专利名称：一种xg-pon系统或gpon系统中onu的节能方法
技术领域：
本发明涉及公众电信服务的用户光纤接入系统中ONU的能耗控制技术领域，具体 说是一种XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法。XG-PON为使用万兆比特能力的无源 光网络的光接入系统，GPON为吉比特能力的无源光网络系统。
背景技术：
本发明中各中英文技术术语含义如下 为了满足不断发展、变化的实际使用需求，GP0N/XG-P0N系统必须在技术细节上进 行优化，使得系统性能上有所超越。XG-PON速率比IOG EPON低；采用TC封装和XGEM封装又 有开销高的缺点，需要增加一些优良的特性，以弥补吞吐率上的不足。如果在技术体制中， 更多考虑经济性和性能，更多考虑支持光纤到户应用，则有可能使得XG-PON系统具有更好 的节能环保特性，具有较强的竞争力。随着节能方式被接入网络的用户端系统大量使用，现有的GP0N/XG-P0N系统的用 户端ONU的节能措施大多为周期性睡眠，所述周期性睡眠是指当ONU发现没有上行客户数 据(或数据流)和下行客户数据(或数据流)时，就启动一个定时器，向对端OLT发送DG 消息后，并进入睡眠状态；当该定时器超时，就退出睡眠状态进入活动状态，处于活动状态 的0NU，其接收和发送上下行客户数据的功能一直保持激活，即使是没有客户数据需要收发 的情况下。所述下行指OLT到ONU的传输方向，上行指ONU到OLT的传输方向。此种节能 方式不足以完成ONU较高水平的节能，ONU非必要的活动性仍然偏高。主要存在以下缺点1)周期性睡眠没有实现ONU在睡眠中使ONU处于半活动，即ONU不发送数据，仅仅 接收功能在工作。2)没有数据要发送的情况下，ONU联络对端OLT系统过于频繁，占用上行时隙较多 且分散。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，在不影响用户业务的服务水平的前提下，充分找出并缩减ONU的不必 要的活动，使之所使用能量减少，实现高效ONU节能能力。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是
一种XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，其特征在于，包括以下步骤1)规定时间内，ONU的PON链路没有收到下行客户数据，且没有上行客户数据要 发送，ONU即在发出DG消息告诉对端OLT系统的同时，进入深睡眠；2)进入深睡眠的0NU，除了定期联络OLT以外，按照一定周期交替的在非活动状 态和半活动状态间切换，ONU处于半活动状态的期间，接收下行帧的PLOAM消息和可能的下行客户数据；ONU处于半活动状态的期间不向OLT端发送数据，发送功能关闭；ONU处于非活动状态的期间，不接收数据，PON链路接收功能关闭；ONU处于非活动状态的期间不向OLT端发送数据，发送功能关闭；3) ONU处于半活动状态的期间，ONU依据是否收到下行物理层PLOAM类型的寻呼 Paging消息，判定ONU是否从深睡眠退出，进入正常通信状态；4) ONU处于半活动状态的期间，当ONU判断本ONU上行方向有客户数据发送需 要，则启动呼叫过程，在随机接入信道上向OLT发送醒来消息，并且ONU从深睡眠退出，进入 正常通信状态；处于呼叫过程的ONU使用OLT分发的随机接入信道的授权时隙，且该随机接入信 道的授权时隙为OLT分发的公共的上行随机接入信道授权时隙。在上述技术方案的基础上，在OLT分发的公共的上行随机接入信道授权时隙，被 任意需要呼叫过程的ONU竞争使用。在上述技术方案的基础上，所述交替的在非活动状态和半活动状态间切换的周期 是依据一状态定时器确定，当ONU收到一个PLOAM消息或下行数据时，就重置该状态定时器，该状态定时器重 新开始计时以延长ONU处于半活动状态的时间；当ONU到没有收到PLOAM消息或下行数据 时，不重置该状态定时器；当该状态定时器超时停止时，ONU从半活动状态进入非活动状态。本发明所述的XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，是一种ONU深睡眠的 方法，在保证用户业务的服务水平的前提下，降低了 ONU能耗，提高了带宽利用率；在FTTH 场景和大分路比的条件下，该做法尤其具有重要意义。
本发明有如下附图图IONU深睡眠的参数，图2深睡眠与OLT的交互举例，图3图2的范例说明，图 4RAC 窗 口，图50NU的流程，图60LT中某ONU对应部的流程。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。本发明的关键是在睡眠中仅仅引入必要的活动，减少非必要的活动，在保证实时 业务性能的同时减少功率损耗。为实现这一技术目标，本发明规定了 0NU的深睡眠，所谓 0NU的深睡眠是指0NU有以下三种状态进入深睡眠后的非活动状态(亦可称为非活动状 态)、进入深睡眠后的半活动状态(亦可称为半活动状态)和退出深睡眠后的全活动状态 (正常通信状态)。1、0NU处于半活动状态时，仅仅接收功能在工作、不发送数据，即0NU不发送上行 方向的客户数据，只有下行接收是激活态。2、0NU处于全活动状态时，才发送上行方向的客户数据，且下行接收是激活态。3、0NU处于非活动状态时，0NU不发送上行方向的客户数据，且下行接收是非激活 态。4、0NU进入深睡眠后，交替的在非活动状态和半活动状态间切换，而且0NU处于半 活动状态中的活动时间长度可变。5、0NU在离开深睡眠条件具备时，进入全活动状态。本发明所述深睡眠的0NU其处于时而接收(半活动状态)，时而停止接收(非活动 状态)的状态，或者说处于不连续接收(DRX)的状态，因此对于深睡眠的0NU，0LT无须分配 专用带宽给该0NU，提高了系统的上行带宽效率。本发明给出的技术方案的要点包括1)规定时间内，0NU的P0N链路没有收到下行客户数据，且没有上行客户数据要发 送，0NU即在发出DG消息告诉对端0LT系统的同时，进入深睡眠；即0NU通过向对端0LT系 统发出DG消息，告知对端0LT系统该0NU进入深睡眠；2)进入深睡眠的0NU，除了定期联络0LT以外，按照一定周期交替的在非活动状态 和半活动状态间切换，以DRX (不连续接收)的方式接收下行帧的PL0AM消息和可能的下行 客户数据；即0NU处于半活动状态的期间，接收下行帧的PL0AM消息和可能的下行客户数 据；0NU处于非活动状态的期间(DRX环内除掉半活动状态的那段时间，此时状态线为低电 平，0NU处于非活动状态)，不接收数据，P0N链路接收功能关闭。且0NU依据接收PL0AM消 息和下行客户数据的频率(具体参见下面第8条)，来控制在一个DRX环内的半活动状态的 期间；所述DRX环由0NU处于半活动状态的期间和0NU处于非活动状态的期间构成，3)进入深睡眠的ONU，0NU处于半活动状态的期间不向对端(0LT端)发送数据， 发送功能关闭；0NU处于非活动状态的期间不向0LT端发送数据，发送功能关闭。4) 0NU处于半活动状态的期间，0NU依据是否收到下行物理层的PL0AM类型的特 殊消息(寻呼Paging消息)，判定0NU从深睡眠退出(醒来)，进入正常通信状态。即当 0NU处于半活动状态的期间，且收到了下行物理层的PL0AM类型的寻呼Paging消息，则0NU 从深睡眠退出，进入正常通信状态。5)0NU处于半活动状态的期间，当0NU判断本0NU上行方向(发往0LT方向)有 客户数据发送需要，则启动呼叫过程，在随机接入信道(RAC)上向0LT发送醒来消息，并且 0NU从深睡眠退出，进入正常通信状态。
6)处于呼叫过程的ONU使用OLT分发的随机接入信道的授权时隙，且该随机接入信道的授权时隙为OLT分发的公共的上行随机接入信道授权时隙。7)在OLT分发的公共的上行随机接入信道(窗口)授权时隙，被任意需要呼叫过
程的ONU竞争使用。8) DRX环的一个周期由ONU处于半活动状态的期间和ONU处于非活动状态的期间 组成，所述交替的在非活动状态和半活动状态间切换的周期是依据一状态定时器(后文称 为Inactivity定时器)确定；处于半活动状态的时间，依据状态定时器的超时而停止，该状 态定时器每收到一个PLOAM消息或下行数据就重置定时器。即所述交替的在非活动状态 和半活动状态间切换的周期是依据一状态定时器确定，当ONU收到一个PLOAM消息或下行数据时，就重置状态定时器，状态定时器重新开 始计时以延长ONU处于半活动状态的时间；当ONU到没有收到PLOAM消息或下行数据时，不 重置状态定时器；当该状态定时器超时停止时，ONU从半活动状态进入非活动状态。例如设状态定时器初始值为100ms，当状态定时器递减计时到40ms时，收到了 一个PLOAM消息或下行数据，则重置状态定时器为初始值(IOOms)，则状态定时器重新从 IOOms开始递减计时，则延长了 ONU处于半活动状态的时间；当ONU到没有收到PLOAM消息或下行数据时，不重置状态定时器，状态定时器递减 计时，直到该状态定时器超时停止时，ONU从半活动状态进入非活动状态。图1给出了 ONU深睡眠的参数，图1中，On Duration为基本监测持续时间，Opportunity for DRX 为 DRX 的机会，ONU sleep duration 为 ONU 深睡眠期间。ONU深睡眠情况下，其活动特征或状态线由特征参数来说明。如图1所示，状态线的高电平表示ONU的接收功能工作，低电平表示ONU的接收功 能关闭。如图1所示，在ONU深睡眠情况下由若干个非连续接收(DRX)环组成。图中状态 线的高电平期间是ONU处于半活动(接收)状态，低电平是ONU非活动状态。由以下4个 参数具体刻画了状态线的变化情况，具体参数的定义如下DRX Cycle 指明周期重复的On Duration间隔，On Duration后跟着可能的非活 动时间间隔。见图1。onDurationTimer 该定时器有效期间，ONU下行接收工作。drx-InactivityTimer 即前述的状态定时器，指明上一次成功解码PLOAM消息或 收到下行客户数据后，等待再次解码成功或收到下行客户数据的间隔。PLOAM为物理层所传 送的操作管理维护的消息。drxStartOffset 指明 DRX 开始的时刻。如果ONU在处于半活动状态的期间没有成功的解码它的PLOAM消息或收到下行 客户数据，定时器drx-InactivityTimer将超时，则按照DRX操作进入到Inactivity状态 (0NU进入非活动状态的期间)，ONU关闭接收功能；如果ONU在处于半活动状态的期间成 功的解码它的PLOAM消息或收到下行客户数据，定时器drx-InactivityTimer将重新启动 (重置状态定时器)，ONU则继续处于半活动状态。
图2给出了一个深睡眠与OLT的交互举例，图2的范例说明参见图3.ONU在时刻0定时器B超时(无上行下行数据)，随即在其上行的时隙发出DG消息。时刻1，OLT该ONU对应部收到DG消息。时刻2，ONU在定时器RTT超时之后，按照符合drxStartOffset偏移要求，进入深 睡眠。RTT定时器为固定值，一般为测距窗口的大小值。时刻 3，ONU 收到了 PLOAM 消息，重置了 drx-InactivityTimer。时刻4，drx-InactivityTimer定时器到期。进入深睡眠的休息期。时刻5，OLT因为有数据发送，发出寻呼Paging消息。时刻6，ONU离开了深睡眠。图2中其ONU活动特征或状态线由特征参数来说明。状态线的高电平(1)表示 ONU的接收功能工作，低电平(0)表示ONU的接收功能关闭。如图在ONU深睡眠情况下有若 干个非连续接收(DRX)环组成。图2中状态线的高电平期间是ONU处于半活动(接收)状 态，低电平是ONU非活动状态。图4为随机接入信道(窗口)，图4中Random Access Channel 随机接入信道，Random Access Burst 随机接入脉冲流，XGTC Superframe counter =XGTC 超帧计数，upstream overhead bytes (PSBu)上行开销字节，payload 净负荷，frame 2 帧 2，Random delay 随机延迟，Random Access Burst (RAB)随机接入脉冲流AB 授权时隙数据脉冲流(allocated burst)ONUx :0NU ID 为 χ 的 RAB，χ = χ, y, ζONUa :0NU ID 为 a 的 ΑΒ，χ = a, b, c图4画出了 XGTC(或GTC)的上行帧和下行帧的情况。RAC在上行帧的一段中(被 分配 RAC 专用的 alloc-ID，即 alloc-ID = 1021)。通常的一个上行帧，例如帧2，是由多个AB组成。每个AB是OLT分给某一个 alloc-ID的授权时隙(起始时间和长度)；图中ONUa所在的位置(即该AB)表示OLT为 alloc-ID = a逻辑通道所分配的授权时隙，ONUa脉冲数据流，包含alloc-ID = a的ONU在 该授权时隙发出的数据(可能包含OMCI的数据)脉冲流。含有RAC的一个上行帧，则有一个窗口(RAC)和多个AB组成。RAC包括多个RAB 组成。RAB与AB至少有三点不同1.在一个窗口(RAC)内，OLT发出的授权时隙为alloc-ID = 1021，那些在睡眠中 的ONU都可能发出RAB，也就是RAB可能碰撞(重叠)。但是由于ONU都随机延迟一段时间 才开始发出的RAB，所以也存在不碰撞的大概率。而AB的alloc-ID往往不同，不碰撞。2. ONU分别延迟了长度为随机的一段时间。3. RAB是固定长度，并且其时间长度比AB小。
RAB由上行开销字节和净荷组成。其要求参见B的8)节。本发明使用深睡眠，并建议了随机接入信道，建立0NU与0LT之间的快速通信。A、深睡眠简述进入深睡眠的0NU，定期接收(准确说是不连续接收——DRX)下行数据，但不发送 上行方向客户数据，以节省能源。DRX的控制流程用来控制DRX环的活动特征或状态线，从 而控制实际的DRX环的半活动时间。同时对于深睡眠的ONU，0LT无须动态分配带宽给该 0NU，以提高XG-P0N的带宽效率。所述DRX的控制流程，是“0NU的流程”直接控制的流程，后者“0NU的流程”还与 “0LT的流程”通信并且互动。使0NU离开深睡眠的激励事件只有两种情况情况1，0LT欲唤醒ONU，0LT在PL0AM 消息中发送寻呼Paging消息；情况2，0NU探测到有上行方向发送数据流。属于情况2，欲离开深睡眠的0NU，在随机接入信道发送醒来消息，0LT收到信息后 开始给该0NU分带宽时隙，并发送醒来确认Paging消息。从而保证了实时业务的定时要求。进入深睡眠判据成功注册后，0NU才能进行深睡眠的参数配置。深睡眠的条件 (激励事件)是如果一段时间内没有上行流和下行流。B、深睡眠的控制流程深睡眠的0NU使用多个DRX环(描述活动特征的若干参数)控制0NU深睡眠的各 功能开闭，并在需要的时候(在深睡眠的半活动状态期间检测)，在上行随机接入信道保持 与0LT的联系(图6的RAC发送1)，发送系统所需的心跳信息。1)参数说明0NU深睡眠情况下，其活动特征或状态线由特征参数来说明。状态线的高电平表 示0NU的接收功能工作，低电平表示0NU的接收功能关闭。如图在0NU深睡眠情况下有若 干个非连续接收(DRX)环组成。图中状态线的高电平期间是0NU处于半活动(仅仅接收) 状态，低电平是0NU非活动状态。有4个参数说明了具体刻画了状态线的变化情况，即刻画 了多个DRX环的情况。参数的定义如下DRX Cycle 指明周期重复的On Duration间隔，其后跟着可能的非活动 (inactive)时间间隔。参见图1。onDurationTimer 指明连续的XGTC帧个数。0NU此段时间下行接收功能工作。drx-InactivityTimer 指明上一次成功解码PL0AM消息或收到下行客户数据后， 等待再次解码成功的间隔(XGTC帧个数)。drxStartOffset 指明DRX开始的XGTC帧号对KXN取模值(除以KXN的余数)， N为XG-P0N或GP0N的分路比，K为自然数。如果0NU在处于半活动状态的期间没有成功的解码属于它的PL0AM消息，将按照 DRX操作进入到Inactivity状态；如果0NU在处于半活动状态的期间成功的解码属于它的 PL0AM消息，重新启动drx-activityTimer，延长了半活动状态期间(active time长度)。2)参数配置0LT使用DRX控制客户(DCC，在PL0AM消息处理分区之上)配置0NU深睡眠功能的 参数(又称之为DRX参数)，从而控制0NU深睡眠的动作。当在已注册的状态，如果某0NU的深睡眠功能配置了，该ONU允许以深睡眠的方式监测PLOAM消息和接收客户数据，否则就是非深睡眠，即连续接收和连续发送的正常通信方式。图2的时刻a时间段，DCC实施了 ONU的深睡眠(DRX参数)操作配置通信。OLT的DRX控制客户(DCC)通过配置几个定时器完成某个ONU及该ONU在OLT的 对应部的深睡眠配置。具体的，DRX参数(即几个定时器的超时时间)包括a)ONU ^ :onDurationTimer, drx-InactivityTimer(Inactive ^ i )， DRX-Cycle (H2)，drxStartOffset,定时器 B 禾口b)0LT 侧对应部的DRX-Cycle(Hl)，onDurationTimer (Dl)3) ONU进入到DRX Cycle操作判据成功注册后，ONU才能进入深睡眠，深睡眠的条件是如果一段时间内(定时器B 超时)没有上行流和下行流。4) DRX环的操作当使用DRX操作，ONU按照DRX非连续流程接收PLOAM消息和可能的下行客户数据。如果ONU在处于半活动状态的期间没有成功的解码它的PLOAM消息或收到下行客 户数据，定时器drx-InactivityTimer将超时，则按照DRX操作进入到Inactivity状态， ONU关闭接收功能；如果ONU在处于半活动状态的期间成功的解码它的PLOAM消息或收到 下行客户数据，定时器drx-InactivityTimer将重新启动，ONU则继续处于半活动状态。5) ONU离开深睡眠判定有两种方式如果有上行流数据需要发送，或者下行流中有寻呼Paging消息。6) ONU离开深睡眠ONU使用随机接入信道与OLT的快速联系，退出深睡眠，进入正常的工作方式(非 深睡眠)；OLT在随机接入信道上接收到随机消息以后，恢复分配带宽给该ONU ；7)深睡眠相关的通信关于深睡眠的ONU流程和OLT流程互动，主要包括下行方向的寻呼(Paging)消 息，以及上行方向的随机接入信道的醒来消息，心跳消息和寻呼确认三种消息。寻呼消息在PLOAM消息中定义，即定义新的PLOAM消息。寻呼消息的发送条件是 有下行客户数据要发送，或者收到ONU的醒来消息后发出寻呼消息表示醒来确认。寻呼消息的主要内容包括2个域=ONU-ID (2字节)，功能编码(code) (1字节)。功 能编码是可选的，用于区别寻呼消息的类型，区分是属于寻呼Paging =OLT主动寻呼0NU，使 之苏醒(code = 2，在OLT流程图“发送Paging消息2”和“保持发送Paging消息”使用)， 还是属于醒来确认Paging 远端主动离开深睡眠(code = 1，在OLT流程图“发送Paging消 息1”使用)，作为醒来消息的响应。该功能编码有利于网管信息的统计。随机接入信道的三种消息(醒来消息，心跳消息和寻呼确认)可在测距(注册) 窗口中，或者单独分配授权时隙，后者如图4那样随机接入信道。随机接入信道中应具有较 低的碰撞概率。醒来消息和心跳消息的信息内容简单，是短脉冲数据流。8)随机接入信道随机接入信道是ONU在深睡眠中与OLT通信的通信信道。ONU在随机接入信道中，通过发送随机接入脉冲流(RAB)发信息给0LT。随机接入脉冲流(RAB)在随机接入信道起始位置，应该在有一段时间长度随机的 延迟，使得与别的0NU碰撞的概率较低。并且随机接入脉冲流的消息内容应简单，简短。随机接入信道的使用场合1)当需要苏醒的时候(用来发醒来消息)，
2)定期联络0LT (用来发心跳消息)3)寻呼确认(用来响应0LT的寻呼Paging消息)随机接入脉冲流(RAB)的信息很简单，由上行开销字节和净荷组成，净荷由 0NU-ID (长度为2字节)和code (长度为1字节)组成。这样0NU申明了自己的0NU-ID， 并且在code编码说明了是上述哪种情况。例如code = 1表示是上述情况1)醒来消息。 code = 2表示是上述情况2)心跳消息。code = 3表示是上述情况3)寻呼确认。为了信 息的完整可检验，随机接入脉冲流的消息内容可选加入一个循环校验(CRC)的字节。0NU-ID是0LT在注册时分配给该0NU的标识。目前XG-P0N使用14比特的域指 明带宽的接受者(0NU)——即0NU的标识或者额外分配0NU的逻辑信道。其中数值的低 1021 (0-1020)个是直接给特定0NU ID的，头一次分给0NU的Alloc-ID属于这个范围。后 来分给0NU的Alloc-ID在1023以上。Alloc-ID = 1022是激活窗口中0NU注册时使用的 授权时隙。本专利中则只使用有1020个给0NU ID使用，Alloc-ID = 1021特别指明是随 机接入信道(RAC)，用于欲醒来的0NU发送呼叫过程的醒来消息。Alloc-ID大于1022的使 用方法保持不变。9)0NU 流程图参见图50NU流程图。包含了 3)4)5)6)的详细规定。其中“起始”后的框“注册” :0NU按照XG-P0N标准的流程向0LT注册，并完成深睡眠配置。“是否完成注册”判定0NU按照XG-P0N标准的注册流程和深睡眠配置是否完成。 当判断已经完成，则进入“正常通信状态”。“正常通信状态” :0NU按照XG-P0N标准实施注册后的通信状态。其中虚框“进入深睡眠”对应3)的流程。“是否无上下行数据定时器B超时” 0NU系统检测是否有上行数据流或下行数据 流，若没有则启动定时器B。定时器B超过预设的值为“超时”，0NU系统依据定时器B “超 时”情况，实施流程分支。当判断为否，则继续下一次判断，即再次进入“是否无上下行数据 定时器B超时”。当判断为是时，进入“发送DG消息”“发送DG消息”通过属于PL0AM的DG消息通道(或者0MCI信道DG消息，参照 XG-P0N的标准)发送0LT端，告知0LT进入“深睡眠”。0NU在定时器RTT超时之后，进入 “进入深睡眠”。虚框“inactive”是对应0NU深睡眠的休息期间，此时0NU P0N接口的发送功能 (TX = 0)和接收功能(RX = 0)都关闭。“进入深睡眠”:置深睡眠指示DPI = 1，于是，0NU P0N接口的发送功能和接收功能 (RX = 0)都关闭，接着进入“环定时器H2到期”。“环定时器H2到期”:0NU系统检测定时器H2的值，0NU系统依据定时器H2 “超时”
11情况，实施流程分支。当判断为否，则继续下一次判断，即再次进入“环定时器H2到期”。当 判断为是时，进入虚框“ inactive”的“是否有上行数据流”。虚框“active”是对应ONU深睡眠的半活动时间。注意此框内，除了“启动RAC发送1”动作以外，ONU PON接口仅仅有接收功能(RX =1)工作，而发送功能关闭。只有ONU定期联络定时器超时，才启动RAC发送1，这时ONU PON接口开启发送功能(TX= 1)。“是否有上行数据”检测是否有上行数据流，当有上行数据流时，转入“离开深睡 眠”虚框的“正常接收”框。否则转入“接收下行”。“接收下行”开启下行接收功能(RX = 1)，接收PLOAM消息和下行客户数据，“收到PLOAM消息”检测是否接收PLOAM消息或下行客户数据，依据是否到PLOAM消息或下行客户数据情况实施流程分支。当判断为否，则进入“定期联络”。其它情况时进 入“Paging消息”。"Paging消息”检测接收的PLOAM消息是否为Paging，依据是否流程分支。当判断 为否，则进入“重置Inactive定时器”。当判断为是时进入“离开深睡眠”虚框的“RAC发送 3”框。此时为OLT在叫醒0NU。“重置Inactive定时器”重置Inactive定时器，并转入“是否有上行数据”。“定期联络”检测定期联络定时器是否超时，并实施流程分支。当判断为否，则进 入“环定时到期”。当判断为是时进入“启动RAC发送1 ”。“启动RAC发送1”:置变量RACl = LTX = 1 ；ONU通过解码下行帧，搜索随机接入 信道，在随机接入信道的授权时隙发送“心跳消息”。再置变量RACl = 0，TX = 0，RX = 0。 并转入“环定时器H2到期”。“环定时到期”:0NU系统检测定时器H2的值，ONU系统依据定时器H2 “超时”情况， 实施流程分支。当判断为否，则进入“是否有上行数据”。当判断为是时进入“inactive定 时到期”。"inactive定时到期” :0NU系统检测inactive定时器的值，ONU系统其“超时”情 况，实施流程分支。当判断为否，则进入“是否有上行数据”。当判断为是时，关闭接收功能 (RX = 0)，进入“环定时器H2到期”。虚框“离开深睡眠”对应5)的流程。"RAC发送3” 置变量；TX = 1，打开搜索随机接入信道，在随机接入信道的授权时 隙发送“寻呼确认Paging消息”，以向OLT确认。转入“离开深睡眠”。“离开深睡眠”置深睡眠指示DPI = 0，打开PON链路上行发送功能(TX = 1)，转 入“正常通信状态”。“正常接收”打开PON链路下行接收功能(RX = 1)，转入“RAC2发送”。"RAC2发送”置变量；TX = 1，打开搜索随机接入信道，在随机接入信道的授权时 隙发送“醒来消息”。转入“收到paging”“收到paging”:0NU系统检测是否接收到醒来确认paging消息，当判断为否，则进 入“RAC2发送”。当判断为是时，进入“离开深睡眠”。10) OLT 流程图在0LT，某ONU的对应部运行“0LT流程图”，参见图60LT流程图。当ONU注册以后，OLT自动产生该ONU的深睡眠的对应部(简称对应部)。一个PON接口包含几个具备深 睡眠资格的0NU，就有几个“0NU对应部”。“参数配置”期间还对该ONU对应部的参数(Hl和 Dl)进行了配置，Hl应当等于H2。OLT流程图包括接收DG消息，这是该ONU进入深睡眠的判据。
“授权上行时隙”置授权允许变量GEi = 1 (grant enable)，转入“收到DG消息”。“收到DG消息”检测对应部是否接收DG消息，判断是否实施流程分支。当判断为 否，则进入“授权上行时隙”。当判断为是时，进入虚框“等待时机”中的“进入深睡眠”。虚框“等待时机”记录ONU深睡眠标志，关闭该ONU的带宽分配。选择ONU active 期间。具体的，“进入深睡眠”:为记录ONU深睡眠标志，置变量DPSi = 1，并转入“停止上行授权”。“停止上行授权”置授权允许变量GEi = 0 (grant enable)，转入“RAC消息”；"RAC消息”检测是否接收RAC信道的醒来消息，判断是否以实施流程分支。当判 断为否，则进入“环定时器Hl到期”。进入虚框“远端离开深睡眠”中的“离开深睡眠1”。“环定时器Hl到期”检测是否该ONU的环定时器到期，判断是否以实施流程分支。 当判断为否，则进入“进入深睡眠”。当判断为是，进入虚框“active time对应发送”虚框 中的“是否有下行数据”。虚框“远端离开深睡眠”包括“离开深睡眠1”:记录深睡眠退出(置变量DPSi = 0)，并转入“发送Paging消息”。“发送Paging消息”在PLOAM消息通道上发送醒来确认Paging消息，转入“授权 上行时隙”。OLT流程图的“active time对应发送”虚框包括持续在对应ONU active期间发 送PLOAM消息，并监测是否有下行数据流，来确定启动发送Paging消息(进入“离开深睡 眠”虚框)。具体的，“是否有下行数据”检测是否该ONU的数据，判断是否以实施流程分支。当判断为 否，则进入“发PLOAM消息”。当判断为是，进入虚框“离开深睡眠”虚框中的“离开深睡眠 2”。“发PLOAM消息”发送ONU的PLOAM消息，转入“D1定时到期且无PLOAM要发送”。"Dl定时到期且无PLOAM要发送”检测是否Dl定时到期且无PLOAM要发送，判断 是否以实施流程分支。当判断为否，则进入“发PLOAM消息”。当判断为是，进入虚框“等待 时机”虚框中的“RAC消息”。OLT流程图的“离开深睡眠”虚框，是OLT叫醒ONU的动作。虚框“离开深睡眠”包括“离开深睡眠2”:记录深睡眠退出(置变量DPSi = 0)，并转入“发送Paging消息”。“发送Paging消息2” 在PLOAM消息通道上发送寻呼Paging消息，转入“恢复上 行授权”。“恢复上行授权”置授权允许变量GEi = 1 (grant enable)，转入“是否收到醒来 消息”。“是否收到寻呼确认消息”检测是否在RAC上收到“用于确认的”寻呼确认消息， 判断是否以实施流程分支。当判断为否，则进入“保持发送Paging消息”。当判断为是，进入“授权上行时隙”。
“保持发送Paging消息”在PLOAM消息通道上发送呼叫Paging消息，转入“是否 收到寻呼确认消息”。
权利要求
一种XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，其特征在于，包括以下步骤1)规定时间内，ONU的PON链路没有收到下行客户数据，且没有上行客户数据要发送，ONU即在发出DG消息告诉对端OLT系统的同时，进入深睡眠；2)进入深睡眠的ONU，除了定期联络OLT以外，按照一定周期交替的在非活动状态和半活动状态间切换，ONU处于半活动状态的期间，接收下行帧的PLOAM消息和可能的下行客户数据；ONU处于半活动状态的期间不向OLT端发送数据，发送功能关闭；ONU处于非活动状态的期间，不接收数据，PON链路接收功能关闭；ONU处于非活动状态的期间不向OLT端发送数据，发送功能关闭；3)ONU处于半活动状态的期间，ONU依据是否收到下行物理层PLOAM类型的寻呼Paging消息，判定ONU是否从深睡眠退出，进入正常通信状态；4)ONU处于半活动状态的期间，当ONU判断本ONU上行方向有客户数据发送需要，则启动呼叫过程，在随机接入信道上向OLT发送醒来消息，并且ONU从深睡眠退出，进入正常通信状态；处于呼叫过程的ONU使用OLT分发的随机接入信道的授权时隙，且该随机接入信道的授权时隙为OLT分发的公共的上行随机接入信道授权时隙。
2.如权利要求1所述的XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，其特征在于在 OLT分发的公共的上行随机接入信道授权时隙，被任意需要呼叫过程的ONU竞争使用。
3.如权利要求1或2所述的XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，其特征在于 所述交替的在非活动状态和半活动状态间切换的周期是依据一状态定时器确定，当ONU收到一个PLOAM消息或下行数据时，就重置该状态定时器，该状态定时器重新开 始计时以延长ONU处于半活动状态的时间；当ONU到没有收到PLOAM消息或下行数据时，不 重置该状态定时器；当该状态定时器超时停止时，ONU从半活动状态进入非活动状态。
全文摘要
本发明涉及一种XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，规定时间内，ONU的PON链路没有收到下行客户数据，且没有上行客户数据要发送，ONU即在发出DG消息告诉对端OLT系统的同时，进入深睡眠；ONU进入深睡眠后，交替的在非活动状态和半活动状态间切换，而且ONU处于半活动状态中的活动时间长度可变；ONU在离开深睡眠条件具备时，进入全活动状态。ONU处于半活动状态时，仅仅接收功能在工作、不发送数据。本发明所述的XG-PON系统或GPON系统中ONU的节能方法，是一种ONU深睡眠的方法，在保证用户业务的服务水平的前提下，降低了ONU能耗，提高了带宽利用率；在FTTH场景和大分路比的条件下，该做法尤其具有重要意义。
文档编号H04Q11/00GK101873518SQ20101018562
公开日2010年10月27日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者何岩, 魏学勤 申请人:烽火通信科技股份有限公司