CN1897497A

CN1897497A - 以太网无源光网络中的扩展操作管理维护能力的发现方法

Info

Publication number: CN1897497A
Application number: CNA2006100807552A
Authority: CN
Inventors: 蒋铭; 沈成彬; 王作强; 王波
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2026-05-16
Also published as: CN1897497B

Abstract

本发明采用机构扩展信息TLV，通过扩展的INFO OAMPDU协商OLT和ONU所支持的OUI扩展及其版本，以实现在执行其他扩展的OAM功能之前所必须的能力确认。用于OAM能力发现和协商的机构扩展信息TLV由类型域、长度域、机构唯一标识(OUI)、ExtSupport域、Version域和OUI－Version列表构成。规定了OAMExt_INFO消息用于INFO OAMPDU的信息交互和参数协商过程。协商的参数主要包括OLT和ONU分别支持的OUI和相应的版本号。该发现过程由OLT发起并且由OLT决定要使用的扩展OAM的OUI和版本号。扩展OAM能力的发现过程，是EPON系统执行其他扩展的OAM功能的基础，有利于不同厂商的设备互通。

Description

以太网无源光网络中的扩展操作管理维护能力的发现方法

技术领域

本发明涉及以太网无源光网络，特别是涉及应用于以太网无源光网络(EPON)的扩展的操作、管理和维护(OAM：Operation，Administration and Management)发现过程(Extended OAMdiscovery)和扩展OAM能力的通告(Extended OAM CapabilityNotification)功能。

背景技术

随着Internet的迅速发展和IPTV等新业务、新应用对接入带宽提出了更高的要求，光纤接入成为宽带接入网发展的必然方向。从技术的成熟度和运营成本考虑，EPON是光纤接入的最主要实现手段，也是最具发展潜力的接入技术。

由于EPON系统采用带宽共享的点到多点的拓扑结构，每个光线路终端(OLT：Optical Line Terminal)通过光分配网络(ODN：Optical Distribution Network)连接多个ONU(光网络单元)，下行业务采用广播方式发送，上行采用MPCP协议进行时分多址接入(TDMA)控制。

在现有的EPON国际标准IEEE802.3ah中定义了OAM子层，提供了标准OAM能力的发现、链路监控和远端环回控制等功能，为网络运营者提供了监控链路运行状态和快速故障定位的能力。OAM信息由OAM协议数据单元(OAMPDU)承载，OAMPDU包含的控制和状态信息可用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。然而，在实际的EPON系统中，IEEE802.3ah所规定的上述OAM功能无法满足系统的管理需求，需要进行OAM能力的扩展，实现诸如软件/固件升级、ONU的CPU性能管理、PON端口业务量统计、用户端口控制、动态带宽分配和密钥交换等功能。因为不同厂商的EPON设备所支持的OAM功能扩展的具体内容和定义不同，在互通时可能无法启用，因此在对OAM性能管理扩展之前，必须进行OAM扩展能力的发现过程，确定OLT和ONU是否支持相同的OAM扩展功能，并且协商支持的版本等相关参数，以完成OAM扩展前的准备工作。特别是在异厂商的设备组网时，OAM扩展能力的发现过程更有必要，有助于系统的管理和互通。对此，目前尚无相关的协议和标准。

发明内容

本发明的目的在于针对OAM管理能力的扩展需求，提出了一种扩展OAM能力的发现方法，用于协商OLT和ONU的OAM是否具有扩展能力以及相应的参数。

根据本发明提供了一种以太网无源光网络中的扩展操作管理维护(OAM)能力的发现方法。本发明采用机构扩展信息类型-长度-值(Organization Specifie Information TLV)，通过扩展的INFO(信息)OAMPDU协商OLT和ONU所支持的OUI扩展及其版本，以实现在执行其他扩展的OAM功能之前所必须的能力确认。OrganizationSpecific Information TLV由类型域、长度域、机构唯一标识(OUI)、ExtSupport域、Version域和OUI-Version列表构成。规定了OAMExt_INFO消息用于INFO OAMPDU的信息交互和参数协商过程。协商的参数主要包括OLT和ONU分别支持的OUI和相应的版本号。该发现过程由OLT发起并且由OLT决定要使用的扩展OAM的OUI和版本号。

根据本发明的发现过程符合IEEE802.3ah的标准，具有简单、可行、开销小、互通性好等特点，适用于EPON系统，有利于不同厂商的设备互通。

附图说明

以下附图构成说明书的一部分并提供对本发明的进一步说明，说明本发明的实施例。

图1主要示出了机构扩展的INFO OAMPDU和扩展的Organization Specific Information TLV格式；

图2是扩展OAM的能力发现流程；

图3示出OLT的扩展OAM发现流程的状态机；

图4示出ONU的扩展OAM发现流程的状态机。

具体实施方式

IEEE 802.3ah定义的标准的OAM发现过程后(由于IEEE802.3ah定义的OAM发现过程为公知技术，因此在此不进行赘述)，本发明通过Organization Specific Information TLV(机构扩展信息TLV)实现扩展的OAM发现和扩展OAM能力通告。扩展的OAM发现过程包括例如OAM能力发现、IEEE802.3ah未规定的协商、附加信息的交换，以完成在执行其他扩展的OAM功能之前所必需的能力确认。

在EPON的国际标准IEEE802.3ah中，规定了OAM功能，用于实现链路监控和环回功能。同时，该标准定义了一种机构扩展(Organization-Specific Extension)机制，以便于各厂商和运营商定义更多的OAM功能。为了与标准兼容，本发明中的发现过程中的参数通过机构扩展INFO OAMPDU中附加扩展的机构扩展InformationTLV实现其交互过程。

为实现发现过程的参数信息的交互，基于IEEE 802.3ah第57章的规定的机制，本发明定义了用于参数协商的机构扩展INFOOAMPDU消息-OAM Ext_INFO，采用Organization SpecificInformation TLV方式，该Organization Specific Information TLV格式如图1所示，其包含如下几个域：信息类型(Info Type)、信息长度(Length)、机构唯一性标识OUI(Organizationally Unique Identifier)和数据域(Data/Organization Specific Value)。

信息类型(Info Type)可以为1字节，用于指示在该TLV中承载的数据的种类。对于Organization Specific Information TLV，其值为“0xFE”(见IEEE 802.3ah Table 57-6)。

信息长度(Length)可以为1字节，用于指示该TLV的长度。尽管Organization Specific Information TLV的长度未规定，但是从帧格式的定义，长度至少为7字节。

机构唯一性标识OUI(Organizationally Unique Identifier)可以为3字节，为机构唯一性标识OUI，该值根据设备的实际情况可配置。

数据域(Data/Organization Specific Value)包含OrganizationSpecific Information TLV的数据，该数据域包含ExtSupport、版本(Version)和一个所支持的OUI-Version的列表。

其中ExtSupport字节用于表示是否支持该OUI的OAM扩展。ExtSupport等于“0x01”，表示支持该扩展OAM；否则，ExtSupport值为“0x00”，其他值忽略处理。版本(Version)域用于表示扩展OAM的版本号，缺省值为0x00。OUI-Version列表用于提供扩展的OAM能力通告功能，表示该设备支持由OUI所表示的组织发布的OAM扩展及其版本。考虑到设备的扩展OAM功能，因此OUI of SupportedExtension的值应该与INFO OAMPDU中的OUI域相同。在Organization Specific Information TLV中，对OUI-Version的排序没有要求。

扩展的OAM发现流程如图2所示，其主要实现扩展OAM的OUI以及支持的版本的协商。完成标准的OAM发现过程后，OLT发起根据本发明的扩展的OAM能力发现流程，并且在收到ONU的OUI-Version的列表后，OLT来决定最后选用的OUI和版本号。

在根据本发明的扩展的OAM能力发现过程中，OLT应工作在主动(Active)模式，ONU工作在被动(Passive)模式，通过OAMExt_INFO消息传递参数。

OLT首先向ONU发送一个OAM Ext_INFO的消息，将所支持的OAM扩展的OUI、版本以及OUI-version列表写OAM Ext_INFO消息。ONU在接收到该消息后返回一个OAM Ext_INFO消息，且将该消息中的OUI设置为与OLT发送的OAM Ext_INFO消息内的OUI相同的值。如果ONU支持该OUI，则该OAM Ext_INFO帧中的ExtSupport＝0x01；否则ExtSupport＝0x00。同时，将版本号设为0x00，并且将ONU所支持的OUI-Version列表上报给OLT。OLT根据ONU上报的信息，进行OUI和版本的选择。如果ExtSupport＝0x01，且ONU支持OLT当前的OUI的版本，并OAM Ext_INFO消息的方式发给ONU，最后ONU收到OLT选择的OUI和版本的消息，复制返回给OLT，完成了扩展OAM的发现过程。

如果ExtSupport＝0x01且ONU不支持OLT当前的OUI版本，则OLT发出告警，上报网管。OLT将协商失败的消息通过OAMExt_INFO通知ONU，OUI的值不变，将ExtSupport设为0x00，版本也恢复成初始值0x00。ONU收到消息且ExtSupport＝0x00，知道协商失败，复制消息返回给OLT，扩展OAM的发现过程失败。

OLT具有一个定时器Ext_Info_Timer，在每个OAM Ext_INFO消息发送后启动该定时器。在该定时器超时(时间为Ext_Info_Timeout)后，OLT仍没有收到ONU返回的OAM Ext_INFO消息，则OLT会重新发起扩展OAM能力的发现过程，以确保系统的可靠性。

支持扩展的OAM发现流程的OLT和ONU的状态机分别如图3和图4所示。

图3示出OLT的扩展OAM发现流程的状态机。在OAM扩展能力的发现过程中，OLT工作在主动模式。初始OLT处于SEND_EXT_INFO状态，发送OAM Ext_INFO消息，此时OAM_Ext_Status为FALSE状态，Local_PDU设置为INFO，表示只有Information OAMPDU才能发送和接收。当OLT收到ONU返回的OAM Ext_INFO消息，如果OLT能够和ONU达成一致，支持共同的OUI和版本则OLT进入SEND_EXT_INFO_ACK状态，OLT将选择好的OUI和版本号发送给ONU。当ONU返回确认消息后，OLT转移到OAM_EXT_COMPLETE状态，完成扩展OAM能力的发现，OAM_Ext_Status变为TRUE状态。最后跳转到SEND_ANY状态，local_PDU设为ANY，任何OAMPDU都能够发送和接收。

当OLT从ONU发来的OUI-Version列表中没有找到符合的OUI和版本，则OLT进入SEND_EXT_INFO_ACK，返回OAM_Ext_INFO消息，告诉ONU没有合适的OUI和版本。当OLT收到ONU返回的消息认可Remote_OUI_Satified＝FALSE后，协商失败，则进入OAM_EXT_UNCOMPLETE状态，OLT和ONU无法实现扩展OAM能力的通信，OAM_Ext_Status为FALSE状态，OLT向网管告警发送OAM_CTL.request。最后OLT进入SEND_ANY_NO_EXT状态，local_pdu＝ANY_NO_EXT，只能发送和接收IEEE802.3ah标准定义的OAMPDU，不能处理扩展的OAMPDU。另外，当OLT发送了OAMExt_INFO消息后，会启动定时器Ext_Info_Timer，当定时器超时，会直接跳转到OAM_EXT_UNCOMPLETE状态。

图4是ONU的状态机，工作在被动模式。初始状态是PASSIVE_WAIT，等待OLT发来的指令，OAM_Ext_Status是FALSE，并且只能接收和发送Information OAMPDU。收到OLT发起的扩展OAM能力发现的请求消息后，跳转到SEND_EXT_INFO状态，ONU将所支持的扩展OAM的OUI和版本信息报告给OLT。当OLT返回的OAM Ext_INFO消息表明已选择了合适的OUI和版本号(Remote_OUI_Satisfied＝TRUE)，则ONU进入SEND_OAM_EXT_INFO_ACK状态，ONU返回确认的消息，完成了扩展OAM能力发现过程，OAM_Ext_Status设为TRUE。最后进入SEND_ANY状态，可以发送和接收任意OAMPDU。如果OLT返回的消息表明协商失败，没有合适的OUI和版本(Remote_OUI_Satisfied＝FALSE)，则ONU进入SEND_OAM_EXT_INFO_NACK状态，扩展OAM能力的发现过程失败，ONU向网管告警发送OAM_CTL.request。最后进入SEND_ANY_NO_EXT状态，只能接收和发送标准的OAMPDU，并且向网管告警，发送OAM_CTL.request。

因此，在IEEE 802.3ah定义的OAM发现过程后，开始根据本发明扩展OAM能力的发现过程。根据本发明的扩展OAM能力的发现过程中参数的传递和信息的交互采用OAM Ext_Info(INFOOAMPDU)消息，其帧格式如图1所示，其中示出了机构扩展的INFOOAMPDU和扩展的Organization Specfic Information TLV格式。Info Type域设为0xFE，Length域是从Info Type域开始到最后一个OUI-Version列表的总字节数，该域的长度至少为7。由于每个OUI-Version都要占用4个字节，因此长度域的取值为7+4X。OUI、ExtSupport、Version和OUI-Version列表根据设备的设置和扩展OAM能力的发现流程的要求填写。OLT工作在主动模式，ONU工作在被动模式，由OLT发起扩展的OAM能力发现流程，ONU将所支持的OUI-Version列表提交给OLT，由OLT进行选择是否有合适的OUI和版本号，并将结果发送给ONU。当ONU收到OLT选择的OUI和版本的消息，返回确认信息，完成了扩展OAM的发现过程。如果没有合适的OUI和版本号，则OLT和ONU无法完成扩展的OAM能力发现过程，发出告警消息，上报网管，随后EPON系统将无法使用扩展的OAM功能。

此外，在OLT侧设置定时器，当OAM Ext_INFO消息发送后的一段时间内，没有收到ONU返回的OAM Ext_INFO消息，则OLT会重新发起扩展OAM能力发现过程。

本发明通过定义的Organization Specific Information TLV实现扩展的OAM发现和扩展OAM能力通告，实现方式简单、灵活，适用于不同的EPON系统的ONU设备，并具有良好的互通性。

虽然本发明的详细说明是针对示范实施例的，但对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改形式以及替换形式都是可设想的。因此，本发明涵盖了所有在所附权利要求明确的本发明保护范围内的修改形式和替换形式。

Claims

1、一种以太网无源光网络中的扩展操作管理维护能力的发现方法，其特征在于：

采用机构扩展信息类型-长度-值(TLV)，通过扩展的信息操作管理维护协议数据单元协商光线路终端和光网络单元所支持的机构唯一标识(OUI)扩展及其版本，以实现在执行其他扩展的操作管理维护功能之前所必须的能力确认。

2、如权利要求1所述的扩展操作管理维护能力的发现方法，其中用于扩展的操作管理维护发现的机构扩展信息类型-长度-值包含信息类型、信息长度、机构唯一性标识、数据域，其中数据域包括ExtSupport、版本和一个所支持的OUI-Version的列表字段。

3、如权利要求1所述的扩展操作管理维护能力的发现方法，其中光线路终端工作在主动模式，光网络单元工作在被动模式。

4、如权利要求1所述的扩展操作管理维护能力的发现方法，其中协商包括由光线路终端发起请求，光网络单元在光线路终端的请求下利用机构扩展信息类型-长度-值进行机构唯一标识能力的通告和确认，并由光线路终端最后决定使用的机构唯一标识和版本号。

5、如权利要求1所述的扩展操作管理维护能力的发现方法，其中光线路终端具有一个定时器，在光线路终端发起请求后光网络单元无响应情况下，重新发起扩展操作管理维护能力的发现过程。