PON中的透明保护切换操作制造技术

本发明专利技术涉及一种用于执行无源光网络PON中的第一光线路终端OLT与第二OLT之间的切换操作的方法，所述第一和第二OLT通过至少一个分路器连接到多个光网络单元ONU。通过修改第二OLT中的检测的阈值，本发明专利技术使得能够避免在保护切换操作期间检测时间戳漂移误差。

【技术实现步骤摘要】
PON中的透明保护切换操作
一般来说，本专利技术涉及接入网，以及更准确来说，涉及无源光网络(PON)。具体来说，它在终端与多个单元之间的点对多点通信的以太网无源光网络(EPON)中得到应用。
技术介绍
本节中所述的方式可能推行，但不一定是以前设想或推行的方式。因此，除非本文中另加说明，否则本节中所述的方式不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不是通过包含在本节中而承认是现有技术。自动线路保护能够在电信网络中实现为在链路故障的情况下动态提供两个端点之间的备选路径的部件。一般来说，网络段的两个端点经由两个独立链路来连接，其中只有一个链路在给定时刻是活动的。活动链路在下文中称作工作链路。另一链路称作备用链路，并且只要工作链路是操作中的则保持为空闲。在检测到工作链路上的故障或降级时，两个端点均同步从工作链路到备用链路的切换操作。为此，两个端点均能够运行给定协议，以便：-共享和确认故障或降级检测；-执行工作链路与备用链路之间的切换操作；-确认切换操作是有效的。通过成功的切换操作，备用链路成为工作链路，并且使工作链路处于空闲状态，以便执行恢复操作。故障或降级判据通常包括下列条件：-明显高于给定上阈值的信号故障，例如信号丢失、帧丢失、误码率；-信号降级：大于给定下阈值的误码率。在线路保护通常应用于点对点网络段的情况下，无源光网络(PON)中的保护因PON的拓扑而采取不同形状。PON是使用廉价的光分路器将来自中心局(CO)的单光纤分为对单独用户进行馈送的分立绞线的单个共享光纤。在这类网络中，信息由激光脉冲来携带。PON称作“无源的”，因为除了在用户端点和CO之外，在接入网中不存在有源电子设备。单光纤通过无源分路器来分离。PON的架构在下文中称作PON树。以太网无源光网络(EPON)基于以太网标准，与基于异步传输模式(ATM)标准的其它PON技术不同。EPON使得能够利用以太网的规模经济，并且提供对于在用户端点以及在CO的基于以太网的IP(“因特网协议”)设备的简单并且易于管理的连通性。在这类网络中，信息按每个分组在层之间交换。在给定层中接收的各分组采用对这一层特定的编码参数集合来编码。这些参数应当通过网络管理部件来给出。数据链路层负责在用户端点与CO之间共享物理资源。数据链路层由两个子层、即逻辑链路(LL)层和媒体接入控制(MAC)层来组成。物理层把来自数据链路层的逻辑通信请求转化为硬件特定的操作，以便影响电子信号的传输或接收。又称作千兆位EPON(GEPON)的IEEE802.3ahEPON规范定义1千兆位EPON系统(表示每秒在网络中传送1千兆位的数据)的多点控制协议(MPCP)、点对点仿真(P2PE)和物理层。IEEE802.3av规范定义10千兆位EPON的扩展(主要涉及物理层)。又称作P1904.1的以太网无源光网络业务互通(SIEPON)中的标准组至少描述确保EPON设备的服务级多厂商互通所需的系统级要求。这些规范补充确保物理层和数据链路层的互通的现有IEEE标准802.3和IEEE标准802.1。EPON网络通常包括：光线路终端(OpticalLineTerminal，OLT)，能够包含在CO中；以及一个或多个光网络单元(OpticalNetworkUnit，ONU)，能够负责EPON的一个或多个用户。由每个OLT所管理的ONU的数量在当前部署中处于4与64之间。为了控制点对多点(P2MP)光纤网络，EPON使用MPCP。MPCP执行带宽指配、带宽轮询、自动发现和测距。MPCP在MAC层中实现，从而引入64字节以太网控制消息：-GATE和REPORT消息用于指配和请求带宽；-REGISTER消息用于控制自动发现过程。MAC层负责传输仲裁，传输仲裁允许给定ONU对于预定时间间隔(又称作传输窗口或时隙)实现从其对等体的传输。专用于每个ONU的传输窗口的开始和长度由OLT中包含的动态带宽分配(DBA)调度器来限定。GATE消息从OLT发送到给定ONU，并且用于向那个ONU指配一个或数个传输窗口。REPORT消息是由ONU用于向OLT指示其缓冲器占用率(表示将由ONU发送的等待数据分组的队列长度)的反馈机制，使得DBA调度器能够限定适合ONU的缓冲器占用率的传输窗口。IEEESIEPON定义两种类型的光线路保护方案：干线保护和树保护（trunkprotectionandtreeprotection）。参照图1，示出PON中的干线保护方案。工作OLT（bOLT）10.1经由无源光分路器（SPL）11连接到n个ONU12.1-12.n。工作OLT10.1经由第一网络段13.1连接到无源光分路器11。备用OLT（bOLT）10.2还经由无源光分路器11连接到多个ONU12.1-12.n。备用OLT10.2经由第二网络段13.2连接到无源光分路器11。无源光分路器11经由网络段14.1-14.n其中之一连接到ONU12.1-12.n的每个。因此，无源光分路器11设置成将第一和第二网络段13.1和13.2分路为n个网络段12.1-12.n。因此，单个无源光分路器11能够在干线保护方案中使用。按照干线保护方案，仅保护工作OLT10.1以及跨越从工作OLT10.1至无源光分路器11范围的第一网络段13.1以防止出故障。第一和第二网络段13.1-13.2共同提供PON树的干线。现在参照图2，示出PON中的树保护方案。具有与干线保护方案中的工作OLT10.1相同的作用的主OLT（pOLT）20.1经由主无源光分路器21.1连接到n个工作ONU（wONU）22.1-22.n。主OLT20.1经由第一网络段24.1连接到主无源光分路器21.1，并且主无源光分路器21.1经由网络段25.1-25.n其中之一连接到n个工作ONU22.1-22.n的每个。主无源光分路器21.1设置成将第一网络段24.1分路为n个网络段25.1-25.n。具有与干线保护方案中的备用OLT10.2相同的作用的辅助OLT（sOLT）20.2经由辅助无源光分路器21.2连接到n个备用ONU（bONU）23.1-23.n。辅助OLT20.2经由第二网络段24.2连接到辅助无源光分路器21.2，并且辅助无源光分路器21.2经由网络段26.1-26.n其中之一连接到n个备用ONU23.1-23.n的每个。辅助无源光分路器21.2设置成将第二网络段24.2分路为n个网络段26.1-26.n。按照树保护方案，完全复制PON树。因此，主OLT20.1和n个工作ONU22.1-22.n受到保护。EPON协议实现使OLT发现其所连接的ONU的特定过程。这个特定过程称作发现过程，在此期间OLT确定：-连接到PON树的ONU；-表征OLT与每个ONU之间的光程的往返时间(RTT)。另外，OLT对所有ONU施加公共时间基准或时钟。在正常操作期间通过对以强制的最小频率所交换的特定协议消息加时间戳来保持ONU时钟与OLT时钟的同步，使得时钟漂移不会发生。在发现过程期间已经发现的并且其时钟与OLT时钟正确同步的ONU被说成是处于登记状态。ONU能够在通过特定协议过程显式判定OLT时或者在检测到下列两个条件时隐式地撤消登记：-时钟去同步化，即，在ONU所接收的加时间戳协议消息中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行无源光网络PON中的第一光线路终端OLT(50)与第二OLT(60)之间的切换操作的方法，所述第一和第二OLT通过至少一个分路器(11；21.1；21.2)连接到多个光网络单元ONU(70)，所述第一OLT和所述第二OLT设置成通过发送GATE消息向所述多个ONU分配资源，所述第一OLT默认地负责发送GATE消息，资源由每个ONU用于传送数据或REPORT消息，所述多个ONU的每个ONU默认地处于登记状态，在此状态中，在向所述ONU分配资源之后允许所述ONU发送REPORT消息或数据，所述REPORT消息被发送给所述第一或者所述第二OLT以便要求资源分配，每个REPORT消息由所述ONU采用第一时间戳来加时间戳，所述第一时间戳表示发送所述REPORT消息的所述本地时间，每个给定ONU适合由给定OLT在由所述给定OLT接收来自所述给定ONU的REPORT消息的时候、当前往返时间RTT与先前RTT之间的差大于所述给定OLT的第一阈值时，切换到撤消登记状态中，所述当前RTT基于所述REPORT消息的所述第一时间戳和所述给定OLT的本地时钟时间来确定，以及所述先前RTT是对于先前接收的REPORT消息所确定的所述当前RTT，不允许处于撤消登记状态的ONU向所述第一或第二OLT传送REPORT消息或数据，所述第二OLT的所述第一阈值最初设置为第一初始值，其中，为了对所述多个ONU的至少一个第一ONU执行所述第一OLT与所述第二OLT之间的切换，所述方法由所述第二OLT来执行，并且包括：??将所述第二OLT的所述第一阈值设置为至少等于当前往返时间与先前往返时间之间的差的预定义最大值的值；??向所述第一ONU发送GATE消息，以便向所述第一ONU分配资源；以及在接收来自所述第一ONU的REPORT消息之后：??将所述第二OLT的所述第一阈值设置为所述第一初始值。...

【技术特征摘要】
2012.01.30 EP 12305114.61.一种用于执行无源光网络PON中的第一光线路终端OLT(50)与第二OLT(60)之间的切换操作的方法，所述第一和第二OLT通过至少一个分路器(11；21.1；21.2)连接到多个光网络单元ONU(70)，所述第一OLT和所述第二OLT设置成通过发送GATE消息向所述多个ONU分配第一资源，所述第一OLT默认地负责发送GATE消息，所述第一资源由每个ONU用于传送数据或REPORT消息，所述多个ONU的每个ONU默认地处于登记状态，在此状态中，在向所述ONU分配所述第一资源之后允许所述ONU发送REPORT消息或数据，所述REPORT消息被发送给所述第一或者所述第二OLT以便要求第二资源分配，每个REPORT消息由所述ONU采用第一时间戳来加时间戳，所述第一时间戳表示发送所述REPORT消息的本地时间，每个给定ONU适合由给定OLT在由所述给定OLT接收来自所述给定ONU的REPORT消息的时候、当前往返时间RTT与先前RTT之间的差大于所述给定OLT的第一阈值时，切换到撤消登记状态中，所述当前RTT基于所述REPORT消息的所述第一时间戳和所述给定OLT的本地时钟时间来确定，以及所述先前RTT是对于先前接收的REPORT消息所确定的RTT，不允许处于撤消登记状态的ONU向所述第一或第二OLT传送REPORT消息或数据，所述第二OLT的所述第一阈值最初设置为第一初始值，其中，为了对所述多个ONU的至少一个第一ONU执行所述第一OLT与所述第二OLT之间的切换，所述方法由所述第二OLT来执行，并且包括：-将所述第二OLT的所述第一阈值设置为至少等于预定义的当前往返时间与先前往返时间之间的差的最大值的值；-向所述第一ONU发送GATE消息，以便向所述第一ONU分配第一资源；以及在接收来自所述第一ONU的REPORT消息之后：-将所述第二OLT的所述第一阈值设置为所述第一初始值。2.如权利要求1所述的方法，由给定OLT(50；60)所发送的每个GATE消息采用所述给定OLT的第二时间戳来加时间戳，以及每个给定ONU(70)适合在由所述给定ONU接收来自所述给定OLT的给定GATE消息的时候、所述给定GATE消息的所述第二时间戳与所述给定ONU的本地时钟时间之间的所述差的绝对值大于所述给定ONU的第二阈值时，切换到所述撤消登记状态中，所述第二阈值最初设置为第二初始值，其中所述方法还包括在向所述第一ONU发送GATE消息之前：-向所述第一ONU发送第一消息，所述第一消息适合将所述第一ONU的所述第二阈值设置为至少等于预定义的本地时钟时间与第二时间戳之间的最大差的值。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括在接收来自所述第一ONU的所述REPORT消息之后：-向所述第一ONU发送第二消息，所述第二消息适合将所述第一ONU的所述第二阈值设置为所述第二初始值。4.如权利要求2或3所述的方法，其中，在由所述第一ONU(70)接收所述GATE消息时，所述第一ONU的本地时钟基于所述GATE消息的所述第二时间戳来重置，并且所述REPORT消息的所述第一时间戳基于所述第一ONU的本地时钟来确定。5.如权利要求1所述的方法，所述第一和第二OLT(50，60)通过唯一分路器(11)连接到所述多个ONU，所述第一OLT经由第一网络段(56)连接到所述唯一分路器，所述第二OLT经由第二网络段(65)连接到所述唯一分路器，以及所述唯一分路器经由网络段(74)连接到所述多个ONU中的每个ONU，其中所述第一OLT与所述第二OLT之间的所述切换对于所述多个ONU的全部ONU执行。6.如权利要求1所述的方法，所述第一OLT(50)经由第一分路器(21.1)连接到所述多个ONU的工作ONU的第一子集，以及所述第二OLT(60)经由第二分路器(21.2)连接到所述多个ONU的备用ONU的第二子集，每个工作ONU与对应备用ONU关联，其中所述第一OLT与所述第二OLT之间的所述切换至少对于第一工作ONU和关联到所述第一工作ONU的第一备用ONU来执行，并且由所述第一OLT在检测到所述第一工作ONU与所述第一OLT之间的故障时或者由外部实体接收所述第一工作OLT的标识符时发起，其中所述方法还包括在设置所述第二OLT的所述第一阈值之前：-接收来自所述第一OLT的所述第一工作ONU的标识符，-确定与所述第一工作ONU关联的所述第一备用ONU，其中向所述所确定的第一备用ONU发送所述GATE消息，并且从所述所确定的备用ONU接收所述REPORT消息。7.如权利要求6所述的方法，其中，向所述第一备用ONU(70)发送所述第一和第二消息。8.如权利要求1所述的方法，其中，对第一ONU(70)的所述第一OLT(50)与所述第二OLT(60)之间的所述切换在由所述第一OLT接收来自外部实体的网络管理命令时执行，所述网络管理命令包括所述第一ONU的标识符。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一OLT(50)与所述第二OLT(60)之间的所述切换在由所述第一OLT检测到所述第一OLT与所述第一ONU之间的故障或者与所述第一ONU(70)关联的ONU之间的故障时执行，所述故障涉及：-由所述第一OLT接收REPORT消息；-由所述第一ONU或者由所述关联的ONU接收GATE消息；-由所述第一ONU或者由所述关联ONU传送REPORT消息；或者-由所述第一OLT传送GATE消息。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述当前RTT等于所述REPORT消息的所述第一时间戳与所述给定OLT(50，60)的所述本地时钟时间之间的所述差的绝对值。11.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一时间戳在所述REPORT消息中编码为n位的序列，并且在向所述第一ONU(70)发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：C芒然，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：