一種光接入網絡、光線路終端的備份方法、系統及設備的製作方法
2023-05-09 03:24:56
專利名稱：一種光接入網絡、光線路終端的備份方法、系統及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種光接入網絡、光線路終端的備 份方法、系統及設備。
背景技術：
通用的PON (Passive Optical Network,無源光網絡)是一種點對多點的 光接入技術。PON網絡如圖1所示，包括OLT ( Optical Line Terminal,光線路 終端)、光分路器，ONU (Optical Network Unit,光網絡單元)以及光纖。 OLT作為局端設備，通過一根主幹光纖與光分路器連接，光分路器通過分支 光纖連接每一個ONU。 OLT到ONU的傳輸方向稱為下行方向，通過1490納米 波長傳輸，光分路器實現分光功能，通過分支光纖將OLT的下行光信號發送 給所有的ONU; ONU到OLT的傳輸稱為上行方向，通過1310納米波長傳輸， 光分路器實現光信號匯聚功能，將所有ONU發送的光信號匯聚，通過主幹光 纖發送給OLT。為保證上行多個ONU光信號不出現沖突，需要在OLT的控制 下，同一時刻，只能由一個ONU發送光信號。
為了確保PON網絡在設備故障或者光纖故障時繼續提供業務，現有技術 提出了一種PON網絡的保護方式，如圖2所示，同一個OLT設備提供兩個互 為備份的PON LT (Line Terminal,線路終端)，實現骨幹光纖段的保護。PON LT實現光信號的發送接收功能，每個PON LT通過單獨的光纖與光分路器連 接。正常情況下，OLT通過主用PONLT (0)及主用骨幹光纖與ONU通信。 在OLT檢測到主用PONLT (0)出現故障或者主用骨幹光纖故障時，OLT通 過備用PONLT ( 1)及備用骨幹光纖與ONU通信，保證網絡出現故障時繼續 提供業務。
然而，圖2中的PON保護方式，只能保證OLT設備內部PON LT出現故障 或者光纖故障的業務傳輸，無法保證整個OLT設備出現故障後的業務傳輸。為了支持OLT設備出現故障後的業務傳輸，需要OLT設備之間的備份保護。在 骨幹光纖段實現OLT之間備份的網絡結構如圖3所示，互為備份的兩個OLT設 備各自通過獨立的骨幹光纖與光分路器連接。正常情況下，只有主用OLT通 過主用骨幹光纖與ONU通信，當主用OLT設備故障或者主用骨幹光纖故障時， 切換到備用OLT設備及備用骨幹光纖與ONU通信，保證網絡出現故障時繼續 提供業務。通常的故障檢測機制通過判斷ONU和OLT是否有LOS (Lost Of Signal,信號丟失)告警實現，如果正常通信的OLT與ONU之間的光纖出現故 障，則OLT與ONU因為接收不到對方的信號，會發出LOS告警，系統根據LOS 告警決定是否進行主備OLT切換。
為了保證業務的快速恢復，應該儘量減少主備OLT倒換後重新配置ONU 的時間。主備OLT之間需要及時同步ONU的配置數據等信息，保證主備倒換 後新的主用OLT不需要重新配置ONU就可以立刻傳輸業務。因此，實現主備 OLT之間的保護，關鍵在於OLT故障檢測機制和主備OLT之間的數據通信機 制，如圖4所示，在光分i 各器中集成兩個虛擬ONU， 一個ONU與主用OLT通信， 一個ONU與備用OLT通信，兩個虛擬ONU之間存在通信通道。這兩個虛擬 ONU與為用戶提供業務的ONU在PON協議實現上相同，但功能不是為用戶提 供業務，而是提供OLT故障檢測機制和主備OLT之間的數據通信。
因為兩個虛擬ONU之間存在通信通道，主備OLT之間可以實現數據通 信。數據通信路徑為主用OLT-主用虛擬ONU-備用虛擬ONU-備用OLT; 故障檢測機制實現方式為，如果與主用OLT通信的虛擬ONU發出LOS告警， 認為主用OLT段光纖故障或者主用OLT故障，該LOS告警可以通過兩個虛 擬ONU之間的通信及備用虛擬ONU與備用OLT的通信，將LOS告警發送 到備用OLT,備用OLT根據LOS告警決定是否改變為主用OLT。
在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中存在以下缺點
現有技術中，通過在光分路器中集成兩個虛擬ONU,實現OLT故障檢測 機制和主備OLT之間的數據通信，需要對原有光分路器進行改造，使得光分 路器內部結構複雜，不易於維護管理，成本增加。
發明內容
本發明實施例提供了一種光接入網絡、光線路終端的備份方法、系統及
設備，實現OLT故障檢測和主備OLT之間的數據通信。 本發明實施例提供了一種光接入網絡，包括
光線路終端，用於在本設備為備用狀態時，通過光分路器與對端光線路 終端通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，根據所述連接狀態進行 主備狀態控制及主備數據同步；
光分路器，用於進行主備光線路終端與光網絡單元及光線路終端中的虛 擬光網絡單元通信；
光網絡單元，用於通過所述光分路器向所述光線路終端發送上行光信號， 並接收所述光線路終端通過所述光分路器發送的下行光信號。
本發明實施例提供了一種光線路終端的備份系統，包括
光線路終端，用於在本設備為備用狀態時，通過光分路器與對端光線路 終端通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，根據所述連接狀態進行 主備狀態控制及主備數據同步；
光分路器，用於進行主備光線路終端與各光網絡單元及光線路終端中的 虛擬光網^^單元通信。
本發明實施例提供了 一種光線路終端，包括相互連接的光線路終端光模 塊和光線路終端協議功能模塊，還包括
虛擬光網絡單元^t塊，用於在本設備為備用狀態時，與對端光線路終端 的光線路終端光模塊通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，並進行 主備數據同步；
光轉換開關模塊，用於接通所述虛擬光網絡單元光模塊或者接通所述光 線路終端光模塊；
主備倒換邏輯模塊，用於根據所述連接狀態進行主備狀態控制，並且在 本設備為主用時控制所述光轉換開關模塊接通所述光線路終端光模塊，在本 設備為備用時控制所述光轉換開關模塊接通所述虛擬光網絡單元模塊。
本發明實施例提供了一種光分路器，包括第一光分路模塊與第二光分路模塊，用於下行方向將輸入的一路光信號
分路成兩路光信號，上行方向將兩路光信號合路成一路光信號傳輸；
第三光分路模塊，用於下行將主用光線路終端或者備用光線路終端的光
信號傳輸到各個光網絡單元，上行將各個光網絡單元的光信號發送到主用光
線路終端或者備用光線路終端。
本發明實施例提供了 一種主備狀態確定方法，應用於包括虛擬光網絡單
元的光線路終端中，所述方法包括 所述光線路終端設置為備用狀態；
通過所述虛擬光網絡單元向對端光線路終端發送註冊消息； 如果收到註冊成功響應，則確定本光線路終端為備用，對端光線路終端 為主用。
本發明實施例提供了一種光線路終端的備份方法，應用於包括虛擬光網 絡單元的光線路終端中，
所述虛擬光網絡單元與對端光線路終端通信，檢測與所述對端光線路終 端的連"^妻狀態；
檢測到所述虛擬光網絡單元發出信號丟失告警，確定與對端光線路終端 連接故障，進行主備倒換。
本發明的實施例中，通過OLT中集成虛擬的ONU，使虛擬ONU負責與該 OLT對應的備用OLT通信，實現OLT故障檢測和主備OLT之間的數據通信；進 而實現主備OLT之間快速、可靠的數據通信功能，在主用OLT故障時，能夠快 速實現主備OLT之間的倒換。可以使用內部結構簡單的光分路器，易於維護 管理。
圖1是現有技術中PON網絡結構圖2是現有技術中同 一個OLT設備提供兩個互為備份的PON LT示意圖3是現有技術中實現OLT之間備份的網絡結構圖4是現有技術中OLT故障檢測機制和主備OLT之間的數據通信機制示意圖5是本發明實施例中一種光線路終端的備份系統結構圖； 圖6是本發明實施例中增加光放大功能的光分路器結構圖； 圖7是本發明實施例中已存在主用OLT1時備用OLT2的主備狀態確定方 法流程圖8是本發明實施例中互為備份的第一個OLT初始化時確定主備狀態的 流程圖9是本發明實施例中OLT故障檢測及主^f到換流程圖。
具體實施例方式
本發明實施例提供了一種光接入網絡，包括光線路終端，用於在本設 備為備用狀態時，通過光分路器與對端光線路終端通信，檢測與所述對端光 線路終端的連接狀態，根據所述連接狀態進行主備狀態控制及主備數據同步； 光分路器，用於進行主備光線路終端與光網絡單元及光線路終端中的虛擬光 網絡單元通信；光網絡單元，用於通過所述光分路器向所述光線路終端發送 上行光信號，並接收所述光線路終端通過所述光分路器發送的下行光信號。 其中，光線路終端具體包括虛擬光網絡單元模塊，用於在本設備為備用狀 態時，與對端光線路終端的光線路終端光模塊通信，檢測與所述對端光線路 終端的連接狀態，並進行主備數據同步；光轉換開關模塊，用於接通所述虛 擬光網絡單元光模塊或者接通所述光線路終端光模塊；主備倒換邏輯模塊， 用於根據所述連接狀態進行主備狀態控制，並且在本設備為主用時控制所述 光轉換開關模塊接通所述光線路終端光模塊，在本設備為備用時控制所述光 轉換開關模塊接通所述虛擬光網絡單元模塊。
本發明實施例提供了一種光線路終端的備份系統，如圖5所示，包括n 個ONU、光分路器300、兩個互為務盼的OLT1 100和OLT2 200。其中，OLT1 100包括OLT光模塊120和OLT協議功能模塊130、光轉換開關模塊110、 虛擬ONU模塊140及OLT主備倒換邏輯模塊150。虛擬ONU模塊140中進 一步包括ONU光模塊141和ONU協議功能模塊142。其中，OLT主備倒換邏輯模塊150,用於OLT主備倒換控制；光轉換開關模塊110，用於在OLT 主備倒換邏輯模塊150的控制下，接通虛擬ONU光模塊140或者接通OLT 光模塊120。
OLT1 200包括OLT光模塊220和OLT協議功能模塊230、光轉換開關 才莫塊210、虛擬ONU模塊240及OLT主備倒換邏輯模塊250。虛擬ONU才莫 塊240中進一步包括ONU光模塊241和ONU協議功能模塊242。其中，OLT 主備倒換邏輯模塊250,用於OLT主備倒換控制；光轉換開關模塊210,用於 在OLT主備倒換邏輯模塊250的控制下，接通虛擬ONU光模塊240或者接 通OLT光才莫塊220。
在OLTl 100為主用狀態時，光轉換開關才莫塊110接通OLT光模塊120, 實現與OLT1的通信功能，此時OLT1上的虛擬ONU 140不工作。
在OLT2 200為備用狀態，光轉換開關才莫塊210接通虛擬ONU240，虛擬 ONU 240通過光分路器300註冊到主用OLT1 100上，實現虛擬ONU 240與 主用OLT1 100的通信。虛擬ONU 240的接入方式與普通ONU方式一致。備 用OLT2通過內部集成的虛擬ONU240，實現與主用OLT1 100之間的數據通 信功能。
如果備用OLT2 200集成的虛擬ONU240與主用OLT1 100通信中斷，說 明可能當前主用OLTl 100段出現故障，OLT2 200應該轉換為主用OLT，原 來主用OLT1 100上接入的所有ONU需要切換到新的主用OLT2 200上。
光分路器300,用於將主用OLT1 100下行1490納米的光信號分為兩路， 一路傳輸到備用OLT2 200的虛擬ONU240,—路傳輸到普通註冊到主用OLT1 100上的其他ONU。光分路器300包括光分路模塊310、光分路模塊320和 光分路模塊330，其中，光分路模塊310與光分路模塊320功能相同，下行方 向實現將輸入的一路光信號分路成兩路光信號，上行方向將兩路光信號合路 成一路光信號傳輸。光分路模塊310與光分路模塊320存在光信號通3各。OLT1 100的下行1490納米光信號在光分路功能310處分為兩路光信號，其中一路 光信號接入光分路功能320,並通過OLT2 200的備用骨幹光纖傳輸到OLT2 200;另 一路通過光分路功能330發送到ONU。 OLT2 200上虛擬ONU 240的
ii上行1310納米光信號通過OLT2 200的主幹光纖傳輸到光分路功能320處分 為兩路光信號，其中一路光信號接入光分路功能310，並通過OLT1100的骨 幹光纖傳輸到OLT1 100。
光分路功能330實現普通的光分路功能，下行將OLT1 100或者OLT2 200 的光信號傳輸到各個ONU,上行將各個ONU的光信號發送到OLT1 100與 OLT2 200。需要注意的是普通ONU的上行1310納米信號能夠發送到OLT2 的骨幹光纖上，這種情況因為各個ONU與OLT2的虛擬ONU是分時發送上 行光信號的，因此互相不會衝突，可能存在信息洩漏的威脅，可以通過信息 加密解決。
另外，傳統的光分路器只是實現光信號的分光和匯聚，沒有光信號的放 大功能，因此稱為無源光網絡。光信號在光纖中傳輸是有衰減的，為了支持 OLT與ONU的長距離數據傳輸，需要對光纖中的光信號進行放大，因此需要 在光傳輸通路上增加光功率放大器，具體如圖6所示，增加了光放大模塊340 和光放大模塊350。增加的光功率放大器設備可以與光分路器集成在一個設備 中，也可以通過單獨的i殳備實現。在原有PON網絡中增加了光功率力欠大器後 就成為有源的點對多點光接入網絡。
本發明實施例一中，主備OLT在主備倒換邏輯模塊的控制下，實現主備 倒換狀態的切換。OLT在正常工作前，首先要確定自己當前的主備狀態，在 已經存在主用OLT1時，備用OLT2的主備狀態確定方法如圖7所示
步驟IOI， OLT2上電初始化後，設置為備用狀態，光轉換開關模塊連通 虛擬ONU;
步驟102, OLT2的主備倒換邏輯才莫塊通知虛擬ONU向主用OLT1註冊； 步驟103, OLT2的虛擬ONU與主用OLT1註冊消息交互； 步驟104，OLT2的虛擬ONU向OLT2的主備倒換邏輯模塊返回註冊成功； 步驟105, OLT2的主備倒換邏輯模塊確定本設備為備用，與主用OLT1
進行主備數據同步。
本發明實施例二中，互為名」除的第一個OLT初始化時確定主備狀態的流
程如圖8所示步驟201到步驟203，與步驟101到步驟103相同，OLT2上電初始化後， 設置為備用狀態，光轉換開關模塊連通虛擬ONU， OLT2的主備倒換邏輯模 塊通知虛擬ONU向主用OLT1註冊，OLT2的虛擬ONU與主用OLT1註冊消 息交互。
步驟204，如果OLT內置ONU向主用OLT註冊成功，說明前面非支設正 確，下一步開始主備OLT之間的數據同步功能；如果在規定時間內ONU注 冊不成功，則返回註冊超時。
步驟205，說明不存在主用OLT，則當前OLT設置為主用狀態。OLT2 設置為主用狀態，光轉換開關模塊接通OLT光模塊。
本發明實施例三中，OLT故障檢測及主備倒換流程如圖9所示
步驟301,備用OLT內置虛擬ONU發生LOS告警，說明虛擬ONU與主 用OLT之間鏈路出現故障，但是並不能真正確定是主用骨千光纖)殳故障，也 可能是備用骨幹光纖段故障。
步驟302，備用OLT內置虛擬ONU將該LOS告警通知備用OLT。
步驟303,備用OLT接收到LOS告警，打開光模塊，切換為OLT主用狀 態，光轉換開關接通OLT光模塊，並啟動ONU定時器。
步驟304,新的主用OLT開始與ONU的消息交互，例如發起ONU重新 觀'J距過程。新的主用OLT收到ONU的光信號，關閉ONU定時器；如果在頭見 定時刻內沒有收到ONU光信號，說明虛擬ONU的LOS告警是原來的備用骨 千光纖段故障引起的，該OLT需要重新回推到備用狀態。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本 發明可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬 件，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技 術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體 現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使 得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行 本發明各個實施例所述的方法。
13以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此， 任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種光接入網絡，其特徵在於，包括光線路終端，用於在本設備為備用狀態時，通過光分路器與對端光線路終端通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，根據所述連接狀態進行主備狀態控制及主備數據同步；光分路器，用於進行主備光線路終端與光網絡單元及光線路終端中的虛擬光網絡單元通信；光網絡單元，用於通過所述光分路器向所述光線路終端發送上行光信號，並接收所述光線路終端通過所述光分路器發送的下行光信號。
2、 如權利要求1所述光接入網絡，其特徵在於，包括所述光線路終端 具體包括虛擬光網絡單元模塊，用於在本設備為備用狀態時，與對端光線路終端 的光線路終端光模塊通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，並進行 主備數據同步；光轉換開關模塊，用於接通所述虛擬光網絡單元光模塊或者接通所述光 線路終端光4莫塊；主備倒換邏輯模塊，用於根據所述連接狀態進行主備狀態控制，並且在 本設備為主用時控制所述光轉換開關模塊接通所述光線路終端光模塊，在本 設備為備用時控制所述光轉換開關模塊接通所述虛擬光網絡單元模塊。
3、 一種光線路終端的備份系統，其特徵在於，包括光線路終端，用於在本設備為備用狀態時，通過光分路器與對端光線路 終端通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，根據所述連接狀態進行 主備狀態控制及主備數據同步；光分路器，用於進行主備光線路終端與光網絡單元及光線路終端中的虛 擬光網絡單元通信。
4、 如權利要求3所述光線路終端的備份系統，其特徵在於，所述光線路 終端具體包括虛擬光網絡單元模塊，用於在本設備為備用狀態時，與對端光線路終端 的光線路終端光模塊通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，並進行主備數據同步；光轉換開關模塊，用於接通所述虛擬光網絡單元光模塊或者接通所述光 線路終端光模塊；主備倒換邏輯模塊，用於根據所述連接狀態進行主備狀態控制，並且在 本設備為主用時控制所述光轉換開關模塊接通所述光線路終端光模塊，在本 設備為備用時控制所述光轉換開關模塊接通所述虛擬光網絡單元模塊。
5、 如權利要求3所述光線路終端的備份系統，其特徵在於，所述光分路 器具體包括第一光分路模塊與第二光分路模塊，用於下行方向將輸入的一路光信號 分路成兩路光信號，上行方向將兩路光信號合路成一路光信號傳輸；第三光分路模塊，用於下行將主用光線路終端或者備用光線路終端的光 信號傳輸到各個光網絡單元，上行將各個光網絡單元的光信號發送到主用光 線路終端或者備用光線路終端。
6、 一種光線路終端，包括相互連接的光線路終端光模塊和光線路終端協 議功能模塊，其特徵在於，還包括虛擬光網絡單元模塊，用於在本設備為備用狀態時，與對端光線路終端 的光線路終端光模塊通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，並進行 主備數據同步；光轉換開關模塊，用於接通所述虛擬光網絡單元光模塊或者接通所述光 線路終端光模塊；主備倒換邏輯模塊，用於根據所述連接狀態進行主備狀態控制，並且在 本設備為主用時控制所述光轉換開關模塊接通所述光線路終端光模塊，在本 設備為備用時控制所述光轉換開關模塊接通所述虛擬光網絡單元模塊。
7、 如權利要求6所述光線路終端，其特徵在於，所述虛擬光網絡單元模 塊具體包括光網絡單元模塊，用於在本設備為備用狀態時，與對端光線路終端的光線路終端光模塊通信；光網絡單元協議功能模塊，用於與所述光網絡單元模塊連接，檢測與對 端光線路終端的連接狀態，並當檢測到與對端光線路終端連接故障時通知所 述主備倒換邏輯模塊，且將來自所述光網絡單元模塊的數據同步到所述光線 路終端協議功能模塊。
8、 如權利要求7所述光線路終端，其特徵在於，主備倒換邏輯模塊具體 包括檢測模塊，用於獲取所述光網絡單元協議功能模塊檢測的對端光線路終 端的連接狀態；控制模塊，用於根據所述連接狀態進行主備切換控制；並且在主用狀態 下；控制所述光轉換開關模塊接通所述光線路終端光模塊，在備用狀態下， 控制所述光轉換開關模塊接通所述虛擬光網絡單元^t塊。
9、 一種光分路器，其特徵在於，包括第 一光分路模塊與第二光分路模塊，用於下行方向將輸入的 一路光信號 分路成兩路光信號，上行方向將兩路光信號合路成一路光信號傳輸；第三光分路模塊，用於下行將主用光線路終端或者備用光線路終端的光 信號傳輸到各個光網絡單元，上行將各個光網絡單元的光信號發送到主用光 線路終端或者備用光線路終端。
10、 如權利要求9所述光分路器，其特徵在於，還包括 第一光放大模塊，位於所述第一光分路模塊與主用光線路終端之間，用於對光信號進行》文大；第二光放大模塊，位於所述第二光分路模塊與備用光線路終端之間，用 於對光信號進行》欠大。
11、 一種主備狀態確定方法，其特徵在於，應用於包括虛擬光網絡單元 的光線路終端中，所述方法包括所述光線路終端設置為備用狀態；通過所述虛擬光網絡單元向對端光線路終端發送註冊消息； 如果收到註冊成功響應，則確定本光線路終端為備用，對端光線路終端 為主用。
12、 一種光線路終端的備份方法，應用於包括虛擬光網絡單元的光線路 終端中，其特徵在於，所述虛擬光網絡單元與對端光線路終端通信，檢測與所述對端光線路終 端的連接狀態；檢測到所述虛擬光網絡單元發出信號丟失告警，確定與對端光線路終端 連接故障，進行主備倒換。
全文摘要
本發明公開了光接入網絡、光線路終端的備份方法、系統及設備，該系統包括光線路終端，用於在本設備為備用狀態時，通過光分路器與對端光線路終端通信，檢測與所述對端光線路終端的連接狀態，根據所述連接狀態進行主備狀態控制及主備數據同步；光分路器，用於進行主備光線路終端與各光網絡單元及光線路終端中的虛擬光網絡單元通信。本發明通過OLT中集成虛擬的ONU，使虛擬ONU負責與該OLT對應的備用OLT通信，實現OLT故障檢測和主備OLT之間的數據通信；進而實現主備OLT之間快速、可靠的數據通信功能，在主用OLT故障時，能夠快速實現主備OLT之間的倒換。
文檔編號H04Q11/00GK101562480SQ20081008936
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月15日 優先權日2008年4月15日
發明者牛樂宏 申請人:華為技術有限公司