CN110943783A - 光网络的测距方法、olt、onu、光网络系统 - Google Patents

光网络的测距方法、olt、onu、光网络系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光网络的测距方法、OLT、ONU、光网络系统，其中，该方法包括：向光网络单元ONU发送带宽分配消息；接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；根据所述响应消息对所述ONU进行测距。通过本发明，解决了相关技术中OLT发生业务时延过大的技术问题。

Description

光网络的测距方法、OLT、ONU、光网络系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种光网络的测距方法、OLT、ONU、光网络系统。
背景技术
相关技术中，可以利用网络传输大量的语音、数据、视频等业务，因此对带宽的要求不断提高，无源光网络(PON)就是在这种需求下产生的。
PON系统的拓扑结构如图1所示，图1是本发明相关技术中的网络构架图，PON系统通常由局侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成，通常采用点到多点的网络结构。ODN由单模光纤和光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。目前，随着虚拟现实业务和5G无线业务的发展，需要PON支持上述低时延业务，现有技术中ONU在注册阶段，OLT需要对注册的ONU进行测距，因为OLT事先并不知道注册的ONU距离自己的距离，所以OLT开放的用于测距的安静窗口的大小覆盖了PON系统支持的最小距离到最大距离，这个距离差是20km或者40km，支持20km差分距离的PON系统，标准中推荐最近ONU和最远ONU的环路时延差值为200μs，ONU的响应时间差值为2μs，ONU最大随机时延为48μs。因此推荐的安静窗口的大小为250μs。支持40km差分距离的PON系统，标准中推荐最近ONU和最远ONU的环路时延差值为400μs，ONU的响应时间差值为2μs，ONU最大随机时延为48μs。因此推荐的安静窗口的大小为450μs。OLT开放的安静窗口期间，OLT不给已经完成注册的ONU分配上行带宽，所以安静窗口对应的时间内，完成注册的ONU不能发送上行数据，如果系统中有完成注册的传输低时延业务的ONU，该ONU传输低时延业务，不能忍受PON系统开放较大的安静窗口，因为较大的安静窗口会导致低延时业务的延迟发送。相关技术中的PON系统中，OLT会定期开放安静窗口用于ONU注册，所以相关技术中的系统的ONU注册方法不能解决低时延业务的低时延需求，进而导致时延较大。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种光网络的测距方法、OLT、ONU、光网络系统。
根据本发明的一个实施例，提供了一种光网络的测距方法，应用在光网络终端OLT，包括：向光网络单元ONU发送带宽分配消息；接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；根据所述响应消息对所述ONU进行第一次测距。
根据本发明的一个实施例，提供了另一种光网络的测距方法，应用在光网络单元ONU，包括：接收光网络终端OLT发送的带宽分配消息；采用第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息，其中，所述第一发送模式用于描述发送功率和发送速率。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种光网络终端OLT，包括：发送模块，用于向光网络单元ONU发送带宽分配消息；接收模块，用于接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；测距模块，用于根据所述响应消息对所述ONU进行第一次测距。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种光网络单元ONU，包括：接收模块，用于接收光网络终端OLT发送的带宽分配消息；发送模块，用于采用第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息，其中，所述发送模式用于描述发送功率和发送速率。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种光网络系统，包括一个光网络终端OLT、多个光网络单元ONU，其特征在于，所述OLT包括：发送模块，用于向所述ONU发送带宽分配消息；接收模块，用于接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；测距模块，用于根据所述响应消息对所述ONU进行第一次测距；所述ONU包括：接收模块，用于接收所述OLT发送的带宽分配消息；发送模块，用于采用第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息，其中，所述第一发送模式用于描述发送功率和发送速率。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，通过对ONU的第一次测距，OLT可以根据该ONU到达的时间开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口，在该安静窗口中，OLT可以对该ONU进行第二次测距，即精确测距，ONU完成注册，解决了相关技术中OLT发生业务时延过大的技术问题，保证了上行链路上传输业务的低时延需求。
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是本发明相关技术中的网络构架图；
图2是根据本发明实施例的一种光网络的测距方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的另一种光网络的测距方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的OLT的结构框图；
图5是根据本发明实施例的ONU的结构框图。
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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本申请实施例可以运行于图1所示的网络架构上，如图1所示。
在本实施例中提供了一种运行于上述网络架构的方法，图2是根据本发明实施例的一种光网络的测距方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，向光网络单元ONU发送带宽分配消息；
步骤S204，接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，第一发送模式包括发送功率和发送速率；
步骤S206，根据响应消息对ONU进行第一次测距。
通过上述步骤，通过对ONU的第一次测距，OLT可以根据该ONU到达的时间开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口，在该安静窗口中，OLT可以对该ONU进行第二次测距，即精确测距，ONU完成注册，解决了相关技术中OLT发生业务时延过大的技术问题，保证了上行链路上传输业务的低时延需求。
可选地，上述步骤的执行主体可以为光网络终端OLT，或其管理单元等，但不限于此。
可选地，在根据响应消息对ONU进行第一次测距之后，还包括第二次测距，第一次为粗测距，第二次为精测距，其中，精测距包括：
S11，向ONU发送下行数据；
S12，接收ONU采用第二发送模式发送的响应于下行数据的上行信号，其中，第二发送模式下的发送功率和发送速率高于第一发送模式下的发送功率和发送速率；
S13，根据上行信号的接收时间对ONU进行第二次测距。
可选地，接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息包括：使用信号帧的预定开放窗口接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，预定开放窗口对应非工作带宽。
可选地，息对ONU进行第一次测距包括：获取携带响应消息的数据帧；确定数据帧的第一个比特(bit)到达OLT的指定时间；使用指定时间测量ONU和OLT之间的距离。
可选地，根据上行信号的接收时间对ONU进行第二次测距包括：确定下行数据的发送时刻，以及上行信号的接收时刻；计算接收时刻减去发送时刻的差，得到ONU的环路时延RTD。
可选地，在接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息之后，方法还包括：确定在同一周期内接收到多个ONU的响应消息；指示ONU在产生随机时延后重新发送响应消息。
可选地，第一发送模式中的发送功率小于PON系统的标准功率，发送速率小于PON系统的标准速率。标准功率和标准速率为PON系统标准定义的，如发送功率小于-30dBm，发送速率小于10Mbps。
可选地，向光网络单元ONU发送带宽分配消息包括：对OLT所辖的多个ONU进行分组；分别对各个组的ONU发送带宽分配消息。
可选地，向ONU发送下行数据包括：向ONU发送单播消息，其中，单播消息携带下行数据。OLT给ONU发单播消息，ONU逐个响应。
可选的，在根据响应消息对ONU进行测距之后，在粗测距后，还包括：命令注册的目标ONU在产生一个随机时延后采用第一发送模式发送上行信号；接收上行信号。
可选的，在接收上行信号之后，还包括：通过比较上行数据的数据内容和完整的特定值的序列码，获得ONU发送的特定值的序列码的第一个比特到达OLT的时间；根据时间计算目标ONU的环路时延。
可选的，在根据响应消息对ONU进行测距之后，在粗测距后，还包括：为ONU开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口。
可选的，在根据响应消息对ONU进行测距之后，在粗测距后，还包括：命令注册的ONU采用第一发送模式将自身身份标识信息发送给OLT。
本实施例还提供了另一种光网络的测距方法，应用在光网络单元ONU，图3是根据本发明实施例的另一种光网络的测距方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
S302，接收光网络终端OLT发送的带宽分配消息；
S304，采用第一发送模式向OLT发送带宽分配消息响应消息，其中，第一发送模式用于描述发送功率和发送速率。
可选地，在采用第一发送模式向OLT发送带宽分配消息响应消息之后，还包括：接收OLT发送的下行数据；采用第二发送模式向OLT发送响应于下行数据的上行信号，其中，第二发送模式下的发送功率和发送速率高于第一发送模式下的发送功率和发送速率。
可选的，ONU发送的低速率低功率的信号的帧内容携带了ONU的身份信息，例如，ONU的序列号信息，媒质接入地址信息或者其他注册信息。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
在本实施例中还提供了一种光网络装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本发明实施例的OLT的结构框图，如图4所示，该装置包括：
发送模块40，用于向光网络单元ONU发送带宽分配消息；
接收模块42，用于接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，发送模式用于描述发送功率和发送速率；
测距模块44，用于根据响应消息对ONU进行第一次测距。
图5是根据本发明实施例的ONU的结构框图，如图5所示，该装置包括：
接收模块50，用于接收光网络终端OLT发送的带宽分配消息；
发送模块52，用于采用第一发送模式向OLT发送带宽分配消息响应消息，其中，第一发送模式用于描述发送功率和发送速率。
本实施例还提供了一种光网络系统，包括一个如图4所示的光网络终端OLT、多个如图5所示的光网络单元ONU。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
在本实施例中，OLT对ONU有两次测距，OLT在对ONU精确测距之前，对ONU进行粗测距，然后OLT发送单播消息给某一个需要注册的ONU，命令该ONU响应OLT的请求，通过上述的粗测距，OLT根据该ONU到达的时间开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口，在上述安静窗口中，OLT根据对该ONU进行精确测距，完成ONU的注册。
本实施例还包括以下多个实例，用于对本申请的方案进行详细说明：
实例一
在本实例中，为防止OLT开放较大的安静窗口用于ONU的注册，ONU支持两种信号发送模式，在注册的初始阶段，ONU可以支持发送低功率(例如，发送小于-30dBm的光信号)低速率Sd(例如，小于10Mbps的上行速率)的信号响应OLT分配的带宽，在ONU发送低速率低功率的信号的同时，已经注册的ONU可以正常发送上行数据，OLT给已经工作的ONU正常分配上行带宽，已注册的ONU发送上行信号，同时，OLT定期给要注册的ONU发送消息，通知要注册的ONU发送上行信号，注册的ONU发送低速率低功率的上行信号响应OLT，因为低速率低功率的上行信号和已经工作的ONU发送的正常上行数据的信号重叠，所以低速率低功率的信号淹没在已经工作的ONU发送的正常上行数据的信号中，为了检测到ONU的低速率低功率的信号，OLT在每帧中开放一个小的安静窗口(例如，几个微秒)，这个窗口中OLT不给任何已经工作的ONU分配上行带宽，所以这段时间内，OLT可以检测到注册ONU发送的低速率低功率的上行信号，为了帮助OLT更准确的判断ONU发送的低速率低功率的上行信号的值，ONU可以连续发送多个低速率低功率的上行信号，OLT在每个125us中相同位置都开放一个上述的小安静窗口，OLT将多次检测到的ONU发送的低速率低功率的上行信号的值进行平均，得到更准确的ONU发送的上行信号携带的数据的值。OLT已知ONU发送的上述低速率低功率的完整的上行信号的值，因此，根据在上述安静窗口中检测到的部分低速率低功率的上行信号的值，OLT可以推断出这段数据在整个低速率低功率的上行信号中位置，进而根据ONU的上行速率和已知的ONU发送的完整的数据的信息(例如OLT根据接收到的数据段，对照已知ONU发送的完整数据，得到在发送的数据段之间的数据长度L，得到ONU发送的数据到达OLT的时刻T3＝T2-L/Sd，其中Sd为ONU在注册阶段发送的低速率)，推断出ONU的低速率低功率的上行信号的第一个比特到达OLT的时间T3，根据上述信息可以完成对该ONU的环路时延RTD为T3-T1，完成对ONU的粗测距。
在上述方案中，如果多个ONU同时注册时，OLT处检测到冲突信号，OLT可以命令注册的ONU产生一个随机时延后重新响应发送上行信号，可以减少冲突的概率。然后OLT按照上述方法对ONU进行粗测距。
完成对某一个ONU的粗测距后，例如ONU1，OLT命令注册的ONU产生一个随机时延后发送低速率低功率的上行信号；
ONU1收到OLT的命令后产生一个随机时延D后发送低速率低功率的上行信号；
OLT收到上述产生时延后的ONU1的低速率低功率的上行信号，并完成对该ONU的测距，OLT将两次测得的该ONU的测距结果值相减得出ONU1产生的时延值D，OLT在时刻T4发送一个用于测距的带宽分配给刚才产生一个随机时延D的ONU，OLT根据上述对ONU粗测距的结果开放一个ONU恢复PON系统传输业务数据的速率的数据到达自己的时刻附近的安静窗口，例如几个微秒；
ONU1收到OLT的上述命令后，恢复自己的速率和光功率为当前PON系统支持的工作中的速率和光功率，在OLT分配的带宽内发送上行信号响应OLT的测距；
OLT根据发送下行数据的时刻T4和收到ONU的数据时刻T5，精确得到该ONU在正常速率下的环路时延RTD＝T5-T4。
在本实例中，为减少注册ONU之间的冲突导致ONU注册速度变慢，OLT对所有ONU进行分组，例如OLT支持32个ONU，OLT将32个ONU分成4组，第一组ONU在本地记录自己的组编号为1，第二组ONU在本地记录上自己的组编号为2，第三组ONU在本地记录上自己的组编号为3，第四组ONU在本地记录上自己的组编号为4。OLT和ONU采用下面的主要步骤发送数据和接收数据。
步骤1：OLT给ONU发送广播消息，消息内容为一个特定值的序列码。
步骤2：ONU存储OLT发送的具有特定值的序列码信息。
步骤3：OLT命令处于注册激活状态的第一组ONU发送上行信号，OLT开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口。
步骤4：处于注册状态的第一组的ONU采用低速率发送低光功率的光信号，光信号的内容为步骤1中的特定值的序列码(优选的，该速率下的该特定序列码的上行传输时间等于125us，优选的，ONU发送多次该特定序列码)。
步骤5：OLT在步骤3中所述的安静窗口中检测到ONU在步骤4发送的上行数据，根据数据内容和完整的特定值的序列码比较，OLT获得ONU发送的所述特定值的序列码的第一个比特到达OLT的时间，进而计算出该ONU的环路时延(该环路时延值包括OLT发送给ONU的数据在光纤中的传输时延+ONU的响应时间+ONU发送给OLT的数据到达)，该环路时延值＝OLT收到ONU发送数据的时间-OLT发送下行数据的时间。
OLT命令注册中的第一组ONU产生一个随机时延(例如小于125us的随机时延)后发送上行信号。
步骤6：处于注册状态的第一组的ONU产生一个随机时延后采用低速率发送低光功率的光信号，光信号的内容为步骤1中的特定值的序列码。
步骤7：OLT根据收到步骤4和步骤6所述ONU的低速率低光功率的光信号后，计算出该ONU产生的随机时延值D(两次计算的该ONU的环路时延的差值即为该ONU产生的随机时延值)，OLT命令随机时延值为D的ONU在开始时间T1发送上行数据。
OLT根据该ONU的到达时间开放了一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口。
步骤8：在步骤6中产生的随机时延值为D的ONU，将自己的速率和发送光功率恢复到PON系统的正常值后，在开始时间T1时刻发送上行数据，上行数据中包含ONU的身份信息，例如ONU的序列号值S，或者ONU的MAC地址。
步骤9：OLT收到ONU在步骤8中发送的数据后，对ONU进行测距获得ONU的环路时延值(ONU的环路时延值＝OLT收到ONU的数据的时间-OLT发送下行数据的时间-T1)。
OLT给该ONU分配在PON系统中的身份信息，如ONU ID或者ONU逻辑链路标识信息，或者ONU的物理标识信息，优选的，OLT将该ONU的均衡时延值发送给该ONU，该ONU完成注册。
在上述步骤5中，如果OLT在安静窗口检测到多个ONU发送的冲突的上行信号，OLT命令第一组的ONU产生一个较大的随机延时(例如大于125us的随机延时)后，回到步骤4继续注册。
OLT采用上述步骤完成对其他组ONU的测距，使得ONU完成注册。
实例二
在本实例中，OLT处储存了所有ONU的身份信息，例如序列号信息或者ONU的MAC地址信息。OLT和ONU采用下面的主要步骤发送数据和接收数据。
步骤1：OLT给ONU发送广播消息，消息内容为一个特定值的序列码。
步骤2：ONU存储OLT发送的具有特定值的序列码信息。
步骤3：OLT命令处于注册激活状态的一个序列号为S的ONU发送上行信号，OLT开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口。
步骤4：处于注册状态的序列号为S的ONU采用低速率发送低光功率的光信号，光信号的内容为步骤1中的特定值的序列码(该速率下的该特定序列码的所需的上行传输时间等于125us，优选的ONU可以发送多个上述特定序列码)。
步骤5：OLT在步骤3中所述的安静窗口中检测到ONU发送的上行数据，根据数据内容和ONU的速率获取ONU发送的所述特定值的序列码的第一个比特到达OLT的时间，进而计算出该ONU的环路时延(该环路时延值包括OLT发送给ONU的数据在光纤中的传输时延+ONU的响应时间+ONU发送给OLT的数据在光纤中的传输时间)，该环路时延值＝OLT收到ONU发送数据的时间-OLT发送下行数据的时间。
在OLT已知ONU的响应时间的情况下，OLT根据上述环路时延值TRTT可以计算出ONU距离OLT的光纤长度(L/Cd+L/Cu+Tres＝TRTT)，其中L为OLT距离ONU的光纤距离，Cd为下行光信号的光速，Cu为上行光信号的光速，Tres为ONU的响应时间，TRTT为ONU的环路时延。
OLT完成对该ONU的初步测距。
OLT命令该ONU在开始时间T1发送上行数据。
OLT根据该ONU恢复PON系统速率后的到达时间开放了一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口。
步骤6：序列号为S的ONU，将自己的速率和发送光功率恢复到PON系统的正常值后，在开始时间T1时刻发送上行数据。
步骤7：OLT收到ONU在步骤6中发送的数据后，对ONU进行测距获得ONU的环路时延值(ONU的环路时延值＝OLT收到ONU的数据的时间-OLT发送下行数据的时间-T1)。
优选的，OLT将ONU的测距结果发送给序列号值为S的ONU，该ONU完成注册。
OLT重复上述步骤对PON系统中的所有需要注册的ONU逐一完成测距，并将测距结果发给ONU，完成ONU的注册过程。
实例三
在本实例中，为防止OLT开放较大的安静窗口用于ONU的注册，ONU支持两种信号发送模式，在注册的初始阶段，ONU可以支持发送低功率(例如，发送小于-30dBm的光信号)低速率Sd(例如，小于10Mbps的上行速率)的信号响应OLT分配的带宽，在ONU发送低速率低功率的信号的同时，已经注册的ONU可以正常发送上行数据，OLT给已经工作的ONU正常分配上行带宽，已注册的ONU发送上行信号，同时，OLT定期给要注册的ONU发送消息，通知要注册的ONU发送上行信号，注册的ONU发送低速率低功率的上行信号响应OLT，因为低速率低功率的上行信号和已经工作的ONU发送的正常上行数据的信号重叠，所以低速率低功率的信号淹没在已经工作的ONU发送的正常上行数据的信号中，为了检测到ONU的低速率低功率的信号，OLT在每帧中开放一个小的安静窗口(例如，几个微秒)，这个窗口中OLT不给任何已经工作的ONU分配上行带宽，所以这段时间内，OLT可以检测到注册ONU发送的低速率低功率的上行信号，为了帮助OLT更准确的判断ONU发送的低速率低功率的上行信号的值，ONU可以连续发送多个低速率低功率的上行信号，OLT在每个125us中相同位置都开放一个上述的小安静窗口，OLT将多次检测到的ONU发送的低速率低功率的上行信号的值进行平均，得到更准确的ONU发送的上行信号携带的数据的值。OLT已知ONU发送的上述低速率低功率的完整的上行信号的值，因此，根据在上述安静窗口中检测到的部分低速率低功率的上行信号的值，OLT可以推断出这段数据在整个低速率低功率的上行信号中位置，进而根据ONU的上行速率和已知的ONU发送的完整的数据的信息(例如OLT根据接收到的数据段，对照已知ONU发送的完整数据，得到在发送的数据段之间的数据长度L，得到ONU发送的数据到达OLT的时刻T3＝T2-L/Sd，其中Sd为ONU在注册阶段发送的低速率)，推断出ONU的低速率低功率的上行信号的第一个比特到达OLT的时间T3，根据上述信息可以完成对该ONU的环路时延RTD为T3-T1，完成对ONU的粗测距。
在上述方案中，如果多个ONU同时注册时，OLT处检测到冲突信号，OLT可以命令注册的ONU产生一个随机时延后重新响应发送上行信号，可以减少冲突的概率。然后OLT按照上述方法对ONU进行粗测距。
完成对某一个ONU的粗测距后，例如ONU1，OLT命令注册的ONU用低速率低功率的信号携带自己的身份标识信息发送给OLT。优选的，携带自己身份信息的帧结构可能为：
ONU1收到OLT的命令后将自己的身份信息(例如：序列号信息，媒质接入地址信息，或者其他注册信息)携带在低速率低功率的上行信号上发送给OLT；
OLT收到上述ONU1的身份信息后，在时刻T4发送一个用于测距的带宽分配给该ONU1，OLT根据上述对ONU1粗测距的结果开放一个ONU1恢复PON系统传输业务数据的速率的数据到达自己的时刻附近的安静窗口，例如几个微秒；
ONU1收到OLT的上述命令后，恢复自己的速率和光功率为当前PON系统支持的工作中的速率和光功率，在OLT分配的带宽内发送上行信号响应OLT的测距；
OLT根据发送下行数据的时刻T4和收到ONU的数据时刻T5，精确得到该ONU在正常速率下的环路时延RTD＝T5-T4。
实例四
在本实例中，为防止OLT开放较大的安静窗口用于ONU的注册，ONU支持两种信号发送模式，在注册的初始阶段，ONU可以支持发送低功率(例如，发送小于-30dBm的光信号)低速率Sd(例如，小于10Mbps的上行速率)的信号响应OLT分配的带宽，在ONU发送低速率低功率的信号的同时，已经注册的ONU可以正常发送上行数据，OLT给已经工作的ONU正常分配上行带宽，已注册的ONU发送上行信号。
同时，OLT在T1时刻给要注册的ONU发送消息，通知要注册的ONU发送上行信号，注册的ONU发送低速率低功率的上行信号响应OLT，因为低速率低功率的上行信号和已经工作的ONU发送的正常上行数据的信号重叠，所以低速率低功率的信号淹没在已经工作的ONU发送的正常上行数据的信号中，为了检测到ONU的低速率低功率的信号，OLT在每帧中开放一个小的安静窗口(例如，几个微秒)，这个窗口中OLT不给任何已经工作的ONU分配上行带宽，所以这段时间内，OLT可以检测到注册ONU发送的低速率低功率的上行信号，为了帮助OLT更准确的判断ONU发送的低速率低功率的上行信号的值，ONU可以连续发送多个低速率低功率的上行信号，OLT在每个125us中相同位置都开放一个上述的小安静窗口，OLT将多次检测到的ONU发送的低速率低功率的上行信号的值进行平均，得到更准确的ONU发送的上行信号携带的数据的值。ONU发送的低速率低功率的信号的帧内容携带了ONU的身份信息(例如ONU的序列号信息，媒质接入地址信息或者其他注册信息)，帧格式具体内容优选如下：
OLT根据在上述安静窗口中检测到的部分低速率低功率的上行信号的值，可以推断出这段数据在整个低速率低功率的上行信号中位置，OLT根据这部分数据到达OLT的时间值，进而推断ONU发送数据的第一个比特到达OLT的时间值T2，根据上述信息可以完成对该ONU的环路时延RTD为T2-T1，完成对ONU在低速率下的粗测距。
在上述方案中，如果多个ONU同时注册时，OLT处检测到冲突信号，OLT可以命令注册的ONU产生一个随机时延后重新响应发送上行信号，可以减少冲突的概率。然后OLT按照上述方法对ONU进行粗测距。
完成对某一个ONU的粗测距后，例如ONU1，OLT在时刻T3发送单播消息给上述注册的ONU1分配测距上行带宽，OLT根据上述对ONU1粗测距的结果开放一个ONU1恢复PON系统传输业务数据的速率的数据到达自己的时刻附近的安静窗口，例如几个微秒；
ONU1收到OLT的上述命令后，恢复自己的速率和光功率为当前PON系统支持的工作中的速率和光功率，在OLT分配的带宽内发送上行信号响应OLT的测距；
OLT根据发送下行数据的时刻T3和收到ONU的数据时刻T4，精确得到该ONU在正常速率下的环路时延RTD＝T4-T3。
采用本实施例的方法，OLT可以根据对ONU的事先粗测距的方法减小测距的安静窗口，保证上行链路上传输业务的低时延需求。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，向光网络单元ONU发送带宽分配消息；
S2，接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，响应消息是ONU根据带宽分配消息生成的，发送模式用于描述发送功率和发送速率；
S3，根据响应消息对ONU进行第一次测距。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，向光网络单元ONU发送带宽分配消息；
S2，接收ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，响应消息是ONU根据带宽分配消息生成的，发送模式用于描述发送功率和发送速率；
S3，根据响应消息对ONU进行第一次测距。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
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 (21)

1.一种光网络的测距方法，应用在光网络终端OLT，其特征在于，包括：
向光网络单元ONU发送带宽分配消息；
接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；
根据所述响应消息对所述ONU进行测距。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述响应消息对所述ONU进行测距之后，所述方法还包括：
向所述ONU发送下行数据，其中，所述下行数据携带带宽分配消息；
接收所述ONU采用第二发送模式发送的响应于所述带宽分配消息的上行信号，其中，所述第二发送模式下的发送功率和发送速率高于所述第一发送模式下的发送功率和发送速率；
根据所述上行信号的接收时间对ONU进行测距。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息包括：
使用预定的安静开放窗口接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，所述预定的安静开放窗口对应非工作带宽。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述响应消息对所述ONU进行第一次测距包括：
获取所述响应消息；
根据响应消息的内容确定该ONU发送的上行数据帧的第一个比特到达所述OLT的指定时间；
使用所述指定时间计算所述ONU和所述OLT之间的距离。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述上行信号的接收时间对ONU进行测距包括：
确定所述下行数据的发送时刻，以及所述上行信号的接收时刻；
计算所述接收时刻减去所述发送时刻的差，得到所述ONU的环路时延RTD。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息之后，所述方法还包括：
确定在同一周期内接收到多个ONU的响应消息；
指示所述ONU在产生随机时延后重新发送所述响应消息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发送模式中的发送功率小于PON系统的标准功率，发送速率小于PON系统的标准速率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向光网络单元ONU发送带宽分配消息包括：
对所述OLT所辖的多个ONU进行分组的组号信息；
对该组号对应的ONU分配的带宽消息。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向光网络单元ONU发送带宽分配消息包括：
向所述ONU发送单播消息，其中，所述单播消息携带所述ONU的序列号或者媒质接入控制地址。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述响应消息对所述ONU进行测距之后，所述方法还包括：
命令注册的目标ONU在产生一个随机时延后采用所述第一发送模式发送上行信号；
接收所述上行信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在接收所述上行信号之后，所述方法还包括：
通过比较所述上行信号的上行数据的数据内容和完整的特定值的序列码，获得ONU发送的所述特定值的序列码的第一个比特到达所述OLT的时间；
根据所述时间计算所述目标ONU的环路时延。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述响应消息对所述ONU进行测距之后，所述方法还包括：
为所述ONU开放一个小于低时延业务允许时延值的安静窗口。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述响应消息对所述ONU进行测距之后，所述方法还包括：
命令注册的ONU采用所述第一发送模式将自身身份标识信息发送给所述OLT。
14.一种光网络的测距方法，应用在光网络单元ONU，其特征在于，包括：
接收光网络终端OLT发送的带宽分配消息；
采用第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息，其中，所述第一发送模式用于描述发送功率和发送速率。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在采用第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息之后，所述方法还包括：
接收所述OLT发送的下行数据；
采用第二发送模式向所述OLT发送响应于所述下行数据的上行信号，其中，所述第二发送模式下的发送功率和发送速率高于所述第一发送模式下的发送功率和发送速率。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述响应消息的帧内容携带ONU的身份信息。
17.一种光网络终端OLT，其特征在于，包括：
发送模块，用于向光网络单元ONU发送带宽分配消息；
接收模块，用于接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；
测距模块，用于根据所述响应消息对所述ONU进行第一次测距。
18.一种光网络单元ONU，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收光网络终端OLT发送的带宽分配消息；
发送模块，用于采用第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息，其中，所述第一发送模式用于描述发送功率和发送速率。
19.一种光网络系统，包括一个光网络终端OLT、多个光网络单元ONU，其特征在于，所述OLT包括：
发送模块，用于向所述ONU发送带宽分配消息；
接收模块，用于接收所述ONU采用第一发送模式发送的响应消息，其中，所述第一发送模式包括发送功率和发送速率；
测距模块，用于根据所述响应消息对所述ONU进行第一次测距；
所述ONU包括：
接收模块，用于接收所述OLT发送的带宽分配消息；
发送模块，用于采用所述第一发送模式向所述OLT发送所述带宽分配消息响应消息。
20.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至16任一项中所述的方法。
21.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至16任一项中所述的方法。
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