CN103973389B - 一种用于自动配置光网络单元的波长的方法 - Google Patents

一种用于自动配置光网络单元的波长的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于在光网络单元的激活过程中自动配置光网络单元的波长的方法，以及涉及用于在光网络单元的运行过程中自动配置光网络单元的波长的方法。根据本发明优选的实施例，光线路终端在光网络单元的激活过程中将判断光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长，如果光网络单元不工作在正确的上行波长和正确的下行波长，则广播波长配置消息，以通知光网络单元将其上行波长和下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。由此实现了光线路终端能够远程自动配置光网络单元的波长，从而避免了手动的冗长的配置，增加了TWDM‑PON的灵活性，并且使得TWDM‑PON可以承担更多的业务需求，提高了其鲁棒性。

Description

一种用于自动配置光网络单元的波长的方法
技术领域
本发明涉及光通信技术，尤其涉及一种用于在光网络单元的激活过程中自动配置光网络单元的波长的方法，以及涉及一种用于在光网络单元的运行过程中自动配置光网络单元的波长的方法。
背景技术
随着大量新型高级多媒体应用的出现，例如3D电视、远程医疗服务、在线游戏、互动视频电子学习等业务的部署，对承载这些应用的网络带宽的需求有了很大的增长。下一代无源光网络(NG-PON2，Next Generation Passive Optical Network)成为了ITU-T(Telecommunication Standardization Sector of the InternationalTelecommunications Union，国际电信联盟电信标准化部分)和FSAN(Full ServiceAccess Network，全业务接入网络)的一个热点议题。大多数运营商期待NG-PON2提供更大的带宽，更高的分光比，更远的传输距离和更大的接入能力。目前，FSAN和ITU-T已经确定了NG-PON2的需求，以将可用带宽增加到高达40Gb/s的速率。
在最近的FSAN会议里，在所有候选的技术方案中，TWDM-PON(Time WavelengthDivision Multiplexing-Passive Optical Network，时分波分复用无源光网络)被业界考虑为用于NG-PON2的主要方案。TWDM-PON由4个10G GPON堆叠而成，典型的分光比1∶64，从而实现下行40Gbps和上行10Gbps的汇聚速率。对单个波长中，TWDM-PON重用了XG-PON(也即10GPON)的下行复用和上行接入技术，时隙颗粒度，多播能力和带宽分配机制。
在当前的TWDM-PON的应用中，通常存在如下几种常见的需求：
1.如果仅存在一些激活的光网络单元，则为了节省能量需要将所有的光网络单元调整至工作在相同的上行波长和下行波长。
2.如果TWDM-PON的基础设施提供商将基础网络租给了多个虚拟网络运营商，则需要为对应于各个不同的虚拟网络运营商的光网络单元提供相应的波长。这就需要TWDM-PON能够有效地配置相关的光网络单元，以使得其能够工作在租给虚拟网络运营商的上行波长和下行波长。
3.对于上述第二种需求，客户还可能在各个不同的虚拟网络运营商之间切换，这也就进一步需要TWDM-PON具有及时调整光网络单元的上行波长和下行波长的能力。
4.如果在相同的上行波长和相同的下行波长上运作有过多的光网络单元，则为了负载平衡TWDM-PON需要调节一些光网络单元的上行波长和下行波长以减少相应的负载。
然而由于在接入网中存在很多的光网络单元，为了满足如上四种需求，如果对光网络单元采取静态的波长配置，或手动地调节光网络单元的波长是相当复杂，并且是难以实现的。
为此需要一种在TWDM-PON系统中(尤其在光网络单元激活过程中)远程自动地为光网络单元配置上行波长和下行波长的方案，进而能有效地满足上述四种示例性的需求。
发明内容
由此可见，背景技术中缺乏对在TWDM-PON系统中(尤其在光网络单元激活过程中)远程自动地为光网络单元配置上行波长和下行波长的方案，这就不能有效地实现对光网络单元的有效的波长配置。
为了解决背景技术中的问题，根据本发明的第一方面，提出了一种在光线路终端中用于在光网络单元的激活过程中自动配置光网络单元的波长的方法，所述方法包括：B.判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长；以及C.如果所述光网络单元不工作在所述正确的上行波长和所述正确的下行波长，则广播波长配置消息，所述波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息、所述光网络单元的设备商标识以及所述光网络单元的设备商特定序列号。
优选地，所述步骤B和C在所述光线路终端为所述光网络单元分配光网络单元的标识之前实施。
优选地，在步骤B之前，所述方法还包括：A.从所述光网络单元接收序列号信息，所述序列号信息包括所述光网络单元的设备商标识和所述光网络单元的设备商特定序列号；并且，所述步骤B进一步包括：根据所述序列号信息来判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。
优选地，所述步骤B进一步包括：通过查询所述光线路终端中的数据库来判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长，其中所述数据库存储有光网络单元的序列号和正确的上行波长以及正确的下行波长的对应关系。
替代地，所述步骤B进一步包括：通过与其他网元通信所述光网络单元的序列号信息以获取所述光网络单元应当工作的正确的上行波长和正确的下行波长，来判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。在此，其他网元例如可以是AAA服务器。
优选地，所述正确的上行波长指示信息包括正确的上行波长值或正确的上行波长通道号或与所述正确的上行波长相关联的波长调整信息，和/或所述正确的下行波长指示信息包括正确的下行波长值或正确的下行波长通道号或与所述正确的下行波长相关联的波长调整信息。其中，波长调整信息例如可以指示光网络单元应当将波长调谐多少从而达到正确的波长。
根据本发明的第二方面，提出了一种在光网络单元中用于在光网络单元的激活过程中辅助光线路终端自动配置光网络单元的波长的方法，所述方法包括：b.接收由所述光线路终端广播的波长配置消息，所述波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息、光网络单元的设备商标识以及所述光网络单元的设备商特定序列号；c.判断所述波长配置消息中的光网络单元的设备商标识和光网络单元的设备商特定序列号是否分别与所述光网络单元自身的设备商标识和所述光网络单元自身的设备商特定序列号相一致；以及d.如果相一致，则根据所述正确的上行波长指示信息和所述正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。
优选地，所述方法在步骤b之前还包括步骤a：a.向所述光线路终端发送序列号信息，所述序列号信息包括所述光网络单元自身的设备商标识和所述光网络单元自身的设备商特定序列号。
优选地，当所述光网络单元能够缓存正确的上行波长和正确的下行波长时，所述步骤d进一步包括：以所述正确的上行波长和所述正确的下行波长分别替换当前的上行波长和当前的下行波长。由此当光网络单元下次启动时，就会自动地工作在正确的上行波长和正确的下行波长，从而避免了光线路终端再对其进行波长调整。
根据本发明的第三方面，提出了一种在光线路终端中用于在光网络单元的运行过程中自动配置光网络单元的波长的方法，其中，至少一个光网络单元以第一下行波长为当前的下行波长与所述光线路终端通信，所述方法包括：以所述第一下行波长向所述至少一个光网络单元广播波长配置消息，所述波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息。
根据本发明的第四方面，提出了一种在光网络单元中用于在光网络单元的运行过程中辅助光线路终端自动配置光网络单元的波长的方法，其中，所述光网络单元以第一下行波长为当前的下行波长与所述光线路终端通信，所述方法包括：X1.接收由所述光线路终端以所述第一下行波长广播的波长配置消息，所述波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息；以及X2.根据所述正确的上行波长指示信息和所述正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。
根据本发明的第三和第四方面，光线路终端能够调整工作在同一个接收波长上的光网络单元，从而将这些光网络单元的上行波长和下行波长都分别调整至新的上行波长和新的下行波长。
根据本发明的第五方面，提出了一种在光线路终端中用于在光网络单元的运行过程中自动配置光网络单元的波长的方法，所述方法包括：向所述光网络单元发送波长配置消息，所述波长配置信息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息，以及光网络单元的标识，其中所述正确的上行波长指示信息包括正确的上行波长值或正确的上行波长通道号或与所述正确的上行波长相关联的波长调整信息，和/或所述正确的下行波长指示信息包括正确的下行波长值或正确的下行波长通道号或与所述正确的下行波长相关联的波长调整信息，并且其中所述光网络单元的标识是由所述光线路终端在所述光网络单元的激活过程中为所述光网络单元分配的。
根据本发明的第六方面，提出了一种在光网络单元中用于在光网络单元的运行过程中辅助光线路终端自动配置光网络单元的波长的方法，所述方法包括：i.从所述光网络单元接收波长配置消息，所述波长配置信息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息，以及光网络单元的标识，其中所述正确的上行波长指示信息包括正确的上行波长值或正确的上行波长通道号或与所述正确的上行波长相关联的波长调整信息，和/或所述正确的下行波长指示信息包括正确的下行波长值或正确的下行波长通道号或与所述正确的下行波长相关联的波长调整信息，并且其中所述光网络单元的标识是由所述光线路终端在所述光网络单元的激活过程中为所述光网络单元分配的；以及ii.根据所述正确的上行波长指示信息和所述正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。
根据本发明的第五和第六方面，光线路终端能够通过定向的消息将一个特定的光网络单元的上行波长和下行波长都分别调整至新的上行波长和新的下行波长。
通过本发明提供的优选的技术方案，实现了光线路终端远程并且自动配置光网络单元的波长，这例如可以在光网络单元的激活过程中实现，也可以在光网络单元的运行过程中实现。由此，避免了手动的冗长的配置，增加了TWDM-PON的灵活性，并且使得TWDM-PON可以承担更多的业务需求，提高了其鲁棒性。例如，光线路终端可以基于虚拟网络运行商的要求将一些特定的光网络单元调整到相应的上行波长和下行波长。并且例如，在仅存在一些激活的光网络单元的情况下，可以有效地将所有的光网络单元调整至工作在相同的上行波长和下行波长，以节省能量。
本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1示出了现有技术中的光网络单元的激活过程的系统方法流程示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的光网络单元的激活过程的系统方法流程示意图；
图3示出了根据本发明的又一个实施例的系统方法流程示意图；以及
图4示出了根据本发明的另一个实施例的系统方法流程示意图。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。
具体实施方式
图1示出了现有技术中的光网络单元的激活过程的系统方法流程示意图。对于图1中的各个步骤的详请，感兴趣的读者可以参照G.987.3中的定义，在此不再详述。
图2示出了根据本发明的一个实施例的光网络单元的激活过程的系统方法流程示意图。与图1相比，本发明在光网络单元的激活过程中加入了自动配置光网络单元的波长的操作(即步骤S104、S105、S106和S107)，从而使得依据本发明的光网络单元的激活过程可以实施对光网络单元的自动波长配置。
如图2所示，与图1的现有技术类似，在步骤S101中，光网络单元(ONU)进入激活过程并以当前的下行波长监听下行传输来获取同步信息。在步骤S102中，ONU获取用于上行信道的突发配置信息。在步骤S103中，ONU以当前的上行波长向光线路终端(OLT)发送序列号信息，其包括ONU自身的设备商标识(Vendor-ID)和ONU自身的设备商特定序列号(Vendor-specific serial number，VSSN)。
接着，依据本发明，在步骤S104中，OLT判断该ONU是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。具体地，OLT可以通过查询自身数据库中的ONU的序列号信息来找出对应于该ONU的正确的上行波长和正确的下行波长，并与ONU当前的上行波长和下行波长进行比对，从而来判断ONU是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。替代地，OLT也可以通过与其他网元(例如，AAA服务器)通信所接收的ONU的序列号信息以从其他网元获取该ONU应当工作的正确的上行波长和正确的下行波长，并与ONU当前的上行波长和下行波长进行比对，从而来判断ONU是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。在此，应当能理解，由于在ONU与OLT之间实施了步骤S101至S103，因此OLT自然能够已经获知了ONU的当前工作的上行波长和当前工作的下行波长，从而可以实施比较。
如果在步骤S104中，判断出ONU不工作在正确的上行波长和正确的下行波长，则方法进入步骤S105。如果在步骤S104中，判断出ONU已经工作在正确的上行波长和正确的下行波长，则方法将跳过步骤S105至S107，进入现有技术中的步骤S108-S110。
现在，以判断出ONU不工作在正确的上行波长和正确的下行波长，方法进入步骤S105为例进行说明。
在步骤S105中，OLT将广播波长配置消息。该波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息、光网络单元的设备商标识以及光网络单元的设备商特定序列号。其中，光网络单元的设备商标识以及光网络单元的设备商特定序列号是从步骤S103中的序列号信息中复制过来的。
在此，正确的上行波长指示信息包括正确的上行波长值或正确的上行波长通道号或与正确的上行波长相关联的波长调整信息。正确的下行波长指示信息包括正确的下行波长值或正确的下行波长通道号或与正确的下行波长相关联的波长调整信息。此外，根据本发明的一个具体实施例，定义一个新的PLOAM(physical layer operations/administration and maintenance，物理层操作管理维护)消息，即波长配置消息(Assign_ONU-Wavelength message)来实现波长配置信息的传递。表1给出了该消息的格式。其中还可以扩展目前保留的21-40字节来传递波长的其他配置信息，比如当前发送波长调整的一个相对值等等。
表1Assign_ONU-Wavelength message的格式
在这个实施例中，由于是广播消息，ONU-ID被设置为0x03FF。当然在此，由于OLT还未给ONU分配标识，所以ONU也不具有标识。此外，Vendor-ID和VSSN都分别被设置为在步骤S103中从ONU获取的ONU的设备商标识和ONU的设备商特定序列号。
然后，在步骤S106中，ONU将从OLT接收该广播的波长配置消息(Assign_ONU-Wavelength message)，并将判断所接收的波长配置消息中的光网络单元的设备商标识和光网络单元的设备商特定序列号是否与该ONU自身的设备商标识和该ONU自身的设备商特定序列号相一致。如果相一致，则表明该波长配置消息是发送给该ONU的，则方法进入步骤S107。如果不相一致，则表明该波长配置消息不是发送给该ONU的，则方法进入现有技术中的步骤S108-S110。
在步骤S107中，ONU根据正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。进一步地，ONU在步骤S107中也可以以正确的上行波长和正确的下行波长分别替换当前的上行波长和下行波长，从而在下次启动时仍可以以正确的上行波长和正确的下行波长与OLT通信。
然后，在后续步骤S108-S109中，ONU以正确的上行波长和正确的下行波长与OLT通信。在步骤S108中，OLT对ONU进行测距并且准备测量响应时间。在步骤S109中，ONU对OLT作出响应。在步骤S110中，OLT对ONU进行认证，为ONU分配标识。ONU调整其上行物理帧时钟并且完整激活开始正常运行。这些步骤中的具体操作，与现有技术中一致，在此不再详述。
图3示出了根据本发明的又一个实施例的系统方法流程示意图。图3中的示例的应用场景是在ONU的运行过程中，OLT调整工作在同一个接收波长上的所有ONU的波长。
如图3所示，假定ONU1至ONU n以第一下行波长(其例如为TWDM-PON系统四个下行波长中的任一个)为当前的下行波长与OLT通信，当OLT需要对这些ONU1至ONU n一起进行波长调整时，则可以采用下述步骤。
在步骤S301中，OLT以第一下行波长向ONU1至ONU n广播波长配置消息，该波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息。由此，以第一下行波长为当前的下行波长的ONU1至ONU n都将接收到该波长配置消息。
在此，波长配置消息的格式仍大致参照表1中的格式。然而，与参照图2描述的波长配置消息的格式不同的是：Vendor-ID和VSSN域被设置为0。
接着，在步骤S302中，ONU1至ONU n将根据正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。从而，在后续的通信中，ONU1至ONU n都将采用正确的上行波长和正确的下行波长。进一步地，ONU1至ONU n在步骤S302中也可以以正确的上行波长和正确的下行波长分别替换当前的上行波长和下行波长，从而在下次启动时仍可以以正确的上行波长和正确的下行波长与OLT通信。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的系统方法流程示意图。图4中的示例的应用场景是在ONU的运行过程中，OLT调整一个特定的ONU的波长。
如图4所示，在步骤S401中，OLT向ONU发送波长配置消息，该波长配置信息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息，以及ONU的标识。该ONU的标识是由OLT在ONU的激活过程中为该ONU分配的，例如在图1中的步骤6中和图2中的步骤S110中。
在此，波长配置消息的格式也仍大致参照表1中的格式。然而，与参照图2和3描述的波长配置消息的格式不同的是：由于该波长配置消息不是广播的，而是定向的，因此ONU-ID被设置为激活过程中由OLT分配给ONU的标识，而Vendor-ID和VSSN域被设置为0(当然，Vendor-ID和VSSN也可被设置为该ONU的Vendor-ID和VSSN)。
接着，在步骤S402中，ONU将根据正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长。从而，在后续的通信中，ONU都将采用正确的上行波长和正确的下行波长。
通过以上三种实施例给出了一种新的下行的PLOAM消息。在表2中进一步地概括了该波长配置消息(Assign_ONU-Wavelength message)的特征。在本发明中，OLT正是利用了该消息来为ONU自动配置/分配正确的上行/下行波长。
表2Assign_ONU-Wavelength message的概述
需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，装置方法可以进行组合，以取得有益效果。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其他权利要求或说明书中未列出的装置或步骤。

Claims (8)

1.一种在光线路终端中用于在光网络单元的激活过程中自动配置光网络单元的波长的方法，所述方法包括：
B.判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长；以及
C.如果所述光网络单元不工作在所述正确的上行波长和所述正确的下行波长，则广播波长配置消息，所述波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息、所述光网络单元的设备商标识以及所述光网络单元的设备商特定序列号，其中所述步骤B和C在所述光线路终端为所述光网络单元分配光网络单元的标识之前实施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B之前，所述方法还包括：
A.从所述光网络单元接收序列号信息，所述序列号信息包括所述光网络单元的设备商标识和所述光网络单元的设备商特定序列号；并且，所述步骤B进一步包括：
根据所述序列号信息来判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：
通过查询所述光线路终端中的数据库来判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长，其中所述数据库存储有光网络单元的序列号和正确的上行波长以及正确的下行波长的对应关系；或
通过与其他网元通信所述光网络单元的序列号信息以获取所述光网络单元应当工作的正确的上行波长和正确的下行波长，来判断所述光网络单元是否工作在正确的上行波长和正确的下行波长。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述正确的上行波长指示信息包括正确的上行波长值或正确的上行波长通道号或与所述正确的上行波长相关联的波长调整信息，和/或所述正确的下行波长指示信息包括正确的下行波长值或正确的下行波长通道号或与所述正确的下行波长相关联的波长调整信息。
5.一种在光网络单元中用于在光网络单元的激活过程中辅助光线路终端自动配置光网络单元的波长的方法，所述方法包括：
b.接收由所述光线路终端广播的波长配置消息，所述波长配置消息包括正确的上行波长指示信息和正确的下行波长指示信息、光网络单元的设备商标识以及光网络单元的设备商特定序列号；
c.判断所述波长配置消息中的光网络单元的设备商标识和光网络单元的设备商特定序列号是否分别与所述光网络单元自身的设备商标识和所述光网络单元自身的设备商特定序列号相一致；以及
d.如果相一致，则根据所述正确的上行波长指示信息和所述正确的下行波长指示信息来将当前的上行波长和当前的下行波长分别调谐至正确的上行波长和正确的下行波长，其中所述步骤b，c和d在所述光线路终端为所述光网络单元分配光网络单元的标识之前实施。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤b之前还包括步骤a：
a.向所述光线路终端发送序列号信息，所述序列号信息包括所述光网络单元自身的设备商标识和所述光网络单元自身的设备商特定序列号。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述正确的上行波长指示信息包括正确的上行波长值或正确的上行波长通道号或与所述正确的上行波长相关联的波长调整信息，和/或所述正确的下行波长指示信息包括正确的下行波长值或正确的下行波长通道号或与所述正确的下行波长相关联的波长调整信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述光网络单元能够缓存正确的上行波长和正确的下行波长时，所述步骤d进一步包括：
以所述正确的上行波长和所述正确的下行波长分别替换当前的上行波长和当前的下行波长。
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