CN104244117A - 光网络单元的级联方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光网络单元的级联方法及系统，应用于电力通信领域。其中，光网络单元的级联方法包括：代理ONU向扩展ONU发送发现报文，其中，发现报文中携带有代理ONU的第一服务器地址，代理ONU是直接与OLT连接的ONU，扩展ONU是直接或间接与代理ONU连接的ONU；代理ONU接收来自扩展ONU的注册报文，其中，注册报文是由扩展ONU根据第一服务器地址发送的，注册报文中携带有扩展ONU的设备信息；代理ONU根据设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给OLT。通过本发明，达到了提高带宽利用率，降低建设成本的效果。

Description

光网络单元的级联方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种光网络单元的级联方法及系统。

背景技术

当前，EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太无源光网络）系统的每个PON（PassiveOptical Network，无源光网络）口下面连接的光分器件最大分光比为1:64，即每个PON口下面最多连接64个ONU（Optical Network Unit，光网络单元）。

目前电力市场上的电力ONU一般拥有4个串口，每个串口可以支持RS232和RS485两种标准，虽然RS485总线一般支持下挂32个节点，但是串行总线都是工作在主从模式下的，即某个时刻只能有一个主机发，其他从机接收。另外，RS232和RS485两种标准的串口数据收发速率本来就很低，即使以最大波特率115200来计算，每个电力ONU需要上传的数据带宽也仅仅为4x115200/1024=450kbps。而且，负责电表数据采集的电力ONU转发的数据量都很低，这样相比于每个ONU分得的最大1G的带宽就会有很大的浪费，如果被抄电表数量很大，就需要很多ONU，甚至需要更多的OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）设备。

因此，当前的电力ONU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成本。

针对相关技术中电力ONU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成本的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种光网络单元的级联方法及系统，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种光网络单元的级联方法，应用于电力通信领域，包括：代理光网络单元（ONU）向扩展光网络单元（ONU）发送发现报文，其中，发现报文中携带有代理ONU的第一服务器地址，代理ONU是直接与光线路终端（OLT）连接的ONU，扩展ONU是直接或间接与代理ONU连接的ONU；代理ONU接收来自扩展ONU的注册报文，其中，注册报文是由扩展ONU根据第一服务器地址发送的，注册报文中携带有扩展ONU的设备信息；代理ONU根据设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给OLT。

优选地，在代理光网络单元ONU向扩展光网络单元ONU发送发现报文之前，包括：代理ONU通过光纤在OLT上进行注册。

优选地，代理光网络单元ONU向扩展光网络单元ONU发送发现报文，包括：代理ONU启动扩展ONU发现进程，通过代理ONU上的用户网络接口（UNI）端口向扩展ONU广播发现报文。

优选地，设备信息包括：扩展ONU的第二服务器地址、扩展ONU的串口端口数目，以及扩展ONU的能力集。

优选地，代理ONU通过无源光网络（PON）口与OLT连接。

优选地，扩展ONU通过上联UNI端口与代理ONU或上一层的扩展ONU连接，其中，上联UNI端口位于扩展ONU上，用于发送上行数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种光网络单元的级联系统，应用于电力通信领域，包括：代理光网络单元（ONU），用于向扩展光网络单元（ONU）发送发现报文，在接收来自扩展ONU的注册报文后，根据注册报文中携带的扩展ONU的设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给光线路终端（OLT）；扩展ONU，用于接收发现报文，并根据发现报文中携带的代理ONU的第一服务器地址向代理ONU发送注册报文；其中，代理ONU是直接与光线路终端（OLT）连接的ONU，扩展ONU是直接或间接与代理ONU连接的ONU；OLT，用于接收串口服务器信息和千兆以太网口信息。

优选地，代理ONU还用于在向扩展ONU发送发现报文之前，通过光纤在OLT上进行注册。

优选地，代理ONU包括：发送模块，用于启动扩展ONU发现进程，通过代理ONU上的用户网络接口UNI端口向扩展ONU广播发现报文。

优选地，设备信息包括：扩展ONU的第二服务器地址、扩展ONU的串口端口数目，以及扩展ONU的能力集。

通过本发明，采用由与OLT直接相连接的代理ONU向其下挂的各个扩展ONU发送发现报文，并在收到扩展ONU的注册报文后，根据注册报文中的扩展ONU的设备信息对串口服务器信息和千兆以太网口信息进行更新并上报给OLT的方式，解决了相关技术中电力ONU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成本的问题，可以将单个PON口下面实际挂接的串口数目进行扩展，进而达到了提高带宽利用率，降低建设成本的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的光网络单元的级联方法流程图；

图2是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的星型组网结构示意图；

图3是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的树型组网结构示意图；

图4是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联流程图；

图5是根据本发明实施例的光网络单元的级联系统的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在现有电力市场的光接入情景中，每个电力ONU除了具备串口以外，还具有四个千兆以太网口，但是并没有提供一种能够通过串口服务器对电力ONU进行级联的实现方案。基于此，本发明实施例主要通过以下思路来实现：通过将ONU上的这些以千兆太网口将多个电力ONU级联起来，再加上自定义的发现扩展协议可以将单个PON口下面实际挂接的串口服务器的数目进行扩展，这样就可以实现对多个ONU的级联，从而可以提高带宽利用率，降低建设成本。本发明实施例可以应用于电力通信领域，尤其可以应用在电力市场的EPON系统中。

本发明实施例提供了一种光网络单元的级联方法，该方法主要应用于电力通信领域。图1是根据本发明实施例的光网络单元的级联方法流程图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤（步骤S102-步骤S106）：

步骤S102，代理光网络单元（ONU）向扩展光网络单元（ONU）发送发现报文，其中，发现报文中携带有代理ONU的第一服务器地址（即代理ONU的服务器地址），代理ONU是直接与光线路终端（OLT）连接的ONU，扩展ONU是直接或间接与代理ONU连接的ONU；

步骤S104，代理ONU接收来自扩展ONU的注册报文，其中，注册报文是由扩展ONU根据第一服务器地址发送的，注册报文中携带有扩展ONU的设备信息；

步骤S104，代理ONU根据设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给OLT。

通过上述步骤，代理ONU可以根据其发现到的扩展ONU发送的设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将这些信息反馈给OLT。通过这样的方式，代理ONU及其下挂的各个扩展ONU可以在OLT上完成注册，从而形成OLT、代理ONU以及多个扩展ONU之间的级联组网。

在本实施例中，在执行步骤S102之前，代理ONU还可以通过光纤在OLT上进行注册。代理ONU在OLT上完成注册之后，当代理ONU接收到扩展ONU的设备信息时就可以完成对自己的串口服务器信息和千兆以太网口信息的更新，通过将更新后的信息发送给OLT既可以间接完成对扩展ONU的注册，从而完成级联。

在本实施例中，可以通过这样的方式来执行步骤S102：代理ONU先启动扩展ONU发现进程，再通过代理ONU上的用户网络接口（UNI）端口向扩展ONU广播发现报文。通过这种方式，代理ONU可以将其服务器地址通过发行报文方式给其下挂的扩展ONU，并及时找到接收到其服务器地址的扩展ONU。

在本实施例中，扩展ONU携带在注册报文中的设备信息可以包括：扩展ONU的第二服务器地址（即扩展ONU的服务器地址）、扩展ONU的串口端口数目，以及扩展ONU的能力集。在扩展ONU通过注册报文将其设备信息发送给代理OUN之后，代理ONU就可以根据设备信息所包括的上述内容进行本地串口服务器信息和千兆以太网口信息的更新。

优选地，代理ONU可以通过无源光网络（PON）口与OLT连接。

在本实施例中，扩展ONU通过上联UNI端口与代理ONU或上一层的扩展ONU连接，其中，上联UNI端口位于扩展ONU上，用于发送上行数据。

下面结合图2至图4以及优选实施例对上述实施例提供的光网络单元的级联方法进行更加详细的描述。

优选实施例

在本优选实施例中，对电力ONU的串口服务器进行级联的过程中，可以采用多种组网形式，例如：星型组网、树型组网。下面结合图2和图3对这两种组网形式在本优选实施例中的应用进行简要介绍：

图2是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的星型组网结构示意图，如图2所示，OLT设备通过光纤只连接一个代理ONU，在该代理ONU的基础上，以星型的方式将扩展ONU连接至唯一的代理ONU，多个扩展ONU形成以代理ONU为中心的星型结构，通过这种组网方式，可以完成对多个ONU的级联。

相对于星型组网方式，树形组网方式更加具有一些独特的优势：具有更大的灵活性和扩展性。

图3是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的树型组网结构示意图，如图3所示，OLT设备通过光纤只连接一个代理ONU，在该代理ONU的基础上，可以连接多个扩展ONU，再在每个扩展ONU上继续连接多个ONU，以这样的方式，代理ONU在整个树形组网结构中起到了根节点的作用。

当然，不管是这两种组网结构中的哪一种，位于级联网络中的ONU的角色都只有两种：代理ONU和扩展ONU；每个ONU的千兆UNI口也有两种角色：上联UNI口，普通UNI口。

在这两种组网结构中，代理ONU在整个电力ONU级联网络是与OLT直接相连的根结点，这是因为从物理拓扑结构上看，其处于整棵树的根结点上；在业务逻辑上，其是整个级联子网的最上层，也就是说，只有根结点ONU需要通过光纤连接OLT进行注册，对于OLT来说，其认为下面只挂了这一个ONU。从这个意义上来说，整个子网的配置都是由代理ONU来代理的。在整个级联子网中，除了代理ONU以外的其它所有ONU都属于扩展ONU，扩展ONU不需要通过PON口连接到OLT，其只需要通过自身的一个千兆以太网口连接到上一层扩展ONU或是代理ONU的一个千兆以太网口即可。因此，这些扩展ONU就是需要扩展的串口的载体。

其中，上联UNI口是对于扩展ONU来说的，即其与上一层扩展ONU或代理ONU相连的UNI口，在扩展ONU中上联UNI口将代替PON口，将上行数据通过上联端口进行转发。普通UNI口是指ONU上的其他非上联UNI口，这些UNI口按照正常二层方式进行数据转发。

在对两种组网方式在ONU级联的过程中所起的作用了解的基础上，下面结合图4对整个子网进行串口服务器级联的实现过程进行进一步的介绍。

图4是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联流程图，如图4所示，该ONU的级联流程包括以下步骤（步骤S402-步骤S414）：

步骤S402，代理ONU通过光纤在OLT上注册。

步骤S404，代理ONU启动扩展ONU发现进程。

步骤S406，代理ONU通过UNI口广播发现报文，在发现报文中携带自己的服务器地址。

步骤S408，扩展ONU通过UNI端口接收发现报文。

步骤S410，扩展ONU收到发现报文时上送CPU，通过解析发现报文获取上联端口和代理ONU服务器地址。

步骤S412，扩展ONU通过上联端口向代理ONU发送注册报文，在注册报文中携带自己的设备信息，包括服务器地址、串口端口数目以及能力集。

步骤S414，代理ONU根据收到的注册报文更新自己本地的串口服务器列表和千兆以太网口信息表，并通过私有OAM消息上报OLT，更新OLT上对应该代理ONU的串口服务器列表和千兆以太网口信息表。

在该优选实施例中，可以通过千兆以太网端口的link up和link down事件来负责处理串口服务器和千兆以太网口信息列表的增加与删除维护，这样以来，OLT就可以将对某个串口服务器的配置通过代理ONU进行转发。

为了更好地理解串口服务器列表的结构，参考以下表1：

表1、串口服务器列表

在该优选实施例中，对于级联过程中用到的发现报文和注册报文，可以通过传输控制协议（Transmission Control Protocol，简称为TCP）协议来进行自定义。其中，发现报文可以只需携带代理ONU服务器地址，而注册报文需要携带扩展ONU服务器地址及串口能力集等信息。

表2、注册报文携带信息列表结构

本优选实施例提供的光网络单元的级联方法，通过使用电力ONU的千兆以太网口进行ONU的级联，并利用自定义的串口服务器发现扩展协议对代理ONU的串口列表进行更新维护的方式，可以实现串口服务器的扩展，进而提高带宽使用率和降低建设成本。

图5是根据本发明实施例的光网络单元的级联系统的结构示意图，该装置可以应用于电力通信领域，用以实现上述实施例提供的光网络单元的级联方法，如图5所示，该装置主要包括：代理光网络单元（ONU）10、扩展光网络单元（ONU）20以及光线路终端（OLT）30。其中，代理光网络单元（ONU）10，用于向扩展光网络单元（ONU）20发送发现报文，在接收来自扩展ONU20的注册报文后，根据注册报文中携带的扩展ONU20的设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给光线路终端（OLT）；扩展ONU20，用于接收发现报文，并根据发现报文中携带的代理ONU10的第一服务器地址向代理ONU10发送注册报文；其中，代理ONU10是直接与光线路终端（OLT）30连接的ONU，扩展ONU20是直接或间接与代理ONU10连接的ONU；OLT30，用于接收串口服务器信息和千兆以太网口信息。

在本实施例中，代理ONU10还可以用于在向扩展ONU20发送发现报文之前，通过光纤在OLT30上进行注册。

优选地，代理ONU10可以包括：发送模块12，用于启动扩展ONU20发现进程，通过代理ONU10上的用户网络接口（UNI）端口向扩展ONU20广播发现报文。

优选地，设备信息可以包括：扩展ONU20的第二服务器地址、扩展ONU20的串口端口数目，以及扩展ONU20的能力集。

采用上述实施例提供的光网络单元的级联系统，解决了相关技术中电力ONU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成本的问题，可以将单个PON口下面实际挂接的串口数目进行扩展，进而达到了提高带宽利用率，降低建设成本的效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：由与OLT直接相连接的代理ONU向其下挂的各个扩展ONU发送发现报文，并在收到扩展ONU的注册报文后，根据注册报文中的扩展ONU的设备信息对串口服务器信息和千兆以太网口信息进行更新并上报给OLT，通过这样的方式可以实现ONU的级联组网，而且，ONU级联扩展串口服务器功能使得组网后的代理ONU可以自动地进行发现并扩展串口服务器的进程，可以极大地提高EPON系统在电力市场的带宽使用率并降低建设成本。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光网络单元的级联方法，应用于电力通信领域，其特征在于，包括：

代理光网络单元ONU向扩展光网络单元ONU发送发现报文，其中，所述发现报文中携带有所述代理ONU的第一服务器地址，所述代理ONU是直接与光线路终端OLT连接的ONU，所述扩展ONU是直接或间接与所述代理ONU连接的ONU；

所述代理ONU接收来自所述扩展ONU的注册报文，其中，所述注册报文是由所述扩展ONU根据所述第一服务器地址发送的，所述注册报文中携带有所述扩展ONU的设备信息；

所述代理ONU根据所述设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将所述串口服务器信息和所述千兆以太网口信息上报给所述OLT。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在代理光网络单元ONU向扩展光网络单元ONU发送发现报文之前，包括：

所述代理ONU通过光纤在所述OLT上进行注册。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，代理光网络单元ONU向扩展光网络单元ONU发送发现报文，包括：

所述代理ONU启动扩展ONU发现进程，通过所述代理ONU上的用户网络接口UNI端口向所述扩展ONU广播所述发现报文。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备信息包括：所述扩展ONU的第二服务器地址、所述扩展ONU的串口端口数目，以及所述扩展ONU的能力集。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述代理ONU通过无源光网络PON口与所述OLT连接。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述扩展ONU通过上联UNI端口与所述代理ONU或上一层的扩展ONU连接，其中，所述上联UNI端口位于所述扩展ONU上，用于发送上行数据。

7.一种光网络单元的级联系统，应用于电力通信领域，其特征在于，包括：

代理光网络单元ONU，用于向扩展光网络单元ONU发送发现报文，在接收来自所述扩展ONU的注册报文后，根据所述注册报文中携带的所述扩展ONU的设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将所述串口服务器信息和所述千兆以太网口信息上报给光线路终端OLT；

所述扩展ONU，用于接收所述发现报文，并根据所述发现报文中携带的所述代理ONU的第一服务器地址向所述代理ONU发送所述注册报文；

其中，所述代理ONU是直接与光线路终端OLT连接的ONU，所述扩展ONU是直接或间接与所述代理ONU连接的ONU；

所述OLT，用于接收所述串口服务器信息和所述千兆以太网口信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述代理ONU还用于在向所述扩展ONU发送所述发现报文之前，通过光纤在所述OLT上进行注册。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述代理ONU包括：

发送模块，用于启动扩展ONU发现进程，通过所述代理ONU上的用户网络接口UNI端口向所述扩展ONU广播所述发现报文。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述设备信息包括：所述扩展ONU的第二服务器地址、所述扩展ONU的串口端口数目，以及所述扩展ONU的能力集。