CN101212255B - 一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的方法和装置，属于光接入网络领域。为了提高动态带宽调整的灵活性、降低成本、节省资源、简化网络及调度机制，本发明提出了一种固定带宽和动态带宽相结合的方法：OLT检测到发送给ONUx的下行业务信息超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力，启用动态带宽下行通道；OLT将发送给ONUx的下行业务信息通过固定带宽下行通道和动态带宽下行通道进行发送；OUNx从固定带宽下行通道和动态带宽下行通道接收下行业务信息。本发明还提供了一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的装置。

Description

一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的方法和装置

技术领域

本发明涉及光接入网络领域，特别涉及一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的方法和装置。

背景技术

随着用户带宽需求的不断增长，传统的铜线宽带接入系统越来越面临带宽瓶颈。与此同时，带宽容量巨大的光纤通信日益成熟，应用成本逐年下降，使得FTTx在接入网中的应用需求日益加强。在FTTx中，按照光纤离用户距离的远近和应用需求的不同，可以分为光纤到家(Fiber To The Home-FTTH)和光纤到结点(Fibre To The Node-FTTN)。FTTH比较适合部署在新建的、光纤铺到了家庭的小区，而FTTN比较适合部署在光纤拉到了小区或大楼，采用双绞线或五类线或铜轴电缆入户的小区中。

在FTTH中，光纤铺设到了每个家庭或办公室，实现了全光纤接入，目前主要采用点对多点(Point to MultiPoint-P2MP)的TDM-PON(Time Division Multiplexing-Passive Optical Network-时分复用无源光纤网)方式来实现，例如BPON(Broadband Passive Optical Network-宽带无源光纤网)，EPON(Ethernet Passive Optical Network-以太网无源光纤网)，GPON(Gigabit Passive Optical Network-千兆无源光纤网)等。图1给出了一种典型的TDM-PON的功能示意图：一个无源光网络包括位于中心局(Central Office-CO)的光线路终端(Optical Line Terminal-OLT)，一个光分配网(Optical Distribution Network-ODN)和许多的光网络单元(Optical Network Unit-ONU)。TDM-PON在下行采用时分复用的方式复用下行带宽，在上行各个ONU采用时分多址接入(Time Division Multiple Access-TDMA)的方式复用上行带宽。目前虽然BPON、EPON在日本和北美等地区得到了比较大规模的应用，GPON也正逐步步入商用阶段，但是TDM-PON网络结构具有天生的不足，例如分支器功率分支损耗大，上行高速突发收发难度大等，使其存在带宽升级困难，光纤故障定位困难等无法克服的技术缺陷。

在FTTN中，以光纤作为底层数据传输的媒介，拉到每个住宅区或商业区结点，然后采用以太网交换机、数字用户线接入复用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer-DSLAM)等设备进行汇聚，以传统的双绞线、铜轴电缆或五类线等入户，从而降低运维成本，延长通信距离。目前，FTTN主要采用点对点方式实现，点对点传输具有结构简单、升级容易和协议透明等优点，但是由于点对点收发器的集成度低，导致了光纤带宽利用率低、系统容量比较有限等不足。针对点对点光传输的不足，WDM-PON(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network-波分复用无源光纤网)技术因高效的光纤利用率，巨大的带宽容量，更大的系统容量而日益引起人们的关注。

图2给出了采用WDM-PON实现FTTN的功能示意图。但是在实现FTTN时，网络设计只能以业务的最大带宽需求作为网络设计标准，带宽需求只有业务的维度，即假设商业区在最繁忙的时候需要5Gbps的下行传输带宽，住宅区最繁忙的时候需要2.5Gbps的下行传输带宽，那么在网络设计时OLT上的Txn和ONUn的Rx必须以5Gbps的速率来设计，OLT上Tx1和ONU1的Rx必须以2.5Gbps的速率来设计。事实上，带宽需求除了有业务维度之外，还有时间维度，比如商业区在白天时业务的带宽需求量很大(5Gbps)，而在晚上却只需要一个基本的带宽需求(1.25Gbps甚至更低就足够)，节假日与正常工作日同样存在很大的差别；同理，住宅区在白天的时候，绝大部分人都上班了，只需要一个1.25Gbps甚至更低的带宽，而在晚上，所需带宽却大幅上升，需要2.5Gbps甚于更高的带宽需求，节假日与正常工作日同样存在很大的差别。

针对上述问题，出现了地理带宽分配协议，其基本思想是通过采用可调激光器，实现WDM与TDM相结合，同时，在全局范围内调度所有的可调激光器，为各个TDM-PON服务，实现地理带宽分配。比如，白天家庭驻地网所需带宽很小，而商业区的带宽很紧张，此时可以把为家庭驻地网服务的可调激光器的一部分带宽调度给商业区的用户使用，而晚上的时候则可以相反调度，从而实现地理带宽分配，提高网络资源的使用效率。

如图3所示，中心局上有若个干可调激光器TX/RX，每个可调激光器都可以在全局范围内进行调度，为RN1后面任一个TDM-PON服务。由于每个可调激光器都可以通过时分复用地为任一个TDM-PON网络中的任一个ONU服务，因而可以根据不同ONU在不同时候的不同带宽需求进行带宽动态调整。此种技术采用了两层的时分复用嵌套：首先各个可调激光器在各个TDM-PON网络间进行时分复用，在此基础上，各个可调激光器在各个TDM-PON网络内部的ONU间再进行一次时分复用。由于采用了两层时分复用嵌套，所以调度机制将会非常复杂。另外，由于可调激光器价格昂贵，所以此种技术方案的成本也将会相当昂贵。

发明内容

为了提高动态带宽调整的灵活性、降低成本、节省资源、简化网络及调度机制，本发明实施例提出了一种固定带宽和动态带宽相结合的方法，该方法可以在每个ONU与OLT之间建立固定带宽下行通道和动态带宽下行通道，其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽，所述动态带宽下行通道为各个ONU提供按需调度的动态带宽，并执行以下步骤：

步骤A：OLT检测到发送给ONUx的下行业务信息超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力，启用动态带宽下行通道；

步骤B：OLT将所述发送给ONUx的下行业务信息通过所述固定带宽下行通道和动态带宽下行通道进行发送；

步骤C：OUNx从所述固定带宽下行通道和动态带宽下行通道接收所述下行业务信息。

所述步骤C之后还包括：当OLT检测到发送给ONUx的下行业务信息没有超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力时，OLT停止对所述ONUx的下行业务信息的分流，关闭所述ONUx的下行业务信息在动态带宽下行通道的分流，并发送控制报文通知ONUx。

所述方法步骤B具体包括：

OLT根据负荷平衡算法，将所述发送给ONUx的下行业务信息分摊调制到所述固定带宽下行通道中和所述动态带宽下行通道中。

本发明实施例还提出了一种光接入网络故障保护的方法，当固定带宽下行通道出现故障时，所述固定带宽下行通道出现故障具体为发射器出现故障，其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽，所述方法具体包括：

步骤a：OLT收到告警，启动可调激光器并检查所述可调激光器是否有空余发送能力，如果是，则调整所述可调激光器的波长，，并执行步骤b；如果否，检查所述可调激光器是否能够释放部分发送能力，如果是，执行所述调整所述可调激光器的波长的步骤，如果否，结束；

步骤b：OLT将原本需要通过故障发射器发送的下行业务信息调制到所述可调激光器所发射的光信号中，并将调制后的光信号发送给ONUx；

步骤c：ONUx通过接收器接收所述调制后的光信号。

本发明实施例提供了一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的装置，所述装置包括流量检测模块、下行业务信息分流模块、故障保护管理报文处理模块、固定带宽下行通道发送控制模块和动态带宽下行通道发送控制模块：所述流量检测模块用于检测发送给ONUx的下行业务信息是否超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力，如果超过，则所述流量检测模块发送分流控制指令及下行业务信息给所述下行业务信息分流模块，否则所述流量检测模块将下行业务信息发送给所述下行业务信息分流模块；

所述故障保护管理报文处理模块用于对接收到的故障切换报文进行处理，并向所述下行业务信息分流模块发送分流控制指令；

所述下行业务信息分流模块用于接收所述流量检测模块和所述故障保护管理报文处理模块发送的分流控制指令和下行业务信息后，将下行业务信息进行分流后发送出去；

其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽；

所述动态带宽下行通道为在OLT上采用一个可调激光器，所述可调激光器通过波长调整，分时地与任一个ONU通信；

所述固定带宽下行通道发送控制模块包括控制单元和发送单元；

所述控制单元用于根据业务信息接收对象的不同，控制相应的激光发射器的光信号波长；

所述发送单元用于将业务信息调制到所述激光发射器发射的光信号中，并发送出去；

所述动态带宽下行通道发送控制模块包括控制单元和发送单元；

所述控制单元用于根据业务信息发送优先权的不同，控制可调激光器的光信号波长；

所述发送单元用于将业务信息调制到所述可调激光器发射的光信号中，并发送出去。

本发明实施例还提供了一种光接入网络装置，所述装置包括固定带宽下行通道接收模块、动态带宽下行通道接收模块和上行业务发送模块；

所述固定带宽下行通道接收模块用于从固定带宽下行通道接收下行业务信息；

所述动态带宽下行通道接收模块用于当固定带宽下行通道出现故障或下行业务信息超过固定带宽下行通道的传输能力时，从动态带宽下行通道接收下行业务信息；

所述上行业务发送模块用于发送上行业务信息；其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽，所述动态带宽下行通道为各个ONU提供按需调度的动态带宽。

有益效果：

1.由于在每个ONU与OLT之间建立固定带宽下行通道和动态带宽下行通道，其中一个为独享通道，另一个为共享通道，所以每个ONU有一个独享的波长通道确保最小带宽，而且还可以根据各个ONU的下行业务信息的大小提供动态的额外带宽。

2.由于动态带宽下行通道为所有ONU所共用，所以本发明的资源利用率高，而且由于只需少量的可调激光器，所以实现本发明的成本比较低，性价比高。

3.由于可调激光器的引入，使得当某一ONU独享的激光器出现故障时，可以及时地将下行业务信息调制到可调激光器输出的光信号中，起到了故障保护的功能。

4.由于本发明对超过ONU的固定带宽下行通道负载能力的下行业务信息，采取通过动态带宽下行通道(可调激光器)进行分流的方法，使得调度机制简单而灵活。

附图说明

图1是现有技术中无源光网络功能示意图；

图2是现有技术中采用WDM-PON实现FTTN的功能示意图；

图3是现有技术中采用WDM与TDM实现带宽动态分配的示意图；

图4是本发明实施例单节点过载的带宽动态调整及故障保护功能的WDM-PON示意图；

图5是现有技术中波长路由模块AWG的FSR周期性原理图；

图6是现有技术中波长路由模块AWG的功能示意图；

图7是本发明实施例1的流程图；

图8是本发明实施例多节点过载的带宽动态调整及故障保护功能的WDM-PON示意图；

图9是本发明实施例2的流程图；

图10是本发明实施例光接入网络具有故障保护功能的WDM-PON示意图；

图11是本发明实施例可调激光器的波长在λ1～(FSR+λn)之间，实现故障保护的流程图；

图12是本发明实施例可调激光器的波长在(FSR+λ1)～(FSR+λn)之间，实现故障保护的流程图；

图13是本发明实施例提供的光接入网络带宽动态调整及故障保护的装置的结构图；

图14是本发明实施例提供的光接入网络装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

为了给各个FTTN结点提供动态的带宽调整功能，本发明实施例在每个ONU与OLT之间可以建立固定带宽下行通道和动态带宽下行通道，其中固定带宽下行通道用于为该ONU提供固定带宽，称为第一通道，动态带宽下行通道为ONU提供动态的带宽，称为第二通道。在下行负荷小的时段，下行数据不需要通过第二通道发送，ONU仅在第一通道中接收下行数据；而在业务繁忙时，下行负荷超出第一通道的传输能力，OLT将根据缓冲区的监控结果或ONU的请求，适时地启用第二通道，动态地满足该ONU的带宽需求。第一通道为各个ONU独占，而第二通道为整个PON中的所有ONU所共用，OLT可以根据需求对第二通道进行全局范围内的时分复用调度。

如图4所示，OLT和ONU1之间通过波长为λ1的收发器构成了ONU1的第一通道，OLT和ONU2之间通过波长为λ2的收发器构成了ONU2的第一通道，……，OLT和ONUn之间通过波长为λn的收发器构成了ONUn的第一通道，这些第一通道是各个ONU独占的，为各个ONU提供固定带宽。为了使各个ONU可以时分复用第二通道，本发明充分利用波长路由模块AWG的FSR(Free Spectrum Range-自由频谱范围)周期性特性，在OLT上采用一个可调激光器，可调激光器通过波长调整，可以分时地与任一个ONU通信，从而实现了所有ONU共用的第二通道。该可调激光器的波长可以调整到(FSR+λ1)～(FSR+λn)之间的任一个波长上。AWG的FSR周期性原理如图5所示。

如图6所示，一个1×N的AWG模块的FSR周期性原理为：当其输入端输入波长分别为λ1～λn的N个光信号时，在第一个输出端上输出波长为λ1的光信号，第N个输出端输出波长为λn的光信号；根据AWG的FSR周期性，当波长为(n×FSR+λ1)的光信号输入到上述AWG的输入端时，也将在AWG的第一个输出端上输出，同理，(n×FSR+λn)的光信号将在AWG的第N个输出端上输出。

OLT的收发控制器具有流量监测统计功能，完成这些功能的相关部分被称为流量监测统计模块，它能够监测并统计来自上一级设备的需要发送给各个ONU的下行数据流量。若统计结果显示发送给ONUx的下行数据流量超过ONUx独占的第一通道的带宽容量，OLT的收发控制器将控制可调激光器，启用第二通道来分担ONUx的第一通道的负荷，从而达到动态带宽调整的目的。例如在白天的时候，位于商业区的ONUn业务繁忙，单靠第一通道无法满足用户的下行带宽需求，此时流量监测统计模块检测到发送给ONUn的数据流量超出了Txn的发送能力，并向OLT的收发控制器发出告警。OLT的收发控制器收到告警之后，将启用可调激光器并把它的波长调整到(FSR+λn)。同时，OLT将通过管理报文通知ONUn，做好在Rx1和Rx2上同时接收下行数据的准备，ONUn准备好之后，将发送一个确认报文给OLT。OLT接收到确认报文后，OLT的收发控制器根据一定的负荷平衡算法，把来自上一级设备的需要发送给ONUn的下行数据分成两部分，一部分送到可调激光器的发送缓冲区并通过波长为(FSR+λn)的光信号发送给ONUn，另一部分送到Txn的发送缓冲区中并通过波长为λn的光信号发送给ONUn。

实施例1

参见图4和图7，下面以1个商业区结点OUNn的第一通道过载为例，来说明光接入网络实现带宽动态调整的方法，其具体步骤如下：

步骤101：OLT的收发控制器的流量监测统计模块检测到发送给ONUn的数据流量超出了它的第一通道的传输能力，发送告警给OLT的收发控制器。

步骤102：OLT的收发控制器收到告警，OLT发送管理报文通知ONUn做好在Rx1和Rx2上同时接收下行数据的准备。

步骤103：ONUn收到管理报文，准备好从Rx1和Rx2接收数据，并发送确认报文给OLT。

步骤104：OLT收到ONUn发送的确认报文后，启用可调激光器，并将它的波长调整到(FSR+λn)。同时OLT的收发控制器根据一定的负荷平衡算法，将要发送给ONUn的数据分成两部分，一部分数据调制到波长为(FSR+λn)的光信号中，并将调制后的光信号发送到耦合器中，另一部分数据调制到波长为λn的光信号中，AWG1将收到的承载了数据的波长为λ1～λn的下行光信号复用成一个光信号，也发送到耦合器中。

步骤105：耦合器将收到的混合光信号通过环形器发送给AWG3。

环形器一方面把来自耦合器的光信号发送到位于远端结点的AWG3，另一方面把来自AWG3的光信号发送到AWG2。

步骤106：AWG3将收到的混合光信号解复用，把波长为λ1的光信号发送给ONU1，把波长为λ2的光信号发送给ONU2，……，把波长为λn的光信号发送给ONUn，同时，把来自可调激光器的波长为(FSR+λn)的调制后的光信号发送给ONUn。

步骤107：ONUn从Rx1和Rx2分别接收承载数据的光信号，其它ONUx从Rx1接收承载数据的光信号。

ONUn既可以接收承载在波长为λn上的数据，又可以接收承载在波长为(FSR+λn)上的数据，从而扩大了ONUn的下行带宽。

OLT的收发控制器启用可调激光器为ONUn提供第二通道传输下行数据后，将继续监测来自上一级设备的需要发送给ONUn的数据流量，若流量监测统计模块的统计结果显示第一通道即Txn自身可以完成这些数据流量的发送，则停止对Txn的分流及可调激光器，并发送控制报文通知ONUn关闭Rx2。

实施例2

参见图8和图9，下面以2个商业区结点ONU2和ONUn的第一通道同时过载为例，来说明实现光接入网络带宽动态调整的方法，其具体步骤如下：

步骤201：OLT的收发控制器的流量监测统计模块同时检测到发送给ONU2和ONUn的数据流量都超出了它们第一通道的传输能力，发送告警给OLT的收发控制器。

步骤202：OLT的收发控制器收到告警，OLT发送管理报文通知ONU2和ONUn做好在Rx1和Rx2上同时接收下行数据的准备。

步骤203：ONU2和ONUn收到管理报文，准备好从Rx1和Rx2接收数据，并发送确认报文给OLT。

步骤204：OLT收到ONU2和ONUn发送的确认报文后，启用可调激光器。同时OLT的收发控制器根据一定的负荷平衡算法，将要发送给ONU2和ONUn的数据分成两部分，一部分数据调制到波长为(FSR+λ2)和(FSR+λn)的光信号中(可调波长激光器的波长将在收发控制器的控制之下，时分在(FSR+λ2)和(FSR+λn)之间切换)，另一部分数据调制到波长为λ2和λn的光信号中，发送到耦合器中，AWG1将收到的承载了数据的波长为λ1～λn的下行光信号复用成一个光信号，也发送到耦合器中。

步骤205：耦合器将收到的混合光信号通过环形器发送给AWG3。

环形器一方面把来自耦合器的光信号发送到位于远端结点的AWG3，另一方面把来自AWG3的光信号发送到AWG2。

步骤206：AWG3将收到的混合光信号解复用，把波长为λ1的光信号发送给ONU1，把波长为λ2的光信号发送给ONU2，……，把波长为λn的光信号发送给ONUn，把来自可调激光器的波长为(FSR+λ2)和(FSR+λn)的光信号分别发送给ONU2和ONUn。

步骤207：ONU2和ONUn从Rx1和Rx2分别接收承载数据的光信号，其它ONUx从Rx1接收承载数据的光信号。

对于多个节点同时超出第一通道的传输能力时，OLT的收发控制器将控制可调激光器时分地为这些节点分担负荷。一般情况下，OLT的收发控制器会按照紧急状况和过载量这两个维度来决定先为哪个节点分担负荷，为哪些节点多分担些负荷。对于需要紧急分担负荷的节点，OLT的收发控制器会先去为它服务，而后再去为其它的节点服务。在本实施例中，OLT的收发控制器控制可调激光器先为ONU2节点服务，然后再为OUNn节点服务，同样OLT的收发控制器控制可调激光器也可以先为ONUn节点服务，然后再为OUN2节点服务，这要根据两个节点的具体情况来处理。对于多个住宅节点同时超出它们第一通道的传输能力，例如，在晚上业务繁忙的时段就会出现这种情况，本实施例所叙述的方法同样可以实现带宽动态调整。

本发明实施例不仅可以提供带宽的动态调整，而且还可以实现光接入网络故障保护功能。如图10所示，当发射器Tx1～Txn中的某一个，如Txn出现故障时，OLT的收发控制器将收到发射器故障的告警。OLT的收发控制器收到发射器故障告警之后，根据可调激光器可调范围的大小，有两种故障保护的解决办法。

实施例3

当可调激光器的波长可调范围在λ1～(FSR+λn)之间时，为了实现故障保护，需要OLT端和ONUn端共同配合。在OLT端和ONUn端实现故障保护的具体步骤如下，参见图10和图11：

1.在OLT端：

步骤301：OLT的收发控制器收到发射器Txn的故障告警，将关闭Txn。

步骤302：OLT的收发控制器检查可调激光器是否有空余发送能力，如果有，则执行步骤303，否则执行步骤307。

步骤303：在可调激光器的波长为λn的时隙内，OLT的收发控制器发送发射器切换请求报文给ONUn，并启动一个时间为Tout1的定时器。

步骤304：在Tout1时间内，OLT的收发控制器检查是否收到了ONUn发送的发射器切换确认报文，如果收到了发射器切换确认报文，则执行步骤305，否则执行步骤306。

步骤305：OLT的收发控制器终止定时器，在可调激光器的波长为λn的时隙内，将发送给ONUn的下行数据调制到波长为λn的光信号中，并将此光信号发送到给ONUn。

步骤306：ONUn已放弃故障保护，终止故障保护尝试，发送告警，并结束。

步骤307：OLT的收发控制器检查可调激光器是否可以释放部分发送能力，如果是，则执行步骤303，否则执行步骤308。

步骤308：可调激光器被占用，无法进行故障保护，发送告警，并结束。

2.在ONUn端：

步骤401：ONUn的收发控制器收到下行信号丢失的告警，并启动一个时间为Tout2的定时器。

步骤402：在Tout2时间内，ONUn的收发控制器检查是否从Rx1上接收到发射器切换请求报文，如果是，则执行步骤403，否则执行步骤404。

步骤403：ONUn的收发控制器发送发射器切换确认报文给OLT的收发控制器，重新开始在Rx1接收下行数据。

步骤404：OLT的收发控制器不支持故障保护，放弃尝试，发送告警。

为了保证故障保护得以实现，通常情况下定时器的时间值Tout1远远大于Tout2，保证在Tout1时间内能够收到发射器切换确认报文。

实施例4

当可调激光器的波长可调范围在(FSR+λ1)～(FSR+λn)之间时，为了实现故障保护，需要OLT端和ONUn端共同配合。在OLT端和ONUn端实现故障保护的具体步骤如下，参见图10和图12：

1.在OLT端：

步骤501：OLT的收发控制器收到发射器Txn的故障告警，将关闭Txn。

步骤502：OLT的收发控制器检查可调激光器是否有空余发送能力，如果有，则执行步骤503，否则执行步骤507。

步骤503：在可调激光器的波长为(FSR+λn)的时隙内，OLT的收发控制器发送通道切换请求报文给ONUn，并启动一个时间为Tout1的定时器。

步骤504：在Tout1时间内，OLT的收发控制器检查是否收到了ONUn发送的通道切换确认报文，如果收到了通道切换确认报文，则执行步骤505，否则执行步骤506。

步骤505：OLT的收发控制器终止定时器，在可调激光器的波长为(FSR+λn)的时隙内，将发送给ONUn的下行数据调制到波长为(FSR+λn)的光信号中，并将此光信号发送给ONUn。

步骤506：ONUn不支持故障保护或已放弃故障保护，终止故障保护尝试，发送告警，并结束。

步骤507：OLT的收发控制器检查可调激光器是否可以释放部分发送能力，如果是，则执行步骤503，否则执行步骤508。

步骤508：可调激光器被占用，无法进行故障保护，发送告警，并结束。

2.在ONUn端：

步骤601：ONUn的收发控制器收到下行信号丢失的告警，启用Rx2接收器，并启动一个时间为Tout2的定时器。

步骤602：在Tout2时间内，ONUn的收发控制器检查是否从Rx2上接收到通道切换请求报文，如果是，则执行步骤603，否则执行步骤604。

步骤603：ONUn的收发控制器发送通道切换确认报文给OLT的收发控制器，重新开始在Rx2接收下行数据。

步骤604：OLT的收发控制器不支持故障保护，放弃尝试，发送告警。

通道切换报文和通道切换确认报文的接收是保证故障保护得以实现的关键，因此需要恰当地设置Tout1和Tout2。通常情况下定时器的时间值Tout1大于Tout2，保证在Tout1时间内能够收到通道切换确认报文，具体值需要根据网络的情况设定。

参见图13，本发明实施例提供了一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的装置，装置包括流量检测模块、下行业务信息分流模块和故障保护管理报文处理模块；

流量检测模块用于检测发送给ONUx的下行业务信息是否超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力，如果超过，则流量检测模块发送分流控制指令及下行业务信息给下行业务信息分流模块，否则流量检测模块将下行业务信息发送给下行业务信息分流模块；

故障保护管理报文处理模块用于对接收到的故障切换报文进行处理，并向下行业务信息分流模块发送分流控制指令；

下行业务信息分流模块用于接收流量检测模块和故障保护管理报文处理模块发送的分流控制指令和下行业务信息后，将下行业务信息进行分流后发送出去。

该装置还包括固定带宽下行通道发送控制模块，固定带宽下行通道发送控制模块包括控制单元和发送单元；

控制单元用于根据业务信息接收对象的不同，控制相应的激光发射器的光信号波长；

发送单元用于将业务信息调制到激光发射器发射的光信号中，并发送出去。

该装置还包括动态带宽下行通道发送控制模块，动态带宽下行通道发送控制模块包括控制单元和发送单元；

控制单元用于根据业务信息发送优先权的不同，控制可调激光器的光信号波长；

发送单元用于将业务信息调制到可调激光器发射的光信号中，并发送出去。

参见图14，本发明实施例还提供了一种光接入网络装置，装置包括固定带宽下行通道接收模块、动态带宽下行通道接收模块和上行业务发送模块；

固定带宽下行通道接收模块用于从固定带宽下行通道接收下行业务信息；

动态带宽下行通道接收模块用于当固定带宽下行通道出现故障或下行业务信息超过固定带宽下行通道的传输能力时，从动态带宽下行通道接收下行业务信息；

上行业务发送模块用于发送上行业务信息。

装置同时从固定带宽下行通道和/或所述动态带宽下行通道接收下行业务信息。

以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光接入网络带宽动态调整的方法，其特征在于，在每个ONU与OLT之间建立固定带宽下行通道和动态带宽下行通道，其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽，所述动态带宽下行通道为各个ONU提供按需调度的动态带宽，并执行以下步骤：

步骤A：OLT检测到发送给ONUx的下行业务信息超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力，启用动态带宽下行通道；

步骤B：OLT将所述发送给ONUx的下行业务信息通过所述固定带宽下行通道和动态带宽下行通道进行发送；

步骤C：ONUx从所述固定带宽下行通道和动态带宽下行通道接收所述下行业务信息。

2.如权利要求1所述的光接入网络带宽动态调整的方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括：当OLT检测到发送给ONUx的下行业务信息没有超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力时，OLT停止对所述ONUx的下行业务信息的分流，关闭所述ONUx的下行业务信息在动态带宽下行通道的分流，并发送控制报文通知ONUx。

3.如权利要求1或2所述的光接入网络带宽动态调整的方法，其特征在于，所述方法步骤B具体包括：

OLT根据负荷平衡算法，将所述发送给ONUx的下行业务信息分摊调制到所述固定带宽下行通道中和所述动态带宽下行通道中。

4.一种光接入网络故障保护的方法，其特征在于，当固定带宽下行通道出现故障时，所述固定带宽下行通道出现故障具体为发射器出现故障，其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽，所述方法具体包括：

步骤a：OLT收到告警，启动可调激光器并检查所述可调激光器是否有空余发送能力，如果是，则调整所述可调激光器的波长，并执行步骤b；如果否，检查所述可调激光器是否能够释放部分发送能力，如果是，执行所述调整所述可调激光器的波长，并执行步骤b，如果否，结束；

步骤b：OLT将原本需要通过故障发射器发送的下行业务信息调制到所述可调激光器所发射的光信号中，并将调制后的光信号发送给ONUx； 

步骤c：ONUx通过接收器接收所述调制后的光信号。

5.一种光接入网络带宽动态调整及故障保护的装置，其特征在于，所述装置包括流量检测模块、下行业务信息分流模块、故障保护管理报文处理模块、固定带宽下行通道发送控制模块和动态带宽下行通道发送控制模块：所述流量检测模块用于检测发送给ONUx的下行业务信息是否超过ONUx的固定带宽下行通道的传输能力，如果超过，则所述流量检测模块发送分流控制指令及下行业务信息给所述下行业务信息分流模块，否则所述流量检测模块将下行业务信息发送给所述下行业务信息分流模块；

所述故障保护管理报文处理模块用于对接收到的故障切换报文进行处理，并向所述下行业务信息分流模块发送分流控制指令；

所述下行业务信息分流模块用于接收所述流量检测模块和所述故障保护管理报文处理模块发送的分流控制指令和下行业务信息后，将下行业务信息进行分流后发送出去；

其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽；

所述动态带宽下行通道为在OLT上采用一个可调激光器，所述可调激光器通过波长调整，分时地与任一个ONU通信；

所述固定带宽下行通道发送控制模块包括控制单元和发送单元；

所述控制单元用于根据业务信息接收对象的不同，控制相应的激光发射器的光信号波长；

所述发送单元用于将业务信息调制到所述激光发射器发射的光信号中，并发送出去；

所述动态带宽下行通道发送控制模块包括控制单元和发送单元；

所述控制单元用于根据业务信息发送优先权的不同，控制可调激光器的光信号波长；

所述发送单元用于将业务信息调制到所述可调激光器发射的光信号中，并发送出去。

6.一种光接入网络装置，其特征在于，所述装置包括固定带宽下行通道接收模块、动态带宽下行通道接收模块和上行业务发送模块；

所述固定带宽下行通道接收模块用于从固定带宽下行通道接收下行业务信息；

所述动态带宽下行通道接收模块用于当固定带宽下行通道出现故障或下行业务信息超过固定带宽下行通道的传输能力时，从动态带宽下行通道接收下行业务信息；

所述上行业务发送模块用于发送上行业务信息；

其中，所述固定带宽下行通道为各个ONU提供独占的固定带宽，所述动态带宽下行通道为各个ONU提供按需调度的动态带宽。 

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