CN101888324B - 无源光网络中的报文传输方法、装置和系统 - Google Patents

无源光网络中的报文传输方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无源光网络中的报文传输方法、装置和系统。该方法主要包括：备用OLT(光网络终端)接收ONU(光网络单元)发送过来的上行报文，在发生主备倒换时，将携带了端口信息的所述上行报文发送给BNG(宽带网络网关)，所述端口信息包括ONU端口信息和备用OLT端口信息，以使得所述BNG根据所述端口信息对所述上行报文进行转发。利用本发明，可以实现在PON系统主备倒换过程中，仍然能否携带正确OLT端口信息的上行和下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文，不会导致L2CP/DHCP/PPPoE上行和下行业务中断或中断时延最小。

Description

无源光网络中的报文传输方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种PON(Passive OpticalNetwork，无源光网络)中的报文传输方法、装置和系统。
背景技术
PON是一种点对多点方式的光接入技术。PON主要由OLT(Optical LineTermination，光路终结点)，光分路器，ONU(Optical Network Unit，光网络单元)/ONT(Optical Network Terminal，光网络终端)以及连接这个设备的光纤组成。
OLT作为局端设备，通过一根主干光纤与光分路器或延长器连接，光分路器或延长器通过单独的分支光纤连接每一个ONU。光分路器/延长器与OLT之间为主干光纤，光分路器/延长器与ONU之间为分支光纤。在下行方向，光分路器/延长器实现分光功能，通过分支光纤将OLT的下行光信号发送给所有的ONU；在上行方向，光分路器/延长器实现光信号汇聚功能，将所有ONU发送的光信号汇聚，通过主干光纤发送给OLT。
目前，为了抵抗光分路器或延长器与OLT之间的主干光纤故障或OLT故障，通常采用如图1所示的PON1+1保护架构，采用主备两套主干光纤及OLT，构成对主干光纤及OLT的1+1保护，备用OLT在主干光纤故障或OLT故障时接管原主用OLT下的ONU。
当ONU连接的是企业用户或专线用户，而不再是家庭用户，此时PON将作为传输技术而不再是接入技术。企业用户或专线用户往往要求OLT主备倒换过程中业务不中断或业务中断时延较小。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中还没有在OLT主备倒换过程中，实现业务不中断或业务中断时延较小的方法。
发明内容
本发明的实施例提供了一种PON中的报文传输方法、装置和系统，以实现在OLT主备倒换过程中，业务不中断或业务中断时延较小。
一种无源光网络PON中的报文传输方法，包括：
接收光网络单元ONU发送过来的上行报文，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文；
在发生主备倒换时，将携带了端口信息的所述上行报文发送给宽带网络网关BNG，所述端口信息包括ONU端口信息和备用光网络终端OLT端口信息，以使得所述BNG根据所述端口信息对所述上行报文进行转发。
一种光网络单元ONU，包括：
端口信息添加模块，用于在上行报文中添加ONU端口信息或者添加ONU端口和光路终结点OLT端口信息后，将所述上行报文传输给上行报文发送模块，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文；
上行报文发送模块，用于将所述端口信息添加模块传输过来的上行报文发送给OLT。
一种光路终结点OLT，包括：
上行报文接收模块，用于接收ONU发送过来的上行报文，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文，将所述上行报文发送给端口信息携带模块；
端口信息携带模块，用于在发生主备倒换时，在所述上行报文接收模块发送过来的上行报文中添加备用OLT端口信息或ONU端口信息和备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给上行报文发送模块；
上行报文发送模块，用于将所述端口信息携带模块发送过来的携带了ONU端口信息和备用OLT端口信息的上行报文发送给BNG，以使得所述BNG根据所述ONU端口信息和备用OLT端口信息对所述上行报文进行转发。
一种无源光网络PON中的报文传输系统，包括所述的光网络单元ONU和所述的光路终结点OLT，其中，
所述的ONU，在上行报文中添加ONU端口信息或者添加ONU端口和OLT端口信息后，将所述上行报文传输给发送给OLT，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文；
所述的OLT，接收所述的ONU发送过来的上行报文，在发生主备倒换时，将携带了ONU端口信息和备用OLT端口信息的所述上行报文发送给BNG，以使得所述BNG根据所述端口信息对所述上行报文进行转发。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提出在OLT支持OLT端口转换的功能，可以实现在PON系统主备倒换过程中，仍然能否携带正确OLT端口信息的上行和下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文，不会导致L2CP/DHCP/PPPoE上行和下行业务中断或中断时延较小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种PON 1+1保护架构的示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种ONU的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种OLT的结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的一种支持L2CP Relay的PON系统的结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的一种支持DHCP/PPPoE Relay的PON系统的结构示意图；
图6为本发明实施例二提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程图；
图7为本发明实施例三提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程图；
图8为本发明实施例四提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程图；
图9为本发明实施例五提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程图；
图10为本发明实施例六提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程图；
图11为本发明实施例七提供的一种PON系统的下行中继方法的处理流程图。
具体实施方式
在本发明实施例中，备用OLT接收ONU发送过来的上行报文。在发生主备倒换时，所述备用OLT将携带了端口信息的所述上行报文发送给BNG(broadband network gateway，宽带网络网关)，所述端口信息包括ONU端口信息和备用OLT端口信息，以使得所述BNG根据所述端口信息对所述上行报文进行转发。
在上述的备用OLT接收ONU发送过来的上行报文之前，ONU在上行报文中添加ONU端口信息或者添加ONU端口和OLT端口信息后，将所述上行报文传输给发送给备用OLT。所述上行报文包括DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机配置协议)或PPPoE(PPP OverETHernet，以太网承载点对点协议)或L2CP(Layer 2 Control Protocol，层二控制协议)报文。
所述的备用OLT接收ONU发送过来的上行报文后，在发生主备倒换时，当所述上行报文中只携带ONU端口信息时，则在所述上行报文中添加备用OLT端口信息；当所述上行报文中没有携带ONU端口和OLT端口信息时，则在所述上行报文中添加ONU端口和备用OLT端口信息；当所述上行报文中携带了ONU端口和主用OLT端口信息时，则将所述上行报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息。
然后，所述的备用OLT将所述上行报文传输给BNG，以使所述BNG根据所述上行报文中携带的ONU端口和备用OLT端口信息，对所述上行报文进行转发。
上述的ONU端口信息包括：ONU上的机柜号、机架号、框号、槽位号、子槽位号和端口号中的至少一种。
上述的备用OLT端口信息包括：备用OLT的标识，备用OLT上的机柜号、机架号、框号、槽位号、子槽位号和端口号中的至少一种。
上述的“主备倒换”可以是整个主用OLT的所有物理端口倒换到备用OLT；也可以是仅将光纤故障的物理端口由主用OLT倒换到对应的备用OLT的物理端口，原来没有光纤故障的物理端口仍保留在主用OLT正常工作。本发明实施例说明书附图中的“主用”和“备用”虚线方框，在针对整个主用OLT的所有物理端口倒换到备用OLT的情况下，特指整个OLT设备；在针对部分物理端口由主用OLT倒换到备用OLT的情况下，特指被倒换的物理端口。
上述的ONU端口信息和OLT端口信息可以通过在L2CP/DHCP/PPPoE报文中设置的3个Option(选项)：Option1、Option2和Option3来携带，下面分别介绍该3个Option。
1、Option1为ONU端口信息选项，格式如下：
当ONU连接ATM的DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线)线路时，为ONUID ATM slot2/port2:vpi.vci，
当ONU连接ETH(ETHernet，以太网)的DSL线路时，为ONUID ETHslot2/port2[:vlan-id]；
通常，对于ONU端口，VLAN-ID为C-VLAN ID(Customer VLAN ID，用户虚拟局域网标识)，用于标识用户或接入线路，一般由ONU添加或删除。
2、Option2为OLT端口信息选项，格式如下：Access-Node-Identifierslot1/port1[:vlan-id]；
通常，对于OLT端口，VLAN-id为S-VLAN ID(Service VLAN ID，业务虚拟局域网标识)，用于标识业务或OLT，一般由OLT添加或删除。
3、Option3综合ONU和OLT端口信息选项，格式如下：
当ONU连接ATM的DSL线路时，为Access-Node-Identifier ATMslot1/port1/ONUID/slot2/port2:vpi.vci；
当ONU连接ETH的DSL/ETH线路时，为Access-Node-Identifier ETHslot1/port1/ONUID/slot2/port2[:vlan-id]。
其中，Access-Node-Identifier为OLT的标识，slot1/port1为OLT上的机柜(chassis)号、机架(rack)号、框(frame)号、槽位(slot)号、子槽位(sub-slot)号、端口(port)号的一种或多种的组合；
slot2/port2为ONU上的机柜(chassis)号、机架(rack)号、框(frame)号、槽位(slot)号、子槽位(sub-slot)号、端口(port)号的一种或多种的组合；vpi.vci为DSL线路上的虚路径标识符和虚通道标识符；
上述Option1、Option2和Option3格式中的“[]”表示可选。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
该实施例提供的一种ONU的结构示意图如图2所示，该ONU支持DHCP/PPPoE中继功能，该中继功能可以是Relay或Proxy。该ONU具体包括：
端口信息添加模块21，用于在上行报文添加ONU端口信息，即添加Option1或不带OLT端口信息的Option3，此时，OLT需要支持DHCP/PPPoE上行中继功能；或者在上行报文中添加ONU端口和OLT端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3，ONU上的OLT的端口信息可以通过OMCI/L2CP提前配下来；此时，OLT不需要DHCP/PPPoE上行中继功能。然后，将所述上行报文传输给上行报文发送模块22，所述上行报文包括DHCP或PPPoE或L2CP报文。
上行报文发送模块22，用于将所述端口信息添加模块21传输过来的上行报文发送给OLT。
匹配检查模块23，用于获取下行的DHCP/PPPoE报文中所携带的ONU端口信息中的异步转移模式ATM/以太网ETH类型，检查所述ATM/ETH类型是否与ONU实际的端口类型相匹配。具体处理过程包括：
获取下行的DHCP/PPPoE报文所携带的ONU端口信息中的端口类型(ATM/ETH类型)，检查该ATM/ETH类型是否其与ONU实际的端口类型(ATM/ETH)匹配，当该ATM/ETH类型与ONU实际的端口类型皆为ATM或皆为ETH，则互相匹配；否则，则不互相匹配。
下行报文处理模块24，用于在所述匹配检查模块检查所述DHCP/PPPoE报文所携带的ONU端口信息中的ATM/ETH类型与ONU实际的端口类型相匹配后，将所述DHCP/PPPoE报文在相应端口进行；在所述匹配检查模块检查所述ATM/ETH类型与ONU实际的端口类型不相匹配后，将所述DHCP/PPPoE报文丢弃。
端口绑定模块25，用于在所述匹配检查模块检查所述ATM/ETH类型与ONU实际的端口类型相匹配后，根据所述下行的DHCP/PPPoE报文所携带的ONU端口信息和地址信息，将ONU端口与相应的IP地址/IP地址前缀/MAC地址进行绑定，所述的地址信息包括：IP地址或IP地址前缀或MAC(MediumAccess Control，媒体接入控制)地址。
端口信息删除模块26，用于在所述匹配检查模块23检查所述ATM或ETH类型与ONU实际的端口类型相匹配后，删除下行的DHCP/PPPoE报文中的ONU端口信息。具体处理过程包括：出于安全保密考虑，ONU端口信息不应透露给用户。于是，由ONU去除DHCP/PPPoE报文的ONU端口信息，即删除Option1或Option3；或由ONU去除DHCP/PPPoE报文的ONU端口和OLT端口信息，即删除Option1和Option2或删除Option3。
该实施例提出的一种OLT的结构示意图如图3所示，该OLT可以支持L2CP/DHCP/PPPoE中继功能，该中继功能可以是Relay或Proxy，该OLT具体包括：
上行报文接收模块31，用于接收ONU发送过来的上行报文，对所述上行报文进行缓存，所述上行报文包括DHCP或PPPoE或L2CP报文。
端口信息携带模块32，用于在发生主备倒换时，在所述上行报文接收模块发送过来的上行报文中添加备用OLT端口信息或ONU端口信息和备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给上行报文发送模块；
所述端口信息携带模块32，具体包括：
第一接收模块321，用于接收所述上行报文接收模块31发送过来的携带了ONU端口信息的上行报文；
第一添加模块322，用于在发生主备倒换时，在所述携带了ONU端口信息的上行报文中添加备用OLT端口信息。然后，将所述添加了备用OLT端口信息的上行报文发送给上行报文发送模块33；
或者，
第二接收模块323，用于接收所述上行报文接收模块31发送过来的没有携带ONU端口和OLT端口信息的上行报文；
第二添加模块324，用于在发生主备倒换时，在所述没有携带ONU端口和OLT端口信息的上行报文中添加ONU端口和备用OLT端口信息。此时，备用OLT需要获取ONU端口信息，需要预先配置ONU端口与PON逻缉端口的映射关系，ONU根据预先配置的ONU端口与PON逻缉端口映射关系，将属于不同ONU端口的上行报文在不同的PON逻缉端口上转发，备用OLT根据预先配置的ONU端口与PON逻缉端口的映射关系添加ONU端口信息。在没有发生主备倒换时，也可以由主用OLT将缓存的上行报文中添加主用OLT端口信息。然后，将所述添加了ONU端口和备用OLT端口信息的上行报文发送给上行报文发送模块33；
或者，
第三接收模块325，用于接收所述上行报文接收模块31发送过来的携带了ONU端口和主用OLT端口信息的上行报文；
第三添加模块326，用于在发生主备倒换时，将所述携带了ONU端口和主用OLT端口信息的上行报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息，具体处理过程包括：由ONU对上行报文添加ONU端口和主用OLT端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3。ONU上的主用OLT的端口信息可以通过OMCI/L2CP提前配下来。此时，OLT不需要支持DHCP/PPPoE上行中继功能。在主备倒换过程中，备用OLT2对缓存的上行报文修改OLT端口信息，即将Option2或Option3中原来主用OLT端口信息(如OLT1和slot1/port1)修改为备用OLT端口信息(如OLT2和slot2/port2)。然后，将所述主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息的上行报文发送给上行报文发送模块33。
上行报文发送模块33，用于将所述端口信息携带模块32传输过来的上行报文发送给BNG，以使所述BNG根据所述上行报文中携带的ONU端口和备用OLT端口信息，对所述上行报文进行转发。
下行报文处理模块34，用于在主备倒换过程中，由主用OLT将缓存的下行L2CP/DHCP/PPPoE报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息后，将所述下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文发送给备用OLT。具体处理过程包括：
在发生主备倒换时，由主用OLT对缓存的下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文修改OLT端口信息，即将Option2或Option3中原来主用OLT端口信息(如OLT1和slot1/port1)修改为备用OLT端口信息(如OLT2和slot2/port2)；通常，主用OLT1和备用OLT2的slot、port配置成一致，仅Access-Node-Identifier不同需要修改。然后，所述下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文由主用OLT1给备用OLT2，从而保证主备倒换过程不丢包。
端口绑定模块35，用于根据BNG发送过来的下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文所携带的OLT端口信息和地址信息，将OLT端口与相应的IP地址/IP地址前缀/MAC地址进行绑定，所述的地址信息包括：IP地址或IP地址前缀或MAC地址。
端口信息删除模块36，用于删除BNG发送过来的下行的DHCP/PPPoE报文中的ONU端口信息。具体处理过程包括：
出于安全保密考虑，OLT端口信息不应透露给其它设备。于是，由OLT去除下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文的OLT端口信息，即删除Option2或去除Option3中的OLT端口信息Access_Node_ID和slot1/port1。
基于上述图2所示的ONU和图3所示的OLT，该实施例提供的一种支持L2CP Relay的PON系统的结构如图4所示，一种支持DHCP/PPPoE Relay的PON系统的结构如图5所示。
实施例二
在该实施例中，由ONU和OLT分别添加ONU端口信息和OLT端口信息。该实施例提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程如图6所示，包括如下处理步骤：
61、用户终端/RG(Residential Gateway，驻地网关)发起DHCP/PPPoE报文，将该DHCP/PPPoE报文发送给ONU；
62、ONU对上述DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息，即添加Option1或Option3的ONU端口信息部分；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息，即携带Option1或Option3的ONU端口信息部分；
63、ONU将上述携带端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文，通过PON光纤传输给主用OLT1和备用OLT2；
64、备用OLT2对L2CP/DHCP/PPPoE报文进行缓存；
65、光分配器/延长器与主用OLT1间发生光纤故障或主用OLT1故障，主用OLT光线路诊断不正常；
66、主用OLT通过L2CP报文上报光线路诊断结果；
67、BNG根据收到的L2CP报文上报的光线路诊断不正常的结果，感知光分配器/延长器与主用OLT1间光纤故障。BNG根据在规定时间内收不到L2CP报文，感知主用OLT1故障。
然后，BNG通过L2CP报文启动主备倒换，启动命令可以发给备用OLT2和/或主用OLT1；
启动命令可以是启动整个主用OLT的所有物理端口倒换到备用OLT；也可以启动是仅将光纤故障的物理端口由主用OLT倒换到备用OLT的物理端口，原来没有光纤故障的物理端口仍保留在主用OLT正常工作。
68、备用OLT2对主备倒换过程中缓存的L2CP/DHCP/PPPoE报文添加备用OLT端口信息，即添加Option2，或对所述接收到的未添加OLT端口信息的Option3进行修改；即，首先获取所述Option3中携带的ONU端口信息，然后将备用OLT端口信息(如Access_Node_ID和slot1/port1)插入到所述ONU端口信息中，组成完整的Option3格式的端口信息添加到L2CP/DHCP/PPPoE报文。在主备倒换过程之前和之后，OLT都一直启用OLT端口信息的添加功能；
69、携带ONU端口信息和OLT端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文由备用OLT给BNG，从而保证主备倒换过程不丢包；
610、BNG根据DHCP/PPPoE报文中携带的Line Info(线路信息，包括ONU端口信息和OLT端口信息)，查找对应的用户名和/或密码(username/pw)，发起包含用户名和密码的Access Request(接入请求)报文到AAA Server(Authentication Authorization and Accounting Server，认证、授权、计费服务器)对用户进行认证；
或者，BNG发起包含Line Info(线路信息)的Access Request(接入请求)报文到AAA Server对用户进行认证；
611、AAA Server对用户认证成功后，通过Access Accept(接入接受)报文下发用户模板(profile)到BNG，BNG根据该用户模板对上述备用OLT过来的DHCP/PPPoE报文进行接收和/或。
该实施例可以实现在PON系统主备倒换过程中，仍然能够携带正确OLT端口信息的上行L2CP/DHCP/PPPoE报文，即使用该方法使PON系统主备倒换不会导致L2CP/DHCP/PPPoE上行业务中断。并且，ONU无需感知OLT端口信息，实现ONU端口信息与OLT端口信息充分解耦。
实施例三
在该实施例中，由ONU添加ONU端口信息和OLT端口信息。该实施例提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程如图7所示，包括如下处理步骤：
70、通过L2CP或网管协议为每个ONU配置其所在的主用OLT1端口信息；
71、用户终端/RG发起DHCP/PPPoE报文，将该DHCP/PPPoE报文发送给ONU；
72、ONU对DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即添加Option1和O ption2或添加完整的Option3；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即携带Option1和Option2或携带完整的Option3；
73、ONU将上述携带端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文，通过PON光纤传输给主用OLT1和备用OLT2；
74、备用OLT2对L2CP/DHCP/PPPoE报文进行缓存；
75、光分配器/延长器与主用OLT1间发生光纤故障或主用OLT1故障，主用OLT光线路诊断不正常；
76、主用OLT通过L2CP报文上报光线路诊断结果；
77、BNG根据收到的L2CP报文上报的光线路诊断不正常的结果，感知光分配器/延长器与主用OLT1间光纤故障。BNG根据在规定时间内收不到L2CP报文，感知主用OLT1故障。
然后，BNG通过L2CP报文启动主备倒换，启动命令可以发给备用OLT2和/或主用OLT1；
78、启动备用OLT的端口转换功能；备用OLT2对主备倒换过程中缓存的L2CP/DHCP/PPPoE报文修改OLT端口信息，即将Option2或Option3中原来主用OLT端口信息(如OLT1和slot1/port1)修改为备用OLT端口信息(如OLT2和slot2/port2)；
79、携带ONU端口信息和备用OLT端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文由备用OLT给BNG，从而保证主备倒换过程不丢包；
710、为所有ONU配置备用OLT2的端口信息；
711、备用OLT2完成主备倒换后，关闭端口转换功能；
712、ONU对DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息和备用OLT2端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息，即携带Option1和Option2或携带完整的Option3；
713、携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文备发往备用OLT2；
714、备用OLT2由于已关闭端口转换功能，直接对报文进行；BNG对DHCP/PPPoE报文的认证过程同上述实施例二。
该实施例可以实现在PON系统主备倒换过程中，仍然能否携带正确OLT端口信息的上行L2CP/DHCP/PPPoE报文，即使用该方法使PON系统主备倒换不会导致L2CP/DHCP/PPPoE上行业务中断。
实施例四
在该实施例中，由ONU添加ONU端口信息和OLT端口信息。该实施例提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程如图8所示，包括如下处理步骤：
80、通过L2CP或网管协议为每个ONU配置其所在的主用OLT1端口信息和备用OLT2端口信息；
81、用户终端/RG发起DHCP/PPPoE报文，将该DHCP/PPPoE报文发送给ONU；
82、ONU对DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即携带Option1和Option2或携带完整的Option3；
83、ONU将上述携带端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文，通过PON光纤传输给主用OLT1和备用OLT2；
84、在光分配器/延长器与主用OLT1间的光纤发生故障或主用OLT1故障后到主备倒换完成前，备用OLT2只能丢弃上行接收报文；
85、光分配器/延长器与主用OLT1间发生光纤故障或主用OLT1故障，主用OLT光线路诊断不正常；
86、主用OLT通过L2CP报文上报光线路诊断结果；
87、BNG根据收到的L2CP报文上报的光线路诊断不正常的结果，感知光分配器/延长器与主用OLT1间光纤故障。BNG根据在规定时间内收不到L2CP报文，感知主用OLT1故障。
然后，BNG通过L2CP报文启动主备倒换，启动命令可以发给备用OLT2和/或主用OLT1；
88、备用OLT2通过L2CP/OMCI消息通知所有ONU切换到备用OLT2，采用备用OLT2的端口信息；
89、ONU对DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息和备用OLT2端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息，即携带Option1和Option2或携带完整的Option3；
810、携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文备发往备用OLT2。
在该实施例中，OLT实现简单，无需端口的添加或转换功能，但PON系统主备倒换时延相对实施例二和三较长，主备倒换过程包含通知所有ONU切换到备用OLT的过程，并且在PON系统主备倒换过程中，会引起L2CP/DHCP/PPPoE上行业务的短暂中断。
实施例五
在该实施例中，由ONU添加ONU端口信息和OLT端口信息。该实施例提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程如图9所示，包括如下处理步骤：
90、通过L2CP或网管协议为每个ONU配置其所在的主用OLT1端口信息；
91、用户终端/延长器发起DHCP/PPPoE报文，将该DHCP/PPPoE报文发送给ONU；
92、ONU对DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即携带Option1和Option2或携带完整的Option3；
93、ONU将上述携带端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文，通过PON光纤传输给主用OLT1和备用OLT2；
94、在光分配器/延长器与主用OLT1间的光纤发生故障或主用OLT1故障后到主备倒换完成前，备用OLT2只能丢弃上行接收报文；
95、光分配器/延长器与主用OLT1间发生光纤故障或主用OLT1故障，主用OLT光线路诊断不正常；
96、主用OLT通过L2CP报文上报光线路诊断结果；
97、BNG根据收到的L2CP报文上报的光线路诊断不正常的结果，感知光分配器/延长器与主用OLT1间光纤故障。BNG根据在规定时间内收不到L2CP报文，感知主用OLT1故障。
98、为所有ONU配置备用OLT2的端口信息；
99、ONU对DHCP/PPPoE报文添加ONU端口信息和备用OLT2端口信息，即添加Option1和Option2或添加完整的Option3；或ONU发起L2CP报文，其中携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息，即携带Option1和Option2或携带完整的Option3；
910、携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文备发往备用OLT2。
在该实施例中，OLT实现简单，无需端口的添加或转换功能，但PON系统主备倒换时延相对实施例二和三较长，主备倒换过程包含对所有ONU的配置，并且在PON系统主备倒换过程中，会引起L2CP/DHCP/PPPoE上行业务的短暂中断。
实施例六
在该实施例中，ONU不添加ONU端口信息，而是由OLT根据预先配置的ONU端口与PON逻缉端口的映射关系添加ONU端口信息，并添加OLT端口信息，转发上行L2CP/DHCP/PPPoE报文。该实施例提供的一种PON系统的上行中继方法的处理流程如图10所示，包括如下处理步骤：
步骤101、在ONU和OLT上预先配置ONU端口与PON逻缉端口的映射关系；
步骤102、用户终端/RG发起DHCP/PPPoE报文；
步骤103、ONU根据预先配置的ONU端口与PON逻缉端口映射关系，将属于不同ONU端口的L2CP/DHCP/PPPoE报文在不同的PON逻缉端口上转发；
上述ONU转发的L2CP/DHCP/PPPoE报文通过PON光纤到达主用OLT1和备用OLT2；
步骤104、备用OLT2对L2CP/DHCP/PPPoE报文进行缓存；
步骤105、光分配器/EB与主用OLT1间光纤故障或主用OLT1故障，主用OLT光线路诊断不正常；
步骤106、主用OLT通过L2CP报文上报光线路诊断结果；
步骤107、BNG感知光分配器/EB与主用OLT1间光纤故障或主用OLT1故障，对于BNG感知光分配器/EB与主用OLT1间光纤故障的情况，BNG将收到L2CP报文上报的光线路诊断不正常的结果，对于BNG感知主用OLT1故障的情况，BNG则在规定时间内收不到L2CP报文。然后BNG通过L2CP启动主备倒换，启动命令可以发给备用OLT2和/或主用OLT1；
启动命令可以是启动整个主用OLT的所有物理端口倒换到备用OLT；也可以启动是仅将光纤故障的物理端口由主用OLT倒换到备用OLT的物理端口，原来没有光纤故障的物理端口仍保留在主用OLT正常工作。
步骤108、备用OLT2根据预先配置的ONU端口与PON逻缉端口映射关系，对主备倒换过程中缓存的来自不同PON逻缉端口的L2CP/DHCP/PPPoE报文，添加不同的ONU端口信息，即添加Option1或Option3的ONU端口信息部分；并添加OLT端口信息，即添加Option2；注，主备倒换过程之前和之后，OLT都一直启用ONU和OLT端口信息的添加功能；
步骤109、携带ONU端口信息和OLT端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文由备用OLT转发给BNG，从而保证主备倒换过程不丢包；
步骤1010、BNG根据DHCP/PPPoE报文中携带的Line Info(线路信息，包括ONU端口信息和OLT端口信息)，查找对应的用户名和/或密码(username/pw)，发起包含用户名和密码的Access Request(接入请求)报文到AAA Server(认证、授权、计费服务器)对用户进行认证；
或者，BNG发起包含Line Info(线路信息)的Access Request(接入请求)报文到AAA Server对用户进行认证；
步骤1011、用户认证成功后通过Access Accept(接入接受)报文下发用户模板(profile)到BNG，DHCP/PPPoE报文被接收和/或转发。
该实施例可以使PON系统主备倒换不会导致L2CP/DHCP/PPPoE上行业务中断；可以使ONU无需感知OLT端口信息，实现ONU端口信息与OLT端口信息充分解耦。对于GPON及下一代GPON，PON逻缉端口为GEM Port；对于EPON及下一代EPON，PON逻缉端口为LLID或MAC地址所在端口。
实施例七
该实施例提供的一种PON系统的下行中继方法的处理流程如图11所示，包括如下处理步骤：
111、通过L2CP或网管协议为主用OLT1配置其备用OLT2端口信息；通常，主用OLT1和备用OLT2的slot、port配置成一致，仅Access-Node-Identifier不同；
112、BNG向用户发送下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文，报文携带ONU端口信息和主用OLT1端口信息，即携带Option1和Option2，或者携带Option3；
113、光分配器/延长器与主用OLT1间发生光纤故障，主用OLT光线路诊断不正常，主用OLT1将缓存下行报文；
114、主用OLT通过L2CP报文上报光线路诊断结果；
115、BNG根据收到的L2CP报文上报的光线路诊断不正常的结果，感知光分配器/延长器与主用OLT1间光纤故障。BNG根据在规定时间内收不到L2CP报文，感知主用OLT1故障。
然后，BNG通过L2CP报文启动主备倒换，启动命令可以发给备用OLT2和/或主用OLT1；
116、启动主用OLT的端口转换功能；主用OLT1对主备倒换过程中缓存的L2CP/DHCP/PPPoE报文修改OLT端口信息，即将Option2或Option3中原来主用OLT端口信息(如OLT1和slot1/port1)修改为备用OLT端口信息(如OLT2和slot2/port2)；通常，主用OLT1和备用OLT2的slot、port配置成一致，仅Access-Node-Identifier不同需要修改；
117、携带ONU端口信息和备用OLT端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文由主用OLT1给备用OLT2，从而保证主备倒换过程不丢包；主备倒换过程之后可关闭主用OLT的端口转换功能；
118、备用OLT2根据L2CP/DHCP/PPPoE报文所携带的端口信息，将OLT端口(或者OLT端口加上ONU ID信息)与相应的IP地址/前缀/MAC地址进行绑定；
119、备用OLT2在获取L2CP/DHCP/PPPoE报文中的PON端口信息后，去除报文的OLT端口信息，即删除Option2或去除Option3中的OLT端口信息Access_Node_ID和slot1/port1。然后，根据报文所携带的OLT端口信息将报文在相应PON物理端口和GEM port/LLID进行；其中，GEM port/LLID推荐为单播GEM port/LLID；
1110、携带用户所在的ONU端口信息的L2CP/DHCP/PPPoE报文被往相应的ONU；
1111、ONU根据DHCP/PPPoE报文所携带的ONU端口信息中的atm/eth类型，检查是否其与实际的端口类型(atm/eth)匹配，若匹配则ONU在获取报文中的ONU端口信息后，去除ONU端口信息，即删除Option1或Option3，将DHCP/PPPoE报文在相应端口进行；若不匹配则丢弃该DHCP/PPPoE报文DHCP/PPPoE报文，ONU通过OMCI/L2CP通知OLT/BNG，解除OLT上OLT端口(或者OLT端口加上ONU ID信息)与相应的IP地址/前缀/MAC地址的绑定；
1112、ONU根据DHCP/PPPoE报文所携带的ONU端口信息中的atm/eth类型，检查是否其与实际的端口类型(atm/eth)匹配，若匹配则根据报文所携带的ONU端口信息，将ONU端口与相应的IP地址/前缀/MAC地址进行绑定；
1113、ONU将上述DHCP/PPPoE报文给相应的用户终端/RG；
1114、在主备倒换之后，BNG经备用OLT2向用户发送L2CP/DHCP/PPPoE报文，报文携带ONU端口信息和备用OLT2端口信息。
该实施例可以实现在PON系统主备倒换过程中，仍然能否携带正确OLT端口信息的下行L2CP/DHCP/PPPoE报文，即使用该方法使PON系统主备倒换不会导致L2CP/DHCP/PPPoE下行业务中断。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
综上所述，本发明实施例提出在OLT支持OLT端口转换的功能，可以实现在PON系统主备倒换过程中，仍然能否携带正确OLT端口信息的上行和下行的L2CP/DHCP/PPPoE报文，不会导致L2CP/DHCP/PPPoE上行和下行业务中断或中断时延最小。
本发明实施例可以实现ONU无需感知OLT端口信息，利用ONU和OLT分布式地添加或处理ONU端口信息和OLT端口信息，实现ONU端口信息与OLT端口信息充分解耦。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种无源光网络PON中的报文传输方法，其特征在于，包括：
接收光网络单元ONU发送过来的上行报文，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文；
在发生主备倒换时，将携带了端口信息的所述上行报文发送给宽带网络网关BNG，所述端口信息包括ONU端口信息和备用光网络终端OLT端口信息，以使得所述BNG根据所述端口信息对所述上行报文进行转发，所述在发生主备倒换时，将携带了端口信息的所述上行报文发送给BNG，具体包括：
在发生主备倒换时，当所述ON U发送过来的上行报文中携带了ONU端口信息时，在所述上行报文中添加备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给BNG；或者，
在发生主备倒换时，当所述ONU发送过来的上行报文中没有携带ONU端口和OLT端口信息时，在所述上行报文中添加ONU端口和备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给BNG；或者，
在发生主备倒换时，当所述ONU发送过来的上行报文中携带了ONU端口和主用OLT端口信息时，将所述上行报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给BNG。
2.根据权利要求1所述的PON中的报文传输方法，其特征在于：
所述ONU端口信息包括：ONU上的机柜号、机架号、框号、槽位号、子槽位号和端口号中的至少一种；
所述备用OLT端口信息包括：备用OLT的标识，备用OLT上的机柜号、机架号、框号、槽位号、子槽位号和端口号中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在发生主备倒换时，接收主用OLT发送过来的携带了ONU端口信息和备用OLT端口信息的下行报文，所述备用OLT端口信息为所述主用OLT将所述下行报文中原来携带的主用OLT端口信息进行修改后得到的，所述下行报文包括L2CP或DHCP或PPPoE报文；
根据所述下行报文中的ONU端口信息和备用OLT端口信息，对所述下行报文进行传输。
4.根据权利要求3所述的PON中的报文传输方法，其特征在于，根据所述下行报文中的ON U端口信息和备用OLT端口信息，对所述下行报文进行传输，具体包括：
根据所述下行报文中的备用OLT端口信息选择了相应的转发端口后，删除所述下行报文中的备用OLT端口信息，通过所述转发端口将所述下行报文发送给ONU。
5.一种光网络单元ONU，其特征在于，包括：
端口信息添加模块，用于在上行报文中添加ONU端口信息或者添加ONU端口和光路终结点OLT端口信息后，将所述上行报文传输给上行报文发送模块，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文；
上行报文发送模块，用于将所述端口信息添加模块传输过来的上行报文发送给OLT；
匹配检查模块，用于获取OLT发送过来的下行的DHCP或PPPoE报文中所携带的ONU端口类型信息，检查所述ONU端口类型信息是否与ONU实际的端口类型相匹配；
下行报文处理模块，用于当所述匹配检查模块检查所述ONU端口类型信息与ONU实际的端口类型相匹配时，将所述DHCP或PPPoE报文在相应端口进行转发。
6.根据权利要求5所述的ONU，其特征在于，所述的ONU还包括：
端口绑定模块，用于在所述匹配检查模块检查所述ONU端口类型信息与ONU实际的端口类型相匹配后，根据所述下行的DHCP或PPPoE报文所携带的ONU端口信息和地址信息，将ONU端口与相应的IP地址或IP地址前缀或MAC地址进行绑定，所述的地址信息包括：IP地址或IP地址前缀或媒体接入控制MAC地址。
7.根据权利要求5或6所述的ONU，其特征在于，所述的ONU还包括：
端口信息删除模块，用于在所述匹配检查模块检查所述ONU端口类型信息与ON U实际的端口类型相匹配后，删除所述下行的DHCP或PPPoE报文中的ONU端口信息。
8.一种光路终结点OLT，其特征在于，包括：
上行报文接收模块，用于接收光网络单元ONU发送过来的上行报文，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文，将所述上行报文发送给端口信息携带模块；
端口信息携带模块，用于在发生主备倒换时，在所述上行报文接收模块发送过来的上行报文中添加备用OLT端口信息或ONU端口信息和备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给上行报文发送模块；
上行报文发送模块，用于将所述端口信息携带模块发送过来的携带了ONU端口信息和备用OLT端口信息的上行报文发送给宽带网络网关BNG，以使得所述BNG根据所述ONU端口信息和备用OLT端口信息对所述上行报文进行转发
所述端口信息携带模块，具体包括第一接收模块和第一添加模块，或者具体包括第二接收模块和第二添加模块，或者具体包括第三接收模块和第三添加模块：
第一接收模块，用于接收所述上行报文接收模块发送过来的携带了ONU端口信息的上行报文；
第一添加模块，用于在发生主备倒换时，在所述携带ONU端口信息的上行报文中添加备用OLT端口信息，将所述添加了备用OLT端口信息的上行报文发送给上行报文发送模块；
第二接收模块，用于接收所述上行报文接收模块发送过来的没有携带ONU端口和OLT端口信息的上行报文；
第二添加模块，用于在发生主备倒换时，在所述没有携带ON U端口和OLT端口信息的上行报文中添加ONU端口和备用OLT端口信息，将所述添加了ONU端口和备用OLT端口信息的上行报文发送给上行报文发送模块；
第三接收模块，用于接收所述上行报文接收模块发送过来的携带了ONU端口和主用OLT端口信息的上行报文；
第三添加模块，用于在发生主备倒换时，将所述携带了ONU端口和主用OLT端口信息的上行报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息，将所述主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息的上行报文发送给上行报文发送模块。
9.根据权利要求8所述的OLT，其特征在于，所述OLT还包括：
下行报文处理模块，用于在主备倒换过程中，由主用OLT将BNG发送过来的下行报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息后，将所述下行报文发送给备用OLT，所述下行报文包括DHCP或PPPoE或L2CP报文。
10.根据权利要求9所述的OLT，其特征在于，所述OLT还包括：
端口信息删除模块，用于删除BNG发送过来的下行报文中的OLT端口信息；
端口绑定模块，用于根据BNG发送过来的下行报文所携带的OLT端口信息和地址信息，将OLT端口与相应的IP地址或IP地址前缀或MAC地址进行绑定，所述的地址信息包括：IP地址或IP地址前缀或媒体接入控制MAC地址。
11.一种无源光网络PON中的报文传输系统，其特征在于，包括如权利要求5至7任一项所述的光网络单元ONU和权利要求8至10任一项所述的光路终结点OLT，其中，
所述的ONU，在上行报文中添加ONU端口信息或者添加ONU端口和OLT端口信息后，将所述上行报文传输给发送给OLT，所述上行报文包括动态主机配置协议DHCP或以太网承载点对点协议PPPoE或层二控制协议L2CP报文；当OLT发送过来的下行的DHCP或PPPoE报文中所携带的ON U端口类型信息与ONU实际的端口类型相匹配时，将所述DHCP或PPPoE报文在相应端口进行转发；
所述的OLT，接收所述的ONU发送过来的上行报文，在发生主备倒换时，将携带了ONU端口信息和备用OLT端口信息的所述上行报文发送给宽带网络网关BNG，以使得所述BNG根据所述端口信息对所述上行报文进行转发，所述在发生主备倒换时，将携带了端口信息的所述上行报文发送给BNG，具体包括：
在发生主备倒换时，当所述ONU发送过来的上行报文中携带了ONU端口信息时，在所述上行报文中添加备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给BNG；或者，
在发生主备倒换时，当所述ONU发送过来的上行报文中没有携带ONU端口和OLT端口信息时，在所述上行报文中添加ONU端口和备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给BNG；或者，
在发生主备倒换时，当所述ONU发送过来的上行报文中携带了ONU端口和主用OLT端口信息时，将所述上行报文中的主用OLT端口信息修改为备用OLT端口信息后，将所述上行报文发送给BNG。
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