CN103139672B - 无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法，包括：光线路终端OLT建立起下挂终端存在对等通信的某组光网络单元ONU之间的网络编码配对连接关系，并对配对ONU之间的配对连接的最长有效时间进行计时：OLT和配对ONU间分别将对等通信数据进行网络编码和解码；配对ONU故障时，OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态；配对终端更换接入ONU时，OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息。该方法能在参与网络编码的配对ONU发生故障或配对接入终端发生移动并在新的ONU下接入网络而造成网络拓扑动态变化时，保证无源光网络中的网络编码的正常实现，并实现网络资源的高效利用。

Description

无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法

技术领域

本发明涉及无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法，属于通信技术领域。

背景技术

社交网络与P2P业务的兴起对城域和骨干网造成了巨大压力，德国互联网调研机构Ipoque称，P2P业务已经彻底统治了当今的互联网，其中50-90％的总流量都来自于P2P这一类以对等通信为特点的业务。在此背景下对设备的本地交换能力提出了更高的要求。

网络编码多用于解决蝶形网络下的业务传送，而对连通度较低的树形结构缺乏有效编码机制，同时接入网侧树形的架构也造成了严重的带宽瓶颈。因此，如何解决这一瓶颈，对带宽进行有效疏导和传送，将理论达到最大流的网络编码理论融入到树形拓扑的无源光网络，并与现有无源光网络主要协议兼容，从而加强本地对等流量的交换效率是一个亟待解决的重要而有意义的问题。因此，当前学术界提出了在无源光网络中应用网络编码以支持日益增长的对等业务和流量本地化需求。

存在有线无线混合环境的无源光网络中网络编码的基本原理如图7所示，通过ONUn接入的无线终端2和通过ONUm接入的有线终端2存在对等通信，OLT对按入终端存在对等通信的ONUn和ONUm进行上行时隙的调度，并通知ONUn和ONUm做好相应的缓存动作，对应的ONUn/m在授权的时隙内将数据发送至OLT，然后OLT对两者之间对等通信的数据包进行网络编码并组播，最后相应ONUn/m接收编码数据包，并利用本地先前缓存的数据包进行解码，得到另一个ONUm/n发送给自己的数据包，完成对等通信的过程。与无网络编码的无源光网络传统通信方式(如图8所示)相比，网络编码方案在理论上最大能节约一半的下行带宽，将网络吞吐量提高一半。同时网络编码即相当于一次数据的加密过程，无解码所需数据帧的ONU亦无法窃听到不属于自己的数据，通信的安全性亦得到的一致保证。很显然，ONUn和ONUm下存在对等通信的终端不局限于有线和无线终端之间，只要ONUn和ONUm下任意类型的有线或无线终端间存在对等通信(有线有线，有线-无线，无线-无线)，则其相互之间对等通信的数据均可在OLT处进行网络编码。

因此，网络编码技术能高效地支持无源光网络中的对等通信业务，有效节省无源光网络中有限的下行带宽，提高网络整体的吞吐量及在容错、纠错中的鲁棒性，简化路由，同时还能有效缓解对核心网的带宽压力。

当前已有的无源光网络中网络编码方案均没有考虑到如今常见的一种通信场景下的网络编码：当在无源光网络中参与网络编码的(有线或无线)接入终端发生移动并在新的ONU下接入网络造成网络拓扑动态变化时，无源光网络中的网络编码方案如何进行实现，网络编码的配对关系及配对信息都如何进行更新并做出相应调整，并如何保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码；其次当前已有的无源光网络中网络编码方案也没有考虑当参与网络编码的ONU发生故障而造成网络拓扑变化时，如何解除相应ONU原有的网络编码状态，以释放缓存等与网络编码相关的资源。因此本发明提出了一种能够解决以上问题的在无源光网络中实现支持动态变化网络拓扑的网络编码方法，并且提出了该方法的详细实现方式。

发明内容

本发明提供无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法，包括：光线路终端OLT建立起下挂终端存在对等通信的某组光网络单元ONU之间的网络编码配对连接关系，并对配对ONU之间的配对连接的最长有效时间进行计时；OLT和这组ONU间分别将对等通信数据进行网络编码和解码；配对ONU故障时，OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态；配对终端更换接入ONU时，OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息。该方法能在参与网络编码的配对ONU发生故障或配对接入终端发生移动并在新的ONU下接入网络而造成网络拓扑动态变化时，保证无源光网络中的网络编码的正常实现，并实现网络资源的高效利用。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法，其特征在于：

在无源光网络PON中，光线路终端OLT建立起下挂终端存在对等通信的某组光网络单元ONU之间的网络编码配对连接关系，并对配对ONU之间的配对连接的最长有效时间进行计时，OLT和这组ONU分别将对等通信数据进行网络编码和解码，称这组ONU为配对ONU，称配对ONU下的终端为配对终端；

当OLT在配对连接的最长有效时间内检测到因配对ONU故障而造成网络拓扑改变时，OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；

当OLT在配对连接的最长有效时间内检测到因配对终端更换接入ONU而造成网络拓扑改变时，OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码。

如上所述的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：在无源光网络中，当OLT在某动态带宽分配DBA周期中发现某组ONU的下挂终端存在对等通信时，通过向对应ONU单播下发包含有编码配对连接信息的控制帧InfoFrame，建立起这组ONU之间的网络编码配对连接关系；OLT单播下发InfoFrame帧的同时，在本地保存InfoFrame帧中的编码配对连接信息，并对配对连接的最长有效时间开始计时；

步骤2：配对ONU接收InfoFrame帧并保存其中的编码配对连接信息，然后对与配对连接信息相符合的上行数据帧添加标记，并且本地缓存有标记的数据帧；

步骤3：OLT对配对ONU之间添加有标记的上行数据帧进行网络编码，编码后的数据帧保留参与编码数据帧相同的标记信息；配对ONU接收OLT下行发送的有标记的数据帧即编码后数据帧，并将其与本地缓存中有相同标记信息的数据帧进行解码操作，得到需要的解码数据帧后，在本地缓存中清除参与了解码的数据帧；

步骤4：OLT在配对连接的最长有效时间内检测是否存在配对ONU之间的对等通信数据，如果不存在对等通信数据，OLT解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；如果存在对等通信数据，OLT进一步检测在配对连接的最长有效时间内是否存在配对ONU故障或配对ONU下挂终端加入或退出；若存在配对ONU故障，OUT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；若存在配对ONU下挂终端加入或退出，OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码。

其中，

1、步骤1中所述的“包含有编码配对连接信息的控制帧InfoFrame”，具特征在于：

控制帧InfoFrame中包含的编码配对连接信息包括：表示配对ONU唯一的配对关系标识号GruRelaID，以及与本ONU配对的ONU下所有下挂终端的地址。

控制帧InfoFrame采用类似于PON中与带宽分配相关的控制帧格式，具体通过取值不同的帧标识字段来与带宽分配相关的控制帧进行区分；为保证控制帧InfoFrame能完全包含一组配对ONU下的全部编码配对连接信息，InfoFrame帧的帧长不做限定，保证一组配对ONU下的全部编码配对连接信息在同一InfoFrame帧中即可。

2、步骤2中所述的“对与配对连接信息相符合的上行数据帧添加标记”，其特征在于：

对与配对连接信息相符合的上行数据帧，在其数据帧中指定某个字段或比特，将该字段或比特的值更改为自定义的并与其协议定义不相冲突的值，从而标记该上行数据帧为将要在OLT处进行网络编码的数据帧。

3、步骤4中所述的“OLT解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源”，其特征在于：

若OLT在配对连接的最长有效时间内检测不到配对ONU之间的对等通信数据时，OLT则向配对ONU组播发送包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame，解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源。

4、步骤4中所述的“OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源”，其特征在于：

若OLT在配对连接的最长有效时间内检测到存在任一配对ONU故障而造成网络拓扑改变时，OLT则向无故障的配对ONU单播发送包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame，解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；

5、步骤4中所述的“OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码”，其特征在于：

若OLT在配对连接的最长有效时间内检测到配对ONU存在下挂终端加入或退出而造成网络拓扑改变时，OLT则向相应ONU单播下发包含有更新编码配对连按信息的UnfoFrame帧，更新原配对ONU下的编码配对连接信息；若原配对ONU下退出的配对终端在新接入的ONU下仍然保持与原配对终端的对等通信，则重复执行权利要求2中的步骤1，建立起新配对ONU的网络编码配对连接关系。

6、步骤4中所述的“与网络编码相关的网络资源”，其特征在于：

“与网络编码相关的网络资源”具体为表示配对ONU唯一的配对关系标识号GruRelaID，以及在本地存储有与GruRelaID相关联数据帧的缓行空间。

7、如3和4中所述的“解除配对ONU的网络编码参与状态”，其特征在于：

当配对ONU接收到包含有解除网络编码配对关系信息的DelFrame帧时，配对ONU在本地删除与DelFrame帧中信息相关联的编码配对连接信息的记录，从而解除自身的网络编码参与状态。

8、如3和4中所述的“包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame”，其特征在于：

控制帧DelFrame采用类似于PON中与带宽分配相关的控制帧格式，具体通过取值不同的帧标识字段与带宽分配相关的控制帧以及InfoFrame帧进行区分。

9、如3和4中所述的“包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame”，其特征在于：

控制帧DelFrame包含的用于解除网络编码配对连接关系的信息为配对关系标识号GruRelaID；OLT发送DelFrame帧和ONU接收DelFrame帧后，两者在本地都删除与DelFrame帧中GruRelaID相关联的编码配对连接信息，并清空缓存中与GruRelaID相关的数据帧。

10、如1、6和9中所述的“配对关系标识号GruRelaID”，其特征在于：

当GruRelaID被某一配对ONU占用时，该配对关系标识号不能在占用期间再被分配给其余配对ONU，只有未被占用的GruRelaID才可用于分配。

11、如5中所述的“OLT在配对连接的最长有效时间内检测到配对ONU存在下挂终端加入或退出而造成网络拓扑改变”，其特征在于：

OLT通过周期性检查本地维护的“ONU标识符与接入终端地址表”，如果检测到表中某ONU标示符下新增或删除的接入终端地址存在于本地保存的编码配对连接信息中，则可判断存在配对终端加入或退出接入的配对ONU。

12、如以上各步骤所述的“配对连接的最长有效时间”，其特征在于：

根据一般传输控制协议TCP连接的生存时间，设定配对连接的最长有效时间。

13、本专利的方法中所述的配对终端，其特征在于：

配对终端可以为有线终端，亦可以为无线终端。

本发明具有以下优点和效果：该方法能在参与网络编码的有线或无线接入终端发生移动并在新的ONU下接入网络造成网络拓扑动态变化时，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码；还能在参与网络编码的ONU发生故障而造成网络拓扑动态变化时，解除相应ONU原有的网络编码状态，以释放缓存等与网络编码相关的资源，以供其余存在网络编码需求的ONU使用，从而在实现网络编码的同时保证与网络编码相关的网络资源利用效率最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显然地，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前提下，还可以根据这些附图获得的更多的附图。

图1是本发明一个实施例提供的无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法的概要流程图；

图2是本发明一个实施例提供的无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法的详细流程图；

图3是本发明一个实施例提供的InfoFrame帧前导码格式定义示意图；

图4是本发明一个实施例提供的InfoFrame帧的帧净荷格式定义示意图；

图5是本发明一个实施例提供的DelFrame帧前导码格式定义示意图；

图6是本发明一个实施例提供的DelFrame帧的帧净荷格式定义示意图：

图7是存在有线无线混合环境的无源光网络中网络编码的基本原理图；

图8是存在有线无线混合环境的无源光网络中传统通信方式(无网络编码)的基本原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一个实施例提供的无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法的概要流程图，如图1所示，该方法包括：

S101：在无源光网络PON中，光线路终端OLT建立起下挂终端存在对等通信的光网络单元ONUn和m之间的网络编码配对连接关系，并对配对ONUn和m之间的配对连接的最长有效时间进行计时；

S102：OLT和ONUn和m分别将对等通信数据进行网络编码和解码；

S103：当OLT在配对连接的最长有效时间内检测到因配对ONUn或m故障而造成网络拓扑改变时，OLT及时解除无故障的配对ONUm或n的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONUm或n释放本地与网络编码相关的网络资源；

S104：当OLT在配对连接的最长有效时间内检测到因配对终端更换接入ONUn或m而造成网络拓扑改变时，OLT及时告知配对ONUn或m更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码。

图2是本发明一个实施例提供的无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法的详细流程图，如图2所示，该方法包括：

S201：如图7所示的存在有线无线混合环境的无源光网络中，当OLT在某个DBA周期中检测到ONUn下的无线终端2与ONUm下的有线终端2存在相互对等通信的数据时，OLT在该DBA周期之内给ONUn和m分配配对关系标识号GruRelaID，并将此配对关系标识号GruRelaID以及ONUn(m)下所有下挂有线及无线终端的地址以InfoFrame帧的形式分别单播给ONUm(n)，建立起ONUn和m之间的网络编码配对连接关系；OLT向ONUn和m单播下发InfoFrame帧的同时，在本地保存InfoFrame帧中的编码配对连接信息即配对关系标识号GruRelaID，以及与本ONU配对的ONU下所有下挂终端的地址，并通过对配对关系标识号GruRelaID设置计时器，对配对连接的最长有效时间开始计时；

在该实施例的步骤S201中，控制帧InFoFrame中包含的编码配对连接信息包括：表示配对ONU唯一的配对关系标识号GruRelaID，以及与本ONU配对的ONU下所有下挂终端的地址(如终端的媒质接入控制MAC地址)；“配对关系标识号GruRelaID”，其特征在于：当GruRelaID被某一配对ONU占用时，该配对关系标识号不能在占用期间再被分配给其余配对ONU，只有未被占用的GruRelaID才可用于分配；

在该实施例的步骤S201中，InfoFrame帧采用类似于PON中与带宽分配相关的控制帧格式(如以太网无源光网络EPON/万兆以太网无源光网络10GEPON中多点控制协议MPCP帧)，具体通过取值不同的帧标识字段(如EPON/10GEPON中MPCP帧的长度/类型Length/Type字段和操作码Opcode字段)来与带宽分配相关的控制帧进行区分；为保证控制帧InfoFrame能完全包含一组配对ONU下的全部编码配对连接信息，InfoFrame帧的帧长不做限定，保证一组配对ONU下的全部编码配对连接信息在同一InfoFrame帧中。若无源光网络类型为EPON时，则InfoFrame帧MPCP帧的格式，具体通过取值不同的Length/Type和Opcode这些帧标识字段与MPCP帧进行区分，配对关系标识号GruRelaID用于替换InfoFrame帧前导码中逻辑链路标识LLID字段，但GruReIaID采用与EPON中LLID不相冲突的定义和取值；

按此要求，在EPON中，InfoFrame帧前导码格式一个可行的定义如图3所示，InfoFrame帧的帧净荷格式一个可行的定义如图4所示。在图3中，图3-1为EPON标准规定的帧前导码格式，图3-2为本实施例中InfoFrame帧前导码格式，图中每个方框中的字段长度为1个字节，将EPON帧前导码中LLID字段替换为配对关系标识号GruRelaID即可作为InfoFrame帧前导码；在图4中，Length/Type字段取值为0x8808，Opcode字段取值为0x0008，两者均与MPCP帧中相应字段取值不冲突；Opcode字段后的帧净荷部分依次填充配对关系标识号GruRelaID以及与帧接收ONUn(m)配对的ONUm(n)下所有接入终端的MAC地址；

在该实施例的步骤S201中，根据一般传输控制协议TCP连接的生存时间，设定配对连接的最长有效时间，典型值为3秒。

S202：ONUn和m接收InfoFrame帧并保存其中的编码配对连接信息，对目的地址与配对连接信息中的地址相符合的上行数据帧，在帧中添加配对关系标识号GruRelaID标记，从而实现对配对ONUn和m之间对等通信数据的标记，并且本地缓存有标记的数据帧；如果上行数据帧的目的地址与配对连接信息中的地址不相符合，则不产生与网络编码相关的操作；

在该实施例的步骤S202中，对与配对连接信息相符合的上行数据帧，在其数据帧中指定某个字段或比特(如EPON/10GEPON中的LLID，或吉比特无源光网络GPON中的分配标识符Alloc-ID)，将该字段或比特的值更改为自定义的并与其协议定义不相冲突的值(如配对关系标识号GruRelaID)，从而标记该上行数据帧为将要在OLT处进行网络编码的数据帧；

在该实施例的步骤S202中，与配对连接信息中的地址进行匹配时，同该实施例的步骤S201相对应，上行数据帧的目的地址可选择帧中的目的MAC地址。

S203：OLT对配对ONUn和m之间添加有标记的上行数据帧进行网络编码，编码后的数据帧保留参与编码数据帧相同的标记信息(如该实施例步骤S202中所述的GruRelaID)；配对ONUn和m接收OLT下行发送的有标记的数据帧即编码后数据帧，并将其与本地缓存中有相同标记信息的数据帧进行解码操作，得到需要的解码数据帧后，在本地缓存中清除参与了解码的数据帧；

S204：OLT在配对连接的最长有效时间(如该实施例的步骤S201中所述的TCP连接的生存时间，典型值为3秒)内检测是否存在配对ONUn和m之间的对等通信数据，如果不存在对等通信数据，OLT解除配对ONUn和m的网络编码参与状态，OLT及配对ONUn和m释放本地与网络编码相关的网络资源；如果存在对等通信数据，OLT进一步检测在配对连接的最长有效时间内是否存在配对ONUn(m)故障，或者是否存在配对ONUn(m)下挂终端加入或退出：若存在配对ONUn(m)故障，OLT及时解除无故障的配对ONUm(n)的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONUm(n)释放本地与网络编码相关的网络资源；若存在配对ONUn(m)下挂终端加入或退出，OLT及时告知配对ONUm(n)更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续参与网络编码；

在该实施例的步骤S204中，若OLT在配对连接的最长有效时间内检测不到配对ONUn和m之间的对等通信数据时，OLT则向配对ONUn和m组播发送包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame，解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；其中“包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame”，其特征在于：控制帧DelFrame采用类似于PON中与带宽分配相关的控制帧格式(如EPON/10GEPON中的MPCP帧)，具体通过取值不同的帧标识字段(如EPON/10GEPON中MPCP帧的Length/Type和Opcode字段)与带宽分配相关的控制帧以及InfoFrame帧进行区分；控制帧DelFrame包含的用于解除网络编码配对连接关系的信息为配对关系标识号GruRelaID；OLT发送DelFrame帧和ONU接收DelFrame帧后，两者在本地都删除与DelFrame帧中GruRelaID相关联的编码配对连接信息，并清空缓存中与GruRelaID相关的数据帧；

按此要求，在EPON中，DelFrame帧前导码格式一个可行的定义如图5所示，DelFrame帧的帧净荷格式一个可行的定义如图6所示。在图5中，图5-1为EPON标准规定的帧前导码格式，图5-2为本实施例中InfoFrame帧前导码格式，图中每个方框中的字段长度为1个字节，将EPON帧前导码中LLID字段替换为配对关系标识号GruRelaID即可作为DelFrame帧前导码；在图6中，Length/Type字段取值为0x8808，Opcode字段取值为Ox0009，两者均与MPCP帧中相应字段取值不冲突，Opcode字段用来与InfoFrame帧进行区分；Opcode字段后的帧净荷部分填充配对关系标识号GruRelaID；

在该实施例的步骤S204中，若OLT在配对连接的最长有效时间内检测到存在任一配对ONU故障n(m)而造成网络拓扑改变时，OLT则向无故障的配对ONUm(n)单播发送包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame，解除配对ONUm(n)的网络编码参与状态，OLT及无故障配对ONUm(n)释放本地与网络编码相关的网络资源；

在该实施例的步骤S204中，OLT通过周期性检查本地维护的“ONU标识符与接入终端地址表”，如果检测到表中ONUn(m)标示符下新增或删除的接入终端地址存在于本地保存的编码配对连接信息中，则可判断存在配对终端加入或退出接入的配对ONUn(m)；若OLT在配对连接的最长有效时间内检测到配对ONUn(m)存在下挂终端加入或退出而造成网络拓扑改变时，OLT则向相应ONUm(n)单播下发包含有更新编码配对连接信息的InfoFrame帧，更新原配对ONUm(n)下的编码配对连接信息；若原配对ONUn(m)下退出的配对终端在新接入的ONUq下仍然保持与原配对终端的对等通信，则重复执行权利要求2中的步骤1，建立起新配对ONUm(n)和q的网络编码配对连接关系；

在该实施例的步骤S204中，“与网络编码相关的网络资源”具体为表示配对ONUn和m唯一的配对关系标识号GruRelaID，以及在本地存储有与GruRelaID相关联数据帧的缓存空间；

在该实施例的步骤S204中，“解除配对ONU的网络编码参与状态”，其特征在于：当配对ONUn(m)接收到包含有解除网络编码配对关系信息的DelFrame帧时，配对ONUn(m)在本地删除与DelFrame帧中信息相关联的编码配对连接信息的记录，从而解除自身的网络编码参与状态；

在该实施例的各步骤中，配对终端可以为有线终端，亦可以为无线终端。

以上所述，仅是本发明的的较佳实施例，而非对本发明的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在本发明揭露的方法和技术范围内，可以做出许多可能的变化或替换，因此，凡是未脱离本发明方法的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改及等同变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.无源光网络中支持有线无线混合环境的网络编码方法，其特征在于：

在无源光网络PON中，光线路终端OLT建立起下挂终端存在对等通信的某组光网络单元ONU之间的网络编码配对连接关系，并对配对ONU之间的配对连接的最长有效时间进行计时，OLT和这组ONU分别将对等通信数据进行网络编码和解码，称这组ONU为配对ONU，称配对ONU下的终端为配对终端；

当OLT在配对连接的最长有效时间内检测到因配对ONU故障而造成网络拓扑改变时，OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；

当OLT在配对连接的最长有效时间内检测到因配对终端更换接入ONU而造成网络拓扑改变时，OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1：在无源光网络中，当OLT在某动态带宽分配DBA周期中发现某组ONU的下挂终端存在对等通信时，通过向对应ONU单播下发包含有编码配对连接信息的控制帧InfoFrame，建立起这组ONU之间的网络编码配对连接关系；OLT单播下发InfoFrame帧的同时，在本地保存InfoFrame帧中的编码配对连接信息，并对配对连接的最长有效时间开始计时；

步骤2：配对ONU接收InfoFrame帧并保存其中的编码配对连接信息，然后对与配对连接信息相符合的上行数据帧添加标记，并且本地缓存有标记的数据帧；

步骤3：OLT对配对ONU之间添加有标记的上行数据帧进行网络编码，编码后的数据帧保留参与编码数据帧相同的标记信息；配对ONU接收OLT下行发送的有标记的数据帧即编码后数据帧，并将其与本地缓存中有相同标记信息的数据帧进行解码操作，得到需要的解码数据帧后，在本地缓存中清除参与了解码的数据帧；

步骤4：OLT在配对连接的最长有效时间内检测是否存在配对ONU之间的对等通信数据，如果不存在对等通信数据，OLT解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；如果存在对等通信数据，OLT进一步检测在配对连接的最长有效时间内是否存在配对ONU故障或配对ONU下挂终端加入或退出：若存在配对ONU故障，OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源；若存在配对ONU下挂终端加入或退出，OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码。

3.如权利要求2所述的方法，其步骤1中“包含有编码配对连接信息的控制帧InfoFrame”的特征在于：

控制帧InfoFrame中包含的编码配对连接信息包括：表示配对ONU唯一的配对关系标识号GruRelaID，以及与本ONU配对的ONU下所有下挂终端的地址。

4.如权利要求2所述的方法，其步骤1中“包含有编码配对连接信息的控制帧InfoFrame”的特征在于：

控制帧InfoFrame采用类似于PON中与带宽分配相关的控制帧格式，具体通过取值不同的帧标识字段来与带宽分配相关的控制帧进行区分；为保证控制帧InfoFrame能完全包含一组配对ONU下的全部编码配对连接信息，InfoFrame帧的帧长不做限定，保证一组配对ONU下的全部编码配对连接信息在同一InfoFrame帧中即可。

5.如权利要求2所述的方法，其步骤2中“对与配对连接信息相符合的上行数据帧添加标记”的特征在于：

对与配对连接信息相符合的上行数据帧，在其数据帧中指定某个字段或比特，将该字段或比特的值更改为自定义的并与其协议定义不相冲突的值，从而标记该上行数据帧为将要在OLT处进行网络编码的数据帧。

6.如权利要求2所述的方法，其步骤4中“OLT解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源”的特征在于：

若OLT在配对连接的最长有效时间内检测不到配对ONU之间的对等通信数据时，OLT则向配对ONU组播发送包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame，解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源。

7.如权利要求2所述的方法，其步骤4中“OLT及时解除无故障的配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障的配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源”的特征在于：

若OLT在配对连接的最长有效时间内检测到存在任一配对ONU故障而造成网络拓扑改变时，OLT则向无故障的配对ONU单播发送包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame，解除配对ONU的网络编码参与状态，OLT及无故障配对ONU释放本地与网络编码相关的网络资源。

8.如权利要求2所述的方法，其步骤4中“OLT及时告知配对ONU更新本地的编码配对连接信息，保证配对终端在更换接入ONU后能继续保持无源光网络中的网络编码”的特征在于：

若OLT在配对连接的最长有效时间内检测到配对ONU存在下挂终端加入或退出而造成网络拓扑改变时，OLT则向相应ONU单播下发包含有更新编码配对连接信息的InfoFrame帧，更新原配对ONU下的编码配对连接信息；若原配对ONU下退出的配对终端在新接入的ONU下仍然保持与原配对终端的对等通信，则重复执行权利要求2中的步骤1，建立起新配对ONU的网络编码配对连接关系。

9.如权利要求2所述的方法，其步骤4中所述的“与网络编码相关的网络资源”的特征在于：

“与网络编码相关的网络资源”具体为表示配对ONU唯一的配对关系标识号GruRelaID，以及在本地存储有与GruRelaID相关联数据帧的缓存空间。

10.如权利要求3或权利要求9中所述的方法，其中“配对关系标识号GruRelaID”的特征在于：

当GruRelaID被某一配对ONU占用时，该配对关系标识号不能在占用期间再被分配给其余配对ONU，只有未被占用的GruRelaID才可用于分配。

11.如权利要求6或权利要求7中所述的方法，其中解除配对ONU的网络编码参与状态”的特征在于：

当配对ONU接收到包含有解除网络编码配对关系信息的DelFrame帧时，配对ONU在本地删除与DelFrame帧中信息相关联的编码配对连接信息的记录，从而解除自身的网络编码参与状态。

12.如权利要求6或权利要求7中所述的方法，其中“包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame”的特征在于：

控制帧DelFrame采用类似于PON中与带宽分配相关的控制帧格式，具体通过取值不同的帧标识字段与带宽分配相关的控制帧以及InfoFrame帧进行区分。

13.如权利要求6或权利要求7中所述的方法，其中“包含有解除网络编码配对连接关系信息的控制帧DelFrame”的特征在于：

控制帧DelFrame包含的用于解除网络编码配对连接关系的信息为配对关系标识号GruRelaID；OLT发送DelFrame帧和ONU接收DelFrame帧后，两者在本地都删除与DelFrame帧中GruRelaID相关联的编码配对连接信息，并清空缓存中与GruRelaID相关的数据帧。

14.如权利要求13中所述的方法，其中“配对关系标识号GruRelaID”的特征在于：

当GruRelaID被某一配对ONU占用时，该配对关系标识号不能在占用期间再被分配给其余配对ONU，只有未被占用的GruRelaID才可用于分配。

15.如权利要求8中所述的方法，其中“OLT在配对连接的最长有效时间内检测到配对ONU存在下挂终端加入或退出而造成网络拓扑改变”的特征在于：

OLT通过周期性检查本地维护的“ONU标识符与接入终端地址表”，如果检测到表中某ONU标示符下新增或删除的接入终端地址存在于本地保存的编码配对连接信息中，则可判断存在配对终端加入或退出接入的配对ONU。

16.如权利要求2所述的方法，其中各步骤所述的“配对连接的最长有效时间”的特征在于：

根据一般传输控制协议TCP连接的生存时间，设定配对连接的最长有效时间。

17.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：

配对终端是有线终端或无线终端。