CN102264010B - 一种pon拉远的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种PON拉远的方法及设备，包括获得拉远设备与光线路终端OLT的工作路径和保护路径的距离；比较所述工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径；在所述拉远设备上，对所述较短距离的路径上的数据进行延时T，使所述数据经过所述较短距离路径的时间和所述较长距离路径的时间相同。本发明具有在PON系统内部对工作路径和保护路径调整的灵活性较好以及在XPON拉远的过程中，当ONU与OLT的差分距离超过20km时XPON网络能够正常使用。

Description

一种PON拉远的方法及设备
技术领域
本发明属于网络通信技术领域，涉及一种PON拉远的方法及设备。
背景技术
随着视频点播、高清晰度电视、网络游戏等新兴业务的兴起，用户对带宽的需求日益增长，FTTH(Fiber To The Home，发展光纤到户)可有效保证“最后一公里”的接入网带宽。其中，PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术是目前应用最广泛的FTTH技术之一。图1是传统的使用PON接入的网络架构，用户的多种业务通过PON的接入和传送网传输，能灵活地接到不同的电信业务节点。如图1所示，PON系统的基本组成包括OLT(OpticalLine Terminals，光线路终端)、ONU(Optical Network Unit，光网络单元)和ODN(Optical Distribution Network，光分配网)等部分，其中OLT与ONU之间的ODN包括了主干光纤、无源光分路器和分支光纤等设备。OLT和无源光分路器之间通过主干光纤连接，无源光分路器实现一点对多点的光功率分配，即通过多个分支光纤连接到多个ONU，从OLT到ONU的方向称为下行方向，从ONU到OLT的方向称为上行方向。
在传统的PON系统中，OLT通过无源光分路器对接的ONU数量较少，覆盖半径一般不超过20km，导致传统的网络架构中OLT数量较多，且位置区域偏远、分散，不方便管理和维护，设备投资和维护成本较高。随着下一代光接入网络的兴起，大型运营商提出将PON拉远至100km甚至200km以上的需求。而借用目前的现有的OTN(Optical Transport Network，光传送网络)进行拉远的XPON over OTN方式日益成为一种主流的应用场景。
在如图2所示的GPON over OTN拉远场景中，OLT支持200km以上的逻辑距离，其工作路径和保护路径的距离差大于170km，已经超过了OLT支持的20km的差分距离(即最远ONU和OLT之间的距离与最近ONU和OLT之间的距离之差)。并且在该场景中，通过OTN设备来扩大GPON(Gigabit PassiveOptical Network，吉比特无源光网络)的服务覆盖范围、延长传输距离。在下行方向，在OLT节点接入设备上将GPON的下行数据封装进OTN网络，通过OTN网络的工作路径到达OTN的接入节点，通过OTN节点接入设备从OTN网络里解封装出GPON下行数据广播给下面的ONU；在上行方向，在OTN的接入节点将各ONU的上行数据封装进OTN网络，经由OTN网络的工作路径到达OLT的接入节点，并在OLT节点接入设备上解封装出GPON上行数据，发送给OLT。但是在上述场景中，当OTN上发生保护倒换的时候，由于工作路径和保护路径的距离差超过GPON支持的最大差分距离20km，在不改变配置的情况下ONU不能重新注册成功，需要手动配置OLT的覆盖范围或增加OLT的差分距离。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
在现有的将PON拉远的系统中，存在PON系统内部对于工作路径和保护路径的调整灵活性较差以及在XPON拉远的过程中，当ONU与OLT的差分距离超过20km时导致XPON网络无法使用的问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种PON拉远的方法及设备，具有在PON系统内部对工作路径和保护路径调整的灵活性较好以及在XPON拉远的过程中，当ONU与OLT的差分距离超过20km时XPON网络能够正常使用。
一种PON拉远的方法，包括：
获得拉远设备与光线路终端OLT的工作路径和保护路径的距离；
比较所述工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径；
在所述拉远设备上，对所述较短距离的路径上的数据进行延时T，使所述数据经过所述较短距离路径的时间和所述较长距离路径的时间相同。
一种PON拉远的设备，包括：
测距单元，用于获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离；
比较单元，用于比较所述工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径；
延时单元，用于在所述拉远设备上，对所述较短距离的路径上的数据进行延时T，使所述数据经过所述较短距离路径的时间和所述较长距离路径的时间相同。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，通过获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离，并对较短距离的路径上的数据进行延时，实现了在PON系统内灵活调整工作路径和保护路径的距离，并且在XPON拉远的过程中，当ONU与OLT的差分距离超过20km时XPON网络能够正常使用。
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为现有技术的PON系统的基本组成示意图；
图2为现有技术的GPON over OTN拉远场景示意图；
图3为本发明的实施例提供的PON拉远的方法流程示意图；
图4为本发明的实施例提供的通过响应OLT获得工作路径和保护路径的距离的方法流程示意图；
图5为本发明的实施例提供的OTN节点接入设备响应OLT的序列码请求的示意图；
图6为本发明的实施例提供的ONU通过拉远设备与OTN发送数据的示意图；
图7为本发明的实施例提供的PON拉远的设备结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明的实施例提供了一种PON拉远的方法，如图3所示，具体可以包括：
步骤31，获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离。
具体地，在建立PON系统网络的过程中，可以将OLT的逻辑距离设置到一个较大的值，例如大于工作路径或保护路径的10～20％或直接设置OLT能够支持的最远距离。获得拉远设备与OLT之间的工作路径和保护路径的距离的方法可以包括：在建立PON系统网络的工程布线过程中手工测量工作路径和保护路径的距离；由OLT节点接入设备或OTN节点接入设备向工作路径和保护路径同时发送一个标志，然后在OLT节点接入设备或OTN节点接入设备上通过计算收到两个标志的时间差获得工作路径和保护路径的距离；在OTN节点接入设备上由ONU响应OLT的序列码请求，在收到OLT的响应消息后，再通过响应的OLT的测距请求获得工作路径和保护路径的距离，如图4所示，该方法具体可以包括如下的步骤：。
步骤311，响应OLT的序列码请求，并发送预定数量的序列码响应消息。
具体地，首先由OTN节点接入设备响应OLT的序列码请求，并发送序列码响应消息，为了能够尽量落在OLT的开窗范围内，可以将预定数量设定为每次发送3至5个序列码响应消息。
步骤312，在每发送一次预定数量的序列码响应消息后，在正常响应OLT的时间T1上增加一个固定延时t，直到增加N次固定延时t后，收到OLT的响应消息；N为大于等于0的整数。
具体地，若OTN节点接入设备发送了预定数量个序列码响应消息后还没有收到OLT的序列码配置消息，则认为OTN节点接入设备发出的序列码响应消息没有落在OLT的开窗范围内。如图5所示，当序列码响应消息没有落在OLT的开窗范围内时，在正常响应OLT序列码请求需要的时间T1上增加一个固定延时t作为新的序列码响应延时时间(该时间定义为T1+t，由于有延时的存在，使T1不能每次都落在OLT的开窗范围内，因此在每次响应之后都要加上一个t，为节省测距时间，t可设为OLT支持的最大差分距离对应的时间)。直到增加了N个t后，OTN节点接入设备收到了OLT的序列码配置消息，此时OTN节点接入设备发出的序列码响应消息落在OLT的开窗范围内，则最终获得的序列码响应延时时间为T1+N×t，其中N为大于等于0的整数。
步骤313，将T1+N×t作为OLT延时，响应OLT的测距请求，以获得拉远设备与光线路终端的工作路径和保护路径的距离。
具体地，由OTN节点接入设备根据最终获得的序列码响应延时时间T1+N×t，响应OLT的测距请求，获得OLT分配的均衡时延E，再将缓存时间Td发送给OLT以计算获得拉远设备与光线路终端的工作路径和保护路径的距离，其中Td＝T1+(N-1)×t+E。
步骤32，比较工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径。
具体地，在获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离后，会首先比较工作路径和保护路径的距离，将距离较短的路径作为延时的目标。
步骤33，在拉远设备上，对较短距离的路径上的数据进行延时T，使数据经过较短距离路径的时间和较长距离路径的时间相同。
具体地，在获得较短距离的路径后，对较短对较短距离的路径上的数据进行延时T，是数据经过较短距离路径的时间和较长距离路径的时间相同。例如，保护路径的距离比工作路径的距离短1km，则对在保护路径上传送的数据进行延时，使传送的数据在保护路径上传递的时间与该数据在较长的工作路径上传递的时间相同，以达到将工作路径和保护路径在PON系统拉远的过程中保持为一致的目的。
进一步地，当工作路径或保护路径的距离发生变化时，还需要对上行数据进行调整或者重新测量工作路径或保护路径的距离，具体还可以包括以下的步骤：
步骤34，当发生保护倒换时，拉远设备对上行的数据进行延时T的缓存或去缓存，以完成对上行的数据的保护倒换。
具体地，当工作路径或保护路径发生较大变化时，就会发生保护倒换。此时拉远设备与OLT之间的工作路径或保护路径发生了变化，因此在传送数据过程中配置的缓存也要发生变化。例如，若经过拉远设备进行延时T后的上行数据的工作路径减少了1km，则需要对上行数据的工作路径去缓存；若上行数据的工作路径增加了1km，则需要对上行数据的工作路径增加缓存。
步骤35，当工作路径或保护路径的距离发生小于预定值的变化时，拉远设备通过检测上行数据的帧头的位置变化，调整拉远设备上的上行数据的定帧窗口，调整的工作路径和保护路径的距离，使工作路径和保护路径的距离经过延时T后相同。
具体地，由于光纤老化等原因，会导致工作路径或保护路径发生小于预定值(预定值可以设定为1km)的变化，需要重新测量工作路径或保护路径的长度。可以由拉远设备通过检测上行数据的帧头的位置变化，以调整拉远设备上的上行数据的定帧窗口，并调整的工作路径和保护路径的距离，以使工作路径和保护路径的距离经过延时T后相同。
步骤36，当工作路径或保护路径的距离发生大于预定值的变化时，拉远设备重新测量获得工作路径或保护路径的距离长度。
具体地，若由于添加、删除节点或更换设备等原因导致保护路径发生大于预定值(预定值可以设定为1km)的变化，可以通过步骤31叙述的方法重新测量保护路径的长度。若由于添加、删除节点或更换设备等原因导致工作路径发生大于预定值(预定值可以设定为1km)的变化，则此时发生保护倒换，也可以通过步骤31的方法重新测量工作路径的长度。
在已有技术中比较常用的TDM-PON(Time Division Multiplex PON，时分复用无源光网络)系统中，为了尽量兼容已有的GPON设备，避免拉远成本过高，本实施例只提供对拉远设备改进的技术方案。在OTN与ONU之间通过拉远设备传送的上行数据和下行数据如图6所示，可以包括OLT通过OTN向ONU发送信号和ONU通过OTN向OLT发送的信号。其中OLT通过OTN向ONU发送的信号包括：连续接收O/E，进行光电转换，并接收下行数据；ODU(Optical Distribution Unit，光分配单元)解映射：将下行GTC(GigabitPON Transmission Convergence，传输汇聚层)数据从ODU中解映射出来；序列码请求、测距请求提取：从下行GTC数据中提取序列码请求和测距请求；连续发送E/O，将下行GTC数据通过电光转换发给ONU。ONU通过OTN向OLT发送信号的过程包括：突发接收光O/E，进行光功率调整、光电转换，并进行放大和整形；缓存：利用步骤313获得的Td对上行GTC数据进行缓存；序列码请求、测距请求响应：通过延时补偿响应OLT的序列码请求和测距请求；上行数据选择：根据拉远设备的测距状态选择发送ONU的上行数据或者响应数据；ODU映射：将上行GTC数据映射进ODU；连续发送E/O：将ODU数据通过电光转换发送给OLT。
本发明的实施例通过获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离，并对较短距离的路径上的数据进行延时，实现了在PON系统内灵活调整工作路径和保护路径的长度，并且在XPON拉远的过程中，当ONU与OLT的差分距离超过20km时XPON网络能够正常使用；还通过在保护倒换过程中重新检测获得工作路径和保护路径的长度，实现了在不改变OLT配置的情况下ONU就能注册成功，提高了XPON系统调整的灵活性，减少了保护倒换过程消耗的时间；另外，本实施例只对XPON系统的拉远设备进行改进，不改变目前已有的OLT和ONU的配置即可支持XPON over OTN网络中OTN上的保护倒换，具有实现简单和成本低廉的特点。
本发明的实施例还提供了一种PON拉远的设备，如图7所示，具体可以包括测距单元71、比较单元72和延时单元73。测距单元71用于获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离；比较单元72用于比较工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径；延时单元73用于在拉远设备上，对较短距离的路径上的数据进行延时T，使数据经过较短距离路径的时间和较长距离路径的时间相同。。
进一步地，测距单元具体可以包括响应发送单元、延时调整单元和拉远配置单元。响应发送单元用于响应OLT的序列码请求，并发送预定数量的序列码响应消息；延时调整单元用于在每发送一次预定数量的序列码响应消息后，在正常响应OLT的时间T1上增加一个固定延时t，直到增加N次固定延时t后，收到OLT的响应消息；N为大于等于0的整数；拉远配置单元，用于将T1+Nt作为OLT延时，响应OLT的测距请求，以获得拉远设备与光线路终端的工作路径和保护路径的距离。
以及，延时单元73具体可以包括倒换保护单元，用于当发生保护倒换时，拉远设备对上行的数据进行延时T的缓存或去缓存，以完成对上行的数据的保护倒换。
另外，该PON拉远的设备还可以包括第一路径重测单元和第二路径重测单元。第一路径重测单元用于当工作路径或保护路径的距离发生小于预定值的变化时，拉远设备通过检测上行数据的帧头的位置变化，调整拉远设备上的上行数据的定帧窗口，调整的工作路径和保护路径的距离，使的工作路径和保护路径的距离经过延时T后相同；第二路径重测单元，用于当工作路径或保护路径的距离发生大于预定值的变化时，拉远设备重新测量获得工作路径或保护路径的距离。
上述设备中包含的各单元的处理功能的具体实施方式在之前的方法实施方式中已经描述，在此不再重复描述。
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。
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 (8)

1.一种PON拉远的方法，其特征在于，包括：
获得拉远设备与光线路终端OLT的工作路径和保护路径的距离；
比较所述工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径；
在所述拉远设备上，对所述较短距离的路径上的数据进行延时T，使所述数据经过所述较短距离路径的时间和所述较长距离路径的时间相同；
所述获得拉远设备与光线路终端的工作路径和保护路径的距离的过程具体包括：
响应所述OLT的序列码请求，并发送预定数量的序列码响应消息；
在每发送一次所述预定数量的序列码响应消息后，在正常响应OLT的时间T1上增加一个固定延时t，直到增加N次固定延时t后，收到OLT的响应消息；N为大于等于0的整数；
将T1+N×t作为OLT延时，响应OLT的测距请求，以获得拉远设备与光线路终端的工作路径和保护路径的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当发生保护倒换时，所述拉远设备对上行的数据进行延时T的缓存或去缓存，以完成对所述上行的数据的保护倒换。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述工作路径或保护路径的距离发生小于预定值的变化时，所述拉远设备通过检测所述上行的数据的帧头的位置变化，调整所述上行的数据的定帧窗口，调整所述的工作路径和保护路径的距离，使所述的工作路径和保护路径的距离经过延时T后相同。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述工作路径或保护路径的距离发生大于预定值的变化时，所述拉远设备重新测量获得工作路径或保护路径的距离。
5.一种PON拉远设备，其特征在于，包括：
测距单元，用于获得拉远设备与OLT的工作路径和保护路径的距离；
比较单元，用于比较所述工作路径和保护路径的距离，获得较短距离路径和较长距离路径；
延时单元，用于在所述拉远设备上，对所述较短距离的路径上的数据进行延时T，使所述数据经过所述较短距离路径的时间和所述较长距离路径的时间相同；
所述测距单元具体包括：
响应发送单元，用于响应所述OLT的序列码请求，并发送预定数量的序列码响应消息；
延时调整单元，用于在每发送一次所述预定数量的序列码响应消息后，在正常响应OLT的时间T1上增加一个固定延时t，直到增加N次固定延时t后，收到OLT的响应消息；N为大于等于0的整数；
拉远配置单元，用于将T1+N×t作为OLT延时，响应OLT的测距请求，以获得拉远设备与光线路终端的工作路径和保护路径的距离。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述延时单元具体包括：
倒换保护单元，用于当发生保护倒换时，对上行的数据进行延时T的缓存或去缓存，以完成对所述上行的数据的保护倒换。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
第一路径重测单元，用于当所述工作路径或保护路径的距离发生小于预定值的变化时，通过检测所述上行的数据的帧头的位置变化，调整所述拉远设备上的上行的数据的定帧窗口，调整所述的工作路径和保护路径的距离，使所述的工作路径和保护路径的距离经过延时T后相同。
8.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
第二路径重测单元，用于当所述工作路径或保护路径的距离发生大于预定值的变化时，所述拉远设备重新测量获得工作路径或保护路径的距离。
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