无源光网络骨干光链路保护系统及其获取均衡时延的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无源光网络技术领域，具体来讲是一种无源光网络骨干光链路保护系统及其获取均衡时延的方法。
【背景技术】
[0002]PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术是基于光纤的宽带光接入技术，光网络系统由 OLT (Optical Line Terminal，光线路终端)、0DN(Optical Distribut1nNetwork，光分配网络)和ONU (Optical Network Unit，光网络单元)组成，由于PON系统具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点，大多数运营商采用该技术实现接入网业务宽带化、综合化改造，已经广泛布局，获得大量的用户体验。
[0003]目前应用的无源光网络系统采用点到多点的网络结构，不同光网络单元采用TDMA(Time Divis1n Multiple Access，时分多址)技术接入网络。由于远端设备ONU分布在各用户家内或小区的楼道中，各ONU与局端设备OLT的距离是不相同的，每个ONU承载数据的光信号经过不同长度的光纤传输后会产生不同的时延，所以到达局端设备OLT所需时间也各不相同；因此，不同ONU的光信号到达ODN时，如果不加控制，就有可能发生碰撞和重叠，使传输的数据不可解析。所以，采用时分多址技术的PON系统需要对每一个ONU与OLT之间的距离进行测定，通告各ONU控制上行数据的发送时刻，使得各ONU的数据在规定的时刻到达光分配网络，从而避免整个光网络上发生信号冲突。而ONU用来控制上行数据发送时刻从而保证整个光网络不发生碰撞的重要参数就是EqD (Equalizat1n Delay，均衡时延)。
[0004]无源光网络中，骨干光链路保护系统为提供光链路的可靠性而提供双骨干光链路，这样当工作光链路发送故障时，可以切换到备用光链路继续进行工作。备用光链路要正常工作之前，必须需要先获取光链路参数。
[0005]而为测量每个ONU均衡时延EqD，OLT必须在光链路上发送下行帧，对ONU进行带宽授权，从而引导ONU发送上行突发，以此来测量OLT与ONU之间的时间要求。而作为骨干光链路保护系统的备用OLT是不能通过光模块发送下行帧，更不能对系统中的ONU进行控制。所以，当主用光链路出现故障时，为获取光链路的参数，原备用OLT成为主用，其首先进行的工作就是测量光链路各ONU均衡时延EqD。此时即相当于各个ONU接入一个新的光网络中，为避免各ONU的数据信号的冲突，需要中断光网络上所有用户的数据服务，在静默的情形下一一对每个ONU进行测距带宽授权来测量ONU的均衡时延EqD，这使得无源光网络系统对用户业务服务的断续时间增长，从而导致用户的数据安全没有得到充分保障。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种无源光网络骨干光链路保护系统及其获取均衡时延的方法，本发明避免进行中断业务服务的测距，使得无源光网络系统对用户业务服务的断续时间降低，充分保障了用户的数据安全。
[0007]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:本发明提供一种无源光网络骨干光链路保护系统，该系统包括主用光线路终端OLT-A、备用光线路终端OLT-B及多个光网络单元0NU，每一个ONU通过2:N光分路器分别与OLT-A、OLT-B相连；0LT_A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax_a、在此Lmax_a下采用的零距离均衡时延T __a以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B ；OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax_b以及L max_a，设置检测窗口大小Wsize;0LT-A将下行帧的发送时刻T smd和授权的任意一个光网络单元ONUi对应上行突发的偏移StartTime发送至0LT-B ；OLT-B在Teqd_a+StartTime+ONU响应时间RspTimei的时刻开启OLT-B的定时器，该定时器的时长为W size;在OLT-B的定时器的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发:若OLT-B检测到PLOu，则OLT-B记录检测到PLOu的时刻Tra，并计算出ONUi在备用光链路上的测距时间Λ._Β,;0?Τ-Β获取ONUi在主用光链路上的环路时延RTDg和ONUi在主用光链路上的测距时间Δ._Α，并计算出ONUi在备用光链路上的环路时延RTDg5OLT-B根据RTD ^及T eqd_a,计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延EqD-B。
[0008]在上述技术方案的基础上，在OLT-B的定时器的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发的过程中，若没有检测到PLOuJlj OLT-A将下行帧的发送时刻Tsend*授权的任意一个光网络单元ONUi对应上行突发的偏移StartTime发送至OLT-B ；OLT-B在Teqd_a+StartTime+ONU响应时间RspTimei的时刻开启0LT-B的定时器，该定时器的时长为Wsize;在OLT-B的定时器的时长内，OLT-B继续判断是否检测到PLOu，直至OLT-B检测到PLOu为止。
[0009]本发明还提供一种无源光网络骨干光链路保护系统获取均衡时延的方法，该方法包括以下步骤:步骤S1.0LT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax_a、在此Lmax_a下采用的零距离均衡时延Teqd_a以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B ;步骤S2.0LT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax_b以及Lmax_a，设置检测窗口大小Wsi^步骤S3.0LT-A将下行帧的发送时刻Tsend和授权的任意一个光网络单元ONUi对应上行突发的偏移StartTime发送至OLT-B ;0LT-B在Teqd_a+StartTime+ONU响应时间RspTimei的时刻开启定时器，该定时器的时长为Wsize;步骤S4.在OLT-B的定时器的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发:若OLT-B检测到PLOu，则OLT-B记录检测到PLOu的时刻TTCV，并计算出ONUi在备用光链路上的测距时间Δ._Β,;步骤S5.0LT-B获取ONUi在主用光链路上的环路时延RTDg和ONUi在主用光链路上的测距时间Δ._Α，并计算出ONUi在备用光链路上的环路时延RTDg;步骤S6.0LT-B根据RTD ^及T eqd_a,计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延EqD-B0
[0010]在上述技术方案的基础上，步骤S4中，在OLT-B的定时器的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发的过程中，若没有检测到PLOu，则OLT-A将下行帧的发送时刻Tsmd和授权的任意一个光网络单元ONUi对应上行突发的偏移StartTime发送至OLT-B ；OLT-B在Teqd_a+StartTime+ONU响应时间RspTimei的时刻开启OLT-B的定时器，该定时器的时长为Wsize;在OLT-B的定时器的时长内，OLT-B继续判断是否检测到PLOu，直至OLT-B检测到PLOu为止。
[0011]在上述技术方案的基础上，步骤S2中，所述Wsize的设置标准为:若Lmax_a及Lmax_b均为 20KM，则 Wsize= 250 μ s ;否则 W size= 450 μ S。
[0012]在上述技术方案的基础上，步骤S3中，所述RspTimeiS 35 μ S。
[0013]在上述技术方案的基础上，步骤S4中，所述Λ._β, = Ircv-Tsend。
[0014]在上述技术方案的基础上，步骤S5中，所述RTDg= RTD ^a+(l+nds/nj(Δ._Β,- Δ ENG_A)，其中，nds为下行方向的光在光分配网络ODN中的群速度折射率，n us为上行方向的光在ODN中的群速度折射率。
[0015]在上述技术方案的基础上，在吉比特无源光网络GPON和以太网无源光网络EPON系统中，上行方向的光的波长为1310纳米，下行方向的光的波长为1490纳米；在1G GPON和1G EPON系统中，上行方向的光的波长为1270纳米，下行方向的光的波长为1577纳米。
[0016]在上述技术方案的基础上，步骤S6中，所述EqD-B = Tra^a-RTDif
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]1、本发明充分利用无源光网络骨干光链路保护系统的网络结构，使得当OLT处于备用模式时，能够不进行ONU的测距带宽授权，而是监测主用光链路的光信号，利用光信号在光链路的传输特性，通过对主用OLT的光信号在骨干光链路网络中的测量，采用计算的方法来获取ONU在备用光链路的均衡时延EqD，从而使得当备用OLT切换为主用OLT时，各ONU可以直接使用该均衡时延EqD来控制光信号的发送时刻，而避免进行中断业务服务的测距，使得无源光网络系统对用户业务服务的断续时间降低，充分保障了用户的数据安全。
[0019]2、本发明通过实时计算备用光链路上各ONU的均衡时延，并且随着光链路的实时变化，备用OLT实时检测光链路状态，更新备用光链路上各ONU的均衡时延。当发生光链路切换时，无须中断业务，可以直接使各个ONU维持在正常工作的状态，从而将对用户的业务影响降至最小。