WO2011038591A1 - 一种无源光网络的主备切换方法、装置和系统 - Google Patents

一种无源光网络的主备切换方法、装置和系统 Download PDF

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董英华
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    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0079—Operation or maintenance aspects
    • H04Q2011/0081—Fault tolerance; Redundancy; Recovery; Reconfigurability

Definitions

  • PON technology is a point-to-multipoint fiber access technology.
  • EPON Ethernet Passive Optical Network
  • GPON Gigabit passive Optical Network
  • NG PON Next Generation PON
  • the PON network needs to support fast switching.
  • Figure 1 shows the network structure of the PON, including the first OLT10 (Optical Line Terminal), the second OLT12, and the ODN (Optical Distribution Network).
  • the ONU Optical Network Unit
  • the first OLT 10 is used as the primary OLT
  • the trunk optical fiber between the primary port and the ODN on the first OLT 10 is the main trunk fiber
  • the second OLT 12 is used.
  • the backbone fiber between the alternate port and the ODN is the spare trunk fiber.
  • the switch needs to be switched to the standby port to restore services, thereby protecting the backbone fiber.
  • the primary and secondary ports are located on different OLTs.
  • the configuration information on the primary OLT and the standby OLT cannot be synchronized in time.
  • the standby OLT must complete the registration and authentication of all ONUs.
  • the information must also be delivered by the NMS or manually configured locally. The protection switching speed is difficult to guarantee.
  • the embodiments of the present invention provide a method, an apparatus, and a system for switching between active and standby passive optical networks.
  • the provided method, device, and system can implement fast switching between a primary OLT and a standby OLT.
  • An embodiment of the present invention provides an active/standby switching method for a passive optical network, including the following steps:
  • the second optical line terminal OLT receives a control message based on a passive optical network protocol from a terminal user, where the control message carries The physical layer information and the link layer information of the terminal device connected to the first OLT; the second OLT determines the running state of the first OLT, and determines that the first OLT has a fault or the first OLT corresponds to When there is a fault in the trunk fiber, switch to the active state.
  • An embodiment of the present invention provides an OLT, including a data transceiver module and a data transceiver control module, where the data transceiver module is configured to receive a control packet based on a passive optical network from a terminal device, where the control packet carries Physical layer information and link layer information of the terminal device on the primary OLT;
  • the data transceiver control module is configured to switch to the active state when it is determined that the primary OLT is faulty or the trunk optical fiber corresponding to the primary OLT is faulty.
  • An embodiment of the present invention provides an active/standby switching system of a passive optical network, including a first optical line terminal OLT, a second OLT, and a terminal device, where the first OLT and the second OLT are in active/standby relationship, a first OLT, configured to send a control packet based on a passive optical network protocol to the terminal device, where the control packet carries physical layer information and link layer information of the terminal device connected to the first OLT;
  • the terminal device is configured to send the control packet to the second OLT;
  • the second OLT is configured to receive the control packet, and when it is determined that the first OLT is faulty or the trunk optical fiber corresponding to the first OLT belongs to the fault, the switch is switched to the active state.
  • the method, the device, and the system provided by the embodiments of the present invention can implement the fast synchronization of the configuration information of the two active and standby OLTs, and do not need to reconfigure the standby OLT port.
  • the solution provided in this embodiment is completely implemented in the PON link layer. It does not require complex routing protocol support, and does not depend on the state of the upper layer network, and is simple to implement.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an architecture of an existing PON system
  • 2 is a flowchart of a method for switching between active and standby according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for switching between active and standby according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a structure of an OLT according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an architecture of an active/standby switching system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the first OLT 10 and the second OLT 12 are connected to each other through a splitter, and the first OLT 10 and the second OLT 12 are in a master-slave relationship.
  • the first OLT 10 is used as a master.
  • the second OLT 12 is used as a backup OLT.
  • the terminal device here can be an optical network unit ONU, an optical network terminal ONT, or an extension device EB with an embedded ONU.
  • the following embodiments of the present invention will be exemplified by an ONU.
  • the configuration information on the first OLT needs to be synchronized to the second OLT in time.
  • the configuration information here may be physical layer information and link layer information of the terminal device.
  • the embodiment provides an active/standby switching method, as shown in FIG. 2, including:
  • Step 20 The first OLT sends a control packet carrying the physical layer information and the link layer information of the terminal device to the ONU.
  • the terminal device here is a terminal device connected to the PON port of the first OLT.
  • the control packet sent by the first OLT to the ONU may be an OMCI (ONU Management Control Interface) message based on the passive optical network protocol in the GPON system, and may be based on the passive optical network under the EPON system.
  • OMCI ONU Management Control Interface
  • the OAM (Operation Administration and Maintenance) of the protocol is only essay.
  • the physical layer information includes a Round Trip Time (RTT) of the terminal device
  • the link layer information includes a bandwidth configuration of the terminal device, a virtual local area network (VLAN) VLAN configuration, and a media access control MAC address binding relationship.
  • RTT Round Trip Time
  • the link layer information includes the bandwidth configuration of the terminal device, the VLAN configuration of the virtual local area network, and the MAC address binding relationship of the media access control.
  • EQD Equivalent Delay
  • the link layer information may also include a mapping relationship between a gemport and a TCONT (Transmission Container) and a mapping relationship between the service and the gemport, and the GEM (Encapsulation Mode).
  • Step 22 The ONU sends a control message to the second OLT.
  • the control packet including the physical layer information and the link layer information of the terminal device can be identified by using a set special field (Code). After the ONU receives the control packet, the ONU identifies that the control packet is carried by the special field. After the control packet with the physical layer information and the link layer information is received, the control packet can be sent to the second OLT after the bandwidth authorization is obtained.
  • code a set special field
  • Step 24 After the active/standby switchover is started, the second OLT switches to the active state.
  • the condition that the active/standby switchover is started may be that the second OLT detects the link fault or receives the command to start the active/standby switchover.
  • the second OLT may detect the link fault by detecting whether there is uplink light on the port of the second OLT. If the uplink optical signal is not detected within a certain period of time, the first OLT is considered to be faulty or the trunk optical fiber of the first OLT is faulty. When it is determined that there is a fault in the OLT or the trunk fiber of the first OLT is faulty, the second OLT switches to the active state.
  • the active/standby switchover method provided in this embodiment can implement the fast synchronization of the configuration information of the two active and standby OLTs, and does not need to reconfigure the standby OLT port.
  • the active/standby switchover can be completed within 1 ms.
  • the 50ms fast switching is implemented.
  • the solution provided in this embodiment is completely implemented in the PON link layer, which does not require network management support, does not require complex routing protocol support, and does not depend on the state of the upper layer network, and is simple to implement.
  • an embodiment of the present invention provides an active/standby switching method. As shown in FIG.
  • the method includes: Step 30: The first OLT sends physical layer information and link layer information of the terminal device to the ONU. After the first OLT completes the registration, authentication, and service configuration of the ONU, the physical layer information and link layer information of the terminal device are included in the control packet and sent to a specific ONU currently online.
  • the first OLT can be specified randomly on the selected ONU, or can be specified according to certain rules, such as specifying the ONU of the first online line.
  • the first OLT can use the OAM message to set the terminal.
  • the physical layer information and link layer information of the backup are sent to the ONU.
  • the format of the OAM packet is shown in Table 1.
  • the Code field identifies a specific OAM packet, and the format of the Code field is as shown in Table 3.
  • the physical layer information of the terminal device may be identified by using the Reserved field (05 ⁇ FD) in the Code field.
  • the OAM packet of the link layer information, the physical layer information of the terminal device, and the link layer information are placed in the Data/Pad domain.
  • the first OLT can use the OMCI message to send the physical layer information and the link layer information of the terminal device to the ONU.
  • the format of the OMCI 4 message is shown in Table 5, where the Message Type field defines the OMCI.
  • the type of the packet, the existing protocol is clearly defined, and 0 ⁇ 3 and 29 ⁇ 31 are reserved for future expansion.
  • the reserved bit can be used to identify the physical layer information and link layer including the terminal device.
  • the OMCI message of the information, and the physical layer information and link layer information of the terminal device can be placed in the Message Contents field.
  • Step 32 The first OLT determines whether it times out.
  • the second OLT can ensure that the second OLT can receive the control packet, and the first OLT can set the number of times to be sent when the control packet is sent, and use the multiple delivery method (for example, three consecutive times). Or the first OLT determines whether the ONU uploads the control message within the set time. If it is not received within the set time, it is re-issued.
  • Step 34 The ONU sends a control message to the second OLT.
  • the ONU After receiving the control packet, the ONU identifies the physical layer information and the link layer information of the terminal device in the packet according to the special field in the control packet. After obtaining the bandwidth authorization, the ONU receives the control packet. Upload.
  • Step 36 The second OLT determines whether the first OLT is operating normally.
  • the first OLT and the second OLT can identify that the control packet carries the terminal device by using a special field (Code) in the control packet.
  • the physical layer information and the link layer information of the second OLT are used to save the physical layer information and the link layer information of the terminal device to the local device.
  • the first OLT does not need to process the control packet, and may directly discard the control packet.
  • the second OLT determines the running state of the first OLT.
  • the determining mode may be: detecting whether there is an uplink optical signal on the port of the second OLT. If the uplink light is not detected within a certain period of time, the first OLT is considered to be faulty or the first OLT is faulty.
  • the uplink of the OLT is faulty.
  • the uplink in the embodiment of the present invention refers to the direction from the terminal device to the first OLT or to the second OLT.
  • Step 38 When the first OLT is not operating normally, the second OLT switches to the active state.
  • the mode is switched to the active state, including opening the sending port of the data transceiver module, starting the normal workflow, and the like.
  • the sending port of the data transceiver module of the first OLT can be turned off, and the main control board of the first 0LT is notified.
  • the active/standby switchover may be performed by sending a switchover command to the first OLT and the second OLT, and how the network management pipe sends a switchover command to the first OLT and the second OLT. Personnel should be aware of it.
  • the second OLT switches to the active state
  • registration processing of the ONU is started.
  • the distance between the primary and backup fibers is calculated by using the distance measurement information of all the ONUs obtained in advance, and then the EQDs of all the ONUs are calculated, so that the other ONUs are not subjected to ranging processing, and directly Send EQD and let ONU go online. Since the physical layer information and link layer information of the ONU have been obtained, the ONU service can be quickly restored to normal.
  • the active/standby switching method provided in this embodiment can be used in all TDM (Time Division Multiplex) PON systems, including 10G EPON, 10G GPON, NG PON, and the like.
  • the active/standby switchover method provided in this embodiment can implement the fast synchronization of the configuration information of the active and standby OLTs, and does not need to reconfigure the ports of the standby OLT.
  • the active/standby switchover can be completed within 1 ms. Therefore, the 50ms fast switching is implemented.
  • the solution provided in this embodiment is completely implemented in the PON link layer, does not require network management support, does not require complex routing protocol support, and does not depend on the state of the upper layer network, and is simple to implement. The transmission process is also safer.
  • An embodiment of the present invention provides an optical line terminal OLT. As shown in FIG. 4, the OLT 40 includes a data transceiver module 41 and a data transceiver control module 43.
  • the data transceiver module 41 is configured to receive a control message based on the passive optical network protocol from the terminal device, where the control packet carries physical layer information and link layer information of the terminal device, and saves the access authentication information.
  • the control packet carries physical layer information and link layer information of the terminal device, and saves the access authentication information.
  • the content of the physical layer information and the link layer information about the terminal device is described in the first embodiment.
  • the data transceiver control module 43 is configured to perform an active/standby switchover when it is determined that the primary OLT is faulty or the trunk optical fiber corresponding to the primary OLT is faulty.
  • the data transceiver control module 43 is further configured to determine whether the data transceiver module 41 receives the uplink optical signal within a set time. If not, it determines that the primary OLT is faulty or the trunk optical fiber corresponding to the primary OLT is faulty.
  • the data transceiver control module 43 is further configured to control the data transceiver module 41 to open the sending port and send and receive Normal business data, etc.
  • the data transceiver control module 43 is configured to control the data transceiver module 41 to send a control message based on the passive optical network protocol to the terminal device, where the control packet carries physical layer information and link layer information of the terminal device.
  • the data transceiving control module 43 is further configured to control the data transceiving module 41 to process a registration request of the terminal device, and the like.
  • the data transceiver control module 43 is further configured to determine that the OLT has a fault or the backbone optical fiber corresponding to the OLT has a closed transmission port when the alarm information received by the data transceiver module 41 or the error information exceeds the set threshold.
  • the OLT When the OLT is provided as the primary OLT, the physical layer information and the link layer information of the terminal device can be sent to the terminal device.
  • the OLT When the OLT is used as the backup OLT, the access authentication information from the terminal device can be received.
  • the OLT cannot process normal services, it can quickly process the registration of the terminal device and normal services based on the saved access authentication information.
  • An embodiment of the present invention provides an active/standby switchover system. As shown in FIG. 5, the first OLT 50, the second OLT 52, and the second device OLT 52 are in active/standby relationship, and one of them fails. Or when the corresponding trunk fiber fails, you can switch to another one.
  • the first OLT 50 is configured to send a control message based on the passive optical network protocol to the terminal device 56, where the control packet carries physical layer information and link layer information of the terminal device.
  • the control message here may be an OMCI message in the GPON, and may be an OAM message in the EPON, and the control layer carries the physical layer information and link layer information of the terminal device and the physical layer information and link of the terminal device.
  • the content of the layer information is described in the first embodiment and will not be described here.
  • the terminal device 56 is configured to send the control packet to the second OLT 52.
  • the terminal device 56 may be an ONU, an ONT, or an EB in which an ONU is embedded.
  • the second OLT 52 is configured to receive the control packet, and when the active/standby switchover is started, switch to the active state.
  • the second OLT 52 is further configured to switch to the active state after receiving the command to initiate the active/standby switchover from the network management.
  • the active/standby switching system provided in this embodiment does not need network management support, does not require complex routing protocol support, and does not depend on the state of the upper layer network.
  • the implementation is simple, and the access authentication information on the primary OLT can be transmitted to the standby. On the OLT, you do not need to reconfigure on the standby OLT to implement fast active/standby switchover.

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Abstract

本发明公开一种PON的主备切换方法、装置和系统，其中方法包括：第二光线路终端OLT接收来自终端用户的基于无源光网络协议的控制报文，所述控制报文携带有第一OLT上的终端设备的物理层信息和链路层信息；所述第二OLT对所述第一OLT的运行状态进行判断，当判定所述第一OLT存在故障或者所述第一OLT对应的主干光纤存在故障时，切换到主用状态。本发明所提供的主备切换方法装置和系统，不需要复杂的路由协议支持，也不依赖于上层网络的状态，实现简单，由于可以将主用OLT上的接入认证信息同步到备用OLT上，这样不需要在备用OLT上重新配置，能实现快速的主备切换。

Description

一种无源光网络的主备切换方法、 装置和系统
本申请要求了 2009年 9月 30 日提交的， 申请号为 200910190588.0, 发明 名称为 "一种无源光网络的主备切换方法、 装置和系统" 的中国申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及通信领域，尤其涉及无源光网络（ Passive Optical Network , PON ) 的主备切换方法、 装置和系统。 背景技术
PON技术是一种点到多点的光纤接入技术， 随着技术的不断发展， 出现了 EPON ( Ethernet Passive Optical Network , 以太网无源光网络）和 GPON ( Gigabit passive Optical Network,千兆比特容量无源光网络）以及 NG PON(下一代 PON ) 等。 为保证网络的可靠性， PON网络需要支持快速倒换， 图 1所示为 PON的网 络结构， 包含第一 OLT10 ( Optical Line Terminal, 光线路终端）、 第二 OLT12、 ODN ( Optical Distribution Network, 光分配网络 ) 以及 ONU ( Optical Network Unit, 光网络单元）， 当第一 OLT10作为主用 OLT时， 第一 OLT10上的主用端 口和 ODN间的主干光纤为主用的主干光纤， 第二 OLT12上的备用端口和 ODN 间的主干光纤为备用的主干光纤。 在主用的主干光纤或者主用端口发生故障的 情况下， 需要切换到备用端口以恢复业务， 从而实现对主干光纤的保护。 然而， 主用端口和备用端口位于不同的 OLT上， 主用 OLT和备用 OLT上的配置信息 无法及时的同步， 在主备切换过程中， 备用 OLT必须重新完成所有 ONU的注 册以及认证， 相关配置信息也必须由网管下发或者由本地手工配置， 保护倒换 速度难以保证。
发明内容
本发明实施例提供一种无源光网络的主备切换方法、 装置和系统， 所提供 的方法、 装置和系统能在主用 OLT和备用 OLT之间实现快速的切换。 本发明一个实施例提供一种无源光网络的主备切换方法， 包括步骤： 第二光线路终端 OLT接收来自终端用户的基于无源光网络协议的控制报 文，所述控制报文携带有第一 OLT连接的终端设备的物理层信息和链路层信息； 所述第二 OLT对所述第一 OLT的运行状态进行判断，当判定所述第一 OLT 存在故障或者所述第一 OLT对应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态。
本发明一个实施例提供一种 OLT, 包括数据收发模块和数据收发控制模块， 所述数据收发模块， 用于接收来自终端设备的基于无源光网络的控制报文， 所述控制报文携带有主用 OLT上的终端设备的物理层信息和链路层信息；
所述数据收发控制模块， 用于在判定所述主用 OLT存在故障或者所述主用 OLT对应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态。
本发明一个实施例提供一种无源光网络的主备切换系统， 包括第一光线路 终端 OLT、 第二 OLT和终端设备， 所述第一 OLT和第二 OLT互为主备关系， 所述第一 OLT, 用于向所述终端设备发送基于无源光网络协议的控制报文， 所述控制报文携带有所述第一 OLT所连接的终端设备的物理层信息和链路层信 息；
所述终端设备， 用于将所述控制报文发送给所述第二 OLT;
所述第二 OLT, 用于接收所述控制报文， 当判定所述第一 OLT存在故障或 者所属第一 OLT对应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态。
本发明实施例提供的方法、 装置和系统， 可以实现主备两个 OLT的配置信 息的快速同步， 不需要重新配置备用 OLT端口， 同时， 本实施例所提供的方案 完全在 PON链路层实现， 不需要复杂的路由协议支持， 也不依赖于上层网络的 状态， 实现简单。
附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付 出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为现有的 PON系统的架构的示意图； 图 2为本发明实施例一提供的主备切换的方法的流程图；
图 3为本发明实施例二提供的主备切换的方法的流程图；
图 4为本发明实施例三提供的 OLT的结构的示意图；
图 5为本发明实施例四提供的主备切换系统的架构的示意图。
具体实施例
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， 所描述的实施例仅仅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作出创造 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。
如图 1所示， 第一 OLT10和第二 OLT12通过分光器连接终端设备， 第一 OLT10和第二 OLT12互为主备关系， 作为举例， 在本发明以下实施例中， 将第 一 OLT10作为主用 OLT, 将第二 OLT12作为备用 OLT。 当作为主用的 OLT出 现异常时可以切换到备用 OLT上， 以此来维持正常的业务， 这里的终端设备可 以是光网络单元 ONU、 光网络终端 ONT或者内嵌了 ONU的扩展设备 EB等， 本发明以下实施例将以 ONU作为举例。
如果要实现快速的主备切换， 第一 OLT上的配置信息需要及时的同步到第 二 OLT上， 这里的配置信息可以是终端设备的物理层信息和链路层信息， 鉴于 此， 本发明一个实施例提供一种主备倒换方法， 如图 2所示， 包括：
步骤 20, 第一 OLT向 ONU发送携带有终端设备的物理层信息和链路层信 息的控制报文。
这里的终端设备为第一 OLT的 PON口连接的终端设备。
第一 OLT向 ONU发送的控制报文在 GPON系统下， 可以是基于无源光网 络协议的 OMCI ( ONU Management Control Interface, ONU管理控制接口）报 文， 在 EPON 系统下可以是基于无源光网络协议的 OAM ( Operation Administration and Maintenance, 操作管理和维护)才艮文。
当 PON系统为 EPON时，物理层信息包括终端设备的测距信息（Round Trip Time, RTT ), 链路层信息包括终端设备的带宽配置、 虚拟局域网 VLAN配置以 及媒体访问控制 MAC地址绑定关系等； 当 PON系统为 GPON时， 物理层信息 包括终端设备的测距信息 EQD ( Equalization Delay, 等效延时）， 链路层信息包 括终端设备的带宽配置、 虚拟局域网 VLAN配置以及媒体访问控制 MAC地址 绑定关系， 当 PON 系统为 GPON 时， 链路层信息还可以包括 GEM ( G-PON Encapsulation Method, GPON封装模式）帧标识 gemport和 TCONT( Transmission Container, 发送容器） 的映射关系以及业务和 gemport的映射关系等。
步骤 22, ONU将控制报文发送给第二 OLT。
包含终端设备的物理层信息和链路层信息的控制报文可以通过设定的特殊 字段（Code )来标识， 当 ONU收到控制报文后， 通过该特殊字段识别出该控制 报文是携带有物理层信息和链路层信息的控制报文后， 可以在获取带宽授权后 将该控制报文发送给第二 OLT。
步骤 24, 第二 OLT在主备倒换启动后， 切换到主用状态。
主备倒换启动的条件可以是第二 OLT检测到链路故障或者收到启动主备倒 换的命令，其中第二 OLT检测到链路故障的方式可以是检测第二 OLT的端口上 是否有上行光信号，如果在一定时间内没有检测到上行光信号，则认为第一 OLT 存在故障或者第一 OLT的主干光纤存在故障。 当判定一 OLT存在故障或者第一 OLT的主干光纤存在故障后， 第二 OLT切换到主用状态。
本实施例提供的主备倒换方法可以实现主备两个 OLT的配置信息的快速同 步， 不需要重新配置备用 OLT端口， 对于 GPON和 EPON系统而言， 可以在 lms之内完成主备倒换， 从而实现 50ms快速倒换， 同时， 本实施例所提供的方 案完全在 PON链路层实现，可以不需要网管支持，不需要复杂的路由协议支持， 也不依赖于上层网络的状态， 实现简单。 具体的， 本发明一个实施例提供一种主备倒换方法， 如图 3所示， 包括： 步骤 30, 第一 OLT将终端设备的物理层信息和链路层信息发送给 ONU。 第一 OLT完成当前在线的 ONU的注册、 认证以及业务配置后， 将终端设 备的物理层信息和链路层信息包含在控制报文中下发给当前在线的某个特定的 ONU。 第一 OLT在选择 ONU上可以随机指定， 也可以按照一定的规则来指定， 比如指定第一个上线的 ONU等。
关于控制报文， 在 EPON系统下， 第一 OLT可以使用 OAM报文将终端设 备的物理层信息和链路层信息发送给 ONU, OAM报文的格式如表 1所示
表 1
Octets
Figure imgf000007_0001
其中的 Code字段标识了特定的 OAM报文， Code字段的格式如表 3所示， 本实施例中， 可以利用 Code字段中的 Reserved字段（ 05~FD )标识包含了终端 设备的物理层信息和链路层信息的 OAM报文，终端设备的物理层信息和链路层 信息则放在 Data/Pad域。
表 3
Figure imgf000007_0002
在 GPON系统下，第一 OLT可以使用 OMCI报文将终端设备的物理层信息 和链路层信息发送给 ONU, OMCI 4艮文的格式如表 5所示，其中的 Message Type 域定义了该 OMCI报文的类型， 现有协议已有明确定义， 0~3和 29~31预留给 未来扩展使用， 本实施例中可以使用预留位来标识包含了终端设备的物理层信 息和链路层信息的 OMCI报文， 而终端设备的物理层信息和链路层信息则可以 放在 Message Contents字段里。 GEM Transaction Message Device Message Message OMCI
Header Correlation Type Identifier Identifier Contents Trailer
(5 bytes) Identifier (1 byte) (1 byte) (4 bytes) (32 bytes) (8 bytes)
(2 bytes) 步骤 32, 第一 OLT判断是否超时。
为了提高可靠性， 确保第二 OLT能够收到该控制报文， 第一 OLT可以在下 发该控制报文时， 设定下发的次数， 釆用多次下发的方式（如连续发三次）； 或 者第一 OLT判断 ONU是否在设定时间内上传该控制报文， 如果在设定时间内 没有收到， 则重新下发。
步骤 34, ONU将控制报文发送给第二 OLT。
ONU收到控制报文后， 根据控制报文中的特殊字段（Code )识别出该报文 中携带有终端设备的物理层信息和链路层信息， 在获取带宽授权后， 将该控制 报文上传。
步骤 36, 第二 OLT判断第一 OLT是否运行正常。
ONU上传携带有终端设备的物理层信息和链路层信息的控制报文后， 第一 OLT和第二 OLT通过控制报文中的特殊字段（ Code )可以识别出该控制报文携 带有终端设备的物理层信息和链路层信息， 第二 OLT将终端设备的物理层信息 和链路层信息保存到本地， 第一 OLT不需要处理该控制报文， 可以直接丟弃。
第二 OLT对第一 OLT的运行状态进行判断， 判断方式可以是检测第二 OLT的 端口上是否有上行光信号， 如果在一定时间内没有检测到上行光， 则认为第一 OLT产生故障或者第一 OLT的主干光纤存在故障，本发明实施例中的上行是指从 终端设备到第一 OLT或者到第二 OLT的方向。
步骤 38, 当第一 OLT运行不正常时， 第二 OLT切换到主用状态。
当第二 OLT判定第一 OLT存在故障或者第一 OLT的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态， 包括打开数据收发模块的发送端口、 开启正常工作流程等。
而第一 OLT如果检测到故障，比如检测到告警信息 LOS或者误码信息超过 一定的门限时， 可以关闭第一 0LT的数据收发模块的发送端口， 通知第一 0LT 的主控板。 本领域技术人员可以得知， 启动主备切换还可以是在网管下发倒换命令给 第一 OLT和第二 OLT, 关于网管如何下发倒换命令给第一 OLT和第二 OLT,本 领域普通技术人员都应知悉。
当第二 OLT切换到主用状态后， 开始对 ONU进行注册处理。 当有一个 ONU 完成测距之后， 通过事先获得的所有 ONU的测距信息， 计算出主、 备光纤距离 差， 进而计算出所有 ONU的 EQD, 这样就不用对其他 ONU进行测距处理， 直接 下发 EQD, 让 ONU上线。 由于已经获得了 ONU的物理层信息和链路层信息， 因 此， ONU的业务可以迅速恢复正常。
本实施例提供的主备切换方法可以使用于所有的 TDM ( Time Division Multiplex, 时分复用） PON系统， 包括 10G EPON、 10G GPON、 NG PON等。
本实施例提供的主备切换的方法可以实现主备两个 OLT的配置信息的快速 同步， 不需要重新配置备用 OLT的端口， 对于 GPON和 EPON系统而言， 可以在 lms之内完成主备倒换， 从而实现 50ms快速倒换， 同时， 本实施例所提供的方案 完全在 PON链路层实现， 不需要网管支持， 不需要复杂的路由协议支持， 也不 依赖于上层网络的状态， 实现简单， 在传输过程安全性也比较好。 本发明一个实施例提供一种光线路终端 OLT,如图 4所示，所提供的 OLT40 包含数据收发模块 41和数据收发控制模块 43 ,
当所提供的 OLT作为备用 OLT时：
数据收发模块 41 , 用于接收来自终端设备的基于无源光网络协议的控制报 文， 所述控制报文携带有终端设备的物理层信息和链路层信息， 将所述接入认 证信息保存在所述 OLT的存储介质中， 关于终端设备的物理层信息和链路层信 息的内容实施例一已经描述。
数据收发控制模块 43 , 用于在判定主用 OLT存在故障或主用 OLT对应的 主干光纤存在故障时， 进行主备切换。
数据收发控制模块 43还用于判断数据收发模块 41是否在设定时间内收到 上行光信号， 如果没有收到， 则判定主用 OLT存在故障或主用 OLT对应的主干 光纤存在故障。
数据收发控制模块 43还用于控制数据收发模块 41打开发送端口以及收发 正常业务数据等。
当所提供的 OLT作为主用 OLT时：
数据收发控制模块 43 ,用于控制所述数据收发模块 41向终端设备发送基于 无源光网络协议的控制报文， 所述控制报文携带有终端设备的物理层信息和链 路层信息。
数据收发控制模块 43还用于控制所述数据收发模块 41处理终端设备的注 册请求等。
数据收发控制模块 43还用于在数据收发模块 41收到的告警信息或者误码 信息超过设定的门限时，判定本 OLT存在故障或者本 OLT对应的主干光纤存在 据收发模块 41关闭发送端口。
本实施例提供的 OLT, 作为主用 OLT时， 能够将终端设备的物理层信息和 链路层信息发送给终端设备， 作为备用 OLT时， 能接收来自终端设备的接入认 证信息，这样当主用 OLT不能处理正常业务时，可以根据保存的接入认证信息， 快速处理终端设备的注册以及正常业务等。 本发明一个实施例提供一种主备切换系统， 如图 5所示， 包括第一 OLT50、 第二 OLT52以及终端设备 56, 第一 OLT50和第二 OLT52互为主备关系， 当其 中一个发生故障或者对应的主干光纤发生故障时， 可以切换到另外一个。
其中，
第一 OLT50, 用于向终端设备 56发送基于无源光网络协议的控制报文， 所 述控制报文携带有终端设备的物理层信息和链路层信息。
这里的控制报文在 GPON中可以是 OMCI报文， 在 EPON中可以是 OAM 报文， 关于控制报文如何携带终端设备的物理层信息和链路层信息以及终端设 备的物理层信息和链路层信息的内容实施例一已经描述， 在此不再阐述。
终端设备 56, 用于将所述控制报文发送给第二 OLT52。
终端设备 56可以是 ONU、 ONT或者内嵌有 ONU的 EB等。
第二 OLT52, 用于接收所述控制报文， 当主备倒换启动时， 切换到主用状 态。 第二 OLT52还用于在接收来自网管的启动主备切换的命令后， 切换到主用 状态。
本实施例提供的主备切换系统， 不需要网管支持， 不需要复杂的路由协议 支持， 也不依赖于上层网络的状态， 实现简单， 由于可以将主用 OLT上的接入 认证信息传输到备用 OLT上， 这样不需要在备用 OLT上重新配置， 能实现快速 的主备切换。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是 可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储于一计算机可读存 储介质中， 如 ROM/RAM、 磁碟或光盘等。
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 变化或替换， 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 所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书
1、 一种无源光网络的主备切换系统， 其特征在于， 包括第一光线路终端 OLT、 第二 OLT和终端设备， 所述第一 OLT和第二 OLT互为主备关系，
所述第一 OLT, 用于向所述终端设备发送基于无源光网络协议的控制报文， 所述控制报文携带有所述第一 OLT所连接的终端设备的物理层信息和链路层信 息；
所述终端设备， 用于将所述控制报文发送给所述第二 OLT;
所述第二 OLT, 用于接收所述控制报文， 当判定所述第一 OLT存在故障或 者所属第一 OLT对应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态。
2、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述控制报文为光网络终端 管理控制接口 OMCI报文或操作管理和维护 OAM报文。
3、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述物理层信息包括以太网 无源光网络 EPON中的测距信息 RTT或者千兆比特容量无源光网络 GPON中的 测 巨信息 EQD。
4、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述链路层信息包括终端设 备的带宽配置、 虚拟局域网 VLAN配置以及媒体访问控制 MAC地址绑定关系。
5、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述终端设备为光网络单元 ONU或光网络终端 ONT或扩展设备 EB。
6、根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述第二 OLT还用于在收到 网管的启动主备切换的命令后， 切换到主用状态。
7、 一种光线路终端 OLT, 其特征在于， 包括数据收发模块和数据收发控制 模块，
所述数据收发模块， 用于接收来自终端设备的基于无源光网络的控制报文， 所述控制报文携带有主用 OLT上的终端设备的物理层信息和链路层信息；
所述数据收发控制模块， 用于在判定所述主用 OLT存在故障或者所述主用 OLT对应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态。
8、 根据权利要求 7所述的 OLT, 其特征在于， 所述数据收发控制模块还用 于控制所述数据收发模块向终端设备发送携带有终端设备的物理层信息和链路 层信息的控制报文。
9、 一种无源光网络的主备切换方法， 其特征在于， 包括步骤：
第二光线路终端 OLT接收来自终端用户的基于无源光网络协议的控制报 文，所述控制报文携带有第一 OLT连接的终端设备的物理层信息和链路层信息； 所述第二 OLT对所述第一 OLT的运行状态进行判断，当判定所述第一 OLT 存在故障或者所述第一 OLT对应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态。
10、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述第二 OLT对所述第一 OLT的运行状态进行判断，当判定所述第一 OLT存在故障或者所述第一 OLT对 应的主干光纤存在故障时， 切换到主用状态具体包括：
所述第二 OLT判断是否在设定时间内接收来自终端设备的光信号， 如果没 有收到，则判定所述第一 OLT存在故障或者所述第一 OLT对应的主干光纤存在 故障， 所述第二 OLT切换到主用状态。
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