一些特殊情况作如下处理：

1、当OLT中的主、备用主控单元倒换的时候，下发一个消息告知PON接口盘，PON接口盘需要重新上报其当前所有ONU的所有端口下联设备的类型。

2、当ONU重新上电时(即PON接口盘对一个ONU进行授权的时候)，PON接口盘需要重新上报该ONU的下联设备类型，避免关电情况下更换下联设备可能出现的下联设备状态未更新问题。

3、当FTTB型ONU发现与PON接口盘建立通信的时候(可能之前由于一些异常情况，虽然PON接口盘对此ONU授权了，但是局远端却一直通信不上)，要主动把当前其下联设备的状态上报一次。

4、OLT主控单元在收到网管中心下达的业务配置时候，应检查下联设备的类型，以保证排除不符合实际下联设备的相关业务配置。

图3为网管读取下联设备端口配置的操作流程图。

1、当网管打开FE(Fast Ethernet)端口业务配置界面时首先获取ONU端口连接设备类型，判断当前端口连接的是终端计算机(PC)还是家庭智能网关(HG)。

2、打开界面读取设备配置，如果当前ONU为FTTB型并且存在至少一个端口下联设备为家庭网关(HG)，则界面提示用户保存数据库；其他情况(当前ONU为FTTH型或者所有端口的下接设备为终端计算机(PC)则不提示用户。

3、网管读取下联端设备是否成功，如果成功则判断该端口的下联设备是PC还是HG，否则默认该端口的下联设备是PC。

4、如果终端是HG且ONU是FTTH，则该端口适应HG的业务配置，否则进行端口业务配置。

在上述过程中，网管可以仅仅在打开业务配置页面的时候才去获取下联设备的类型，但也应该采取一定手段，保证在用户没有关业务配置页面的时候，也要同步此时下联设备的类型，避免出现下联设备改变了，但网管没有同步此信息，导致业务配置错乱的情况。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、预先规划下联设备中家庭网关的MAC地址范围；

S2、ONU自动接入注册到OLT，并获得授权；

S3、PON接口盘获取ONU端口下联设备的MAC地址，并根据该地址是否落入步骤S1中预先规划的MAC地址范围内，判断出该端口的下联设备是家庭网关还是PC，并把该下联设备的类型上报给主控单元；

S4、主控单元记录并上报该下联设备的类型给网管中心。

2.如权利要求1所述的在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，其特征在于步骤S3具有两种处理方式：

S31、对于已经授权的FTTH型的ONU，PON接口盘轮询各个端口的连接状态地址表，当发现一个端口连接上来后，获取该端口下联设备的MAC地址，并判断出该端口下联设备的类型，之后把该下联设备的类型上报给主控单元；

S32、对于已经授权的FTTB型的ONU，由该ONU建立的一个任务轮询该ONU的各个端口地址表，当检测到有新的下联设备连接之后，获取该端口下联设备的MAC地址并判断出该端口下联设备的类型，之后使用局端通信协议将该信息上报到PON接口盘，再由接口盘把该下联设备的类型上报给主控单元。

3.如权利要求2所述的在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，其特征在于对于FTTB型ONU采用的是OLT每秒轮询一次连接状态的各个端口地址表，发现是否存在ONU的下联设备改变；对于FTTH型ONU采用的是OLT每5秒轮询一次连接状态的各个端口逻辑链路地址表，发现是否存在ONU下联设备改变。

4.如权利要求2所述的在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，其特征在于步骤S32中还包括主控单元间隔轮循PON接口盘的步骤。

5.如权利要求1所述的在PON系统中自动识别远端ONU下联终端设备的方法，其特征在于：

当主、备用主控单元倒换时，下发一个消息告知PON接口盘，PON接口盘重新上报其当前所有ONU的所有端口下联设备的类型；

当ONU重新上电时，PON接口盘重新上报该ONU的下联设备类型；

当FTTB型ONU发现与PON接口盘建立通信的时候，虽然PON接口盘对此ONU授权了，但是局远端却一直通信不上时，主动把当前其下联设备的状态上报一次。

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