CN102075820A - 在无源光网络中测距的方法和装置 - Google Patents

在无源光网络中测距的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在无源光网络中测距的方法和装置，涉及通信领域；所述方法，包括：获取光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的环路时延(RTD)；根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。

Description

在无源光网络中测距的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种在无源光网络中测距的方法和装置。
背景技术
吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network，GPON)是无源光网络(PON)家族中一个重要的技术分支，和其它PON技术类似，GPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术。
GPON系统的拓扑结构如图1所示，GPON由局侧的光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)、用户侧的光网络单元(Optical Network Unit，ONU)以及光分配网络(Optical Distributio Network，ODN)组成，通常采用点到多点的网络结构。ODN由单模光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。
在GPON系统中，下行方向(由OLT到ONU)的数据传输采用广播方式，每个ONU都接收网络中所有的帧，再根据ONU-ID、GEM-Port ID、Allocation-ID来获取属于自己的帧。然而，对于上行方向(从ONU到OLT)的数据传输，由于各个ONU需要共享传输媒质，因此各个ONU应该在OLT安排给自己的时隙内传输上行数据。由于各个ONU与OLT之间的距离不同，为防止各个ONU发送的上行数据同时到达OLT，OLT需要对每个ONU进行测距，并将根据测距结果得到的均衡时延发送给对应的ONU，ONU根据OLT发送的均衡时延调节发送数据的时钟，即ONU准备发送上行帧时，需要延迟对应自身的均衡时延后再发送上行帧，实现所有ONU上行传输的同步。
ONU有7个状态，分别为初始状态、待机状态、序列号状态、测距状态、运行状态、POPUP状态和紧急停止状态。在现有技术中，OLT对处于测距状态的ONU进行测距，主要包括如下步骤：OLT给ONU发送测距请求并打开一个安静窗口，并配置所述安静窗口的开放时间。在所述安静窗口的开放时间内，处于运行状态的ONU均不发送上行数据，以避免与处于测距状态的ONU发送的消息发生冲突；收到测距请求的ONU发送自身的序列号信息给OLT；OLT对该ONU进行测距，并将测距结果通过测距时间(Ranging-time)消息发送所述ONU；所述ONU收到Rang-time消息后，进入运行状态并实现上行传输的同步。由于OLT不知道待测距的ONU的位置，所以OLT按照自身支持的最近ONU的距离和最远ONU的距离为待测距的ONU开放安静窗口，由于所述用于测距的安静窗口的开放时间过长，中断了处于运行状态的ONU的正常业务，影响了上行传输的效率。
发明内容
本发明提供一种无源光网络中测距的方法和装置，能够减小用于测距的安静窗口的开放时间。
为达到上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种在无源光网络中测距的方法，包括：
获取光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的环路时延(RTD)；
根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。
进一步的，所述方法还具有如下特点：
所述获取OLT和ONU之间的RTD具体通过如下方式：
在所述ONU处于序列号状态时，向所述处于序列号状态的ONU发送序列号请求消息，并记录所述序列号请求消息的发送时间；
接收所述处于序列号状态的ONU发送的序列号响应消息，包括所述ONU的随机时延信息，并记录所述序列号响应消息的接收时间；
根据所述序列号请求消息的发送时间、所述序列号响应消息的接收时间、所述ONU的随机时延以及所述OLT预先设置的所述ONU在响应所述序列号请求的预分配时延和开始时间，得到所述OLT和ONU之间环路的RTD。
进一步的，所述方法还具有如下特点：
根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距具体包括：
根据所述RTD，确定对所述ONU测距所需的时长T；
根据所述确定的对所述ONU测距所需的时长T以及预先设置的调整时间Δt，获取安静窗口的开放时间；
在所述ONU处于测距状态时，向所述处于测距状态的ONU发送测距请求，同时开放一个用于对所述ONU进行测距的安静窗口，其中所述安静窗口包括所述安静窗口的开放时间；
在所述安静窗口的开放时间内，接收测距响应；
获取所述处于测距状态的ONU的均衡时延(EqD)，并将所述EqD发送给所述处于测距状态的ONU。
进一步的，所述方法还具有如下特点：
所述确定的对所述ONU测距所需的时长T为所述环路时延和以下一个或多个时延的总和，包括：所述处于测距状态的ONU在响应所述测距请求时的预分配时延或者在发送所述测距响应时的开始时间。
进一步的，所述方法还具有如下特点：所述方法还包括：
如果对所述ONU测距成功，则减小所述调整时间Δt的数值；否则，增加所述调整时间Δt的数值。
一种在无源光网络中测距的装置，包括
获取模块，用于获取光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的环路时延；
测距模块，用于根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。
进一步的，所述装置还具有如下特点：
所述获取模块包括：
第一获取单元，用于在所述ONU处于序列号状态时，向所述处于序列号状态的ONU发送序列号请求消息，并记录所述序列号请求消息的发送时间；
第二获取单元，用于接收所述处于序列号状态的ONU发送的序列号响应消息，包括所述ONU的随机时延信息，并记录所述序列号响应消息的接收时间；
第三获取单元，用于根据所述序列号请求消息的发送时间、所述序列号响应消息的接收时间、所述ONU的随机时延以及所述OLT预先设置的所述ONU在响应所述序列号请求的预分配时延和开始时间，得到所述OLT和ONU之间环路的RTD。
进一步的，所述装置还具有如下特点：
所述测距模块包括：
确定单元，用于根据所述RTD，确定对所述ONU测距所需的时长T；
获取单元，用于根据所述确定的对所述ONU测距所需的时长T以及预先设置的调整时间Δt，获取安静窗口的开放时间；
第一处理单元，用于在所述ONU处于测距状态时，向所述处于测距状态的ONU发送测距请求，同时开放一个用于对所述ONU进行测距的安静窗口，其中所述安静窗口包括所述安静窗口的开放时间
接收单元，用于在所述安静窗口的开放时间内，接收测距响应；
第二处理单元获取所述处于测距状态的ONU的均衡时延(EqD)，并将所述EqD发送给所述处于测距状态的ONU。
进一步的，所述装置还具有如下特点：所述确定的对所述ONU测距所需的时长T为所述环路时延和以下一个或多个时延的总和，包括：所述处于测距状态的ONU在响应所述测距请求时的预分配时延或者在发送所述测距响应时的开始时间。
进一步的，所述装置还具有如下特点：
所述测距模块还包括：
调整单元，用于在对所述ONU测距成功时，减小所述调整时间Δt的数值；或者，在对所述ONU测距失败时，增加所述调整时间Δt的数值。
本发明提供的技术方案，获取OLT和ONU之间的环路时延，根据所述环路时延为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距，缩短了用于测距的安静窗口的开放时间，提高了上行传输效率；采用已有消息的传输机制，获取所述OLT和ONU之间环路的环路时延，实现方法简单且方便。
附图说明
图1为现有技术中无源光网络的结构示意图；
图2为本发明提供的一种在无源光网络中测距的方法流程图；
图3为图2所示实施例中步骤201的方法流程图；
图4为图2所示实施例中步骤202的方法流程图；
图5为本发明提供的一种在无源光网络中测距的装置的结构示意图；
图6为图5所示实施例中获取模块501的结构示意图；
图7为图5所示实施例中测距模块502的结构示意图；
图8为图7所示实施例中测距模块502的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案作进一步介绍。
如图2所示，在无源光网络中OLT对处于注册激活状态的ONU进行测距的过程如下所述：
步骤201、所述OLT获取所述OLT和所述ONU之间环路的环路时延；
在本步骤中，通过所述OLT发送序列号请求的方式获取所述环路时延，但不限于此，对于在所述ONU处于注册激活状态下，OLT和ONU之间的全部消息和/或带宽分配同样适用，此处不再赘述。
其中通过所述OLT发送序列号请求的方式获取环路时延的方法，如图3所示，具体包括步骤2011～2014：
步骤2011、在所述ONU处于序列号状态时，所述OLT向所述处于序列号的ONU发送序列号请求，并记录所述序列号请求的发送时间T1；
步骤2012、处于序列号状态的ONU在经过多个时延后，向所述OLT发送序列号响应消息，包括所述随机时延信息t和自身的序列号信息；
具体包括：在接收到所述序列号请求消息后，经过一个预分配时延(Pre-assigned Delay)和随机时延t后，获取本地的序列号信息，并经过一个开始时间(StartTime)后，向所述OLT发送序列号响应消息；
其中所述预分配时延Pre-assigned Delay是所述OLT预先分配的所述ONU在处理序列号请求时的等待时延。
步骤2013、所述OLT接收所述序列号响应消息，包括所述ONU的随机时延信息t，并记录所述序列号响应消息的接收时间T2；
步骤2014、根据所述序列号请求消息的发送时间T1、所述序列号响应消息的接收时间T2以及所述ONU的随机时延t，得到所述OLT和ONU之间环路的环路时延，即RTD＝T2-T1-t-Pre-assigned Delay-StartTime。
需要说明的是，本发明以上述参数得到环路时延，但不限于此，在本发明提供的参数基础上，增加其他参数或减少上述参数同样得到环路时延。
在获取到所述OLT和所述ONU之间环路的环路时延RTD之后，执行步骤202。
步骤202、所述OLT根据所述环路时延为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。
其中本步骤具体包括步骤2021～2023，如图4所示：
步骤2021、根据所述环路时延RTD，所述OLT确定对所述ONU测距所需的时长T；
其中，所述OLT对所述ONU测距所需的时长T包括ONU接收到测距请求所需的时间以及所述OLT接收到测距响应所需的时间。
所述OLT对所述ONU测距所需的时长T是根据以下参数获得，包括：
环路时延RTD、所述OLT预先配置的所述ONU在响应所述测距请求时的预分配时延Pre-assigned Delay和ONU发送用于响应测距请求的消息的开始时间StartTime。
需要说明的是，本发明以环路时延与上述参数得到所述OLT对所述ONU测距所需的时长T，但不限于此，在本发明提供的参数基础上，增加其他参数或减少上述参数同样可以得到所述OLT对所述ONU测距所需的时长T。
步骤2022、根据所述OLT对所述ONU测距所需的时长T以及预先设置的调整时间Δt，所述OLT获取安静窗口的开放时间；
其中所述安静窗口的开放时间为在测量请求发送后的T-Δt和T+Δt时间段内。
其中所述常数Δt为调整时间，该Δt的值由OLT决定，在OLT对ONU进行的多次测距中，Δt的取值可以相同，也可以不同。
步骤2023、在所述ONU处于测距状态时，所述OLT向所述处于测距状态的ONU发送测距请求，同时开放一个用于对所述ONU进行测距的安静窗口，其中所述安静窗口包括所述安静窗口的开放时间；
本步骤中安静窗口的开放时间为是根据所述ONU与所述OLT之间的环路时延得到的，可以理解为是根据所述ONU与所述OLT之间的逻辑距离得到的，与现有技术中根据OLT自身支持的最近和最远ONU的距离得到的方式相比，缩短了安静窗口的开放时间。
步骤2024、在所述安静窗口的开放时间内，所述OLT接收测距响应；
步骤2025、所述OLT获取所述处于测距状态的ONU的均衡时延(equalation delay，EqD)，并将所述EqD发送给所述处于测距状态的ONU；
步骤2026、所述ONU接收OLT发送的EqD，并根据所述EqD对自身进行上行传输同步的配置。
需要说明的是，如果对所述ONU测距成功，可以选择减小所述调整时间Δt的数值；否则，可以选择增加所述调整时间Δt的数值，并在增加调整时间Δt的数值后，重新对所述ONU进行测距。
本发明提供的技术方案，获取OLT和ONU之间的环路时延，根据所述环路时延为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距，缩短了用于测距的安静窗口的开放时间，提高了上行传输效率；采用已有消息的传输机制，获取所述OLT和ONU之间环路的环路时延，实现方法简单且方便。
如图5所示，本发明提供一种在无源光网络中测距的装置，包括：
获取模块501，用于获取光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的环路时延；
测距模块502，用于根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。
进一步的，如图6所示，所述获取模块501可以进一步包括：
第一获取单元601，用于在所述ONU处于序列号状态时，向所述处于序列号状态的ONU发送序列号请求消息，并记录所述序列号请求消息的发送时间；
第二获取单元602，用于接收所述处于序列号状态的ONU发送的序列号响应消息，包括所述ONU的随机时延信息，并记录所述序列号响应消息的接收时间；
第三获取单元603，用于根据所述序列号请求消息的发送时间、所述序列号响应消息的接收时间、所述ONU的随机时延以及所述OLT预先设置的所述ONU在响应所述序列号请求的预分配时延和开始时间，得到所述OLT和ONU之间环路的RTD。
进一步的，如图7所示，所述测距模块502可以进一步包括：
确定单元701，用于根据所述RTD，确定对所述ONU测距所需的时长T；
第四获取单元702，用于根据所述确定的对所述ONU测距所需的时长T以及预先设置的调整时间Δt，获取安静窗口的开放时间；
第一处理单元703，用于在所述ONU处于测距状态时，向所述处于测距状态的ONU发送测距请求，同时开放一个用于对所述ONU进行测距的安静窗口，其中所述安静窗口包括所述安静窗口的开放时间；
接收单元704，用于在所述安静窗口的开放时间内，接收测距响应；
第二处理单元705，用于获取所述处于测距状态的ONU的均衡时延(EqD)，并将所述EqD发送给所述处于测距状态的ONU。
进一步的，所述确定的对所述ONU测距所需的时长T为所述环路时延和以下一个或多个时延的总和，包括：所述处于测距状态的ONU在响应所述测距请求时的预分配时延或者在发送所述测距响应时的开始时间。
可选的，如图8所示，所述测距模块可以进一步还包括：
调整单元801，用于在对所述ONU测距成功时，减小所述调整时间Δt的数值；或者，在对所述ONU测距失败时，增加所述调整时间Δt的数值。
本发明提供的技术方案，获取OLT和ONU之间的环路时延，根据所述环路时延为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距，缩短了用于测距的安静窗口的开放时间，提高了上行传输效率；采用已有消息的传输机制，获取所述OLT和ONU之间环路的环路时延，实现方法简单且方便。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种在无源光网络中测距的方法，其特征在于，包括：
获取光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的环路时延(RTD)；
根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取OLT和ONU之间的RTD具体通过如下方式：
在所述ONU处于序列号状态时，向所述处于序列号状态的ONU发送序列号请求消息，并记录所述序列号请求消息的发送时间；
接收所述处于序列号状态的ONU发送的序列号响应消息，包括所述ONU的随机时延信息，并记录所述序列号响应消息的接收时间；
根据所述序列号请求消息的发送时间、所述序列号响应消息的接收时间、所述ONU的随机时延以及所述OLT预先设置的所述ONU在响应所述序列号请求的预分配时延和开始时间，得到所述OLT和ONU之间环路的RTD。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距具体包括：
根据所述RTD，确定对所述ONU测距所需的时长T；
根据所述确定的对所述ONU测距所需的时长T以及预先设置的调整时间Δt，获取安静窗口的开放时间；
在所述ONU处于测距状态时，向所述处于测距状态的ONU发送测距请求，同时开放一个用于对所述ONU进行测距的安静窗口，其中所述安静窗口包括所述安静窗口的开放时间；
在所述安静窗口的开放时间内，接收测距响应；
获取所述处于测距状态的ONU的均衡时延(EqD)，并将所述EqD发送给所述处于测距状态的ONU。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定的对所述ONU测距所需的时长T为所述环路时延和以下一个或多个时延的总和，包括：所述处于测距状态的ONU在响应所述测距请求时的预分配时延或者在发送所述测距响应时的开始时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
如果对所述ONU测距成功，则减小所述调整时间Δt的数值；否则，增加所述调整时间Δt的数值。
6.一种在无源光网络中测距的装置，其特征在于，包括
获取模块，用于获取光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的环路时延；
测距模块，用于根据所述RTD为所述ONU开放一个用于测距的安静窗口对该ONU进行测距。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：
第一获取单元，用于在所述ONU处于序列号状态时，向所述处于序列号状态的ONU发送序列号请求消息，并记录所述序列号请求消息的发送时间；
第二获取单元，用于接收所述处于序列号状态的ONU发送的序列号响应消息，包括所述ONU的随机时延信息，并记录所述序列号响应消息的接收时间；
第三获取单元，用于根据所述序列号请求消息的发送时间、所述序列号响应消息的接收时间、所述ONU的随机时延以及所述OLT预先设置的所述ONU在响应所述序列号请求的预分配时延和开始时间，得到所述OLT和ONU之间环路的RTD。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述测距模块包括：
确定单元，用于根据所述RTD，确定对所述ONU测距所需的时长T；
获取单元，用于根据所述确定的对所述ONU测距所需的时长T以及预先设置的调整时间Δt，获取安静窗口的开放时间；
第一处理单元，用于在所述ONU处于测距状态时，向所述处于测距状态的ONU发送测距请求，同时开放一个用于对所述ONU进行测距的安静窗口，其中所述安静窗口包括所述安静窗口的开放时间
接收单元，用于在所述安静窗口的开放时间内，接收测距响应；
第二处理单元获取所述处于测距状态的ONU的均衡时延(EqD)，并将所述EqD发送给所述处于测距状态的ONU。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定的对所述ONU测距所需的时长T为所述环路时延和以下一个或多个时延的总和，包括：所述处于测距状态的ONU在响应所述测距请求时的预分配时延或者在发送所述测距响应时的开始时间。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测距模块还包括：
调整单元，用于在对所述ONU测距成功时，减小所述调整时间Δt的数值；或者，在对所述ONU测距失败时，增加所述调整时间Δt的数值。
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