[发明专利]ONU、OLT、D类PON保护系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无源光纤网络技术领域，尤其涉及一种光网络单元（Optical Network Unit，简称ONU）、光线路终端（Optical Line Terminal，简称OLT）、D类PON保护系统及方法。

背景技术

随着通信技术的发展，网络业务越来越多样性，对网络带宽的需求也越来越大。光纤接入技术因其具有高带宽、传输距离远、抗干扰能力强等优点成为了未来接入网技术的发展方向。

无源光纤网络（Passive Optical Network，简称PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，其典型的拓扑结构如图1所示，整个PON网络主要由局端的OLT、用户侧的ONU和光分配网络（Optical Distribution Network，简称ODN）构成。其中，ODN部分完全由无源光分路器（Passive Optical Splitter，简称POS）和光纤等无源器件构成。

PON系统以其容易维护、高带宽、扩展性强、综合建网成本低等优点成为了光纤到户（Fiber To The Home，简称FTTH）、光纤到大楼(Fiber To The Building，简称FTTB）等光纤接入场合目前所采用的一种最佳的系统架构。

随着PON接入技术的广泛应用及接入网业务的不断增长，尤其是一些重要客户的接入，对PON系统的可靠性要求越来越高。目前常用的保护方式主要有主干光纤保护（B类）、全保护方式，其中全保护方式中又细分为两种保护方式：C类和D类保护方式。

如图2所示，B类保护网络中ONU仅具有单个PON口，只支持对ODN网络的主干光纤部分进行保护。如图3所示，C类保护网络中ONU具备两个PON光模块，但只支持一个PON MAC，因此只能同时在一个OLT PON口上注册，是一种冷备份的状态。如图4所示，D类保护网络中ONU具备两个PON光模块，并且支持两个PON MAC，可同时在OLT的两个PON口上注册，是一种热备份的状态，保护倒换业务中断时间短，能对ODN网络中的主干和分支部分全部进行保护。

D类保护网络中ONU的内部结构如图5所示，ONU具有两个PON MAC，可分别在OLT的两个PON口上完成注册；ONU内部的交换芯片(Switch)通过电子开关与两个PON MAC相连，电子开关用于控制OLT与ONU之间的业务数据交互采用哪一路PON链路，被选通的PON链路为当前的工作链路，未被选通的PON链路为非工作链路，OLT与ONU间的业务报文只能通过当前的工作链路进行交互。电子开关可根据两路PON链路上当前的光路状态来决定选通哪一路，同时还可以根据CPU的指令来进行选通。OLT用户的用户网络端口（User Network Interface，UNI）及ONU的CPU均与交换芯片相连，OLT向ONU下发的管理数据报文通过交换芯片发送到CPU，用户的数据业务报文则通过UNI端口发送到用户。

B类和C类保护方式下PON系统中ONU管理层次结构如图6所示，当ONU在OLT PON口上注册时，会在OLT上对应创建一个管理层ONU管理实体，用户在该管理层ONU管理实体上对ONU进行配置，配置数据包括：针对ONU无源光纤网络（PON）链路的第一配置数据，这些配置一般在OLTPON端口上生效，属于OLT侧的配置数据，不需要下发到ONU本地，如ONU的上行业务带宽、下行加密方式等配置数据；配置数据包括还包括针对ONU设备的第二配置数据：即针对ONU设备的配置，这些配置属于ONU侧的配置数据，需要下发到ONU本地，如ONU的端口虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）模式、管理IP地址等配置数据。PON系统中一般采用OLT集中管理的方式，即ONU管理实体相关的所有的配置数据均会保存在OLT端本地，当ONU上线注册完成后，ONU与OLT之间的链路建立成功，OLT侧的针对ONU PON链路配置数据会在该链路上重新配置，而ONU侧的针对ONU设备的配置数据将会以操作管理维护（Operation Administration and Maintenance，OAM）管理报文的形式通过PON链路发送到ONU CPU，由ONU CPU解析后完成相应配置。