CN102752041A - Gpon系统中检测长发光onu的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GPON系统中检测长发光ONU的方法，涉及保障GPON系统业务安全的方法，包括以下步骤：OLT检测PON口下是否存在长发光ONU，如果存在长发光ONU，OLT关闭所有在线ONU激光器的发送，然后轮询授权表和发现表中的ONU序列号，依次检测是否存在长发光ONU。本发明能检测并隔离PON口下单个长发光ONU和多个长发光ONU，也能检测OLT中已被授权ONU的长发光，还能检测并隔离序列号未知的长发光ONU，能更好地保障业务安全。

Description

GPON系统中检测长发光ONU的方法
技术领域
本发明涉及保障GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特/千兆位无源光网络)系统业务安全的方法，特别是涉及一种GPON系统中检测长发光ONU(Optical Network Unit，光网络单元)的方法。
背景技术
GPON是近几年迅速发展起来的一种技术，全名为吉比特/千兆位无源光纤网络，也是一种无源被动式光纤网路。相对于其他的PON(Passive Optical Network，无源光网络)标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务。提供QoS(Quality of Service，服务质量)的全业务保障，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。传输距离可达20公里，因而具有高带宽、高速、高效传输、大范围覆盖、用户接口丰富等的众多特点，已被大多数运营商视为实现接入网业务的宽带化、综合化改造的理想技术。
在GPON系统中，上下行方向采用不同的工作波长，下行方向工作波长范围为1480～1500nm，一般为1490nm，上行方向的工作波长范围应为1260～1360nm，一般为1310nm。上行帧和下行帧同步，每帧包括一个或多个ONU的传输。上行数据流以时分复用的方式共享上行带宽，OLT(Optical Line Tterminal，光线路终端设备)在下行帧中以字节为单位，指示了上行流在上行帧中的允许位置，OLT在PCBd(Physical Control Block downstream，下行帧物理控制块)中发送指针，这些指针指示了每个ONU上行发送的开始和结束时间。这样在任意时刻只有一个ONU可以访问媒质，在正常工作状态下不会发生碰撞。一旦有ONU不按照OLT的带宽映射方式发送数据流，可能导致整个PON口都无法工作。“流氓”ONU就是这类ONU中的一种，而长发光ONU又是“流氓”ONU中的一种。
正常ONU是在指定时间发送数据，发送完毕后关闭激光器，等待下一次发送时间；流氓ONU是指它一直发送数据，造成其它ONU无法发送数据，在此OLT上的其它ONU都会掉线，一般都是光模块损坏，激光器不能关断造成的。长发光ONU是指由有故障的激光发生器发送光信号(连续或是间断)到光纤，或者ONU SoC(System onChip，片上系统)发生了故障而产生的一种现象，例如：CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)挂起，错误的配置了传输时间和GPONTC circuitry(ONU光模块的发送信号控制电路)中的控制信号。
实际GPON系统中，PON口下连接的ONU可以分为三类：第一类是已通过认证，已被OLT授权了的ONU；第二类是新接入、没有通过认证、未被OLT授权但可以上报SN(Series Number，序列号)的ONU；第三类是新接入、没有通过认证、未被OLT授权、由于长发光或其他原因而不能上报序列号的ONU。长发光ONU可能是上述三种类型中的任何一种。
长发光ONU引起的问题极大，如果某一ONU的激光器有长发光的现象，则会导致整个PON口所有的ONU都不能正常工作。因此，检测并隔离长发光ONU，对保障GPON系统的业务安全是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种GPON系统中检测长发光ONU的方法，能够检测并隔离PON口下单个长发光的ONU和多个长发光的ONU，也能够检测OLT中已经被授权ONU的长发光，还能够检测并隔离序列号未知的长发光ONU，能更好地保障业务安全。
本发明提供的GPON系统中检测长发光ONU的方法，包括以下步骤：A、OLT检测PON口下是否存在长发光ONU，如果存在长发光ONU，OLT关闭所有在线ONU激光器的发送；B、OLT轮询授权表和发现表中的ONU，依次检测是否存在长发光ONU。
在上述技术方案中，步骤A之前还包括以下步骤：OLT通过下行帧物理控制块中的带宽映射控制，暂停对所有ONU进行上行带宽分配，然后通过RSSI接口测试ONU的光功率，如果判定ONU的光功率不为0，则启动长发光ONU的检测过程。
在上述技术方案中，所述通过RSSI接口测试ONU的光功率的步骤完成后，OLT恢复正常的ONU上行带宽分配机制。
在上述技术方案中，所述OLT通过PLOAM消息关闭所有在线ONU激光器的发送。
在上述技术方案中，所述OLT通过发送广播DISABLE PLAOM消息，关闭所有在线ONU的激光器的发送，所有在线ONU接收到该消息后，响应该DISABLE PLOAM消息，关闭激光器的发送，所有ONU转移并停留在紧急停止状态。
在上述技术方案中，步骤B包括以下步骤：OLT读取授权表的一个SN，然后给该SN对应的ONU发送单播ENABLE PLAOM消息，使能该ONU，ONU收到该ENABLE PLOAM消息后，打开激光器的发送，并脱离紧急停止状态，转移到待机状态，处于待机状态的ONU响应OLT的PLOAM消息，进行响应的测距、激活动作；然后重复检测过程：先停止给所有ONU分配上行带宽，再通过RSSI测试ONU的光功率，如果检测到有长发光ONU存在，则该SN对应的ONU就是长发光ONU，如果未检测到长发光ONU存在，则该ONU继续保持在正常的工作状态；OLT再读取授权表的下一个SN，重复检测过程，轮询授权表，依次对授权表中的ONU进行长发光检测，直到检测完授权表中所有的ONU；OLT读取发现表的一个SN，然后重复检测过程，轮询发现表，依次对发现表中的ONU进行长发光检测，直到检测完发现表中所有的ONU。
在上述技术方案中，ONU对PLOAM消息的处理过程如下：OLT发送PLOAM消息，ONU接收来自OLT的PLOAM消息；ONU首先通过消息ID域，判定该消息为DISABLE SN PLOAM消息时，继续判断该消息是广播消息还是单播消息，若是广播消息，或者是单播消息且ONU的SN与消息中的SN相符，ONU解析该PLOAM消息的第三字节，判断此消息是ENABLE命令还是DISABLE命令，若是ENABLE命令，ONU打开激光器的发送开关；若是DISABLE命令，ONU关闭激光器的发送开关。
在上述技术方案中，步骤B之后还包括以下步骤：若检测到长发光ONU，OLT对该ONU发送单播DISABLE PLOAM消息，关断隔离该ONU：ONU收到该PLOAM消息，关闭激光器的发送，ONU转移并停留在紧急停止状态。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明能够检测并隔离PON口下单个长发光的ONU和多个长发光的ONU，也能够检测OLT中已经被授权ONU的长发光，还能够检测并隔离序列号未知的长发光ONU，能更好地保障业务安全。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图。
图2为本发明实施例中ONU对DISABLE_Serial_NumberPLOAM消息的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种GPON系统中检测长发光ONU的方法，包括以下步骤：OLT首先暂停给所有的ONU分配上行带宽，然后通过RSSI测试PON口下的ONU的光功率，如果判定光功率不为O(本文中光功率为0代表无光)，表明存在长发光ONU，需要启动检测过程。检测过程启动后，OLT读取授权表SN，依次对ONU进行检测，直到发现并关闭所有长发光ONU的激光器为止。
下面结合附图对本发明实施例作出详细的说明。
本发明实施例基于标准的PLOAM(Physical Layer Operations、Administration and Maintenance，物理层操作管理和维护)消息实现，PLOAM消息是G.984.3定义的标准，PLOAM消息负责实现ONU的注册及ID分配、测距、Port ID(GEMPORT，GPON标准中的定义)分配、加密、状态检测、误码率监视等功能。在长发光ONU检测过程中，OLT或ONU主要处理ENABLE/DISABLE序列号消息。通过PLOAM消息控制ONU上行光模块的关断。DISABLE_Serial_Number消息格式参见表1所示，标准的ONU状态定义参见表2所示。
表1、标准的DISABLE_Serial_Number PLOAM消息格式
Figure BSA00000731216500051
Figure BSA00000731216500061
表2、标准的ONU状态定义
 ONU的状态   定义
 01状态   初始状态
 02状态   待机状态
 03状态   序列号状态
 04状态   测距状态
 05状态   运行状态
 06状态   POPUP状态
 07状态   紧急停止状态
GPON OLT系统中，为了阻止非法ONU的接入，一般需要对新ONU的接入进行认证，认证可以是基于SN、密码、SN+密码、逻辑SN或者逻辑密码等，已通过认证的ONU的序列号SN1、SN2……SNn保存在一张表中，称之为授权表。授权表中的ONU对应于上文所述的第一类ONU。授权表的建立过程不在本专利的讨论范围之内。
GPON OLT系统中，一般OLT需要定时通过SN请求轮询ONU的序列号。在线未激活且处于非07状态(紧急停止状态)的ONU会响应该消息，上报ONU的序列号SN，OLT收到SN后，将未被OLT授权的ONU序列号保存在一张表中，称之为发现表。发现表不断的更新或按照一定的时间周期老化。发现表中的ONU对应于上文所述的第二类ONU。发现表的建立过程也不在本专利的讨论范围之内。
参见图1所示，本发明实施例中检测长发光ONU的流程如下：
步骤101：OLT通过带宽分配暂停所有ONU的发光。OLT检测PON口下是否存在长发光ONU。根据G.984.3的标准，ONU的上行带宽分配受OLT下行帧的控制，OLT通过下行帧物理控制块(PCBd)中的BWMAP控制ONU的上行带宽分配。开始检测长发光ONU时，OLT通过BWMAP停止给所有的ONU分配上行带宽。
步骤102：启动RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)，通过RSSI接口测试PON口下的一个ONU的光功率。
步骤103：判断光功率是否为0，若光功率为0(表示无光)，则结束；若光功率不为0，则转到步骤104。正常情况下，停止给所有的ONU分配上行带宽之后，PON下的所有ONU将不再发光，此时若通过RSSI接口测试ONU的光功率，ONU的光功率应该为0。如果存在长发光的ONU，此时ONU的发光将不受下行帧物理控制块中BWMAP的控制，通过RSSI检测的ONU的光功率将不为0，此时需要启动后续的长发光ONU的检测过程。RSSI光功率检测完成后，OLT必须恢复正常的ONU上行带宽分配机制。
步骤104：OLT发送广播PLAOM消息，DISABLE所有ONU，关闭所有在线ONU激光器的发送。根据步骤103的需要，决定是否启动后续长发光ONU检测。当启动长发光检测时，OLT首先关闭所有在线ONU激光器的的发送，这些在线ONU分为上文所述的三种类型，所有在线ONU接收到DISABLE PLOAM消息后，响应该DISABLE PLOAM消息，关闭激光器的发送，所有ONU转移并停留在07状态(紧急停止状态)。
步骤105：OLT读取授权表和发现表，得到ONU的SN。
步骤106：判断SN是否有效，若SN有效，则转到步骤107；若SN无效，则结束。
步骤107：OLT读取授权表的一个SN，然后给该SN对应的ONU发送单播ENABLE PLAOM消息，使能该ONU，ONU收到该ENABLEPLOAM消息后，打开激光器的发送，并脱离07状态(紧急停止状态)，转移到02状态(待机状态)。处于02状态(待机状态)的ONU可响应OLT的PLOAM消息，进行响应的测距、激活动作。
步骤108：OLT通过带宽分配暂停所有ONU的发光。
步骤109：启动RSSI，测试ONU的光功率。
步骤110：判断光功率是否为0，若光功率为0(表示无光)，则返回步骤105；若光功率不为0，则转到步骤111。
步骤111：发送DISABLE ONU PLOAM消息。
步骤112：上报SN告警，返回步骤105。
如果检测到有长发光ONU存在，则该SN对应的ONU就是长发光ONU，为了隔离该ONU，需要对该ONU发送单播PLAOM消息，DISABLE该ONU，ONU收到该PLOAM消息，关闭激光器的发送，ONU转移并停留在07状态(紧急停止状态)。如果未检测到长发光ONU存在，则该ONU继续保持在正常的工作状态。
OLT再读取授权表的下一个SN，重复检测过程，轮询授权表，依次对授权表中的ONU进行长发光检测，直到检测完授权表中所有的ONU。在检测过程中，如果检测到长发光ONU，一律对该ONU发送DISABLE PLOAM消息，隔离该ONU。授权表的其它ONU处于正常工作状态。可进行正常的测距激活及业务配置。
OLT读取发现表的一个SN，然后重复检测过程，轮询发现表，依次对发现表中的ONU进行长发光检测，直到检测完发现表中所有的ONU。在检测过程中，如果检测到长发光ONU，一律对该ONU发送DISABLE PLOAM消息，隔离该ONU。
通过上述步骤，可以检测出上文所述的第一类、第二类长发光ONU，并可以定位ONU，确定ONU的序列号。对第三类ONU，步骤101～103可以将长发光的ONU隔离出来，但不能确定长发光的ONU的序列号。所有已授权的正常ONU业务不受影响。
参见图2所示，ONU对PLOAM消息的处理过程如下：
步骤201：OLT发送PLOAM消息，ONU接收来自OLT的PLOAM消息。
步骤202：ONU首先通过MESSAGE ID(消息ID)域，判断该消息是否为DISABLE SN PLOAM消息(根据G.984标准，ENABLE和DISABLE命令的MESSAGE ID都是6)，当判定是DISABLE SN消息时，转到步骤203。
步骤203：继续判断该消息是广播还是单播消息，若收到的是单播消息，转到步骤204；若收到的是广播消息，转到步骤205。
步骤204：判断ONU的SN与消息中的SN是否相符，若相符，则说明此消息正是发给自身的，转到步骤205；若不相符，则结束。
步骤205：ONU解析该PLOAM消息的第三字节，判断此消息是ENABLE命令还是DISABLE命令，若是ENABLE命令，转到步骤206；若是DISABLE命令，转到步骤207。
步骤206：ONU打开激光器的发送开关。
步骤207：ONU关闭激光器的发送开关。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、OLT检测PON口下是否存在长发光ONU，如果存在长发光ONU，OLT关闭所有在线ONU激光器的发送；
B、OLT轮询授权表和发现表中的ONU，依次检测是否存在长发光ONU。
2.如权利要求1所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：步骤A之前还包括以下步骤：OLT通过下行帧物理控制块中的带宽映射控制，暂停对所有ONU进行上行带宽分配，然后通过RSSI接口测试ONU的光功率，如果判定ONU的光功率不为O，则启动长发光ONU的检测过程。
3.如权利要求2所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：所述通过RSSI接口测试ONU的光功率的步骤完成后，OLT恢复正常的ONU上行带宽分配机制。
4.如权利要求1所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：所述OLT通过PLOAM消息关闭所有在线ONU激光器的发送。
5.如权利要求4所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：所述OLT通过发送广播DISABLE PLAOM消息，关闭所有在线ONU的激光器的发送，所有在线ONU接收到该消息后，响应该DISABLE PLOAM消息，关闭激光器的发送，所有ONU转移并停留在紧急停止状态。
6.如权利要求1所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：步骤B包括以下步骤：OLT读取授权表的一个SN，然后给该SN对应的ONU发送单播ENABLE PLAOM消息，使能该ONU，ONU收到该ENABLE PLOAM消息后，打开激光器的发送，并脱离紧急停止状态，转移到待机状态，处于待机状态的ONU响应OLT的PLOAM消息，进行响应的测距、激活动作；然后重复检测过程：先停止给所有ONU分配上行带宽，再通过RSSI测试ONU的光功率，如果检测到有长发光ONU存在，则该SN对应的ONU就是长发光ONU，如果未检测到长发光ONU存在，则该ONU继续保持在正常的工作状态；OLT再读取授权表的下一个SN，重复检测过程，轮询授权表，依次对授权表中的ONU进行长发光检测，直到检测完授权表中所有的ONU；OLT读取发现表的一个SN，然后重复检测过程，轮询发现表，依次对发现表中的ONU进行长发光检测，直到检测完发现表中所有的ONU。
7.如权利要求6所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：ONU对PLOAM消息的处理过程如下：OLT发送PLOAM消息，ONU接收来自OLT的PLOAM消息；ONU首先通过消息ID域，判定该消息为DISABLE SN PLOAM消息时，继续判断该消息是广播消息还是单播消息，若是广播消息，或者是单播消息且ONU的SN与消息中的SN相符，ONU解析该PLOAM消息的第三字节，判断此消息是ENABLE命令还是DISABLE命令，若是ENABLE命令，ONU打开激光器的发送开关；若是DISABLE命令，ONU关闭激光器的发送开关。
8.如权利要求1至7中任一项所述的GPON系统中检测长发光ONU的方法，其特征在于：步骤B之后还包括以下步骤：若检测到长发光ONU，OLT对该ONU发送单播DISABLE PLOAM消息，关断隔离该ONU：ONU收到该PLOAM消息，关闭激光器的发送，ONU转移并停留在紧急停止状态。
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