CN1929394A - 以太网无源光网络系统中光网络单元远程管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以太网无源光网络系统中光网络单元远程管理方法,通过对现有标准操作维护管理帧的扩展来管理光网络单元,采用标准的管理信息库管理对象,在光线路终端侧的设备上由网管代理接收简单网络管理协议包,解析出所有的管理信息库对象,如果某个对象是对某个光网络单元进行管理的,则将该对象封装到操作维护管理帧中,发送到相应的光网络单元;在光网络单元侧,解析该帧中的对象,然后操作光网络单元,接着回送响应帧给光线路终端。本发明实现了对光网络单元的统一管理,节省了大量的IP地址资源,便于实现不同厂商设备之间的统一管理。
Description
技术领域
本发明提供一种对ONU(光网络单元)的远程管理方法,尤其涉及通信领域的EPON(以太网无源光网络)系统中的ONU的远程管理方法。
背景技术
在ADSL(非对称数字用户环线)中,对于终端MODEM(调制解调器)的管理,通常的实现方法是,通过本地串口直接管理,或者给MODEM设置一个IP地址,然后通过WEB(网络)方式或者TELNET(远程登录)方式登录进行管理。
目前对于EPON系统中ONU的管理,很多产商所采取的措施与在ADSL中对MODEM的管理一样,采用CLI(命令行接口)方式,通过串口或者TELNET来实现对ONU管理;或者通过WEB或SNMP(简单网络管理协议)来对ONU进行管理。产商中有的支持其中之一的管理方式,有的则支持所有的管理方式。
对于TELNET方式,WEB方式以及SNMP方式,不论实现一种还是多种,每个ONU必须分配一个IP地址才能实现对ONU的管理,一个OLT(光线路终端)下有多个ONU(1∶16,1∶32,1∶64,1∶128等)。
由于SNMP协议具有简单、易用、快速的优点,并且是一种通用的工业标准,可以采用支持SNMP标准的网管管理不同厂家的设备,实现统一网管,因此越来越多的产商支持SNMP方式。
PON(无源光网络)技术是一种点到多点的光纤接入技术,它由局侧的OLT、用户侧的ONU以及ODN(光分配网络)组成。一般其下行采用TDM(时分复用)广播方式,上行采用TDMA(时分多址接入)方式,而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树形结构)。
由于EPON设备融合了PON和以太网的优点,系统结构更简化,标准宽松,成本更低,因此EPON设备将越来越多地被应用。
这样就涉及到对EPON系统的管理,由于EPON系统是一种全新业务应用模式,由一个OLT和多个ONU组成一个相对独立的EPON系统,对于这个EPON系统的管理,既可以将其当做一个管理系统来看待(OLT和所有的ONU),也可以将其当做多个独立的管理系统来处理,其中OLT为一个独立管理系统,其他的ONU分别为单个独立的管理系统。
在EPON系统管理标准中没有定义如何管理OLT下的ONU,仅仅定义了一些变量值的获取,不能完成对ONU的管理,对ONU的管理是由各个产商来实现的。如果要实现统一网管,采用SNMP将是一种明智的选择。
然而,由于EPON系统的特点,一个OLT下将带多个ONU,如果还是采用通常的SNMP做法,每个ONU实现一个AGENT(网管代理),直接将网管管理信息发送到ONU,这样将会占用大量的IP地址,无论对公网还是私网的IP地址来说均是一种巨大的浪费。
例如,根据传统的SNMP做法,每个ONU实现一个标准的SNMPAGENT,则每个ONU需要分配一个IP地址,管理数据从网管直接发送到ONU。这样,如果在OLT处的设备上存在N个OLT,每个OLT下有M个ONU,则采用传统的方法需要的IP地址应该需要1(管理OLT处设备的IP地址)+N×M(管理ONU设备的IP地址)个。
另外,现行标准对ONU的管理支持非常弱,仅仅定义了一些变量请求和变量响应,即只能获取部分MIB(管理信息库)变量的值,仅仅支持SNMP对被管理对象所表示的管理信息的读操作,不能支持其他操作,不能对其进行配置管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种对EPON系统中的终端设备ONU的远程管理方法,通过标准的SNMP对网络进行统一的管理。
本发明提供一种以太网无源光网络系统中光网络单元的远程管理方法,包括如下步骤:
网管单元向光线路终端设备发送简单网络管理协议请求包,该请求包中包含有管理信息以及该管理信息所欲管理的光网络单元编号;
在光线路终端侧设备上由一个简单网络管理协议代理将收到的所述协议请求包解析为多个管理信息库对象,并在其中确定对其下辖的远程光网络单元操作的管理信息库对象;
光线路终端根据协议请求包携带的光网络单元编号,检查其下辖的该光网络单元是否支持远程管理,如果支持,则将管理信息库对象及其属性封装入一个操作维护管理帧中,发送至该光网络单元;
该光网络单元解析接收到的该操作维护管理帧,从中提取出管理信息库对象,并确定支持所述提取出的管理信息库对象;
光网络单元在本地实现对所述管理信息库对象的操作,并向其所属的光线路终端回送一个管理响应帧,其中携带有实际操作返回的结果;
所述光线路终端将所述实际操作返回的结果放入简单网络管理协议响应包中回送给网管单元。
所述远程管理方法还可以进一步包括如下步骤:
在光线路终端侧,由光线路终端组装一个操作维护管理帧发送给其下辖的光网络单元,要求该光网络单元确认是否支持远程管理;
该光网络单元根据自身是否支持远程管理,向光线路终端回送一个响应帧,携带有是否支持的确认信息;
光线路终端解析该接收到的响应帧,确认并记录该光网络单元是否支持远程管理。
所述远程管理方法还可以进一步包括如下步骤:
当光网络单元检测到自身发生异常时,该该异常信息封装入一个操作维护管理帧中,发送至其所属的光线路终端;
所述光线路终端将接收到的操作维护管理帧中的信息转化为简单网络管理协议陷阱包上报给网管单元。
本发明实现了对OLT和其下带的所有ONU进行了统一管理,节省了大量的IP地址资源;由于在OLT侧采用SNMP协议进行管理,ONU可以通过简单的AGENT来响应OLT侧的管理请求,支持任何标准的MIB对象管理,SNMP和MIB对象均为标准的,便于实现不同的产商之间的设备的统一管理,当业务实现互连互通后,网管也有可能实现统一管理,以及易于实现对新增功能的扩充。
附图说明
图1是根据本发明的实施例所述的整个管理的框架体系图;
图2是根据本发明的实施例实现ONU远程管理在OLT侧设备上确定ONU是否支持ONU远程管理流程图;
图3是根据本发明的实施例实现ONU远程管理在OLT侧设备上实现远端ONU的MIB对象操作流程图;
图4是根据本发明的实施例实现ONU远程管理在OLT侧设备上实现远端ONU上报的异常处理流程图;
图5是根据本发明的实施例实现ONU远程管理在ONU侧设备上响应OLT确认ONU本身是否支持ONU远程管理流程图;
图6是根据本发明的实施例实现ONU远程管理在ONU侧设备上实现MIB对象处理流程图;
图7是根据本发明的实施例实现ONU远程管理在ONU侧设备上实现本地异常上报处理流程图;
图8是现有标准中的特定OAMPDU帧结构示意图;
图9是采用Branch/Leaf方式下特定的OAMPDU帧结构中数据字段格式示意图;
图10是采用MIB方式下特定的OAMPDU帧结构中数据字段格式示意图。
具体实施方式
本发明采用基于SNMP协议和EPON标准的OAM帧来管理ONU,通过对现有标准OAM的扩展或者对OAM的Organization Specific OAMPDU(组件操作维护管理协议数据单元)、Organization SpecificInformation TLV(组件消息类型长度值)和Organization Specific Event TLV(组件事件类型长度值)进行扩展来管理ONU设备。本发明采用标准的MIB管理对象,在OLT侧的设备上实现SNMP AGENT,当AGENT接收到SNMP包时,解析出所有的MIB对象,如果某个MIB对象是对某个ONU进行管理的,则将该MIB对象封装到OAM帧中,发送到相应的ONU;在ONU侧,由ONU侧的简单的AGENT进行处理,如果接收到对MIB对象处理的OAM帧,立刻解析其MIB对象,然后操作ONU,接着回送响应的OAM帧给OLT。
由于本发明是将网管所有的管理信息首先发送到OLT,然后再由OLT通过OAM转发到ONU。这样,只需要一个IP地址即可。在所有的管理信息的操作数据中都存在具体是那个OLT下的那个ONU,其可以根据网管的下发的数据来获知。
比如本发明中的设备(或者网元,不包括ONU,ONU作为另一个独立的设备)上存在多块OLT的线卡,每块线卡上有多个OLT,每个OLT下“挂”多个ONU,假设存在5块OLT线卡,每块线卡上存在4个OLT,每个OLT下有32个ONU。OLT编号从1-20,ONU的编1/1-1/32,2/1-2/32,......,20/1-20/32,对于IP地址,一个设备以及连同下面的ONU只需要一个(否则使用传统方法将需要1+5×4×32=641个IP地址),在进行管理时,比如需要对OLT 10下的ONU 20进行管理,则网管将需要管理的信息以及连同OLT和ONU的编号一起下发到设备,即需要指明对那个OLT下的某个ONU进行操作。设备接收到该信息后,将该信息转换为指定的格式,封装进OAM帧中,然后向该ONU发送OAM帧。也就是说,网管和OLT设备传递管理信息时需要指明当前操作哪个OLT下的ONU,而OLT设备则可以进而将OLT和ONU信息去掉,直接和ONU传递管理信息。
在OLT侧的SNMP AGENT工作过程如下:
当某个ONU注册成功时,发送一个“询问的OAM帧”,要求该ONU确认是否支持远程管理,将其称为“ONU远程管理控制OAM帧”;
AGENT将接收到的SNMP协议包进行解析,分解为一个一个单独的MIB对象;
如果某个MIB对象为对某个ONU的管理操作,则首先检查该ONU是否支持ONU远程管理,如果不支持,则在SNMP应答包中返回一个不支持ONU远程管理码给网管;如果支持则将MIB对象的属性封装进OAM帧,发送该OAM帧,将其称为“ONU远程管理数据OAM帧”;其属性可以是MIB对象的OID(对象标识定义),或者一个其他唯一的标识,如EPON标准中的树中的相应叶子节点等,或是操作类型,如直接读取被管理对象的管理信息值、读取下一个被管理对象的管理信息的值,对被管理对象的管理信息进行写操作,或是MIB对象的值以及其长度等等;
等待ONU的对“ONU远程管理数据OAM帧”的响应,如果响应超时,则在SNMP应答包中返回一个等待“ONU远程管理数据OAM帧”响应超时码给网管;否则将ONU响应的实际信息(成功或者失败等)放入SNMP应答包中;
OLT侧的AGENT回送SNMP应答给网管。
OLT侧的SNMP AGENT还可处理ONU主动发送来的“ONU远程管理TRAP OAM帧”,将其转化为标准的SNMP TRAP包上报给网管,然后发送一个响应OAM帧给该ONU,将其称为“ONU远程管理TRAP响应OAM帧”。
ONU侧不需要处理SNMP协议,仅仅对MIB对象进行处理,通过一个简单的AGENT来响应OLT侧发送的“ONU远程管理控制OAM帧”和“ONU远程管理数据OAM帧”以及能够主动发送一个“ONU远程管理TRAP OAM帧”。
ONU侧AGENT处理接收到的OLT发送来的“ONU远程管理控制OAM帧”,回送当前是否支持ONU远程管理OAM帧,将其称为“ONU远程管理控制响应OAM帧”。
ONU侧AGENT处理接收到的OLT发送来的“ONU远程管理数据OAM帧”,对该帧进行解析,根据MIB对象完成对ONU的具体操作,将其操作结果封装到OAM帧中回送给OLT,将其称为“ONU远程管理数据响应OAM帧”。
如果ONU本地发生异常,如告警等,ONU侧AGENT将其相关信息封装到OAM帧中,立刻发送给OLT,将其称为“ONU远程管理TRAP OAM帧”。
如图1所示,为管理整个EPON系统的框架体系图。管理消息(如SNMP请求包)可以从网管或者SNMP MANAGER(管理员)发起(步骤101),OLT接收到后,经过解析分析处理,可能对OLT本地操作直接响应,如直接回送SNMP响应包(步骤102),也有可能将该消息封装进OAM帧发送到ONU(步骤103),ONU侧简单AGENT接收处理后再通过OAM帧回送给OLT(步骤104),OLT侧AGENT再分析处理后响应网管操作,回送SNMP响应包(步骤105);管理消息也可以在OLT处发起,向ONU发送远程控制管理帧(步骤106),询问ONU是否支持远程管理,ONU能支持则响应OLT,回送OAM帧(步骤107);特殊消息也可以在ONU处发起,比如异常消息等,ONU向OLT侧发送异常消息的OAM帧(步骤108),OLT分析处理后将该消息发送给网管,例如可以通过SNMP TRAP方式发给网管(步骤109)。
如图2所示流程图,用于OLT向ONU确认是否支持ONU的远程管理,可以在OLT和ONU均正常运行时的任何时刻由OLT发起,推荐选择在ONU注册成功后向ONU发送。
首先,在OLT处组装一个OAM帧,用于查询某个ONU是否支持ONU远程管理,然后向该ONU发送“ONU远程管理控制OAM帧”(步骤202);设置一个定时器与一个计数器,等待ONU的响应,如果定时器超时后还没有收到ONU的响应OAM帧,再次发送“ONU远程管理控制OAM帧”,(步骤203);判断是否在最大计数范围内收到ONU的OAM响应帧(步骤204);如果达到一定次数还没有接收到ONU的响应帧,则确定该ONU不支持ONU远程管理,保存该ONU不支持ONU远程管理(步骤208);否则解析收到的“ONU远程管理控制响应OAM帧”(步骤205),判断该ONU支持远程管理(步骤206);如果支持,则保存该ONU支持ONU远程管理(步骤207);若解析后确认该ONU不支持远程管理,则保存该ONU不支持ONU远程管理(步骤208)。
如图3所示,为处理MANAGER下发的SNMP请求操作流程图。
在MANAGER下发SNMP请求后(步骤301),首先在OLT侧的AGENT解析MANAGER下发的SNMP请求(步骤302),分解为一个个独立的MIB对象,再依次对各个MIB对象进行分析(步骤303),判断各个MIB对象是否为对远端ONU的操作(步骤304),如果不是则就在本地进行处理(步骤310),如果是再检查该ONU是否支持远程管理(步骤305),如果不支持则返回给MANAGER一个ONU不支持远程管理码;如果支持则将MIB对象的属性封装进一个OAM帧中(可以同时封装一个或者多个MIB对象)(步骤306),然后下发包含该OAM帧信息的“ONU远程管理数据OAM帧”(步骤307),启动一个定时器(步骤308),如果定时器超时还没有收到ONU的响应,则返回给MANAGER一个ONU响应超时码(步骤312),否则处理ONU的响应帧,将响应信息返回给MANAGER(步骤313)。
如图4所示,为处理ONU的异常上报信息流程图。
当接收到ONU上报的异常信息的OAM帧,即“ONU远程管理TRAPOAM帧”后(步骤401),将OAM帧中的信息转化为SNMP TRAP消息需要的信息,组装一个标准的SNMP TRAP消息,发送给MANAGER(步骤402)。
如图5所示,为ONU响应OLT确认ONU是否支持远程管理的响应流程图。
不论何时,只要ONU接收到“ONU远程管理控制OAM帧”(步骤501),确认本身是否支持远程管理(步骤502),如果支持,则组装ONU支持ONU远程管理OAM帧(步骤503);如果不支持,则组成ONU不支持ONU远程管理OAM帧(步骤504),然后将实际结果通过“ONU远程管理控制响应OAM帧”返回给OLT(步骤505)。
如图6所示,为ONU侧对OAM帧中的MIB对象的处理。
接收到OLT发送来的“ONU远程管理数据OAM帧”后(步骤601),解析该OAM帧,提取所有的MIB对象(步骤602),然后依次处理,首先判断ONU是否支持这些MIB对象(步骤603),如果不支持直接回送“ONU远程管理数据响应OAM帧”给OLT,携带不支持该MIB对象信息(步骤605);如果支持则在本地实现对MIB对象的操作(步骤604),然后回送“ONU远程管理数据响应OAM帧”给OLT,携带实际操作时返回的结果(步骤606)。
如图7所示,ONU本地发生异常时的处理。
如果ONU本身检测到发生异常(步骤701),则将该异常的相关信息封装进一个OAM帧中(步骤702),向OLT发送“ONU远程管理TRAP OAM帧”(步骤703),上报ONU本地出现的异常情况。
本发明中所述的对OAM帧的扩展与封装方式,可以参考图8、9、10来进一步说明。
如图8所示,为现有标准中定义的特定组织的OAMPDU帧格式,根据本发明,可以将对ONU的管理信息按照一定的格式封装进Data字段中,例如,像图9或者图10中采用的格式。
如图9所示,举例采用一种ONU远程管理的方式,DATA数据字段中的格式。
其中:
1 OUI为供应商唯一标识,3个字节;
2 Code为操作码,1个字节,例如用于表示当前操作是设置/获取请求/响应;
3 Type为操作类型,1个字节,例如可以表示当前对哪种属性进行操作,例如对以太网口或者CATV口等;
4 Port为端口编号,1个字节,例如以太网端口1,2等;
5 Variable Container为OAM帧中携带的变量,一个branch/leaf与一个MIB对象一一对应(对于对应方式标准中不存在的由各自自定义);
6 width和value同标准中的定义一致;
如图10所示,举例采用另一种ONU远程管理的方式,DATA数据字段中的格式。
其中:
1 OUI为供应商唯一标识,3个字节;
2 Code为操作码,1个字节,例如用于表示当前网管发出的SNMP操作,例如,如下表;
0x00 | Get Request |
0x01 | Get Next Request |
0x02 | Get Response |
0x03 | Set Request |
0x04 | Trap |
0x05 | Get Bulk Request |
0x06 | Inform Request |
0x07 | Trap2 |
0x08 | Report |
0x09-0xff | Reserved |
3 MIB Variable Container为OAM帧中携带的MIB对象,一个对象与一个MIB Variable Container对应,长度不定,其中包含OID(对象标识定义)width、MIB OID、Width以及Value;其中OID width为MIB OID的长度,OID中的每个节点用2个字节来表示;MIB OID为MIB对象的标识符(如果不是标量则还包含索引);例如某个MIB对象为:1.3.6.1.4.1.3902.1012.2.3.3.1,则OID width为0x18(12×2=24),MIB OID为0x0001_0003_0006_0001_0004_0001_0f3e_03f4_0002_0003_0003_0001;Width和Value同标准中的定义一致。
以上方式,仅是示例性的,并非用于限制本发明,本领域技术人员应当了解其他的变化形式也是可行的。
Claims (10)
1、一种以太网无源光网络系统中光网络单元的远程管理方法,所述以太网无源光网络系统包括支持简单网络管理协议标准的网管单元,至少一个光线路终端及其下辖的多个光网络单元,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
网管单元向光线路终端设备发送简单网络管理协议请求包,该请求包中包含有管理信息以及该管理信息所欲管理的光网络单元编号;
在光线路终端侧设备上由一个简单网络管理协议代理将收到的所述协议请求包解析为多个管理信息库对象,并在其中确定对其下辖的远程光网络单元操作的管理信息库对象;
光线路终端根据协议请求包携带的光网络单元编号,检查其下辖的该光网络单元是否支持远程管理,如果支持,则将管理信息库对象及其属性封装入一个操作维护管理帧中,发送至该光网络单元;
该光网络单元解析接收到的该操作维护管理帧,从中提取出管理信息库对象,并确定支持所述提取出的管理信息库对象;
光网络单元在本地实现对所述管理信息库对象的操作,并向其所属的光线路终端回送一个管理响应帧,其中携带有实际操作返回的结果;
所述光线路终端将所述实际操作返回的结果放入简单网络管理协议响应包中回送给网管单元。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤:
在光线路终端侧,由光线路终端组装一个操作维护管理帧发送给其下辖的光网络单元,要求该光网络单元确认是否支持远程管理;
该光网络单元根据自身是否支持远程管理,向光线路终端回送一个响应帧,携带有是否支持的确认信息;
光线路终端解析该接收到的响应帧,确认并记录该光网络单元是否支持远程管理。
3、如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤:
当光网络单元检测到自身发生异常时,该该异常信息封装入一个操作维护管理帧中,发送至其所属的光线路终端;
所述光线路终端将接收到的操作维护管理帧中的信息转化为简单网络管理协议陷阱包上报给网管单元。
4、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光线路终端从解析出的多个管理信息库对象中确定对其下辖的远程光网络单元操作的管理信息库对象步骤,对于不是对远程光网络单元进行操作的管理信息库对象,则由光线路终端在本地进行处理。
5、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光线路终端检查其下辖的该光网络单元是否支持远程管理步骤,如果不支持,则返回给网管单元一个光网络单元不支持远程管理码。
6、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光线路终端将管理信息库对象及其属性封装入一个操作维护管理帧中发送至该光网络单元步骤,进一步包括如下步骤:
启动一个定时器,如果定时器到时,还没有收到该光网络单元的响应,则返回给网管单元一个光网络单元响应超时码。
7、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光线路终端将管理信息库对象及其属性封装入一个操作维护管理帧中步骤,是通过对标准的操作维护管理帧的扩展,或者对组件操作维护管理协议数据单元、组件消息类型长度值和组件事件类型长度值进行扩展来进行封装的。
8、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光网络单元解析接收到的该操作维护管理帧,从中提取出管理信息库对象,并确定支持所述提取出的管理信息库对象步骤,如果该光网络单元不支持提取出的管理信息库对象,则直接回送一个响应帧给光线路终端,其中携带有不支持该管理信息库对象的信息。
9、如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述由光线路终端组装一个格式的操作维护管理帧发送给其下辖的光网络单元步骤,进一步包括如下步骤:
设置一个定时器与一个计数器,等待该光网络单元的响应,如果定时器超时后还没有收到响应,则再次发送该操作维护管理帧,继续要求该光网络单元确认是否支持远程管理,并将定时器复位、计数器加1;如果计数器达到预定次数还没有收到该光网络单元的响应,则确定该光网络单元不支持远程管理。
10、如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述光线路终端将接收到的操作维护管理帧中的信息转化为简单网络管理协议陷阱包上报给网管单元步骤,进一步包括如下步骤:
光线路终端发送一个响应帧给该光网络单元,其中携带有上报成功的信息。
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