无源光网络骨干光链路保护系统及其实现快速倒换的方法
【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实现快速倒换的方法。
【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。在无源光网络系统中为提供光链路的可靠性而使用光链路保护时，为使备用光链路正常的接续出现故障的原工作光链路进行工作，需要在备用光链路中对光链路参数进行准确测量。
[0003]PON系统在上行方向上是多点到点网络结构，不同ONU采用TDMA(Time Divis1nMultiple Access，时分多址)的接入方式。由于ONU到OLT的距离不同，每个ONU的数据流经过不同长度的光纤传输后，会产生不同的时延；而且，由于环境温度的变化和器件的老化，传输延时也在不断地变化。因此，不同ONU的数据流进入光分配器的共用光纤，如果不加控制，就有可能发生碰撞和重叠。所以，PON系统需要对每一个ONU与OLT的距离进行测定，控制每个ONU发送上行数据的时刻，避免数据冲突，该关键信息就是ONU的EqD (Equalizat1n Delay，均衡时延)。
[0004]备用链路成为主用链路时，为正常提供服务，需要获取ONU的状态信息，光链路状态，特别是链路上每个ONU均衡时延。而这些信息，一般情形下必须在主、备用光链路切换后由工作OLT在工作光链路上才能进行测量、获取，需要中断所有用户的业务服务，在静默的情形下才能对OLT与每个ONU的光链路参数均衡时延进行测量。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。
[0005]另外，在无源光网络中，ONU的状态变迀是受控于OLT和光链路状况的。传统的ONU的状态变迀参见图1所示，当发生光链路倒换时，ONU会检测到下行光信号丢失，从工作状态(05)进入到POPUP状态(06)。ONU在06状态的维持时间由T02定时器决定，T02定时器的超时时间为100ms，只有ONU获取到均衡时延后才能进入到工作状态(05)。这需要工作OLT进行快速测距和快速发送每个ONU的均衡时延。而当系统中在线ONU比较多时，这些动作很可能不能在T02定时器超时之前完成，所以会使个别ONU掉线。而ONU掉线后，需要重新经历发现ONU到ONU重新注册、授权整个状态变迀过程，会严重影响光链路其他ONU的业务传输，从而严重影响对用户的服务能力。
【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实现快速倒换的方法，本发明能够快速的切换到备用光链路，快速恢复用户的业务服务，能够保障用户的数据安全，提高了对用户的服务能力及系统的稳定性。
[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0LT-A、0LT-B相连；0LT_A将主用光链路设置的最大光纤距尚差Lmax_a、在此Lmax_a下米用的零距尚均衡时延T eqd_a、ONU在线彳目息表以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B ;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Wsize;0LT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路i:的均衡时延；0LT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线0NU，将该在线ONU设为ONUi ；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDg，进而通过RTDg计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；0LT_B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A ；OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU ；OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。
[0008]本发明还提供一种无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，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、ONU在线信息表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L max_a，设置检测窗口大小Wsi^步骤S3.0LT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；步骤S4.0LT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线0NU，将该在线ONU设为ONUi ；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDg，进而通过RTDg计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；步骤S5.0LT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A ;步骤S6.0LT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU ;步骤S7.0LT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。
[0009]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。
[0010]在上述技术方案的基础上，步骤S3的具体流程为:步骤S301.0LT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延，并设置一个用于更新EqD的标志参数；步骤S302.0LT-B判断ONU在线信息表是否为空，若是，则等待，直至有ONU上线；否则，跳转至步骤S303 ;步骤S303.0LT-B判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延；若是，跳转至步骤S305 ;否则，跳转至步骤S304 ;步骤S304.0LT-B开启第二定时器Τ2，第二定时器Τ2超时后，跳转至步骤S301 ;步骤S305.0LT-B通过读取光模块的厂商标志来检测光模块是否在位，若是，跳转至步骤S306 ;否则，跳转至步骤S304 ;步骤S306.0LT-B读取光模块的信号检测管脚，判断是否位于高电平，若是，跳转至步骤S304 ;否则，跳转至步骤S4。
[0011]在上述技术方案的基础上，步骤S303中，所述OLT-B通过查看标志参数是否置位来判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延，若标志参数置位，跳转至步骤S4 ;否则，跳转至步骤S304。
[0012]在上述技术方案的基础上，步骤S4中，所述ONUi为ONU在线信息表中ID最小的一个 ONU0
[0013]在上述技术方案的基础上，步骤S4中，所述计算ONUi在备用光链路上的均衡时延的具体流程为:步骤S401.0LT-A将第N个下行帧的发送时刻Tsmd及第N个下行帧中ONUi的带宽授权信息的相对帧头信息时刻的偏移位置StartTime发送至OLT-B ;其中，N的值根据动作占用时间来确定；步骤S402.0LT-A在发送第N个下行帧时触发参考脉冲Ref至0LT-B，触发OLT-B开启第一定时器Tl ;其中，第一定时器Tl的周期为检测窗口大小Wsi^步骤S403.0LT-B在第一定时器Tl的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发，并记录检测到PLOu的时刻Imv，根据公式Λ._β, = Tra-Tsend,计算出ONUi在备用光链路上的测距时间步骤S404.0LT-B获取ONUi在主用光链路上的环