專利名稱：無源光網(wǎng)絡保護方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光通訊技術，特別涉及一種無源光網(wǎng)絡(PON)的保護技術。
背景技術：
近來，隨著Internet的高速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡帶寬的需求不斷的提高，傳統(tǒng)的接入網(wǎng)已經(jīng)成為整個網(wǎng)絡中的瓶頸，以新的寬帶接入技術取而代之已成為發(fā)展的必然趨勢。無源光網(wǎng)絡(Passive OpticalNetwork，PON)技術作為一種點對多點的光纖傳輸和接入技術，越來越受到人們的重視。作為“最后一公里”最終的解決方案，已經(jīng)逐步被廣大運營商所接受，目前在全球范圍內得到大規(guī)模應用。該系統(tǒng)根據(jù)傳輸機制的不同，可以分為APON和EPON。他們都是采用下行采用廣播方式、上行采用時分多址方式或者以太網(wǎng)技術，采用無源器件。在光分支點不需要節(jié)點設備，只需要安裝一個簡單的光分支器即可，因此具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機房投資、設備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點。
一個典型的PON系統(tǒng)如圖1所示，分別由N個工作OLT(光線路終端)、ODN(光分配網(wǎng)絡)、ONU(光網(wǎng)絡單元)和EMS(網(wǎng)元管理系統(tǒng))組成。網(wǎng)絡結構可以為樹型、總線型、星型以及環(huán)形等。其中OLT位于中心交換局的機架上，它既可以是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務提供平臺，提供EPON系統(tǒng)與業(yè)務提供商的核心數(shù)據(jù)、視頻和電話網(wǎng)絡之間的接口，分配和控制信道的連接，并有實時監(jiān)控、管理及維護功能。它通過一個EMS鏈接到業(yè)務提供商的核心網(wǎng)絡上。ONU位于用戶端，放在一個住戶、企業(yè)、商務樓處。ODN主要有各種無源光器件如光纖、1n分波器組成。EMS管理PON中的各個組成單元，并向業(yè)務提供商的核心網(wǎng)提供標準網(wǎng)絡管理接口。它的管理職責包括故障、配置、計費、性能和安全等所有的管理功能。EMS的主要特點和功能包括通過一個圖形用戶接口(GUI)，能夠管理幾十個完全裝備的PON系統(tǒng)；向核心網(wǎng)提供標準的網(wǎng)絡管理接口。
無源光網(wǎng)絡的傳輸方案是以1310nm波長傳輸窄帶業(yè)務信號，以1550nm波長傳輸寬度業(yè)務信號。同時采用多點控制協(xié)議(MPCP，Multi-Point Control Protocol)、時分復用(TDMA)以及測距技術。
由于PON具有降低安裝、管理和運營成本，提高投資回報率，增加新的贏利機會，長期保持競爭優(yōu)勢等等特點深受運營商的歡迎。很多運營商采用PON作為接入方式，為用戶提供數(shù)據(jù)、語音、視頻等各種業(yè)務，而獲取收益。通過圖一我們了解，OLT作為系統(tǒng)的核心，如果出現(xiàn)問題，整個PON系統(tǒng)就會陷入癱瘓。所有的業(yè)務都無法開展，對業(yè)務得運營導致不良的后果，運營商也無法獲取收益。因此在構建PON系統(tǒng)的時候，充分考慮對OLT的保護，這樣可以提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而建立一個穩(wěn)定性好、可靠性高、便于維護的PON系統(tǒng)是運營商獲取收益的前提。
同時，隨著自動保護倒換技術(APS，Automatic ProtectionSwitching)的快速發(fā)展，在SDH、城域網(wǎng)以及以太網(wǎng)中都得到了很好的廣泛應用。把APS技術用于到PON中，對于PON網(wǎng)絡的生存性和健壯性都會一個很大的提高。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有的PON可能存在的問題，提出一種對OLT失效的保護技術，實現(xiàn)在PON系統(tǒng)中OLT失效提供電信級的保護。同時還能針對當多個OLT發(fā)生故障時，根據(jù)OLT上業(yè)務的優(yōu)先級，首先對高優(yōu)先的OLT進行保護。
本發(fā)明解決所述技術問題采用的技術方案是無源光網(wǎng)絡保護方法，設置備用OLT，各工作OLT通過光開關與備用OLT并連，當某一工作OLT失效時，以備用OLT接替失效的工作OLT。
在失效工作OLT的超過一個時，按照通道優(yōu)先級順序，以備用OLT接替優(yōu)先級相對較高的通道的失效工作OLT。更進一步的說，包括以下步驟1)APS模塊檢測各OLT的工作狀態(tài)；2)對失效OLT工作通道進行優(yōu)先級比較，對工作于高優(yōu)先級通道的OLT進行保護切換，以備用OLT接替失效的工作OLT。
還包括步驟3)如果失效OLT恢復正常，則切換回原OLT，所述“原OLT”是指由于失效而被備用OLT接替的OLT。
所述步驟3)也可以是如果在保護切換后，出現(xiàn)新的OLT失效，則將新的OLT工作通道優(yōu)先級與備用OLT工作通道比較，如果新的OLT工作通道優(yōu)先級較高，則將備用OLT切換至該通道。
本發(fā)明還提供一種無源光網(wǎng)絡保護系統(tǒng)，包括OLT(1)，OLT(2)，.....OLT(N)，以及備用OLT，備用OLT通過光開關與其他OLT并聯(lián)；以及，ASP模塊，所述ASP模塊與各OLT連接，檢測各OLT的狀態(tài)，當某一OLT失效時，ASP控制光開關，以備用OLT接替失效OLT。
如果出現(xiàn)多個OLT失效，ASP比較其工作通道優(yōu)先級，控制光開關，以備用OLT接替優(yōu)先級較高的通道的失效OLT。
本發(fā)明的有益效果是，當光線路終端(OLT)出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)可以在很短的時間內提供電信級的自動保護倒換，保證業(yè)務的連續(xù)性，提高了光網(wǎng)絡系統(tǒng)的生存性。本發(fā)明提出的這樣新的保護系統(tǒng)以及保護方法對于保證系統(tǒng)可以實現(xiàn)電信級的運行起到了顯著的效果，特別真的多個失效同時發(fā)生時候的，優(yōu)先保護方法具有很高的實用價值。本發(fā)明對于OLT失效采用的切換到保護OLT的方法，也可以使用于其他失效的情況。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1是本發(fā)明的背景技術示意圖。
圖2是本發(fā)明的第一種實施方式示意圖。
圖3是本發(fā)明的第一種實施方式的系統(tǒng)正常運行時的示意圖。
圖4是本發(fā)明的第一種實施方式的系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，保護機制運行的示意圖。
圖5是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式
參見圖2-4，本發(fā)明的的PON系統(tǒng)主要由帶有保護功能的OLT系統(tǒng)、工作光纖、2xN光分路器單元組成。其中帶有保護功能的OLT系統(tǒng)包括N-1個工作OLT單元、一個保護OLT單元以及APS模塊、1xN光開關和n-1個1x2光開關組成。APS模塊負責OLT模塊失效的信號檢測和判斷，執(zhí)行光開關的倒換和恢復。APS模塊連接N-1個工作OLT和一個保護OLT，同時也和1xN光開關連.保護OLT與1xN光開關的1個輸入端相連。1xN光開關的N個輸出端中的N-1個端口以及N-1個工作OLT的輸出口，分別連接到1x2光開關的兩個輸入口，1x2光開關的輸出口與ODN的光纖相連。圖中的OLT(保護)也就是本發(fā)明前文所述的備用OLT。
實際上，本發(fā)明的保護系統(tǒng)的保護對象是信號的通道，此“通道”并非物理意義上的線路，而是某一路通信信號的邏輯線路。這樣的通道需要物理線路支持，如果某一段物理線路發(fā)生故障，通過本發(fā)明的保護機制，啟用備用線路，雖然物理線路發(fā)生改變，但信號的“通道”是不變的。
系統(tǒng)正常工作時，ONU就通過枝干的光纖、主干光纖和1x2光開關到達工作OLT單元。再通過工作OLT對外進行數(shù)據(jù)交換。所有的工作OLT(OLT1，OLT2……OLT n-1)都能進行正常的工作，此時的OLT(保護)處于空閑狀態(tài)，APS模塊負責對所有的OLT信號工作狀態(tài)進行檢測，并控制1x2光開關和1xN光開關的狀態(tài)，使得每個工作OLT都能通過1x2光開關與主干光纖相連，OLT(保護)發(fā)送信號到光開關的第N個端口，從而使得整個系統(tǒng)正常運行。當系統(tǒng)中的某個工作OLT出現(xiàn)故障的時候(圖4)，APS模塊就會檢測到該失效的告警時，會對1xN光開關和相應的1x2光開關發(fā)出倒換命令，將與該工作OLT相連的ONU都切換到OLT(保護)上。這時候，ONU就通過枝干光纖、主干光纖和1x2光開關、1xN光開關到達OLT(保護)單元，再通過OLT(保護)對外進行數(shù)據(jù)交換。當APS倒換發(fā)生后，OLT(保護)馬上從空閑狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，負責所以與之連接的ONU的業(yè)務，同時APS模塊會上報EMS告警，以及當前的倒換狀態(tài)。這樣就保證了在系統(tǒng)倒換后，系統(tǒng)可以正常的運行。
同時針對多個OLT同時失效的情況，APS模塊在執(zhí)行保護倒換前，會對OLT的優(yōu)先級進行判斷，對于優(yōu)先級高的OLT，首先進行保護。
該系統(tǒng)還提供網(wǎng)絡的恢復功能。當某個工作OLT恢復正常工作后，APS模塊會執(zhí)行恢復倒換，將在OLT保護上的業(yè)務重新切換回正常的工作OLT。
圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖；流程解析如下第一步，啟動，系統(tǒng)開始工作。
第二步，APS模塊檢測OLT的工作狀態(tài)，同時也從OLT處獲取相關的告警信息。
第三步，通過監(jiān)控信號判斷工作OLT是否正常工作，如果是，系統(tǒng)正常運行，如果否，進入第四步。
第四步，檢測其他工作OLT是否也有告警，如果同時存在多個告警，先執(zhí)行高優(yōu)先級的告警OLT的保護倒換；如果沒更高級的OLT失效，則實施針對該OLT的保護。
第五步，系統(tǒng)工作在OLT保護狀態(tài)；第六步，APS模塊檢測系統(tǒng)故障是否消失。如果消失；判斷是否還有其他告警出現(xiàn)，如果有則進行新的倒換；如果沒有就恢復正常工作狀態(tài)。
在本實施方式中，各通道有不同的優(yōu)先級，在保護機制中有相應的設置如果多個OLT同時產(chǎn)生故障，優(yōu)先級高的通道得到優(yōu)先保護。如果備用通道已經(jīng)被低優(yōu)先級的通道占有，則斷開優(yōu)先級最低的通道，將其占用的物理線路讓給高優(yōu)先級業(yè)務的OLT使用。即OLT為高優(yōu)先級的通道使用，以最大限度的保證重要業(yè)務的暢通。
權利要求
1.無源光網(wǎng)絡保護方法，其特征在于，設置備用OLT，各工作OLT通過光開關與備用OLT并連，當某一工作OLT失效時，以備用OLT接替失效的工作OLT。
2.如權利要求1所述的無源光網(wǎng)絡保護方法，其特征在于，在失效工作OLT的超過一個時，按照通道優(yōu)先級順序，以備用OLT接替優(yōu)先級相對較高的通道的失效工作OLT。
3.如權利要求1或2所述的無源光網(wǎng)絡保護方法，其特征在于，包括以下步驟1)APS模塊檢測各OLT的工作狀態(tài)；2)對失效OLT工作通道進行優(yōu)先級比較，對工作于高優(yōu)先級通道的OLT進行保護切換，以備用OLT接替失效的工作OLT。
4.如權利要求3所述的無源光網(wǎng)絡保護方法，其特征在于，還包括步驟3)如果失效OLT恢復正常，則切換回原OLT，所述原OLT是指由于失效而被備用OLT接替的OLT。
5.如權利要求3所述的無源光網(wǎng)絡保護方法，其特征在于，還包括步驟3)如果在保護切換后，出現(xiàn)新的OLT失效，則將新的OLT工作通道優(yōu)先級與備用OLT工作通道比較，如果新的OLT工作通道優(yōu)先級較高，則將備用OLT切換至該通道。
6.無源光網(wǎng)絡保護系統(tǒng)，包括OLT(1)，OLT(2)，.....OLT(N)，以及備用OLT，備用OLT通過光開關與其他OLT并聯(lián)；以及，ASP模塊，所述ASP模塊與各OLT連接，檢測各OLT的狀態(tài)，當某一OLT失效時，ASP控制光開關，以備用OLT接替失效OLT。
7.如權利要求6所述的無源光網(wǎng)絡保護系統(tǒng)，其特征在于，如果出現(xiàn)多個OLT失效，ASP比較其工作通道優(yōu)先級，控制光開關，以備用OLT接替優(yōu)先級較高的通道的失效OLT。
全文摘要
無源光網(wǎng)絡保護方法及系統(tǒng)，涉及光通訊技術，特別涉及一種無源光網(wǎng)絡(PON)的保護技術。本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有的PON可能存在的問題，提出一種對OLT失效的保護技術，實現(xiàn)在PON系統(tǒng)中OLT失效提供電信級的保護。本發(fā)明設置備用OLT，各工作OLT通過光開關與備用OLT并連，當某一工作OLT失效時，以備用OLT接替失效的工作OLT。本發(fā)明的有益效果是，當光線路終端(OLT)出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)可以在很短的時間內提供電信級的自動保護倒換，保證業(yè)務的連續(xù)性，提高了光網(wǎng)絡系統(tǒng)的生存性。
文檔編號H04L12/24GK1703008SQ20051002118
公開日2005年11月30日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權日2005年6月29日
發(fā)明者王志波, 盧勇 申請人:飛博創(chuàng)(成都)科技有限公司