CN102497606B - 下一代无源光网络中配置信息的下发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下一代无源光网络（NGPON）中配置信息的下发方法，该方法包括：下发配置的正确性判断和下发配置的执行两个部分。在下发配置的正确性判断部分会对具体配置的执行实体正确性、目标实体正确性、配置本身属性的正确性做出判断，并且会将配置所占用的资源从配置发出者那里释放出来；在下发配置的执行部分会将具体配置发送给执行实体，同时监控执行成功与否。当配置下发不成功时给配置发出实体以通知，并在本地记录错误。

Description

下一代无源光网络中配置信息的下发方法

技术领域

本发明涉及光通信技术，尤其涉及一种下一代无源光网络（NGPON，Next General Passive Optical Networks）中配置信息的下发方法。

背景技术

在20世纪90年代末光骨干网和城域网有了爆炸式的发展，然而其接入网仍徘徊在光网络之外。相对于城域网或地区网来说，接入网汇聚的用户业务量较少，接入网的投资回报由数量上少得多的付费用户产生，这使得接入网对成本非常敏感。因此，早先光通信技术的高成本使其在接入网应用经济上不可行。现在，随着技术的成熟、光通信器件成本的下降以及骨干网上的成功经验等因素结合使得建设光接入网成为现实、可行的选择。无源光网络（PON）技术作为“第一公里”解决方案越来越受到电信行业的关注。

在物理逻辑上“第一公里”网络是“点对多点（P2MP）”式的网络，一个局端服务多个用户。PON信号在光线路终端（OLT）和光网络单元（ONU）之间传输，位于局端的OLT连接PON光接入网到城域网或广域网/骨干网。而在第一代PON系统的基础上NGPON在速率、兼容性等方面有了较大的提高，可以同时兼容EPON和GPON。

现有技术对于OLT的CPU利用率比较低，而且软件配置信息的下发通道只有一个。由于OLT下发配置流程为经过主控、线卡，然后到达ONU，而主控需要等待ONU回复成功或者错误消息给线卡，再到达主控，在这个过程中的主控并不会释放下发配置的资源。需要注意的是线卡与ONU之间占用的通信时间比较长，而且一旦线卡与ONU之间的通信出现问题直接会导致主控只能等待超时时间才能释放资源。这样将极大的浪费的OLT的资源，且这种配置信息下发的方式效率低、容错性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种下一代无源光网络（NGPON）中配置信息的下发方法，以提高OLT中ONU配置信息下发的效率和提高系统的稳定性，降低PON系统不同部分的关联性（如将OLT系统和OLT与ONU之间通信隔离，避免ONU配置信息下发时发生拥塞）；并记录相关错误信息，提高系统的易用性，为排除故障提供可靠的接口，以及当错误发生时尽量减少影响范围。该方法还可以应用在类似的集中控制系统中。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种下一代无源光网络NGPON中配置信息的下发方法，该方法包括：

A、准备好待下发的配置信息，判断下发配置信息的执行实体是否为无源光网络PON芯片，若是，则通过所述PON芯片直接执行，并返回执行结果；否则，计算下发配置信息的大小并作记录，然后执行步骤C；

C、下发所述的配置信息并获取光网络单元ONU的信息，然后执行步骤D；

D、判断所述ONU是否在线；若在线，则根据上述记录的下发配置信息的大小为配置信息分配相应的内存空间，然后执行步骤E；否则，结束该下发过程；

E、确定下发配置信息执行的消息队列和执行的任务，将下发配置信息封装在消息中发给相应的消息队列，然后返回步骤A等待配置执行任务的处理；

F、等待接收步骤E中所述的消息，并进行任务切换；当收到所述的消息时，执行步骤G；

G、判断该消息中携带配置信息的有效性，若有效，则下发该有效的配置信息，然后执行步骤H；否则，释放该消息资源，然后返回步骤F；

H、判断所述配置信息是否下发成功，若成功，则将所述消息资源释放后返回步骤F；否则，记录该配置信息下发不成功的相关错误信息，及记录配置错误信息，然后将所述消息资源释放后返回步骤F。

其中，步骤C所述下发所述配置信息并获取ONU信息的过程，进一步包括：判断下发的配置信息是否为压缩数据；若是，则通过压缩数据后的附加字段来获取ONU的信息，然后执行步骤D；否则，直接通过非压缩数据中携带的ONU信息来获取ONU的信息，然后执行步骤D。

当收到所述的消息时，步骤F之后进一步包括：判断所述消息中是否含配置信息，如果消息队列为空则持续等待，否则，执行步骤G。

一种NGPON下发配置信息的监控方法，该方法包括：

a、检查执行流程消息队列中消息的数量是否超过了预设的门限值；若超过，则执行步骤b；否则，执行步骤c；

b、利用单速双色原理对下发的配置信息进行控制，然后执行步骤c；

c、向主控模块发送用于报告消息队列将要溢出的告警信息，然后执行步骤d；

d、延时预设的一段时长，然后返回执行步骤a。

其中，所述预设的一段时长，按经验值设置10个单位时间。

本发明所提供的下一代无源光网络（NGPON）中配置信息的下发方法，具有以下优点：

本发明方法的使用环境是与PON系统的特殊性有关的，PON系统中OLT内部的通信时间和质量是可靠的、有保证的。而ONU与OLT之间的通信是会受到外界影响的。若ONU与OLT之间的通信受到干扰，则应当避免影响到OLT内部通讯。当ONU与OLT之间的通信出现不正常的情况时，采用本发明的方法可将该情况的影响控制在一个合适的范围内，杜绝将该不利的影响蔓延到其他ONU和OLT之间的通信。此外，采用本发明的方法，还能够在出现非正常情况时告知有仲裁权和判决能力的其他模块来处理（需要注意的是这种通知是不占用配置下发通道的，这样可以避免下发通道的阻塞就导致拥有处理能力的部分也不知道的尴尬）。采用本发明的方法，对NGPON系统本身也具有一定自我纠错能力，通过监控任务而言它可以在一定程度上缓解配置的非正常速度性下发，从而能够在一定程度上保证系统的平稳运行。该发明方法保证了配置顺序，具有效率高、容错性能好的优点。

附图说明

图1为现有PON系统的体系结构示意图；

图2为本发明NGPON下发配置信息进入消息队列的流程图；

图3为本发明NGPON下发配置信息执行的过程示意图；

图4为本发明NGPON下发配置信息的监控流程图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。

本发明的核心思想是：提高OLT配置下发的效率，使用专门的任务来完成配置下发的工作，从而降低PON系统不同部分之间的关联性，避免ONU配置下发时发生拥塞，并且在错误发生时避免系统崩溃。从技术的角度看，将OLT系统与OLT和ONU之间通信隔离，能够降低不同模块之间的耦合性，从而减少因局部问题而影响全局的可能性。

图1为NGPON系统的体系结构示意图，如图1所示，所述PON系统主要由OLT和ONU两个部分组成，其中OLT部分主要由主控部分和线卡部分组成。

以NGPON线卡为对象，我们在现有的线卡上设置多块PON芯片，在生成执行流程任务时是根据具备独立处理能力的PON芯片的数量来生成，这样可以最大限度的利用线卡资源，将原有软件单通道、硬件多通道转变为软件与硬件通道匹配。

目前的PON系统中ONU配置信息的下发方式，主要是通过控制模块直接调用PON驱动接口去完成的。采用直接调用的方式具有的优势是顺序可以保证、可靠性高。

本发明的方法是作为后台任务作用于所述线卡上的。对于NGPON中的配置下发方法本发明分为三部分来进行说明。所述三部分又分为两个方面，其中一个体系是本发明的执行流程；另一个体系是本发明的监控流程。

图2 为本发明NGPON的下发配置信息进入消息队列的流程图；如图2所示，具体包括：

步骤201：准备好待下发的配置信息。

步骤202：判断下发配置信息的执行实体是否为PON芯片，若是，则执行步骤203；否则，执行步骤204。

这里，所述判断下发配置信息的执行实体是否为PON芯片，需要先判断下发配置信息的实现位置。对于配置实现的不同位置的情况进行区分处理，下发的配置信息不需要通过与ONU进行通信来实现，这样的配置直接在本地执行是可靠、高效的。

步骤203：若所述PON芯片直接实现的则直接执行，并返回执行的结果。

步骤204：若是需要通过与ONU通信来实现的首先计算下发配置的大小，并进行记录。

步骤205：判断下发的配置信息是否为压缩数据；若是压缩数据，则执行步骤206；否则，执行步骤207。

步骤206：通过压缩数据后的附加字段来获取ONU的信息，然后执行步骤208。

这里，通过下发配置信息获取ONU信息的方式与非压缩数据不一样的，这样可避免需要将压缩数据解压缩出来而大量消耗任务内存的问题。

步骤207：直接通过非压缩数据中携带的ONU信息来获取ONU的信息，然后执行步骤208。

步骤208：进一步判断ONU是否在线；若在线，则执行步骤209；否则，执行步骤210。

步骤209：根据步骤204中所述记录的下发配置信息的大小为配置信息分配相应的内存空间，同时注意分配时避免产生内存碎片；然后执行步骤211。

步骤210：若ONU不在线，则该ONU相关配置不用下发，直接返回。这样，可以提高CPU的利用率。

步骤211：确定下发配置信息执行的消息队列和执行的任务。

步骤212：将下发配置信息封装在消息中发给相应的消息队列。

步骤213：在步骤212的前提下进行任务切换，任务切换的目的是将配置下发源任务的资源释放。

这里，对选择任务进行切换，保证了主控资源的释放，能够提高主控资源使用效率。

图3为本发明NGPON下发配置信息执行的过程示意图；如图3所示，描述了下发配置信息的执行过程，该过程最终完成配置下发动作。其具体包括：

步骤301：在图2描述基础上，若选择任务切换该步骤表示了任务切换的目的地，并说明任务切换之后执行流程的起点。 

步骤302：等待图2中步骤212发送给该任务的消息，如果消息队列为空则持续等待；如果消息队列不为空即有配置消息，则执行步骤303。

步骤303：若消息队列中有配置消息，则进一步判断该消息中携带的配置信息的有效性，若有效，则执行步骤304；否则，执行步骤305。

这里，判断该消息中携带配置信息是否有效，是系统设置的一个自我保护动作，主要用于避免直接将消息中携带的配置下发导致任务崩溃。

步骤304：下发该有效的配置信息，然后执行步骤306。

步骤305：释放该消息资源，然后返回步骤302。

步骤306：进一步判断所述配置信息是否下发成功，若成功，执行步骤307；否则，执行步骤308。

步骤307：将所述消息资源释放，然后返回步骤302。

步骤308：记录该配置信息下发不成功的相关错误信息，然后执行步骤309。

步骤309：将所述消息资源释放，然后返回步骤302。

图4为本发明NGPON下发配置信息的监控流程图，所述图2、图3描述了配置信息下发的执行过程，该过程执行时可能遇到在系统未知的情况下导致下发配置数量突然爆发或者配置下发拥塞，在这种情况下需要监控任务进行报告并作出相应的处理来帮助执行流程平稳完成配置下发，如图4所示，该过程还包括如下步骤。

步骤401：检查执行流程消息队列中消息的数量是否超过了预设的门限值；若超过，则执行步骤402；否则，执行步骤404。

步骤402：利用单速双色原理对下发配置信息进行控制，然后执行步骤403。

步骤403：向主控模块发送用于报告消息队列将要溢出的告警信息，然后执行步骤404。

步骤404：延时一定的单位时长，然后返回执行步骤401。

这里，所述一定的单位时长，一般是预设的时间间隔，目前按经验值取10个单位时间较为合适。该时间值不是在极限环境作出的，而是在系统最大容限情况下作出的。所述步骤404表示监控任务的监控粒度。由于监控是不可能实时无缝隙监控的，显然粒度越小避免消息队列溢出的可能性越小，但是消耗系统资源越多，因此需要相应的做出平衡。

以上三个流（过）程的有机结合实现了本发明方法的基本功能。本发明方法具有以下四个优点：第一，不再占用配置源释放资源的时间；第二，最大限度的利用线卡资源；第三，可以监控配置下发数量；第四，可以记录配置错误信息，并向需要知道的地方报告。不足之处在于配置信息下发失败的情况需要系统的其他模块来保证，但相比上述优点而言，该缺点基本可以容忍。

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 (3)

1.一种下一代无源光网络NGPON中配置信息的下发方法，其特征在于，该方法包括：

A、在软件创建时就创建与硬件通道匹配的软件通道；

B、准备好待下发的配置信息，判断下发配置信息的执行实体是否为无源光网络PON芯片，若是，则通过所述PON芯片直接执行，并返回执行结果；否则，计算下发配置信息的大小并作记录，然后执行步骤C；

C、下发所述的配置信息并获取光网络单元ONU的信息，然后执行步骤D；

D、判断所述ONU是否在线；若在线，则根据上述记录的下发配置信息的大小为配置信息分配相应的内存空间，然后执行步骤E；否则，结束该下发过程；

E、确定下发配置信息执行的消息队列和执行的任务，将下发配置信息封装在消息中发给相应的消息队列，然后返回步骤A等待配置执行任务的处理；

F、等待接收步骤E中所述的消息，进行任务切换；当收到所述的消息时，执行步骤G；

G、判断该消息中携带配置信息的有效性，若有效，则下发该有效的配置信息，然后执行步骤H；否则，释放该消息资源，然后返回步骤F；

H、判断所述配置信息是否下发成功，若成功，则将所述消息资源释放后返回步骤F；否则，记录该配置信息下发不成功的相关错误信息，及记录配置错误信息，然后将所述消息资源释放后返回步骤F。

2.根据权利要求1所述的NGPON中配置信息的下发方法，其特征在于，步骤C所述下发所述配置信息并获取ONU信息的过程，进一步包括：

判断下发的配置信息是否为压缩数据；若是，则通过压缩数据后的附加字段来获取ONU的信息，然后执行步骤D；否则，直接通过非压缩数据中携带的ONU信息来获取ONU的信息，然后执行步骤D。

3.根据权利要求1所述的NGPON中配置信息的下发方法，其特征在于，当收到所述的消息时，步骤F之后进一步包括：判断所述消息中是否含配置信息，如果消息队列为空则持续等待，否则，执行步骤G。