專利名稱：無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法及通信報文裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法及通信報文裝置。PON(Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)是一種點對多點的光纖傳輸和接入技術(shù)，下行采用廣播方式，上行采用時分多址方式，可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。PON的光分支點不需要節(jié)點設(shè)備，只需要安裝一個簡單的無源光分路器，光信號在傳輸過程中不再經(jīng)過放大和再生，網(wǎng)絡(luò)的分路由無源光分路器來實現(xiàn)。PON技術(shù)的優(yōu)點是寬帶化、業(yè)務(wù)綜合化、靈活的組網(wǎng)能力、低成本。
如

圖1所示，所有的PON系統(tǒng)由順次連接的OLT(Optical Line Terminal，光線路終端)、ODN(Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò))和ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)組成OLT位于系統(tǒng)局端，是整個PON系統(tǒng)的核心部件，向上提供接入網(wǎng)與核心網(wǎng)/城域網(wǎng)的高速接口，向下提供一點對多點的PON系接口；ONU位于用戶端，終結(jié)光纖鏈路，并提供對用戶業(yè)務(wù)的各種適配功能；ODN是由無源光分支分配器組成的光纖分配網(wǎng)絡(luò)，它通過節(jié)點處的光分路器(Splitter)，可使一個PON接口的光纖傳輸帶寬由多個ONU共享，從而節(jié)省了大量的光纖鋪設(shè)成本。
PON系統(tǒng)的這種一點對多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，一點指的是OLT，多點則指的是與同一OLT相連的多個ONU。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，上行數(shù)據(jù)是采用時分復(fù)用的形式，即各個ONU輪流占用不同的時隙上行數(shù)據(jù)，這樣就可能導(dǎo)致某一故障點不受OLT的控制而長時間占用上行帶寬，使其他點通訊中斷，因而如果多點中的一點發(fā)生故障，勢必會影響到多點中的其他點，甚至可能影響整個系統(tǒng)的運行。
而現(xiàn)有技術(shù)方案僅僅實現(xiàn)點對多點的控制管理，例如EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork，基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)中通常使用MPCP協(xié)議(Multi-PointControlProtocol，多點控制協(xié)議)來實現(xiàn)OLT對ONU的管理，MPCP使用消息，狀態(tài)機，定時器來控制訪問P2MP(點到多點)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在P2MP拓?fù)渲械拿總€ONU都包含一個MPCP的實體，用以和OLT中的MPCP的一個實體相互通信。通常在MPCP報文前導(dǎo)碼的前兩個字節(jié)設(shè)計為ONU的地址碼，報文的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙的分配，ONU的自動發(fā)現(xiàn)和加入，向高層報告擁塞情況以便動態(tài)分配帶寬等。但沒有切實可行的方法來實現(xiàn)對于點對多點的故障檢測以及故障排除，這使得PON系統(tǒng)的容錯能力較弱。為了解決無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中一點對多點的故障檢測和排除，本發(fā)明提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法及通信報文裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的方法是這樣實現(xiàn)的一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法，系統(tǒng)局端設(shè)備通過光分配網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)終端之間進(jìn)行多點控制協(xié)議報文格式的通信，包括以下步驟101、系統(tǒng)局端設(shè)備通過在所述報文的命令字段中寫入查詢命令查詢系統(tǒng)終端的故障狀態(tài)信息；102、系統(tǒng)終端通過在所述報文的響應(yīng)字段中寫入本機狀態(tài)信息向系統(tǒng)局端設(shè)備報告故障狀態(tài)；103、局端設(shè)備分析所述響應(yīng)字段中的故障狀態(tài)信息，如確認(rèn)系統(tǒng)終端產(chǎn)生故障，則在所述報文的命令字段中寫入強制掉電命令向故障系統(tǒng)終端發(fā)送；104、故障系統(tǒng)終端收到包含強制掉電命令的報文后，自動切斷電源。
進(jìn)一步地，步驟101進(jìn)一步包括所述系統(tǒng)局端設(shè)備定時過向系統(tǒng)終端發(fā)送故障查詢報文。
更進(jìn)一步地，所述報文內(nèi)容還包括表征特定系統(tǒng)終端的標(biāo)識字段。
更進(jìn)一步地，所述報文內(nèi)容還包括表示數(shù)據(jù)上行或者下行的字段。
更進(jìn)一步地，步驟102所述的本機狀態(tài)信息為與所述系統(tǒng)終端相連接的光模塊是否發(fā)光的狀態(tài)信息。
本發(fā)明所述裝置包括地址寄存器，存儲系統(tǒng)終端設(shè)備的邏輯鏈路標(biāo)識；命令字段寄存器，存儲系統(tǒng)局端設(shè)備寫入的命令；響應(yīng)字段寄存器，存儲系統(tǒng)終端有無故障的信息；上述三組寄存器并列設(shè)置，其儲存的信息組成同一報文中的不同字段。
進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括數(shù)據(jù)類型寄存器，存儲表示數(shù)據(jù)上行或者下行的信息。
進(jìn)一步的，本發(fā)明所述地址寄存器為8位數(shù)據(jù)寄存器。
進(jìn)一步的，本發(fā)明所述命令字段寄存器長度為3位，所述響應(yīng)字段寄存器長度為4位。
進(jìn)一步的，本發(fā)明所述數(shù)據(jù)類型寄存器長度為1位。
進(jìn)一步的，本發(fā)明所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，安裝于無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)局端設(shè)備或者終端設(shè)備，實現(xiàn)所述局端設(shè)備與終端設(shè)備之間的多點控制協(xié)議報文格式通信。
通過本發(fā)明所提供的方法和裝置，因為設(shè)計了新的報文格式和使用了新的報文裝置，使得故障查詢命令和故障排除命令得以順利實現(xiàn)，可以在對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能影響很小的基礎(chǔ)上提高無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯能力，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和可用性，提供網(wǎng)絡(luò)維護的靈活性。圖1為PON的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖。
圖2為本發(fā)明的MPCP協(xié)議報文的格式示意圖。
圖3為本發(fā)明在EPON系統(tǒng)實施的流程圖。
圖4為本發(fā)明在EPON系統(tǒng)中檢測到故障ONU并強制其掉電的流程圖。下面以本發(fā)明方法在EPON系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，結(jié)合附圖作進(jìn)一步闡述EPON是基于以太網(wǎng)技術(shù)的無源光網(wǎng)絡(luò)，建立在MPCP協(xié)議的基礎(chǔ)上。MPCP協(xié)議是實現(xiàn)MAC控制(媒質(zhì)接入控制)子層上的功能，使用消息、狀態(tài)機、定時器來控制一點到多點之間的通信。在MPCP協(xié)議的基礎(chǔ)上，EPON系統(tǒng)實現(xiàn)了一個P2P仿真子層，該子層使得一點對多點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵τ诟邔觼碚f就是多個一點對多點鏈路的集合。該子層是通過在每個數(shù)據(jù)報中加上一個LLID(LogicalLinkIdentification，邏輯鏈路標(biāo)識)來實現(xiàn)的。LLID主要用來標(biāo)識各個不同的ONU，每個ONU都有一個全局唯一的LLID，ONU通過LLID識別數(shù)據(jù)是不是發(fā)給自己的。通常情況下，如果OLT需要所有ONU都處理數(shù)據(jù)時，就會在LLID字段上填寫一個通用的LLID，所有ONU收到通用LLID的報文時都會對其進(jìn)行處理。
在EPON系統(tǒng)中，OLT和ONU之間是通過MPCP協(xié)議報文的形式進(jìn)行通訊的，本發(fā)明設(shè)計的MPCP協(xié)議報文具體格式如圖2所示，報文包括兩個字節(jié)，共16比特，其中0比特段用來標(biāo)識數(shù)據(jù)類型，其中0表示下行數(shù)據(jù)，1表示上行數(shù)據(jù)；1-8比特段(LLID字段)用來標(biāo)識ONU的LLID值，其中255為通用LLID；9-11比特段(命令字段)用來標(biāo)明故障類型，共8種組合，其中001表示查詢故障狀態(tài)，010表示響應(yīng)查詢故障狀態(tài)(即強制掉電的命令)；12-15比特段(響應(yīng)字段)用來標(biāo)明工作狀況，共16種組合，其中0001表示沒有故障，0010表示有故障。
上述的字段長度也可以變化為LLID字段為6個比特，命令字段為5個比特，響應(yīng)字段為5個比特。這樣可以處理更多的設(shè)備情況。
如圖3所示，OLT向ONU發(fā)送定時故障查詢，查詢ONU的故障狀態(tài)。如果無故障，返回ONU正常工作信息，OLT繼續(xù)進(jìn)對ONU行定時故障查詢；如果有故障，返回ONU故障信息，表明ONU發(fā)生故障，OLT向ONU發(fā)送命令，通知ONU掉電，ONU收到此條命令后，自動斷電，從而可避免該發(fā)生故障的ONU對其他ONU產(chǎn)生影響。與背景技術(shù)報文中用兩個字節(jié)的前導(dǎo)碼來容納ONU地址相比，本報文的設(shè)計用兩個字節(jié)即實現(xiàn)了故障的查詢和處理的功能，以相對較少的資源克服了現(xiàn)有技術(shù)未能解決的缺陷。
如圖4所示，本實施例的實現(xiàn)過程如下第一步，OLT通過ODN向所有的ONU以通用LLID的MPCP協(xié)議報文形式廣播發(fā)送定時查詢命令，即在報文的LLID字段內(nèi)容寫入11111111，命令含義字段寫入001。
第二步，每個ONU同樣也以MPCP協(xié)議報文形式把自身的故障狀態(tài)返回給OLT，如有故障就在報文的響應(yīng)內(nèi)容字段寫入0010上報。
第三步，OLT通過分析報文，確定ONU1有故障，以響應(yīng)故障查詢狀態(tài)的報文形式發(fā)送命令，即在命令含義字段寫入010，LLID字段寫入00000001，強制發(fā)生故障的第一臺ONU掉電。
在EPON系統(tǒng)中，如果某個ONU的光模塊處于常發(fā)光狀態(tài)，那么在這個PON系統(tǒng)中其他的ONU都會受到影響而不能正常使用。如果OLT實現(xiàn)上述機制，就可以通過檢查各個ONU的發(fā)光狀態(tài)，從而檢測到故障ONU，通過下發(fā)命令使其掉電，結(jié)束常發(fā)光狀態(tài)。這樣系統(tǒng)中的其他ONU又可以正常使用，系統(tǒng)也能恢復(fù)正常。具體實現(xiàn)方法是每個ONU的光模塊回路與ONU的主電路都連接到控制模塊，控制模塊可以是一個與探測器相連接的選通開關(guān)；也可以是一個IC。當(dāng)ONU正常工作時，控制模塊控制光模塊回路處于斷開狀態(tài)，光模塊不發(fā)光；當(dāng)ONU發(fā)生故障，主電路斷開，控制模塊控制光模塊回路閉合，光模塊發(fā)光。這樣，如光模塊處于發(fā)光狀態(tài)，就表示該ONU產(chǎn)生故障，如光模塊處于熄滅狀態(tài)，就表明該ONU正常工作。反過來也可以，即光模塊處于發(fā)光狀態(tài)，表示ONU正常工作；光模塊處于熄滅狀態(tài)，表示ONU發(fā)生故障。采用這種方法，OLT就可以通過檢查各個ONU的發(fā)光狀態(tài)，從而檢測到故障ONU，并通過下發(fā)命令使其掉電，使系統(tǒng)中的其他ONU不受故障ONU的影響可以正常使用。
權(quán)利要求
1.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法，系統(tǒng)局端設(shè)備通過光分配網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)終端之間進(jìn)行多點控制協(xié)議報文格式的通信，其特征在于所述方法包括以下步驟101、系統(tǒng)局端設(shè)備通過在所述報文的命令字段中寫入查詢命令查詢系統(tǒng)終端的故障狀態(tài)信息；102、系統(tǒng)終端通過在所述報文的響應(yīng)字段中寫入本機狀態(tài)信息向系統(tǒng)局端設(shè)備報告故障狀態(tài)；103、局端設(shè)備分析所述響應(yīng)字段中的故障狀態(tài)信息，如確認(rèn)系統(tǒng)終端產(chǎn)生故障，則在所述報文的命令字段中寫入強制掉電命令向故障系統(tǒng)終端發(fā)送；104、故障系統(tǒng)終端收到包含強制掉電命令的報文后，自動切斷電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法，其特征在于步驟101進(jìn)一步包括以下步驟所述系統(tǒng)局端設(shè)備定時向系統(tǒng)終端發(fā)送故障查詢報文。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法，其特征在于所述報文內(nèi)容還包括表征特定系統(tǒng)終端的標(biāo)識字段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法，其特征在于所述報文內(nèi)容還包括表示數(shù)據(jù)上行或者下行的字段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法，其特征在于步驟102所述的本機狀態(tài)信息為與所述系統(tǒng)終端相連接的光模塊是否發(fā)光的狀態(tài)信息。
6.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，其特征在于包括地址寄存器，存儲系統(tǒng)終端設(shè)備的邏輯鏈路標(biāo)識；命令字段寄存器，存儲系統(tǒng)局端設(shè)備寫入的命令；響應(yīng)字段寄存器，存儲系統(tǒng)終端有無故障的信息；上述三組寄存器并列設(shè)置，其儲存的信息組成同一報文中的不同字段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，其特征在于還包括數(shù)據(jù)類型寄存器，存儲表示數(shù)據(jù)上行或者下行的信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，其特征在于所述地址寄存器為8位數(shù)據(jù)寄存器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，其特征在于所述命令字段寄存器長度為3位，所述響應(yīng)字段寄存器長度為4位。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)類型寄存器長度為1位。
11.根據(jù)6至10任一權(quán)利要求所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信報文裝置，安裝于無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)局端設(shè)備或者終端設(shè)備，實現(xiàn)所述局端設(shè)備與終端設(shè)備之間的多點控制協(xié)議報文格式通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測排除方法及通信報文裝置，系統(tǒng)局端設(shè)備通過光分配網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)終端之間進(jìn)行多點控制協(xié)議報文格式的通信，包括以下步驟系統(tǒng)局端設(shè)備通過所述報文的故障查詢字段查詢系統(tǒng)終端的故障狀態(tài)信息；系統(tǒng)終端通過所述報文的查詢響應(yīng)字段向系統(tǒng)局端設(shè)備報告故障狀態(tài)；局端設(shè)備分析所述故障狀態(tài)信息，如確認(rèn)系統(tǒng)終端產(chǎn)生故障，則通過所述報文的強制掉電命令字段向故障系統(tǒng)終端發(fā)送強制掉電命令；故障系統(tǒng)終端收到命令后，自動切斷電源。本發(fā)明能在對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能影響很小的基礎(chǔ)上提高無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯能力，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和可用性以及網(wǎng)絡(luò)維護的靈活性。
文檔編號H04L1/00GK101047443SQ20061006099
公開日2007年10月3日 申請日期2006年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日
發(fā)明者張仁靜 申請人:華為技術(shù)有限公司