CN101667865A - 波分复用无源光网络中实现保护倒换的装置、系统及方法 - Google Patents

波分复用无源光网络中实现保护倒换的装置、系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种WDM PON中实现保护倒换的装置、系统及方法，本发明的装置涉及OLT和ONU，OLT(ONU)包括：主用PON业务接入模块，用于检测接入业务的光信号，在OLT与ONU之间的通信光纤发生故障时，通知保护倒换控制模块；保护倒换控制模块，用于发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知业务从主用PON业务接入模块切换至备用PON业务接入模块；备用PON业务接入模块，用于向ONU(OLT)发送保护倒换通知消息。本发明在OLT侧(ONU侧)检测出光纤故障进行保护倒换时能够及时通知ONU侧(OLT侧)进行保护倒换，实现了对OLT和ONU之间全业务光纤的保护，保证了业务的正常传输。

Description

波分复用无源光网络中实现保护倒换的装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种波分复用无源光网络WDMPON中实现保护倒换的装置、系统及方法。
背景技术
随着接入网对业务带宽需求的迅猛增长和光通信技术的发展以及成本的降低，光纤通信以其对业务透明、寿命长、带宽承载能力几乎无限、能适应不断增长的带宽与新业务发展需求的特点，而成为接入层网络建设的重要方式，光节点逐步下移，光纤到驻地(FTTP，Fiber To The Premise)、光纤到大楼(FTTB，Fiber To The Building)、光纤到办公室(FTTO，Fiber To The Office)和光纤直至到户(FTTH，Fiber To The Home)，已经成为接入层网络发展的必然趋势。
无源光接入网络尤其是波分复用无源光网络(WDM PON，WavelengthDivision Multiplexing Passive Optical Network)网络以其无源没有供电压力、环境适应性好、无电磁雷电干扰、节省机房建设成本和降低运营维护费用等优势，能够很好满足接入层网络建设的需求，使得无源光接入网成为新一代光接入网的建设的重要方式。
WDM PON网络拓扑如图1所示，包括光线路终端(OLT，Optical LineTerminal)、远端的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)以及分波器，对于WDM混合PON的网络拓扑，在分波器后面还可以连接分离器，分离器后面再连接ONU。
WDM PON开始进入技术研究期，但是如何实现OLT到ONU之间的业务保护尚有待研究。
发明内容
本发明实施例所解决的技术问题在于：本发明实施例提供了一种波分复用无源光网络中实现保护倒换的装置、系统及方法。
本发明实施例提供的一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的光线路终端OLT，包括：
主用PON业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断所述OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知保护倒换控制模块；
保护倒换控制模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知将所述主用PON业务接入模块的业务切换至所述备用PON业务接入模块；
备用PON业务接入模块，用于根据接收的所述保护倒换通知消息，接替所述主用PON业务接入模块对所述主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送所述保护倒换通知消息。
所述主用/备用PON业务接入模块，包括：物理接口、光链路检测器、WDM复用/解复用器、若干光接收器以及与各光接收器分别对应连接的波长检测器、光电转换器和无源光网络媒体接入控制PON MAC模块，其中：
所述光链路检测器，用于检测是否有上行业务的光信号从物理接口输入，并在未检测出光信号时，向所述保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述WDM复用/解复用器，与所述光链路检测器相连，用于将上行业务的光信号解复用成若干不同波长的各路光信号，并将所述各路光信号分别输入到对应的各光接收器中；
所述波长检测器，用于对光接收器接收的相应波长的光信号进行检测，并在未检测出相应波长的光信号时，向所述保护倒换控制模块发送波长故障通知消息；
所述光电转换器，用于将所述相应波长的光信号转换成电信号并传送至所述PON MAC模块；
所述PON MAC模块，用于对所述电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出ONU上报的故障告警信息时，向所述保护倒换控制模块发送PONMAC故障通知消息。
所述保护倒换控制模块，还用于当接收到所述主用PON业务接入模块中光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块；以及
当接收到主用PON业务接入模块中部分波长检测器发送的光链路故障通知消息或部分PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知主用PON业务接入模块处理的与故障相关的业务切换至所述备用PON业务接入模块。
所述主用/备用PON业务接入模块，还包括：光放大器和若干光发送器；
所述光发送器，用于将各光电转换器转换后的下行业务的光信号发送至WDM复用/解复用器；
所述WDM复用/解复用器，还用于将各光发送器发送的光信号进行合成；
所述光放大器，用于将合成后的光信号放大后通过物理接口发送至ONU。
所述备用PON业务接入模块，还用于将其PON MAC模块接收的保护倒换通知消息，依次通过光电转换器、光发送器、WDM复用/解复用器和光放大器发送至ONU。
本发明实施例提供了一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的光网络单元ONU，包括：
主用PON业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断光线路终端OLT与所述ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知保护倒换控制模块；
保护倒换控制模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知将所述主用PON业务接入模块的业务切换至备用PON业务接入模块；
备用PON业务接入模块，用于根据所述保护倒换通知消息，接替所述主用PON业务接入模块对所述主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向OLT发送所述保护倒换通知消息。
所述主用/备用PON业务接入模块，包括：光接收器、光滤波器、光链路检测器、光电转换器和无源光网络媒体接入控制PON MAC模块；其中：
所述光接收器，用于接收从OLT发送的下行业务的光信号并传送至光滤波器；
所述光滤波器，用于对接收的光信号进行滤波；
所述光链路检测器，用于检测滤波后的光信号，并在未检测出光信号时，向所述保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述光电转换器，用于将滤波后的光信号转换成对应的电信号；
所述PON MAC模块，用于将转换后的电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出OLT发送的保护倒换信息时，向所述保护倒换控制模块发送PONMAC故障通知消息。
所述保护倒换控制模块，还用于当接收到所述主用PON业务接入模块中光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，或者其PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块。
所述主用/备用PON业务接入模块，还包括：光发送器；
所述PON MAC模块，还用于将上行业务的电信号进行成帧、封装和编码的处理，并将编码后的电信号传送至光电转换器进行光电转换；
所述光发送器，与所述光电转换器相连，将光电转换器转换后的光信号发送至OLT。
所述备用PON业务接入模块，还用于将其PON MAC模块接收的保护倒换通知消息，依次通过光电转换器和光发送器发送至OLT。
本发明实施例还提供了一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的系统，包括光线路终端OLT和光网络单元ONU，所述OLT包括：
第一主用业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断所述OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知第一保护倒换控制模块；
第一保护倒换模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至第一备用PON业务接入模块，通知将所述第一主用PON业务接入模块的业务切换至所述第一备用PON业务接入模块；
第一备用PON业务接入模块，用于根据接收的所述保护倒换通知消息，接替所述第一主用PON业务接入模块对所述第一主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送所述保护倒换通知消息；
所述ONU包括：
第二主用PON业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断光线路终端OLT与所述ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知第二保护倒换控制模块；
第二保护倒换控制模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至第二备用PON业务接入模块，通知将所述第二主用PON业务接入模块的业务切换至第二备用PON业务接入模块；
第二备用PON业务接入模块，用于根据所述保护倒换通知消息，接替所述第二主用PON业务接入模块对所述第二主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向OLT发送所述保护倒换通知消息。
所述OLT中的第一主用/备用PON业务接入模块，包括：物理接口、第一光链路检测器、WDM复用/解复用器、若干第一光接收器以及与各第一光接收器分别对应连接的波长检测器、第一光电转换器和第一无源光网络媒体接入控制PON MAC模块，其中：
所述第一光链路检测器，用于检测是否有上行业务的光信号从物理接口输入，并在未检测出光信号时，向所述第一保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述WDM复用/解复用器，与所述第一光链路检测器相连，用于将上行业务的光信号解复用成若干不同波长的各路光信号，并将所述各路光信号分别输入到对应的各第一光接收器中；
所述波长检测器，用于对第一光接收器接收的相应波长的光信号进行检测，并在未检测出相应波长的光信号时，向所述第一保护倒换控制模块发送波长故障通知消息；
所述第一光电转换器，用于将所述相应波长的光信号转换成电信号并传送至所述第一PON MAC模块；
所述第一PON MAC模块，用于对所述电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出ONU上报的故障告警信息时，向所述第一保护倒换控制模块发送PON MAC故障通知消息。
所述ONU中的第一主用/备用PON业务接入模块，包括：第二光接收器、光滤波器、第二光链路检测器、第二光电转换器和第二PON MAC模块；其中：
所述第二光接收器，用于接收从OLT发送的下行业务的光信号并传送至光滤波器；
所述光滤波器，用于对接收的光信号进行滤波；
所述第二光链路检测器，用于检测滤波后的光信号，并在未检测出光信号时，向所述第二保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述第二光电转换器，用于将滤波后的光信号转换成对应的电信号；
所述第二PON MAC模块，用于将转换后的电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出OLT发送的保护倒换信息时，向所述第二保护倒换控制模块发送PON MAC故障通知消息。
本发明实施例还提供了一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，包括：
光线路终端OLT的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断所述OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知所述OLT的保护倒换控制模块；
所述保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至所述OLT的备用PON业务接入模块，通知将OLT的主用PON业务接入模块的业务切换至OLT的备用PON业务接入模块；
所述OLT的备用PON业务接入模块，根据接收的所述保护倒换通知消息，接替OLT的主用PON业务接入模块对OLT的主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送所述保护倒换通知消息。
保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息，包括：
当所述保护倒换控制模块接收到主用PON业务接入模块的光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块；以及
当所述保护倒换控制模块接收到主用PON业务接入模块中部分波长检测器发送的光链路故障通知消息或部分PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知主用PON业务接入模块处理的与故障相关的业务切换至所述备用PON业务接入模块。
本发明实施例还提供了一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，包括：
光网络单元ONU的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断光线路终端OLT与所述ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知所述ONU的保护倒换控制模块；
所述ONU的保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至所述ONU的备用PON业务接入模块，通知将ONU的主用PON业务接入模块的业务切换至ONU的备用PON业务接入模块；
所述ONU的备用PON业务接入模块据接收的所述保护倒换通知消息，接替ONU的主用PON业务接入模块对所述ONU的主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向OLT发送所述保护倒换通知消息。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的WDM PON的保护倒换装置、系统及方法，OLT侧来说，OLT的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断所述OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，在发生故障时，通知OLT的保护倒换控制模块，OLT的保护倒换控制模块发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知业务从主用PON业务接入模块的业务切换至备用PON业务接入模块，备用PON业务接入模块还将保护倒换消息发送至远端的ONU，从ONU侧来说，同样也由主用PON对故障进行检测，当检测到光纤故障时，通知ONU的保护倒换控制模块，业务从ONU的主用PON业务接入模块切换至备用PON业务接入模块，并将保护倒换通知发送至远端的OLT，采用本发明实施例提供的WDM PON的保护倒换装置、系统及方法，能够在OLT检测到光纤(包括主干光纤和分支光纤)故障时，不仅在OLT侧完成主备倒换，并且还通知远端的ONU，使得ONU在未检测到光纤故障时，也能够及时得到保护倒换的通知，协调进行保护倒换，保障OLT和ONU之间业务的正常传输和处理，反过来，在ONU检测到光纤故障时，也同样能够使得远端的OLT能够及时与之协调进行保护倒换，对OLT和ONU之间的全业务光纤进行了保护，保障OLT和ONU之间业务的正常传输和处理。
附图说明
图1为现有的WDM PON网络的网络拓扑示意图；
图2为本发明实施例提供的实现保护倒换的OLT的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的实现保护倒换的ONU的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的WDM PON中实现保护倒换的系统结构示意图；
图5为本发明实施例提供的OLT侧实现保护倒换的方法流程图；
图6为本发明实施例提供的ONU侧实现保护倒换的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，用具体实施例对本发明提供的一种波分复用无源光网络WDM PON的保护倒换装置、系统及方法进行详细的说明。
首先对WDM PON中的实现保护倒换的光线路终端OLT的结构和功能进行详细的介绍。
如图2所示，OLT的具体结构包括：主用PON业务接入模块201、保护倒换控制模块202和备用PON业务接入模块203；其中：
主用PON业务接入模块201，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知保护倒换控制模块202；
保护倒换控制模块202，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块203，通知将主用PON业务接入模块201的业务切换至备用PON业务接入模块203；
备用PON业务接入模块203，用于根据接收的保护倒换通知消息，接替主用PON业务接入模块201对主用PON业务接入模块201收发的业务进行收发处理，并向ONU发送保护倒换通知消息。
OLT中还包括业务处理模块204，与主用PON业务接入模块201和备用PON业务接入模块203相连，业务处理模块204主要是负责PON业务接入后的后续业务处理，比如类似两层以太网交换等等功能，业务处理模块连接着若干个PON业务接入模块，业务处理模块提供网络侧接口。在此不再赘述。
对于不同的保护倒换方式，主用PON业务接入模块和复用PON业务接入模块可能会有所不同，可以采用一个备用PON业务接入模块对一个主用PON业务接入模块进行保护的方式，也可以采用一个备用PON业务接入模块对多个主用PON业务接入模块进行保护的方式。在本发明实施例中，以一个备用PON业务接入模块和一个主用PON业务接入模块为保护组的方式为例进行说明。
如图2所示，OLT的主用PON业务接入模块和备用PON业务接入模块的结构完全相同，以图2中主用PON业务接入模块201的具体结构来说明，OLT的主用PON业务接入模块201，包括：物理接口2011、光放大器2012、光链路检测器2013、WDM复用/解复用器2014、若干光接收器2015、若干光发送器2016、与各光接收器分别对应连接的多个波长检测器2017、与各光发送器和波长检测器相连的光电转换器2018和无源光网络媒体接入控制(PassiveOptical Network Media Access Control，PON MAC)模块2019。
其中，对于上行业务来说，主要是通过物理接口2011、光链路检测器2013、WDM复用/解复用器2014、光接收器2015、波长检测器2017、光电转换器2018和PON MAC模块2019处理，其中：
物理接口2011用于外部光纤连接。
光链路检测器2013的作用是检测是否有光信号通过，也就是检测物理接口是否接入了业务光信号，如果没有检测到任何光信号，则判断OLT和ONU之间发生了主干光纤的中断故障。当光链路检测器2013未检测到任何光信号时，向保护倒换控制模块202发送光链路故障通知消息。
在本发明实施例中，将WDM PON网络拓扑中OLT与分波器之间的光纤称为主干光纤，分波器与分离器、分离器与ONU之间的光纤称为分支光纤。
WDM复用/解复用器2014在上行的作用是对接入业务的光信号进行波长的解复用，也就是将承载不同波长例如λd1，λd2，λd3，λd4的光信号解复用成若干个不同波长的光信号，并分别从不同的输出端输出至各光接收器。
光接收器2015接收WDM复用/解复用器2014解复用出来的相应波长的光信号。
光接收器的数量与WDM复用/解复用器的不同波长的光信号的数量相等，换言之其数量取决于WDM复用/解复用器的合波/分波能力。
波长检测器2017，与光接收器2015相连，通过检测光接收器2015接收的光信号来分析和判断是否相应波长的光信号接收发生故障，当未检测到相应波长的光信号时，向保护倒换控制模块202发送波长故障通知消息。
光电转换器2018用于将光接收器接收的相应波长(例如λd1波长)的光信号转成对应的电信号。每个光接收器对应一个光电转换器。
PON MAC模块2019，对光电转换器2018转换后的电信号进行拆帧、解封装和解码的处理，当PON MAC模块2019解码出ONU上报的保护倒换信息(故障告警信息)时，向保护倒换控制模块202发送PON MAC故障通知消息。
PON MAC模块可以是以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical NetworkMedia Acess Control，EPON MAC)模块、千兆比特无源光网络媒体接入控制(Gigabit-Capable PON Media Acess Control，GPON MAC)模块或者其他类型的PON MAC模块。
当然，一个主用/备用PON业务接入模块可以有若干个PON MAC模块，PON MAC模块与光接收器的数量相等，也就是说，PON MAC模块的数量也取决于WDM复用/解复用器的合波/分波能力。
对于下行业务来说，主要经过PON MAC模块2019、光电转换器2018、光发送器2016、WDM复用/解复用器2014、光放大器2012和物理接口2011。其中：
PON MAC模块2019，用于将下行的业务进行成帧、封装和编码的处理。
光电转换器2018，用于将下行业务编码后的电信号调制成特定波长的光信号，并传送给光发送器；
光发送器2016将转换后的光信号发送给WDM复用/解复用器2014。
WDM复用/解复用器2014将各个光发送器2016发送的各个不同波长的光信号(例如图2中的λu1，λu2，λu3，λu4)进行合成，以便使用同一根光纤进行传输。
光放大器2012，用于将WDM复用/解复用器2014合成后的光信号放大后输出。可以采用掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical FiberAmplifer)的放大器技术或者其他放大器技术。
当保护倒换控制模块202接收到主用PON业务接入模块201中光链路检测器2013发送的光链路故障通知消息时，也就是保护倒换控制模块判断是OLT和ONU之间的主干光纤出现了故障时，向备用PON业务接入模块中的PONMAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块。
当保护倒换控制模块202接收到主用PON业务接入模块201中部分波长检测器(即并非其所有的波长检测器)发送的光链路故障通知消息或者部分PON MAC模块(即并非其所有的PON MAC模块)发送的PON MAC故障通知消息时，可以判断有部分波长的光信号未接收到，或者有部分ONU上报了故障信息(并非是所有的ONU都上报了故障信息)，那么保护倒换控制模块202判断是OLT和ONU之间的分支光纤出现了故障，在这种情况下，保护倒换控制模块202向备用PON业务接入模块203中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，可以将与故障相关的业务由主用PON业务接入模块201倒换至备用PON业务接入模块203，或者将主用PON业务接入模块201的收发的业务都切换至备用PON业务接入模块203。
备用PON业务接入模块203，还用于将其PON MAC模块接收的保护倒换通知消息，依次通过光电转换器2018、光发送器2016、WDM复用/解复用器2014和光放大器2012发送至ONU。
当然，OLT中的备用PON业务接入模块也可以采用其他自定义的方式通知ONU进行保护倒换。
下面对WDM PON中的实现保护倒换的光网络单元ONU的结构和功能进行详细的介绍。
如图3所示，光网络单元ONU具体包括：主用PON业务接入模块301、保护倒换控制模块302和备用PON业务接入模块303；其中：
主用PON业务接入模块301，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知保护倒换控制模块302；
保护倒换控制模块302，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块303，通知将主用PON业务接入模块301的业务切换至备用PON业务接入模块303；
备用PON业务接入模块303，用于根据保护倒换通知消息，接替主用PON业务接入模块301对主用PON业务接入模块301收发的业务进行收发处理，并向OLT发送保护倒换通知消息。
ONU中还包括业务处理模块304，与主用PON业务接入模块301和备用PON业务接入模块303相连，业务处理模块304主要是负责PON业务接入后的后续业务处理，比如类似两层以太网交换等等功能，业务处理模块连接着若干个PON业务接入模块，业务处理模块提供网络侧接口。在此不再赘述。
与OLT相似，ONU可以采用一个备用PON业务接入模块对一个主用PON业务接入模块进行保护的方式，也可以采用一个备用PON业务接入模块对多个主用PON业务接入模块进行保护的方式。在本发明实施例中，以一个备用PON业务接入模块和一个主用PON业务接入模块为保护组的方式为例进行说明。
如图3所示，ONU的主用PON业务接入模块301和备用PON业务接入模块303的结构完全相同，以图3中主用PON业务接入模块301的具体结构来说明。
ONU的主用PON业务接入模块301，包括：光接收器3011、光滤波器3012、光链路检测器3013、光发送器3014、光电转换器3015和PON MAC模块3016。
对于下行业务来说，经过依次相连的光接收器3011、光滤波器3012、光链路检测器3013、光电转换器3015和PON MAC模块3016进行处理；其中：
光接收器3011，用于接收从OLT发送的下行业务的光信号并传送至光滤波器3012；
光滤波器3012，用于对接收的光信号进行滤波，滤掉无关的波长；
光链路检测器3013，用于对滤波后的光信号进行检测，并在未检测出光信号时，向保护倒换控制模块302发送光链路故障通知消息，光链路故障通知消息可以是信号丢失(Loss Of Signal，LOS)告警消息、信号劣化告警消息或者光层检测到未接收到光等告警消息；
光电转换器3015，用于将滤波后的光信号转换成对应的电信号；
PON MAC模块3016，用于将转换后的电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出OLT发送的保护倒换信息时，向保护倒换控制模块302发送PONMAC故障通知消息。
对于上行业务来说，经过依次相连的PON MAC模块3016、光电转换器3015、光发送器3014进行处理；其中：
PON MAC模块3016，用于将上行业务的电信号进行成帧、封装和编码的处理，并将编码后的电信号传送至光电转换器3015；
光电转换器3015，用于将接收的电信号进行光电转换转换成相应的光信号；
光发送器3014，与光电转换器3015相连，将光电转换器3015转换后的光信号发送至OLT。
ONU中的保护倒换控制模块302，还用于当接收到ONU中的主用PON业务接入模块301中光链路检测器3013发送的光链路故障通知消息时，或者其PON MAC模块3016发送的PON MAC故障通知消息时，向ONU的备用PON业务接入模块303中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将ONU的主用PON业务接入模块301处理的所有业务切换至ONU的备用PON业务接入模块303。
ONU的备用PON业务接入模块303，还用于将其PON MAC模块接收的保护倒换通知消息，依次通过光电转换器和光发送器发送至OLT。
当然，ONU中的备用PON业务接入模块也可以采用其他自定义的方式通知OLT进行保护倒换。
本发明实施例还提供了一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的系统，如图4所示，包括光线路终端OLT 401和光网络单元ONU402，其中：
OLT具体包括：
第一主用业务接入模块4011，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知第一保护倒换控制模块4012；
第一保护倒换模块4012，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至第一备用PON业务接入模块4011，通知将第一主用PON业务接入模块的业务4011切换至第一备用PON业务接入模块4013；
第一备用PON业务接入模块4013，用于根据接收的保护倒换通知消息，接替所述第一主用PON业务接入模块对第一主用PON业务接入模块4011收发的业务进行收发处理，并向ONU发送保护倒换通知消息；
ONU具体包括：
第二主用PON业务接入模块4021，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知第二保护倒换控制模块4022；
第二保护倒换控制模块4022，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至第二备用PON业务接入模块4023，通知将第二主用PON业务接入模块4021的业务切换至第二备用PON业务接入模块4023；
第二备用PON业务接入模块4023，用于根据保护倒换通知消息，接替所述第二主用PON业务接入模块对第二主用PON业务接入模块4021收发的业务进行收发处理，并向OLT发送保护倒换通知消息。
OLT的第一主用/备用PON业务接入模块，具体包括：物理接口、第一光链路检测器、WDM复用/解复用器、若干第一光接收器以及与各第一光接收器分别对应连接的波长检测器、第一光电转换器和第一PON MAC模块，其中：
第一光链路检测器，用于检测是否有上行业务的光信号从物理接口输入，并在未检测出光信号时，向第一保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
WDM复用/解复用器，与第一光链路检测器相连，用于将上行业务的光信号解复用成若干不同波长的各路光信号，并将各路光信号分别输入到对应的各第一光接收器中；
波长检测器，用于对第一光接收器接收的相应波长的光信号进行检测，并在未检测出相应波长的光信号时，向第一保护倒换控制模块发送波长故障通知消息；
第一光电转换器，用于将相应波长的光信号转换成电信号并传送至第一PON MAC模块；
第一PON MAC模块，用于对电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出ONU上报的故障告警信息时，向第一保护倒换控制模块发送PON MAC故障通知消息。
ONU中的第一主用/备用PON业务接入模块，包括：第二光接收器、光滤波器、第二光链路检测器、第二光电转换器和第二PON MAC模块；其中：
第二光接收器，用于接收从OLT发送的下行业务的光信号并传送至光滤波器；
所述光滤波器，用于对接收的光信号进行滤波；
所述第二光链路检测器，用于检测滤波后的光信号，并在未检测出光信号时，向所述第二保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述第二光电转换器，用于将滤波后的光信号转换成对应的电信号；
所述第二PON MAC模块，用于将转换后的电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出OLT发送的保护倒换信息时，向所述第二保护倒换控制模块发送PON MAC故障通知消息。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，由于该方法解决问题的原理与波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的装置相似，因此该方法的实施可以参见装置的实施，重复之处不在赘述。
从OLT侧来说，本发明实施例提供的波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，如图5所示，具体包括下述步骤：
S501、OLT的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知OLT的保护倒换控制模块；
S502、保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至OLT的备用PON业务接入模块，通知将OLT的主用PON业务接入模块的业务切换至OLT的备用PON业务接入模块；
S503、OLT的备用PON业务接入模块，根据接收的保护倒换通知消息，接替OLT的主用PON业务接入模块对OLT的主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送保护倒换通知消息。
上述步骤S502中保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息，具体包括：
当保护倒换控制模块接收到主用PON业务接入模块的光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，向备用PON业务接入模块的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块；以及
当保护倒换控制模块接收到主用PON业务接入模块中部分波长检测器发送的光链路故障通知消息或部分PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知主用PON业务接入模块处理的与故障相关的业务切换至备用PON业务接入模块。
从ONU侧来说，本发明实施例提供的波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，如图6所示，具体包括下述步骤：
S601、ONU的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知ONU的保护倒换控制模块；
S602、ONU的保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至ONU的备用PON业务接入模块，通知将ONU的主用PON业务接入模块的业务切换至ONU的备用PON业务接入模块；
S603、ONU的备用PON业务接入模块据接收的保护倒换通知消息，接替ONU的主用PON业务接入模块对ONU的主用PON业务接入模块收发的业务进行处理，并向OLT发送保护倒换通知消息。
本发明实施例提供的WDM PON的保护倒换装置、系统及方法，OLT侧来说，OLT的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断所述OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，在发生故障时，通知OLT的保护倒换控制模块，OLT的保护倒换控制模块发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知业务从主用PON业务接入模块的业务切换至备用PON业务接入模块，备用PON业务接入模块还将保护倒换消息发送至远端的ONU，从ONU侧来说，同样也由主用PON对故障进行检测，当检测到光纤故障时，通知ONU的保护倒换控制模块，业务从ONU的主用PON业务接入模块切换至备用PON业务接入模块，并将保护倒换通知发送至远端的OLT，采用本发明实施例提供的WDM PON的保护倒换装置、系统及方法，能够在OLT检测到光纤(包括主干光纤和分支光纤)故障时，不仅在OLT侧完成主备倒换，并且还通知远端的ONU，使得ONU在未检测到光纤故障时，也能够及时得到保护倒换的通知，协调进行保护倒换，保障OLT和ONU之间业务的正常传输和处理，反过来，在ONU检测到光纤故障时，也同样能够使得远端的OLT能够及时与之协调进行保护倒换，对OLT和ONU之间的全业务光纤进行了保护，保障OLT和ONU之间业务的正常传输和处理。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1、一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的光线路终端OLT，其特征在于，包括：
主用PON业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知保护倒换控制模块；
保护倒换控制模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知将所述主用PON业务接入模块的业务切换至所述备用PON业务接入模块；
备用PON业务接入模块，用于根据接收的所述保护倒换通知消息，接替所述主用PON业务接入模块对所述主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送所述保护倒换通知消息。
2、如权利要求1所述的光线路终端，其特征在于，所述主用/备用PON业务接入模块，包括：物理接口、光链路检测器、WDM复用/解复用器、若干光接收器以及与各光接收器分别对应连接的波长检测器、光电转换器和无源光网络媒体接入控制PON MAC模块，其中：
所述光链路检测器，用于检测是否有上行业务的光信号从物理接口输入，并在未检测出光信号时，向所述保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述WDM复用/解复用器，与所述光链路检测器相连，用于将上行业务的光信号解复用成若干不同波长的各路光信号，并将所述各路光信号分别输入到对应的各光接收器中；
所述波长检测器，用于对光接收器接收的相应波长的光信号进行检测，并在未检测出相应波长的光信号时，向所述保护倒换控制模块发送波长故障通知消息；
所述光电转换器，用于将所述相应波长的光信号转换成电信号并传送至所述PON MAC模块；
所述PON MAC模块，用于对所述电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出ONU上报的故障告警信息时，向所述保护倒换控制模块发送PONMAC故障通知消息。
3、如权利要求2所述的光线路终端，其特征在于，所述保护倒换控制模块，还用于当接收到主用PON业务接入模块中光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块；以及
当接收到主用PON业务接入模块中部分波长检测器发送的光链路故障通知消息或部分PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知主用PON业务接入模块处理的与故障相关的业务切换至所述备用PON业务接入模块。
4、如权利要求3所述的光线路终端，其特征在于，所述主用/备用PON业务接入模块，还包括：光放大器和若干光发送器；
所述光发送器，用于将各光电转换器转换后的下行业务的光信号发送至WDM复用/解复用器；
所述WDM复用/解复用器，还用于将各光发送器发送的光信号进行合成；
所述光放大器，用于将合成后的光信号放大后通过物理接口发送至ONU。
5、如权利要求4所述的光线路终端，其特征在于，所述备用PON业务接入模块，还用于将其PON MAC模块接收的保护倒换通知消息，依次通过光电转换器、光发送器、WDM复用/解复用器和光放大器发送至ONU。
6、一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的光网络单元ONU，其特征在于，包括：
主用PON业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断光线路终端OLT与ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知保护倒换控制模块；
保护倒换控制模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至备用PON业务接入模块，通知将所述主用PON业务接入模块的业务切换至备用PON业务接入模块；
备用PON业务接入模块，用于根据所述保护倒换通知消息，接替所述主用PON业务接入模块对所述主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向OLT发送所述保护倒换通知消息。
7、如权利要求6所述的光网络单元，其特征在于，所述主用/备用PON业务接入模块，包括：光接收器、光滤波器、光链路检测器、光电转换器和无源光网络媒体接入控制PON MAC模块；其中：
所述光接收器，用于接收从OLT发送的下行业务的光信号并传送至光滤波器；
所述光滤波器，用于对接收的光信号进行滤波；
所述光链路检测器，用于检测滤波后的光信号，并在未检测出光信号时，向所述保护倒换控制模块发送光链路故障通知消息；
所述光电转换器，用于将滤波后的光信号转换成对应的电信号；
所述PON MAC模块，用于将转换后的电信号进行拆帧、解封装和解码处理，当解码出OLT发送的保护倒换信息时，向所述保护倒换控制模块发送PONMAC故障通知消息。
8、如权利要求7所述的光网络单元，其特征在于，所述保护倒换控制模块，还用于当接收到所述主用PON业务接入模块中光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，或者其PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块。
9、如权利要求8所述的光网络单元，其特征在于，所述主用/备用PON业务接入模块，还包括：光发送器；
所述PON MAC模块，还用于将上行业务的电信号进行成帧、封装和编码的处理，并将编码后的电信号传送至光电转换器进行光电转换；
所述光发送器，与所述光电转换器相连，用于将光电转换器转换后的光信号发送至OLT。
10、如权利要求9所述的光网络单元，其特征在于，所述备用PON业务接入模块，还用于将其PON MAC模块接收的保护倒换通知消息，依次通过光电转换器和光发送器发送至OLT。
11、一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的系统，包括光线路终端OLT和光网络单元ONU，其特征在于，所述OLT包括：
第一主用业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知第一保护倒换控制模块；
第一保护倒换模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至第一备用PON业务接入模块，通知将所述第一主用PON业务接入模块的业务切换至所述第一备用PON业务接入模块；
第一备用PON业务接入模块，用于根据接收的所述保护倒换通知消息，接替所述第一主用PON业务接入模块对所述第一主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送所述保护倒换通知消息；
所述ONU包括：
第二主用PON业务接入模块，用于对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知第二保护倒换控制模块；
第二保护倒换控制模块，用于根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至第二备用PON业务接入模块，通知将所述第二主用PON业务接入模块的业务切换至第二备用PON业务接入模块；
第二备用PON业务接入模块，用于根据所述保护倒换通知消息，接替所述第二主用PON业务接入模块对所述第二主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向OLT发送所述保护倒换通知消息。
12、一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，其特征在于，包括：
光线路终端OLT的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断OLT与光网络单元ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知所述OLT的保护倒换控制模块；
所述保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至所述OLT的备用PON业务接入模块，通知将OLT的主用PON业务接入模块的业务切换至OLT的备用PON业务接入模块；
所述OLT的备用PON业务接入模块根据接收的所述保护倒换通知消息，接替OLT的主用PON业务接入模块对该主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向ONU发送所述保护倒换通知消息。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息，包括：
当所述保护倒换控制模块接收到主用PON业务接入模块的光链路检测器发送的光链路故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块的无源光网络媒体接入控制PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知将主用PON业务接入模块处理的所有业务切换至备用PON业务接入模块；以及
当所述保护倒换控制模块接收到主用PON业务接入模块中部分波长检测器发送的光链路故障通知消息或部分PON MAC模块发送的PON MAC故障通知消息时，向所述备用PON业务接入模块中的PON MAC模块发送保护倒换通知消息，通知主用PON业务接入模块处理的与故障相关的业务切换至所述备用PON业务接入模块。
14、一种波分复用无源光网络WDM PON中实现保护倒换的方法，其特征在于，包括：
光网络单元ONU的主用PON业务接入模块对接入的WDM PON业务的光信号进行检测，判断光线路终端OLT与所述ONU之间的通信光纤是否发生了故障，并在发生故障时，通知所述ONU的保护倒换控制模块；
所述ONU的保护倒换控制模块根据接收的故障通知，发送保护倒换通知消息至所述ONU的备用PON业务接入模块，通知将ONU的主用PON业务接入模块的业务切换至ONU的备用PON业务接入模块；
所述ONU的备用PON业务接入模块据接收的所述保护倒换通知消息，接替ONU的主用PON业务接入模块对所述ONU的主用PON业务接入模块收发的业务进行收发处理，并向OLT发送所述保护倒换通知消息。
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