CN109586839A - 一种光线路终端及业务通道镜像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光线路终端及业务通道镜像方法，涉及通信技术领域。光线路终端包括：第一光模块阵列中的每个光模块通过一个业务节点接口SNI连接一个业务单元，第二光模块阵列中每个光模块均连接波长复用器WM；通道开关控制单元组，包括两个通道开关控制单元，每个通道开关控制单元均具有多个输入端口和输出端口，且输入端口和输出端口分别连接不同光模块阵列的光模块；管理模块，用于分别向二个通道开关控制单元下发输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向业务通道以及业务通道的镜像通道。本发明在业务应用出现故障后，从镜像通道中获取业务数据信息以分析定位故障，对业务通道进行监控管理。

Description

一种光线路终端及业务通道镜像方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种光线路终端及业务通道镜像方法。
背景技术
波分复用无源光网络(Wavelength Division Multiplexing-Passive OpticalNetwork，WDM-PON)由光线路终端(optical line terminal，OLT)、光分配网络(OpticalDistribution Network，ODN)和光网络单元(Optical Network Unit，ONU)组成，其中，ODN包括光纤馈线段、波长复用器(Wavelength Multiplexer，WM)和分支光纤。
在波长路由的波分复用无源光网络(Wavelength Routed Wavelength DivisionMultiplexing-Passive Optical Network，WR-WDM-PON)中，WM为一种用于在WR-WDM-PON波长通道对与通道组之间提供复用/解复用功能的双向功能单元。通过ODN中WM分支不同的波长，ONU的工作波长是由ONU在ODN中的物理连接决定的，即连接到WM器件的哪个端口所决定，每个ONU使用一对(上行和下行)专用的工作波长。ONU的每个用户网络接口(UserNetwork Interface，UNI)与一个用户单元相连。
同理，在OLT一侧，每个OLT端口的工作波长也是物理连接决定的，即连接到OLT侧的WM器件的哪个端口所决定的。OLT的每个业务节点接口(Service Node Interface，SNI)连接一个业务单元。因此，OLT SNI与ONU UNI之间，物理链路连接一一对应、固定不变，用于数据传输的业务通道是固定不变的。当业务应用出现故障的时候，只能在当前业务应用通道中获取数据信息进行分析定位，这种方式会对原有业务应用产生干扰或中断，特别会对高速率业务应用质量产生极大影响。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光线路终端及业务通道镜像方法，在某些业务应用出现故障的时候，能从镜像通道中获取业务数据信息以分析定位故障，对业务通道进行有效的监控管理。
本发明提供一种光线路终端OLT，其包括：
两个光模块阵列，第一光模块阵列中的每个光模块通过一个业务节点接口SNI连接一个业务单元，第二光模块阵列中的每个光模块均连接波长复用器WM；
通道开关控制单元组，包括两个通道开关控制单元，每个通道开关控制单元均具有多个输入端口和输出端口，且输入端口和输出端口分别连接不同所述光模块阵列中的光模块；
管理模块，其用于分别向二个所述通道开关控制单元下发所述输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向的业务通道以及业务通道的镜像通道。
在上述技术方案的基础上，在所述业务通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
在上述技术方案的基础上，在所述镜像通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
在上述技术方案的基础上，所述管理模块还用于在所述OLT初始化时创建业务通道管理表，业务通道管理表包括所述业务通道的序号、所述业务通道的方向、所述输入端口的序号、所述输出端口的序号、镜像状态、所述镜像通道号、所述镜像通道的输出端和所述业务通道的使用标记。
在上述技术方案的基础上，所述管理模块还用于在所述业务通道管理表中查找待监控的所述业务通道，并将未使用的一个或者多个所述业务通道作为待监控的所述业务通道的所述镜像通道，并生成所述配置信息。
在上述技术方案的基础上，每个所述通道开关控制单元均包括：
内部接口，其通过内部集成电路I2C总线、串行外设接口SPI总线或者管理数据输入输出MDIO总线与所述管理模块相连；
与多个所述输入端口一一相连的多个信号控制器；
开关阵列，其具有与多个所述信号控制器一一相连的多个主通道，每个主通道通过多个分支通道一一连接多个所述输出端口，每个分支通道上均具有一个电开关；
寄存器，其用于存储所述配置信息以及所述电开关的开闭状态。
在上述技术方案的基础上，所述交叉单元为现场可编程门阵列FPGA或者专用集成电路ASIC。
本发明还提供一种基于上述的光线路终端的业务通道镜像方法，其包括：
所述管理模块分别向二个所述通道开关控制单元下发输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向的业务通道以及业务通道的镜像通道。
在上述技术方案的基础上，在所述业务通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
在上述技术方案的基础上，在所述镜像通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
与现有技术相比，本发明实施例的光线路终端OLT，其包括：二个光模块阵列，第一光模块阵列中的每个光模块通过一个业务节点接口SNI连接一个业务单元，第二光模块阵列中的每个光模块均连接波长复用器WM；通道开关控制单元组，包括二个通道开关控制单元，每个通道开关控制单元均具有多个输入端口和输出端口，且输入端口和输出端口连接不同光模块阵列中的光模块；管理模块，其用于分别向二个通道开关控制单元下发输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向的业务通道以及业务通道的镜像通道。在不影响原有通道数据业务的同时，在某些业务应用出现故障的时候，能快速从镜像通道中获取业务数据信息，便于分析定位故障，便于实现对业务通道数据进行有效监控管理，极大提高WDM-PON系统的运维质量和效率。
附图说明
图1是本发明实施例在WR-WDM-PON中的应用架构示意图；
图2是本发明实施例中通道开关控制单元的示意图；
图3是本发明另一实施例业务通道镜像方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
图1所示本发明实施例在WR-WDM-PON中的应用架构示意图，在一种WR-WDM-PON 5G前传应用中，该WR-WDM-PON包括本发明实施例光线路终端OLT、ODN和多个ONU。
本发明实施例光线路终端OLT包括两个光模块阵列、分别连接两个光模块阵列的通道开关控制单元组、管理模块以及波长复用器WM。
第一光模块阵列和第二光模块阵列中的每个光模块均用于对光模块接收和发送的信号进行光电转换。为了清楚说明起见，将第一光模块阵列中的光模块称为第一光模块，将第二光模块阵列中的光模块称为第二光模块。
第一光模块阵列为SNI侧光模块阵列，其中的每个第一光模块通过一个业务节点接口SNI连接一个业务单元。业务单元包括集中单元(Centralized Unit，CU)/分布单元(Distribute Unit，DU)，port1，port2，......，portm，......，portn均为第一光模块阵列的端口。
第二光模块阵列为PON侧光模块阵列，其中的每个第二光模块均连接波长复用器WM。pon port1，pon port2，......，pon portn均为第二光模块阵列的PON端口，每个ponport端口通过一个分支光纤连接到WM上，用于传输波长为λu/λd的上行/下行光信号。
通道开关控制单元组，包括两个通道开关控制单元，两个通道开关控制单元中的一个用于上行通道方向，另一个用于下行通道方向。每个通道开关控制单元均具有多个输入端口和输出端口，且输入端口和输出端口分别连接不同光模块阵列中的光模块。其中，在第一通道开关控制单元中，多个输入端口与第一光模块阵列中的光模块一一相连，且多个输出端口与第二光模块阵列中的光模块一一相连，构成下行业务通道。在第二通道开关控制单元中，多个输入端口与第二光模块阵列中的光模块一一相连，且多个输出端口与第一光模块阵列中的光模块一一相连，构成上行业务通道。
优选的，OLT还包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，CPU中设有管理模块，管理模块用于分别向二个通道开关控制单元下发输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向的业务通道以及业务通道的镜像通道。
具体的，管理模块用于对OLT支持的所有功能进行管理，包括业务通道数据镜像功能。
OLT中的WM与ODN中的WM通过主干光纤相连，用于传输上行/下行的波长为λu1/λd1，……，λum/λdm，……，λun/λdn的光信号，1≤m≤n。WM为一种用于在WR-WDM-PON波长通道对与通道组之间提供复用/解复用功能的双向功能单元。OLT端下行方向，WM完成波长复用功能，将从PON侧光模块阵列多个分支光纤出来的多个下行波长复用到主干光纤上；OLT端上行方向，WM完成波长解复用功能，将从主干光纤上进入的多个上行波长解复用到PON侧光模块阵列多个分支光纤上。
ODN与ONU相连，并通过UNI与有源天线处理单元(Active Antenna Unit，AAU)连接。
WR-WDM-PON中ONU的工作波长是由ONU在ODN中的物理连接决定的，即连接到WM器件的哪个分支端口所决定。当ONU接入OLT认证成功后，由于ODN中的WM分支波长各不相同且波长值固定，所以每个ONU使用上行工作波长和下行工作波长就固定了。同理，在OLT一侧，每个OLT端口的工作波长也是物理连接决定的，即连接到OLT侧的WM器件的哪个端口所决定的。因此，当ONU接入OLT认证成功后，ONU UNI与OLT PON端口之间的通道是固定的，不可改变。
当CU/DU与AAU之间业务交互出现故障时，需要获取业务通道中传输的数据信息进行监控分析，本发明实施例可对SNI与UNI之间的业务通道中传输的数据进行镜像。
优选的，每个通道开关控制单元均包括内部接口、多个信号控制器、开关阵列和寄存器。其中，内部接口通过内部集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)总线、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)总线或者管理数据输入输出(Management DataInput Output，MDIO)总线与管理模块相连；多个信号控制器与多个输入端口一一相连；开关阵列具有与多个信号控制器一一相连的多个主通道，每个主通道通过多个分支通道一一连接多个输出端口，每个分支通道上均具有一个电开关；寄存器用于存储配置信息以及电开关的开闭状态。
图2为一种通道开关控制单元的具体结构示意图，通道开关控制单元由多个输入端口、多个输出端口、信号控制器、开关阵列、电源供给以及内部接口等组成。其中，信号控制器具备数据信号复制、速率调节、消除残余抖动等功能，能提供干净的数据信号；开关阵列中的每个输入端口(IN1，……，INn)连接一个主干通道，每个主干通道有n(n≥1)个分支通道，每个分支通道连接一个输出端口(OUT1，……，OUTn)，且每个分支通道上有一个电开关，电开关可根据需求随时进行断开与闭合；寄存器存储：通道开关控制单元内部设置有内存，内存中包含多个寄存器，寄存器可读写，每个寄存器代表的功能各不一样。对通道开关控制单元的配置信息可存储在寄存器中，同时，获取通道开关控制单元各功能的参数信息可从寄存器中读出；电源供给连接外部电源，对输入通道开关控制单元的电源供给进行调整，以符合通道开关控制单元的上电规范，为通道开关控制单元提供电源；软件接口提供标准的两线I2C接口，四线SPI接口和MDIO接口进行通道开关控制单元控制，读写通道开关控制单元内部寄存器。
通道开关控制单元具备通道通断控制、通道速率可调等功能，速率可调范围为1Gbps至28Gbps。
管理模块可以通过通道开关控制单元提供的软件接口，对其进行控制，主要是对通道开关控制单元内部寄存器进行设置，以完成相应的功能。
优选的，通道开关控制单元可以由独立的高性能交叉芯片，例如专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)构成，并可以集成在OLT的硬件板卡上。
优选的，管理模块还用于在OLT初始化时创建业务通道管理表，参见表一所示，业务通道管理表包括业务通道的序号、业务通道的方向、输入端口的序号、输出端口的序号、镜像状态、镜像通道号、镜像通道的输出端和业务通道的使用标记。其中，业务通道管理表包括n个通道，n>1，业务通道分为上行与下行，每个业务通道的一端与一个OLT SNIm(1≤m≤n)相连，另一端与一个ONU UNI m(1≤m≤n)相连。对某个或多个上行业务通道做数据镜像时，选取OLT SNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端；对某个或多个下行业务通道做数据镜像时，选取ONU UNI m(1≤m≤n)为镜像通道的输出端。
每个通道是否使用会进行标记，业务通道管理表依次记录了n个业务通道数据镜像情况。业务通道镜像状态取值为是或否，取值为否时表示当前为业务数据传输状态；取值为是时表示当前为业务数据镜像状态。当业务通道镜像状态为否时，该通道对应的镜像通道号和镜像通道的输出端取值为NA，表示无；当业务通道镜像状态为是时，该通道对应的镜像通道号记录用作镜像使用的通道号m(1≤m≤n)，镜像通道的输出端取值为目的镜像通道输出点SNIm/UNIm(1≤m≤n)。当业务通道当作数据传输通道使用或数据镜像通道使用时，业务通道使用标记均设置为是，其它情况设置为否。
表一：业务通道管理表
管理模块还用于在业务通道管理表中查找待监控的业务通道，并将未使用的一个或者多个业务通道作为待监控的业务通道的镜像通道，并生成配置信息。
优选的，在业务通道中，一个或者多个输入端口连接一个输出端口，或者，一个或者多个输出端口连接一个输入端口。
优选的，在镜像通道中，一个或者多个输入端口连接一个输出端口，或者，一个或者多个输出端口连接一个输入端口。
具体的，对AAU发送给CU/DU的数据信息进行监控分析时，应当对上行业务通道做数据镜像，并选取OLT SNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端，同时做数据镜像的上行业务通道可以为一个或多个。对CU/DU发送给AAU的数据信息进行监控分析时，应当对下行业务通道做数据镜像，并选取ONU UNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端，同时做数据镜像的下行业务通道可以为一个或多个。
结合上述实施例，以下通过本发明另一实施例业务通道镜像方法，能够根据用户的需求对WR-WDM-PON中的任一或多个业务通道中传输的数据进行镜像。
在业务通道中，一个或者多个输入端口连接一个输出端口，或者，一个或者多个输出端口连接一个输入端口。
在镜像通道中，一个或者多个输入端口连接一个输出端口，或者，一个或者多个输出端口连接一个输入端口。
参见图3所示，业务通道镜像方法具体包括：
S110.管理模块在OLT初始化时建立业务通道管理表，如表一所示。
S120.确定需要进行监控的业务通道的数据信息。
当需要获取从AAU发送给CU/DU的数据信息进行监控分析时，应当对上行业务通道做数据镜像，并选取OLT SNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端，同时做数据镜像的上行业务通道可以为一个或多个；当需要获取从CU/DU发送给AAU的数据信息进行监控分析时，应当对下行业务通道做数据镜像，并选取ONU UNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端，同时做数据镜像的下行业务通道可以为一个或多个。
S130.管理模块查询业务通道管理表确定镜像通道。
管理模块查询每个业务通道当前的使用信息，这些信息包括：业务通道的序号、业务通道的通道方向、输入端口的序号、输出端口的序号、镜像状态、镜像通道号、镜像通道的输出端和业务通道的使用标记。
当管理模块获取到相关信息后，就可以选取业务通道管理表中当前未使用的业务通道作为镜像通道，镜像通道可以是未使用业务通道中的一条或多条。
S140.管理模块设置通道开关控制单元。
管理软件模块可以通过通道开关控制单元提供的内部接口，对其进行控制，主要是对通道开关控制单元内部寄存器进行设置，以完成相应的镜像功能。
S150.通道开关控制单元实现业务通道数据镜像。
通道开关控制单元根据内部寄存器中的值来设置开关阵列中开关的通断。具体包括：
上行方向，对某个或多个上行业务通道做数据镜像时，选取OLT SNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端。例如，需要对上行业务通道1中传输的数据进行监控分析，这时可选取非上行业务通道1的其它任何一个未使用的上行业务通道m(2≤m≤n)作为镜像通道。上行业务通道1的n(n>＝1)个分支通道中，分支通道1与分支通道m(2≤m≤n)上的电开关闭合，剩余的n-2个分支通道上的电开关断开。上行业务通道1的主干通道上的信号控制器，将输入的数据信号复制一份，原有的数据信号继续从分支通道1的输出口SNI1输出，复制的那份数据从分支通道m(2≤m≤n)的输出口SNIm(1≤m≤n)输出。
通道开关控制单元还满足以下两个场景：场景一，一个上行业务通道的数据需要从其它多个上行业务通道镜像输出；场景二，多个上行业务通道的数据需要分别从其它多个上行业务通道镜像输出，实现原理类似。
下行方向，对某个或多个下行业务通道做数据镜像时，选取ONU UNIm(1≤m≤n)为镜像通道的输出端。例如，需要对下行业务通道1中传输的数据进行监控分析，这时可选取非下行业务通道1的其它任何一个未使用的下行业务通道m(2≤m≤n)作为镜像通道。下行业务通道1的n(n>＝1)个分支通道中，分支通道1与分支通道m(2≤m≤n)上的电开关闭合，剩余的n-2个分支通道上的电开关断开。下行业务通道1的主干通道上的信号控制器，将输入的数据信号复制一份，原有的数据信号继续从分支通道1的输出口UNI1输出，复制的那份数据从分支通道m(2≤m≤n)的输出口UNIm(1≤m≤n)输出。
通道开关控制单元还满足以下两个场景：场景一，一个下行业务通道的数据需要从其它多个下行业务通道镜像输出；场景二，多个下行业务通道的数据需要分别从其它多个下行业务通道镜像输出，实现原理类似。
S160.更新业务通道管理表。
通道开关控制单元实现业务通道数据镜像后，会更新业务通道管理表，更新内容为业务通道的序号、业务通道的方向、输入端口的序号、输出端口的序号、镜像状态、镜像通道号、镜像通道的输出端和业务通道的使用标记。业务通道管理表中的信息可根据需要随时进行读写。
在WR-WDM-PON中，OLT建立一张业务通道管理表，某业务通道数据需要进行监控，管理模块查询业务通道管理表确定镜像通道，管理模块设置通道开关控制单元，通道开关控制单元实现业务通道数据镜像，更新业务通道管理表。本发明实现了OLT SNI与ONU UNI之间业务通道数据灵活镜像，可在不影响原有数据业务的同时，在业务应用出现故障的时候，能快速排查定位故障，实现对业务通道数据进行有效监控管理，极大提高了WR-WDM-PON系统运维效率。
本发明实施例是WR-WDM-PON，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种光线路终端OLT，其特征在于，其包括：
两个光模块阵列，第一光模块阵列中的每个光模块通过一个业务节点接口SNI连接一个业务单元，第二光模块阵列中的每个光模块均连接波长复用器WM；
通道开关控制单元组，包括两个通道开关控制单元，每个通道开关控制单元均具有多个输入端口和输出端口，且输入端口和输出端口分别连接不同所述光模块阵列中的光模块；
管理模块，其用于分别向二个所述通道开关控制单元下发所述输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向的业务通道以及业务通道的镜像通道。
2.如权利要求1所述的光线路终端，其特征在于：在所述业务通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
3.如权利要求1所述的光线路终端，其特征在于：在所述镜像通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
4.如权利要求1所述的光线路终端，其特征在于：所述管理模块还用于在所述OLT初始化时创建业务通道管理表，业务通道管理表包括所述业务通道的序号、所述业务通道的方向、所述输入端口的序号、所述输出端口的序号、镜像状态、所述镜像通道号、所述镜像通道的输出端和所述业务通道的使用标记。
5.如权利要求4所述的光线路终端，其特征在于：所述管理模块还用于在所述业务通道管理表中查找待监控的所述业务通道，并将未使用的一个或者多个所述业务通道作为待监控的所述业务通道的所述镜像通道，并生成所述配置信息。
6.如权利要求1所述的光线路终端，其特征在于，每个所述通道开关控制单元均包括：
内部接口，其通过内部集成电路I2C总线、串行外设接口SPI总线或者管理数据输入输出MDIO总线与所述管理模块相连；
与多个所述输入端口一一相连的多个信号控制器；
开关阵列，其具有与多个所述信号控制器一一相连的多个主通道，每个主通道通过多个分支通道一一连接多个所述输出端口，每个分支通道上均具有一个电开关；
寄存器，其用于存储所述配置信息以及所述电开关的开闭状态。
7.如权利要求1所述的光线路终端，其特征在于：所述交叉单元为现场可编程门阵列FPGA或者专用集成电路ASIC。
8.一种基于权利要求1所述的光线路终端的业务通道镜像方法，其特征在于，其包括：
所述管理模块分别向二个所述通道开关控制单元下发输入端口和输出端口的配置信息，以分别在连接SNI与用户网络接口UNI之间建立双向的业务通道以及业务通道的镜像通道。
9.如权利要求8所述的业务通道镜像方法，其特征在于：在所述业务通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
10.如权利要求8所述的业务通道镜像方法，其特征在于：在所述镜像通道中，一个或者多个所述输入端口连接一个所述输出端口，或者，一个或者多个所述输出端口连接一个所述输入端口。
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