[发明专利]一种无源光网络中的测距方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无源光网络(PON，Passive OpticalNetwork)中的测距方法及系统。

背景技术

吉比特无源光网络(GPON，Gigabit-Capable Passive Optical Network)技术和以太网无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)是PON家族中两个重要的技术分支，和其它PON技术类似，GPON和EPON也是采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术。

PON系统的拓扑结构如图1所示，PON由局侧的光线路终端(OLT，OpticalLine Terminal)、用户侧的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)以及光分配网络(ODN，Optical Distributio Network)组成，通常采用点到多点的网络结构。ODN由单模光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成，ODN为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。

在PON系统中，下行方向，即由OLT到ONU方向的数据传输采用广播方式，每个ONU分别接收所有的帧，GPON系统的ONU再根据ONU标识(ONU-ID，ONU Identifier)、吉比特无源光网络封装方法端口标识(GEM-Port ID)、分配标识(Allocation-ID)来获取属于自己的帧，EPON系统的ONU根据ONU的逻辑链路标识(LLID，Logical Link Identifier)、物理标识来获取属于自己的帧。对于上行方向，即从ONU到OLT方向的数据传输，由于各个ONU需要共享传输媒质，因此各个ONU应该在OLT安排给自己的时隙内传输上行数据。各个ONU与OLT之间的距离不同，为防止各个ONU发送的上行数据同时到达OLT，OLT需要对处于注册激活阶段的ONU进行测距。

在现有对ONU测距的相关技术中，GPON系统采用下述方法对ONU进行测距：OLT首先确定自身支持ONU距离自己的最远距离L，OLT测量L处ONU的环路时延(RTD，Round trip delay)的值RTD_max，并根据RTD_max确定所有ONU的最大均衡时延(EqD，Equalization Delay)的值EqD_max，当一个ONU接入到PON系统中时，ONU上电后进入注册激活阶段，当该ONU进入到注册激活阶段的测距阶段时，OLT对该ONU进行测距，OLT测量该ONU的RTD_i，从而得到该ONU的EqD_i的值(EqD_i＝EqD_max-RTD_i)，OLT将上述EqD_i的值发送给对应的ONU，ONU根据OLT发送的均衡时延调节发送数据的时钟以实现上行传输同步，ONU进入到工作状态；EPON系统采用下述方法对ONU进行测距：OLT在T0时刻给ONU发送一个时间戳(time-stamp)为T0的名为门(Gate)的多点控制协议数据单元(MPCPDU，Multi-point control protocol data unit)，OLT记录时刻T0的值，ONU收到上述名为Gate的MPCPDU后，取出时间戳的值T0，并将本地的计数器的值更新为T0，ONU在T1时刻发送一个时间戳为T1的名为报告(Report)的MPCPDU响应OLT发送的上述名为Gate的MPCPDU，OLT在T2时刻收到ONU发送的上述内容，OLT记录上述T1和T2的值，则OLT计算得到该ONU的RTT的值，且RTT＝T2-T1。EPON中的OLT计算出该ONU的RTT后，OLT据此给该ONU发送名为Gate的MPCPDU，例如，如果OLT希望在T1时刻接收该ONU的数据，则在名为Gate的MPCPDU中给ONU的起始时间为T0＝T1-RTT。

另外，为了考虑可靠性，PON系统提供了一种保护方式，即主干光纤保护，如图2所示，对OLT和ODN之间的主干光纤进行保护，提供一条冗余主干光纤及一个相应的冗余OLT，如图2所示的OLT0和OLT1互为主备，一条主干光纤及相应的OLT正常工作，另一条主干光纤及相应的OLT处于备用状态，当主用主干光纤或者主用OLT故障时进行保护切换，备用主干光纤及备用OLT成为主用主干光纤和主用OLT。