TWI555410B - Method for Identifying Long Illuminated Smooth Optical Network Units in Passive Optical Networks - Google Patents
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Description
本發明主要關於光通信技術領域,特別的,關於一種在無源光網路中的OLT(光線路終端)端識別長發光惡意ONU(光網路單元)的方法和裝置,以及一種在無源光網路中的ONU端輔助OLT端識別長發光惡意ONU的方法。
在TDM/TWDM-PON系統中,惡意光網路單元指ONU(光網路單元)不按照上行頻寬分配的時隙啟動或關閉雷射器,或者其在錯誤的時隙上傳輸上行信號並且因此妨礙了其他ONU的正常上行傳輸的行為。在所有這類的惡意行為中,長發光(long-shining)惡意是最令人煩惱的。長發光惡意ONU(long-shining rogue ONU)總是保持雷射器處於運行狀態並且一直發送隨機信號、空信號,或者其他不需要的信號。如圖1所示,長發光惡意ONU佔用了分配給其他正常ONU的上傳時隙並且因此導致與其他上行信號的碰撞。因此長發光惡意ONU會造成所有其他運行良好的ONU無法傳輸上行信號,其對網路的運
行產生了嚴重的影響。
當前,為了識別長發光惡意ONU,一個可能方案是基於OLT(光線路終端)發送的控制命令,一個接一個關閉系統中的ONU的光發射器模組。透過一個接一個的偵測方式,OLT可以最終識別哪一個ONU是長發光惡意ONU。
然而,由於長發光惡意ONU主要是由於MAC錯誤或收發機的故障而引起的,因此上述一個接一個的偵測方式無法識別以下情況中的長發光惡意ONU:
1)長發光惡意ONU不能應答OLT的控制消息並且拒絕關閉光發射機。
2)長發光惡意ONU可以應答OLT的控制消息,但是由於硬體失靈或其他故障而不能執行指示關閉發射機的控制命令。
在這些情況中,必須透過人工來識別長發光惡意ONU,這將導致巨大的維護成本。因此當PON系統出問題時,識別哪一個OUN是長發光惡意ONU對於網路營運商是很重要的。特別是,在實際的實施中還沒有一個有效的方法來遠端並且自動的識別出不作應答的長發光惡意ONU。
為了解決上述技術問題,本發明提出了一個成本有效的方案以快速的識別TDM/TWDM-PON系統中的長發光惡意ONU。
根據本發明的一個態樣公開了一種在無源光網路中的OLT端識別長發光惡意ONU的方法,其中:A.給所述無源光網路中的每一個ONU分配一個具有不同頻率的特定射頻信號;B.當檢測出所述無源光網路中存在因為所述長發光惡意ONU所發送的雜訊或者隨機信號導致正常的ONU的上傳信號不能被正常接收時:b1.向所述每一個ONU廣播一個控制消息,所述控制消息要求所述每一個ONU在上行鏈路中發送所述特定射頻信號;b2.接收所述上行鏈路中的上行信號;b3.從所述上行信號中恢復出所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號;b4.根據所述恢復出的特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,所述缺失的特定射頻信號所對應的ONU為長發光惡意ONU。
特別的,所述步驟b3具體包括:對接收到的所述上行信號進行傅立葉變換,以此從所述上行信號中恢復出所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號。
特別的,所述上行信號包括所述長發光惡意ONU發送的雜訊或者隨機信號,以及所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號。
特別的,所述特定射頻信號為低頻信號。
特別的,所述特定射頻信號可以被編碼並***至上行資料幀中。
根據本發明的另一個態樣公開了一種在無源光網路中的ONU端輔助OLT端識別長發光惡意ONU的方法,其
中:所述ONU獲有一個特定射頻信號,其中,所述無源光網路中的每一個ONU的特定射頻信號的頻率都不相同;當接收到所述OLT廣播的要求每一個ONU在上行鏈路中發送所述特定射頻信號的控制消息時:暫停在所述上行鏈路中向所述OLT發送上行資料信號;在所述上行鏈路中向所述OLT發送所述特定射頻信號。
特別的,所述特定射頻信號為低頻信號。
特別的,還包括以下步驟:對所述特定射頻信號進行編碼,把經編碼的特定射頻信號***至上行資料幀後發送給所述OLT。
根據本發明的另一個態樣公開了一種在無源光網路中識別長發光惡意ONU的OLT設備,其特徵在於,包括如下模組:發送模組,其用於向所述無源光網路中的ONU發送下行信號;接收模組,其用於從所述無源光網路中的ONU接收上行信號;解碼模組,其用於從所述上行信號中恢復出正常的ONU所發送的特定射頻信號,其中,所述無源光網路中每一個ONU的特定射頻信號具有不同的頻率;處理模組,其用於根據所述解碼模組恢復出的所述特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,所述缺失的特定射頻信號所對應的ONU為長發光惡意ONU。
特別的,當檢測出所述無源光網路中存在因為所述長發光惡意ONU所發送的雜訊或者隨機信號導致所述正常的ONU的上傳信號不能被正常接收時:所述發送模組向所述每一個ONU廣播一個控制消息,所述控制消息要求
所述每一個ONU在上行鏈路中發送所述特定射頻信號;所述接收模組接收所述上行鏈路中的上行信號,其中,所述上行信號包括所述長發光惡意ONU發送的雜訊或者隨機信號,以及所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號;所述解碼模組從所述上行信號中恢復出所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號;所述處理模組根據所述解碼模組恢復出的所述特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,所述缺失的特定射頻信號所對應的ONU為長發光惡意ONU。
特別的,所述解碼模組對接收到的所述上行信號進行傅立葉變換,以此從所述上行信號中恢復出所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號。
特別的,所述特定射頻信號為低頻信號。
特別的,所述特定射頻信號可以被編碼並***至上行資料幀中。
本發明的優點在於:首先,即使在長發光惡意ONU不能關閉其自身光發射機的情況下,也能快速識別長發光惡意ONU;其次,硬體成本較低,ONU中不需要任何額外的元件,並且在OLT中也只需要增加一個解碼器,節省了不必要的硬體開銷;第三,營運和維護成本較低,本方案可以遠端並且自動地識別出長發光惡意ONU,因此極大地降低了營運和維護成本;第四,與現有技術相比,本方案可以在運行中識別長發光惡意ONU,因此不需要關閉正常工作的ONU的光發射機。
基於這些優點,所推薦的技術是一個在TDM/TWDM-PON系統中用於識別長發光惡意ONU的具有吸引力的技術。
400‧‧‧OLT設備
402‧‧‧分波多工模組
406‧‧‧發送模組
408‧‧‧接收模組
410‧‧‧解碼模組
412‧‧‧處理模組
透過下文對結合附圖所示出的實施例進行詳細說明,本發明的上述以及其他特徵將更加明顯,本發明附圖中相同或相似的標號表示相同或相似的步驟;圖1示出了一個在PON系統中的長發光惡意ONU行為的示意圖;圖2示出了根據本發明所提出的識別長發光惡意ONU的結構示意圖;圖3示出了根據本發明所公開的一種在無源光網路中的OLT端識別長發光惡意ONU的方法的流程圖;圖4示出了根據本發明所公開的一種在無源光網路中識別長發光惡意ONU的OLT設備的模組框圖;圖5示出了對於長發光惡意ONU的識別過程的示意圖;以及圖6示出了一種在無源光網路中的ONU端輔助OLT端識別長發光惡意ONU的方法的流程圖。
在以下優選的實施例的具體描述中,將參考構成本發明一部分的所附的附圖。所附的附圖透過示例的方式示出
了能夠實現本發明的特定的實施例。示例的實施例並不旨在窮盡根據本發明的所有實施例。需要說明的是,儘管本文中以特定順序描述了本發明中有關方法的步驟,但是這並非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些操作,或是必須執行全部所示的操作才能實現期望的結果,相反,本文中所描述的步驟可以改變執行順序。附加地或備選地,可以省略某些步驟,將多個步驟合併為一個步驟執行,和/或將一個步驟分解維多個步驟執行。
圖2示出了根據本發明所提出的識別長發光惡意ONU的結構示意圖,其基本結構與傳統的PON系統一樣。在本發明中,遠端節點RN沒有任何變化,只有OLT和ONU模組有一點改變。
圖3示出了根據本發明所公開的一種在無源光網路中的OLT端識別長發光惡意ONU的方法的流程圖;圖4示出了根據本發明所公開的一種在無源光網路中識別長發光惡意ONU的OLT設備的模組框圖。以下將結合圖3中的方法流程圖和圖4中的模組框圖詳細介紹在無源光網路中的OLT端識別長發光惡意ONU的方法和步驟。
圖4示出了根據本發明所公開的一種在無源光網路中識別長發光惡意ONU的OLT設備400的模組單元,包括:分波多工模組402,其與光纖網路相連接,用於把上下行的波長多工信號區分開,OLT設備中發送模組406發送的下行信號經由分波多工模組402傳輸至光纖網路中,
光纖網路中的上行信號經由分波多工模組402傳輸至OLT設備中的接收模組408中。
發送模組406,其與分波多工模組402通信耦合,其用於向無源光網路中的ONU發送下行信號。
接收模組408,其與分波多工模組402通信耦合,其用於從無源光網路中的ONU接收上行信號。
解碼模組410,其與接收模組408通信耦合,其用於從上行信號中恢復出正常的ONU所發送的特定射頻信號;需要指出的是所述解碼模組410也可以內置於所述接收模組408中成為接收模組408的一部分,如圖2中所示,或者外接於所述OLT設備,成為一個獨立於OLT設備的外接裝置(圖中未示出)。
處理模組412,其與接收模組408、發送模組406以及解碼模組410通信耦合,處理模組412用於根據所述解碼模組410恢復出的所述特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,並根據缺失的特定射頻信號判斷出長發光惡意ONU。
如圖3所示,在步驟302中,OLT設備400為各個ONU分配特定射頻信號。
具體的,OLT為無源光網路中的每一個ONU分配一個特定射頻信號,所述特定射頻信號是未調製任何資料的正弦波信號,每一個ONU分配到的特定射頻信號都具有不同的頻率,例如,給ONU1分配頻率為f1的特定射頻信號,給ONU2分配頻率為f2的特定射頻信號,…,給
ONUn分配頻率為fn的特定射頻信號。因此,不同的特定射頻信號對應不同的ONU,即可以透過一個特定射頻信號識別唯一的ONU。所述特定射頻信號可以被編碼,並且可以被***至上行資料幀中以透過上行鏈路發送給OLT。
在一個優選實施例中,所述特定射頻信號為低頻信號。由於低頻信號更容易產生和被檢測,所以出於信號生成和檢測的成本考慮,所分配的特定射頻信號為低頻信號。
在步驟304中,OLT設備400檢測光通信網路中是否存在長發光惡意ONU。
具體的,OLT檢測無源光網路中是否存在因為長發光惡意ONU所發出的雜訊或者隨機信號導致所有其他正常的ONU上行信號不能被OLT正確接收,當所述無源光網路中存在上述情況時,則實施步驟306;當無源光網路中並不存在上述情況時,則繼續現有的正常運行,並在一段預定時間後再檢測光通信網路中是否存在長發光惡意ONU。在一個優選的實施例中,當OLT接收到的上行信號的位元錯誤率高於一定的閾值時,OLT開始檢測光通信網路中是否存在長發光惡意ONU。
在步驟306中,發送模組406向每一個ONU廣播一個控制消息。
具體的,發送模組406向系統中的所有ONU廣播一個PLOAM(實體層操作管理和維護)控制消息,所述控
制消息是要求所有的ONU在上行鏈路中發送各自的特定射頻信號的控制命令。
所有正常的ONU會在接收到所述控制消息後暫停原有上行資料信號的發送,並把分配到的特定射頻信號發送給OLT。當存在長發光惡意ONU時,長發光惡意ONU的發出的雜訊或隨機信號將干擾正常的ONU資料傳輸,這將導致OLT不能正確接收正常ONU的上行信號。一旦長發光惡意ONU被確認並被隔離,這些正常的ONU將繼續傳輸上行資料。因此,其間,上行鏈路中的特定射頻信號將不會佔用上行信號頻寬。
另一方面,對於長發光惡意ONU,其由於MAC錯誤或者收發機故障會持續保持雷射器在運行狀態,因此其不會應答OLT的控制消息,並且繼續傳輸雜訊、隨機信號或者不需要的光信號。
如圖2所示,在遠端節點,正常的ONU發送的特定射頻信號和長發光惡意ONU發送的雜訊或隨機信號被疊加並通過光纖發送到OLT設備中。
在步驟308中,接收模組408接收上行鏈路中的上行信號。
具體的,在發送完控制消息之後,OLT會透過接收模組408接收上行鏈路中的上行信號,所述上行信號中包括經遠端節點而疊加在一起的長發光惡意ONU發送的雜訊或者隨機信號,以及所述正常的ONU所發送的所述特定射頻信號。接收模組408在接收到該上行信號之後會發送
給解碼模組410以從所述上行信號中恢復出各個正常ONU所發送的特定射頻信號。
在步驟310中,解碼模組410恢復出特定射頻信號。
具體的,解碼模組410可以由電頻譜分析儀來完成,其透過對所接收到的上行信號實施傅立葉變換,從而把正常的ONU所發送的所述特定射頻信號從帶有雜訊或者隨機信號的上行信號中恢復出來。
在步驟312中,處理模組412識別長發光惡意ONU。
具體的,處理模組412根據解碼模組410恢復出的各個正常ONU發送的特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,該缺失的特定射頻信號所對應的ONU即為長發光惡意ONU。圖5示出了對於長發光惡意ONU的識別過程的示意圖。如圖5所示的示例中,系統中存在5個ONU,分別為ONU1、ONU2、…、ONU5,其中,ONU2為長發光惡意ONU,其持續的發出隨機信號。每一個ONU分配了一個具有特定頻率的特定射頻信號(ONU1的特定射頻信號的頻率為f1,…,ONU5的特定射頻信號的頻率為f5)。當OLT發出控制消息要求所有ONU發送特定射頻信號時,除了ONU2外的所有ONU都向OLT發送了各自的特定射頻信號。因此在解碼模組410解析的上行信號中可以通過傅立葉變換恢復出所有正常ONU所對應的特定射頻信號,即f1、f3、f4、f5。分析模組412根據解碼模組410所恢復出的特定射頻信號可以識別出接收到
的上行信號中缺少了頻率為f2的特定射頻信號,以此可以判斷出ONU2沒有回應控制消息發送特定射頻信號,因此ONU2就是所要尋找的長發光惡意ONU。
在成功識別出長發光惡意ONU後可以透過手動或自動的方式對其實施隔離。具體可以參見一些現有技術資料中的實施案例,由於如何隔離惡意ONU不是本發明的重點,因此本文不再論述。
圖6示出了一種在無源光網路中的ONU端輔助OLT端識別長發光惡意ONU的方法的流程圖,以下根據圖6中的方法流程圖介紹在無源光網路中的ONU端輔助OLT識別長發光惡意ONU的方法和步驟。
在步驟602中,每一個ONU會獲取一個特定射頻信號,無源光網路中的每一個OUN的特定射頻信號的頻率都不相同,所述特定射頻信號對於每一個OUN是唯一的,因此可以用特定射頻信號識別各個ONU。
在一個優選的實施例中,所述特定射頻信號是低頻信號。低頻信號相對於高頻信號更容易生成和被檢測,因此出於節省成本的考慮所述特定射頻信號使用低頻信號。
在步驟604中,ONU判斷是否接收到由OLT廣播的控制消息,所述控制消息是要求每一個ONU在上行鏈路中發送特定射頻信號的控制命令。當ONU沒有接收到所述控制消息時,則實施步驟605:在上行鏈路中按原有方式發送上行資料信號。當ONU接收到所述控制消息時,則實施步驟606。
在步驟606中,ONU暫停在上行鏈路中向OLT傳送上行資料信號,並實施步驟608。當接收到OLT發來的上述控制消息,則說明由於無源光網路中存在長發光惡意ONU而使得ONU發送的上行資料信號無法被OLT正確接收,因此需要暫停現有的傳送上行資料信號的行為,避免造成不必要的資源浪費,並實施步驟608,以輔助OLT識別並隔離所述長發光惡意ONU
在步驟608中,ONU在上行鏈路中向OLT發送自己所分配到的特定射頻信號,以表示該ONU可以回應OLT的控制消息並仍然處於正常工作中。在本發明所公開的一個實施例中,ONU對特定射頻信號進行編碼並***到上行資料幀中以發送給OLT。
當長發光惡意ONU被OLT識別出並被隔離之後,ONU可以在上行鏈路中繼續發送上行資料信號。
對於本領域技術人員而言,顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論如何來看,均應將實施例看作是示範性的,而且是非限制性的。此外,明顯的,“包括”一詞不排除其他元素和步驟,並且措辭“一個”不排除複數。裝置申請專利範圍中陳述的多個元件也可以由一個元件來實現。第一,第二等詞語用來表示名稱,而並不表示任何特定的順序。
Claims (13)
- 一種在無源光網路中的OLT(光線路終端)端識別長發光惡意ONU(光網路單元)的方法,其中:A.給該無源光網路中的每一個ONU分配一個具有不同頻率的特定射頻信號;B.當檢測出該無源光網路中存在因為該長發光惡意ONU所發送的雜訊或者隨機信號導致正常的ONU的上傳信號不能被正常接收時:b1.向該每一個ONU廣播一個控制消息,該控制消息要求該每一個ONU在上行鏈路中發送該特定射頻信號;b2.接收該上行鏈路中的上行信號;b3.從該上行信號中恢復出該正常的ONU所發送的該特定射頻信號;b4.根據該恢復出的特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,該缺失的特定射頻信號所對應的ONU為長發光惡意ONU。
- 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,該步驟b3具體包括:對接收到的該上行信號進行傅立葉變換,以此從該上行信號中恢復出該正常的ONU所發送的該特定射頻信號。
- 根據申請專利範圍第2項所述的方法,其中,該上行信號包括該長發光惡意ONU發送的雜訊或者隨機信號,以及該正常的ONU所發送的該特定射頻信號。
- 根據申請專利範圍第1至3項所述的任一方法,其中,該特定射頻信號為低頻信號。
- 根據申請專利範圍第4項所述的方法,其中,該特定射頻信號可以被編碼並***至上行資料幀中。
- 一種在無源光網路中的ONU端輔助OLT端識別長發光惡意ONU的方法,其中:該ONU獲有一個特定射頻信號,其中,該無源光網路中的每一個ONU的特定射頻信號的頻率都不相同;當接收到該OLT廣播的要求每一個ONU在上行鏈路中發送該特定射頻信號的控制消息時:暫停在該上行鏈路中向該OLT發送上行資料信號;在該上行鏈路中向該OLT發送該特定射頻信號。
- 根據申請專利範圍第6項所述的方法,其中,該特定射頻信號為低頻信號。
- 根據申請專利範圍第6或7項所述的方法,其中,還包括以下步驟:對該特定射頻信號進行編碼,把經編碼的特定射頻信號***至上行資料幀後發送給該OLT。
- 一種在無源光網路中識別長發光惡意ONU的OLT設備,其特徵在於,包括如下模組:發送模組,其用於向該無源光網路中的ONU發送下行信號;接收模組,其用於從該無源光網路中的ONU接收上行信號; 解碼模組,其用於從該上行信號中恢復出正常的ONU所發送的特定射頻信號,其中,該無源光網路中每一個ONU的特定射頻信號具有不同的頻率;處理模組,其用於根據該解碼模組恢復出的該特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,該缺失的特定射頻信號所對應的ONU為長發光惡意ONU。
- 根據申請專利範圍第9項所述的OLT設備,其中,當檢測出該無源光網路中存在因為該長發光惡意ONU所發送的雜訊或者隨機信號導致該正常的ONU的上傳信號不能被正常接收時:該發送模組向該每一個ONU廣播一個控制消息,該控制消息要求該每一個ONU在上行鏈路中發送該特定射頻信號;該接收模組接收該上行鏈路中的上行信號,其中,該上行信號包括該長發光惡意ONU發送的雜訊或者隨機信號,以及該正常的ONU所發送的該特定射頻信號;該解碼模組從該上行信號中恢復出該正常的ONU所發送的該特定射頻信號;該處理模組根據該解碼模組恢復出的該特定射頻信號,識別出缺失的特定射頻信號,該缺失的特定射頻信號所對應的ONU為長發光惡意ONU。
- 根據申請專利範圍第10項所述的OLT設備,其中,該解碼模組對接收到的該上行信號進行傅立葉變換, 以此從該上行信號中恢復出該正常的ONU所發送的該特定射頻信號。
- 根據申請專利範圍第9至11項所述的任一OLT設備,其中,該特定射頻信號為低頻信號。
- 根據申請專利範圍第12項所述的OLT設備,其中,該特定射頻信號可以被編碼並***至上行資料幀中。
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