CN110446123A - 无源光网络中olt端口的节能控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法和系统，涉及无源光通信技术领域，旨在解决现有的无源光网络系统资源浪费大的问题。其技术方案要点是，包括步骤：判断OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态；若判断OLT端口的工作状态为空闲状态，则将相应的OLT端口关闭，同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态；当ONU退出睡眠状态时，退出睡眠状态的ONU向OLT发送一醒来消息，以使OLT打开相应的OLT端口。在OLT端口处于空闲状态时，能够及时将该端口关闭，当ONU退出睡眠模式时，能够及时将相应的OLT端口打开以不影响用户业务，从而实现了降低PON（无源光网络）能耗、节省资源的目的。

Description

无源光网络中OLT端口的节能控制方法和系统

技术领域

本发明涉及无源光通信技术领域，尤其是涉及一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法和系统。

背景技术

PON系统结构主要由中心局的光线路终端(OLT: Optical Line Terminal)、包含无源光器件的光分配网(ODN: Optical Distribution Network)、用户端的光网络单元/光网络终端(ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal)组成，其区别为ONT直接位于用户端，而ONU与用户之间还有其它网络，如以太网) 以及网元管理系统(EMS)组成，通常采用点到多点的树型拓扑结构，大大减少了网络侧的光接口数量，同时光纤的接入为网络提供了更大的容量，有效满足了小半径小区内大量无线信道接入的需求。相比于其他接入方式，PON具有维护简单、接入成本低、能效性更好等优点，已成为我国“FTTH”重要实现技术。然而，随着PON系统的规模越来越大，能耗问题也将愈加严重。

现有公开号为CN101197627A的中国专利公开了一种无源光网络业务的节能运行方法，包括步骤：a)OLT对PON系统中的上、下行业务信息和ONU的设备状态信息进行收集，并依据收集的信息综合判决每条业务流是否符合进入节能状态的条件，根据判决结果向业务流所在的ONU发送命令报文；b)ONU依据收到的命令报文，将ONU内相应的业务处理模块切换至节能运行状态或正常运行状态。下行指OLT到ONU的传输方向， 上行指ONU到OLT的传输方向，其实现了OLT对PON中的上下行业务和ONU状态进行监控及统一管理，提高了管理的集成度和准确性。

但是，上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在上述技术方案中，即使PON中只有一个在线的ONU（其它ONU处于睡眠状态），OLT也一直处于满负荷的状态中（即所有OLT端口都处于活跃状态），换句话说，在没有下行业务的情况下，OLT系统对睡眠状态下的ONU联络也过于频繁，然而在现实中，ONU并不是24小时都在线，这就导致了资源的极大浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法和系统。

发明目的一是：提供一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法，其具有能够降低PON能耗、节约资源的效果；

发明目的二是：提供一种无源光网络中OLT端口的节能控制系统，其具有能够减少对PON口资源的占用的效果。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法，包括：

判断OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态；

若判断OLT端口的工作状态为空闲状态，则将相应的OLT端口关闭，同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态；

当ONU退出睡眠状态时，退出睡眠状态的ONU向OLT发送一醒来消息，以使OLT打开相应的OLT端口。

通过采用上述技术方案，能够通过OLT端口的工作状态来关断OLT端口已实现节能的目的。具体的，在检测到OLT端口处于空闲状态时，能够及时将该OLT端口关闭，当ONU退出睡眠模式时，能够及时将相应的OLT端口打开以不影响用户业务，从而达到了降低PON（无源光网络）能耗、节省资源的效果。

本发明进一步设置为：若OLT端口接收ONU发来的上行客户数据或向ONU发送下行客户数据，则确定该OLT端口为活动状态；若OLT端口在设定的时间阈值内未接收ONU发来的上行客户数据且未向ONU发送下行客户数据，则确定该OLT端口为空闲状态。

通过采用上述技术方案，能够根据OLT端口通行的数据量来判断OLT端口的工作状态，从而为对OLT端口的关断提供有效的依据。

本发明进一步设置为：当ONU进入睡眠模式时，PON链路接收功能和发送功能均关闭；当ONU收到下行物理层PLOAM类型的寻呼Paging消息时，ONU从睡眠状态退出。

通过采用上述技术方案，OLT端口关断后，相应的ONU均进入睡眠模式，且相应的PON链路的接收数据功能和发送数据功能均关闭，从而进一步提高了节能的效果。

本发明进一步设置为：当OLT端口关闭后，OLT周期性的打开该OLT端口以获取相应ONU的运行数据，并在获取到相应ONU的运行数据后，重新将该OLT端口关闭。

通过采用上述技术方案，在OLT端口关闭后，依然能够周期性的获取ONU的运行数据并保存，从而对ONU实现更准确的管理。另一方面，在获取到ONU的运行数据后，依然会将OLT端口恢复至关断状态，除非ONU向OLT发来醒来消息，从而提高了节能控制的稳定性。

本发明进一步设置为：所述节能控制方法还包括：

配置一有效端口库和一无效端口库；

提取OLT所有的OLT端口的一类特征数据，并按照一类特征数据将相应的OLT端口划分至有效端口库或无效端口库中；

判断OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态，具体包括：

判断有效端口库中OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态。

通过采用上述技术方案，可以根据OLT端口的具体作用，例如将随时都可能需要用到的OLT端口以及特殊用途的OLT端口等配置至无效端口库中，而把另一部分OLT端口配置至有效端口库中。在判断OLT端口的工作状态时，仅判断有效端口库中的OLT端口的工作状态，提高了容错率。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种无源光网络中OLT端口的节能控制系统，所述OLT包括主机和与所述主机连接的OLT端口，所述节能控制系统基于上述技术方案所述的节能控制方法，包括：

检测模块，用于判断所述OLT端口的工作状态；

开关模块，其串接在所述OLT端口与主机之间，用于控制所述OLT端口与主机连通或断开；

控制模块，用于在所述检测模块判断OLT端口的工作状态为空闲状态时，向所述开关模块发送控制其运作以使OLT端口与主机断开的控制信号，同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态；

触发模块，用于检测ONU的运行状态，并在ONU退出睡眠状态时，向所述控制模块发送控制开关模块运作以使OLT端口与主机连通的控制信号。

通过采用上述技术方案，能够在OLT端口为空闲状态时，通过控制开关模块的断开来实现OLT端口的关断。具体的，当检测模块检测OLT端口为空闲状态时，控制模块会控制相应的开关模块断开并同时向相应的ONU发送一强制睡眠控制信号以使其进入睡眠状态，并且在ONU退出睡眠状态时，控制模块能够控制相应的开关模块连通，以恢复用户的上下行业务，具有能够在不影响用户业务的基础上减少对PON口资源的占用的效果。

本发明进一步设置为：所述触发模块包括：

接收单元，用于接收ONU发来的醒来消息；

发送单元，用于在所述接收单元接收到ONU发来的醒来消息后，向所述控制模块发送控制开关模块运作以使OLT端口与主机连通的控制信号；

定时单元，用于周期性的获取ONU的运行数据；

缓存单元，用于存储所述接收单元接收的醒来消息和所述定时单元获取的运行数据。

通过采用上述技术方案，当接收单元接收到ONU发来的醒来消息后，控制模块会控制相应的开关模块连通以使相应的ONU与OLT恢复通信。另一方面，当ONU异常（退出睡眠模式但未发送醒来消息）时，可根据定时单元获取到的ONU的运行数据来及时的打开相应的OLT端口，提高了系统的容错率。

本发明进一步设置为：所述检测模块包括：

状态定时单元：其用于当OLT未接收ONU发来的上行客户数据或未向ONU发送下行客户数据时开始计时，在超过设定的时间阈值时OLT仍未接收ONU发来的上行客户数据且未向ONU发送下行客户数据，则判断相应的O LT接口为空闲状态；

重置复位单元，其用于在设定的时间阈值内OLT接收到ONU发来的上行客户数据或向ONU发送下行客户数据时，重置所述状态定时单元的定时。

通过采用上述技术方案，能够准确的判断OLT端口的工作状态，从而为控制模块提供准确的数据参考。

本发明进一步设置为：所述节能控制系统还包括强制启动模块，所述强制启动模块用于向控制模块发送控制开关模块运作以使OLT端口与主机连通的控制指令，并同时控制所述触发模块向ONU发送一唤醒指令。

通过采用上述技术方案，能够在紧急情况下将相应的OLT端口连通并唤醒相应的ONU，提高了系统的工作稳定性。

本发明进一步设置为：所述主机包括：

上行控制模块，用于在所述OLT端口向相应的ONU发送下行客户数据时，关闭所述OLT端口的上行波长；

下行控制模块，用于在所述OLT端口向相应的ONU发送下行客户数据时，关闭所述OLT端口的下行波长。

通过采用上述技术方案，进一步减小了PON的能耗，利于节省资源。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过检测模块、开关模块、控制模块和触发模块的设置，减少了对PON口资源的占用，降低了PON能耗；

2、通过定时单元和强制启动模块的设置，提高了系统的工作稳定性及容错率；

3、通过上行控制模块和下行控制模块的设置，具有能够进一步节约资源并减小能耗的作用。

附图说明

图1是本发明实施例一示出的无源光网络中OLT端口的节能控制方法的流程图；

图2是本发明实施例一示出的另一个无源光网络中OLT端口的节能控制方法的流程图；

图3是本发明实施例一示出的步骤S20的流程图；

图4是本发明实施例二示出的无源光网络中OLT端口的节能控制系统的结构示意图；

图5是本发明实施例二示出的另一个无源光网络中OLT端口的节能控制系统的结构示意图；

图6是本发明实施例二示出的检测模块的结构示意图；

图7是本发明实施例二示出的触发模块的结构示意图；

图8是本发明实施例二示出的主机的结构示意图。

图中，1、主机；11、OLT端口；12、波分复用器；13、分光器；14、上行控制模块；15、下行控制模块；2、检测模块；21、状态定时单元；22、重置复位单元；3、开关模块；4、控制模块；5、触发模块；51、接收单元；52、发送单元；53、定时单元；54、缓存单元；6、强制启动模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开的一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法，包括以下步骤：

S10、判断OLT端口的工作状态。OLT端口的工作状态包括空闲状态或活动状态，具体的，若OLT端口接收到ONU发来的上行客户数据或向ONU发送下行客户数据，则确定该OLT端口为活动状态；若OLT端口在设定的时间阈值内未接收ONU发来的上行客户数据且未向ONU发送下行客户数据，则确定该OLT端口为空闲状态。其中，若判断OLT端口的工作状态为空闲状态，则进入步骤S20；若判断OLT端口的工作状态为活动状态，则重新对OLT端口的工作状态进行判断。

S20、将相应的OLT端口关闭，同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号， ONU接收到强制睡眠控制信号后进入睡眠状态。

S30、当ONU退出睡眠状态时，退出睡眠状态的ONU向OLT发送一醒来消息， OLT收到醒来消息后，打开相应的OLT端口。

参照图2，在步骤S10之前还包括以下步骤：

S01、配置一个有效端口库和一个无效端口库，有效端口库和无效端口库中均存储有相应数量的OLT端口对应的编号。

S02、提取OLT所有的OLT端口的一类特征数据。具体的，一类特征信息包括OLT端口的编号、权限（权限为1，则相应OLT端口可被关闭；权限为0，则相应OLT端口不可被关闭）等信息，其中，OLT端口可配置及编辑。

S03、按照一类特征数据将相应的OLT端口划分至有效端口库或无效端口库中。具体的，有效端口库中OLT端口的权限均为1，无效端口库中OLT端口的权限均为0。在步骤S10中，所需判断的OLT端口为有效端口库中的OLT端口。

参照图3，步骤S20具体包括以下子步骤：

S21、将相应的OLT端口关闭，并在关闭OLT端口后，同时进入子步骤S22和S26。

S22、向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态，随后进入子步骤S23。

S23、与子步骤S22中ONU对应的 PON链路接收功能和发送功能均关闭，接着进入子步骤S24。

S24、判断ONU是否收到下行物理层PLOAM类型的寻呼Paging消息。若ONU收到消息，则进入子步骤S25；若ONU未收到消息，则重新判断ONU是否收到下行物理层PLOAM类型的寻呼Paging消息。需要注意的是，当ONU被用户唤醒（物理按键唤醒或遥控、无线控制等方式唤醒）时，会收到下行物理层PLOAM类型的寻呼Paging消息。

S25、ONU从睡眠状态退出，接着进入步骤S30。

S26、OLT周期性的打开子步骤S21中关闭的OLT端口，并在打开OLT端口后获取相应ONU的运行数据，随后进入子步骤S27。

S27、判断是否获取到相应ONU的运行数据，该运行数据包括ONU的运行状态、连接的用户信息等。在判断获取到相应ONU的运行数据后，返回子步骤S21，即将相应的OLT端口重新关闭；在判断未获取到相应ONU的运行数据后，返回子步骤S26。

实施例二

参照图4，为本发明公开的一种基于实施例一中无源光网络中OLT端口11的节能控制方法的无源光网络中OLT端口11的节能控制系统，包括检测模块2、开关模块3、控制模块4和触发模块5。OLT包括主机1和与主机1连接的多个OLT端口11（本实施例中以“OLT端口1”、“OLT端口2”、“OLT端口3”、“OLT端口4”这四个OLT端口11为例），多个OLT端口11均通过波分复用器12与分光器13（即ODN）连接，ODN连接在OLT和各个ONU之间用于提供光通道。

参照图4，开关模块3设置有四个，四个开关模块3均与检测模块2连接且分别串接在主机1和对应的OLT端口11之间，用于控制OLT端口11与主机1连通或断开，即，控制OLT端口11的关断和连通。检测模块2用于判断各个OLT端口11的工作状态，当检测到开关模块3有数据通过时，则判断相应的OLT端口11为活动状态；当检测到开关模块3没有数据通过或数据通过量在设定的时间范围内小于设定值时，则判断相应的OLT端口11为空闲状态。

参照图4，控制模块4与检测模块2及四个开关模块3均相连，当检测模块2判断OLT端口11的工作状态为空闲状态时，控制模块4向相应的开关模块3发送控制其运作以使OLT端口11与主机1断开的控制信号（即控制相应的开关模块3断开），同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态。触发模块5也设置有四个，四个触发模块5与四个开关模块3一一对应，且四个触发模块5分别与对应的开关模块3串联，用于检测相应ONU的运行状态，并用于在相应的ONU退出睡眠状态时，向控制模块4发送控制相应的开关模块3运作以使相应的OLT端口11与主机1连通的控制信号。

参照图5，节能控制系统还包括强制启动模块6，强制启动模块6与控制模块4相连，用于向控制模块4发送控制相应的开关模块3运作以使相应的OLT端口11与主机1连通的控制指令，并同时控制相应的触发模块5向ONU发送一唤醒指令。需要说明的是，使用强制启动模块6时，可由用户自行选择需要强制打开的端口，从而在紧急情况下需要对相应的ONU发送消息或需要接收相应ONU的业务消息时，能够使相应的OLT端口11快速打开以及使相应的ONU快速从睡眠状态退出。

参照图6，检测模块2包括状态定时单元21和重置复位单元22。当OLT未接收ONU发来的上行客户数据或OLT未向ONU发送下行客户数据时，状态定时单元21开始计时， OLT在超过设定的时间阈值时仍未接收ONU发来的上行客户数据（或收到的上行客户数据在设定的时间范围内小于设定值时）且未向ONU发送下行客户数据，则检测模块2判断相应的O LT接口为空闲状态。重置复位单元22用于在设定的时间阈值内OLT接收到ONU发来的上行客户数据或向ONU发送下行客户数据时，重置状态定时单元21的定时。

参照图7，触发模块5包括接收单元51、发送单元52、定时单元53和缓存单元54。接收单元51用于接收ONU发来的醒来消息。发送单元52用于在接收单元51接收到ONU发来的醒来消息后，向控制模块4发送控制开关模块3运作以使OLT端口11与主机1连通的控制信号。定时单元53用于周期性的获取ONU的运行数据，该运行数据包括ONU的运行状态、连接的用户信息等。当ONU出现异常未发送醒来信息时，触发模块5可以根据定时单元53获取的运行数据向控制模块4发送打开相应OLT端口11的触发信号。缓存单元54用于存储接收单元51接收的醒来消息和定时单元53获取的运行数据，以供控制模块4调取。

参照图8，主机1包括上行控制模块14和下行控制模块15，上行控制模块14用于在OLT端口11向相应的ONU发送下行客户数据时，关闭该OLT端口11的上行波长（即关闭该OLT端口11的上行通道）。下行控制模块15用于在OLT端口11向相应的ONU发送下行客户数据时，关闭该OLT端口11的下行波长（即关闭该OLT端口11的下行通道）。

上述实施例的实施原理为：

在OLT和ONU进行上下行通信的过程中，检测模块2会检测各个OLT端口11的工作状态。当OLT端口11为空闲状态时，控制模块4则控制与该OLT端口11的开关模块3关断并同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号，以使相应的ONU进入睡眠状态并同时关断相应的OLT端口11，达到了减少对PON口资源占用的目的，从而降低了PON的能耗。

当ONU从睡眠状态退出时，会向触发模块5发送一醒来信号，此时，触发模块5会向控制模块4发送控制开关模块3运作以使OLT端口11与主机1连通的控制信号，从而使得控制模块4控制相应的OLT端口11打开，已恢复ONU与OLT之间的通信。当遇到紧急情况时，可通过强制启动模块6向控制模块4发送一控制指令，以打开相应的OLT端口11及唤醒相应的ONU。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无源光网络中OLT端口的节能控制方法，其特征在于，包括：

判断OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态；

若判断OLT端口的工作状态为空闲状态，则将相应的OLT端口关闭，同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态；

当ONU退出睡眠状态时，退出睡眠状态的ONU向OLT发送一醒来消息，以使OLT打开相应的OLT端口。

2.根据权利要求1所述的节能控制方法，其特征在于，若OLT端口接收ONU发来的上行客户数据或向ONU发送下行客户数据，则确定该OLT端口为活动状态；若OLT端口在设定的时间阈值内未接收ONU发来的上行客户数据且未向ONU发送下行客户数据，则确定该OLT端口为空闲状态。

3.根据权利要求1所述的节能控制方法，其特征在于，当ONU进入睡眠模式时，PON链路接收功能和发送功能均关闭；当ONU收到下行物理层PLOAM类型的寻呼Paging消息时，ONU从睡眠状态退出。

4.根据权利要求1所述的节能控制方法，其特征在于，当OLT端口关闭后，OLT周期性的打开该OLT端口以获取相应ONU的运行数据，并在获取到相应ONU的运行数据后，重新将该OLT端口关闭。

5.根据权利要求1所述的节能控制方法，其特征在于，所述节能控制方法还包括：

配置一有效端口库和一无效端口库；

提取OLT所有的OLT端口的一类特征数据，并按照一类特征数据将相应的OLT端口划分至有效端口库或无效端口库中；

判断OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态，具体包括：

判断有效端口库中OLT端口的工作状态，所述工作状态包括空闲状态或活动状态。

6.一种无源光网络中OLT端口的节能控制系统，所述OLT包括主机(1)和与所述主机(1)连接的OLT端口(11)，其特征在于，所述节能控制系统基于权利要求1所述的节能控制方法，包括：

检测模块(2)，用于判断所述OLT端口(11)的工作状态；

开关模块(3)，其串接在所述OLT端口(11)与主机(1)之间，用于控制所述OLT端口(11)与主机(1)连通或断开；

控制模块(4)，用于在所述检测模块(2)判断OLT端口(11)的工作状态为空闲状态时，向所述开关模块(3)发送控制其运作以使OLT端口(11)与主机(1)断开的控制信号，同时向相应的ONU发送强制睡眠控制信号以使相应的ONU进入睡眠状态；

触发模块(5)，用于检测ONU的运行状态，并在ONU退出睡眠状态时，向所述控制模块(4)发送控制开关模块(3)运作以使OLT端口(11)与主机(1)连通的控制信号。

7.根据权利要求6所述的节能控制系统，其特征在于，所述触发模块(5)包括：

接收单元(51)，用于接收ONU发来的醒来消息；

发送单元(52)，用于在所述接收单元(51)接收到ONU发来的醒来消息后，向所述控制模块(4)发送控制开关模块(3)运作以使OLT端口(11)与主机(1)连通的控制信号；

定时单元(53)，用于周期性的获取ONU的运行数据；

缓存单元(54)，用于存储所述接收单元(51)接收的醒来消息和所述定时单元(53)获取的运行数据。

8.根据权利要求6所述的节能控制系统，其特征在于，所述检测模块(2)包括：

状态定时单元(21)：其用于当OLT未接收ONU发来的上行客户数据或未向ONU发送下行客户数据时开始计时，在超过设定的时间阈值时OLT仍未接收ONU发来的上行客户数据且未向ONU发送下行客户数据，则判断相应的O LT接口为空闲状态；

重置复位单元(22)，其用于在设定的时间阈值内OLT接收到ONU发来的上行客户数据或向ONU发送下行客户数据时，重置所述状态定时单元(21)的定时。

9.根据权利要求6所述的节能控制系统，其特征在于，所述节能控制系统还包括强制启动模块(6)，所述强制启动模块(6)用于向控制模块(4)发送控制开关模块(3)运作以使OLT端口(11)与主机(1)连通的控制指令，并同时控制所述触发模块(5)向ONU发送一唤醒指令。

10.根据权利要求6所述的节能控制系统，其特征在于，所述主机(1)包括：

上行控制模块(14)，用于在所述OLT端口(11)向相应的ONU发送下行客户数据时，关闭所述OLT端口(11)的上行波长；

下行控制模块(15)，用于在所述OLT端口(11)向相应的ONU发送下行客户数据时，关闭所述OLT端口(11)的下行波长。