CN105338431A - 硬件随机时延补偿实现方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬件随机时延补偿实现方法及其装置。所述方法包括：获取随机数；根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。本发明提供的方法，通过修改预均衡时延，解决了硬件随机时延算法中存在的硬件随机时延产生的比较集中时导致的部分ONU长时间无法被OLT发现的问题。

Description

硬件随机时延补偿实现方法及其装置
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体而言，涉及GPON(Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork，吉比特无源光网络)网络中的一种硬件随机时延补偿实现方法及其装置。
背景技术
GPON是光接入网技术，由OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、ODN(OpticalDistributionNetwork，光分配网络)以及ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)组成，一个OLT通过ODN与多个ONU连接，数据传输采用下行(OLT到ONU)广播、上行(从ONU到OLT)时分复用的方式。
GPON网络中的ONU在o3状态下，OLT发送的序列号请求(Serial-NumberRequest)消息通常是广播给所有ONU的，因此针对该Serial-NumberRequest消息进行响应的ONU往往不止一个，因此在实际应用当中，OLT接收到的响应消息就可能是多个ONU响应消息的叠加，以致OLT不能正确识别这些响应消息，为此现有技术中通常采用随机时延来解决这个问题。
在随机时延方法中，ONU在发送序列号SN(Serial-Number)之前，ONU产生一个随机数，该随机数与时延单位相乘得出随机时延。一般地，所有速率下的时延单位都是32字节，所述随机时延须是时延单位的整数倍，ONU在每发送一次序列号之后，便产生一个新的随机数，例如，在现有技术中，随机时延的范围通常是0-48us，0-7400字节左右，该范围指从最早可能的发送开始(0时延)到最晚可能的发送结束，包括ONU内部处理时延和上行突发持续时间。通过随机时延方法，可以避免冲突的发生，使得OLT能够正确识别出多个ONU所发送的响应消息。
目前通常采用软件计算或硬件计算两种方法来产生ONU随机时延，且随机时延通常在ONU发送SN之前便已被配置到相应的硬件。
然而，发明人发现，如果硬件随机时延产生的比较集中，则容易导致部分ONU长时间无法被OLT发现的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种硬件随机时延补偿实现方法及其装置。
本发明实施例采用以下技术方案实现：
一种硬件随机时延补偿实现方法，包括：
获取随机数；
根据从光线路终端OLT获取的ploam(PhysicalLayerOperationsAdministrationandMaintenance，物理层操作管理和维护)消息数据包获取随机时延集中范围；
依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
优选地，根据系统函数get_random_bytes获得随机数。
优选地，依据所述随机数以及随机时延集中范围、并采用如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(S-Z)；
其中，所述X为随机数的第一个字节，所述Y为随机数的第二个字节，所述Z为随机时延集中范围，所述S为预设的随机时延范围。
优选地，所述随机时延范围S为0-233。
一种硬件随机时延补偿实现装置，包括：
第一获取模块，用于获取随机数；
第二获取模块，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
优选地，第一获取模块根据系统函数get_random_bytes获得随机数。
优选地，补偿模块依据所述随机数以及随机时延集中范围、并采用如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(S-Z)；
其中，所述X为随机数的第一个字节，所述Y为随机数的第二个字节，所述Z为随机时延集中范围，所述S为预设的随机时延范围。
优选地，所述随机时延范围S为0-233。
一种光网络单元ONU，其包括如上所述的硬件随机时延补偿实现装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取随机数；
第二获取模块，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
一种吉比特无源光网络GPON，其包括：
光线路终端OLT；
光分配网络ODN；
以及如上所述的光网络单元ONU，具体地，所述ONU包括如上所述的硬件随机时延补偿实现装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取随机数；
第二获取模块，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
本发明通过修改预均衡时延，解决了硬件随机时延算法中存在的：硬件随机时延产生的比较集中时导致的部分ONU长时间无法被OLT发现的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的硬件随机时延补偿实现方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的补偿硬件随机时延原理图；
图3为本发明实施例提供的补偿硬件随机时延计算示意图；
图4为本发明实施例提供的硬件随机时延补偿实现装置结构示意图；
图5为本发明实施例提供的吉比特无源光网络GPON系统架构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
在下述实施例中，以1GGPON为例，其下行速率为1.24416Gbit/s，帧长为125us，即19440字节，对于随机时延为0-48us的随机时延范围为0-7400字节，且如果以32字节为单位，则随机时延范围为0-233。
由于在本发明中，硬件随机时延由硬件算法产生，且这种硬件算法的不合理性已经不可能通过修改硬件逻辑来挽回，所以在发明实施例中，根据ONUSN消息的发送原理及标准，可以通过适当的修改预均衡时延来补充随机时延的不足，如图2所示：
SNResponse时间＝ONU响应时间+预均衡时延+帧发送时间+随机时延；
其中，所述ONU响应时间＝35±1us；
在o2状态下，所述预均衡时延由OLT分配；
通常地，SNResponse帧发送时间基本恒定不变；
以及，所述随机时延由硬件随机算法产生，范围通常在0us–48us；
可以得知，ONU响应时间和SNResponse帧发送时间由硬件完成，是无法改变的，而预均衡时延是通过软件配置给硬件的，而且本发明人通过测试发现，在o2状态下，OLT通过overheadploam消息发给ONU的预均衡时延一般是0值，所以在本发明中可以考虑适当改变预均衡时延来改变总的SNResponse时间。
如图1所示，本发明实施例提供的一种硬件随机时延补偿实现方法，包括如下步骤：
S10、获取随机数，例如优选地，根据系统函数get_random_bytes获得随机数；
S20、根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
S30、依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
本实施例中，对于所述步骤S30，为了保证随机数的第一和第二两个字节加起来小于233，在本实施例中取第一个字节的低7bit，取第二个字节的低6bit，具体地，依据所述随机数以及随机时延集中范围、并采用如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(S-Z)；
其中，所述X为随机数的第一个字节，所述Y为随机数的第二个字节，所述Z为随机时延集中范围，所述S为预设的随机时延范围。
本实施例中，所述随机时延范围S为0-233。
因此，修改所述预均衡时延equalizationDelayTime的逻辑式为：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(233-Z).
对随机时延算法出现相对集中的情况下，如图3所示，假如硬件算法导致随机时延集中在z区，这种情况下通过修改预均衡时延进行的弥补计算方法包括：
步骤1:通过反复测试并根据OLT抓到的ONU上报的随机时延的log，如果统计出z区集中在[x,y]区域，则z＝y；
步骤2:确定z区后，补充值范围在[z,(233-z)]；
步骤3:根据如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝(((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(233-Z)。
步骤4:通过计算得出的equalizationDelayTime来补充随机时延。
相应地，如图4所示，本发明实施例还提供了一种硬件随机时延补偿实现装置，包括：
第一获取模块10，用于获取随机数；
第二获取模块20，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块30，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
本实施例中，第一获取模块10根据系统函数get_random_bytes获得随机数。
本实施例中，补偿模块30依据所述随机数以及随机时延集中范围、并采用如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(S-Z)；
其中，所述X为随机数的第一个字节，所述Y为随机数的第二个字节，所述Z为随机时延集中范围，所述S为预设的随机时延范围。
本实施例中，所述随机时延范围S为0-233。
相应地，本发明实施例还提供了一种光网络单元ONU，其包括如上所述的硬件随机时延补偿实现装置，继续参考图4所示，所述装置包括：
第一获取模块10，用于获取随机数；
第二获取模块20，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块30，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
如图5所示，本发明实施例还提供了一种吉比特无源光网络GPON，其包括：
光线路终端OLT；
光分配网络ODN；
以及如上所述的光网络单元ONU，具体地，所述ONU包括如上所述的硬件随机时延补偿实现装置，继续参考图4所示，所述装置包括：
第一获取模块10，用于获取随机数；
第二获取模块20，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块30，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种硬件随机时延补偿实现方法，其特征在于，包括：
获取随机数；
根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
2.如权利要求1所述的硬件随机时延补偿实现方法，其特征在于，根据系统函数get_random_bytes获得随机数。
3.如权利要求1所述的硬件随机时延补偿实现方法，其特征在于，依据所述随机数以及随机时延集中范围、并采用如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(S-Z)；
其中，所述X为随机数的第一个字节，所述Y为随机数的第二个字节，所述Z为随机时延集中范围，所述S为预设的随机时延范围。
4.如权利要求3所述的硬件随机时延补偿实现方法，其特征在于，所述随机时延范围S为0-233。
5.一种硬件随机时延补偿实现装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取随机数；
第二获取模块，用于根据从光线路终端OLT获取的物理层操作管理和维护ploam消息数据包获取随机时延集中范围；
补偿模块，用于依据所述随机数以及随机时延集中范围修改预均衡时延。
6.如权利要求5所述的硬件随机时延补偿实现装置，其特征在于，第一获取模块根据系统函数get_random_bytes获得随机数。
7.如权利要求5所述的硬件随机时延补偿实现装置，其特征在于，补偿模块依据所述随机数以及随机时延集中范围、并采用如下逻辑式修改预均衡时延equalizationDelayTime：
equalizationDelayTime+＝((X&0x7F)+(Y&0x3F))％(S-Z)；
其中，所述X为随机数的第一个字节，所述Y为随机数的第二个字节，所述Z为随机时延集中范围，所述S为预设的随机时延范围。
8.如权利要求5所述的硬件随机时延补偿实现装置，其特征在于，所述随机时延范围S为0-233。
9.一种光网络单元ONU，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的硬件随机时延补偿实现装置。
10.一种吉比特无源光网络GPON，其特征在于，包括：
光线路终端OLT；
光分配网络ODN；
以及如权利要求9所述的光网络单元ONU。
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