CN102158308A - 一种配置上行前向纠错流程的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配置上行前向纠错流程的方法及OLT，该方法包括：OLT实时检测上行链路的比特误码率，根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。该OLT包括：检测模块，用于实时检测上行链路的比特误码率；配置模块，用于根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。通过本发明可以实现实时动态配置ONU的上行FEC功能，可以最大限度提高了上行带宽利用率。

Description

一种配置上行前向纠错流程的方法及系统

技术领域

本发明涉及无源光网络（Passive Optical Network，简称PON），尤其是涉及一种在万兆无源光网络（10-Gigabit-capable Passive Optical Network，简称XG-PON）设备（包括：光线路终端（Optical Line Terminal，简称OLT）和光网络单元（Optical Network Unit，简称ONU））中实现配置上行（upstream）前向纠错（Forward Error Correction，简称FEC）流程的方法及系统。

背景技术

在XG-PON运行网络中，常见组网系统如图1所示，该系统由网管服务器（EMS）、OLT、分光器件和若干个ONU（最大数为1024）组成，从OLT到ONU的传输方向为下行方向（downstream），从ONU到OLT的传输方向为上行方向（upstream），从而实现数据业务和配置管理等功能。

XG-PON网络作为“点对多点”的拓扑结构，数据需要通过光分配网络（Optical Distribution Network ，简称ODN）实现传输，同时在业务网络接口（Service Network Interface，简称SNI）和用户网络接口（User Network Interface，简称UNI）存在不可避免的光信号损耗，因此在整个数据传输过程中，对于比特误码率（Bit Error Rate，简称BER）存在较大的影响。在光网络系统中通过使用前向纠错技术，就能够实现低误码率发送数据，从而避免使用重传机制。

在ITU-T G987.3协议中规定OLT和ONU在上下行方向都必须支持FEC的配置，其中下行FEC要求一直使能，上行FEC需要由OLT动态配置。在XG-PON系统中，上行FEC基于RS（248，232）（Reed-Solomon，里德－所罗门）方法实现编码和解码，通过在物理适配子层中对上行传输数据引入冗余，确保在解码处检测和修正传输错误, RS（248，232）作为一类具有极强纠错能力的多进制循环码，不仅用于纠正随机错误，而且对突发错误的纠正也非常有效。

现有技术中，一般是操作人员通过客户端在OLT侧发起上行FEC配置流程，而不能实时动态配置ONU的上行FEC功能，无法实现上行FEC的动态打开和关闭。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种配置上行前向纠错流程的方法及OLT，以实现实时动态配置ONU的上行FEC功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种配置上行前向纠错流程的方法，包括：

光线路终端实时检测上行链路的比特误码率，根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述光线路终端实时检测上行链路的比特误码率的步骤具体为：

所述光线路终端实时检测上行链路的万兆无源光网络传输汇聚帧的位交织奇偶校验错误，根据所述位交织奇偶校验错误估算出比特误码率。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述光线路终端根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程的步骤包括：

所述光线路终端若判断所述比特误码率达到预定条件，并且当前上行前向纠错流程的配置信息与该预定条件对应的配置信息不一致，则配置单播模板消息，所述单播模板消息包括相应的前向纠错标志位和模板索引号，然后连续发送所述单播模板消息；若连续接收到预定个上行应答消息，则根据所述预定条件对应的配置信息配置所述上行前向纠错流程。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述模板索引号与当前系统所用的广播模板消息的模板索引号不相同。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述预定个上行应答消息为3个上行应答消息。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述光线路终端根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程的步骤包括：

所述光线路终端若判断所述比特误码率高于预设的上限值，则配置开启上行前向纠错流程；若判断所述比特误码率低于预设的下限值，则配置关闭上行前向纠错流程。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种光线路终端，包括：

检测模块，用于实时检测上行链路的比特误码率；

配置模块，用于根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。

进一步地，上述光线路终端还具有下面特点：所述检测模块包括：

检测单元，用于实时检测上行链路的万兆无源光网络传输汇聚帧的位交织奇偶校验错误；

估算单元，根据所述位交织奇偶校验错误估算出比特误码率。

进一步地，上述光线路终端还具有下面特点：所述配置模块包括：

第一判断单元，用于判断所述比特误码率是否达到预定条件；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断所述比特误码率达到预定条件的情况下，判断当前上行前向纠错流程的配置信息是否与该预定条件对应的配置信息一致；

配置单元，用于在所述第二判断单元判断当前上行前向纠错流程的配置信息与该预定条件对应的配置信息不一致的情况下，配置单播模板消息然后连续发送；若连续接收到预定个上行应答消息，则根据所述预定条件对应的配置信息配置所述上行前向纠错流程，其中，所述单播模板消息包括相应的前向纠错标志位和模板索引号，所述模板索引号与当前系统所用的广播模板消息的模板索引号不相同，所述预定个上行应答消息为3个上行应答消息。

进一步地，上述光线路终端还具有下面特点：所述配置模块包括：

判断模块，用于判断所述比特误码率是否高于预设的上限值，或者判断所述比特误码率是否低于预设的下限值；

配置模块，用于在所述判断模块判断所述比特误码率高于预设的上限值的情况下，配置开启上行前向纠错流程；在所述判断模块判断所述比特误码率低于预设的下限值的情况下，则配置关闭上行前向纠错流程。

综上，本发明提供一种配置上行前向纠错流程的方法及OLT，以实现实时动态配置ONU的上行FEC功能，可以最大限度提高了上行带宽利用率，同时考虑到用户实际需求，可灵活选择手动或者自动配置上行FEC，更加符合用户的日常使用和维护需求。

附图说明

图1 为XG-PON系统组网系统框图；

图2是本发明实施例的OLT的示意图；

图3为本发明提供的配置上行前向纠错流程的方法的流程图；

图4为本发明实施例一的调整上行前向纠错的方法的流程图；

图5为本发明实施例二的调整上行前向纠错的方法的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

本发明实施例的XG-PON系统的原理图如图1所示，本实施例的系统包括：EMS100、OLT200、ONU300，其中，

EMS100，用于向OLT200下发手动配置上行FEC的命令和相关参数，同时可查询目标ONU300的当前FEC配置信息；

OLT200，用于实时检测上行链路的BER；用于实现开启上行FEC流程；用于发送单播Profile消息给目标ONU300并配置ONU300上行FEC；用于接收ONU300上行发送的应答消息并进行判断和处理；用于关闭接收ONU300应答消息定时器并配置OLT侧上行FEC；用于实现关闭上行FEC流程；

ONU300，用于接收上述OLT200发送单播Profile消息，并根据消息中的FEC标志位使能或者禁止上行FEC；用于向OLT200发送对Profile消息的应答消息。

其中，如图2所示，本实施例的OLT200可以包括以下模块，

检测模块，用于实时检测上行链路的比特误码率；

配置模块，用于根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。

所述检测模块进一步包括：检测单元和估算单元，其中，

检测单元，用于实时检测上行链路的万兆无源光网络传输汇聚帧的位交织奇偶校验错误；

估算单元，根据所述位交织奇偶校验错误估算出比特误码率。

在一优选实施例中，所述配置模块可以进一步包括：

第一判断单元，用于判断所述比特误码率是否达到预定条件；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断所述比特误码率达到预定条件的情况下，判断当前上行前向纠错流程的配置信息是否与该预定条件对应的配置信息一致；

配置单元，用于在所述第二判断单元判断当前上行前向纠错流程的配置信息与该预定条件对应的配置信息不一致的情况下，配置单播模板消息然后连续发送；若连续接收到预定个上行应答消息，则根据所述预定条件对应的配置信息配置所述上行前向纠错流程，其中，所述单播模板消息包括相应的前向纠错标志位和模板索引号，所述模板索引号与当前系统所用的广播模板消息的模板索引号不相同，所述预定个上行应答消息为3个上行应答消息。

在另一优选实施例中，所述配置模块可以包括：

判断模块，用于判断所述比特误码率是否高于预设的上限值，或者判断所述比特误码率是否低于预设的下限值；

配置模块，用于在所述判断模块判断所述比特误码率高于预设的上限值的情况下，配置开启上行前向纠错流程；在所述判断模块判断所述比特误码率低于预设的下限值的情况下，则配置关闭上行前向纠错流程。

图3为本发明提供的配置上行前向纠错流程的方法的流程图，如图3所示，本方法主要包括：

S10、OLT实时检测上行链路的比特误码率，根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。

本发明实施例提出的一种调整上行前向纠错的方法，通过循环检测上行链路的BER，实现上行FEC功能的自适应配置。用户在OLT侧可选择设置手动配置模式和自动配置模式，可根据实际需要对特定的ONU配置上行FEC功能，或者对OLT所属的所有ONU配置上行FEC功能。选择设置手动配置模式的调整上行前向纠错的流程如实施例一所示，选择设置自动配置模式的调整上行前向纠错的流程如实施例二所示。

图4为本发明实施例一的调整上行前向纠错的方法的流程图，该实施例主要是涉及通过手动方式配置上行FEC，以实现上行数据纠错功能，包括如下步骤：

S201：OLT接收到网管的FEC配置信息后启动配置上行FEC流程；

首先，OLT在本地数据库中查询目标ONU的FEC配置信息，与当前接收的FEC配置信息比较，若一致，则直接转入S208；若不一致，则转入S202；

S202：OLT查询当前系统所用广播Profile消息的配置信息，确保单播Profile消息与广播Profile消息采用不同的Profile Index（模板索引号），其范围为（0～3）；

OLT查询当前系统所用广播Profile消息的配置信息，在下行Profile消息中Profile Index相同的情况下，由于广播Profile消息会覆盖掉先前发送的单播Profile消息，OLT合理设置发送广播和单播Profile消息的先后顺序，同时在OLT侧维护所属ONU使用的Profile Index情况。

S203：OLT侧配置单播Profile消息内容，包括配置FEC标志位和使用的Profile Index，同时更新OLT侧数据库；

S204：等待下行单播Profile消息周期发送定时器超时；

S205：OLT发送3条单播Profile消息给目标ONU，同时启动OLT接收ONU应答消息定时器，ONU根据消息中的FEC标志位使能或者禁止上行FEC；OLT发送至少2条单播Profile消息给目标ONU，本实施例中选取发送3条单播Profile消息。

S206：OLT统计接收到的ONU上行应答消息个数，如大于等于3，则执行步骤S209；如小于3，则执行步骤S207;

S207：OLT判断接收ONU应答消息定时器是否超时，如超时，则直接执行S208；如没有，则执行S206；

S208：OLT直接返回提示信息，并上报配置状态，配置流程结束；

例如，本地数据库中查询目标ONU的FEC配置信息为“开启”，接收到的FEC配置信息也为“开启”，则直接返回提示信息，上报当前的FEC配置状态为“已开启”。

S209：OLT关闭接收ONU应答消息定时器，OLT侧配置开启上行FEC，配置流程完成。

图5为本发明实施例二的调整上行前向纠错的方法的流程图，该实施例在设置为自动配置模式后，OLT实时循环检测上行XGTC（XG-PON Transmission Convergence ，万兆无源光网络传输汇聚）帧的BIP（bit-interleaved even parity，位交织奇偶校验）错误并估计出BER，当上行BER超出用户设定的合理阈值范围后，立即启动上行FEC使能流程；当上行BER低于用户设定的合理阈值范围后，立即启动上行FEC关闭流程。

本实施例包括如下步骤：

S301：OLT实时循环检测上行XGTC帧的BIP错误并估计出BER；

S302: OLT判断上行BER是否超出用户设定的合理阈值范围上限，如是，则立即执行S303；如否，则继续执行S301；

S303：OLT立即启动开启上行FEC流程；

S304：OLT在本地数据库中查询目标ONU的FEC配置信息，和当前需要执行的配置信息比较，若一致，即本地数据库中存储的目标ONU的FEC配置信息为上行FEC已开启，当前需要执行的配置信息为开启上行FEC流程，则继续执行S301；若不一致，即本地数据库中存储的目标ONU的FEC配置信息为上行FEC已关闭，当前需要执行的配置信息为开启上行FEC流程，则转入S305；

S305：OLT查询当前系统所用广播Profile消息的配置信息，确保单播Profile消息与广播Profile消息采用不同的Profile Index；

OLT查询当前系统所用广播Profile消息的配置信息，在下行Profile消息中Profile Index相同的情况下，由于广播Profile消息会覆盖掉先前发送的单播Profile消息，OLT合理设置发送广播和单播Profile消息的先后顺序，同时在OLT侧维护所属ONU使用的Profile Index情况。

S306：OLT侧配置单播Profile消息内容，包括配置FEC标志位和使用的Profile Index，同时更新OLT侧数据库；

S307：等待下行Profile消息周期发送定时器超时；

S308：OLT发送单播Profile消息给目标ONU，同时启动OLT接收ONU应答消息定时器，ONU根据消息中的FEC标志位使能或者禁止上行FEC；

S309：OLT统计接收到的ONU上行应答消息个数，如大于等于3，则立即执行S311；如个数小于3，则立即执行S310;

S310：OLT判断接收ONU应答消息定时器是否超时，如超时，则直接执行S301；如没有，则继续执行S309；

S311：OLT关闭接收ONU应答消息定时器，OLT侧配置开启上行FEC流程；

S312：OLT实时循环检测上行链路BER；

S313：OLT判断上行BER是否低于用户设定的合理阈值范围下限，如是，则立即执行S314；如否，则继续执行S312；

S314：OLT立即启动关闭上行FEC流程。

执行关闭上行FEC流程与开启上行FEC流程基本一致，请参见步骤S304至S311。

采用本发明实施例所述方法，通过在OLT侧实时检测上行链路信息和BER，实现上行FEC的动态调整，可确保低误码率发送数据，同时在OLT和ONU间通过上下行PLOAM消息的动态交互，有效提高了上行链路数据传输质量和效率。

本发明实施例所述的调整上行前向纠错的方法和系统，当上行链路BER超出或者低于用户设定的合理阈值范围后，OLT自适应打开或者关闭上行FEC，最大限度提高了上行带宽利用率，同时考虑到用户实际需求，可灵活选择手动或者自动配置上行FEC，更加符合用户的日常使用和维护需求。

配置上行FEC过程中，OLT通过下行Profile（模板）PLOAM（Physical Layer Operation Administration and Management，物理层运行管理维护）消息将配置信息发给指定ONU，该消息的内容包括FEC标志位和使用的PROFILE的INDEX，ONU根据消息中的FEC标志位使能或者禁止上行FEC功能。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/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。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，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 (10)

1.一种配置上行前向纠错流程的方法，包括：

光线路终端实时检测上行链路的比特误码率，根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光线路终端实时检测上行链路的比特误码率的步骤具体为：

所述光线路终端实时检测上行链路的万兆无源光网络传输汇聚帧的位交织奇偶校验错误，根据所述位交织奇偶校验错误估算出比特误码率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光线路终端根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程的步骤包括：

所述光线路终端若判断所述比特误码率达到预定条件，并且当前上行前向纠错流程的配置信息与该预定条件对应的配置信息不一致，则配置单播模板消息，所述单播模板消息包括相应的前向纠错标志位和模板索引号，然后连续发送所述单播模板消息；若连续接收到预定个上行应答消息，则根据所述预定条件对应的配置信息配置所述上行前向纠错流程。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述模板索引号与当前系统所用的广播模板消息的模板索引号不相同。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述预定个上行应答消息为3个上行应答消息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光线路终端根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程的步骤包括：

所述光线路终端若判断所述比特误码率高于预设的上限值，则配置开启上行前向纠错流程；若判断所述比特误码率低于预设的下限值，则配置关闭上行前向纠错流程。

7.一种光线路终端，其特征在于，包括：

检测模块，用于实时检测上行链路的比特误码率；

配置模块，用于根据所述比特误码率是否达到预定条件来配置上行前向纠错流程。

8.如权利要求7所述的光线路终端，其特征在于，所述检测模块包括：

检测单元，用于实时检测上行链路的万兆无源光网络传输汇聚帧的位交织奇偶校验错误；

估算单元，根据所述位交织奇偶校验错误估算出比特误码率。

9.如权利要求7所述的光线路终端，其特征在于，所述配置模块包括：

第一判断单元，用于判断所述比特误码率是否达到预定条件；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断所述比特误码率达到预定条件的情况下，判断当前上行前向纠错流程的配置信息是否与该预定条件对应的配置信息一致；

配置单元，用于在所述第二判断单元判断当前上行前向纠错流程的配置信息与该预定条件对应的配置信息不一致的情况下，配置单播模板消息然后连续发送；若连续接收到预定个上行应答消息，则根据所述预定条件对应的配置信息配置所述上行前向纠错流程，其中，所述单播模板消息包括相应的前向纠错标志位和模板索引号，所述模板索引号与当前系统所用的广播模板消息的模板索引号不相同，所述预定个上行应答消息为3个上行应答消息。

10.如权利要求7所述的光线路终端，其特征在于，所述配置模块包括：

判断模块，用于判断所述比特误码率是否高于预设的上限值，或者判断所述比特误码率是否低于预设的下限值；

配置模块，用于在所述判断模块判断所述比特误码率高于预设的上限值的情况下，配置开启上行前向纠错流程；在所述判断模块判断所述比特误码率低于预设的下限值的情况下，则配置关闭上行前向纠错流程。

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