[发明专利]降低主备光线路终端切换时延的方法、系统和中继器

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种降低主备光线路终端切换时延的方法、系统和中 继器。

背景技术

PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术是一种单点对多点方式的光接入技 术，由OLT(Optical Line Termination，光线路终端)、光分路器(Optical Splitter)、ONU (Optical Network Unit，光网络单元)以及连接这些设备的光纤组成。OLT作为局端设备， 通过一根主干光纤与光分路器连接，光分路器通过单独的分支光纤连接每一个ONU。下行方 向，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，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。

为了支持OLT与ONU的长距离数据传输，需要对光纤中的光信号进行放大，衍生出 LR-PON(Long Reach PON，长距离PON)，如图1所示的PON组网结构图，在光传输通路上 增加了OA(Optical Amplifier，光功率放大器)，通常，光分路器和OA可以集成于同一个设 备，称为中继器或延长器(EB，Extender Box)。

为了确保LR-PON网络在OLT设备故障或者光纤故障时能够继续提供业务，LR-PON网 络提供了支持保护的功能，如图1所示，支持主干光纤和OLT设备的保护方式，互为备份的 两个OLT设备各自通过独立的主干光纤与光分路器连接。正常情况下，只有主用OLT通过 主用主干光纤与ONU通信。在系统检测到主用OLT设备故障或者主用主干光纤故障时，切 换到备用OLT设备及备用主干光纤与ONU通信，保证网络出现故障时继续提供业务。

对于上行采用TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址接入)方式的PON，所 有上行数据传输均由OLT控制。对于最大达20km的逻辑距离差，最近ONU到OLT的传输 时延与最远ONU到OLT的传输时延相差100μs，为了避免不同ONU上行突发数据的碰撞， OLT需要进行测距，根据往返传输时延测量每个ONU到OLT的相对距离。根据测距时延， 调整每个ONU上行发送的时刻，使所有ONU到达OLT的时间一致。

当主用OLT与ONU之间的光纤出现故障，则OLT与ONU因为接收不到对方的信号， 都会检测到LOS(lost of signal，信号丢失)告警；ONU检测到LOS告警后，由正常的 OPERATION状态切换到POPUP状态；主用OLT检测到LOS告警，说明是主用主干光纤故 障，需要进行主备OLT切换，将所有的ONU切换到备用OLT上，原来的备用OLT切换成 为主用OLT。

因为主备用主干光纤的长度不同，主备骨干光纤切换后ONU的EqD(Equalized Delay， 均衡时延)值也不同，主备切换后需要重新测距，现有的GPON(Gigabit Passive Optical  Network，千兆位无源光网络)标准中公开了一种主备切换后重新测距的方法，该方法如下：

新的主用OLT向所有ONU广播发送POPUP消息，通知ONU由POPUP状态转换为 RANGING状态，开始所有ONU的测距处理；

ONUi收到POPUP消息后，立即发回相应的测距脉冲；

OLT从发出测距指令到收到相应测距应答指令的时间差即为OLT和ONUi间的光纤传输 延时Tiloop，则ONUi为达到均衡环路延时而需要插入的控制延时Tdi＝Teqd-Tiloop；

OLT把Tdi放入下行信息传给ONUi；

ONUi据此调整自己的发送时间。

OLT依次对每个ONU进行上述操作后，即可避免上行信号的碰撞。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

上述ONU的测距处理是串行的，OLT完成前一个ONU的测距处理后，才开始下一个ONU 的测距处理。ONU测距完成后，ONU与OLT之间的业务传输恢复；因此，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+倒换决策执行时间+N×ONU测距时间；