CN115734104A - 通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质，属于通信技术领域。该方法包括：光线路终端对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；将加密控制帧发送给光网络单元，以供光网络单元对生成加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据解密信息生成并发送上行数据帧；获取所述光网络单元发送的上行数据帧，根据上行数据帧对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。本发明实施例的技术方案旨在准确检测ONU的上行逻辑通道的占用状态。

Description

通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质
技术领域
本发明涉及的通信技术领域，尤其涉及一种通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质。
背景技术
在无源光网络(Passive Optical Network，PON)通信系统中，采用点对多点(PToMP)的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址(TDMA)方式，可以灵活地组成树形、星型、总线型等拓扑结构。其中，XPON作为新一代光纤接入技术，包括基于以太网的无源光网络(Ethernet Passive Optical Network，EPON)和千兆无源光网络(Gigabit-capable Passive Optical Network，GPON)等无源光网络，在抗干扰性、带宽特性等方面均具有巨大优势，XPON由光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)、光网络单元(Optical Network Unit，ONU)和无源光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)组成。
然而，在XPON网络中，由OLT向ONU发送携带有上行逻辑通道标识的授权帧，ONU根据上行逻辑通道标识在授权帧指定的上行带宽时隙发送数据，上行带宽时隙存在于带宽映射BWmap域数据中。当ONU删除后，其ONU上行逻辑通道标识被OLT重新分配给其他新接入ONU，即ONU的上行逻辑通道标识采用动态分配机制。当ONU未正确释放OLT的上行逻辑通道标识，且OLT将该上行逻辑通道标识分配给同链路上的其他ONU时，可能存在两个ONU在同一个上行逻辑通道标识(例如Alloc-ID)标记的上行带宽时隙发送数据，也即未正确释放上行逻辑通道标识的异常ONU对正常ONU的上行数据产生干扰，导致上行逻辑通道出现占用。由于不同ONU状态差异(如信号强度、带宽)，其在上行逻辑通道占用情况下表现形式不同，且由于ONU本身的非稳态特性，因此检测ONU的上行逻辑通道占用存在难度。
发明内容
本发明实施例提供一种通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质，旨在对ONU提供上行带宽时隙的保护，并准确检测ONU的上行逻辑通道的占用状态，从而识别处于通道占用状态的异常ONU。
第一方面，本发明实施例提供一种通道占用检测与防护方法，应用于光线路终端，所述方法包括：
对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；
将所述加密控制帧发送给所述光网络单元，以供所述光网络单元生成所述加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据所述解密信息生成并发送上行数据帧；
获取所述光网络单元发送的上行数据帧，并根据所述上行数据帧对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
第二方面，本发明实施例还提供一种光线路终端，所述光线路终端包括处理器、存储器、存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如本发明实施例提供的任一项通道占用检测与防护方法的步骤。
第三方面，本发明实施例还提供一种无源光网络，包括多个光网络单元和如本发明实施例提供的光线路终端，所述光线路终端与多个所述光网络单元通信连接。
第四方面，本发明实施例还提供一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明实施例提供的任一项通道占用检测与防护方法的步骤。
本发明实施例提供一种通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质，本发明实施例对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；将加密控制帧发送给光网络单元，以供光网络单元生成加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据解密信息生成并发送上行数据帧，实现在上行逻辑通道存在占用情况下的防护；OLT获取光网络单元发送的上行数据帧，并根据上行数据帧对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。在某些异常ONU非法占用上行逻辑通道标识时，通过对BWmap域数据进行加密，由于加密密钥仅存在于合法分配的正常ONU中，因此只有正常ONU可通过密钥解析加密控制帧，从而能够根据ONU发送的上行数据帧准确检测ONU的上行逻辑通道是否占用状态，并进一步识别处于通道占用状态的异常ONU。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种通道占用检测与防护方法的步骤流程示意图；
图2为实施本发明实施例提供的BWmap域数据的结构示意图；
图3为实施本发明实施例提供的通道占用检测与防护方法的一场景示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种通道占用检测与防护方法的步骤流程示意图；
图5为图4中的通道占用检测与防护方法的子步骤流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种光线路终端的结构示意框图；
图7为本发明实施例提供的一种无源光网络的结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
本发明实施例提供一种通道占用检测与防护方法、光线路终端、网络及存储介质。其中，该通道占用检测与防护方法可应用于光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)，光线路终端OLT与多个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)相连接，光线路终端OLT与多个光网络单元ONU构成无源光网络(Passive Optical Network，PON)。其中，光网络单元ONU例如包括光网络终端(Optical Network Terminal，ONT)。
需要说明的是，ONU的上行逻辑通道标识在ONU注册时由OLT统一分配，并在ONU注册成功后由OLT按上行逻辑通道标识给ONU分配不同的上行带宽时隙。在xPON网络中，在OLT控制下以PON口为单位为每个ONU根据其业务配置为其分配一个或多个在该PON口上唯一的逻辑通道标识作为ONU的上行逻辑通道标识(包括但不限于GPON系统的Alloc-ID)，ONU只在OLT分配的上行逻辑通道标识对应的上行带宽时隙转发数据。
在一些情况下，若ONU未正确释放OLT分配的上行逻辑通道标识，且OLT将该上行逻辑通道标识分配给同链路上的其他ONU时，可能存在两个ONU在同一个上行逻辑通道标识对应的上行带宽时隙发送数据，也即未正确释放上行逻辑通道标识的异常ONU对正常ONU的上行数据产生干扰，导致上行逻辑通道出现占用。
基于此，在某些异常ONU非法占用上行逻辑通道标识时，OLT对发送给ONU的BWmap域数据进行加密，BWmap域数据包括上行逻辑通道标识(如Alloc-ID)和上行带宽时隙(start Time和stop Time)，由于加密密钥仅存在于OLT及合法分配上行逻辑通道标识的正常ONU之间，因此只有获得OLT合法分配上行逻辑通道标识的正常ONU可通过密钥以正确解密BWmap域数据，并识别BWmap域数据中的上行逻辑通道标识对应的上行带宽时隙，而异常ONU由于没有对应的密钥，无法识别BWmap域数据中的上行带宽时隙，从而无法在相应的上行带宽时隙发送数据，从根本上避免了上行逻辑通道的占用问题。
并且，当异常ONU非法占用OLT设备分配的上行逻辑通道标识后，会直接影响OLT正常分配上行逻辑通道标识的ONU与OLT设备之间的交互，并导致被正常分配上行逻辑通道标识的ONU的上行业务产生丢包，严重时掉线，对业务造成严重影响。通过本申请实施例能够准确检测ONU的上行逻辑通道的占用状态，并进一步识别处于通道占用状态的异常ONU，有利于及时发现并解决上行逻辑通道占用问题，避免ONU的上行业务丢包或ONU掉线，提升无源光网络的稳定性和可靠性。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种通道占用检测与防护方法的步骤流程示意图。
如图1所示，该通道占用检测与防护方法包括步骤S101至步骤S103。
步骤S101、对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧。
在无源光网络中，通过对PLOAM/OMCI协议改造实现对下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，该BWmap域数据也可称为上行带宽映射域数据(upsteam BWmap，以下简称UB)。光线路终端OLT通过UB加密，实现了为特定ONU或全部ONU的上行带宽时隙(start Time和stop Time)的加密保护，使得相关的上行带宽时隙数据只能被由OLT合法分配的正常ONU识别并解析，并由正常ONU在识别的上行带宽时隙中发送数据，而其他ONU(包括ONU异常)由于无法识特定BWmap域数据中的上行带宽时隙数据，因此不会对其他ONU无法占用该特定BWmap域中指定的上行发送时间窗口，从而对上行逻辑通道占用起到防护作用。
在一实施例中，OLT设备对PLOAM标准(G.984.3)和OMCI标准(G.984.4/G.988)进行相应改造，即对标准协议中的预定字段进行定义，从而满足UB加密的需要。
示例性的，OLT设备对PLOAM标准(G.984.3)中的Encrypted_Port-ID消息进行改造，将Encrypted_Port-ID消息中的八位组“xxxxxxba”字段的低3bit进行配置，将该低3bit定义为c，得到“xxxxxcba”字段，其中，当c＝0表示BWmap域数据不加密，c＝1表示BWmap域数据加密。需要说明的是，当前的G.984.3标准使用xxxxxxxba字段中的b、a两比特进行定义，其他比特未作定义。
示例性的，OLT设备对PLOAM标准(G.984.3)中的BWmap域数据进行改造，如图2所示，BWmap域数据(US BWmap)是8字节分配结构的向量数组，将BWmap域数据中的flag域的BIT 6进行配置，当前的G984.3标准中该flag域的BIT6-0为预留，未作定义，根据flag域的BIT 6确定是否对BWmap域数据中的上行带宽时隙(start Time和stop Time)进行加密。可选的，当flag域的BIT6＝1时，表示对start Time(2bytes)和stop Time(2bytes)进行加密，且密钥可与业务通道的加密密钥相同；当flag域的BIT6＝0时，表示不对start Time(2bytes)和stop Time(2bytes)进行加密。
示例性的，OLT设备对OMCI标准(G.988/G.984.4)规定的ONU2-G实体进行改造，该ONU2-G实体提供了PON和ONU相关的附加属性。ONU自动创建ONU2-G实体的实例之后，ONU2-G实例的属性根据ONU自身的数据赋值，当ONU新上线时，OLT通过OMCI标准(G.988/G.984.4)规定的ONU2-G实体查询ONU能力。将ONU2-G实体中的安全能力属性字段(1字节)进行配置，用来通告ONT的安全能力。当前的ONU2-G实体仅对安全能力属性字段的低1bit进行定义，因此，可以利用安全能力属性字段的低2～255bit位确定是否对BWmap域数据中的上行带宽时隙(start Time和stop Time)进行加密。可选的，安全能力属性字段的低2bit位为0表示不支持上行带宽时隙加密，低2bit位为1表示支持上行带宽时隙加密。
在一实施例中，OLT获取多个ONU对带宽映射BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密的加密能力信息，得到ONU能力列表，其中，加密能力信息包括ONU能对BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密和ONU不能对BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密；根据ONU能力列表，从多个ONU中选取出能对BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密的至少一个ONU；对待发送给至少一个光网络单元的带宽映射BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密，得到加密控制帧，该加密控制帧与下行控制帧相对应，实现在上行逻辑通道存在占用情况下的防护，避免异常ONU解析该加密控制帧。
示例性的，OLT在各ONU上线时，通过改造的ONU2-G实体查询ONU是否支持对BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密，若ONU2-G实体中的安全能力属性字段的低2bit位为0，则表示不支持BWmap域数据中的上行带宽时隙加密，低2bit位为1表示支持BWmap域数据中的上行带宽时隙加密。当ONU掉线/上线时更新ONU能力列表，ONU能力列表记录的信息还可以包括但不限于：ONU类型、ONU MAC、ONU1-G、ONU2-G以及PON接口。通过获知ONU的加密能力，即能否ONU加密BWmap域数据中的上行带宽时隙，便于从多个ONU中选取出至少一个光网络单元ONU，并对待发送给至少一个光网络单元的BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密，得到加密控制帧。
在一实施例中，OLT获取每个PON口对应的上行逻辑通道标识列表，例如每个PON口的Alloc-ID列表；确定该上行逻辑通道标识列表中的多个上行逻辑通道标识各自分配的光网络单元ONU；从多个ONU中选取出至少一个光网络单元ONU，并对待发送给至少一个光网络单元的BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密，得到加密控制帧。其中，该上行逻辑通道标识列表记录的信息可以包括但不限于：Alloc-ID索引、标识使用状态、标识占用信息、配置ONU信息等，标识使用状态包括使用状态和空闲状态，标识使用状态还可以包括历史使用状态等，标识占用信息用于记录上行逻辑通道标识占用的信息，配置ONU信息包括当前分配ONU ID和历史分配ONU ID索引等，至少一个ONU的选取方式可以根据该上行逻辑通道标识列表记录的信息进行确定，本实施例对此不做具体限定。
在一实施例中，对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧，包括：获取待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据，对该BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密，得到至少一个下行控制帧对应的加密控制帧。如图2所示，对BWmap域数据中的start Time(SStart)和stop Time(SStop)进行加密，得到加密控制帧。只有获得OLT合法分配上行逻辑通道标识的正常ONU可通过密钥以正确解密BWmap域数据，并识别BWmap域数据中的上行带宽时隙，而异常ONU由于没有对应的密钥，无法识别BWmap域数据中的上行带宽时隙，从而无法在相应的上行带宽时隙发送数据，避免了上行逻辑通道的占用问题。
在一实施例中，对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧，包括：获取待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据，对该BWmap域数据中的上行带宽时隙进行加密，得到加密的下行控制帧。
示例性的，OLT的加密配置模式包括但不限于：mode＝0x0、mode＝0x1、mode＝0x2和mode＝0xF both。其中，mode＝0x0表示不加密，mode＝0x1表示业务(上行数据流)加密，mode＝0x2表示下行控制帧的BWmap域数据加密，mode＝0xF both表示业务(上行数据流)加密且BWmap域数据加密。当OLT的加密配置模式为mode＝0x2或者mode＝0xF both，即下行控制帧存在BWmap域数据加密时，OLT在对应ONU的BWmap域数据的flags位中的第6bit设置为1，且根据OLT与ONU协商的密钥对BWmap域数据的startTime(2bytes)和stoptime(2bytes)进行加密，具体的加密方式可以根据标准协议规定的加密算法进行确定，本实施例对此不做具体限定。
步骤S102、将加密控制帧发送给光网络单元，以供光网络单元生成加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据解密信息生成并发送上行数据帧。
OLT将加密控制帧发送给至少一个光网络单元，每个光网络单元接收各自对应的加密控制帧，使得每个光网络单元对加密控制帧中的BWmap域数据进行解密以生成解密信息，并根据解密信息生成上行数据帧，且在根据解密信息生成的上行带宽时隙(上行发送时间窗口)发送该上行数据帧，实现在上行逻辑通道存在占用情况下的防护。
其中，解密信息包括第一解密信息和第二解密信息，第一解密信息用于表征光网络单元能解析加密控制帧，第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧。
需要说明的是，只有获得OLT合法分配上行逻辑通道标识的正常ONU可通过密钥以正确解密BWmap域数据，即正常ONU生成的解密信息包括第一解密信息，即光网络单元能解析加密控制帧。而异常ONU由于没有对应的密钥，无法识别BWmap域数据，即异常ONU生成的解密信息包括第二解密信息，即光网络单元不能解析加密控制帧。
在一实施例中，加密控制帧中包括ONU标识，OLT广播加密控制帧，多个ONU监听OLT广播的加密控制帧，并根据加密控制帧中包括ONU标识确定接受或丢弃该OLT广播的加密控制帧。需要说明的是，OLT对待发送给每个光网络单元的下行控制帧中加入了各个光网络单元的ONU标识，每个ONU只有在确定加密控制帧中的ONU标识与自身的ONU标识相匹配，才能接收该OLT广播的加密控制帧；若ONU确定加密控制帧中的ONU标识与自身的ONU标识不匹配，则不接收该OLT广播的加密控制帧。
在一实施例中，光网络单元ONU接收该OLT广播的加密控制帧之后，对加密控制帧中的BWmap域数据进行解密得到解密信息，该解密信息包括第一解密信息或第二解密信息，该解密信息可以包括上行带宽时隙，还可以包括指令信息和消息信息，ONU根据解密信息生成上行数据帧，并在上行带宽时隙内发送该上行数据帧。
示例性的，OLT合法分配上行逻辑通道标识的正常ONU可通过密钥以正确解密BWmap域数据，例如对带宽映射BWmap域数据中的上行带宽时隙进行解密，得到的解密信息为第一解密信息，即光网络单元均能解析加密控制帧，并且能够从BWmap域数据中解析出上行带宽时隙，因此正常ONU可以根据解密信息和ONU待上报的报告帧生成上行数据帧，并在解析得到的上行带宽时隙向OLT发送上行数据帧。
示例性的，异常ONU无法直接识别BWmap域数据中的上行带宽时隙，因此异常ONU得到的解密信息为第二解密信息，即光网络单元不能解析加密控制帧，将该解密信息作为上行数据帧或者根据该解密信息和待上报的报告帧生成上行数据帧，需要说明的是，异常ONU在生成第二解密信息后同样能够识别BWmap域数据中的上行带宽时隙，这与BWmap域数据的特质和结构有关，然后由异常ONU在该识别出的上行带宽时隙向OLT发送上行数据帧；或者，异常ONU能够获取目标逻辑通道标识，目标逻辑通道标识可以通过历史接收的上行数据帧或者不加密的上行数据帧获取，并在目标逻辑通道标识对应的上行带宽时隙向OLT发送上行数据帧。
步骤S103、获取光网络单元发送的上行数据帧，并根据上行数据帧对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
OLT获取光网络单元ONU发送的上行数据帧，根据上行数据帧中的解密信息，确定发送上行数据帧的光网络单元ONU是否为异常ONU，从而能够准确检测ONU的上行逻辑通道是否占用状态，并对异常ONU进行定位。能够根据ONU的上行数据帧准确检测ONU的上行逻辑通道是否占用状态，并进一步识别处于通道占用状态的异常ONU。
示例性的，根据上行数据帧中的解密信息，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测；和/或，根据上行数据帧，确定光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据，再根据通信性能数据，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
在一实施例中，根据上行数据帧中的解密信息，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，包括：若上行数据帧中的解密信息包括第一解密信息，则确定光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态，其中，第一解密信息用于表征光网络单元能解析加密控制帧；若上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，则确定光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态，其中，第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧。需要说明的是，只有获得OLT合法分配上行逻辑通道标识的正常ONU的第一解密信息为光网络单元均能解析加密控制帧，而异常ONU的第二解密信息为光网络单元不能解析加密控制帧，可能存在上行逻辑通道或者上行逻辑通道标识的占用问题。
在一实施例中，根据上行数据帧中的解密信息，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，包括：若上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，则对上行数据帧中的上行逻辑通道标识进行验证，第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧；若上行逻辑通道标识通过验证，则确定光网络单元的加密功能异常，且光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态；若上行逻辑通道标识未通验证，则确定光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态。
需要说明的是，在光网络单元ONU发送的上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，即确定该光网络单元不能解析加密控制帧时，可能出现的一种情况是，BWmap域数据中的上行逻辑通道标识是OLT合法分配的，但是该光网络单元的加密功能异常，即OLT将加密的BWmap域数据发送给了加密功能异常的光网络单元，或者，该光网络单元在列入加密功能列表之后出现加密功能异常，导致该光网络单元无法解析加密控制帧，从而生成了光网络单元不能解析加密控制帧的第二解密信息。
需要说明的是，确定BWmap域数据中的上行逻辑通道标识是OLT合法分配的方式包括，对上行数据帧中的上行逻辑通道标识进行验证。在一个授权周期内，对每个ONU的上行逻辑通道标识都是唯一分配的，并且记录有上行逻辑通道标识的分配列表，通过该上行逻辑通道标识的分配列表能够对上行数据帧中的上行逻辑通道标识进行验证。若上行数据帧中的上行逻辑通道标识与ONU标识之间的对应关系，符合上行逻辑通道标识的分配列表记录的上行逻辑通道标识与ONU标识之间的分配关系，则该上行逻辑通道标识通过验证，记录相关ONU标识信息，并取消该ONU的带宽映射域数据的加密；若不符合分配列表记录的分配关系，则该上行逻辑通道标识未通过验证，则确定光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态，该光网络单元为占用逻辑通道的异常ONU。
在一实施例中，OLT确定至少一个光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态之后，生成上行逻辑通道占用的通知信息，并输出该通知信息，例如将该通知信息发送至网元管理系统(Element Management System，EMS)，以供运营商基于该通知信息进行相关故障处理，提升无源光网络的可靠性。
请参照图3，图3为实施本发明实施例提供的通道占用检测与防护方法的一场景示意图，如图3所示，无源光网络包括网元管理系统EMS 10(Element Management System，EMS)、光线路终端OLT 20(Optical Line Terminal，OLT)、无源光分配网络ODN 30(OpticalDistribution Network，ODN)和光网络单元ONU 40(Optical Network Unit，ONU)。
其中，光线路终端OLT 20对待发送给至少一个ONU40的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧，并通过ODN 30将加密控制帧发送给至少一个ONU40；至少一个ONU40对加密控制帧中的BWmap域数据进行解密以生成解密信息，并根据解密信息生成上行数据帧，并通过ODN 30将上行数据帧发送给OLT 20；OLT 20获取至少一个ONU40发送的上行数据帧，并根据上行数据帧中的解密信息，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，根据占用检测结果生成上行逻辑通道占用的通知信息并发送给EMS10；EMS10用于对OLT20以及xPON网络的配置、管理以及维护等工作，例如管理上行逻辑通道占用的通知信息，并可根据通知信息完成对具体异常ONU的判断与其具体物理位置的查找。
上述实施例提供的通道占用检测与防护方法，对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；将加密控制帧发送给光网络单元，以供光网络单元对加密控制帧中的BWmap域数据进行解密以生成解密信息，并根据解密信息生成上行数据帧；获取光网络单元发送的上行数据帧，并根据上行数据帧中的解密信息，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。在某些异常ONU非法占用上行逻辑通道标识时，通过对BWmap域数据进行加密，由于加密密钥仅存在于合法分配的正常ONU中，因此只有正常ONU可通过密钥解析加密控制帧，而异常ONU由于没有对应的密钥，不能解析加密控制帧，从而能够根据ONU的解密信息准确检测ONU的上行逻辑通道是否占用状态，并进一步识别处于通道占用状态的异常ONU。
请参照图4，图4为本发明实施例提供的另一种通道占用检测与防护方法的步骤流程示意图。
如图4所示，该通道占用检测与防护方法包括步骤S201至S204。
步骤S201、对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧。
在一实施例中，对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧进行加密，得到加密控制帧之前，还包括：统计光线路终端与多个光网络单元之间的初始通信性能数据；根据光线路终端与多个光网络单元之间的初始通信性能数据，从多个光网络单元中选取至少一个光网络单元。其中，初始通信性能数据包括光线路终端与多个光网络单元之间的数据传输次数、数据传输频率、误码率和/或故障率等信息，数据传输次数例如为光网络单元的上下线次数，数据传输频率例如为光网络单元的上下线频率，误码率例如为光网络单元的上行误码率，故障率例如为光网络单元ONU假working的几率。
需要说明的是，当初始通信性能数据符合预设条件时，判断光网络单元的上行逻辑通道可能处于占用状态，预设条件包括数据传输次数小于或等于预设次数阈值、数据传输频率小于或等于预设频率阈值、误码率小于或等于预设误码率阈值、和/或故障率小于或等于预设故障率阈值。此时可从多个光网络单元ONU中选取至少一个光网络单元，并对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧进行加密，得到加密控制帧，提高检测ONU的上行逻辑通道占用状态的准确性。
在一实施例中，根据ONU的物理端口从多个光网络单元ONU中选取至少一个光网络单元，其中，物理端口包括但不限于全局变量、线卡、PON口或ONU地址位置等。在一些实施例中，根据ONU的逻辑属性从多个光网络单元ONU中选取至少一个光网络单元，其中，逻辑属性包括但不限于ONU类型、ONU版本、ONU2-G属性参数或ONU上线时间等，本实施例对此不做具体限定。
步骤S202、将加密控制帧发送给光网络单元，以供光网络单元生成加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据解密信息生成并发送上行数据帧。
OLT将加密控制帧发送给至少一个光网络单元，每个光网络单元接收各自对应的加密控制帧，使得每个光网络单元对加密控制帧中的BWmap域数据进行解密以生成解密信息，并根据解密信息生成上行数据帧。其中，解密信息包括光网络单元能解析加密控制帧和光网络单元不能解析加密控制帧。ONU得到解密信息之后，并根据解密信息生成上行数据帧。
示例性的，正常ONU能够从BWmap域数据中解析出上行带宽时隙，并在解析得到的上行带宽时隙向OLT发送上行数据帧。异常ONU不能从BWmap域数据中解析出上行带宽时隙，需要从历史接收的BWmap域数据中获取出上行带宽时隙，并在该上行带宽时隙向OLT发送上行数据帧。
步骤S203、获取光网络单元发送的上行数据帧，并根据上行数据帧，确定光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据。
在一实施例中，光网络单元发送的上行数据帧包括光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据；从光网络单元发送的上行数据帧中获取光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据。其中，信性能数据包括数据传输次数、数据传输频率、误码率和/或故障率。
示例性的，数据传输次数例如为光网络单元的上下线次数，数据传输频率例如为光网络单元的上下线频率，误码率例如为光网络单元的上行误码率，故障率例如为光网络单元ONU假working的几率。
在一实施例中，至少一个光网络单元发送的上行数据帧可以是多个，OLT根据多个上行数据帧，确定光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据。其中，信性能数据包括数据传输次数、数据传输频率、误码率和/或故障率。本实施例对此不做具体限定。
步骤S204、根据通信性能数据，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
根据通信性能数据对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，确定发送上行数据帧的光网络单元ONU是否出现异常，从而确定ONU的上行逻辑通道是否占用状态，能够提高ONU的上行逻辑通道的占用状态的检测准确率。
在一实施例中，如图5所示，步骤S204包括：子步骤S2041至子步骤S2043。
子步骤S2041、验证通信性能数据是否满足预设条件。
其中，信性能数据包括数据传输次数、数据传输频率、误码率和/或故障率；预设条件包括数据传输次数小于或等于预设次数阈值、数据传输频率小于或等于预设频率阈值、误码率小于或等于预设误码率阈值、和/或故障率小于或等于预设故障率阈值。预设次数阈值、预设频率阈值、预设误码率阈值、和/或预设故障率阈值可以根据实际情况进行设置。
需要说明的是，若上行数据帧中的解密信息为光网络单元不能解析加密控制帧，可能存在上行逻辑通道或者上行逻辑通道标识的占用问题，需要进一步验证通信性能数据是否满足预设条件，从而判断光网络单元的上行逻辑通道是否处于占用状态，提高逻辑通道占用检测的准确率。
在一实施例中，预设条件包括该通信性能数据与初始通信性能数据之间的变化量大于预设变化量，例如当前的数据传输频率与初始通信性能数据中的数据传输频率之间的变化量大于预设变化量，则确定通信性能数据满足预设条件。需要说明的是，该预设条件可以根据实际情况设置，本实施例对此不再赘述。
子步骤S2042、若通信性能数据满足预设条件，则确定光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态。
若通信性能数据满足预设条件，则表明经过对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密之后，光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据发生较大变化，且该变化是因异常ONU无法识别BWmap域数据中的上行带宽时隙，从而无法在相应的上行带宽时隙发送数据而引起的，因此若通信性能数据满足预设条件，则确定光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态。
子步骤S2043、若通信性能数据不满足预设条件，则确定光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态。
若通信性能数据不满足预设条件，则表明经过对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密之后，光网络单元与光线路终端之间的通信性能数据未发生较大变化，可以排除光网络单元的上行逻辑通道被其他的光网络单元占用的情况，因此若通信性能数据满足预设条件，则确定光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态。
在一实施例中，根据通信性能数据和解密信息，对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，确定发送上行数据帧的光网络单元ONU是否出现异常，从而确定ONU的上行逻辑通道是否占用状态，能够提高ONU的上行逻辑通道的占用状态的检测准确率。
示例性的，若上行数据帧中的解密信息为第二解密信息，即确定光网络单元不能解析加密控制帧，则验证通信性能数据是否满足预设条件；若通信性能数据满足预设条件，则确定光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态；若通信性能数据不满足预设条件，则确定光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态。
在一实施例中，确定光网络单元的上行逻辑通道的占用状态之后，将多个上行逻辑通道标识重新分配给多个ONU，其中，上行逻辑通道标识遵循唯一分配的原则，即仅将一个上行逻辑通道标识唯一分配给一个ONU，从而避免出现上行逻辑通道被两个不同的ONU占用，上行逻辑通道标识的分配策略可以根据实际情况进行确定，例如优先分配未出现占用的上行逻辑通道标识，或者根据升序、降序或一定计算公式依次分配上行逻辑通道标识，本实施例对此不做具体限定。
上述实施例提供的通道占用检测与防护方法，通过OLT对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；将加密控制帧发送给光网络单元，以供光网络单元生成加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据解密信息生成并发送上行数据帧，实现在上行逻辑通道存在占用情况下的防护；OLT获取光网络单元发送的上行数据帧，并根据上行数据帧对光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。在某些异常ONU非法占用上行逻辑通道标识时，通过对BWmap域数据进行加密，由于加密密钥仅存在于合法分配的正常ONU中，因此只有正常ONU可通过密钥解析加密控制帧，从而能够根据ONU发送的上行数据帧准确检测ONU的上行逻辑通道是否占用状态，并进一步识别处于通道占用状态的异常ONU。
请参阅图6，图6为本发明实施例提供的一种光线路终端的结构示意性框图。
如图6所示，光线路终端300包括处理器301和存储器302，处理器301和存储器302通过总线303连接，该总线比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线。
具体地，处理器301用于提供计算和控制能力，支撑整个光线路终端的运行。处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器301还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
具体地，存储器302可以是Flash芯片、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)磁盘、光盘、U盘或移动硬盘等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本发明实施例相关的部分结构的框图，并不构成对本发明实施例所应用于其上的光线路终端的限定，具体的光线路终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的任意一种所述的通道占用检测与防护方法。
在一实施例中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现如下步骤：
对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；
将所述加密控制帧发送给所述光网络单元，以供所述光网络单元生成所述加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据所述解密信息生成并发送上行数据帧；
获取所述光网络单元发送的上行数据帧，并根据所述上行数据帧对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
在一实施例中，所述处理器在实现所述根据所述上行数据帧对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测时，用于实现：
根据所述上行数据帧中的解密信息，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测；和/或
根据所述上行数据帧，确定所述光网络单元与所述光线路终端之间的通信性能数据；
根据所述通信性能数据，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
在一实施例中，所述处理器在实现所述根据所述上行数据帧中的解密信息，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测时，用于实现：
若所述上行数据帧中的解密信息包括第一解密信息，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态，其中，所述第一解密信息用于表征光网络单元能解析加密控制帧；
若所述上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态，其中，所述第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧。
在一实施例中，所述处理器在实现所述根据所述上行数据帧中的解密信息，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测时，用于实现：
若所述上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，则对所述上行数据帧中的上行逻辑通道标识进行验证，所述第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧；
若所述上行逻辑通道标识通过验证，则确定所述光网络单元的加密功能异常，且所述光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态；
若所述上行逻辑通道标识未通过验证，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态。
在一实施例中，所述处理器在实现所述根据所述通信性能数据，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测时，用于实现：
验证所述通信性能数据是否满足预设条件，其中，所述通信性能数据包括数据传输次数、数据传输频率、误码率和/或故障率；
若所述通信性能数据满足预设条件，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态；
若所述通信性能数据不满足预设条件，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态。
在一实施例中，所述预设条件包括所述数据传输次数小于或等于预设次数阈值、所述数据传输频率小于或等于预设频率阈值、所述误码率小于或等于预设误码率阈值、和/或所述故障率小于或等于预设故障率阈值。
在一实施例中，所述处理器在实现所述对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧进行加密，得到加密控制帧之前，还用于实现：
统计所述光线路终端与多个光网络单元之间的初始通信性能数据；
根据所述光线路终端与多个光网络单元之间的初始通信性能数据，从多个所述光网络单元中选取至少一个光网络单元。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的光线路终端的具体工作过程，可以参考前述通道占用检测与防护方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种无源光网络，如图7所示，无源光网络400包括多个光网络单元401和如本发明实施例所述的光线路终端402，其中，所述光线路终端402与多个所述光网络单元401通信连接。其中，光线路终端402可以是图6所示的光线路终端300。
在一实施例中，光线路终端402与多个所述光网络单元401之间通过无源光分配网络ODN实现通信连接。
本发明实施例还提供一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明实施例提供的任一项通道占用检测与防护方法的步骤。
其中，所述存储介质可以是前述实施例所述的光线路终端的内部存储单元，例如所述光线路终端的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述光线路终端的外部存储设备，例如所述光线路终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
应当理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种通道占用检测与防护方法，其特征在于，应用于光线路终端，所述方法包括：
对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧中的带宽映射BWmap域数据进行加密，得到加密控制帧；
将所述加密控制帧发送给所述光网络单元，以供所述光网络单元生成所述加密控制帧中的BWmap域数据的解密信息，并根据所述解密信息生成并发送上行数据帧；
获取所述光网络单元发送的上行数据帧，并根据所述上行数据帧对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
2.根据权利要求1所述的通道占用检测与防护方法，其特征在于，所述根据所述上行数据帧对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，包括：
根据所述上行数据帧中的解密信息，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测；和/或
根据所述上行数据帧，确定所述光网络单元与所述光线路终端之间的通信性能数据；
根据所述通信性能数据，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测。
3.根据权利要求2所述的通道占用检测与防护方法，其特征在于，所述根据所述上行数据帧中的解密信息，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，包括：
若所述上行数据帧中的解密信息包括第一解密信息，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态，其中，所述第一解密信息用于表征光网络单元能解析加密控制帧；
若所述上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态，其中，所述第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧。
4.根据权利要求2所述的通道占用检测与防护方法，其特征在于，所述根据所述上行数据帧中的解密信息，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，包括：
若所述上行数据帧中的解密信息包括第二解密信息，则对所述上行数据帧中的上行逻辑通道标识进行验证，所述第二解密信息用于表征光网络单元不能解析加密控制帧；
若所述上行逻辑通道标识通过验证，则确定所述光网络单元的加密功能异常，且所述光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态；
若所述上行逻辑通道标识未通过验证，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态。
5.根据权利要求2-4任一项所述的通道占用检测与防护方法，其特征在于，所述根据所述通信性能数据，对所述光网络单元的上行逻辑通道进行占用检测，包括：
验证所述通信性能数据是否满足预设条件，其中，所述通信性能数据包括数据传输次数、数据传输频率、误码率和/或故障率；
若所述通信性能数据满足预设条件，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道处于占用状态；
若所述通信性能数据不满足预设条件，则确定所述光网络单元的上行逻辑通道不处于占用状态。
6.根据权利要求5所述的通道占用检测与防护方法，其特征在于，所述预设条件包括所述数据传输次数小于或等于预设次数阈值、所述数据传输频率小于或等于预设频率阈值、所述误码率小于或等于预设误码率阈值、和/或所述故障率小于或等于预设故障率阈值。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的通道占用检测与防护方法，其特征在于，所述对待发送给至少一个光网络单元的下行控制帧进行加密，得到加密控制帧之前，还包括：
统计所述光线路终端与多个光网络单元之间的初始通信性能数据；
根据所述光线路终端与多个光网络单元之间的初始通信性能数据，从多个所述光网络单元中选取至少一个光网络单元。
8.一种光线路终端，其特征在于，所述光线路终端包括处理器、存储器、存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的通道占用检测与防护方法的步骤。
9.一种无源光网络，包括多个光网络单元和如权利要求8所述的光线路终端，所述光线路终端与多个所述光网络单元通信连接。
10.一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至7中任一项所述的通道占用检测与防护方法的步骤。
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