一种无源光网络系统及其实现方法与流程

本发明涉及无源光网络技术，尤指一种无源光网络(pon)系统及其实现方法。

背景技术：

无源光网络传统网络架构如图1所示。光线路终端(olt)和光网络单元(onu)之间的通道既传输数据，也传输管理信息，即：olt和onu之间通过一个通道进行通信。随着移动网络的发展，无源光网络逐渐成为移动前传、移动回传、传感网络、车载网络的承载技术之一，这些网络业务在应用过程中对移动网络、甚至作为承载的无源光网络的传输延迟要求很严格。

无源光网络中的传输延迟包括：光传输延迟，开放安静窗口造成的延迟，带宽分配延迟等。其中，光传输延迟与光纤距离相关，20km的传输时间约100us。开放安静窗口用于olt发现、测距onu，如图2所示，属于olt和onu之间通道连接初始化带来的开销。为了发现位于距olt相差最大20km的onu，有必要打开200微秒的安静窗口，这期间正常工作的onu不能与olt进行通常的通信。另一方面，为了实现快速发现onu，olt需周期性地开放安静窗口，以发现onu，该周期与实际应用相关，如果希望onu能够在秒级别注册onu，则该周期应该是秒级别，即在每1秒中必须开放最大200微秒的安静窗口，由于该安静窗口用于待注册激活的onu发送上行信号，而其他已经完成注册激活的、正常工作的onu不能在安静窗口发送上行信号，那么如果正常工作的onu正好在安静窗口开始时有上行数据要发送，则必须要等待安静窗口结束之后才有机会发送上行数据，这种情况下，正常工作的onu发送的上行数据将可能造成最大200微秒的延迟。相关技术中，当olt对onu进行测距时，也需要开放安静窗口，但实际上olt在发现onu时，可以对olt和onu之间的距离进行预估，即olt对onu测距响应的到达时间可以进行预估，而且用于测距的安静窗口是专门给待测距onu用的，不需要多个onu进行竞争，因此为测距开放的安静窗口可以比为onu发现开放的安静窗口小，给正常工作的onu带来的延迟也较小。

另一方面，在传统无源光网络系统中，带宽分配一般是基于onu的带宽请求或者olt自身对onu流量的检测而进行，即动态带宽分配，这种带宽分配方法可以实现带宽的高利用率，但是带宽分配的过程存在一定的滞后性，对pon承载低延迟业务带来较大的延迟。以基于onu带宽请求的带宽分配为例，如图3所示，用户数据到达onu直至onu向olt发出用户数据，中间经历了：onu根据用户数据向olt请求带宽、olt将onu带宽请求输入dba算法引擎和从dba算法引擎获得带宽分配结果、olt将带宽分配结果发送给onu、onu在制定的时间发送用户数据的过程，上述操作分别带来的延迟包括onu准备带宽请求时间tdbru、上行传输延迟tprogu、带宽分配计算时间tdba、下行传输延迟tprogd、发送时间偏移toff，其中在20km长光纤情况下，上行传输延迟和下行传输延迟分别达到100微秒，基于带宽请求的带宽分配方法至少会给上行数据发送带来200微秒的延迟。

为了降低pon系统的传输延迟，至少要解决上述问题之一，而为了pon系统能够承载移动前传、移动回传、传感网络、车载网络等对延迟要求很高的业务，则需要解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种pon系统及其实现方法，可降低无源光网络系统的传输延迟。

为了达到本发明目的，本发明实施例提供了一种无源光网络pon系统的实现方法，该方法包括：

光线路终端olt确定一固定值t，依据所述pon系统所承载业务的特性为光网络单元onu分配带宽，且任意相邻两个带宽之间的间隔不超过所述固定值t。

一个实施例中，所述固定值t为：

从业务数据到达onu的时刻t1开始直至onu将处理完毕的业务数据向olt发送的时刻t2之间的差值，所述onu处理业务数据的时间为：保证该业务完成所要求的onu处理业务数据的时间上限。

一个实施例中，所承载业务的特性包括：所承载业务的数据速率、所承载业务的数据连续性或所承载业务的数据间隔。

一个实施例中，所述带宽呈线性均匀分布或呈非线性均匀分布。

一个实施例中，所述pon系统的所述olt与onu之间包括第一传输通道和第二传输通道；相应的，所述该方法还包括：

所述olt在所述第一传输通道上传输数据；

所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输全部上行管理信息；或者，

所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输部分上行管理信息，在所述第一传输通道的上行通道传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息。

一个实施例中，该方法还包括：

所述olt在所述第一传输通道的下行通道、或在所述第二传输通道的下行通道上传输全部下行管理信息；或者，

所述olt在所述第二传输通道的下行通道上传输部分下行管理信息，在所述第一传输通道的下行通道上传输除第二传输通道的下行通道传输的部分下行管理信息之外的剩余下行管理信息。

一个实施例中，所述管理信息包括但不限于以下信息：

光网络单元onu发现过程中的管理信息；

onu测距过程中的管理信息；

带宽分配中的管理信息；

光网络单元管理控制接口omci信息、操作管理维护oam信息；

物理层操作管理维护ploam信息、多点控制协议mpcp信息。

一个实施例中，所述第二传输通道与所述第一传输通道的制式不同、或相同；或者，

所述第一传输通道包括子通道时，所述第二传输通道与所述第一传输通道的子通道制式相同；或者，

所述第一传输通道包括多个子通道时，所述第二传输通道为所述第一传输通道中的一个子通道，用于所述olt传输全部、或部分管理信息；所述第一传输通道中的剩余子通道用于所述olt传输数据、或传输数据和除所述olt传输的部分管理信息之外的剩余管理信息。

一个实施例中，所述第二传输通道的上行波长不同于所述第一传输通道的上行波长。

为了达到本发明目的，本发明实施例还提供了一种无源光网络pon系统，该系统中的光线路终端olt，用于确定一固定值t，依据所述pon系统所承载业务的特性为光网络单元onu分配带宽，且任意相邻两个带宽之间的间隔不超过所述固定值t。

一个实施例中，所述固定值t为：

从业务数据到达onu的时刻t1开始直至onu将处理完毕的业务数据向olt发送的时刻t2之间的差值，所述onu处理业务数据的时间为：保证该业务完成所要求的onu处理业务数据的时间上限。

一个实施例中，所承载业务的特性包括：所承载业务的数据速率、所承载业务的数据连续性或所承载业务的数据间隔。

一个实施例中，所述带宽呈线性均匀分布或呈非线性均匀分布。

一个实施例中，所述pon系统的所述olt与onu之间包括第一传输通道和第二传输通道；其中，

所述第一传输通道，用于所述olt传输数据；

所述第二传输通道的上行通道，用于所述olt传输全部上行管理信息；或者，

所述第一传输通道的上行通道，用于所述olt传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息；

所述第二传输通道的上行通道，用于所述olt传输部分上行管理信息。

一个实施例中，所述第一传输通道的下行通道、或所述第二传输通道的下行通道，还用于所述olt传输全部下行管理信息；或者，

所述第二传输通道的下行通道，还用于所述olt传输部分下行管理信息；

所述第一传输通道的下行通道，还用于所述olt传输除第二传输通道的下行通道传输的部分下行管理信息之外的剩余下行管理信息。

一个实施例中，所述管理信息包括但不限于以下信息：

光网络单元onu发现过程中的管理信息；

onu测距过程中的管理信息；

带宽分配中的管理信息；

光网络单元管理控制接口omci信息、操作管理维护oam信息；

物理层操作管理维护ploam信息、多点控制协议mpcp信息。

一个实施例中，所述第二传输通道与所述第一传输通道的制式不同、或相同；或者，

所述第一传输通道包括子通道时，所述第二传输通道与所述第一传输通道的子通道制式相同；或者，

所述第一传输通道包括多个子通道时，所述第二传输通道为所述第一传输通道中的一个子通道，用于所述olt传输全部、或部分管理信息；所述第一传输通道中的剩余子通道用于所述olt传输数据、或传输数据和除所述olt传输的部分管理信息之外的剩余管理信息。

一个实施例中，所述第二传输通道的上行波长不同于所述第一传输通道的上行波长。

本发明的光线路终端olt确定一固定值t，依据pon系统所承载业务的特性为光网络单元onu分配带宽，且任意相邻两个带宽之间的间隔不超过所述固定值t，使本发明的带宽分配不再依赖于onu的带宽请求或者olt对onu流量的监控，进一步缩短了onu发送数据的延迟。此外，本发明中所述pon系统的光线路终端olt与光网络单元onu之间包括第一传输通道和第二传输通道；所述方法包括：所述olt在所述第一传输通道上传输数据；所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输全部上行管理信息；或者，所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输部分上行管理信息，在所述第一传输通道的上行通道传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息。本发明将部分或全部管理信息的交互放在管理通道上进行，使得这些管理信息交互所占用的带宽从原有数据通道中剥离，从而使得原有数据通道的带宽利用率更高，且数据发送的延迟更小更可控。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为传统无源光网络架构示意图；

图2为onu注册过程中的安静窗口对工作onu的影响示意图；

图3为基于带宽请求的带宽分配引起的延迟示意图；

图4为应用pon的移动前传架构示例；

图5为本发明实施例所述pon系统的实现方法流程示意图一；

图6为本发明实施例所述pon系统的实现方法流程示意图二；

图7为本发明实施例的pon架构示意图；

图8为本发明实施例所述pon系统的实现方法流程示意图三；

图9为本发明实施例所述pon系统的实现方法流程示意图四；

图10为本发明实施例所述pon系统的结构示意图；

图11为本发明实施例一ld-pon工作原理及流程示意图；

图12为本发明实施例二ld-pon工作原理及流程示意图；

图13为10ggpon制式下olt为单onu分配周期性带宽示意图；

图14为多通道ng-pon2制式下olt为多通道onu分配周期性带宽示意图；

图15为10ggpon中的带宽分配方法示意图；

图16为多通道ng-pon2/40ggpon/100gpon等通道绑定系统中的带宽分配示意图；

图17为10ggpon制式下olt为单onu分配周期性带宽示意图；

图18为多通道ng-pon2制式下olt为多通道onu分配周期性带宽示意图；

图19为10ggpon中的带宽分配示意图；

图20为多通道ng-pon2/40ggpon/100gpon等通道绑定系统中的带宽分配示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

基于背景技术，结合应用pon的移动前传架构对传输延迟进行简单描述。基于功能分离考虑，传统的基站分成一个远端设备(remoteunit，ru)和一个中心设备(centralunit，cu)，pon可以作为连接ru和cu很好的系统和技术，因为pon可以减少光纤部署，如图4所示。在lte及其演进系统中，要求cu和用户设备(userequipment，ue)之间的总体延迟(totaldelay)小于10ms，其中包括cu和ru之间的传输延迟(propagationdelay)，以及各设备的处理延迟，cu和ru之间的传输延迟低于250us。另一方面，在5g移动系统中，总体延迟要求小于4ms，对移动带宽增强(embb)业务，要求cu和ru之间的传输延迟小于100us，olt和onu的处理延迟小于10us。基于移动网络对传输延迟的严格要求，本发明实施例提出了如下方案：

本发明实施例提供了一种pon系统的实现方法，所述pon系统的光线路终端olt与光网络单元onu之间包括第一传输通道和第二传输通道；如图5、6所示，该方法包括：

步骤501a：所述olt在所述第一传输通道上传输数据；

步骤502a：所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输全部上行管理信息。

步骤501b：所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输部分上行管理信息；

步骤502b：所述第一传输通道的上行通道传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息。

这里，需要说明的是，不对步骤501与步骤502的执行先后顺序进行限定，标号顺序仅仅为了便于描述。

本发明将部分或全部管理信息的交互放在管理通道上进行，使得这些管理信息交互所占用的带宽从原有数据通道中剥离，从而使得原有数据通道的带宽利用率更高，且数据发送的延迟更小更可控。

可选的，该方法还包括：所述olt在所述第一传输通道的下行通道、或在所述第二传输通道的下行通道上传输全部下行管理信息；或者，

所述olt在所述第二传输通道的下行通道上传输部分下行管理信息，在所述第一传输通道的下行通道上传输除第二传输通道的下行通道传输的部分下行管理信息之外的剩余下行管理信息。

需要说明的是，当第二传输通道的下行通道与第一传输通道的下行通道一致时(如：波长相同)，会传输数据和管理信息；不一致时，只传输管理信息。

实际应用时，可在原有pon架构基础上，建立一个额外的管理通道(即上述第二传输通道)，该额外的管理通道采用与其他原有通道(即上述第一传输通道)至少上行不同的波长(即下行波长可与其他原有通道相同)，另外，采用与原有pon架构中原有通道相同或者不同的制式，用于承载olt和onu之间的部分或者全部管理信息，olt和onu之间的其他交互仍然在原有数据通道上进行。如图7所示，实线通道为原有数据通道，虚线通道为新增的额外管理通道。

本发明实施例中，所述管理信息包括但不限于以下信息：

onu发现过程中的管理信息；

onu测距过程中的管理信息；

带宽分配中的管理信息；

光网络单元管理控制接口(omci)信息、操作管理维护(oam)信息；

物理层操作管理维护(ploam)信息、多点控制协议(mpcp)信息。

可选的，所述第二传输通道与所述第一传输通道的制式不同、或相同；或者，

所述第一传输通道包括子通道时，所述第二传输通道与所述第一传输通道的子通道制式相同；或者，

所述第一传输通道包括多个子通道时，所述第二传输通道为所述第一传输通道中的一个子通道，用于所述olt传输全部、或部分管理信息；所述第一传输通道中的剩余子通道用于所述olt传输数据、或传输数据和除所述olt传输的部分管理信息之外的剩余管理信息。

例如：所述第一传输通道和第二传输通道采用相同制式包括但不限于如下：

都工作在吉比特无源光网络(gpon)制式下；

或者，都工作在以太网无源光网络(epon)制式下；

或者，都工作在10ggpon制式下；

或者，都工作在10gepon制式下；

或者，都工作在100gpon制式下，第二传输通道为一个25g速率通道。

所述第一传输通道和第二传输通道采用不同制式包括但不限于如下：

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在10ggpon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100ggpon制式下；或者，

管理通道工作在epon制式下，数据通道工作在10gepon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100gepon制式下。

上述第二传输通道的建立，实现方法包括但不限于：增加一个与原有数据通道(第一传输通道)制式不相同的通道，或增加一个与原有数据通道制式相同的通道，或增加一个与原有数据通道的子通道制式相同的通道，或将原有数据通道中的一个子通道设置为管理通道。

可选的，该方法还包括：

步骤503：所述olt依据所述pon系统所承载业务的特性为onu分配周期性带宽，且相邻两个带宽之间的间隔小于等于一固定值t。

实际应用时，可在pon系统运行之前为onu分配周期性带宽。

本实施例中，上述业务的特性包括但不限于：所承载业务的数据速率，所承载业务的数据连续性，所承载业务的数据间隔。所述onu每隔一定的时间获得一个带宽，且相邻两个带宽之间的间隔小于等于一固定值t，该固定值t会给承载业务数据的发送带来一定的延迟，并且onu在每次获得的带宽中不一定能将所承载业务的数据发送完毕而缓存，因此该固定t的设置，应该满足，虽然在onu发送所承载业务数据时改变了其业务特性，如数据发生了缓存和/或分片等，数据速率、连续性、数据间隔可能发生了变化，但是应该能保证在olt侧可以将所承载业务特性进行恢复，如恢复所承载业务的数据速率、数据连续性、数据间隔等。

其中，所述固定值t为：

从业务数据到达onu的时刻t1开始直至onu将处理完毕的业务数据向olt发送的时刻t2之间的差值，所述onu处理业务数据的时间为：保证该业务完成所要求的onu处理业务数据的时间上限。

这里，因任意相邻的两个带宽之间的间隔不超过一个固定值，因此带宽可以呈线性均匀分布，也可以呈非线性均匀分布。确定该固定值后，再进行固定带宽分配的设计。

可见，本发明的带宽分配不再依赖于onu的带宽请求或者olt对onu流量的监控，进一步缩短了onu发送数据的延迟。

本发明实施例还提供了一种存储介质，上述存储介质可以被设置为存储用于执行上述方法步骤的程序代码。上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供了一种pon系统的实现方法，如图8、9所示，该方法包括：

步骤801：olt依据所述pon系统所承载业务的特性为onu分配周期性带宽，且相邻两个带宽之间的间隔小于等于一固定值t。

实际应用时，可在pon系统运行之前为onu分配周期性带宽。

本实施例中，上述业务的特性包括但不限于：所承载业务的数据速率，所承载业务的数据连续性，所承载业务的数据间隔。所述onu每隔一定的时间获得一个带宽，且相邻两个带宽之间的间隔小于等于一固定值t，该固定值t会给承载业务数据的发送带来一定的延迟，并且onu在每次获得的带宽中不一定能将所承载业务的数据发送完毕而缓存，因此该固定t的设置，应该满足，虽然在onu发送所承载业务数据时改变了其业务特性，如数据发生了缓存和/或分片等，数据速率、连续性、数据间隔可能发生了变化，但是应该能保证在olt侧可以将所承载业务特性进行恢复，如恢复所承载业务的数据速率、数据连续性、数据间隔等。

其中，所述固定值t为：

从业务数据到达onu的时刻t1开始直至onu将处理完毕的业务数据向olt发送的时刻t2之间的差值，所述onu处理业务数据的时间为：保证该业务完成所要求的onu处理业务数据的时间上限。

这里，因任意相邻的两个带宽之间的间隔不超过一个固定值，因此带宽可以呈线性均匀分布，也可以呈非线性均匀分布。确定该固定值后，再进行固定带宽分配的设计。

本发明的带宽分配不再依赖于onu的带宽请求或者olt对onu流量的监控，进一步缩短了onu发送数据的延迟。

可选的，所述pon系统的所述olt与onu之间包括第一传输通道和第二传输通道；相应的，所述该方法还包括：

步骤802a：所述olt在所述第一传输通道上传输数据；

步骤803a：所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输全部上行管理信息。

步骤802b：所述olt在所述第二传输通道的上行通道上传输部分上行管理信息；

步骤803b：所述第一传输通道的上行通道传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息。

本发明将部分或全部管理信息的交互放在管理通道上进行，使得这些管理信息交互所占用的带宽从原有数据通道中剥离，从而使得原有数据通道的带宽利用率更高，且数据发送的延迟更小更可控。

可选的，该方法还包括：所述olt在所述第一传输通道的下行通道、或在所述第二传输通道的下行通道上传输全部下行管理信息；或者，

所述olt在所述第二传输通道的下行通道上传输部分下行管理信息，在所述第一传输通道的下行通道上传输除第二传输通道的下行通道传输的部分下行管理信息之外的剩余下行管理信息。

需要说明的是，当第二传输通道的下行通道与第一传输通道的下行通道一致时(如：波长相同)，会传输数据和管理信息；不一致时，只传输管理信息。

实际应用时，可在原有pon架构基础上，建立一个额外的管理通道(即上述第二传输通道)，该额外的管理通道采用与其他原有通道(即上述第一传输通道)至少上行不同的波长(即下行波长可与其他原有通道相同)，另外，采用与原有pon架构中原有通道相同或者不同的制式，用于承载olt和onu之间的部分或者全部管理信息，olt和onu之间的其他交互仍然在原有数据通道上进行。如图7所示，实线通道为原有数据通道，虚线通道为新增的额外管理通道。

本发明实施例中，所述管理信息包括但不限于以下信息：

onu发现过程中的管理信息；

onu测距过程中的管理信息；

带宽分配中的管理信息；

光网络单元管理控制接口(omci)信息、操作管理维护(oam)信息；

物理层操作管理维护(ploam)信息、多点控制协议(mpcp)信息。

本发明实施例中，所述第二传输通道与所述第一传输通道的制式不同、或相同；或者，

所述第一传输通道包括子通道时，所述第二传输通道与所述第一传输通道的子通道制式相同；或者，

所述第一传输通道包括多个子通道时，所述第二传输通道为所述第一传输通道中的一个子通道，用于所述olt传输全部、或部分管理信息；所述第一传输通道中的剩余子通道用于所述olt传输数据、或传输数据和除所述olt传输的部分管理信息之外的剩余管理信息。

例如：所述第一传输通道和第二传输通道采用相同制式包括但不限于如下：

都工作在吉比特无源光网络(gpon)制式下；

或者，都工作在以太网无源光网络(epon)制式下；

或者，都工作在10ggpon制式下；

或者，都工作在10gepon制式下；

或者，都工作在100gpon制式下，第二传输通道为一个25g速率通道。

所述第一传输通道和第二传输通道采用不同制式包括但不限于如下：

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在10ggpon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100ggpon制式下；或者，

管理通道工作在epon制式下，数据通道工作在10gepon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100gepon制式下。

上述第二传输通道的建立，实现方法包括但不限于：增加一个与原有数据通道(第一传输通道)制式不相同的通道，或增加一个与原有数据通道制式相同的通道，或增加一个与原有数据通道的子通道制式相同的通道，或将原有数据通道中的一个子通道设置为管理通道。

本发明实施例还提供了一种存储介质，上述存储介质可以被设置为存储用于执行上述方法步骤的程序代码。上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供了一种pon系统，所述pon系统的光线路终端olt1001与光网络单元onu1002之间包括第一传输通道1003和第二传输通道1004；如图10所示，其中，

所述第一传输通道，用于所述olt传输数据；

所述第二传输通道的上行通道，用于所述olt传输全部上行管理信息；或者，

所述第一传输通道的上行通道，用于所述olt传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息；

所述第二传输通道的上行通道，用于所述olt传输部分上行管理信息。

本发明将部分或全部管理信息的交互放在管理通道上进行，使得这些管理信息交互所占用的带宽从原有数据通道中剥离，从而使得原有数据通道的带宽利用率更高，且数据发送的延迟更小更可控。

可选的，所述第一传输通道的下行通道、或所述第二传输通道的下行通道，还用于所述olt传输全部下行管理信息；或者，

所述第二传输通道的下行通道，还用于所述olt传输部分下行管理信息；

所述第一传输通道的下行通道，还用于所述olt传输除第二传输通道的下行通道传输的部分下行管理信息之外的剩余下行管理信息。

需要说明的是，当第二传输通道的下行通道与第一传输通道的下行通道一致时(如：波长相同)，所述olt会传输数据和管理信息；不一致时，所述olt只传输管理信息。

可选的，所述管理信息包括但不限于以下信息：

onu发现过程中的管理信息；

onu测距过程中的管理信息；

带宽分配中的管理信息；

光网络单元管理控制接口(omci)信息、操作管理维护(oam)信息；

物理层操作管理维护(ploam)信息、多点控制协议(mpcp)信息。

其中，所述第二传输通道与所述第一传输通道的制式不同、或相同；或者，

所述第一传输通道包括子通道时，所述第二传输通道与所述第一传输通道的子通道制式相同；或者，

所述第一传输通道包括多个子通道时，所述第二传输通道为所述第一传输通道中的一个子通道，用于所述olt传输全部、或部分管理信息；所述第一传输通道中的剩余子通道用于所述olt传输数据、或传输数据和除所述olt传输的部分管理信息之外的剩余管理信息。

例如：所述第一传输通道和第二传输通道采用相同制式包括但不限于如下：

都工作在吉比特无源光网络(gpon)制式下；

或者，都工作在以太网无源光网络(epon)制式下；

或者，都工作在10ggpon制式下；

或者，都工作在10gepon制式下；

或者，都工作在100gpon制式下，第二传输通道为一个25g速率通道。

所述第一传输通道和第二传输通道采用不同制式包括但不限于如下：

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在10ggpon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100ggpon制式下；或者，

管理通道工作在epon制式下，数据通道工作在10gepon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100gepon制式下。

上述第二传输通道的建立，实现方法包括但不限于：增加一个与原有数据通道(第一传输通道)制式不相同的通道，或增加一个与原有数据通道制式相同的通道，或增加一个与原有数据通道的子通道制式相同的通道，或将原有数据通道中的一个子通道设置为管理通道。

可选的，所述olt还用于依据所述pon系统所承载业务的特性为onu分配周期性带宽，且相邻两个带宽之间的间隔小于等于一固定值t。

其中，所述固定值t为：

从业务数据到达onu的时刻t1开始直至onu将处理完毕的业务数据向olt发送的时刻t2之间的差值，所述onu处理业务数据的时间为：保证该业务完成所要求的onu处理业务数据的时间上限。

这里，因任意相邻的两个带宽之间的间隔不超过一个固定值，因此带宽可以呈线性均匀分布，也可以呈非线性均匀分布。确定该固定值后，再进行固定带宽分配的设计。

可见，本发明的带宽分配不再依赖于onu的带宽请求或者olt对onu流量的监控，进一步缩短了onu发送数据的延迟。

本发明实施例还提供了一种pon系统，该系统中的olt，用于依据所述pon系统所承载业务的特性为onu分配周期性带宽，且相邻两个带宽之间的间隔小于等于一固定值t。

其中，所述固定值t为：

从业务数据到达onu的时刻t1开始直至onu将处理完毕的业务数据向olt发送的时刻t2之间的差值，所述onu处理业务数据的时间为：保证该业务完成所要求的onu处理业务数据的时间上限。

可选的，所述pon系统的所述olt与onu之间包括第一传输通道和第二传输通道；其中，

所述第一传输通道，用于所述olt传输数据；

所述第二传输通道的上行通道，用于所述olt传输全部上行管理信息；或者，

所述第一传输通道的上行通道，用于所述olt传输除所述第二传输通道的上行通道传输的部分上行管理信息之外的剩余上行管理信息；

所述第二传输通道的上行通道，用于所述olt传输部分上行管理信息。

可选的，所述第一传输通道的下行通道、或所述第二传输通道的下行通道，还用于所述olt传输全部下行管理信息；或者，

所述第二传输通道的下行通道，还用于所述olt传输部分下行管理信息；

所述第一传输通道的下行通道，还用于所述olt传输除第二传输通道的下行通道传输的部分下行管理信息之外的剩余下行管理信息。

需要说明的是，当第二传输通道的下行通道与第一传输通道的下行通道一致时(如：波长相同)，所述olt会传输数据和管理信息；不一致时，所述olt只传输管理信息。

本发明实施例中，所述管理信息包括但不限于以下信息：

onu发现过程中的管理信息；

onu测距过程中的管理信息；

带宽分配中的管理信息；

光网络单元管理控制接口(omci)信息、操作管理维护(oam)信息；

物理层操作管理维护(ploam)信息、多点控制协议(mpcp)信息。

本发明实施例中，

所述第二传输通道与所述第一传输通道的制式不同、或相同；或者，

所述第一传输通道包括子通道时，所述第二传输通道与所述第一传输通道的子通道制式相同；或者，

所述第一传输通道包括多个子通道时，所述第二传输通道为所述第一传输通道中的一个子通道，用于所述olt传输全部、或部分管理信息；所述第一传输通道中的剩余子通道用于所述olt传输数据、或传输数据和除所述olt传输的部分管理信息之外的剩余管理信息。

例如：所述第一传输通道和第二传输通道采用相同制式包括但不限于如下：

都工作在吉比特无源光网络(gpon)制式下；

或者，都工作在以太网无源光网络(epon)制式下；

或者，都工作在10ggpon制式下；

或者，都工作在10gepon制式下；

或者，都工作在100gpon制式下，第二传输通道为一个25g速率通道。

所述第一传输通道和第二传输通道采用不同制式包括但不限于如下：

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在10ggpon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100ggpon制式下；或者，

管理通道工作在epon制式下，数据通道工作在10gepon制式下；或者，

管理通道工作在gpon制式下，数据通道工作在100gepon制式下。

上述第二传输通道的建立，实现方法包括但不限于：增加一个与原有数据通道(第一传输通道)制式不相同的通道，或增加一个与原有数据通道制式相同的通道，或增加一个与原有数据通道的子通道制式相同的通道，或将原有数据通道中的一个子通道设置为管理通道。

在实际应用中，本发明实施例所述olt的功能可以通过所述olt中的处理器实现，也可以通过具体的逻辑电路实现；比如，在实际应用中，可由位于所述olt的中央处理器(cpu)、微处理器(mpu)、数字信号处理器(dsp)、或现场可编程门阵列(fpga)等实现。

这里需要指出的是：以上装置实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例相同的有益效果，因此不做赘述。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，这里不再赘述。

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，需要说明的是，下面的额外管理通道为上述的第二传输通道，所述原有数据通道为上述的第一传输通道。

实施例一

本实施例将onu发现、onu测距等onu注册激活过程移植到额外管理通道，包括如下步骤：

步骤一、olt在额外管理通道上定期开放安静窗口，并发送sn请求；

步骤二、当有新的onu需要上线时，该onu等待olt在额外管理通道上开放的安静窗口并捕捉到sn请求，然后在安静窗口内竞争发送sn；

步骤三、olt在额外管理通道上获取了新onu的sn；

步骤四、olt在额外管理通道上给该新onu分配onu-id，并继续开放测距窗口，并向该onu发送测距请求；

步骤五、onu在额外管理通道上发送测距响应；

步骤六、olt获取测距响应，计算出额外管理通道的测距结果并通过额外管理通道发送给onu，计算出原有数据通道的测距结果并通过原有数据通道发送给onu；

步骤七、onu收到两个测距结果后，进入工作状态；

步骤八、olt和onu在原有数据通道上，在工作状态中，继续调整测距结果；

这里，所述调整测距结果为：olt在原有数据通道上给onu分配带宽，olt监视onu在原有数据通道上发送的上行突发的到达时间，与带宽分配预期的到达时间相比，并对onu在原有数据通道上的测距结果进行调整。

上述过程如图11所示。

在原有数据通道上，与现有技术相比，无需执行onu发现、onu测距过程，而是在收到测距结果后，直接进入工作状态。

需要说明的是，光在光纤中传输，光纤的长度是一定的，但是光在光纤中传输是通过折射/反射进行的，并不是直线传输。不同波长的光在光纤中的折射率/反射率不一样，在同样长度的光纤内传输的时间也不一样，但是只要知道一种波长的光在光纤中的传输时间，要计算另一波长的传输时间，是可以通过两种波长的光的折射率/反射率来计算得到的。

本发明实施例中，计算原有数据通道的测距结果，根据额外管理通道采用波长的折射率/反射率，以及原有数据通道采用波长的折射率/反射率，还有额外管理通道的测距结果(即以及额外管理通道的往返传输时间)，可以计算出原有数据通道上的测距结果，另外，额外管理通道和原有数据通道的速率可能不一样，还需考虑速率因素)。

例如，额外管理通道和数据通道采用相同的制式，仅采用波长不一样，在额外管理通道上得到的测距结果即往返传输时间为rtt，下行波长为λd1，折射率为nd1，上行波长为λu1，折射率为nu1，数据通道下行波长为λd2，折射率为nd2，上行波长为λu2，折射率为nu2，则数据通道测距结果即往返时间为rtt×(nd2+nu2)/(nd1+nu1)。如果测距结果即往返传输时间用比特数表示，则先将额外管理通道上的测距结果除以速率转换为时间，再用上述公式计算数据通道上的用时间表示的测距结果，再乘以数据通道上的速率转换为用比特数表示的测距结果。

本发明中并不限定根据波长值计算其他路径上的测距结果的具体实现，其实现方式也不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

实施例二

以实施例一为基础，管理通道的组成进行修改，管理通道的下行波长仍然与原有的数据通道的下行波长相同，管理通道采用的上行波长与原有数据通道的上行波长不同，管理通道的制式与原有数据通道的制式一样，如图12所示。实施例二与实施例一相比，可以节省一个下行波长资源。包括如下：

步骤一、olt在额外管理通道上定期开放安静窗口，并从原有数据通道发送sn请求；

步骤二、当有新的onu需要上线时，该onu等待olt在额外管理通道上开放的安静窗口并捕捉到原有数据通道上发送的sn请求，然后在额外管理通道上的安静窗口内竞争发送sn；

步骤三、olt在额外管理通道上获取了新onu的sn；

步骤四、olt在原有数据通道上给onu分配onu-id，并继续在额外管理通道上开放测距窗口，并在原有数据通道上向该onu发送测距请求；

步骤五、onu在额外管理通道上发送测距响应；

步骤六、olt在额外管理通道上获取测距响应，计算出额外管理通道的测距结果并通过额外管理通道发送给onu，计算出原有数据通道的测距结果并在原有数据通道上发送onu；

所述计算原有数据通道的测距结果，包括：额外管理通道采用的上行波长，原有数据通道采用的下行和上行波长，通过相关波长公式，根据额外管理通道的测距结果，可以计算出原有数据通道上的测距结果，另外，额外管理通道和原有数据通道的速率可能不一样，还需考虑速率因素。

步骤七、onu收到两个测距结果后，进入工作状态；

步骤八、olt和onu在原有数据通道上，在工作状态中，继续调整测距结果；

所述继续调整测距结果，包括：olt在原有数据通道上给onu分配带宽，olt监视onu在原有数据通道上发送的上行突发的到达时间，与带宽分配预期的到达时间相比，并对onu在原有数据通道上的测距结果进行调整。

实施例三

在实施例一的基础上，本实施例除了将onu发现、onu测距等onu注册过程移植到额外管理通道外，还将dba分配(bwmap/grant)、带宽请求dbru/report、物理层管理信息ploam/mpcp、应用层管理信息omci/oam等管理信息的交互也移植到额外管理通道。其中，带宽映射(bwmap)、dbru、ploam、omci等应用于gpon、10ggpon等itu-tpon系列标准；grant、report、mpcp、oam等应用于ieeepon系列标准。

onu注册激活过程如下，与实施例一一致：

步骤一、olt在额外管理通道上定期开放安静窗口，并发送sn请求；

步骤二、当有新的onu需要上线时，该onu等待olt在额外管理通道上开放的安静窗口并捕捉到sn请求，然后在安静窗口内竞争发送sn；

步骤三、olt在额外管理通道上获取了新onu的sn；

步骤四、olt在额外管理通道上给onu分配onu-id，并继续开放测距窗口，并想该onu发送测距请求；

步骤五、onu在额外管理通道上发送测距响应；

步骤六、olt获取测距响应，计算出额外管理通道的测距结果并额外管理通道上发送给onu，计算出原有数据通道的测距结果并在原有数据通道上发送onu；

具体的，计算原有数据通道的测距结果：额外管理通道采用的波长，原有数据通道采用的波长，通过相关波长公式，根据额外管理通道的测距结果，可以计算出原有数据通道上的测距结果，另外，额外管理通道和原有数据通道的速率可能不一样，还需考虑速率因素。

步骤七、onu收到两个测距结果后，进入工作状态；

步骤八、olt和onu在原有数据通道上，在工作状态中，继续调整测距结果；

所述继续调整测距结果，包括：olt在原有数据通道上给onu分配带宽，olt监视onu在原有数据通道上发送的上行突发的到达时间，与带宽分配预期的到达时间相比，并对onu在原有数据通道上的测距结果进行调整。

实施例四

一种pon演进策略：

步骤一、先部署gpon，运行用户业务；

步骤二、当部署的gpon无法满足用户业务增长时，在同一个odn内部署10ggpon，即更换olt侧设备，olt侧同时支持gpon和10ggpon，而原来部署的gpononu逐步替换为同时支持gpon和10ggpon的onu，当原有的gpon未被替换完时，gpononu和10ggpononu分别工作，彼此互不影响，而当所有gpononu完成替换后，则10ggpononu启用gpon通道，gpon通道作为10ggpon的管理通道存在。

完成完全演进后，gpon作为额外管理通道，10ggpon作为数据通道，可以按照实施例一的方式进行工作，也可以按照实施例三的方式进行工作。

当然，pon演进策略中，可以是但不限于gpon向100ggpon演进，epon向10gepon演进，epon向100gepon演进等。

以下实施例五-六将详细说明采用固定分配带宽来解决pon传输延迟问题。

实施例五

olt在工作通道上为onu固定分配周期性带宽，则onu上行传输的最大延迟为两次带宽分配之间的时间间隔。

图13所示为olt为单通道onu固定分配周期性带宽，如10ggpon制式下，olt为onu分配的带宽呈现周期性，相邻两个带宽之间的时间间隔相等，onu发送上行数据的最大延迟即两个相邻带宽分配之间的时间间隔。

图14所示为olt为多通道onu分配周期性带宽，如多通道ng-pon2，把onu在多通道获得的带宽分布在时间轴上，相邻两个带宽的时间间隔一致，该时间间隔即onu发送上行数据的最大延迟。

在图13基础上，进一步地，如图15，在10ggpon系统中，olt通过每个下行帧的bwmap为多个onu固定分配周期性带宽，多个onu的带宽分配彼此不重叠但互相交错。

类似地，在图14基础上，如图16，在多通道ng-pon2、40ggpon、100gpon等多通道绑定的系统中，olt通过每个下行的bwmap为每个onu的多个通道固定分配周期性带宽，多个onu的带宽分配彼此不重叠但互相交错，同一个onu的多个通道上的带宽分配也彼此不重叠但形成固定的间隔。

实施例六

olt在工作通道上为onu固定分配带宽，分配onu的带宽中，相邻两个带宽之间的时间间隔不超过t，则onu上行传输的最大延迟为t。

图17所示为olt为单通道onu固定分配带宽，如10ggpon制式下，olt为onu分配的带宽，相邻两个带宽之间的时间间隔不超过t，onu发送上行数据的最大延迟即t。

图18所示为olt为多通道onu固定分配带宽，如多通道ng-pon2，把onu在多通道获得的带宽分布在时间轴上，相邻两个带宽的时间间隔不超过t，t即onu发送上行数据的最大延迟。

在图17基础上，进一步地，如图19，在10ggpon系统中，olt通过每个下行帧的bwmap为多个onu固定分配带宽，多个onu的带宽分配彼此不重叠但互相交错。

类似地，在图18基础上，如图20，在多通道ng-pon2、40ggpon、100gpon等多通道绑定的系统中，olt通过每个下行的bwmap为每个onu的多个通道固定分配带宽，多个onu的带宽分配彼此不重叠但互相交错，同一个onu的多个通道上的带宽分配也彼此不重叠但形成固定的间隔。

需要说明的是，当仅仅建立额外管理通道(第二传输通道)，无法满足移动承载延迟时，或者当仅仅固定分配带宽，无法满足移动承载延迟时，可以同时采用建立额外管理通道和固定分配带宽。例如，在本实施例中，采用实施例一与实施例五、实施例一与实施例六、实施例二与实施例五、实施例二与实施例六、实施例三与实施例五、实施例三与实施例六、实施例四与实施例五、实施例四与实施例六的结合。当然不排除其他建立额外管理通道的实施例、固定分配带宽的实施例、以及衍生出相关的组合或者与本文中实施例的组合，本文不再一一赘述。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。