CN101873516A

CN101873516A - 一种吉比特无源光网络系统的光网络单元注册激活方法

Info

Publication number: CN101873516A
Application number: CN200910137310A
Authority: CN
Inventors: 张伟良
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: CN101873516B

Abstract

本发明公开了一种GPON系统的ONU注册激活方法，使得不同厂商之间的OLT和ONU之间也能够互连互通。所述方法包括：在ONU注册激活的测距过程中，光线路终端OLT对ONU除序列号之外的标识信息进行认证，完成注册激活过程，所述除ONU序列号之外的标识信息是指：除ONU序列号之外的能够完成ONU认证的标识信息。

Description

一种吉比特无源光网络系统的光网络单元注册激活方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种GPON(Gigabit Passive Optical Network，吉比特无源光网络)系统的ONU(Optical Network Unit，光网络单元)注册激活方法。

背景技术

GPON系统通常由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ONU和ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)组成，ODN为点到多点结构，一个OLT通过ODN连接多个ONU。ONT(Optical Network Terminal，光网络终端)是ONU的一种形态，主要应用于FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)场景。

在GPON系统中，为了防止ONU非法接入OLT，在ONU的注册激活过程中OLT对其进行认证，通过认证的ONU才能接入OLT。OLT对ONU的认证基于ONU的SN(Serial Number，序列号)实现，其中ONU的SN由设备厂商设置并固化在ONU中，每个ONU的SN是全球唯一的，由8个字节组成，前4个字节表示设备厂商标识(Vender ID)，后4个字节表示设备厂商分配的内部序列号。

GPON系统的ONU注册激活过程主要包括以下步骤：

1)ONU侦听OLT发送的下行GTC(GPON Transmission Convergence，GPON传输汇聚)帧并获取帧同步；

2)ONU侦听并获取OLT周期性发送的参数配置；

3)未注册激活的ONU侦听OLT发送的SN_Request(序列号请求)，收到SN_Request后向OLT应答Serial_Number_ONU(ONU序列号)消息(该消息中携带有ONU的序列号，如表1所示，其中的字节3-10表示ONU的序列号)；

表1Serial_Number_ONU消息

4)OLT收到某个ONU发送的Serial_Number_ONU消息并获得相应的序列号后对该ONU进行序列号认证，如果认证通过，OLT向该ONU通过发送Assign_ONU-ID(分配ONU标识)消息向该ONU分配ONU-ID，进入测距过程，否则ONU注册激活过程失败；

5)OLT向该ONU发送Ranging_Request(测距请求)，开始对该ONU进行测距；

6)该ONU收到Ranging_Request后，仍然向OLT响应Serial_Number_ONU消息；

7)OLT收到该ONU发送的Serial_Number_ONU消息后，计算测距结果EqD(Equalization Delay，均衡延迟)并将测距结果EqD通过Ranging_Time(测距时间)消息发送给该ONU，完成ONU注册激活过程。

在ONU注册激活过程的第3)步骤中，OLT根据需要广播发送一个SN_Request以请求未激活的ONU发送序列号，其中SN_Request是一个特殊的上行带宽分配。GPON系统中上行带宽分配格式如图1所示，一个上行带宽分配的格式包括：

●Alloc-ID(Allocation Identifier)为带宽分配标识，一般是T-CONT(Transmission Container，传输容器)的标识；

●Flags为带宽分配的标志，共12位比特(比特0-11)，其中比特10用于通知ONU在该上行带宽中发送PLOAM(Physical Layer OAM，即物理层OAM(Operation，Administraion & Maintenance，操作、管理与维护)消息；比特0-6为保留；

●StartTime为带宽起始时间；

●StopTime为带宽结束时间；

●CRC(Cyclic Redundancy Check)为循环冗余校验码。

SN_Request所表示的带宽分配(如图2所示)为：Alloc-ID为0xFE(0xFE为一个16进制值，用于序列号请求)，Flags的bit10置1(通知ONU在该上行带宽中发送PLOAM消息)，StartTime和StopTime组成一个13字节的上行带宽(在GPON系统中PLOAM格式固定为13字节)。

在ONU注册激活过程的第5)步骤中，OLT向ONU发送Ranging_Request对ONU开始测距过程，其中Ranging_Request也是一个特殊的带宽分配(如图3所示)：Alloc-ID与ONU-ID相等，Flags的bit10置1(通知ONU在该上行带宽中发送PLOAM消息)，StartTime和StopTime组成一个13字节的上行带宽。

BBF(Broad Band Forum，宽带接入论坛)已经讨论并认可一种GPON系统的ONT部署需求和业务开通需求。BBF指出用户可以自行购买ONT并开通业务的，但是用户自行购买的ONT的序列号一般是不可信的且无法通过ONU注册激活过程中的序列号认证，因此BBF要求OLT能够对ONT进行序列号之外的信息(如ONT的RegID(Registration Identification，注册标识)认证，RegID由运营商事先分配给用户的)。ITU-T G.984.3考虑了BBF的这种需求，并在2008年12月的增补中规定可以通过Password(密码)消息(如表2所示)来发送序列号以外的认证信息(包括RegID)，但是遗憾的是ITU-T G.984.3并没有规定具体的流程，没有涉及到如何在ONU注册激活过程中实现对ONU的序列号以外的信息进行认证，因此不同的设备厂商可以有不同的实现方法，这将导致不同厂商之间的OLT和ONU无法进行互连互通。

下文中将ONT均统称为ONU。

表2Password消息

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种GPON系统的ONU注册激活方法，使得不同厂商之间的OLT和ONU之间也能够互连互通。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种GPON系统的ONU注册激活方法，包括：

在ONU注册激活的测距过程中，光线路终端OLT对ONU除序列号之外的标识信息进行认证，完成注册激活过程，所述除ONU序列号之外的标识信息是指：除ONU序列号之外的能够完成ONU认证的标识信息。

进一步地，所述方法进一步包括：在所述测距过程中，所述OLT向所述ONU发送测距请求；所述ONU在收到所述测距请求后，向所述OLT发送密码Password消息，并在所述Password消息中携带除ONU序列号之外的标识信息，所述OLT对所述Password消息中的标识信息进行认证。

进一步地，所述OLT在向ONU发送的测距请求中指示所述ONU反馈携带除ONU序列号之外的标识信息的Password消息。

进一步地，所述测距请求中，所述OLT通过将带宽分配的标志Flags的保留域中的比特位来指示所述ONU反馈携带所述Password消息。

进一步地，在所述ONU注册激活的测距过程前，所述OLT收到ONU在该注册激活过程中第一次发送的ONU序列号消息Serial_Number_ONU，对其中携带的序列号进行认证，如果认证不通过，仍然为所述ONU分配ONU标识ONU-ID，并向该ONU发送测距请求。

进一步地，如果所述ONU注册激活过程失败，则所述ONU放弃OLT为其分配的ONU-ID。

进一步地，所述ONU收到所述测距请求后，检查本地相关信息，判断是否存在除ONU序列号之外的标识信息，如果存在，则响应发送所述Password消息并携带该标识信息，否则仍然发送ONU序列号消息。

进一步地，所述除ONU序列号之外的标识信息包括以下标识的一种或几种：注册标识RegID、数字证书、接入密码。

进一步地，满足以下任意条件之一时，所述注册激活过程成功：所述OLT对所述ONU的序列号认证通过；所述OLT对所述ONU的除ONU序列号之外的标识信息认证通过。

采用本发明所述方法，除了能够支持OLT对ONU进行序列号认证之外，还能灵活地实现OLT对ONU序列号之外的其他标识信息进行认证，从而有效避免OLT和ONU之间无法互连互通的问题。

附图说明

图1为GPON系统的上行带宽分配格式示意图；

图2为SN_Request消息的特殊带宽分配示意图；

图3为Ranging_Request消息的特殊带宽分配示意图；

图4为本实施例中ONU注册激活流程图；

图5为Ranging_Request_SN消息的特殊带宽分配示意图；

图6为Ranging_Request_PWD消息的特殊带宽分配示意图。

具体实施方式

从背景技术中所述的ONU注册激活过程的第3)和6)步骤可以看出，ONU对SN_Request和Ranging_Request的响应都是发送Serial_Number_ONU消息。由于OLT接收到第一次Serial_Number_ONU消息就能够完成对ONU序列号的认证，因此第二次Serial_Number_ONU消息中携带的序列号是冗余的。因此可以考虑替换该条消息为Password消息，用于携带除ONU序列号之外的其他标识信息。

也就是说，本发明可以在ONU注册激活的测距过程中实现OLT对ONU序列号之外的信息进行认证。

当OLT收到ONU在一个注册激活过程中第一次发送的Serial_Number_ONU消息，并对其中的序列号认证失败时，仍进入测距过程，向该ONU发送测距请求，ONU可以在收到测距请求后，主动向OLT发送Password消息，并在该Password消息中携带除ONU序列号之外的其他标识信息(如RegID)，用于OLT进行认证；或者OLT可以在测距请求中对ONU进行指示，ONU收到带指示的测距请求后，再向OLT发送Password消息，在其中携带除ONU序列号之外的其他标识信息。

对于OLT来说，其既能够自适应地解析ONU发送的测距响应，也可以根据发送的不同测距请求解析ONU发送的测距响应，即OLT既能够解析ONU响应发送的序列号，也能够解析ONU响应发送的序列号之外的信息。

OLT收到ONU在一个注册激活过程中第一次发送的ONU序列号消息Serial_Number_ONU，对其中携带的序列号进行认证，如果认证不通过，仍然为所述ONU分配ONU标识ONU-ID，并向该ONU发送测距请求。

如果ONU注册激活过程失败，则放弃OLT为其分配的ONU-ID，可以主动放弃或者是由OLT去激活ONU而被动放弃。

除ONU序列号之外的标识信息是指：除ONU序列号之外的能够完成ONU认证的标识信息。这些标识信息包括：注册标识RegID、数字证书和接入密码等。ONU在Password消息中可以携带其中的一种或几种。

采用本发明的技术方案，GPON系统的ONU注册激活过程的关键步骤如图4所示，包括：

步骤401，ONU侦听OLT发送的下行GTC帧并获取帧同步；

步骤402，ONU侦听并获取OLT周期性发送的参数配置；

步骤403，未注册激活的ONU侦听OLT发送的序列号请求，收到序列号请求后向OLT应答Serial_Number_ONU消息，在消息中携带序列号；

步骤404，OLT收到某个ONU发送的序列号响应即Serial_Number_ONU消息，获取其中的序列号后，对该序列号进行认证；

步骤405，判断认证是否成功，如果是，执行步骤406，否则执行步骤407；

步骤406，保存认证结果，OLT根据序列号向该ONU分配ONU-ID(通过Assign_ONU-ID消息)，进入正常测距流程，完成ONU注册激活过程；

步骤407，OLT根据序列号向ONU分配ONU-ID(通过Assign_ONU-ID消息)，并向该ONU发送测距请求；

OLT向ONU发送的测距请求可以是按照现有格式构造的测距请求，或者OLT可以在该测距请求中携带指示，用于通知ONU反馈Password消息。

步骤408，该ONU收到测距请求后，向OLT反馈响应；

ONU反馈的响应可以是如现有技术中的Serial_Number_ONU消息(主动反馈或根据OLT的指示反馈)，反馈Serial_Number_ONU消息的结果是可能导致注册激活过程失败。

ONU反馈的响应可以是Password消息，并在该消息中携带除序列号之外的其他标识信息(主动反馈或根据OLT的指示反馈)，如RegID。

步骤409，OLT从收到的Password消息中提取标识信息进行认证；

OLT上可以设置一定时器，在定时时间内若未收到Password消息，则认为ONU没有发送该消息，认为ONU注册激活过程失败。

步骤410，判断Password消息中标识信息的认证是否成功，如果是，执行步骤411，否则认为ONU注册激活过程失败，ONU注册激活过程结束；

步骤411，保存对该ONU的序列号认证结果；

步骤412，计算测距结果并将测距结果发送给该ONU，完成ONU注册激活过程。

如果ONU未收到OLT发送的测距结果，则认为注册激活过程失败，并释放OLT分配的ONU-ID；或者，也可以由OLT在认为注册激活过程失败后，去激活该ONU，被去激活的ONU释放OLT为其分配的ONU-ID。

上述流程仅为一种实现方式而已，在其他实施例中，该流程可作各种变形，例如步骤405中，OLT此时并不判断认证是否成功，而在步骤409中进行判断，根据接收到的消息的不同进行不同的处理，满足以下任意条件之一时，认为ONU注册激活过程成功：

ONU序列号认证通过；

除ONU序列号之外的其他标识信息认证通过。

GPON系统采用以下具体措施实现ONU注册激活过程。

实施方式一自适应方式

自适应方式是指ONU自己决定在收到测距请求后，向OLT反馈什么消息：

ONU收到测距请求Ranging_Request消息后，检查本地相关信息，如果存在RegID或其他除ONU序列号之外的标识信息，则响应发送Password消息并携带RegID，否则仍然响应发送Serial_Number_ONU消息。

OLT对ONU的测距响应的处理包括：

如果OLT已经通过对ONU序列号的认证，则OLT忽略收到的Serial_Number_ONU消息或者Password消息中的内容而直接计算测距结果EqD并将EqD通过Rangting_Time消息发送给ONU，完成ONU注册激活过程；

如果OLT未通过对ONU序列号的认证，但OLT收到Password消息，则对其中的RegID进行认证，如果RegID认证通过则计算测距结果EqD，并将EqD通过Rangting_Time消息发送给ONU，完成ONU注册激活过程，如果RegID认证未通过则ONU注册激活过程失败；

如果OLT未通过对ONU序列号的认证，也没有收到Password消息，则OLT对ONU认证未通过，ONU的注册激活过程失败。

实施方式二区分测距请求方式

利用带宽分配格式中Flags的保留域比特0-6，定义特殊带宽分配的测距请求Ranging_Request_SN和Ranging_Request_PWD，其中OLT发送Ranging_Request_SN表示对ONU开始测距并要求ONU应答Serial_Number_ONU消息(如OLT已经通过对ONU序列号的认证)，OLT发送Ranging_Request_PWD表示对ONU开始测距并要求ONU应答Password消息(携带RegID)(如OLT未通过ONU序列号的认证)。

所述Ranging_Request_SN如图5所示，Alloc-ID与ONU-ID相等，Flags的bit10置1(通知ONU在该上行带宽中发送PLOAM消息)，Flags的bit5置1(表示该带宽分配为Ranging_Request_SN)，StartTime和StopTime组成一个13字节的上行带宽。

所述Ranging_Request_PWD如图6所示，Alloc-ID与ONU-ID相等，Flags的bit10置1(通知ONU在该上行带宽中发送PLOAM消息)，Flags的bit4置1(表示该带宽分配为Ranging_Request_PWD)，StartTime和StopTime组成一个13字节的上行带宽。

上述消息设置方式仅为一举例，在其他实施例中，可以通过设置Flags的保留域中的其他任意比特位为有效来作为Ranging_Request_PWD消息或Ranging_Request_SN消息的指示。

区分测距请求方式是指OLT根据ONU序列号认证的结果，决定让ONU反馈何种消息：

如果OLT已经通过对该ONU序列号的认证，则发送Ranging_Request_SN消息；

如果OLT未通过对该ONU序列号的认证，则发送Ranging_Request_PWD消息。

ONU收到测距请求后，根据测距请求的类型进行相应的处理：

如果ONU收到的测距请求是Ranging_Request_SN，则响应发送Serial_Number_ONU消息；

如果ONU收到的测距请求是Ranging_Request_PWD，则获取RegID，响应发送Password消息并携带RegID。

OLT对ONU的测距响应的处理包括：

如果OLT已经通过对ONU序列号的认证，则OLT收到的测距响应应该是Serial_Number_ONU消息，OLT直接计算测距结果EqD并将EqD通过Ranging_Time消息发送给ONU，完成ONU注册激活过程；

如果OLT未通过对ONU序列号的认证，则OLT收到的测距响应应该是Password消息，则对其中的RegID进行认证，如果RegID认证通过，则计算测距结果EqD，并将EqD通过Ranging_Time消息发送给ONU，完成ONU注册激活过程，否则ONU注册激活过程失败。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种吉比特无源光网络系统GPON的光网络单元ONU注册激活方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在所述测距过程中，所述OLT向所述ONU发送测距请求；所述ONU在收到所述测距请求后，向所述OLT发送密码Password消息，并在所述Password消息中携带除ONU序列号之外的标识信息，所述OLT对所述Password消息中的标识信息进行认证。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述OLT在向ONU发送的测距请求中指示所述ONU反馈携带除ONU序列号之外的标识信息的Password消息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述测距请求中，所述OLT通过将带宽分配的标志Flags的保留域中的比特位来指示所述ONU反馈携带所述Password消息。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述ONU注册激活的测距过程前，所述OLT收到ONU在该注册激活过程中第一次发送的ONU序列号消息Serial_Number_ONU，对其中携带的序列号进行认证，如果认证不通过，仍然为所述ONU分配ONU标识ONU-ID，并向该ONU发送测距请求。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

如果所述ONU注册激活过程失败，则所述ONU放弃OLT为其分配的ONU-ID。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述ONU收到所述测距请求后，检查本地相关信息，判断是否存在除ONU序列号之外的标识信息，如果存在，则响应发送所述Password消息并携带该标识信息，否则仍然发送ONU序列号消息。

8.如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，

所述除ONU序列号之外的标识信息包括以下标识的一种或几种：注册标识RegID、数字证书、接入密码。

9.如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，

满足以下任意条件之一时，所述注册激活过程成功：

所述OLT对所述ONU的序列号认证通过；

所述OLT对所述ONU的除ONU序列号之外的标识信息认证通过。