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