CN104660329B - 一种在无源光网络中识别长发光流氓onu的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在无源光网络中的OLT端识别长发光流氓ONU的方法，其中：A.给所述无源光网络中的每一个ONU分配一个具有不同频率的特定射频信号；B.当检测出所述无源光网络中存在长发光流氓ONU时：b1.向所述每一个ONU广播一个控制消息；b2.接收所述上行链路中的上行信号；b3.从所述上行信号中恢复出所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号；b4.根据所述恢复出的特定频率信号，识别出缺失的特定射频信号，所述缺失的特定射频信号所对应的ONU为长发光流氓ONU。本发明还公开了使用上述方法的OLT设备以及辅助所述OLT端识别长发光流氓ONU的ONU端的方法。

Description

一种在无源光网络中识别长发光流氓ONU的方法

技术领域

本发明主要涉及光通信技术领域，特别的，涉及一种在无源光网络中的OLT端识别长发光流氓ONU的方法和装置，以及一种在无源光网络中的ONU端辅助OLT端识别长发光流氓ONU的方法。

背景技术

在TDM/TWDM-PON系统中，流氓光网络单元指ONU(光网络单元)不按照上行带宽分配的时隙启动或关闭激光器，或者其在错误的时隙上传输上行信号并且因此妨碍了其他ONU的正常上行传输的行为。在所有这类的流氓行为中，长发光(1ong-shining)流氓是最令人烦恼的。长发光流氓ONU(long-shining rogue ONU)总是保持激光器处于运行状态并且一直发送随机信号、空信号，或者其他不需要的信号。如图1所示，长发光流氓ONU占用了分配给其他正常ONU的上传时隙并且因此导致与其他上行信号的碰撞。因此长发光流氓ONU会造成所有其他运行良好的ONU无法传输上行信号，其对网络的运行产生了严重的影响。

当前，为了识别长发光流氓ONU，一个可能方案是基于OLT(光线路终端)发送的控制命令，一个接一个关闭系统中的ONU的光发射器模组。通过一个接一个的侦测方式，OLT可以最终识别哪一个ONU是长发光流氓ONU。

然而，由于长发光流氓ONU主要是由于MAC错误或收发机的故障而引起的，因此上述一个接一个的侦测方式无法识别以下情况中的长发光流氓ONU：

1)长发光流氓ONU不能应答OLT的控制信息并且拒绝关闭光发射机。

2)长发光流氓ONU可以应答OLT的控制信息，但是由于硬件失灵或其他故障而不能执行指示关闭发射机的控制命令。

在这些情况中，必须通过人工来识别长发光流氓ONU，这将导致巨大的维护成本。因此当PON系统出问题时，识别哪一个OUN是长发光流氓ONU对于网络运营商是很重要的。特别是，在实际的实施中还没有一个有效的方法来远程并且自动的识别出不作应答的长发光流氓ONU。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一个成本有效的方案以快速的识别TDM/TWDM-PON系统中的长发光流氓ONU。

根据本发明的一个方面公开了一种在无源光网络中的OLT端识别长发光流氓ONU的方法，其中：A.给所述无源光网络中的每一个ONU分配一个具有不同频率的特定射频信号；B.当检测出所述无源光网络中存在因为所述长发光流氓ONU所发送的噪声或者随机信号导致正常的ONU的上传信号不能被正常接收时：b1.向所述每一个ONU广播一个控制消息，所述控制信息要求所述每一个ONU在上行链路中发送所述特定射频信号；b2.接收所述上行链路中的上行信号；b3.从所述上行信号中恢复出所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号；b4.根据所述恢复出的特定频率信号，识别出缺失的特定射频信号，所述缺失的特定射频信号所对应的ONU为长发光流氓ONU。

特别的，所述步骤b3具体包括：对接收到的所述上行信号进行傅里叶变换，以此从所述上行信号中恢复出所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号。

特别的，所述上行信号包括所述长发光流氓ONU发送的噪声或者随机信号，以及所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号。

特别的，所述特定射频信号为低频信号。

特别的，所述特定射频信号可以被编码并插入至上行数据帧中。

根据本发明的另一个方面公开了一种在无源光网络中的ONU端辅助OLT端识别长发光流氓ONU的方法，其中：所述ONU获有一个特定射频信号，其中，所述无源光网络中的每一个ONU的特定射频信号的频率都不相同；当接收到所述OLT广播的要求每一个ONU在上行链路中发送所述特定射频信号的控制消息时：暂停在所述上行链路中向所述OLT发送上行数据信号；在所述上行链路中向所述OLT发送所述特定射频信号。

特别的，所述特定射频信号为低频信号。

特别的，还包括以下步骤：对所述特定射频信号进行编码，把经编码的特定射频信号插入至上行数据帧后发送给所述OLT。

根据本发明的另一个方面公开了一种在无源光网络中识别长发光流氓ONU的OLT设备，其特征在于，包括如下模块：发送模块，其用于向所述无源光网络中的ONU发送下行信号；接收模块，其用于从所述无源光网络中的ONU接收上行信号；解码模块，其用于从所述上行信号中恢复出正常的ONU所发送的特定射频信号，其中，所述无源光网络中每一个ONU的特定射频信号具有不同的频率；处理模块，其用于根据所述解码模块恢复出的所述特定射频信号，识别出缺失的特定射频信号，所述缺失的特定射频信号所对应的ONU为长发光流氓ONU。

特别的，当检测出所述无源光网络中存在因为所述长发光流氓ONU所发送的噪声或者随机信号导致所述正常的ONU的上传信号不能被正常接收时：所述发送模块向所述每一个ONU广播一个控制消息，所述控制信息要求所述每一个ONU在上行链路中发送所述特定射频信号；所述接收模块接收所述上行链路中的上行信号，其中，所述上行信号包括所述长发光流氓ONU发送的噪声或者随机信号，以及所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号；所述解码模块从所述上行信号中恢复出所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号；所述处理模块根据所述解码模块恢复出的所述特定射频信号，识别出缺失的特定射频信号，所述缺失的特定射频信号所对应的ONU为长发光流氓ONU。

特别的，所述解码模块对接收到的所述上行信号进行傅里叶变换，以此从所述上行信号中恢复出所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号。

特别的，所述特定射频信号为低频信号。

特别的，所述特定射频信号可以被编码并插入至上行数据帧中。

本发明的优点在于：首先，即使在长发光流氓ONU不能关闭其自身光发射机的情况下，也能快速识别长发光流氓ONU；其次，硬件成本较低，ONU中不需要任何额外的元件，并且在OLT中也只需要增加一个解码器，节省了不必要的硬件开销；第三，运营和维护成本较低，本方案可以远程并且自动地识别出长发光流氓ONU，因此极大地降低了运营和维护成本；第四，与现有技术相比，本方案可以在运行中识别长发光流氓ONU，因此不需要关闭正常工作的ONU的光发射机。

基于这些优点，所推荐的技术是一个在TDM/TWDM-PON系统中用于识别长发光流氓ONU的具有吸引力的技术。

附图说明

通过下文对结合附图所示出的实施例进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同或相似的标号表示相同或相似的步骤；

图1示出了一个在PON系统中的长发光流氓ONU行为的示意图；

图2示出了根据本发明所提出的识别长发光流氓ONU的结构示意图；

图3示出了根据本发明所公开的一种在无源光网络中的OLT端识别长发光流氓ONU的方法的流程图；

图4示出了根据本发明所公开的一种在无源光网络中识别长发光流氓ONU的OLT设备的模块框图；

图5示出了对于长发光流氓ONU的识别过程的示意图；以及

图6示出了一种在无源光网络中的ONU端辅助OLT端识别长发光流氓ONU的方法的流程图。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。需要说明的是，尽管本文中以特定顺序描述了本发明中有关方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，本文中所描述的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解维多个步骤执行。

图2示出了根据本发明所提出的识别长发光流氓ONU的结构示意图，其基本结构与传统的PON系统一样。在本发明中，远程节点RN没有任何变化，只有OLT和ONU模块有一点改变。

图3示出了根据本发明所公开的一种在无源光网络中的OLT端识别长发光流氓ONU的方法的流程图；图4示出了根据本发明所公开的一种在无源光网络中识别长发光流氓ONU的OLT设备的模块框图。以下将结合图3中的方法流程图和图4中的模块框图详细介绍在无源光网络中的OLT端识别长发光流氓ONU的方法和步骤。

图4示出了根据本发明所公开的一种在无源光网络中识别长发光流氓ONU的OLT设备400的模块单元，包括：

波分复用模块402，其与光纤网络相连接，用于把上下行的波长复用信号区分开，OLT设备中发送模块406发送的下行信号经由波分复用模块402传输至光纤网络中，光纤网络中的上行信号经由波分复用模块402传输至OLT设备中的接收模块408中。

发送模块406，其与波分复用模块402通信耦合，其用于向无源光网络中的ONU发送下行信号。

接收模块408，其与波分复用模块402通信耦合，其用于从无源光网络中的ONU接收上行信号。

解码模块410，其与接收模块408通信耦合，其用于从上行信号中恢复出正常的ONU所发送的特定射频信号；需要指出的是所述解码模块41O也可以内置于所述接收模块408中成为接收模块408的一部分，如图2中208所示，或者外接于所述OLT设备，成为一个独立于OLT设备的外接装置(图中未示出)。

处理模块412，其与接收模块408、发送模块406以及解码模块410通信耦合，处理模块412用于根据所述解码模块410恢复出的所述特定射频信号，识别出缺失的特定射频信号，并根据缺失的特定射频信号判断出长发光流氓ONU。

如图3所示，在步骤302中，OLT设备400为各个ONU分配特定射频信号。

具体的，OLT为无源光网络中的每一个ONU分配一个特定射频信号，所述特定射频信号是未调制任何数据的正弦波信号，每一个ONU分配到的特定射频信号都具有不同的频率，例如，给ONU1分配频率为f1的特定射频信号，给ONU2分配频率为f2的特定射频信号，...，给ONUn分配频率为fn的特定射频信号。因此，不同的特定射频信号对应不同的ONU，即可以通过一个特定射频信号识别唯一的ONU。所述特定射频信号可以被编码，并且可以被插入至上行数据帧中以通过上行链路发送给OLT。

在一个优选实施例中，所述特定射频信号为低频信号。由于低频信号更容易产生和被检测，所以出于信号生成和检测的成本考虑，所分配的特定射频信号为低频信号。

在步骤304中，OLT设备400检测光通信网络中是否存在长发光流氓ONU。

具体的，OLT检测无源光网络中是否存在因为长发光流氓ONU所发出的噪声或者随机信号导致所有其他正常的ONU上行信号不能被OLT正确接收，当所述无源光网络中存在上述情况时，则实施步骤306；当无源光网络中并不存在上述情况时，则继续现有的正常运行，并在一段预定时间后再检测光通信网络中是否存在长发光流氓ONU。在一个优选的实施例中，当OLT接收到的上行信号的误码率高于一定的阈值时，OLT开始检测光通信网络中是否存在长发光流氓ONU。

在步骤306中，发送模块406向每一个ONU广播一个控制消息。

具体的，发送模块406向系统中的所有ONU广播一个PLOAM(物理层操作管理和维护)控制消息，所述控制消息是要求所有的ONU在上行链路中发送各自的特定射频信号的控制命令。

所有正常的ONU会在接收到所述控制消息后暂停原有上行数据信号的发送，并把分配到的特定射频信号发送给OLT。当存在长发光流氓ONU时，长发光流氓ONU的发出的噪声或随机信号将干扰正常的ONU数据传输，这将导致OLT不能正确接收正常ONU的上行信号。一旦长发光流氓ONU被确认并被隔离，这些正常的ONU将继续传输上行数据。因此，其间，上行链路中的特定射频信号将不会占用上行信号带宽。

另一方面，对于长发光流氓ONU，其由于MAC错误或者收发机故障会持续保持激光器在运行状态，因此其不会应答OLT的控制消息，并且继续传输噪声、随机信号或者不需要的光信号。

如图2所示，在远程节点，正常的ONU发送的特定射频信号和长发光流氓ONU发送的噪声或随机信号被叠加并通过光纤发送到OLT设备中。

在步骤308中，接收模块408接收上行链路中的上行信号。

具体的，在发送完控制消息之后，OLT会通过接收模块408接收上行链路中的上行信号，所述上行信号中包括经远程节点而叠加在一起的长发光流氓ONU发送的噪声或者随机信号，以及所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号。接收模块408在接收到该上行信号之后会发送给解码模块410以从所述上行信号中恢复出各个正常ONU所发送的特定射频信号。

在步骤310中，解码模块410恢复出特定频率信号。

具体的，解码模块410可以由电频谱分析仪来完成，其通过对所接收到的上行信号实施傅里叶变换，从而把正常的ONU所发送的所述特定射频信号从带有噪声或者随机信号的上行信号中恢复出来。

在步骤312中，处理模块412识别长发光流氓ONU。

具体的，处理模块412根据解码模块410恢复出的各个正常ONU发送的特定射频信号，识别出缺失的特定射频信号，该缺失的特定射频信号所对应的ONU即为长发光流氓ONU。图5示出了对于长发光流氓ONU的识别过程的示意图。如图5所示的示例中，系统中存在5个ONU，分别为ONU1、ONU2、…、ONU5，其中，ONU2为长发光流氓ONU，其持续的发出随机信号。每一个ONU分配了一个具有特定频率的特定射频信号(ONU1的特定射频信号的频率为f1，…，ONU5的特定射频信号的频率为f5)。当OLT发出控制信息要求所有ONU发送特定射频信号时，除了ONU2外的所有ONU都向OLT发送了各自的特定射频信号。因此在解码模块410解析的上行信号中可以通过傅里叶变换恢复出所有正常ONU所对应的特定射频信号，即f1、f3、f4、f5。分析模块412根据解码模块410所恢复出的特定射频信号可以识别出接收到的上行信号中缺少了频率为f2的特定射频信号，以此可以判断出ONU2没有响应控制消息发送特定射频信号，因此ONU2就是所要寻找的长发光流氓ONU。

在成功识别出长发光流氓ONU后可以通过手动或自动的方式对其实施隔离。具体可以参见一些现有技术资料中的实施案例，由于如何隔离流氓ONU不是本发明的重点，因此本文不再论述。

图6示出了一种在无源光网络中的ONU端辅助OLT端识别长发光流氓ONU的方法的流程图，以下根据图6中的方法流程图介绍在无源光网络中的ONU端辅助OLT识别长发光流氓ONU的方法和步骤。

在步骤602中，每一个ONU会获取一个特定射频信号，无源光网络中的每一个OUN的特定射频信号的频率都不相同，所述特定射频信号对于每一个OUN是唯一的，因此可以用特定射频信号识别各个ONU。

在一个优选的实施例中，所述特定射频信号是低频信号。低频信号相对于高频信号更容易生成和被检测，因此出于节省成本的考虑所述特定射频信号使用低频信号。

在步骤604中，ONU判断是否接收到由OLT广播的控制消息，所述控制消息是要求每一个ONU在上行链路中发送特定射频信号的控制命令。当ONU没有接收到所述控制消息时，则实施步骤605：在上行链路中按原有方式发送上行数据信号。当ONU接收到所述控制消息时，则实施步骤606。

在步骤606中，ONU暂停在上行链路中向OLT传送上行数据信号，并实施步骤608。当接收到OLT发来的上述控制消息，则说明由于无源光网络中存在长发光流氓ONU而使得ONU发送的上行数据信号无法被OLT正确接收，因此需要暂停现有的传送上行数据信号的行为，避免造成不必要的资源浪费，并实施步骤608，以辅助OLT识别并隔离所述长发光流氓ONU

在步骤608中，ONU在上行链路中向OLT发送自己所分配到的特征射频信号，以表示该ONU可以响应OLT的控制消息并仍然处于正常工作中。在本发明所公开的一个实施例中，ONU对特征射频信号进行编码并插入到上行数据帧中以发送给OLT。

当长发光流氓ONU被OLT识别出并被隔离之后，ONU可以在上行链路中继续发送上行数据信息。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (12)

1.一种在无源光网络中的OLT中识别多个ONU之中的长发光流氓ONU的方法，所述长发光流氓ONU发送噪声或随机信号导致所述多个ONU之中的正常的ONU的上行信号不被正常接收，所述方法包括：

给所述无源光网络中的所述多个ONU之中的每一个ONU分配多个特定射频信号中的特定射频信号，以用于在所述长发光流氓ONU被检测到之前，对控制消息进行响应，所述控制消息指示每一个ONU在上行链路上发送所述多个特定射频信号中的分配的所述特定射频信号；以及

当所述长发光流氓ONU在所述无源光网络中被检测到时，执行以下中的每一项：

向每一个ONU广播所述控制消息；

接收所述上行链路上的上行信号；

从所述上行信号中恢复所述多个ONU之中的所述正常的ONU所发送的分配的所述特定射频信号；

基于恢复的所述特定射频信号，识别缺失的分配的特定射频信号，其中所述缺失的分配的特定射频信号所对应的ONU为所述长发光流氓ONU。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述恢复包括：

对接收到的所述上行信号进行傅里叶变换，以此从所述上行信号中恢复所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述上行信号包括所述长发光流氓ONU所发送的所述噪声或者所述随机信号，以及所述正常的ONU所发送的所述特定射频信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定射频信号为低频信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述特定射频信号被编码并插入至上行数据帧中。

6.一种在无源光网络中的ONU中辅助OLT识别多个ONU之中的长发光流氓ONU的方法，所述方法包括：

接收特定射频信号的分配，以用于在接收控制消息之前，对所述控制消息进行响应，所述控制消息由所述OLT广播以指示多个ONU之中的每一个ONU在上行链路上发送所述特定射频信号；

接收所述控制消息；

暂停在所述上行链路上向所述OLT发送上行数据信号；以及

在所述上行链路中向所述OLT发送所述特定射频信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述特定射频信号为低频信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法还包括：

对所述特定射频信号进行编码，并且把经编码的所述特定射频信号插入至上行数据帧中以用于发送给所述OLT。

9.一种在无源光网络中识别多个ONU之中的长发光流氓ONU的OLT设备，所述OLT设备包括：

发送模块，其被配置为

给所述无源光网络中的所述多个ONU之中的每一个ONU发送下行信号，以给所述无源光网络中的所述多个ONU之中的每一个ONU分配多个特定射频信号中的特定射频信号，以用于在所述长发光流氓ONU被检测到之前，对控制消息进行响应，所述控制消息指示每一个ONU在上行链路上发送所述多个特定射频信号中的分配的所述特定射频信号；

响应于所述长发光流氓ONU的检测，向每一个ONU广播所述控制消息；接收模块，其被配置为从所述无源光网络中的所述多个ONU接收上行信号，所述上行信号包括所述长发光流氓ONU所发送的噪声或者随机信号，以及所述多个ONU之中的正常的ONU所发送的所述多个特定射频信号中的至少一个特定射频信号；解码模块，其被配置为从所述上行信号中恢复所述多个特定射频信号中的所述至少一个特定射频信号；以及

处理模块，其被配置为在所述无源光网络中检测所述长发光流氓ONU，以及

根据所述解码模块恢复的所述多个特定射频信号中的所述至少一个特定射频信号，识别缺失的特定射频信号，其中所述缺失的特定射频信号所对应的ONU为所述长发光流氓ONU。

10.根据权利要求9所述的OLT设备，其中所述解码模块还被配置为对接收到的所述上行信号进行傅里叶变换，以此恢复所述正常的ONU所发送的所述多个特定射频信号中的所述至少一个特定射频信号。

11.根据权利要求9所述的OLT设备，其中所述多个特定射频信号为低频信号。

12.根据权利要求11所述的OLT设备，其中所述特定射频信号被编码并插入至上行数据帧中。