CN1764117A - 向以太网无源光网络中的光网络单元发送升级软件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种向以太网无源光网络EPON中的光网络单元ONU发送升级软件的方法，为ONU设置逻辑链路标识LLID，该方法包括：A、光线路终端OLT将升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别携带在所设置的用LLID标识的下行报文中依次广播给其所管辖的ONU；B、OLT管辖的ONU判断自身的LLID是否与所广播的下行报文的LLID相同或者所广播的下行报文的LLID为广播LLID，如果是，该ONU为目的ONU，依次接收所广播的下行报文；否则，该ONU不为目的ONU，该ONU不接收所广播的下行报文。该方法不仅升级速度快，而且支持批量升级。

Description

向以太网无源光网络中的光网络单元发送升级软件的方法

技术领域

本发明涉及对以太网无源光网络(EPON)中的光网络单元(ONU)升级技术，特别涉及一种向EPON中的ONU发送升级软件的方法。

背景技术

EPON是一种采用点对多点结构的单纤双向光接入网络，由EPON局端的光线路终端(OLT)、EPON用户端的ONU和光分散网络(ODN)组成，具有带宽大、传输距离远、无电磁干扰、安全性高、节省主干光纤以及组网灵活等优点。

EPON的组网示意图如图1所示：该EPON由OLT、ODN中的一个无源分光器(POS)以及多个ONU组成。其中，OLT放置在EPON局端的中心机房，多个ONU分别放置在用户家的楼道或用户家中，多个ONU与OLT之间采用POS连接。一般来说，OLT到ONU之间的距离可达20公里，同时ONU不能脱离OLT而独立工作，因此，如何使OLT对ONU进行远程升级是EPON必须解决的问题。

OLT对ONU进行软件升级分为三个阶段：第一个阶段，OLT将升级软件发送给ONU，使ONU获得升级软件；第二个阶段，ONU将升级软件烧写入闪存(FLASH)；第三个阶段，ONU通过烧写入FLASH的升级软件重新启动。

目前，在第一个阶段中，升级软件在OLT被拆分为若干个部分，分别封装在802.3ah标准中的操作管理维护协议(OAM)报文中，逐个发送给ONU，发送完所有部分后，再通过OAM报文发送通知消息给ONU；ONU依次通过OAM报文接收到升级软件被拆分的若干个部分，当ONU通过OAM报文收到通知消息后，对所接收的若干个部分进行组织，得到升级软件。

但是，OLT将升级软件发送给ONU的方法存在着以下缺点。

第一，升级速度慢，由于在802.3ah标准中规定了OAM报文的传输速率，即每秒钟不超过10帧并且每帧不超过128个字节，这就限制了传输升级软件的速度。以传输大小为128K字节的升级软件为例计算所需要的时间：假设除去OAM报文的报文头部，每帧OAM报文可以携带的数据为100字节，则需要(128*1024)/(100*10)＝131秒。在理论上，通过OAM报文传输大小为128K字节的升级软件就要消耗超过两分钟的时间，在实际传输中，消耗的时间会更长(需要三到五分钟)。

第二，不支持批量升级，由于在802.3ah标准中规定了OAM报文不支持广播方式发送，而只能以点对点的方式发送，所以当OLT对多个ONU同时升级时，只能逐个对ONU采用点对点方式通过OAM报文传输升级软件，这大大增加了升级ONU的时间并且使升级ONU的过程十分繁琐。

另外，在第三个阶段中，如果ONU通过烧写入FLASH的升级软件不能重新启动，则ONU升级失败。由于目前ONU升级过程并不支持升级失败回退，所以在ONU不能通过烧写入FLASH的升级软件重新启动后，将导致ONU不能启动，只能返回到设备供应商将ONU软件重新烧写入ONU的FLASH，这样的情况对于ONU的用户，EPON运营商以及ONU设备提供商来说，都是不可接受的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种向EPON中的ONU发送升级软件的方法，该方法不仅升级速度快，而且支持批量升级。更进一步地，该方法还支持升级失败回退。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种向以太网无源光网络EPON中的光网络单元ONU发送升级软件的方法，为ONU设置逻辑链路标识LLID，该方法包括：

A、光线路终端OLT将升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别携带在所设置的用LLID标识的下行报文中依次广播给其所管辖的ONU；

B、OLT管辖的ONU判断自身的LLID是否与所广播的下行报文的LLID相同或者所广播的下行报文的LLID为广播LLID，如果是，该ONU为目的ONU，依次接收所广播的下行报文；否则，该ONU不为目的ONU，该ONU不接收所广播的下行报文。

步骤A所述的下行报文的广播速率由OLT预先设定。

在所述的步骤A之后，该方法还包括：

广播完成后，向目的ONU采用点对点的方式发送通知升级报文，该通知升级报文携带有升级软件长度以及校验和。

步骤B所述的依次接收所广播的下行报文的过程为：

目的ONU依次接收所广播的下行报文并将下行报文携带的若干个部分依次存储，直到接收到通知升级报文为止，向OLT发送回应报文。

所述的回应报文携带是否完整接收升级软件的信息，获得该信息的过程为：根据通知升级报文携带的升级软件长度采用预先设置的与OLT相同的校验和算法计算校验和，所计算出的校验和如果与通知升级报文携带的校验和相同，则获得完整接收升级软件的信息；否则，则获得没有完整接收升级软件的信息。

在所述的下行报文中还设置有目的介质访问控制MAC地址，所述的将下行报文携带的若干个部分依次存储之前，该方法还包括：

目的ONU判断下行报文中设置的MAC地址是否为自身的MAC地址或者为组播MAC地址，如果是，则执行将下行报文携带的若干个部分依次存储的步骤；否则，将下行报文转发给具有下行报文中设置的MAC地址的设备。

在目的ONU的FLASH中还备份有ONU软件，在所述向OLT发送回应报文之后，该方法进一步包括：

目的ONU将依次存储的若干个部分组织为升级软件，存储到ONU的FLASH中；

目的ONU通过存储在ONU的FLASH中的升级软件进行重新启动，判断是否能重新启动，如果是，目的ONU采用升级软件接入OLT；否则，目的ONU采用备份ONU软件重新启动并接入OLT。

在目的ONU的FLASH中还存储了引导软件BOOT部分和升级软件部分，升级软件部分存储了升级软件的校验和，步骤E所述的判断是否能重新启动的过程为：

在目的ONU的FLASH中存储的BOOT部分根据所存储的升级软件的长度按照预先设置的与升级软件相同的校验和算法计算得到校验和，将计算得到的校验和与在升级软件部分存储的校验和相比较，如果相同，则能重新启动，否则，则不能重新启动。

一种向EPON中的ONU发送升级软件的方法，OLT将要发送的升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别封装到下行报文中发送，该下行报文由目的MAC地址、源MAC地址、类型值、序号以及数据/填充字段组成，其中，

当针对单个目的ONU升级时，所述的目的MAC地址为该目的ONU的MAC地址；当针对一个以上的目的ONU升级时，所述的目的MAC地址为组播MAC地址01-80-C2-00-02；

源MAC地址为OLT的MAC地址；

类型值为FF-01，表示携带该类型值的下行报文用于发送升级软件；

序号对于升级软件所拆分的若干个部分进行编号，序号值从0开始；

数据/填充字段包含升级软件所拆分部分的内容。

一种向EPON中的ONU发送升级软件的方法，该方法包括：

A、OLT将升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别封装在下行报文中依次广播给目的ONU，广播完成后，向目的ONU发送通知升级报文；

B、目的ONU依次接收所广播的下行报文并将下行报文封装的若干个部分依次存储，直到接收到通知升级报文为止，向OLT发送回应报文。

从上述方案可以看出，本发明在OLT给ONU传输升级软件时，设置基于802.3ah标准的下行报文，将升级软件拆分的若干个部分分别封装在多个所设置的基于802.3ah标准的下行报文中通过广播发送给OLT管辖的ONU，该下行报文携带LLID，OLT管辖的ONU根据通过广播接收到的多个下行报文携带的LLID，确定是否接收该下行报文。由于设置的基于802.3ah标准的下行报文可以由OLT根据当前EPON的情况设置传输速率，从而可以提高升级速度；由于设置的基于802.3ah标准的下行报文可以通过广播的方式发送给多个ONU，所以可以支持批量升级。由于本发明在ONU中不仅存储了升级软件，还存储了可以使ONU启动的ONU软件，当ONU无法采用升级软件启动时，可以使用ONU软件启动，从而支持升级失败回退。

附图说明

图1为EPON的组网示意图。

图2为本发明设置的基于802.3ah标准的下行报文的报文格式示意图。

图3为本发明设置的基于802.3ah标准的通知升级报文的报文格式示意图。

图4为本发明设置的基于802.3ah标准的回应报文的报文格式示意图。

图5为本发明升级EPON中的ONU的方法流程图。

图6为ONU的FLASH软件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本发明进行进一步详细的说明。

本发明在OLT给ONU传输升级软件时，设置基于802.3ah标准的下行报文，将升级软件拆分的若干个部分分别封装在所设置的基于802.3ah标准的下行报文中进行发送。由于设置的基于802.3ah标准的下行报文可以由OLT根据当前EPON的情况设置传输速率，从而可以提高升级速度；由于设置的基于802.3ah标准的下行报文可以通过广播的方式发送给多个ONU，所以可以支持批量升级。

当OLT通过所设置的下行报文将升级软件所拆分的所有部分都发送给ONU后，OLT还可以设置基于802.3ah标准的通知升级报文通知ONU已将升级软件发送完全，ONU收到该通知升级报文后，给OLT发送所设置的回应报文，该回应报文携带其所接收的升级软件是否完整的信息。

图2为本发明设置的基于802.3ah标准的下行报文的报文格式示意图，该报文由目的介质访问控制(MAC)地址、源MAC地址、类型值、序号以及数据/填充字段组成。其中，目的MAC地址用于标识目的ONU的地址或者在批量升级时用于标识组播MAC地址，即802.3ah标准规定的01-80-C2-00-00-02，当目的ONU接收到携带标识自身的目的MAC地址或组播MAC地址的下行报文时，将该下行报文交给目的ONU的CPU进行处理，即存储到所分配的内存中；源MAC地址用于标识OLT的MAC地址；类型值的字段为FF01，表示携带该类型值的下行报文用于发送升级软件；序号用于对下行报文进行编号，区别封装升级软件不同拆分部分的下行报文，序号从0开始编号，序号值0xFFFE和0xFFFF被保留使用；数据/填充字段有1454个字节，包含了升级软件被拆分的部分，当升级软件被拆分的部分不足44个字节时，以全0或全F填充至44字节。

图3为本发明设置的基于802.3ah标准的通知升级报文的报文格式示意图，该报文由目的MAC地址、源MAC地址、类型值、子类型值、软件长度字段、软件校验和字段以及填充字段组成。其中，该通知升级报文中的目的MAC地址、源MAC地址、类型值的含义与本发明设置的下行报文中的相同；子类型值的字段为FFFE，携带该子类型值的报文为通知升级报文；软件长度字段标识了所发送升级软件的长度；软件校验和字段标识了升级软件的校验和；填充字段都填充为0。

本发明设置的基于802.3ah标准的通知升级报文也可以采用其他的报文格式，但是该报文中必须包含升级软件的长度以及升级软件的校验和。

图4为本发明设置的基于802.3ah标准的回应报文的报文格式示意图，该报文由目的MAC地址、源MAC地址、类型值、子类型值、返回值以及填充字段组成。其中，该通知升级报文中的目的MAC地址、源MAC地址、类型值的含义与本发明设置的下行报文中的相同；子类型值的字段为FFFF，携带该子类型值的报文为回应报文；返回值是一个布尔(BOOL)类型的字段，用于区分正确值或错误值；填充字段都填充为0。

本发明设置的基于802.3ah标准的回应报文也可以采用其他的报文格式，但是该报文中必须包含有一个BOOL类型的字段，用于标识是否完整收到升级报文的信息，该字段用正确值或错误值标识。

图5为本发明升级EPON中的ONU的方法流程图，其具体步骤为：

步骤500、OLT将升级软件拆分为若干个部分后，将所拆分的若干个部分分别封装在多个所设置的下行报文中，该多个所设置的下行报文携带逻辑链路标识(LLID)。

在现有技术中，每一个ONU都采用LLID进行标识，本发明为了将升级软件发送给目的ONU，采用在所设置的下行报文携带LLID的方式，该LLID可以为标识目的ONU的LLID，也可以为广播LLID。

步骤501、OLT将多个所设置的下行报文逐个广播给其所管辖的ONU，广播完成后，通过点对点方式向目的ONU发送携带目的ONU的LLID的通知升级报文，该报文通知目的ONU已将全部升级软件广播。

OLT将多个所设置的下行报文逐个广播给其所管辖的ONU的过程为：OLT调用底层驱动，将多个所设置的下行报文逐个广播给其所管辖的ONU。

由于在EPON中，ONU必须连接到OLT后才能正常工作，因此ONU在接收下行报文交给自身CPU处理的同时，也会将随时接收来的OAM报文交给自身CPU处理，为了防止快速下发大量的下行报文而导致ONU的CPU队列堵死或者CPU不能及时处理OAM报文的情况，本发明对下行报文的广播速率进行限制，下行报文的广播速率每秒钟不超过100帧。

步骤502、OLT所管辖的ONU将判断通过广播接收到的多个所设置的下行报文携带的LLID是否与自身设置的LLID相同或者是否是为广播LLID，如果是，则转入步骤504；否则，则转入步骤503。

步骤503、OLT所管辖的ONU不是目的ONU，不接收通过广播发送的多个所设置的下行报文，结束。

步骤504、OLT所管辖的ONU是目的ONU，通过广播依次接收到多个所设置的下行报文后，判断是否接收到通知升级报文，如果是，则转入步骤505；否则，则继续执行步骤504。

步骤505、目的ONU接收到通知升级报文后，给OLT发送回应报文，该报文中携带是否完整接收到升级软件的信息，结束。

在步骤501中，OLT向目的ONU发送通知升级报文中携带有升级软件的长度和校验和；在步骤505中，当OLT所管辖的ONU接收到通知升级报文后，根据通知升级报文携带的升级软件的长度采用ONU预先设置的与OLT相同的校验和算法，计算得到升级软件的校验和，并且与通知升级报文携带的校验和相比较，如果相同，则认为已经完整、正确的接收到升级软件，在回应报文中携带正确值，即BOOL-TRUE，如果不同，则认为接收升级软件失败，在回应报文中携带错误值，即BOOL-FALSE，并释放资源。

在步骤504中，由于在下行报文中还设置了目的MAC地址，所以当OLT所管辖的ONU通过广播依次接收到多个所设置的下行报文后，会根据多个下行报文所设置的目的MAC地址确定该下行报文是否交由自身处理，如果是，也就是下行报文设置的目的MAC地址为自身的MAC地址或802.3ah标准规定的组播MAC地址，则将该下行报文发送给自身的CPU处理，否则，则转发该下行报文到具有多个下行报文所设置的目的MAC地址的设备中。

将该下行报文发送给自身的CPU处理的过程为：首先判断收到下行报文的序号是否为0，如果是，说明OLT通过广播发送新的升级软件，如果还没有分配内存，则分配内存后将下行报文存储到所分配的内存中，如果已经分配内存，则将下行报文存储到所分配的内存中；如果不是，则根据下行报文的序号依次将下行报文存储到已经分配的内存中。

由于不同的ONU升级采用大小不同的升级软件，所以本发明不对所分配内存的大小做限制。由于在OLT和ONU之间只存在一条链路，因此不会存在由OLT到达ONU有不同的路由而导致的下行报文先发后到的问题，从而不会出现升级软件被存储到错误位置的问题。

本发明在ONU将升级软件烧写入FLASH的技术和现有技术相同，本发明也会将升级软件的校验和与升级软件一起烧写入FLASH。

更进一步地，本发明在ONU通过烧写入FLASH的升级软件重新启动的过程中，还支持升级失败回退，整个过程如下所述。

当ONU通过烧写入FLASH的升级软件重新启动时，由于升级软件烧写入FLASH的过程不一定百分之百成功，如在烧写过程中ONU断电就会导致烧写入FLASH的升级软件不可用，所以有可能会导致ONU通过烧写入FLASH的升级软件重新启动失败，使ONU不能启动。

本发明为了在烧写入FLASH的升级软件不可用时，ONU仍然可以启动并接入OLT，在ONU的FLASH中，采用了图6所示的软件结构：该软件由四个部分组成：第一个部分为引导软件(BOOT)部分，第二个部分为ONU软件，第三个部分为ONU备份软件，第四部分为空闲部分。其中，在升级软件烧入FLASH时，将升级软件烧入FLASH的第二个部分，即ONU软件。本发明在第三个部分存储的ONU备份软件为当前能够让ONU启动的ONU软件。

ONU通过烧写入FLASH的升级软件重新启动时，FLASH的BOOT部分，首先根据在ONU软件存储的升级软件的长度采用校验和算法计算校验和，如果计算出来的校验和与在ONU软件中所存储的升级软件的校验和相同，则确定在ONU软件存储的升级软件是完整并且正确的，采用ONU软件存储的升级软件进行运行；否则，则确定在ONU软件存储的升级软件是不正确的，选择ONU备份软件中存储的ONU软件进行运行。这样，就保证了在ONU中无论升级软件是否烧入FLASH成功，都可以使ONU的启动并且接入OLT，从而支持升级失败回退。

在ONU备份软件中存储的ONU软件可以由ONU提供商写入，也可以被人为更新，但是不会在ONU远程升级的过程中改写，因此能够保证在ONU远程升级失败后，ONU仍然可以启动并且接入OLT，可以进行再次的ONU远程升级。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种向以太网无源光网络EPON中的光网络单元ONU发送升级软件的方法，为ONU设置逻辑链路标识LLID，其特征在于，该方法包括：

A、光线路终端OLT将升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别携带在所设置的用LLID标识的下行报文中依次广播给其所管辖的ONU；

B、OLT管辖的ONU判断自身的LLID是否与所广播的下行报文的LLID相同或者所广播的下行报文的LLID为广播LLID，如果是，该ONU为目的ONU，依次接收所广播的下行报文；否则，该ONU不为目的ONU，该ONU不接收所广播的下行报文。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述的下行报文的广播速率由OLT预先设定。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的步骤A之后，该方法还包括：

广播完成后，向目的ONU采用点对点的方式发送通知升级报文，该通知升级报文携带有升级软件长度以及校验和。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B所述的依次接收所广播的下行报文的过程为：

目的ONU依次接收所广播的下行报文并将下行报文携带的若干个部分依次存储，直到接收到通知升级报文为止，向OLT发送回应报文。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的回应报文携带是否完整接收升级软件的信息，获得该信息的过程为：根据通知升级报文携带的升级软件长度采用预先设置的与OLT相同的校验和算法计算校验和，所计算出的校验和如果与通知升级报文携带的校验和相同，则获得完整接收升级软件的信息；否则，则获得没有完整接收升级软件的信息。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述的下行报文中还设置有目的介质访问控制MAC地址，所述的将下行报文携带的若干个部分依次存储之前，该方法还包括：

目的ONU判断下行报文中设置的MAC地址是否为自身的MAC地址或者为组播MAC地址，如果是，则执行将下行报文携带的若干个部分依次存储的步骤；否则，将下行报文转发给具有下行报文中设置的MAC地址的设备。

7、如权利要求4所述的方法，其特征在于，在目的ONU的FLASH中还备份有ONU软件，在所述向OLT发送回应报文之后，该方法进一步包括：

目的ONU将依次存储的若干个部分组织为升级软件，存储到ONU的FLASH中；

目的ONU通过存储在ONU的FLASH中的升级软件进行重新启动，判断是否能重新启动，如果是，目的ONU采用升级软件接入OLT；否则，目的ONU采用备份ONU软件重新启动并接入OLT。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，在目的ONU的FLASH中还存储了引导软件BOOT部分和升级软件部分，升级软件部分存储了升级软件的校验和，步骤E所述的判断是否能重新启动的过程为：

在目的ONU的FLASH中存储的BOOT部分根据所存储的升级软件的长度按照预先设置的与升级软件相同的校验和算法计算得到校验和，将计算得到的校验和与在升级软件部分存储的校验和相比较，如果相同，则能重新启动，否则，则不能重新启动。

9、一种向EPON中的ONU发送升级软件的方法，其特征在于，OLT将要发送的升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别封装到下行报文中发送，该下行报文由目的MAC地址、源MAC地址、类型值、序号以及数据/填充字段组成，其中，

当针对单个目的ONU升级时，所述的目的MAC地址为该目的ONU的MAC地址；当针对一个以上的目的ONU升级时，所述的目的MAC地址为组播MAC地址01-80-C2-00-02；

源MAC地址为OLT的MAC地址；

类型值为FF-01，表示携带该类型值的下行报文用于发送升级软件；

序号对于升级软件所拆分的若干个部分进行编号，序号值从0开始；

数据/填充字段包含升级软件所拆分部分的内容。

10、一种向EPON中的ONU发送升级软件的方法，其特征在于，该方法包括：

A、OLT将升级软件拆分为若干个部分后，将若干个部分分别封装在下行报文中依次广播给目的ONU，广播完成后，向目的ONU发送通知升级报文；

B、目的ONU依次接收所广播的下行报文并将下行报文封装的若干个部分依次存储，直到接收到通知升级报文为止，向OLT发送回应报文。

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