CN101895791A - 以太网无源光网络中保护切换方法与装置 - Google Patents

以太网无源光网络中保护切换方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以太网无源光网络中保护切换方法，包括：光线路终端OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步；OLT对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。本发明同时公开了一种以太网无源光网络中保护切换装置，包括：同步单元，用于实现OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步；动态带宽分配单元，用于对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。本发明使对EPON中数据传输的影响降低到最小，提升了EPON的通信服务质量。

Description

以太网无源光网络中保护切换方法与装置
技术领域
本发明涉及冗余端口的保护切换技术，尤其涉及一种以太网无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)中保护切换方法与装置。
背景技术
以太网无源光网络系统是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络，它由局端的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、用户侧的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)和光分配网络(ODN，Optical DistributionNetwork)组成。图1为以太网无源光网络的组成结构示意图，如图1所示，由于EPON系统的典型拓扑结构为树形，所以存在着单点故障的隐患。如果主干光纤产生故障，将会导致下挂的所有ONU同时产生故障通信，特别是对于重要客户所在的ONU线路来说，利用全光纤保护提高ONU的可靠性尤为重要。
图2为EPON系统建议的全光纤保护结构示意图，如图2所示，全光纤保护即是通过提供冗余的光纤路径实现全光纤保护功能，每个ONU通过两个无源光网络(PON，Passive Optical Network)端口分别与两个独立的分光器连接，两个分光器又分别连接至OLT的两个PON端口。这种连接方式不仅对OLT侧光路具有保护作用，对ONU侧也同样具有保护作用，真正消除了EPON系统中的单点故障隐患。目前全光纤保护的实现方式都比较复杂，这种复杂度的提高也随之带来保护切换性能的降低。
一般来说常用的实现方式在发生保护切换后都会导致ONU出现重新注册的现象，而这在整个倒换后的业务恢复阶段占用的时间较长，因为这部分有至少50ms的发现周期再加上大概200us(单ONU最坏情况)的开窗大小，另外再加上上层协议处理注册等时间，要达到倒换后业务恢复在50ms内是很难保证的，这将导致无法满足电信级设备的要求，数据丢包率将会比较严重。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以太网无源光网络中保护切换方法与装置，能实现光纤路径的快速切换，提高以太网无源光网络的数据提供的服务质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种以太网无源光网络中保护切换方法，包括：
光线路终端OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步，其中，所述配置数据包括ONU的逻辑链路标识LLID的状态信息；以及
OLT对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。
优选地，所述ONU的LLID的状态信息的同步包括：
接收到ONU的注册请求时，OLT端口为ONU分配唯一的逻辑链路标识LLID，并在所述端口中记录所述ONU的LLID状态为在线，在另一端口中记录所述ONU的LLID状态为不在线。
优选地，对于不在线LLID进行动态带宽分配之后，还包括：
检测是否接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息，在接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息时，将发送响应消息的ONU的LLID的状态在所述端口中更新为在线，在另一端口中更新为不在线。
优选地，所述配置数据还包括OLT端口中ONU当前的业务数据。
优选地，所述OLT端口为ONU分配唯一的LLID，具体为：
所述OLT的主用PON口和备用PON口采用不同的方式为新注册的ONU分配LLID。
优选地，所述设定周期小于50ms。
一种以太网无源光网络中保护切换装置，包括：
同步单元，用于实现OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步，其中，所述配置数据包括ONU的LLID的状态信息；以及
动态带宽分配单元，用于对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。
优选地，所述同步单元包括：
接收模块，用于接收ONU的注册请求；
分配模块，用于为ONU分配唯一的逻辑链路标识LLID；以及
同步模块，用于在所述接收模块对应的端口中记录所述ONU的LLID状态为在线，在另一端口中记录所述ONU的LLID状态为不在线。
优选地，所述装置还包括：
检测单元，用于检测是否接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息，是时触发更新单元；以及
更新单元，用于将发送响应消息的ONU的LLID的状态在接收所述响应消息的端口中更新为在线，在另一端口中更新为不在线。
优选地，所述OLT的主用PON口和备用PON口采用不同的方式为新注册的ONU分配LLID。
本发明的OLT的PON端口收到ONU注册请求时，为ONU分配唯一的逻辑链路标识(LLID，Logical Link Identifier)，在该PON端口中，记录请求注册的ONU的LLID的状态为在线，而在OLT的另一PON端口(备用PON端口)中，记录请求注册的ONU的LLID的状态为不在线，在为OLT的主、备用PON端口LLID进行动态带宽分配时，对于在线的LLID，进行正常的动态带宽分配，而对于在线的LLID，则按设定的周期进行动态带宽分配，该设定的周期非常短，以在光纤链路倒换时，备用PON端口能快速实现对原不在线的ONU进行快速测距，以使ONU尽快倒换到备用PON端口。本发明光纤链路的倒换时间相当短，不会因链路倒换而导致EPON中的数据服务质量下降，使对EPON中数据传输的影响降低到最小。
附图说明
图1为以太网无源光网络的组成结构示意图；
图2为EPON系统建议的全光纤保护结构示意图；
图3本发明以太网无源光网络中保护切换方法的流程图；
图4本发明以太网无源光网络中保护切换装置的组成结构示意图；
图5本发明同步单元的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：OLT的PON端口收到ONU注册请求时，为ONU分配唯一的LLID，在该PON端口中，记录请求注册的ONU的LLID的状态为在线，而在OLT的另一PON端口(备用PON端口)中，记录请求注册的ONU的LLID的状态为不在线，在为OLT的主、备用PON端口LLID进行动态带宽分配时，对于在线的LLID，进行正常的动态带宽分配，而对于在线的LLID，则按设定的周期进行动态带宽分配，该设定的周期非常短，以在光纤链路倒换时，备用PON端口能快速实现对原不在线的ONU进行快速测距，以使ONU尽快倒换到备用PON端口。本发明光纤链路的倒换时间相当段，不会因链路倒换而导致EPON中的数据服务质量下降，使对EPON中数据传输的影响降低到最小。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图3本发明以太网无源光网络中保护切换方法的流程图，如图3所示，本发明以太网无源光网络中保护切换方法包括以下步骤：
步骤301：光线路终端OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步。
本示例中，假设OLT的两个PON端口中的一个PON端口1设置为主用PON端口，另一个PON端口2设置为备用PON端口。首先在主用PON端口1上进行静态数据的配置，包括ONU相关数据配置以及PON口相关业务的配置，即实现OLT的PON端口的初始化。完成主用PON端口1的数据配置后，OLT将主用PON端口1所配置的数据实时同步到备用PON端口2上。这里，OLT的PON端口的数据配置为实现光网络通信的基本步骤，不再赘述所配置数据的具体细节。
在OLT的PON端口1上，当收到ONU的注册请求时，判断ONU是否为在OLT的PON端口1或PON端口2上已注册过，若是则不再为该ONU分配LLID，而是将该ONU对应的LLID的状态设置为在线，并在OLT的PON端口2中将该ONU对应的LLID的状态设置为不在线，若未注册过，则按奇数进行LLID分配，记录该LLID状态为在线，并将该ONU的LLID状态信息同步到OLT的PON端口2上，记录LLID状态为不在线。
对应的，当OLT的PON端口2接收到ONU的注册请求时，在对未注册过的ONU进行LLID分配时，按偶数进行LLID分配，并记录该LLID状态为在线，并将该LLID状态信息同步到OLT的PON端口1上，记录对应状态为不在线。
需要说明的是，OLT的PON端口1及PON端口2为ONU所分配的LLID在该OLT中是唯一的，通过ONU的mac标识(如ONU中的端口编号、芯片的出厂号等唯一身份标识)与LLID相对应。
步骤302：OLT对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。
在OLT的PON端口1上，对于在线的LLID，采用正常的动态带宽分配(DBA，Dynamic Bandwidth Allocation)规则进行带宽分配；对于有记录但不在线的LLID，以10ms为一周期加入已注册的ONU的LLID中一同进行DBA，并检测ONU有无report应答。对OLT的PON端口1进行DBA时，同时对OLT的PON端口2进行DBA，以防止在OLT的PON端口1所在的光纤链路故障发生倒换时，能使OLT的PON端口2上的LLID及时分配到带宽资源，以使这些LLID对应的ONU尽快倒换到OLT的PON端口2上进行正常通信。
当检测到ONU有report应答时，则说明该ONU在当前的OLT的PON端口已被激活，则将该ONU对应的LLID状态设置为在线，而同时在另一OLT的PON端口，将该ONU对应的LLID状态设置为不在线。
上述的带宽分配周期还可设置得更短如5ms等，这会占用OLT侧的较多的处理资源，在满足通信数据丢包率要求的前提下，上述的带宽分配分配周期也可设置得较长一些，如15ms、20ms等，但不能超过50ms。
当发生保护切换时，如从OLT的PON端口1切换到OLT的PON端口2上时，对于OLT的PON端口2来说，其在每10ms的周期内会得到一次DBA的机会，一旦发生切换，OLT的PON端口2上的ONU会产生一个report响应给OLT的PON端口2，这样OLT就迅速完成了对OLT的PON端口2上的ONU的测距及往返时间(RTT)的重新计算。OLT的PON端口2收到ONU的report响应后，立即更新ONU对应的LLID的状态为在线，并实时同步到OLT的PON端口1上，但该ONU对应的LLID的状态为不在线。
经过上述步骤后，OLT的PON端口2与OLT的PON端口2上的ONU的即可以正常开始通信了，因此在接下来的第二个带宽分配周期内OLT与ONU之间的业务也就能正常转发了。
图4本发明以太网无源光网络中保护切换装置的组成结构示意图，如图4所示，本发明以太网无源光网络中保护切换装置包括同步单元40和动态带宽分配单元41，其中，同步单元40用于实现OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步，其中，所述配置数据包括ONU的LLID的状态信息；动态带宽分配单元41用于对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。
图5本发明同步单元的组成结构示意图，如图5所示，本发明的同步单元40包括接收模块400、分配模块401和同步模块402，其中，接收模块400用于接收ONU的注册请求；分配模块401用于为ONU分配唯一的逻辑链路标识LLID；同步模块402用于在接收模块400对应的端口中记录所述ONU的LLID状态为在线，在另一端口中记录所述ONU的LLID状态为不在线。接收模块400对应的端口即接收模块400当前使用的端口。
如图4所示，本发明以太网无源光网络中保护切换装置还包括检测单元42和更新单元43，其中，检测单元42用于检测是否接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息，是时触发更新单元43；更新单元43用于将发送响应消息的ONU的LLID的状态在接收所述响应消息的端口中更新为在线，在另一端口中更新为不在线。
本领域技术人员应当理解，检测单元42和更新单元43是为优化本发明以太网无源光网络中保护切换装置的技术方案而设置的，并非实现本发明技术方案的必要部件。
本领域技术人员应当理解，本发明图4所示的以太网无源光网络中保护切换装置是为实现图3所示的以太网无源光网络中保护切换方法而设计的，图4所示装置中的各处理单元及处理模块的实现功能可参照图3所示的方法中的相关描述而理解，各单元及各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过相应的逻辑电路而实现。
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。

Claims (10)

1.一种以太网无源光网络中保护切换方法，其特征在于，包括：
光线路终端OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步，其中，所述配置数据包括ONU的逻辑链路标识LLID的状态信息；以及
OLT对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ONU的LLID的状态信息的同步包括：
接收到ONU的注册请求时，OLT端口为ONU分配唯一的逻辑链路标识LLID，并在所述端口中记录所述ONU的LLID状态为在线，在另一端口中记录所述ONU的LLID状态为不在线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于不在线LLID进行动态带宽分配之后，还包括：
检测是否接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息，在接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息时，将发送响应消息的ONU的LLID的状态在所述端口中更新为在线，在另一端口中更新为不在线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置数据还包括OLT端口中ONU当前的业务数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT端口为ONU分配唯一的LLID，具体为：
所述OLT的主用PON口和备用PON口采用不同的方式为新注册的ONU分配LLID。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述设定周期为小于50m。
7.一种以太网无源光网络中保护切换装置，其特征在于，包括：
同步单元，用于实现OLT的主用端口与备用端口之间的配置数据实时同步，其中，所述配置数据包括ONU的LLID的状态信息；以及
动态带宽分配单元，用于对主、备用端口中的LLID进行动态带宽分配，对于在线LLID进行正常的动态带宽分配，对于不在线LLID，按设定周期进行动态带宽分配。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述同步单元包括：
接收模块，用于接收ONU的注册请求；
分配模块，用于为ONU分配唯一的逻辑链路标识LLID；以及
同步模块，用于在所述接收模块对应的端口中记录所述ONU的LLID状态为在线，在另一端口中记录所述ONU的LLID状态为不在线。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
检测单元，用于检测是否接收到不在线LLID对应的ONU的响应消息，是时触发更新单元；以及
更新单元，用于将发送响应消息的ONU的LLID的状态在接收所述响应消息的端口中更新为在线，在另一端口中更新为不在线。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分配模块在OLT的主用PON口和备用PON口采用不同的方式为新注册的ONU分配LLID。
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