專(zhuān)利名稱(chēng)：增強(qiáng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)健壯性的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種增強(qiáng)PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))健壯性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
光纖具有傳輸頻帶寬、容量大、損耗低和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，非常適合作為高速、寬帶業(yè)務(wù)的傳輸媒體。而在各種光接入技術(shù)中，PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))作為一種現(xiàn)在和未來(lái)非常有前途的光接入技術(shù)，正越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
如圖1所示，PON由一個(gè)OLT(局端設(shè)備)、一個(gè)光分路器、多個(gè)遠(yuǎn)端的終端設(shè)備和多根光纖組成。OLT是位于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)末端的設(shè)備，向上與網(wǎng)絡(luò)相連，向下與光分路器相連，在局端設(shè)備和光分路器之間通過(guò)一根光纖連接，形成光纖的主干路。光分路器采用多根光纖和多個(gè)遠(yuǎn)端終端設(shè)備連接。遠(yuǎn)端終端設(shè)備包括ONT(光網(wǎng)絡(luò)終端)和ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)。
在PON中下行數(shù)據(jù)信號(hào)為連續(xù)廣播方式，采用TDM(時(shí)分復(fù)用)技術(shù)，如圖2所示，每一個(gè)ONU或ONT將接收到OLT下發(fā)的所有下行數(shù)據(jù)信號(hào)。
在PON中上行數(shù)據(jù)信號(hào)采用時(shí)分多址技術(shù)，如圖3所示，每個(gè)ONT或ONU在OLT指定的時(shí)隙內(nèi)采用突發(fā)模式發(fā)送光信號(hào)，向OLT上傳數(shù)據(jù)。各ONT或ONU上傳的數(shù)據(jù)在OLT處組裝為復(fù)合幀。
在上述上行數(shù)據(jù)的傳遞過(guò)程中，每個(gè)ONT或ONU按授權(quán)的時(shí)隙正常地發(fā)送數(shù)據(jù)是極其重要的約束。當(dāng)PON中一個(gè)ONT或ONU出現(xiàn)故障，不在OLT授權(quán)的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射光信號(hào)時(shí)；或者，PON中一個(gè)ONT或ONU的上行發(fā)光器件硬件出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致該ONT或ONU持續(xù)地發(fā)射光信號(hào)時(shí)。比如，如圖4所示，ONT B持續(xù)發(fā)射上行光信號(hào)。此時(shí)，將嚴(yán)重地干擾其他ONT或ONU發(fā)射的上行光信號(hào)，導(dǎo)致OLT無(wú)法解析其他ONT或ONU上傳的數(shù)據(jù)。從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的上行信道堵塞。
在現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，還沒(méi)有解決上述問(wèn)題的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)PON健壯性的系統(tǒng)和方法，從而可以當(dāng)PON的上行通信出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)采取措施恢復(fù)PON的上行通信，增強(qiáng)PON的健壯性。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種增強(qiáng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)健壯性的系統(tǒng)，包括終端包括光網(wǎng)絡(luò)終端ONT和/或光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，終端的發(fā)射光模塊可以向局端設(shè)備發(fā)送不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，終端的接收光模塊可以接收局端設(shè)備通過(guò)光分路器下發(fā)的下行信號(hào)；局端設(shè)備局端設(shè)備的接收光模塊可以接收終端向其發(fā)送的不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，局端設(shè)備的發(fā)射光模塊可以向終端發(fā)送下行信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON的上行光信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)送下行信號(hào)指示所有終端統(tǒng)一切換到另外一個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行上行通信，根據(jù)切換后的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
所述局端設(shè)備包括波分復(fù)用器用于對(duì)局端設(shè)備接收到的不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)進(jìn)行區(qū)分。
一種增強(qiáng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)健壯性的方法，包括
A、配置PON的終端支持發(fā)送不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，配置PON的局端設(shè)備OLT支持接收不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；B、當(dāng)OLT檢測(cè)到PON的上行光信號(hào)出現(xiàn)故障后，下發(fā)命令將所有終端的上行光信號(hào)切換到所述配置的另外一個(gè)波長(zhǎng)，OLT根據(jù)接收到的切換后的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
所述的終端包括ONT和ONU。
所述的步驟A還包括在正常情況下，PON的終端統(tǒng)一采用所述配置的不同波長(zhǎng)中的一種波長(zhǎng)向OLT發(fā)射上行光信號(hào)。
所述的步驟B具體包括B1、當(dāng)OLT檢測(cè)到PON網(wǎng)絡(luò)中有故障終端持續(xù)地發(fā)射光信號(hào)或在OLT授權(quán)的時(shí)隙外發(fā)射光信號(hào)時(shí)，OLT下發(fā)命令將所有終端的上行光信號(hào)切換到所述配置的不同波長(zhǎng)中的另外一個(gè)波長(zhǎng)；B2、OLT根據(jù)接收到的所述切換后的終端發(fā)送的所述另外一個(gè)波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
所述的步驟B2具體包括當(dāng)所述故障終端無(wú)法處理OLT下發(fā)的命令，仍然采用切換前的波長(zhǎng)發(fā)送上行光信號(hào)時(shí)，OLT不接收該故障終端發(fā)送的上行光信號(hào)，只接收切換后的終端發(fā)送的所述另外一個(gè)波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
所述的步驟B2具體包括當(dāng)所述故障終端能夠處理OLT下發(fā)的命令，和其它切換后的終端一樣在OLT授權(quán)的時(shí)隙內(nèi)以所述另外一個(gè)波長(zhǎng)發(fā)射上行光信號(hào)時(shí)，此時(shí)，所述故障終端恢復(fù)正常，PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
所述的步驟B2具體包括
B21、當(dāng)所述故障終端進(jìn)行切換后，以所述另外一個(gè)波長(zhǎng)持續(xù)地發(fā)射光信號(hào)或在OLT授權(quán)的時(shí)隙外發(fā)射光信號(hào)；B22、OLT檢測(cè)到上行光信號(hào)出現(xiàn)故障后，下發(fā)命令逐一關(guān)閉所有終端，來(lái)查找出現(xiàn)故障的終端，當(dāng)關(guān)閉所述故障終端時(shí)，PON的上行通信恢復(fù)正常，則判斷該終端出現(xiàn)故障，繼續(xù)關(guān)閉該終端，PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)在PON網(wǎng)絡(luò)中配置ONT或ONU支持發(fā)送兩個(gè)不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，同時(shí)配置OLT支持接收兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。從而可以當(dāng)PON的上行通信出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)檢測(cè)出出現(xiàn)故障的ONT或ONU，并采取相應(yīng)的措施恢復(fù)PON的上行通信，使整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)的通信恢復(fù)正常，增強(qiáng)PON的健壯性。


圖1為PON的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為PON的下行數(shù)據(jù)鏈路示意圖；圖3為PON的上行數(shù)據(jù)鏈路示意圖；圖4為故障ONT B持續(xù)發(fā)射上行光信號(hào)的示意圖；圖5為本發(fā)明所述改進(jìn)后的終端(包括ONT和ONU)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明所述改進(jìn)后的OLT的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明所述方法的具體實(shí)現(xiàn)方式的處理流程圖；圖8為本發(fā)明所述實(shí)施例的組網(wǎng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)PON健壯性的系統(tǒng)和方法，本發(fā)明的核心為配置ONT或ONU支持發(fā)送兩個(gè)不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，同時(shí)配置OLT支持接收兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。
下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，本方法所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和圖1所示的PON網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)相同，本方法所述系統(tǒng)對(duì)其中的OLT和終端(包括ONT和ONU)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了改進(jìn)。
改進(jìn)后的終端(包括ONT和ONU)的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該終端包括兩個(gè)發(fā)射光模塊、一個(gè)接收光模塊、控制模塊和PON協(xié)議數(shù)據(jù)解析、分析模塊。兩個(gè)發(fā)射光模塊可以分別向OLT發(fā)送兩個(gè)不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)。終端的接收光模塊可以接收OLT通過(guò)光分路器下發(fā)的下行信號(hào)。
改進(jìn)后的OLT的結(jié)構(gòu)如圖6所示。該OLT包括一個(gè)發(fā)射光模塊、兩個(gè)接收光模塊、控制模塊、PON協(xié)議數(shù)據(jù)解析、分析模塊和波分復(fù)用器。OLT的兩個(gè)接收光模塊可以通過(guò)波分復(fù)用器分別接收終端(包括ONT和ONU)向其發(fā)送的兩個(gè)不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)。波分復(fù)用器的主要功能是把接收到的不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)。OLT的發(fā)射光模塊可以通過(guò)光分路器向終端(包括ONT和ONU)發(fā)送下行信息。
當(dāng)OLT檢測(cè)到PON的上行光信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)向終端發(fā)送下行信號(hào)指示所有終端統(tǒng)一切換到另外一個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行上行通信，然后，根據(jù)切換后的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
本發(fā)明所述方法的具體實(shí)現(xiàn)方式的處理流程如圖7所示，包括如下步驟步驟7-1、配置ONT或ONU支持發(fā)送兩個(gè)不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，同時(shí)配置OLT支持接收兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。
本發(fā)明首先對(duì)PON網(wǎng)絡(luò)的ONT和終端(包括ONT和ONU)的功能進(jìn)行改進(jìn)，使OLT支持接收兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。使終端(包括ONT和ONU)支持發(fā)送兩個(gè)不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用中，在正常情況下，所有終端(包括ONT和ONU)都按照相同的其中一種波長(zhǎng)向OLT發(fā)送上行光信號(hào)。
比如，在圖8所示的組網(wǎng)中，終端ONT A、ONT B、ONT C和ONT D都可以分別向OLT發(fā)送波長(zhǎng)為1310nm、1410nm的上行光信號(hào)，OLT向終端發(fā)送波長(zhǎng)為1490nm的下行信號(hào)。在正常情況下，終端向OLT發(fā)送的上行光信號(hào)采用波長(zhǎng)1310nm。
步驟7-2、當(dāng)OLT檢測(cè)到上行光信號(hào)出現(xiàn)故障后，OLT通過(guò)下發(fā)命令將所有ONT或ONU的上行光信號(hào)切換到另外一個(gè)波長(zhǎng)。
在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)OLT檢測(cè)到有持續(xù)的上行光信號(hào)，或者OLT無(wú)法解析終端的上行光信號(hào)時(shí)，就認(rèn)為有終端的發(fā)射光模塊出現(xiàn)故障。
于是，OLT通過(guò)光分路器向所有終端發(fā)送下行信號(hào)。指示所有終端將上行光信號(hào)切換到另外一個(gè)波長(zhǎng)。同時(shí)，OLT只接收該另外一個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)。
比如，在圖8所示的組網(wǎng)中，當(dāng)ONT A的發(fā)射光模塊發(fā)生了故障后，ONT A向OLT持續(xù)地發(fā)射上行光信號(hào)，或者，ONT A不在OLT授權(quán)的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射光信號(hào)，于是，ONT A將會(huì)嚴(yán)重干擾其他ONT的上行光信號(hào)，導(dǎo)致整個(gè)上行通路堵塞。OLT檢測(cè)到上行通路出現(xiàn)故障后，便給PON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有終端(包括ONT A、ONT B、ONT C和ONT D)都下發(fā)一條命令，指示所有終端都將上行波長(zhǎng)切換到1410nm。
步驟7-3、OLT根據(jù)切換后的上行光信號(hào)，確定發(fā)生故障的ONT或ONU，并采取相應(yīng)的操作，確保整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正常。
在進(jìn)行了上述切換操作后，OLT便根據(jù)切換后的上行光信號(hào)，確定發(fā)生故障的ONT或ONU，并采取相應(yīng)的操作，確保整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正常。
在進(jìn)行了上述切換操作后，PON網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)以下三種情況1、由于ONT A發(fā)生嚴(yán)重故障或者光接收模塊也不能正常工作，導(dǎo)致其無(wú)法處理OLT下發(fā)的命令。此時(shí)ONT B、ONT C和ONT D都采用1410nm波長(zhǎng)進(jìn)行上行通信，并且OLT只接收1410nm波長(zhǎng)的光信號(hào)，而ONT A仍然上行發(fā)射1310nm波長(zhǎng)的光信號(hào)，因此，此時(shí)，ONT A不會(huì)干擾其他ONT的上行通信，除ONT A外整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)的通信恢復(fù)正常。
2、ONT能夠處理OLT的下行命令，并且ONT A和ONT B、ONT C、ONT D一樣在1410nm波長(zhǎng)下并且只在OLT授權(quán)的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射上行光信號(hào)，這時(shí)ONT A既不會(huì)干擾其他ONT的上行光信號(hào)，本身也恢復(fù)正常，整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)的通信恢復(fù)正常。
3、ONT能夠處理OLT的下行命令，但是切換到1410nm波長(zhǎng)后仍然持續(xù)發(fā)射光信號(hào)或在OLT授權(quán)的時(shí)隙外發(fā)射光信號(hào)，干擾其他ONT的上行通信。此時(shí)，OLT可以下發(fā)命令，逐一關(guān)閉ONT A、ONT B、ONT C和ONT D來(lái)查找出現(xiàn)故障的ONT。當(dāng)關(guān)閉ONT A時(shí)，整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)的上行通信恢復(fù)正常，因此可以判斷ONT A出現(xiàn)故障。于是，OLT關(guān)閉ONT A，除了ONT A外整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正常。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)健壯性的系統(tǒng)，其特征在于，包括終端包括光網(wǎng)絡(luò)終端ONT和/或光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，終端的發(fā)射光模塊可以向局端設(shè)備發(fā)送不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，終端的接收光模塊可以接收局端設(shè)備通過(guò)光分路器下發(fā)的下行信號(hào)；局端設(shè)備局端設(shè)備的接收光模塊可以接收終端向其發(fā)送的不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，局端設(shè)備的發(fā)射光模塊可以向終端發(fā)送下行信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON的上行光信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)送下行信號(hào)指示所有終端統(tǒng)一切換到另外一個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行上行通信，根據(jù)切換后的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述局端設(shè)備還包括波分復(fù)用器用于對(duì)局端設(shè)備接收到的不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)進(jìn)行區(qū)分。
3.一種增強(qiáng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)健壯性的方法，其特征在于，包括A、配置PON的終端支持發(fā)送不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，配置PON的局端設(shè)備OLT支持接收不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；B、當(dāng)OLT檢測(cè)到PON的上行光信號(hào)出現(xiàn)故障后，下發(fā)命令將所有終端的上行光信號(hào)切換到所述配置的另外一個(gè)波長(zhǎng)，OLT根據(jù)接收到的切換后的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的終端包括ONT和ONU。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步驟A還包括在正常情況下，PON的終端統(tǒng)一采用所述配置的不同波長(zhǎng)中的一種波長(zhǎng)向OLT發(fā)射上行光信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括B1、當(dāng)OLT檢測(cè)到PON網(wǎng)絡(luò)中有故障終端持續(xù)地發(fā)射光信號(hào)或在OLT授權(quán)的時(shí)隙外發(fā)射光信號(hào)時(shí)，OLT下發(fā)命令將所有終端的上行光信號(hào)切換到所述配置的不同波長(zhǎng)中的另外一個(gè)波長(zhǎng)；B2、OLT根據(jù)接收到的所述切換后的終端發(fā)送的所述另外一個(gè)波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟B2具體包括當(dāng)所述故障終端無(wú)法處理OLT下發(fā)的命令，仍然采用切換前的波長(zhǎng)發(fā)送上行光信號(hào)時(shí)，OLT不接收該故障終端發(fā)送的上行光信號(hào)，只接收切換后的終端發(fā)送的所述另外一個(gè)波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟B2具體包括當(dāng)所述故障終端能夠處理OLT下發(fā)的命令，和其它切換后的終端一樣在OLT授權(quán)的時(shí)隙內(nèi)以所述另外一個(gè)波長(zhǎng)發(fā)射上行光信號(hào)時(shí)，此時(shí)，所述故障終端恢復(fù)正常，PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟B2具體包括B21、當(dāng)所述故障終端進(jìn)行切換后，以所述另外一個(gè)波長(zhǎng)持續(xù)地發(fā)射光信號(hào)或在OLT授權(quán)的時(shí)隙外發(fā)射光信號(hào)；B22、OLT檢測(cè)到上行光信號(hào)出現(xiàn)故障后，下發(fā)命令逐一關(guān)閉所有終端，來(lái)查找出現(xiàn)故障的終端，當(dāng)關(guān)閉所述故障終端時(shí)，PON的上行通信恢復(fù)正常，則判斷該終端出現(xiàn)故障，繼續(xù)關(guān)閉該終端，PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))健壯性的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)主要包括可以向OLT(局端設(shè)備)發(fā)送不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)的終端和可以接收不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)的OLT。該方法主要包括配置PON的終端支持發(fā)送不同波長(zhǎng)的上行光信號(hào)，配置PON的OLT支持接收不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；當(dāng)OLT檢測(cè)到PON的上行光信號(hào)出現(xiàn)故障后，下發(fā)命令將所有終端的上行光信號(hào)切換到所述配置的另外一個(gè)波長(zhǎng)，OLT根據(jù)接收到的切換后的上行光信號(hào)，采取相應(yīng)的操作，使PON的上行光信號(hào)恢復(fù)正常。利用本發(fā)明所述方法，可以當(dāng)PON的上行通信出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)采取措施恢復(fù)PON的上行通信，增強(qiáng)PON的健壯性。
文檔編號(hào)H04J3/08GK1996809SQ200610000208
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月4日
發(fā)明者王運(yùn)濤, 王峰, 趙峻, 江濤, 黃偉, 陳珺, 林華楓, 衛(wèi)國(guó), 譚培龍 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司