CN101795158B - 一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置 - Google Patents

一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置，根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，并通知DBA模块；DBA模块将上述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，ONU按照该带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号，光模块根据该上行信号对其测量，获取其精确的RSSI值。采用本发明所述的方法及装置可以精确的测量到ONU在OLT侧的接收光功率，并在DBA模块分配带宽时，能够同时满足SLA和RSSI的要求，节省了系统带宽的资源占用率。

Description

一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置
技术领域
本发明涉及吉比特无源光网络(GPON，Gigabit-Capable PON)系统中光功率的测量技术，特别是指一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置。
背景技术
GPON经过多年标准的制定、芯片及设备的研发、互联互通的测试，目前已在国内和国际运营商中逐渐铺开GPON设备部署，将来会以较大规模地增长。这样大规模部署，将会有成千上万的GPON设备，特别是光网络单元(ONU，Optical Network Unit)终端设备数量更是庞大，对这些设备的维护和管理将是一大挑战，特别是在经过较长一段时间运行之后，设备出现老化、性能下降等问题，需要及时定位设备是否存在故障。其中，获取ONU在光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)侧的光功率是定位设备故障的一种有效方法，可以根据在OLT侧接收的光功率来诊断当前物理链路是否存在问题，也可以通过长期跟踪其光功率的变化来判断光模块是否有老化的迹象，以便运营商能够提早做好预防。
在GPON系统中，其结构通常是通过一个或者多个分光器(Spliter)，将OLT侧发送的信号广播到各个ONU，即一点到多点的方式，信号的下行方向采用广播方式，并且采用固定8K时钟，每秒8000帧，且可以连续发送，每个ONU根据一定的规则仅仅接收并解析自身的数据；但是信号的上行方向是多个ONU发送到一个OLT，即多点到一点的方式，如果信号连续发送则会导致信号冲突，因此为避免上述问题，信号的上行方向只能采用分时隙突发的模式。
现有技术中，在OLT侧的光模块在接收到ONU发送的上行光信号后，通过测量接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indicator)，就可以直接获取到每个ONU的接收光功率，但是，要想准确测量出每个ONU的RSSI，对于每个ONU发送的上行信号的带宽有一定要求，因为，光模块几乎都要求在检测到ONU的上行信号后延迟一定时间，然后再触发光模块采集光信号，并且在光模块测量中还要求该上行信号持续一定的时间，例如，300～600ns，甚至是微秒级的，如果ONU发送的上行信号带宽达不到光模块的测量要求，则光模块就不能对接收光功率进行准确测量或者根本无法测量。而分配给各个ONU的上行信号的带宽，是由动态带宽分配(DBA，Dynamical Bandwidth Assigned)模块根据服务等级保证(SLA，Service Level Agreement)进行分配的，由此，可能存在SLA和RSSI测量要求之间的矛盾，即如果满足RSSI的测量要求则不能满足SLA，并且可能整个系统的DBA和SLA都将会受到较大影响；反之，如果满足SLA则不能满足RSSI的测量要求，或者在某种SLA下不论怎样都满足不了RSSI的测量要求，此时根本没有办法测量RSSI，或者使测量到的RSSI值和实际值差别非常大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置，在同时满足SLA和RSSI测量要求的条件下，实现对接收光功率的精确测量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种测量光网络单元(ONU)接收光功率的方法，该方法包括：
根据光模块的类型获取到测量接收信号强度指示(RSSI)所需的带宽和/或字节宽度，并将其通知动态带宽分配(DBA)模块；
DBA模块将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU；
ONU按照所述带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号，光模块根据接收到的该上行信号来测量其RSSI值。
上述方案中，所述根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，具体包括：根据系统中预先设置的光模块类型与RSSI测量条件的对应表格得到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，或者，动态的通过网管配置与光模块类型相对应的RSSI测量所需的带宽和/或字节宽度。
上述方案中，所述根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度之前，该方法还包括：通过读取光模块自身数据存储器信息，获取光模块的类型。
上述方案中，所述将上述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，具体包括：DBA模块根据服务等级保证(SLA)将上述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个传输容器(TCONT)，并指定TCONT的起始值(Start)和终止值(Stop)，其中，Start和Stop之间的差值满足测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
上述方案中，所述将上述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个TCONT，具体包括：将带宽和/或字节宽度固定分配给ONU管理和控制接口(OMCI)TCONT，或者将带宽和/或字节宽度选择分配给还没有达到其SLA最大值的TCONT，或者如果所分配的带宽和/或字节宽度超过了其SLA，就将该带宽和/或字节宽度分配给OMCI TCONT，否则将带宽和/或字节宽度分配给业务TCONT。
上述方案中，所述光模块对当前ONU的RSSI测量结束后，该方法进一步包括：释放该带宽并保留上述带宽，直到对下一个ONU进行测量时再分配上述带宽，或者，将保留的带宽一直分配给当前的ONU，当需要对下一个ONU进行测量时，再将当前的带宽释放，将该带宽分配给需要测量的ONU。
本发明还提供了一种测量光网络单元接收光功率的装置，该装置包括：带宽获取模块、带宽分配模块、信号发送模块和RSSI测量模块；其中，
带宽获取模块，位于OLT侧，用于根据光模块的类型获取测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，并将其通知DBA模块；
带宽分配模块，位于OLT侧，用于DBA模块根据SLA将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU；
信号发送模块，位于ONU侧，用于ONU按照所分配的带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号；
RSSI测量模块，位于OLT侧，用于光模块根据接收到的上行信号获取精确的RSSI值。
上述方案中，该装置还包括：类型获取模块，位于OLT侧，用于通过读取光模块自身数据存储器信息，以获取光模块的类型。
上述方案中，所述带宽获取模块根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，具体包括：根据系统中预先设置的光模块类型与RSSI测量条件的对应表格得到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，或者，动态的通过网管配置与光模块类型相对应的测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
上述方案中，所述带宽分配模块将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，具体包括：DBA模块根据SLA将所述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个TCONT，并指定TCONT的Start和Stop，其中，Start和Stop之间的差值满足测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
上述方案中，所述将带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个TCONT，具体包括：将带宽和/或字节宽度固定分配给OMCI TCONT，或者将带宽和/或字节宽度选择分配给还没有达到其SLA最大值的TCONT，或者如果所分配的带宽和/或字节宽度超过了其SLA，就将该带宽和/或字节宽度分配给OMCITCONT，否则将带宽和/或字节宽度分配给业务TCONT。
本发明所提供的一种测量光网络单元接收光功率的方法及装置，根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，并通知DBA模块；DBA模块根据SLA，将上述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，ONU按照该带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号，光模块根据该上行信号来测量其RSSI值。
其优点在于：本发明所述的方法及装置可以精确的获取到ONU在OLT侧的接收光功率，并在DBA模块分配带宽时，能够同时满足SLA和RSSI的要求，节省了系统带宽的资源占用率。
附图说明
图1为本发明测量光网络单元接收光功率的方法流程图；
图2为上行光信号的带宽与光模块触发条件的对应关系示意图；
图3为本发明测量光网络单元接收光功率的装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，并通知DBA模块；DBA模块将上述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，ONU按照该带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号，光模块根据该上行信号对其测量，获取其精确的RSSI值。
下面以获取测量RSSI所需的带宽为例，结合具体实施例对本发明的方案进行详细描述。
本发明所提供的测量光网络单元接收光功率的方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101：自动获取系统中光模块的类型；
本步骤中，当安装不可插拔光模块的系统进行初始化时，或者当安装可插拔光模块如小封装可插拔收发器(SFP，Small Form-factor Pluggable transceiver)的系统检测到光模块在位时，通过标准I2C总线(I2C，Inter-Integrated Circuit)读取光模块自身数据存储器(RAM)信息，得到光模块的类型，包括：厂家信息和光模块型号。
步骤102：根据获取的光模块类型，得到测量RSSI所需的带宽，并通知DBA模块；
本步骤中，可以在系统中预先设置一张光模块类型与RSSI测量条件的对应表格，如下表1所示，根据获取的光模块类型，在表1中找到相对应的RSSI测量条件，从而可以得到测量RSSI所需的带宽；或者可以动态的通过网管配置与光模块类型相对应的RSSI测量条件；所述RSSI测量条件，包括：触发采集之前的延时、触发采集的宽度和保护访问时间，其中，保护访问时间为光模块工作的时序参数。
  光模块厂家   光模块型号   触发采集之前的延时(delay)  触发采集的宽度(width)   保护访问时间
表1
例如：对于厂商NEC出厂的光模块，可以通过光模块的RAM地址20-35来获取到其厂家标识：NEC_CORPORATION，通过地址40-55来获取其型号：OD_B2523_L2xP。其上行光信号的带宽与光模块触发条件的对应关系如图2所示：
当光模块接收到某个ONU的上行光信号即上行时隙时，需要延时一定的时间(Delay)，然后才开始触发光模块进行RSSI的测量，而处于测量中的上行时隙也需要维持一定的宽度(Width)。对于NEC的该款类型的光模块，Delay的长度至少需要2.5微秒，Width宽度至少需要0.5微秒，如果光模块需要对某个ONU的RSSI进行精确测量，则至少需要3微秒时间。在GPON系统中，1Byte＝6.43ns，则至少需要等待389Bytes之后触发光模块，然后光模块开始进行测量，而处于测量中的上行时隙宽度至少需要78Bytes，也就是说，使用该型号的NEC光模块精确测量ONU的RSSI时，分配给ONU的上行时隙带宽至少应为467Bytes。
这里，我们假设每秒测量M个ONU的RSSI，则其至少保留的带宽为M×467×8bps，将该带宽平均分配到DBA周期中，如果1秒钟有N个DBA周期，则需要在N/M个DBA周期分配一次带宽。例如，如果每秒钟测量1个ONU，DBA周期为1毫秒，即M＝1，N＝1000，则至少需要保留带宽为3.736K，而该带宽只占用了整个系统带宽的一小部分，节省了系统的带宽资源。
如果是使用某种新型的光模块，在系统中由于预先没有该光模块类型，则在表格中将得不到对应的测量RSSI所需带宽，但是在使用之前可以在该光模块的资料中得到这些数据，并通过网管将上述数据手动输入到系统中。
通过以上方法获取到测量RSSI所需的带宽后，将其保留在DBA模块中。
步骤103：DBA模块将保留的带宽分配给需要测量RSSI的ONU；
本步骤中，当需要测量某个ONU的RSSI时，DBA模块根据SLA将保留的带宽分配给该ONU的某个传输容器(TCONT，Transmission Container)，其分配方式是指定TCONT的起始值(Start)和终止值(Stop)，不论以怎样的频率来分配该带宽，在支持RSSI测量时，该TCONT分配的Start和Stop之间的差值应至少满足测量RSSI所需的带宽。例如：对于上面NEC的光模块类型，如果在每个DBA周期内给OMCI TCONT分配一次带宽，则其分配的带宽值必须大于或等于467Bytes才能保证对RSSI的精确测量；如果不是每个DBA周期都分配一次该带宽，假设是8个DBA周期才分配一次该带宽，则只在满足RSSI测量要求即467Bytes的带宽内才进行RSSI测量，而在其余不满足条件的带宽内则不进行RSSI测量。
TCONT分为ONU管理和控制接口(OMCI，ONU Management and ControlInterface)TCONT和业务TCONT。业务TCONT对分配的带宽受其SLA的限制，分配的带宽不能超过其SLA约定，而OMCI TCONT通常仅仅用于承载对ONU的管理数据，不会对外表现出其SLA，并且在ONU正常工作的时候其所需的带宽很少，将测量RSSI所需的带宽分配给OMCI TCONT通常也不会超出其SLA，因此，当DBA模块给TCONT分配带宽时，可以将带宽固定分配给OMCI TCONT，这样在任何时刻均不会影响其他业务TCONT，或者将保留的带宽选择分配给那些还没有达到其SLA最大值的TCONT，这样既不会影响SLA也可以充分利用保留的带宽，或者采用两者结合的方式，如果所分配的带宽超过了其SLA，就将该带宽分配给OMCI TCONT，否则将带宽分配给业务TCONT。应用上述带宽分配方法，既可以满足SLA的要求，又可以满足RSSI的测量要求。
步骤104：ONU按照分配的带宽向光模块发送上行光信号，光模块根据该上行光信号测量RSSI值；
本步骤中，ONU根据所分配的带宽向OLT侧发送满足RSSI测量要求的上行光信号，光模块根据自身工作的时序对RSSI进行精确测量，以获取精确的光功率信息。
本方法中，当一个ONU的RSSI测量结束后，DBA模块会立即释放该带宽，并自动将上述带宽保留，直到对下一个ONU进行测量时再分配上述带宽；也可以将保留的带宽一直分配给之前的ONU，当需要对下一个ONU进行测量时，再将之前的带宽释放，将该带宽分配给当前需要测量的ONU。
基于上述方法，本发明还提供了一种测量光网络单元接收光功率的装置，如图3所示，该装置包括：带宽获取模块、带宽分配模块、信号发送模块和RSSI测量模块；其中，
带宽获取模块，位于OLT侧，用于根据光模块的类型获取测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，并将其通知DBA模块；
带宽分配模块，位于OLT侧，用于DBA模块根据SLA将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU；
信号发送模块，位于ONU侧，用于ONU按照所分配的带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号；
RSSI测量模块，位于OLT侧，用于光模块根据上行信号获取精确的RSSI值。
该装置还包括类型获取模块，位于OLT侧，用于通过读取光模块自身数据存储器信息，以获取光模块的类型，包括：厂家信息和光模块型号。
所述带宽获取模块根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，具体包括：根据系统中预先设置的光模块类型与RSSI测量条件的对应表格得到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，或者，动态的通过网管配置与光模块类型相对应的测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
所述带宽分配模块将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，具体包括：DBA模块根据SLA将所述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的某个TCONT，并指定TCONT的Start和Stop，其中，Start和Stop之间的差值满足测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
所述将保留的带宽分配给该ONU的某个TCONT，具体包括：将带宽和/或字节宽度固定分配给OMCI TCONT，或者将带宽和/或字节宽度选择分配给那些还没有达到其SLA最大值的TCONT，或者采用两者结合的方式，即如果所分配的带宽超过了其SLA，就将该带宽和/或字节宽度分配给OMCI TCONT，否则将带宽和/或字节宽度分配给业务TCONT。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种测量光网络单元（ONU）接收光功率的方法，其特征在于，该方法包括：
根据光模块的类型获取到测量接收信号强度指示（RSSI）所需的带宽和/或字节宽度，并将其通知动态带宽分配（DBA）模块；
DBA模块将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU；
ONU按照所述带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号，光模块根据接收到的该上行信号来测量其RSSI值；
所述DBA模块在N/M个DBA周期分配一次所述带宽和/或字节宽度给需要测量RSSI的ONU；
其中，M与N均为正整数；N为1秒钟内的DBA周期个数；M为1秒钟内需要测量RSSI的ONU的个数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，具体包括：根据系统中预先设置的光模块类型与RSSI测量条件的对应表格得到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，或者，动态的通过网管配置与光模块类型相对应的RSSI测量所需的带宽和/或字节宽度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度之前，该方法还包括：通过读取光模块自身数据存储器信息，获取光模块的类型。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述将上述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，具体包括：DBA模块根据服务等级保证（SLA）将上述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个传输容器（TCONT），并指定TCONT的起始值（Start）和终止值（Stop），其中，Start和Stop之间的差值满足测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将上述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个TCONT，具体包括：将带宽和/或字节宽度固定分配给ONU管理和控制接口（OMCI）TCONT，或者将带宽和/或字节宽度选择分配给还没有达到其SLA最大值的TCONT，或者如果所分配的带宽和/或字节宽度超过了其SLA，就将该带宽和/或字节宽度分配给OMCI TCONT，否则将带宽和/或字节宽度分配给业务TCONT。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述光模块对当前ONU的RSSI测量结束后，该方法进一步包括：释放该带宽并保留上述带宽，直到对下一个ONU进行测量时再分配上述带宽，或者，将保留的带宽一直分配给当前的ONU，当需要对下一个ONU进行测量时，再将当前的带宽释放，将该带宽分配给需要测量的ONU。
7.一种测量光网络单元接收光功率的装置，其特征在于，该装置包括：带宽获取模块、带宽分配模块、信号发送模块和RSSI测量模块；其中，
带宽获取模块，位于OLT侧，用于根据光模块的类型获取测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，并将其通知DBA模块；
带宽分配模块，位于OLT侧，用于DBA模块根据SLA将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU；
信号发送模块，位于ONU侧，用于ONU按照所分配的带宽和/或字节宽度向光模块发送上行光信号；
RSSI测量模块，位于OLT侧，用于光模块根据接收到的上行信号获取精确的RSSI值；
所述带宽分配模块，用于DBA模块在N/M个DBA周期分配一次所述带宽和/或字节宽度给需要测量RSSI的ONU；
其中，M与N均为正整数；N为1秒钟内的DBA周期个数；M为1秒钟内需要测量RSSI的ONU的个数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：类型获取模块，位于OLT侧，用于通过读取光模块自身数据存储器信息，以获取光模块的类型。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述带宽获取模块根据光模块的类型获取到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，具体包括：根据系统中预先设置的光模块类型与RSSI测量条件的对应表格得到测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度，或者，动态的通过网管配置与光模块类型相对应的测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
10.根据权利要求7至9任一所述的装置，其特征在于，所述带宽分配模块将所述带宽和/或字节宽度分配给需要测量RSSI的ONU，具体包括：DBA模块根据SLA将所述带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个TCONT，并指定TCONT的Start和Stop，其中，Start和Stop之间的差值满足测量RSSI所需的带宽和/或字节宽度。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述将带宽和/或字节宽度分配给该ONU的一个TCONT，具体包括：将带宽和/或字节宽度固定分配给OMCI TCONT，或者将带宽和/或字节宽度选择分配给还没有达到其SLA最大值的TCONT，或者如果所分配的带宽和/或字节宽度超过了其SLA，就将该带宽和/或字节宽度分配给OMCI TCONT，否则将带宽和/或字节宽度分配给业务TCONT。
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