CN101826928A - Pon系统业务恢复的实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PON系统业务恢复的实现方法及装置，当出现临时中断或者在保护切换时，能够快速恢复所有先前处于正常状态的ONU的业务。其主要技术方案包括：第一步、当OLT到ONU的下行信号正常后，OLT立即发送状态迁移消息，所有原来已经分配过ONU ID的ONU接收到该消息后将立刻迁移到O4或者O5状态；第二步、OLT连续对所有业务中断之前处于正常状态，且已接收所述状态迁移消息迁移到O4或者O5状态的ONU进行测距；第三步、为成功更新EqD的所述各ONU恢复业务，对于尚未启用T-CONT的ONU，则还需要先启用其T-CONT。采用本发明技术方案，PON系统业务恢复时间能够达到毫秒级。

Description

PON系统业务恢复的实现方法及装置

技术领域

本发明属于通讯技术领域，尤其涉及在PON(Passive Optical Networks，无源光网络，包括GPON，NG-PON等)系统中，ONU(无源光网络单元，OpticalNetwork Unit，该无源光网络单元包括ONT，即无源光网络终端，Optical NetworkTerminal)业务恢复的实现方法及装置。

背景技术

在PON系统中，通常一个光线路终端(OLT，Optical Line Termination)通过光分配网(ODN，Optical Distribution Network)连接多个ONT/ONU，通常有1:64，1:128或者1:256等连接方式，而每一个ONT/ONU通过一个唯一标识符，即序列号(SN，Serial Number)来唯一标识。ONU需要经过一系列的状态迁移，当迁移到某种状态后，业务才能够正常。

在G.984.3标准中规定了ONU的状态迁移，对接入PON系统的ONU，当上电后，ONU状态进入初始状态(O1状态，Initial State)，产生LOS/LOF(LOS：Lossof Signal，信号丢失/LOF：Loss of Frame，帧丢失)告警，一旦接收到下行信号，LOS/LOF信号消失，迁移到被动接收状态(O2状态，Standby State)。在O1状态需要检测下行同步信号，仅仅只能迁移到O2状态。

在O2状态下，ONU接收下行全局网络配置数据，即Upstream_Overhead(上行开销)PLOAM(物理层操作管理维护，Physical Layer Operations，Administration and Maintenance)消息，ONU配置其参数后将迁移到序列号状态(O3状态，Serial Number State)。在O2状态时，仅仅只能接收处理Upstream_Overhead PLOAM消息迁移到O3状态，或者接收禁止SN(Disable_Serial_Number)PLOAM消息，迁移到紧急停止发送状态(O7状态，Emergency Stop State)；其他所有消息均被忽略，不能直接迁移到测距状态(O4状态，Ranging State)或正常工作状态(O5状态，Operation State)。

在O3状态时，ONU响应OLT嵌入式OAM(操作管理维护，Operations，Administration and Maintenance)消息(例如，BWMap(带宽映射，BandwidthMap)表中的消息)以及扩展参数(Extended_Burst_Length message)PLOAM消息等，上报其SN，然后等待OLT分配ONU ID，其等待定时器规定为10秒，如果超时则迁移到O2状态，分配ONU ID成功后将迁移到O4状态。在O3状态时不能直接迁移到O5状态。

当进入O4状态时，立即启动等待定时器，规定为10秒，如果超时则迁移到O2状态，如果不超时，则ONU响应分配测距的嵌入式OAM，以及响应测距时间(Ranging-Time)PLOAM消息，当ONU接收到Ranging-Time PLOAM消息后，状态将迁移O5状态。

在O5状态时，才能够发送上行数据以及能够直接发送PLOAM消息，在该状态下ONU才能够接收OLT通过ONU管理控制接口(OMCI，ONT Management andControl Interface)通道下发的配置管理消息，创建业务所需的一系列管理消息，业务才能够正常。在该状态下ONU也可以响应OLT的测距消息，进行响应的处理。当ONU检测到LOS或者LOF时将迁移到故障恢复等待状态(O6状态，POPUP State)。

当进入O6状态时，将启动一个定时器，该定时器时间为100ms，当定时器超时，ONU将迁移到O1。如果ONU接收到故障恢复等待PLOAM(POPUP PLOAM)消息时，状态将迁移到O4或者O5状态。

另外，在O2，O3，O4，O5等状态下，如果接收到禁止SN(Disable_Serial_Number)PLOAM，ONU将迁移到O7状态(Emergency Stop State)；在O7状态仅仅只能接受处理使能SN(Disable_Serial_Number)PLOAM，迁移到O2状态。

因此，只有当ONU正常测距后，各个ONU获取其等距延时(EqD，EqualizationDelay)，之后各个ONU才能在O5状态下进行正常业务。如果按照所述G.984.3标准实现，不论在任何时候，OLT和ONU都需要按照上述的状态进行迁移，即使在所有ONU的ONU ID、配置数据等等都没有任何改变情况下，主干光纤出现舜断，或者查拔主干光纤等。所有的ONU都需要从O1或者O2状态迁移到O5状态后业务才能恢复。另外，在标准中规定进行周期地发现SN，或者周期地激活ONU，通常该周期不能过短，否则这样将会浪费上行带宽。同时，在发现SN时，由于是采用共享竞争方式，因此，通常在一个OLT PON口下连接很多ONU(64，128，256)的情况下，OLT不可能一次就发现所有的SN，即不可能所有ONU上报的SN在OLT侧能够一次性被发现，不可能同时迁移到O4状态，需要经过很多次才可能全部发现所述ONU的SN，并且还可能需要一些其他的处理，所有ONU的业务才可能恢复。按照该标准进行业务回复处理，在拔插光纤或者光纤舜断情况下，64个业务全部恢复至少需要分钟级别时间；或者更长。如果是128或者256个则恢复时间将更长。特别地，在类型B的保护倒换情况下，由于ONU存在严格状态迁移，业务倒换恢复时间比较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种PON系统业务恢复的实现方法，当出现临时中断或者在保护切换时，采用该方法能够快速恢复所有先前处于正常状态(即O5状态)的ONU的业务；为此本发明还要提供一种采用该方法的PON系统业务恢复的实现装置。

为解决上述技术问题，本发明PON系统业务恢复的实现方法包括如下步骤：

第一步、当OLT到ONU的下行信号正常后，OLT立即发送状态迁移消息，所有原来已经分配过ONU ID的ONU接收到该消息后将立刻迁移到O4或者O5状态；

第二步、OLT连续对所有业务中断之前处于正常状态，且已接收所述状态迁移消息迁移到O4或者O5状态的ONU进行测距，使所述各ONU获取其EqD；

第三步、为成功更新EqD的所述各ONU恢复业务。

在第一步中，对于类型B的保护倒换情况下的业务恢复，所述状态迁移消息可以直接使用G.984.3标准中定义的POPUP PLOAM消息结构。

在第三步中，可以是按照G.984.3标准的规定来恢复ONU业务的，具体方案为：为测距成功的ONU的T-CONT(发送容器，Transmission Container)分配上行带宽，如果ONU的T-CONT尚未启用则需要先通知ONU该T-CONT将启用。

所述上行带宽具体是通过下发BWMap(带宽分配表)表来分配的；而所述T-CONT的启用是通过下发Assign_ALLOC-ID PLOAM消息，发送T-CONT的AllocID(T-CONT通道标识符)来实现的。

为解决上述技术问题，本发明PON系统业务恢复的实现装置包括OLT和ONU；

其中所述OLT用于：当OLT到ONU的下行信号正常后，立即发送状态迁移消息；之后连续对所有业务中断之前处于正常状态，且已接收所述状态迁移消息迁移到O4或者O5状态的ONU进行测距；并帮助成功更新EqD的所述各ONU恢复业务；

所述ONU用于：当接收到所述状态迁移消息后立刻迁移到O4或者O5状态；并在成功更新EqD后恢复业务；

所述ONU为原来已经分配过ONU ID，且业务中断之前处于正常状态的ONU。

本发明的有益效果为：

采用本发明技术方案，在出现业务中断的情况下(例如拔插光纤、光纤舜断或者类型B保护倒换切换等)，如果下行信号恢复正常，则立刻发送状态迁移消息让所有的ONU立刻迁移到O4或者O5状态，接着对所有的ONU连续测距(即连续开窗对当前所有在线的ONU进行测距)，当所有ONU测距结束后，下发BWMap带宽分配表，并在需要的时候进行其它操作，比如建立OMCC通道，下发分配ALLOIC ID的PLOAM消息等。由于在断纤或者类型B保护时，OLT和ONU之间的数据将一致，此时业务将立刻恢复。

采用本发明技术方案，当出现临时中断或者在保护切换时，所有原来处于正常状态的ONU的业务恢复时间相对于按照G.984.3标准的恢复时间变得更短，能够到达毫秒级。

附图说明

图1是插拔光纤的情况下，光纤恢复后业务恢复处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下面将以拔插光纤为例来进行具体说明。图1是插拔光纤的情况下，光纤恢复后业务恢复处理流程示意图。

假定在PON口下连接了64个正在正常工作的ONU。根据G.984.3标准，拔掉光纤后，所有的64个ONU将会收到LOS，并将立刻迁移到O6状态，启动定时器，当定时器超时后，ONU状态将迁移到O1状态；当下行信号正常后ONU又将迁移到O2状态。

而根据本发明技术方案，当插上光纤后，OLT立刻发送状态迁移消息(例如，某个自定义的PLOAM消息)，让所有满足特定条件的ONU移到O4(或者O5)状态并等待OLT进行测距；这里的特定条件是指：ONU的状态不为O5或者O7，并且该ONU原来已经分配过ONU ID。迁移到O4或O5状态后，ONUID仍为原来分配过的ONUID。如果某个ONU从来没有分配过ONU ID，则其将不响应该状态迁移消息。OLT在发送了状态迁移PLOAM消息之后立刻开始对所有响应该消息并迁移到O4或O5状态的ONU进行测距(可以先完成一个ONU的测距之后再对下一个ONU进行测距；也可以对每个ONU进行一次测距，然后轮流测试N次，同时完成所有的ONU测距)，测距完成后，此时可以下发分配上行带宽的BWMap表。接着创建OMCC通道，下发Configure Port-ID PLOAM(配置GEM端口标识符)消息，以重新建立管理通道。而对于某些ONU，此时还需要通过Assign_Alloc-IDPLOAM消息启用其T-CONT，然后业务才会正常。

通常测距完成，下发BWMap表之后，由于OLT和ONU侧的配置数据都没有改变，此时业务恢复。当OMCC通道建立成功后，根据标准，此时OLT和ONU侧的两端数据一致(数据同步计数器也一样)，不需要重新配置，业务不会出现中断然后重配再通等情况。

下面简单计算一下业务恢复需要的时间：当插上光纤后，连续下发K帧让ONU状态迁移到O4或者O5状态；然后连续N帧对第一个ONU进行测距，接下来的N帧在对第二个ONU进行测距的同时，下发第一个ONU的Ranging Time PLOAM消息，设置第一个ONU的EqD值，依此类推，完成所有ONU的测距。则所需要的时间为：K+N+64*N帧，其中每帧为125微妙，假设K＝3，N＝3，则所需要的时间为(3+3+64*3)*125＝24750微秒，即大约25毫秒；25毫秒能够恢复所有ONU的业务。

下发让ONU迁移到O4或者O5状态的PLOAM消息可以参考如下定义：

字节编号	内容	描述
			1	11111111或者ONUID	向所有ONU发送的广播消息/或者向单个ONU发送消息
2	10000000	表明消息类型为“无条件迁移状态”
			3	abcdefgh	0x01：表示状态不在O5和O7状态并且原来已经成功分配过ONU ID的ONU状态无条件地迁移到O4；0x02：表示状态不在O5和O7状态并且原来已经成功分配过ONU ID的ONU状态无条件地迁移到O 5；0x00，0x03-0xFF：保留。
4-12	未规定	预留

对于类型B的保护倒换情况下，状态迁移消息则可以直接使用G.984.3标准中定义的POPUP PLOAM消息结构：

字节编号	内容	描述
			1	11111111或者ONU ID	向所有ONU发送的广播消息/或者向单个ONU发送消息
2	00001100	表明消息类型为“POPUP”PLOAM消息
			3-12	未规定	预留

由于当插上光纤或者光纤舜断恢复等时候，OLT自身没有办法检测下行信号是否正常，因此在本实施例中，采用OLT周期性(其周期可以设置得非常小，如5帧为一个周期)地发送消息(例如，发送发现SN的信号)检测是否有正常的上行信号，当检测到有正常的上行信号则认为下行信号正常，此时停止该周期，立刻下发无条件迁移状态的PLOAM消息。在类型B的保护倒换中，在保护口的下行信号打开后即可立刻发送POPUP或者无条件迁移状态的PLOAM消息，因为在类型B的保护倒换中，保护口打开即意味着下行信号正常。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应注意的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，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记载的技术方案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 (6)

1.一种PON系统即无源光网络系统业务恢复的实现方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步、当OLT到ONU的下行信号正常后，OLT立即发送状态迁移消息，所有原来已经分配过ONU ID的ONU接收到该消息后将立刻迁移到O4或者O5状态；

第二步、OLT连续对所有业务中断之前处于正常状态，且已接收所述状态迁移消息迁移到O4或者O5状态的ONU进行测距，使所述各ONU获取其EqD；

第三步、为成功更新EqD的所述各ONU恢复业务。

2.根据权利要求1所述的PON系统业务恢复的实现方法，其特征在于：

在第一步中，对于类型B的保护倒换情况下的业务恢复，所述状态迁移消息直接采用G.984.3标准中定义的POPUP PLOAM消息结构。

3.根据权利要求1所述的PON系统业务恢复的实现方法，其特征在于：

在第三步中，是按照G.984.3标准的规定来恢复ONU业务的。

4.根据权利要求3所述的PON系统业务恢复的实现方法，其特征在于，所述按照G.984.3标准的规定来恢复ONU业务的具体实现方法为：

为测距成功的ONU的T-CONT(发送容器，Transmission Container)分配上行带宽，如果ONU的T-CONT尚未启用则需要先通知ONU该T-CONT将启用。

5.根据权利要求4所述的PON系统业务恢复的实现方法，其特征在于：

所述上行带宽具体是通过下发BWMap表来分配的；而所述T-CONT的启用是通过下发Assign_ALLOC-ID PLOAM消息，发送T-CONT通道标识符来实现的。

6.一种PON系统业务恢复的实现装置，其特征在于：

该装置包括OLT和ONU；

其中所述OLT用于：当OLT到ONU的下行信号正常后，立即发送状态迁移消息；之后连续对所有业务中断之前处于正常状态，且已接收所述状态迁移消息迁移到O4或者O5状态的ONU进行测距；并帮助成功更新EqD的所述各ONU恢复业务；

所述ONU用于：当接收到所述状态迁移消息后立刻迁移到O4或者O5状态；并在成功更新EqD后恢复业务；

所述ONU为原来已经分配过ONU ID，且业务中断之前处于正常状态的ONU。