光网络单元的级联方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光网络单元的级联方法及系统，应用于电力通信领域。其中，光网络单元的级联方法包括：代理ONU向扩展ONU发送发现报文，其中，发现报文中携带有代理ONU的第一服务器地址，代理ONU是直接与OLT连接的ONU，扩展ONU是直接或间接与代理ONU连接的ONU；代理ONU接收来自扩展ONU的注册报文，其中，注册报文是由扩展ONU根据第一服务器地址发送的，注册报文中携带有扩展ONU的设备信息；代理ONU根据设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给OLT。通过本发明，达到了提高带宽利用率，降低建设成本的效果。
【专利说明】光网络单元的级联方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种光网络单元的级联方法及系统。
【背景技术】
[0002] 当前，EPON (Ethernet Passive Optical Network，以太无源光网络）系统的每个 PON (Passive Optical Network,无源光网络）口下面连接的光分器件最大分光比为1:64， 即每个Ρ0Ν 口下面最多连接64个ONU (Optical Network Unit，光网络单兀)。
[0003] 目前电力市场上的电力0NU -般拥有4个串口，每个串口可以支持RS232和RS485 两种标准，虽然RS485总线一般支持下挂32个节点，但是串行总线都是工作在主从模式下 的，即某个时刻只能有一个主机发，其他从机接收。另外，RS232和RS485两种标准的串口数 据收发速率本来就很低，即使以最大波特率115200来计算，每个电力0NU需要上传的数据 带宽也仅仅为4xll5200/1024=450kbps。而且，负责电表数据采集的电力0NU转发的数据量 都很低，这样相比于每个0NU分得的最大1G的带宽就会有很大的浪费，如果被抄电表数量 很大，就需要很多0NU，甚至需要更多的0LT (Optical Line Terminal，光线路终端）设备。
[0004] 因此，当前的电力0NU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成本。
[0005] 针对相关技术中电力0NU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成 本的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种光网络单元的级联方法及系统，以至少解决上述问题。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种光网络单元的级联方法，应用于电力通信领 域，包括：代理光网络单元（0NU)向扩展光网络单元（0NU)发送发现报文，其中，发现报文中 携带有代理0NU的第一服务器地址，代理0NU是直接与光线路终端（0LT)连接的0NU，扩展 0NU是直接或间接与代理0NU连接的0NU ;代理0NU接收来自扩展0NU的注册报文，其中，注 册报文是由扩展0NU根据第一服务器地址发送的，注册报文中携带有扩展0NU的设备信息； 代理0NU根据设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器 信息和千兆以太网口信息上报给0LT。
[0008] 优选地，在代理光网络单元0NU向扩展光网络单元0NU发送发现报文之前，包括： 代理0NU通过光纤在0LT上进行注册。
[0009] 优选地，代理光网络单元0NU向扩展光网络单元0NU发送发现报文，包括：代理 0NU启动扩展0NU发现进程，通过代理0NU上的用户网络接口（UNI)端口向扩展0NU广播发 现报文。
[0010] 优选地，设备信息包括：扩展0NU的第二服务器地址、扩展0NU的串口端口数目，以 及扩展0NU的能力集。
[0011] 优选地，代理0NU通过无源光网络（Ρ0Ν) 口与0LT连接。
[0012] 优选地，扩展0NU通过上联UNI端口与代理0NU或上一层的扩展0NU连接，其中， 上联UNI端口位于扩展ONU上，用于发送上行数据。
[0013] 根据本发明的另一方面，提供了一种光网络单元的级联系统，应用于电力通信领 域，包括：代理光网络单元（0NU)，用于向扩展光网络单元（0NU)发送发现报文，在接收来自 扩展0NU的注册报文后，根据注册报文中携带的扩展0NU的设备信息更新本地的串口服务 器信息和千兆以太网口信息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给光线路终端 (0LT);扩展0NU，用于接收发现报文，并根据发现报文中携带的代理0NU的第一服务器地址 向代理0NU发送注册报文；其中，代理0NU是直接与光线路终端（0LT)连接的0NU，扩展0NU 是直接或间接与代理0NU连接的ONU ;0LT，用于接收串口服务器信息和千兆以太网口信息。
[0014] 优选地，代理0NU还用于在向扩展0NU发送发现报文之前，通过光纤在0LT上进行 注册。
[0015] 优选地，代理0NU包括：发送模块，用于启动扩展0NU发现进程，通过代理0NU上的 用户网络接口 UNI端口向扩展0NU广播发现报文。
[0016] 优选地，设备信息包括：扩展0NU的第二服务器地址、扩展0NU的串口端口数目，以 及扩展0NU的能力集。
[0017] 通过本发明，采用由与0LT直接相连接的代理0NU向其下挂的各个扩展0NU发送 发现报文，并在收到扩展0NU的注册报文后，根据注册报文中的扩展0NU的设备信息对串 口服务器信息和千兆以太网口信息进行更新并上报给0LT的方式，解决了相关技术中电力 0NU的工作模式导致带宽利用率较低，极大地增加了建设成本的问题，可以将单个Ρ0Ν 口下 面实际挂接的串口数目进行扩展，进而达到了提高带宽利用率，降低建设成本的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0019] 图1是根据本发明实施例的光网络单元的级联方法流程图；
[0020] 图2是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的星型组网结构 示意图；
[0021] 图3是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的树型组网结构 示意图；
[0022] 图4是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联流程图；
[0023] 图5是根据本发明实施例的光网络单元的级联系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的 情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025] 在现有电力市场的光接入情景中，每个电力0NU除了具备串口以外，还具有四个 千兆以太网口，但是并没有提供一种能够通过串口服务器对电力0NU进行级联的实现方 案。基于此，本发明实施例主要通过以下思路来实现：通过将0NU上的这些以千兆太网口 将多个电力0NU级联起来，再加上自定义的发现扩展协议可以将单个Ρ0Ν 口下面实际挂接 的串口服务器的数目进行扩展，这样就可以实现对多个0NU的级联，从而可以提高带宽利 用率，降低建设成本。本发明实施例可以应用于电力通信领域，尤其可以应用在电力市场的 EPON系统中。
[0026] 本发明实施例提供了一种光网络单元的级联方法，该方法主要应用于电力通信领 域。图1是根据本发明实施例的光网络单元的级联方法流程图，如图1所示，该方法主要包 括以下步骤(步骤S102-步骤S106):
[0027] 步骤S102,代理光网络单元（0NU)向扩展光网络单元（0NU)发送发现报文，其中， 发现报文中携带有代理0NU的第一服务器地址（即代理0NU的服务器地址)，代理0NU是直 接与光线路终端（0LT)连接的0NU，扩展0NU是直接或间接与代理0NU连接的0NU ;
[0028] 步骤S104,代理0NU接收来自扩展0NU的注册报文，其中，注册报文是由扩展0NU 根据第一服务器地址发送的，注册报文中携带有扩展0NU的设备信息；
[0029] 步骤S104,代理0NU根据设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信 息，并将串口服务器信息和千兆以太网口信息上报给0LT。
[0030] 通过上述步骤，代理0NU可以根据其发现到的扩展0NU发送的设备信息更新本地 的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并将这些信息反馈给0LT。通过这样的方式，代理 0NU及其下挂的各个扩展0NU可以在0LT上完成注册，从而形成0LT、代理0NU以及多个扩 展0NU之间的级联组网。
[0031] 在本实施例中，在执行步骤S102之前，代理0NU还可以通过光纤在0LT上进行注 册。代理0NU在0LT上完成注册之后，当代理0NU接收到扩展0NU的设备信息时就可以完 成对自己的串口服务器信息和千兆以太网口信息的更新，通过将更新后的信息发送给0LT 既可以间接完成对扩展0NU的注册，从而完成级联。
[0032] 在本实施例中，可以通过这样的方式来执行步骤S102 :代理0NU先启动扩展0NU 发现进程，再通过代理0NU上的用户网络接口（UNI)端口向扩展0NU广播发现报文。通过 这种方式，代理0NU可以将其服务器地址通过发行报文方式给其下挂的扩展0NU，并及时找 到接收到其服务器地址的扩展0NU。
[0033] 在本实施例中，扩展0NU携带在注册报文中的设备信息可以包括：扩展0NU的第 二服务器地址（即扩展0NU的服务器地址)、扩展0NU的串口端口数目，以及扩展0NU的能力 集。在扩展0NU通过注册报文将其设备信息发送给代理0UN之后，代理0NU就可以根据设 备信息所包括的上述内容进行本地串口服务器信息和千兆以太网口信息的更新。
[0034] 优选地，代理0NU可以通过无源光网络（Ρ0Ν) 口与0LT连接。
[0035] 在本实施例中，扩展0NU通过上联UNI端口与代理0NU或上一层的扩展0NU连接， 其中，上联UNI端口位于扩展0NU上，用于发送上行数据。
[0036] 下面结合图2至图4以及优选实施例对上述实施例提供的光网络单元的级联方法 进行更加详细的描述。
[0037] 优选实施例
[0038] 在本优选实施例中，对电力0NU的串口服务器进行级联的过程中，可以采用多种 组网形式，例如：星型组网、树型组网。下面结合图2和图3对这两种组网形式在本优选实 施例中的应用进行简要介绍：
[0039] 图2是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的星型组网结构 示意图，如图2所示，0LT设备通过光纤只连接一个代理0NU，在该代理0NU的基础上，以星 型的方式将扩展ONU连接至唯一的代理ONU，多个扩展ONU形成以代理ONU为中心的星型结 构，通过这种组网方式，可以完成对多个0NU的级联。
[0040] 相对于星型组网方式，树形组网方式更加具有一些独特的优势：具有更大的灵活 性和扩展性。
[0041] 图3是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联过程中采用的树型组网结构 示意图，如图3所示，0LT设备通过光纤只连接一个代理0NU，在该代理0NU的基础上，可以 连接多个扩展0NU，再在每个扩展0NU上继续连接多个0NU，以这样的方式，代理0NU在整个 树形组网结构中起到了根节点的作用。
[0042] 当然，不管是这两种组网结构中的哪一种，位于级联网络中的0NU的角色都只有 两种：代理0NU和扩展0NU ;每个0NU的千兆UNI 口也有两种角色：上联UNI 口，普通UNI 口。
[0043] 在这两种组网结构中，代理0NU在整个电力0NU级联网络是与0LT直接相连的根 结点，这是因为从物理拓扑结构上看，其处于整棵树的根结点上；在业务逻辑上，其是整个 级联子网的最上层，也就是说，只有根结点0NU需要通过光纤连接0LT进行注册，对于0LT 来说，其认为下面只挂了这一个0NU。从这个意义上来说，整个子网的配置都是由代理0NU 来代理的。在整个级联子网中，除了代理0NU以外的其它所有0NU都属于扩展0NU，扩展0NU 不需要通过Ρ0Ν 口连接到0LT，其只需要通过自身的一个千兆以太网口连接到上一层扩展 0NU或是代理0NU的一个千兆以太网口即可。因此，这些扩展0NU就是需要扩展的串口的载 体。
[0044] 其中，上联UNI 口是对于扩展0NU来说的，即其与上一层扩展0NU或代理0NU相连 的UNI 口，在扩展0NU中上联UNI 口将代替Ρ0Ν 口，将上行数据通过上联端口进行转发。普 通UNI 口是指0NU上的其他非上联UNI 口，这些UNI 口按照正常二层方式进行数据转发。
[0045] 在对两种组网方式在0NU级联的过程中所起的作用了解的基础上，下面结合图4 对整个子网进行串口服务器级联的实现过程进行进一步的介绍。
[0046] 图4是根据本发明优选实施例的光网络单元的级联流程图，如图4所示，该0NU的 级联流程包括以下步骤(步骤S402-步骤S414):
[0047] 步骤S402,代理0NU通过光纤在0LT上注册。
[0048] 步骤S404,代理0NU启动扩展0NU发现进程。
[0049] 步骤S406,代理0NU通过UNI 口广播发现报文，在发现报文中携带自己的服务器地 址。
[0050] 步骤S408,扩展0NU通过UNI端口接收发现报文。
[0051] 步骤S410,扩展0NU收到发现报文时上送CPU，通过解析发现报文获取上联端口和 代理0NU服务器地址。
[0052] 步骤S412,扩展0NU通过上联端口向代理0NU发送注册报文，在注册报文中携带自 己的设备信息，包括服务器地址、串口端口数目以及能力集。
[0053] 步骤S414,代理0NU根据收到的注册报文更新自己本地的串口服务器列表和千兆 以太网口信息表，并通过私有0ΑΜ消息上报0LT，更新0LT上对应该代理0NU的串口服务器 列表和千兆以太网口信息表。
[0054] 在该优选实施例中，可以通过千兆以太网端口的link up和link down事件来负 责处理串口服务器和千兆以太网口信息列表的增加与删除维护，这样以来，0LT就可以将对 某个串口服务器的配置通过代理ONU进行转发。
[0055] 为了更好地理解串口服务器列表的结构，参考以下表1 :
[0056] 表1、串口服务器列表
[0057]
【权利要求】
1. 一种光网络单元的级联方法，应用于电力通信领域，其特征在于，包括： 代理光网络单元ONU向扩展光网络单元ONU发送发现报文，其中，所述发现报文中携带 有所述代理ONU的第一服务器地址，所述代理ONU是直接与光线路终端OLT连接的ONU，所 述扩展ONU是直接或间接与所述代理ONU连接的ONU ; 所述代理ONU接收来自所述扩展ONU的注册报文，其中，所述注册报文是由所述扩展 ONU根据所述第一服务器地址发送的，所述注册报文中携带有所述扩展ONU的设备信息； 所述代理ONU根据所述设备信息更新本地的串口服务器信息和千兆以太网口信息，并 将所述串口服务器信息和所述千兆以太网口信息上报给所述OLT。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在代理光网络单元ONU向扩展光网络单元 ONU发送发现报文之前，包括： 所述代理ONU通过光纤在所述OLT上进行注册。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，代理光网络单元ONU向扩展光网络单元 ONU发送发现报文，包括： 所述代理ONU启动扩展ONU发现进程，通过所述代理ONU上的用户网络接口 UNI端口 向所述扩展ONU广播所述发现报文。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备信息包括：所述扩 展ONU的第二服务器地址、所述扩展ONU的串口端口数目，以及所述扩展ONU的能力集。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述代理ONU通过无源光网络PON 口与所 述OLT连接。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述扩展ONU通过上联UNI端口与所述代 理ONU或上一层的扩展ONU连接，其中，所述上联UNI端口位于所述扩展ONU上，用于发送 上行数据。
7. -种光网络单元的级联系统，应用于电力通信领域，其特征在于，包括： 代理光网络单元ONU，用于向扩展光网络单元ONU发送发现报文，在接收来自所述扩展 ONU的注册报文后，根据所述注册报文中携带的所述扩展ONU的设备信息更新本地的串口 服务器信息和千兆以太网口信息，并将所述串口服务器信息和所述千兆以太网口信息上报 给光线路终端OLT ; 所述扩展ONU，用于接收所述发现报文，并根据所述发现报文中携带的所述代理ONU的 第一服务器地址向所述代理ONU发送所述注册报文； 其中，所述代理ONU是直接与光线路终端OLT连接的ONU，所述扩展ONU是直接或间接 与所述代理ONU连接的ONU ; 所述OLT，用于接收所述串口服务器信息和所述千兆以太网口信息。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述代理ONU还用于在向所述扩展ONU发 送所述发现报文之前，通过光纤在所述OLT上进行注册。
9. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述代理ONU包括： 发送模块，用于启动扩展ONU发现进程，通过所述代理ONU上的用户网络接口 UNI端口 向所述扩展ONU广播所述发现报文。
10. 根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述设备信息包括：所述 扩展ONU的第二服务器地址、所述扩展ONU的串口端口数目，以及所述扩展ONU的能力集。
【文档编号】H04Q11/00GK104244117SQ201310253673
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】薛玉龙, 朱志鹏 申请人:鼎点视讯科技有限公司