CN101895792A - 基于无源光网络的保护系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无源光网络的保护系统和方法，该系统包括：设置模块，用于设置备用光纤和备用光端口；保护服务器，用于接收来自光纤线路终端的故障消息，并根据故障消息发送控制消息，其中，故障消息用于指示发生故障的光纤和/或光端口，控制消息用于指示将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用光纤和/或备用光端口；保护装置，用于接收来自保护服务器的控制消息，并根据控制消息进行切换。通过本发明解决了光接入系统的保护机制造成的资源浪费的问题，进而提高了光网络设备的利用效率。

Description

基于无源光网络的保护系统和方法

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体而言，涉及一种基于无源光网络的保护系统和方法。

背景技术

在现代光接入网络系统中，接入光纤中断或者光接口中断后的恢复业务的方法并不多。图1是根据相关技术的无源光网络(PON，简称为Passive Optical Network)网络的基本构架示意图，如图1所示，恢复业务方法不多的主要原因是光接入系统的树形结构对保护机制存在制约。随着光接入系统的不断发展和成熟，线路速率在不断提高，例如，在一根光纤上提供10Gbit/s或者更高的线路速率；同时，光接入网络承载的业务种类也不断增多，例如，网络电视(Internet Protocol TV，简称为IPTV)，视频电话，这些新增加的业务和传统的接入业务在同一个光分配网络(Optical DistributionNetwork，简称为ODN)中共存。

ODN网络的典型特征是点到多点，如果在干线光缆段、光口或者光线路终端设备出现故障，其下连接的多个用户将中断服务，影响面比较大。因此，运营商就希望有一种成本低并可快速方便实施的保护倒换机制来保障业务的快速恢复，减少或者避免干线光缆段、光口或者光线路终端设备出现故障时服务中断造成的影响。图2是根据相关技术的PON网络的保护主干光纤保护的示意图，图3是根据相关技术的PON网络的保护全光纤的示意图，图2、图3中的光纤网络单元(Optical Network Unit，简称为ONU)中的PON LT通过光纤连接到光纤线路终端(Optical Line Terminal，简称为OLT)中的PON LT，图2和图3分别代表了现有光接入系统标准中两种典型的保护网络的示意图，图2所示的是一种保护主干光纤的方式，图3所示的是另一种全光纤保护方式。可以看出，这两种方式都存在一个问题：在光线路终端侧均是实现的1:1保护，因此无论是主干光纤，还是光线路终端的PON光口，在具体保护机制的部署中都会有一部分的资源无法使用，造成浪费。

针对相关技术中光接入系统的保护机制造成的资源浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中光接入系统的保护机制造成的资源浪费的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种改进的基于无源光网络的保护方案，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于无源光网络的保护系统。

根据本发明的基于无源光网络的保护系统包括：设置模块，用于设置备用光纤和备用光端口；保护服务器，用于接收来自光纤线路终端的故障消息，并根据故障消息发送控制消息，其中，故障消息用于指示发生故障的光纤和/或光端口，控制消息用于指示将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用光纤和/或备用光端口；保护装置，用于接收来自保护服务器的控制消息，并根据控制消息进行切换。

优选地，保护服务器还用于在光纤发生故障的情况下，通过控制消息指示保护装置将与该光纤连接的光端口由该光纤切换到备用光纤。

优选地，保护服务器还用于在光端口发生故障的情况下，通过控制消息指示保护装置将与该光端口连接的光纤由该光端口切换到备用光端口。

优选地，保护服务器还用于将发生故障的光端口的用户数据复制到备用光端口。

优选地，保护服务器将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口之后，还用于通知光纤线路终端恢复业务。

优选地，保护装置位于光纤线路终端的光端口和该光端口对应的光纤之间和/或在光纤和分光器节点之间。

优选地，保护服务器为一个或多个，其中，在保护服务器为多个的情况下，异地的保护服务器从本地的保护服务器获取控制消息。

优选地，异地的保护服务器还用于将从本地的保护服务器获取的控制消息发送给异地的保护装置，以便异地的保护装置根据控制信息进行切换。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种基于无源光网络的保护方法。

根据本发明的基于无源光网络的保护方法包括：设置备用光纤和备用光端口；接收来自光纤线路终端的故障消息，其中，故障消息用于指示发生故障的光纤和/或光端口；根据故障消息将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口。

优选地，根据故障消息将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口包括：在故障消息指示光纤发生故障的情况下，将与该光纤连接的光端口由该光纤切换到备用光纤。

优选地，根据故障消息将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口包括：在故障消息指示光端口发生故障的情况下，将与该光端口连接的光纤由该光端口切换到备用光端口。

优选地，根据故障消息将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口还包括：将发生故障的光端口的用户数据复制到备用光端口。

优选地，将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口之后，保护方法还包括：通知光纤线路终端恢复业务。

通过本发明，设置备用光纤和备用光端口，通过保护服务器和保护装置的控制，在保护装置的输入光信号和输出光信号之间进行连接和中断，完成光信号的灵活路由配置，解决了相关技术中光接入系统的保护机制造成的资源浪费的问题，进而提高了光网络设备的利用效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的PON网络的基本构架的示意图；

图2是根据相关技术的PON网络的保护主干光纤的示意图；

图3是根据相关技术的PON网络的保护全光纤的示意图；

图4是根据本发明实施例的基于无源光网络的保护系统的结构框图；

图5是根据本发明实施例的基于无源光网络的保护方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的正常情况下系统连接的示意图；

图7是根据本发明实施例的主干光纤发生故障，保护系统进行切换后的连接的示意图；

图8是根据本发明实施例的主干光纤故障和光端口发生故障，保护系统进行切换后的连接的示意图；

图9是根据本发明实施例的光端口发生故障，保护系统进行切换后的连接的示意图；

图10是根据本发明实施例的异地保护系统连接的示意图；

图11是根据本发明实施例的本地端口保护过程的流程图；

图12是根据本发明实施例的本地主干保护过程的流程图；

图13是根据本发明实施例的异地主干保护过程的流程图。

具体实施方式

功能概述

考虑到相关技术中光接入系统的保护机制造成的资源浪费的问题，本发明实施例提供了一种改进的基于无源光网络的保护方案，设置备用光纤和备用光端口，在OLT侧光模块出口处，或分光器(Splitter)之前，或者两处皆放置保护装置，通过保护服务器和保护装置的控制，在保护装置的输入光信号和输出光信号之间进行连接和中断，完成光信号的灵活路由配置，达到保护的目的，可以提高光网络设备的利用效率。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

系统实施例

根据本发明的实施例，提供了一种基于无源光网络的保护系统。图4是根据本发明实施例的基于无源光网络的保护系统的结构框图，如图4所示，该系统包括：设置模块2、保护服务器4、保护装置6，下面对上述结构进行描述。

设置模块2，用于设置备用光纤和备用光端口；需要说明的是，可以设置一组备用光纤和备用光端口，也可以设置多组备用光纤和备用光端口。

保护服务器4，用于接收来自OLT的故障消息，并根据故障消息对保护装置进行控制，向保护装置发送控制消息，其中，故障消息用于指示发生故障的光纤(主干)和/或光端口，控制消息用于指示将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用光纤和/或备用光端口；此后，保护服务器4还用于通知OLT可用保护光端口(即，备用光端口)并且通过该光端口恢复业务。

具体地，保护服务器4还用于在光纤发生故障的情况下，通过控制消息指示保护装置将与该光纤连接的光端口由该光纤切换到备用光纤；以及在光端口发生故障的情况下，通过控制消息指示保护装置6将与该光端口连接的光纤由该光端口切换到备用光端口，并根据保护类型(本地保护或者异地保护)将发生故障的光端口的用户数据复制到备用光端口；控制保护装置的连接序列。

需要说明的是，保护服务器为一个或多个，其中，在保护服务器为多个的情况下，异地的保护服务器从本地的保护服务器获取控制消息。异地的保护服务器还用于将从本地的保护服务器获取的控制消息发送给异地的保护装置，以便异地的保护装置根据控制信息进行切换。

此外，对于与OLT通信、对保护装置进行控制的保护服务器，可以置于OLT机房、或者ODN网络节点、或者中心网管机房。保护服务器与OLT之间通信获取OLT线路的运行状态和业务数据，对保护装置的进出之间的连接和中断进行控制。

保护装置6，用于接收来自保护服务器4的控制消息，并根据控制消息进行切换。其中，保护装置6可以位于OLT的光端口和该光端口对应的光纤之间和/或在光纤和Splitter节点之间。也就是说，保护装置6可以放置在OLT机房，连接在OLT光口之后；也可以放置在ODN网络中Splitter节点处，放置在Splitter之前；或者上述两种放置方式综合使用，用于对所述OLT光口和/或主干光缆进行N:1的保护，节约用于保护的设备资源。

具体地，上述的保护装置，包括对外连接光纤的接口，以及控制模块。对外连接光纤的接口包含输入侧和输出侧。这里的控制模块用于接收外部指令(例如，上述的控制消息)并依据该外部指令在保护装置内部对在对外光纤接口的输入侧和输出侧进行连接和中断操作，以此进行光信号路由的灵活选择和配置，可以达到节约保护资源的目的，有效地降低成本。

通过该实施例，提供了一种基于光网络的保护方案，提供了本地的N:1的光接入保护，同时也可以提供异地的N:1保护，提高了光网络设备的利用效率。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种基于无源光网络的保护方法，可以用于实现上述的基于无源光网络的保护系统。图5是根据本发明实施例的基于无源光网络的保护方法的流程图，如图5所示，该方法包括如下的步骤502至步骤506：

步骤502，设置备用光纤和备用光端口，可以设置一组备用光纤和备用光端口，也可以设置多组备用光纤和备用光端口。

步骤504，接收来自OLT的故障消息，其中，故障消息用于指示发生故障的光纤和/或光端口。

步骤506，根据故障消息将发生故障的光纤和/或光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口。此后，通知OLT恢复业务。

具体地，在故障消息指示光纤发生故障的情况下，将与该光纤连接的光端口由该光纤切换到备用光纤；在故障消息指示光端口发生故障的情况下，将与该光端口连接的光纤由该光端口切换到备用光端口；并将发生故障的光端口的用户数据复制到备用光端口。

下面参考图6到图13以设置一组备用光纤和备用光端口为例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

图6是根据本发明实施例的正常情况下系统连接的示意图，如图6所示，在OLT侧光模块出口处以及ODN中分光器之前均放置保护装置，其中，OLT A1光模块通过光纤连接保护装置A的L(1)接口，保护装置A的R(1)接口通过ODN光纤通道连接至保护装置B的L(1)接口。保护装置A和保护装置B可以在保护管理服务器的控制下控制光纤线路进行切换。具体的操作如下：

1、当OLT A1发现通过保护装置A的R(1)接口连接到保护装置B的L(1)接口的线路断掉(可能是主干光纤断掉或者光端口故障，故障检测属于现有技术，在此不在赘述)，向保护管理服务器发出告警通知。

2、保护服务器根据是主干光纤故障或者光接口故障对保护装置A和保护装置B发送控制指令：

a)主干光纤故障：图7是根据本发明实施例的主干光纤发生故障，保护系统进行切换后的连接的示意图，如图7所示，保护装置A、B接收到保护服务器发送的控制指令后进行如下操作，保护装置A将其输入接口L(1)连接到输出接口R(n+1)；保护装置B将其输入接口L(n+1)连接到输出接口R(1)。

b)主干光纤和光端口同时故障：图8是根据本发明实施例的主干光纤故障和光端口发生故障，保护系统进行切换后的连接的示意图，如图8所示，保护装置A、B接收到保护服务器发送的控制指令后进行如下操作，保护装置A将其输入接口L(n+1)连接到输出接口R(n+1)；保护装置B将其输入接口L(n+1)连接到输出接口R(1)。

c)光端口故障：图9是根据本发明实施例的光端口发生故障，保护系统进行切换后的连接的示意图，如图9所示，保护装置A、B接收到保护服务器发送的控制指令后进行如下操作，保护装置A将其输入接口L(n+1)连接到输出接口R(1)。

3、在发生光端口故障的情况下，保护服务器将OLT A1的输入接口L1的用户数据复制到OLT B的n+1端口，OLT A1或者OLTB根据复制的用户数据启动光接口恢复与光分离器A1之间的数据通路和业务。

需要说明的是，本实施例还可以进行主干光纤或者光端口的异地保护。图10是根据本发明实施例的异地保护系统连接的示意图，如图10所示，在上述的步骤2中，保护服务器S 1通知异地保护服务器S2，将保护装置C将其输入接口L(n+1)连接到输出接口R(n+1)；保护装置B将其输入接口L(n+1)连接到输出接口R(1)。

下面将结合流程图对本实施例进行详细说明。

图11是根据本发明实施例的本地端口保护过程的流程图，如图11所示，该流程包括如下的步骤1101至步骤1107：

步骤1101，OLT A发现L1链路中断，将该链路中断事件上报给保护服务器。

步骤1102，保护服务器响应链路中断事件，向OLTA查询中断链路上的业务属性和相关信息。

步骤1103，OLT A向保护服务器上报故障链路上的业务属性和相关信息。

步骤1104，保护服务器根据OLT A上报的业务属性和相关信息确定出现故障的光端口，然后，保护服务器通知保护装置A断开L1和R(1)之间的连接，并且在L(n+1)和R(1)之间进行连接。

步骤1105，保护装置A断开L1和R(1)之间的连接，并且建立L(n+1)和R(1)之间的连接之后通知保护服务器。

步骤1106，保护服务器通知OLT A在L(n+1)接口(即，端口)恢复L1接口的业务。

步骤1107，OLT A恢复业务成功之后通知保护服务器。

图12是根据本发明实施例的本地主干保护过程的流程图，如图12所示，该流程包括如下的步骤1201至步骤1209：

步骤1201，OLT A发现L链路中断，将该链路中断事件上报给保护服务器。

步骤1202，保护服务器响应链路中断事件，向OLT A查询中断链路上的业务属性和相关信息。

步骤1203，OLTA向保护服务器上报故障链路上的业务属性和相关信息。

步骤1204，保护服务器根据OLT A上报的业务属性和相关信息确定出现故障的主干光纤，然后，保护服务器通知保护装置A断开L1和R(1)之间的连接，并且建立L(1)和R(n+1)之间的连接。

步骤1205，保护装置A断开L1和R(1)之间的连接，并且建立L(1)和R(n+1)之间的连接之后通知保护服务器。

步骤1206，保护服务器通知保护装置B断开L1和R(1)之间的连接，并且建立L(n+1)和R(1)之间的连接。

步骤1207，保护装置B断开L1和R(1)之间的连接，并且建立L(n+1)和R(1)之间的连接之后通知保护服务器。

步骤1208，保护服务器通知OLT A在由保护装置A的R(n+1)连接至保护装置B的L(n+1)光纤链路恢复L1端口的业务。

步骤1209，OLT A恢复业务成功之后，通知保护服务器。

图13是根据本发明实施例的异地主干保护过程的流程图，如图13所示，该流程包括如下的步骤1301至步骤1314：

步骤1301，OLT A发现L1链路中断，将该链路中断事件上报给保护服务器S 1。

步骤1302，保护服务器S 1响应链路中断事件，向OLT A查询中断链路上的业务属性和相关信息。

步骤1303，OLT A向保护服务器S1上报故障链路上的业务属性和相关信息道。

步骤1304，保护服务器根据OLT A上报的业务属性和相关信息确定出现故障的主干光纤，然后，保护服务器S1通知保护装置A拆掉L1和R(1)链路。

步骤1305，保护装置A拆除L1和R(1)链路之后通知保护服务器S1。

步骤1306，保护服务器S1通知保护服务器S2建立保护装置C的L(n+1)和R(n+1)之间的链接。

步骤1307，保护服务器S2通知保护服务器S1已经接收到建立请求，并且正在建立链接。

步骤1308，保护服务器S2通知保护装置C建立L(n+1)和R(n+1)之间的链接。

步骤1309，保护装置C建立L(n+1)和R(n+1)的链接之后通知保护服务器S2。

步骤1310，保护服务器S2接收到保护装置C成功建立L(n+1)和R(n+1)的链接之后，通知保护服务器S1。

步骤1311，保护服务器S1通知保护装置B拆掉L1和R(1)链路，并且L(n+1)和R(1)的链接。

步骤1312，保护装置S1在拆除L1和R(1)链路，并且建立L(n+1)和R(1)的链接之后，通知保护服务器S1。

步骤1313，保护服务器S1接收到保护装置S1的通知后，将OLT A(L1)接口业务属性发送给OLT B，并且通知OLT B在L(n+1)端口恢复L1接口的业务。

步骤1314，OLTB恢复业务成功之后，通知保护服务器S1。

需要说明的是，在上述附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

综上所述，通过本发明的上述实施例，提供了一种改进的基于无源光网络的保护方案，设置一组或多组备用光纤和备用光端口，在OLT侧光模块出口处，或分光器(Splitter)之前，或者两处皆放置保护装置，通过保护服务器和保护装置的控制，在保护装置的输入光信号和输出光信号之间进行连接和中断，完成光信号的灵活路由配置，达到保护的目的，解决了相关技术中光接入系统的保护机制造成的资源浪费的问题，提高了光网络设备的利用效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种基于无源光网络的保护系统，其特征在于，包括：

设置模块，用于设置备用光纤和备用光端口；

保护服务器，用于接收来自光纤线路终端的故障消息，并根据所述故障消息发送控制消息，其中，所述故障消息用于指示发生故障的光纤和/或光端口，所述控制消息用于指示将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到所述备用光纤和/或所述备用光端口；

保护装置，用于接收来自所述保护服务器的所述控制消息，并根据所述控制消息进行切换。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述保护服务器还用于在光纤发生故障的情况下，通过所述控制消息指示所述保护装置将与该光纤连接的光端口由该光纤切换到所述备用光纤。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述保护服务器还用于在光端口发生故障的情况下，通过所述控制消息指示所述保护装置将与该光端口连接的光纤由该光端口切换到所述备用光端口。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述保护服务器还用于将发生故障的所述光端口的用户数据复制到所述备用光端口。

5.根据权利要求1、2或4中任一项所述的系统，其特征在于，所述保护服务器将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口之后，还用于通知所述光纤线路终端恢复业务。

6.根据权利要求1、2、4中任一项所述的系统，其特征在于，所述保护装置位于光纤线路终端的光端口和该光端口对应的光纤之间和/或在光纤和分光器节点之间。

7.根据权利要求1、2、4中任一项所述的系统，其特征在于，所述保护服务器为一个或多个，其中，在所述保护服务器为多个的情况下，异地的保护服务器从本地的保护服务器获取所述控制消息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述异地的保护服务器还用于将从所述本地的保护服务器获取的所述控制消息发送给异地的保护装置，以便所述异地的保护装置根据所述控制信息进行切换。

9.一种基于无源光网络的保护方法，其特征在于，包括：

设置备用光纤和备用光端口；

接收来自光纤线路终端的故障消息，其中，所述故障消息用于指示发生故障的光纤和/或光端口；

根据所述故障消息将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述故障消息将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口包括：

在所述故障消息指示光纤发生故障的情况下，将与该光纤连接的光端口由该光纤切换到所述备用光纤。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，根据所述故障消息将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口包括：

在所述故障消息指示光端口发生故障的情况下，将与该光端口连接的光纤由该光端口切换到所述备用光端口。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述故障消息将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口还包括：

将发生故障的所述光端口的用户数据复制到所述备用光端口。

13.根据权利要求9、10、12中任一项所述的方法，其特征在于，将发生故障的所述光纤和/或所述光端口切换到备用的光纤和/或备用的光端口之后，所述保护方法还包括：

通知所述光纤线路终端恢复业务。

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