[发明专利]光网络系统数据链路切换方法、光网络单元及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种光网络系统数据链路切换方法、光网络单元及系统。 

背景技术

通用的无源光网络(Passive Optical Network，简称PON)技术，是一种点对多点方式的光接入技术。PON网络由光线路终端(Optical LineTerminal，简称OLT)、光分路器、光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)以及与各装置相连的光纤组成。如图1所示为现有技术中PON网络架构示意图，OLT作为局端设备，通过一根主干光纤10与光分路器连接，光分路器通过单独的分支光纤20连接每一个ONU。在PON网络中，OLT到ONU的传输方向称为下行，通过1490nm波长光纤传输；ONU到OLT的传输方向称为上行，通过1310nm波长光纤传输。下行方向上，光分路器实现分光功能，通过分支光纤将OLT的下行光信号发送给所有的ONU；上行方向上，光分路器实现光信号汇聚功能，将所有ONU发送的光信号汇聚，通过主干光纤发送给OLT。为保证上行时多个ONU光信号不出现冲突，需要在OLT的控制下，同一个时刻，只能由一个ONU上行发送光信号。 

吉比特无源光网络(Gigabit Passive Optical Network，简称GPON)标准是由国际电信联盟(International TelecommunicationsUnion-Telecommunication Sector，简称ITU-T)提出的基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准。在GPON标准中，为了支持所有ONU发送的光信号到达OLT的时刻是相同的，ONU在向OLT发送上行数据时，需要根据ONU与OLT之间的距离的不同，延迟不同的时间发送。这个发送延 迟时间称为均衡时延(equalization delay，简称EqD)。OLT通过对ONU的测距(RANGING)处理，获得OLT到该ONU的往返程时延(Round trip delay，简称Rtd)值，通过Rtd值，计算出ONU的EqD值，并设置到ONU中。 

计算ONU的EqD的公式为： 

EqD＝Teqd-Rtd(1) 

其中Teqd为均衡往返程时延(Equalized round trip delay)，是一个常数值。 

ONU在测距(RANGING)状态实现测距处理，具体包括：OLT为待测距ONU打开一个无数据传输的测距窗口；OLT向待测距ONU发送测距请求(RangeRequest)消息；ONU通过序列号物理层维护消息(Serial_Number_ONU PLOAM)响应OLT；OLT计算ONU的EqD值，并通过测距定时物理层维护消息(RangingTime PLOAM)发送给ONU，该消息发送3次。 

可以看出，整个ONU测距过程需要6个消息交互，在GPON标准中，每隔125μs发送一次消息，因此整个ONU的测距过程大概需要1ms的时间。ONU测距完成后，由测距(RANGING)状态转换到工作(OPERATION)状态。在工作(OPERATION)状态，ONU开始与OLT进行数据传输。ONU的测距处理是串行的，OLT完成前一个ONU的测距处理之后，才开始下一个ONU的测距处理。ONU测距完成后，ONU与OLT之间的数据传输恢复。因此，由于主干光纤故障导致的业务中断时间为： 

业务中断时间＝LOS检测时间+切换决策执行时间+N×ONU测距时间； 

其中，N为一个OLT下接入的ONU数目。从中可以看出，ONU重新测距的时间是整个业务中断时间最长的。每个ONU测距时间大概1ms，在一个OLT下接入128ONU或者更多时，业务的中断时间大大超过50ms。PON承载时分复用(Time Division Multiplex，简称TDM)业务，要求业务中断时间小于50ms，而现有技术无法满足这一要求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种光网络系统数据链路切换方法、光网络单元、光线路终端及光网络系统，可以缩短光网络系统中由于主干光纤或主用光线路终端发生故障导致的业务中断时间。