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_2

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>【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例中均衡时延的基本计算方法示意图;
[0021]图2为本发明实施例中无源光网络骨干光链路保护系统结构连接图;
[0022]图3为本发明实施例中对于双骨干光链路上的时间计算方法示意图;
[0023]图4为本发明实施例中无源光网络骨干光链路保护系统获取均衡时延的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]为便于理解本发明,以下对各公式作详细说明。
[0025]EqDi = Teqd-RTDi 公式(I)
[0026]参见图1所示,在无源光网络中,通过公式(I)计算测量均衡时延,其中是零距离均衡时延,是OLT收到的上行帧相对于相应下行帧的偏移值。对于给定光纤距离的光链路中,是一固定值,在其生命周期中不会发生变化。
[0027]RTDi是环路时延,其包括下行传播时延Δ olt、0NU响应时间RspTime 1、上行传播时延Δ Onui共三部分组成:
[0028]RTDi= Δ olt+RspTime 丨+Δ Onui 公式(2)
[0029]其中,ONU响应时间RspTimei固定为35 μ S,偏差为±lys。
[0030]所以,测量ONU在光链路上的均衡时延,就必须测量出该ONU在光链路上的环路时延 RTDi。
[0031 ] 对于OLT-A而言,存在:
[0032]RTD1-A= Δ 勝_A - StartTime 公式(3)
[0033]其中StartTime是由OLT-A指定的带宽授权的开始偏移。
[0034]对于OLT-B检测到的特定光链路上的测距时间Δ._β,而言,存在光传播时延在OLT-B备用光链路上行传播时延AonUi_B与OLT-A主用光链路上行传播时延Aonu ^的差值有如下关系:
[0035]ΔοηινΒ-ΔοηινΑ= Δ KNG_B’_ Δ KNG_A 公式(4)
[0036]该公式的推导过程如下:
[0037]Aeng-B,= Δ olt_A+RspTimei+Δ Onu1-B - StartTime ;
[0038]Aeng-A= Δ olt _A+RspTimei+Δ Onu1-A - StartTime ;
[0039]上下相减即可得到公式(4)。
[0040]根据光的传播特性,在同一段光纤中,下行传播时延Aolt和上行传播时延Aonu之间存在以下关系:
[0041]Δ olt: Aonu = nds:nus 公式(5)
[0042]其中,nds是下行方向采用的波长的光在ODN中的群速度折射率;nus是上行方向采用的波长的光在ODN中的群速度折射率;
[0043]对具体的无源光网络系统而言,根据G.983标准、G.987标准和802.3ah、802.3av标准等,目前 GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network,吉比特无源光网络)和EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)系统采用的上行波长是1310纳米,下行波长是1490纳米;10G GPON和10G EPON系统采用的上行波长是1270纳米,下行波长是1577纳米;所以,存在以下计算公式:
[0044]GP0N、EPON系统中,下行传播时延Aolt和上行传播时延Δ onu比率为:
[0045]Δ olt: Δ onu = n149(l:n1310
[0046]10G GP0N、10G EPON系统中,下行传播时延Δ olt和上行传播时延Δ onu比率为:
[0047]Δ olt: Δ onu = n1577:n1270
[0048]根据公式⑵和公式(5)可以得到:
[0049]RTD1-B= RTD ^a+(l+nds/nus) ( Δ Onu^13- Δ Onui^)
[0050]也即:
[0051]RTD1-B= RTD i_A+(l+nds/nus) (Δ
ENG-B,_ A ENG-a) 公式(6)
[0052]根据公式(I),通过RTDg可以计算在OLT-B成为主用光链路时该ONUi的均衡时延。
[0053]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0054]参见图2所示,本发明实施例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0LT-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0LT-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 eqd_a以及上行物理层开销PLOu发送至0LT-B。OLT-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Wsize。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,;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。OLT-B获取ONUi在主用光链路上的环路时延RTD^和ONUi在主用光链路上的测距时间Λ._Α,并计算出ONUi在备用光链路上的环路时延RTDg。OLT-B根据RTDg及T_-a,计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延EqD-B。
[0055]当主用光链路与备用光链路间进行切换时,对每个ONU而言,其支路光链路是没有变化的,所以,每个ONU的上行光达到光分路器时是稳定无碰撞的,所以,光信号通过骨干链路分别沿主用光链路到达0LT-A,和沿备用光链路到达0LT-B,到达OLT-A和OLT-B时也是稳定无碰撞的,这样为在两个光链路上同时进行测距提供了链路基础。
[0056]当OLT-A对ONUi进行测距时,OLT-B也同时监控上行光链路ONU的上行突发(burst)光信号。在骨干光链路保护,OLT-B的光模块的发送驱动电路不向下行方向发送光的,但是OLT-B可以开启光模块的接收驱动电路从ODN接收上行方向的光信号,通过监测上行方向的光信号从而达到计算出该网络结构中的特定环路时延RTD (Round-Trip Delay)的目的。
[0057]需要注意的是,上述该网络结构中OLT-B检测到的特定环路时延并不是ONU在该备用光链路上的环路时延。参见图3所示,OLT-B监测的该特定环路时延实际经过的光链路路径包括:0LT-A所连接的骨干光链路(0LT-A主路下行)、ONUi的支路光链路(ONUi支路下行、ONUi支路上行)、OLT-B所连接的骨干光链路(0LT-B主路上行)。而OLT-B需要确定的环路时延的光链路路径应该为:0LT-B所连接的骨干光链路(0LT-B主路下行)、ONUi的支路光链路(ONUi支路下行、ONUi支路上行)、OLT-B所连接的骨干光链路(0LT-B主路上行)。
[0058]参见图4所示,本发明实施例还提供上述无源光网络骨干光链路保护系统获取均衡时延的方法,包括以下步骤:
[0059]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0LT-B。
[0060]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L max_a,设置检测窗口大小Wsize;所述W size的设置标准为:若L mR L max_b均为20KM,则W size= 250 μ s,否则Wsize= 450 μ so检测窗口的大小由未知环路时延和突发时长决定。为保证OLT-B可以检测到ONU的上行突发,检测窗口大小采用OLT-A和OLT-B单独计算出来的静默窗口大小中的最大值。对于OLT-A和OLT-B中光纤距离差都为20KM时,环路传输时延变化为200 μ S,所以检测窗口采用250 μ S。对于OLT-A或OLT-B中光纤距离差至少有一个链路为40ΚΜ时,环路传输时延变化为400 μ s,所以检测窗口采用450 μ S。
[0061 ] 步骤S3.0LT-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
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