[發明專利]無源光網絡中實現業務快速切換的方法及系統及相關設備

在審

• 申請號: 201210381328.3
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103731282A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張紅衛
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/12;H04Q11/00
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 馬東偉

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種無源光網絡中實現業務快速切換的方法及系統及相關設備。

背景技術

無源光網絡技術因其“無源”的特點，即全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成不包括任何有源器件，以及“點到多點”組網形態的優勢，使無源光網絡系統具有維護簡單、可靠性高、成本低的優勢，已經成為業界公認的實現FTTx（Fiber?To?The?x）系統的首選方案。

PON（無源光網絡）主要由OLT(Optical?Line?Terminal，光線路終端)、ONU(Optical?Network?Unit，光網絡單元)和ODN(Optical?Distribution?Network，光分配網絡)組成。其中，ODN為點到多點結構，一個OLT通過ODN連接多個ONU。

在PON部署應用中，有一部分類型的用戶需要較高的安全性，希望運營商能夠提供一種保障機制來確保其業務通路不中斷，或者次一級的要求是能夠在業務通路中斷后快速恢復。這就對承載用戶業務運行的PON網絡提出了保護和快速切換的要求。

PON目前有多種保護方式，全光纖保護方式和手拉手保護方式應用的最為普遍。如圖1所示為PON全光纖保護方式的光分配網絡結構示意圖。單OLT雙PON口，ONU雙光模塊，主干光纖、光分路器和配線光纖均雙路冗余保護方式。如圖2所示為PON手拉手保護方式的光分配網絡結構示意圖。系統采用雙OLT，每個OLT各出一個PON口，每個PON口各接一個1：N的光分路器，ONU也是雙PON口。手拉手保護方式中，OLT與ONU側的備用鏈路處于熱備份狀態。保護倒換過程中，OLT要能夠維持ONU的業務屬性不變；ONU檢測鏈路狀態，并根據鏈路狀態決定是否鏈路保護倒換。

鏈路保護倒換時間并不等于業務恢復時間。如圖2所示，ONU將用戶設備業務從主用鏈路倒換到備用鏈路后，雖然物理傳輸線路已經倒換成功，但用于交換設備上的MAC地址表與下行端口的對應關系不能及時更新，因此通過交換設備發往用戶設備的報文仍然會有端口a向下發送，而不是經過連接備用線路中OLT2的端口b發送。因此用戶設備的業務只能等到其MAC地址在交換設備上老化或得到及時更新才能恢復，而交換設備上維護的MAC地址自動老化過程一般為5分鐘。

因此，目前，由于主備鏈路倒換過程中OLT或交換設備不能及時獲知ONU及用戶設備的源MAC和源IP，對于一些重要業務，上述切換業務的速度不能滿足要求，有可能會造成切換過程中的大量丟包。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種無源光網絡中實現業務快速切換的方法及系統及相關設備，用以解決現有技術中由于保護倒換過程中OLT或交換設備不能及時獲知ONU及用戶設備的源IP和源MAC所帶來的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種無源光網絡PON中實現業務快速切換的方法，包括：

對靜態PON保護ARP信息和動態PON保護ARP信息進行維護；

當確定光網絡單元ONU與交換設備或者光線路終端OLT之間發生主備鏈路倒換后，ONU根據維護的靜態PON保護ARP信息和動態PON保護ARP信息來構造ARP報文，從ONU上的備用端口通過備用鏈路上報給交換設備或者OLT；

交換設備或者OLT根據從備用鏈路收到的ARP報文來學習ONU及其上掛接的用戶設備的源MAC地址和源IP地址。

進一步地，對靜態PON保護ARP信息和動態PON保護ARP信息進行維護的步驟具體包括：

預設定靜態PON保護ARP信息表和動態PON保護ARP信息表，對于ONU以及其掛接的每個用戶設備，分別將其源MAC地址、源IP地址、目的IP地址以及報文VLAN的值作為一個條目保存到預先設定的靜態保護ARP信息表對應的ARP請求源MAC地址字段、ARP請求源IP地址字段、ARP請求目的IP地址字段以及報文VLAN字段中；對于其他用戶設備，將這些用戶設備的ARP請求報文從用戶口拷貝一份到ONU的CPU，將從拷貝的ARP報文中獲取每個用戶設備的ARP請求源MAC地址、ARP請求源IP地址、ARP請求目的IP地址、報文VLAN以及報文源端口號的值并作為一個條目保存到動態PON保護ARP信息表對應的ARP請求源MAC地址字段、ARP請求源IP地址字段、ARP請求目的IP地址字段、報文VLAN字段以及報文源端口號字段中。