CN102801477A - 一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法，涉及无源光纤网络通信领域，特别涉及光网络单元对设备的识别以及接入技术。基于无源光纤网络实现，光网络单元初始配置为让PC可以直接上网，并且允许VLAN3998的数据上行，其特征在于：在光网络单元中增加判定模块，当有设备插入光网络单元端口时，检查地址表，判断MAC地址是否属于VLAN3998，如果不属于，将光网络单元设置成PC模式，否则，将光网络单元设置成进行VLAN3998和VLAN10之间的转换。使用本发明提供的技术方案，在升级到光纤网络后，用户可以继续使用替代下来的家庭网关设备，并且不需要人工进行设置，方便安装和使用。

Description

一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法

技术领域

 本发明涉及无源光纤网络通信领域，特别涉及光网络单元对设备的识别以及接入技术。

背景技术

无源光纤网络（PON：Passive Optical Network）是一种点对多点的光纤接入技术，由于其成本低、寿命长、距离远和带宽高等优点，近年来成为光纤到户（FTTH：Fiber-To-The-Home）的首选技术方案。设置在用户端的光网络单元（ONU：Optical Network Unit）与设置在局端的光线路终端（OLT：Optical Line Terminal）构成了采用无源光纤网络（PON）技术组建“最后一英里网络”的网络连接设备。

在由光网络单元（ONU）和光线路终端（OLT），以及之间的连接光纤所组成的网络中，光线路终端（OLT）通过“操作管理和维护协议”（OAM协议：Operation Administration and Maintenance Protocol）对光网络单元（ONU）进行远程的操作管理和维护。

无源光纤网络（PON）的技术标准主要可分为APON、BPON、GPON和EPON四种技术。APON、BPON和GPON标准都由国际电信联盟（ITU）制订，先从APON标准发展为BPON标准，再发展到现在最新的GPON标准；而EPON标准则由国际电子电器工程师协会（IEEE）制订。BPON基于ATM协议，上下行速度分别为155 Mbps和622Mbps；EPON基于以太网和IP协议，上下行都是1.25Gbps；GPON可以支持ATM、TDM、SONET/SDH、以太网等多种协议，上下行分别为1.25 Gbps和2.5Gbps。现在广泛应用在家庭的是EPON。

联通对其原有的ADSL网络进行改造升级，光纤到户，家庭中使用4口EPON SFU（Single Family Unit，功能等同于ONU）作为核心设备。

使用传统的ADSL，家庭单元一般使用一个家庭网关设备如E8-B或E8-C作为接入设备，其他应用终端，如电脑、电视等连接至家庭网关。

网络升级后，如果上网设备只是一台电脑，则只需要把电脑连接到SFU上即可，但如果有多个上网的应用终端，就需要将所有应用终端连接到网关或路由设备上，再通过SFU连接网络。对于升级用户，最简单的方式是把替换下来的LAN上行网关插到EPON SFU上使用。但简单的把LAN上行网关插到SFU上是不能使用的，需要对SFU进行一些设置，主要是网关使用的VLAN 相关设置。

电脑直接插到SFU上，上网的数据带着VLAN10，在SFU上不需要进行特别的设置。

网关的上网数据都带着VLAN 3998，但3998在OLT侧是不允许的，需要在SFU把3998转换成10才能上传给OLT。这需要在SFU上配置3998 <-> 10的转换规则：上行VLAN 3998 转换为VLAN 10，OLT下来的是VLAN 10 转换为VLAN 3998。

由于上述原因，对于SFU来说，不能同时为PC和网关提供上网连接，用户使用PC连接SFU上网的模式和通过网关连接SFU上网的模式是互斥的。在网络安装时，需要根据网络连接情况对SFU进行人工设置，并且，如果用户的网络连接方式发生变化，还需要对SFU重新进行设置。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动判断接入设备类型，并在此基础上完成接入设备入网设置的方法，减少对设备的人工干预。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法，基于无源光纤网络实现，光网络单元初始配置为让PC可以直接上网，并且允许VLAN 3998的数据上行，关键是：在光网络单元中增加判定模块，当有设备插入光网络单元端口时，启动判定模块，自动接入通信设备的方法包括以下步骤：

A、读取插入设备的MAC地址信息，

B、判断MAC地址是否属于VLAN 3998，如果不属于，是PC接入，将光网络单元设置成PC模式，既光网络单元不进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，是网关接入，执行步骤C，

C、向光线路终端上报通知报文，报文中包括端口号、新的MAC地址，

D、接收光线路终端的报文，如果允许设备入网，将光网络单元设置成网关模式，既光网络单元进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，拒绝设备入网，过程结束。

本发明主要利用了交换（SWITCH）的基本工作原理，SWITCH交换的原理是维护一个包含端口信息，VLAN信息的转发表（地址表），当收到一个报文的时候，可以根据该报文的目的地址及VLAN信息查询到该报文应该发给哪个端口。这个表的建立过程基本如下：

l       当一个SWITCH端口收到一个报文（源地址为MAC S, 目的地址为MAC D）后，记录该报文的源地址（VLAN N, PORT A, MAC S），如果报文不带VLAN（比如PC发出的报文），则使用PORT A的缺省VLAN。

l       根据报文的目的地址MAC D查找地址表，如果找到了该MAC D所属的端口，则直接转发；否则在VLAN N的范围内进行泛洪处理，也就是把该报文广播到VLAN N的其他端口。当该报文到达目的主机，回应报文后，假设这个回来的端口为PORT B，则记录（VLAN N, PORT B, MAC D）。

l       这样当下次报文（MAC S, MAC D）的报文进入端口PORT A的时候，就可以知道该报文是发给PORT B的，进行直接转发。

l       当SWITCH的一个端口有通讯设备接入，比如PC或网关设备，该端口的状态会变成UP，这个时候会有事件通知给CPU。

光网络单元在地址表中会记录下所有接入设备的MAC地址信息。

网关启动后会自动向上发送VLAN 3998管理报文，报文中还携带网关的地址等其他信息。VLAN 3998报文只有网关设备才能够产生并发送。

基于以上原理，当光网络单元收到某一端口UP的事件时，启动判定模块，检查地址表，如果地址表中包含接入设备的地址，则按以前对该设备的处理方式进行设置；如果地址表中没有包含接入设备的地址，且地址属于VLAN 3998，则是网关接入，此时向OLT上报通知报文，报文中包括端口号、新的MAC地址等信息，OLT收到该通知报文后，会检查该MAC对应的网关是否允许入网，如果允许则向光网络单元下发适合网关入网的配置，光网络单元配置为网关模式，既配置3998 <-> 10的转换规则。否则，判断为是PC接入，光网络单元配置为PC模式，既取消3998 <-> 10的转换规则。

使用本发明提供的技术方案，在升级到光纤网络后，用户可以继续使用替代下来的家庭网关设备，并且不需要人工进行设置，方便安装和使用。

附图说明

图1是实现本发明的处理流程图。

具体实施方式

一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法，基于无源光纤网络实现，光网络单元初始配置为让PC可以直接上网，并且允许VLAN 3998的数据上行，在光网络单元中增加判定模块，当有设备插入光网络单元端口时，启动判定模块，自动接入通信设备的方法包括以下步骤：

A、读取插入设备的MAC地址信息，

B、判断MAC地址是否属于VLAN 3998，如果不属于，是PC接入，将光网络单元设置成PC模式，既光网络单元不进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，是网关接入，执行步骤C，

C、向光线路终端上报通知报文，报文中包括端口号、新的MAC地址，

D、接收光线路终端的报文，如果允许设备入网，将光网络单元设置成网关模式，既光网络单元进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，拒绝设备入网，过程结束。

作为优选方案，在步骤A和步骤B之间，还包括以下步骤：

A1、查询地址表，判断之前是否有网关接入，如果没有，执行步骤B，否则，执行步骤A2，

A2、判断新接入设备的MAC地址是否与地址表中网关的MAC地址相同，如果相同，是网关接入，执行步骤A3，否则，是PC接入，执行步骤A4，

A3、如果当前光网络单元是PC模式，则更改为网关模式，转到步骤A10，否则直接转到步骤A10，

A4、判断除了当前插入设备的端口外，光网络单元的其他端口是否正在使用，如果没有，将光网络单元设置为PC模式，然后转到步骤10，否则，执行步骤A5，

A5、判断正在使用的设备是否有网关设备，如果有，执行步骤10，否则，将光网络单元设置为PC模式，然后转到步骤10，

A10、过程结束。

SFU（Single Family Unit，功能等同于ONU）上的端口可以连接网关、PC、机顶盒（STB）、ITV等应用终端，有一个固定为STB的插口，并且每当有设备接入时，都会产生一个UP事件，同时记录接入设备的MAC地址信息。在应用中，网关的优先级高于PC的优先级。理论上，任何网关设备都可以连接到ONU使用，但在实际应用中会产生问题，一个是网关的使用可能需要得到局端光线路终端（OLT）的认可，另外，一个光网络单元只能接入一个网关设备，并且不能更换，如网关A通过一个ONU成功入网，网关B就不能再通过这个ONU入网，除非将网关A退网，然后再将网关B注册入网。还有，对ONU来说，PC的接入和网关的接入是互斥的，就是说同一时间只能接入网关或PC，不能同时接入两类设备，由于网关的优先级高于PC的优先级，因此如果出现网关和PC同时插入端口的情况，只能接入网关，放弃PC的入网要求。

上述因素在具体实现时都需要考虑。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

在本例中，使用SFU作为光网络单元（ONU）。

SFU初始配置为让PC可以直接上网，并且允许VLAN 3998的数据上行，否则接上网关时得不到网关地址。

当有设备插入SFU端口时，产生UP事件，该事件启动SFU中的判定模块。

参看图1，判定模块首先读取插入设备的MAC地址信息，

然后查看地址表，根据地址表中的MAC地址信息，判断在此之前是否有网关设备接入，如果没有，判断读取的MAC地址中是否属于VLAN 3998，如果不属于，是PC接入，将光网络单元（ONU）设置成PC模式，既不进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，是网关接入，向光线路终端（OLT）上报通知报文，通知有网关接入，报文中包括端口号、新的MAC地址等信息，光线路终端（OLT）收到通知后，判断网关的入网权限，然后将结果下发。如果允许设备入网，SFU设置成网关模式，既进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，拒绝设备入网，过程结束。

如果在此之前有网关设备接入，判断新接入设备的MAC地址是否与地址表中网关的MAC地址相同，如果相同，是网关接入。由于该网关在此之前已经上网使用，因此不需要进行权限判断，可直接入网。将SFU设置成网关模式，结束过程。

如果新接入设备的MAC地址与地址表中网关的MAC地址不相同，因为一个SFU只能接入一个网关，因此可以判定新接入的设备是PC。由于网关设备和PC不能同时在SFU上使用，因此需要判断此时SFU上是否有其他设备在使用，如果是STB设备，则不影响PC的使用，如果有网关在工作，此时的情况是用户已将网关插入SFU并正常使用，又将PC插入SFU，由于网关和PC在使用上互斥，并且网关的优先级高于PC，因此，拒绝PC入网，SFU保持网关设置。

Claims (2)

1.一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法，基于无源光纤网络实现，光网络单元初始配置为让PC可以直接上网，并且允许VLAN 3998的数据上行，其特征在于：在光网络单元中增加判定模块，当有设备插入光网络单元端口时，启动判定模块，自动接入通信设备的方法包括以下步骤：

A、读取插入设备的MAC地址信息，

B、判断MAC地址是否属于VLAN 3998，如果不属于，是PC接入，将光网络单元设置成PC模式，既光网络单元不进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，是网关接入，执行步骤C，

C、向光线路终端上报通知报文，报文中包括端口号、新的MAC地址，

D、接收光线路终端下发的报文，如果允许设备入网，将光网络单元设置成网关模式，既光网络单元进行VLAN 3998和VLAN 10之间的转换，结束过程，否则，拒绝设备入网，过程结束。

2. 根据权利要求1所述的一种在光网络单元上自动接入通信设备的方法，其特征在于：在步骤A和步骤B之间，还包括以下步骤：

A1、查询地址表，判断在此之前是否有网关接入，如果没有，执行步骤B，否则，执行步骤A2，

A2、判断新接入设备的MAC地址是否与地址表中网关的MAC地址相同，如果相同，是网关接入，执行步骤A3，否则，是PC接入，执行步骤A4，

A3、如果当前光网络单元是PC模式，更改为网关模式，转到步骤A10，否则直接转到步骤A10，

A4、判断除了当前插入设备的端口外，光网络单元的其他端口是否正在使用，如果没有，将光网络单元设置为PC模式，然后转到步骤10，否则，执行步骤A5，

A5、判断正在使用的设备是否有网关设备，如果有，执行步骤10，否则，将光网络单元设置为PC模式，然后转到步骤10，

A10、过程结束。

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