CN102104813A - 10g epon上行传输方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种10G EPON上行传输方法、设备及系统。该方法包括：接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；如果检测到波长冲突，则禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。本发明实施例在10GEPON中通过WDM进行上行传输，实现了10G的高带宽传输。

Description

10G EPON上行传输方法、设备及系统

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种10G EPON上行传输方法、设备及系统。

背景技术

在千兆以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network；以下简称：EPON)中，位于局端的光线路终端(Optical Line Termination；以下简称：OLT)和位于用户端的光网络单元(Optical Network Unit；以下简称：ONU)之间采点到多点的数据传输方式，上下行线路速率为1.25G。其中，下行发送波长为1490nm，采用广播方式，上行发送波长为1310nm，采用时多分址(TimeDivision Multiple Acess；以下简称：TDMA)方式，多个ONU之间共享上行通道。OLT通过多点控制协议(Multi-Point Control Protocol；以下简称：MPCP)实现ONU的注册上线和为ONU分配上行带宽。

随着网络技术的发展，EPON演进到10G EPON(万兆以太网无源光网络)已是必然趋势。10G EPON OLT支持1.25G下行线路，并增加了10.3125G的下行线路，发送波长采用1577nm；10G EPON可以支持多种类型ONU的接入，包括：EPON ONU、10G EPON非对称型ONU(以下简称：非对称10G EPONONU)和10EPON对称型ONU(以下简称：对称10G EPON ONU)，其中，EPONONU和非对称10G EPON ONU支持1.25G上行速率，发送波长为1310nm；对称10G EPON ONU支持10.3125G上行速率，发送波长为1270nm；EPON ONU支持的下行速率是1.25G；非对称10G EPON ONU和对称10G EPON ONU支持的下行速率都是10.3125G。

不过，现有技术的10G EPON，上行采用TDMA方式进行数据传输，即同一时间内只有一个ONU进行上行传输，使得上行通道带宽严重受制于EPON ONU和非对称10G EPON ONU而无法实现10G的高带宽传输。

发明内容

本发明实施例提供一种10G EPON上行传输方法、设备及系统，用以解决以上所述现有技术存在的问题。

一种10G EPON上行传输方法，包括：接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；如果检测到波长冲突，则禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

一种光线路终端，包括：接收模块，用于接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；检测模块，用于对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；控制模块，用于在检测到波长冲突时禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

一种10G EPON上行传输系统，包括光线路终端、第一光网络单元和第二光网络单元，其中所述光线路终端通过点到多点方式连接的所述第一光网络单元和第二光网络单元；所述第一光网络单元用于通过第一上行速率向所述光线路终端发送第一上行光信号，且所述第一光网络单元对应于第一波长；所述第二光网络单元用于通过第二上行速率向所述光线路终端发送第二上行光信号，且所述第二光网络单元对应于与所述第一波长不同的第二波长；所述光线路终端，用于接收通过波分复用传输的所述第一上行光信号和第二上行光信号，对所述第二上行光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突，并在检测到波长冲突时禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

本发明实施例提供的10G EPON上行传输方法、设备及系统，通过在10GEPON中，检测不同上行速率的光网络单元可能存在的光信号冲突，并在出现光信号冲突时，禁止其中一上行速率的光网络单元发送上行光信号，由此实现在10G EPON中采用波分复用的方式进行上行光信号的传输，解决现有技术采用TDMA上行传输时上行通道带宽受限而无法实现10G的高带宽的问题，并且可有效避免10G EPON可能存在的光信号冲突问题，实现了10G的高带宽传输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明一个实施例提供的10G EPON上行传输方法流程图；

图2为本发明实施例提供的10G EPON的系统结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的光线路终端的结构示意图；

图4为本发明又一个实施例提供的光线路终端结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一个实施例提供的10G EPON上行传输方法流程图，如图1所示，该方法包括：S100、光线路终端接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，其中所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；S101、所述光线路终端对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；S102、如果所述光线路终端检测到波长冲突，则禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

在一种实施例中，所述第一上行速率和所述第二上行速率可以分别为10.3125G和1.25G，且所述第一光网络单元可以为10G EPON对应的对称型光网络单元，所述第二光网络单元可以为10G EPON对应的非对称型光网络单元或者EPON对应的光网络单元。进一步地，所述第一光网络单元和第二光网络单元对应的波长可以分别为1310nm和1270nm。

在对所述第二上行光信号进行波长检测之前，光线路终端还可以向所述第二光网络单元发送用于寻找尚未注册的光网络单元注册窗Discover Gate消息；并且，所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元响应所述DiscoverGate信息而发送的注册请求REG Request消息。或者，在对所述第二上行光信号进行波长检测之前，光线路终端还可以向所述第二光网络单元发送用于分配上行带宽的窗口Gate消息，并且所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元根据所述上行带宽发送上行数据。

进一步地，所述对第二光信号进行波长检测的步骤可以包括：从所述第二上行光信号中提取预设波长范围的光信号，所述预设波长范围与所述第一光网络单元对应的波长相关；检测所述提取出来的光信号的功率是否超过预设门限值，如果超过预设门限值，则判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突。

进一步地，所述禁止第二光网络单元发送上行光信号可以包括：向所述第二光网络单元发送控制信号，指示所述第二光网络单元下线；或者，关断所述第二光网络单元，使所述第二光网络单元停止上行发光；或者，停止向所述第二光网络单元分配上行带宽。

为便于理解，以下结合图2所示的10G EPON系统架构，对本发明实施例提供的10G EPON上行传输方法进行详细介绍。

图2所示的10G EPON系统包括多个光网络单元ONU、分光器和光线路终端OLT。其中，所述OLT为10GEPON OLT，其通过所述分光器以点到多点的方式连接到所述多个ONU。并且，在下行方向，所述OLT采用广播方式发送下行光信号；而在上行方向，所述多个ONU采用波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing；以下简称：WDM)的方式共享上行通道，以实现上行光信号的上发。

所述多个ONU可以包括EPON ONU、非对称10G EPON ONU和对称10GEPON ONU。其中，对称10G EPON ONU支持10.3125G上行速率，且其对应的上行发送波长为1270nm；EPON ONU和非对称10G EPON ONU支持1.25G上行速率，且其对应的上行发送波长为1310nm。为便于描述，以下将所述对称10G EPON ONU记为第一ONU，并其将向所述OLT上发的光信号记为第一上行光信号；而将所述EPON ONU或非对称10G EPON ONU记为第二ONU，并将其向所述OLT上发的光信号记为第二上行光信号。

所述第一ONU可以采用分布式反馈(Distributed Feedback；以下简称：DFB)激光器发送所述第一上行光信号，DFB发送第一上行光信号的光谱宽度在1260nm～1280nm范围内。所述第二ONU可以采用分布式法布里-珀罗(Fabry-Perot；以下简称：FP)激光器发送所述第二上行光信号。在实际工作中，激光器发送的光信号波长会随着温度发生漂移，通常，FP激光器发送的光信号波长不会漂移到1280nm以下，但在特殊环境，比如低温环境下，FP激光器发送的光信号波长可能会随着温度而降低，因此有可能会降低至1280nm以下。在这种情况下，可能会导致DFB激光器发送的第一上行光信号和FP激光器发送的第二上行光信号的波长发生重叠现象，而导致所述第一ONU和所述第二ONU发生波长冲突，由此使OLT无法正常接收ONU发送的上行数据。

在本发明实施例中，OLT在接收到上行光信号之后，可对其进行检测以判断是否出现波长冲突，并在出现波长冲突时采取接收到所述第二ONU上发的第二上行光信号之后采取相关的措施，避免由于波长冲突而对上行数据传输造成影响。

具体地，所述OLT在接收到通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号之后，可以对所述第二上行光信号进行波长检测，以确定第二上行光信号是否偏离到第一上行光信号的波长范围内(比如1260nm-1280nm)。在具体的实施例中，所述波长检测过程可以在ONU注册上线过程中进行，还可以在注册完成之后ONU传输上行数据的过程中定时或不定时的进行检测。

如果检测到第二上行光信号的实际波长偏离到第一波长光信号的波长范围内，所述OLT可以通过禁止所述第二ONU发送上行光信号的方式，避免由于波长冲突而造成对上行数据传输的影响。

本发明实施例提供的10EPON上行传输方法，支持上行速率为10.3125G和1.25G的ONU采用波分复用的方式进行上行光信号传输，OLT通过检测上行速率为1.25G的ONU的上行光信号和上行速率为10.3125G的ONU的上行光信号可能存在的波长冲突，并在出现波长冲突时，禁止上行速率为1.25G的ONU发送光信号，从而实现在10G EPON中采用WDM方式进行上行通道共享，由此解决现有技术上行通道带宽严重受制于EPON ONU和非对称10G EPON ONU而无法实现10G的高带宽的缺陷，实现了10G的高带宽传输。

在本发明实施例中，所述波长检测过程可以是在ONU的上线注册阶段以及在注册完成后的上行数据传输阶段分别进行。具体地，OLT可以控制EPONONU、非对称10G EPON ONU和对称10G EPON ONU在不同的注册窗口进行注册上线，从而确保了不同的ONU在注册上线的过程中，不会发生上行光信号冲突，具体的注册过程为：

OLT定时向与之连接的ONU发送注册窗(Discover Gate)消息，该Discover Gate消息用于寻找尚未注册的ONU，ONU接收到该Discover Gate消息时，若尚未注册上线，则向OLT发送注册请求(REG request)。

以下以支持1.25G速率的ONU(第二ONU)为例进行说明。当OLT接收到第二ONU发送的注册请求时，

OLT首先从所述注册请求分离并提取出具有与所述支持10.3125G速率的ONU(第一ONU)相关的预设波长值(比如1270nm)的光信号或预设波长范围(比如1260nm-1280nm)的光信号，具体的分离过程可以采用WDM进行。

进一步地，OLT可对提取出光信号的进行光功率测量，以确定所述分离出光信号是否大于设定门限值，若大于门限值，则所述第二ONU发送的上行光信号可能会影响到第一ONU发送的上行光信号，则可能会造成波长冲突。在这种情况下，OLT应当采取相应措施以避免影响上行数据传输，如OLT可以禁止所述第二ONU发送上行光信号，在具体实施例中，OLT可以拒绝所述第二ONU的注册请求，如在给所述第二ONU返回的REG消息中给出“拒绝”指示。若小于等于门限值，则所述第二ONU发送的上行光信号，不会影响上行的第一波长光信号，所述OLT可以接纳所述第二ONU的注册请求，比如在给所述第二ONU返回的REG消息中给出“接纳”指示。

在接收到所述OLT发来的“接纳”指示之后，ONU便可以进行上行数据的传输。

进一步地，OLT还可以在ONU传输数据阶段进行上述波长检测，并根据检测结果采取相应的措施。

具体而言，在进行数据传输过程中，OLT根据动态带宽分配(DynamicBandwidth Allocation；以下简称：DBA)算法，向与之连接的、已注册上线的ONU发送窗口(Gate)消息，该Gate消息用于为1.25G上行传输通道和10.3125G上行传输通道上的不同ONU分配上行带宽，以使共用同一上行传输通道的ONU在OLT分配的时隙内发送上行数据。

在ONU进行上行数据传输的阶段，OLT可以定时或不定时的检测支持1.25G上行传输速率的第二ONU发送的上行光信号与支持10.3125G上行传输速率的第一ONU发送的上行光信号是否发生波长冲突，具体的检测过程与ONU注册上线阶段的检测过程类似，不再赘述。

在数据传输阶段，若检测到第一ONU和第二ONU发生波长冲突时，OLT可通过以下方式之一禁止发送第二ONU发送上行光信号：

OLT可以向所述第二发送控制信号，所述控制信号用于指示所述第二ONU下线；

OLT还可以关断发送所述第二ONU，使所述第二ONU停止上行发光；

OLT也可以停止向所述第二ONU发送Gate消息，即OLT停止为所述第二ONU分配上行带宽，以使所述第二ONU无法进行上行光信号发送。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于以上实施例提供的10G EPON上行传输方法，本发明实施例还进一步提供一种10G EPON上行传输系统。所述系统可以为10G EPON系统，其具体系统架构可参阅图2所示系统结构示意图。

所述10G EPON上行传输系统，包括光线路终端、第一光网络单元和第二光网络单元，其中所述光线路终端通过点到多点方式连接的所述第一光网络单元和第二光网络单元。

所述第一光网络单元，用于通过第一上行速率向所述光线路终端发送第一上行光信号，且所述第一光网络单元对应于第一波长。

所述第二光网络单元，用于通过第二上行速率向所述光线路终端发迭第二上行光信号，且所述第二光网络单元对应于与所述第一波长不同的第二波长。

所述光线路终端，用于接收通过波分复用传输的所述第一上行光信号和第二上行光信号，对所述第二上行光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突，并在检测到波长冲突时禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

所述第一光网络单元可以为对称10G EPON ONU，所述第二光网络单元为非对称10G EPON ONU或者EPON ONU。所述第一上行速率和所述第二上行速率可以分别为10.3125G和1.25G，且所述第一光网络单元和第二光网络单元对应的波长可以分别为1310nm和1270nm。

基于上述10G EPON上行传输方法和系统，本发明实施例还进一步提供一种光线路终端。

图3为本发明一个实施例提供的光线路终端结构示意图，如图3所示，该光线路终端包括：接收模块20、检测模块21和控制模块22。

其中，接收模块20用于接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；

检测模块21用于对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；

控制模块22用于在检测到波长冲突时禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

其中，所述第一光网络单元可以为对称10G EPON ONU，所述第二光网络单元为非对称10G EPON ONU或者EPON ONU。所述第一上行速率和所述第二上行速率可以分别为10.3125G和1.25G，且所述第一光网络单元和第二光网络单元对应的波长可以分别为1310nm和1270nm。

进一步地，所述光线路终端各个模块的功能以及工作过程可以参阅以上实施例所描述10G EPON上行传输方法。

图4为本发明又一个实施例提供的光线路终端结构示意图，如图3所示，该光线路终端包括：接收模块20、检测模块21和控制模块22。所述接收模块20、检测模块21和控制模块22的功能与前一实施例相类似。

进一步的，该光线路终端还可以包括：发送模块23。

在一种实施例中，所述发送模块23可以用于向所述第二光网络单元发送用于寻找尚未注册的光网络单元注册窗Discover Gate消息。并且，所述接收模块20接收到的所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元响应所述Discover Gate信息而发送的注册请求REG Request消息。

在另一种实施例中，所述发送模块23也可以用于向所述第二光网络单元发送用于分配上行带宽的窗口Gate消息；并且，所述接收模块20接收到的所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元根据所述上行带宽发送上行数据。

进一步地，所述检测模块21可以进一步包括：分离单元211和判断单元212。

所述分离单元211，用于从所述第二上行光信号中提取预设波长范围的光信号，所述预设波长范围与所述第一光网络单元对应的波长相关；

所述判断单元212，用于检测所述提取出来的光信号的功率是否超过预设门限值，如果超过预设门限值，则判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突。

进一步地，所述控制模块22可具体用于向所述第二光网络单元返回携带有拒绝指示的注册响应消息；或者，向所述第二光网络单元发送控制信号，指示所述第二光网络单元下线；或者，关断所述第二光网络单元，使所述第二光网络单元停止上行发光；或者，停止向所述第二光网络单元分配上行带宽。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种10G EPON上行传输方法，其特征在于，包括：

接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；

对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；

如果检测到波长冲突，则禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一上行速率和所述第二上行速率分别为10.3125G和1.25G，且所述第一光网络单元为10G EPON对应的对称型光网络单元，所述第二光网络单元为10G EPON对应的非对称型光网络单元或者EPON对应的光网络单元。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一光网络单元和第二光网络单元对应的波长分别为1310nm和1270nm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在对所述第二上行光信号进行波长检测之前，

向所述第二光网络单元发送用于寻找尚未注册的光网络单元注册窗Discover Gate消息；并且，所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元响应所述Discover Gate信息而发送的注册请求REG Request消息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在对所述第二上行光信号进行波长检测之前，

向所述第二光网络单元发送用于分配上行带宽的窗口Gate消息，并且所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元根据所述上行带宽发送上行数据。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第二光信号进行波长检测的步骤包括：

从所述第二上行光信号中提取预设波长范围的光信号，所述预设波长范围与所述第一光网络单元对应的波长相关；

检测所述提取出来的光信号的功率是否超过预设门限值，如果超过预设门限值，则判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述禁止所述第二光网络单元发送上行光信号包括：

向所述第二光网络单元返回携带有拒绝指示的注册响应消息；或

向所述第二光网络单元发送控制信号，指示所述第二光网络单元下线；或

关断所述第二光网络单元，使所述第二光网络单元停止上行发光；或

停止向所述第二光网络单元分配上行带宽。

8.一种光线路终端，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收通过波分复用传输的第一上行光信号和第二上行光信号，所述第一上行光信号和第二上行光信号分别由支持第一上行速率的第一光网络单元和支持第二上行速率的第二光网络单元提供，且所述第一光网络单元和第二光网络单元分别对应于不同的波长；

检测模块，用于对所述第二光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突；

控制模块，用于在检测到波长冲突时禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

9.根据权利要求8所述的光线路终端，其特征在于，还包括：

发送模块，用于向所述第二光网络单元发送用于寻找尚未注册的光网络单元注册窗Discover Gate消息；

并且，所述接收模块接收到的所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元响应所述Discover Gate信息而发送的注册请求REG Request消息。

10.根据权利要求8所述的光线路终端，其特征在于，还包括：

发送模块，用于向所述第二光网络单元发送用于分配上行带宽的窗口Gate消息；

并且，所述接收模块接收到的所述第二上行光信号对应于所述第二光网络单元根据所述上行带宽发送上行数据。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的光线路终端，其特征在于，所述检测模块包括：

分离单元，用于从所述第二上行光信号中提取预设波长范围的光信号，所述预设波长范围与所述第一光网络单元对应的波长相关；

判断单元，用于检测所述提取出来的光信号的功率是否超过预设门限值，如果超过预设门限值，则判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突。

12.一种10G EPON上行传输系统，其特征在于，包括光线路终端、第一光网络单元和第二光网络单元，其中所述光线路终端通过点到多点方式连接的所述第一光网络单元和第二光网络单元；

所述第一光网络单元用于通过第一上行速率向所述光线路终端发送第一上行光信号，且所述第一光网络单元对应于第一波长；

所述第二光网络单元用于通过第二上行速率向所述光线路终端发送第二上行光信号，且所述第二光网络单元对应于与所述第一波长不同的第二波长；

所述光线路终端，用于接收通过波分复用传输的所述第一上行光信号和第二上行光信号，对所述第二上行光信号进行波长检测以判断所述第二光网络单元与所述第一光网络单元是否发生波长冲突，并在检测到波长冲突时禁止所述第二光网络单元发送上行光信号。

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