无源光网络骨干光链路保护系统及其实现快速倒换的方法.pdf

本发明公开了一种无源光网络骨干光链路保护系统及其实现快速倒换的方法，涉及无源光网络技术领域，该方法包括OLT-A将Lmax-a、Teqd-a、PLOu发送至OLT-B；OLT-B根据Lmax-b以及Lmax-a，设置Wsize，并获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的均衡时延；OLT-B计算ONUi在备用及主用光链路上均衡时延的差值；OLT-A用该差值更新ONU在线信息表，并发送至相应的ONU；OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。

权利要求书1.  一种无源光网络骨干光链路保护系统，该系统包括主用光线路终端OLT-A、备用光线路终端OLT-B及多个光网络单元ONU，每一个ONU通过2：N光分路器分别与OLT-A、OLT-B相连；其特征在于：OLT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-a、在此Lmax-a下采用的零距离均衡时延Teqd-a、ONU在线信息表以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B；OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-b以及Lmax-a，设置检测窗口大小Wsize；OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线ONU，将该在线ONU设为ONUi；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B，进而通过RTDi-B计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；OLT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A；OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU；OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。2.  权利要求1所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速 倒换的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1.OLT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-a、在此Lmax-a下采用的零距离均衡时延Teqd-a、ONU在线信息表以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B；步骤S2.OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-b以及Lmax-a，设置检测窗口大小Wsize；步骤S3.OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；步骤S4.OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线ONU，将该在线ONU设为ONUi；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B，进而通过RTDi-B计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；步骤S5.OLT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A；步骤S6.OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU；步骤S7.OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。3.  如权利要求2所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于：步骤S2中，所述Wsize的设置标准为：若Lmax-a及Lmax-b均为20KM，则Wsize＝250μs；否则Wsize＝450μs。4.  如权利要求2所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快 速倒换的方法，其特征在于，步骤S3的具体流程为：步骤S301.OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延，并设置一个用于更新EqD的标志参数；步骤S302.OLT-B判断ONU在线信息表是否为空，若是，则等待，直至有ONU上线；否则，跳转至步骤S303；步骤S303.OLT-B判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延；若是，跳转至步骤S305；否则，跳转至步骤S304；步骤S304.OLT-B开启第二定时器T2，第二定时器T2超时后，跳转至步骤S301；步骤S305.OLT-B通过读取光模块的厂商标志来检测光模块是否在位，若是，跳转至步骤S306；否则，跳转至步骤S304；步骤S306.OLT-B读取光模块的信号检测管脚，判断是否位于高电平，若是，跳转至步骤S304；否则，跳转至步骤S4。5.  如权利要求4所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于：步骤S303中，所述OLT-B通过查看标志参数是否置位来判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延，若标志参数置位，跳转至步骤S4；否则，跳转至步骤S304。6.  如权利要求2所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于，步骤S4中，所述ONUi为ONU在线信息表中ID最小的一个ONU。7.  如权利要求2所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于，步骤S4中，所述计算ONUi在备用光链路上的均衡时延的具体流程为：步骤S401.OLT-A将第N个下行帧的发送时刻Tsend及第N个下行帧中ONUi的带宽授权信息的相对帧头信息时刻的偏移位置StartTime发送至OLT-B；其中，N的值根据动作占用时间来确定；步骤S402.OLT-A在发送第N个下行帧时触发参考脉冲Ref至OLT-B，触发OLT-B开启第一定时器T1；其中，第一定时器T1的周期为检测窗口大小Wsize；步骤S403.OLT-B在第一定时器T1的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发，并记录检测到PLOu的时刻Trcv，根据公式ΔRNG-B’＝Trcv-Tsend，计算出ONUi在备用光链路上的测距时间ΔRNG-B’；步骤S404.OLT-B获取ONUi在主用光链路上的环路时延RTDi-A和ONUi在主用光链路上的测距时间ΔRNG-A，根据公式RTDi-B＝RTDi-A+(1+nds/nus)(ΔRNG-B’-ΔRNG-A)，计算出ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B；其中，nds为下行方向的光在光分配网络ODN中的群速度折射率，nus为上行方向的光在ODN中的群速度折射率；步骤S404.OLT-B根据公式EqD-B＝Teqd-a-RTDi-B，计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延EqD-B。8.  如权利要求2所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于：步骤S5，所述OLT-B在第二定时器T2的周期时间内，按照光链路的状态，重复更新ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值。9.  如权利要求2所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于，步骤S6中，所述OLT-A用该差值更新 ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延的具体流程为：OLT-A根据ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，计算出ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并由OLT-A发送给所有在线的ONU。10.  如权利要求2至9中任一项所述的无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，其特征在于，步骤S7中，所述ONU对OLT-B的带宽授权作出响应的具体流程为：ONU下行同步后，直接起用该ONU在备用光链路上的均衡时延来响应OLT-B的上行带宽授权。

说明书无源光网络骨干光链路保护系统及其实现快速倒换的方法
技术领域
本发明涉及无源光网络技术领域，具体来讲是一种无源光网络骨干光链路保护系统及其实现快速倒换的方法。
背景技术
PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术是基于光纤的宽带光接入技术，光网络系统由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)和ONU(Optical Network Unit，光网络单元)组成，由于PON系统具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点，大多数运营商采用该技术实现接入网业务宽带化、综合化改造，已经广泛布局，获得大量的用户体验。在无源光网络系统中为提供光链路的可靠性而使用光链路保护时，为使备用光链路正常的接续出现故障的原工作光链路进行工作，需要在备用光链路中对光链路参数进行准确测量。
PON系统在上行方向上是多点到点网络结构，不同ONU采用TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)的接入方式。由于ONU到OLT的距离不同，每个ONU的数据流经过不同长度的光纤传输后,会产生不同的时延；而且，由于环境温度的变化和器件的老化,传输延时也在不断地变化。因此，不同ONU的数据流进入光分配器的共用光纤,如果不加控制,就有可能发生碰撞和重叠。所以，PON系统需要对每一个ONU与OLT的距离进行测定，控制每个ONU发送上行数据的时刻,避免数据冲突，该关键信息就是ONU的EqD (Equalization Delay，均衡时延)。
备用链路成为主用链路时，为正常提供服务，需要获取ONU的状态信息，光链路状态，特别是链路上每个ONU均衡时延。而这些信息，一般情形下必须在主、备用光链路切换后由工作OLT在工作光链路上才能进行测量、获取，需要中断所有用户的业务服务，在静默的情形下才能对OLT与每个ONU的光链路参数均衡时延进行测量。这使得无源光网络系统对用户业务服务的断续时间增长，从而导致用户的数据安全没有得到充分保障。
另外，在无源光网络中，ONU的状态变迁是受控于OLT和光链路状况的。传统的ONU的状态变迁参见图1所示，当发生光链路倒换时，ONU会检测到下行光信号丢失，从工作状态(O5)进入到POPUP状态(O6)。ONU在O6状态的维持时间由T02定时器决定，T02定时器的超时时间为100ms，只有ONU获取到均衡时延后才能进入到工作状态(O5)。这需要工作OLT进行快速测距和快速发送每个ONU的均衡时延。而当系统中在线ONU比较多时，这些动作很可能不能在T02定时器超时之前完成，所以会使个别ONU掉线。而ONU掉线后，需要重新经历发现ONU到ONU重新注册、授权整个状态变迁过程，会严重影响光链路其他ONU的业务传输，从而严重影响对用户的服务能力。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种无源光网络骨干光链路保护系统及其实现快速倒换的方法，本发明能够快速的切换到备用光链路，快速恢复用户的业务服务，能够保障用户的数据安全，提高了对用户的服务能力及系统的稳定性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：本发明提供一种无源光网络骨干光链路保护系统，该系统包括主用光线路终端OLT-A、备用光线路终端OLT-B及多个光网络单元ONU，每一个ONU通过2：N光分路器分别与OLT-A、OLT-B相连；OLT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-a、在此Lmax-a下采用的零距离均衡时延Teqd-a、ONU在线信息表以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B；OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-b以及Lmax-a，设置检测窗口大小Wsize；OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线ONU，将该在线ONU设为ONUi；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B，进而通过RTDi-B计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；OLT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A；OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU；OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。
本发明还提供一种无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，该方法包括以下步骤：步骤S1.OLT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-a、在此Lmax-a下采用的零距离均衡时延Teqd-a、ONU在线信息表以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B；步骤S2.OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-b以及Lmax-a，设置检测窗口大小Wsize；步骤S3.OLT-B获取ONU在线信息表以 及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；步骤S4.OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线ONU，将该在线ONU设为ONUi；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B，进而通过RTDi-B计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；步骤S5.OLT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A；步骤S6.OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU；步骤S7.OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。
在上述技术方案的基础上，步骤S2中，所述Wsize的设置标准为：若Lmax-a及Lmax-b均为20KM，则Wsize＝250μs；否则Wsize＝450μs。
在上述技术方案的基础上，步骤S3的具体流程为：步骤S301.OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延，并设置一个用于更新EqD的标志参数；步骤S302.OLT-B判断ONU在线信息表是否为空，若是，则等待，直至有ONU上线；否则，跳转至步骤S303；步骤S303.OLT-B判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延；若是，跳转至步骤S305；否则，跳转至步骤S304；步骤S304.OLT-B开启第二定时器T2，第二定时器T2超时后，跳转至步骤S301；步骤S305.OLT-B通过读取光模块的厂商标志来检测光模块是否在位，若是，跳转至步骤S306；否则，跳转至步骤S304；步骤S306.OLT-B读取光模块的信号检测管脚，判断是否位于高电平，若是，跳转至步骤S304；否 则，跳转至步骤S4。
在上述技术方案的基础上，步骤S303中，所述OLT-B通过查看标志参数是否置位来判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延，若标志参数置位，跳转至步骤S4；否则，跳转至步骤S304。
在上述技术方案的基础上，步骤S4中，所述ONUi为ONU在线信息表中ID最小的一个ONU。
在上述技术方案的基础上，步骤S4中，所述计算ONUi在备用光链路上的均衡时延的具体流程为：步骤S401.OLT-A将第N个下行帧的发送时刻Tsend及第N个下行帧中ONUi的带宽授权信息的相对帧头信息时刻的偏移位置StartTime发送至OLT-B；其中，N的值根据动作占用时间来确定；步骤S402.OLT-A在发送第N个下行帧时触发参考脉冲Ref至OLT-B，触发OLT-B开启第一定时器T1；其中，第一定时器T1的周期为检测窗口大小Wsize；步骤S403.OLT-B在第一定时器T1的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发，并记录检测到PLOu的时刻Trcv，根据公式ΔRNG-B’＝Trcv-Tsend，计算出ONUi在备用光链路上的测距时间ΔRNG-B’；步骤S404.OLT-B获取ONUi在主用光链路上的环路时延RTDi-A和ONUi在主用光链路上的测距时间ΔRNG-A，根据公式RTDi-B＝RTDi-A+(1+nds/nus)(ΔRNG-B’-ΔRNG-A)，计算出ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B；其中，nds为下行方向的光在光分配网络ODN中的群速度折射率，nus为上行方向的光在ODN中的群速度折射率；步骤S404.OLT-B根据公式EqD-B＝Teqd-a-RTDi-B，计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延EqD-B。
在上述技术方案的基础上，步骤S5，所述OLT-B在第二定时器 T2的周期时间内，按照光链路的状态，重复更新ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值。
在上述技术方案的基础上，步骤S6中，所述OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延的具体流程为：OLT-A根据ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，计算出ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并由OLT-A发送给所有在线的ONU。
在上述技术方案的基础上，步骤S7中，所述ONU对OLT-B的带宽授权作出响应的具体流程为：ONU下行同步后，直接起用该ONU在备用光链路上的均衡时延来响应OLT-B的上行带宽授权。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过备用光线路终端OLT-B对光链路状态的监测来完成备用光链路参数的获取，从而实现光链路快速切换。同时，OLT-B随着光链路状态的变化，能够实时更新光链路参数信息。因此，本发明在发生光链路切换时，能够快速的切换到备用光链路，快速恢复用户的业务服务，能够保障用户的数据安全。
2、本发明能够在倒换前获取相应的光链路参数信息，从而能够实现快速倒换，不需要在发生光链路倒换后才检测光链路参数信息。因此，进一步的缩短了用户业务服务的断续时间。
3、本发明中OLT-B从OLT-A获取所有ONU的在线信息，因此，当保护系统发生光链路倒换时，OLT-B在成为主用OLT后能够立即对在线ONU进行带宽授权，迅速恢复ONU业务服务，提高了对用户的服务能力。
4、本发明中OLT-B通过监测上行光信号，来判断备用光链路是否可用，当备用光链路不可用时，不进行任何倒换动作，避免系统无 效的倒换发生，维护了系统的稳定性。
5、本发明在发生光链路倒换时，OLT-B不需要对每个ONU进行测距工作，而是直接进入对所有在线ONU的业务带宽授权；而由于ONU已经知道在备用光链路上需要的均衡时延，所以，在光链路保护系统中发生光链路倒换时，ONU采用在备用光链路上的均衡时延，同时，将自己的状态从POPUP状态(O6)直接变迁到工作状态(O5)，从而能够立刻响应OLT-B的上行带宽授权，发送上行突发，恢复上行业务，实现了光链路的快速切换。
附图说明
图1为传统ONU的状态变迁示意图；
图2为本发明实施例中均衡时延的基本计算方法示意图；
图3为本发明实施例中无源光网络骨干光链路保护系统结构连接图；
图4为本发明实施例中对于双骨干光链路上的时间计算方法示意图；
图5为本发明实施例中无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法流程图。
图6为本发明实施例中ONU的状态变迁示意图。
具体实施方式
为便于理解本发明，以下对各公式作详细说明。
EqDi＝Teqd-RTDi                 公式(1)
参见图2所示，在无源光网络中，通过公式(1)计算测量均衡时延，其中Teqd是零距离均衡时延，是OLT收到的上行帧相对于相应下行帧的偏移值。对于给定光纤距离的光链路中，Teqd是一固定值， 在其生命周期中不会发生变化。
RTDi是环路时延，其包括下行传播时延Δolt、ONU响应时间RspTimei、上行传播时延Δonui共三部分组成：
RTDi＝Δolt+RspTimei+Δonui           公式(2)
其中，ONU响应时间RspTimei固定为35μs，偏差为±1μs。
所以，测量ONU在光链路上的均衡时延，就必须测量出该ONU在光链路上的环路时延RTDi。
对于OLT-A而言，存在：
RTDi-A＝ΔRNG-A–StartTime            公式(3)
其中StartTime是由OLT-A指定的带宽授权的开始偏移。
对于OLT-B检测到的特定光链路上的测距时间ΔRNG-B’而言，存在光传播时延在OLT-B备用光链路上行传播时延Δonui-B与OLT-A主用光链路上行传播时延Δonui-A的差值有如下关系：
Δonui-B-Δonui-A＝ΔRNG-B’-ΔRNG-A           公式(4)
该公式的推导过程如下：
ΔRNG-B’＝Δolt-A+RspTimei+Δonui-B–StartTime；
ΔRNG-A＝Δolt-A+RspTimei+Δonui-A–StartTime；
上下相减即可得到公式(4)。
根据光的传播特性，在同一段光纤中，下行传播时延Δolt和上行传播时延Δonu之间存在以下关系：
Δolt:Δonu＝nds:nus                  公式(5)
其中，nds是下行方向采用的波长的光在ODN中的群速度折射率；nus是上行方向采用的波长的光在ODN中的群速度折射率；
对具体的无源光网络系统而言，根据G.983标准、G.987标准和802.3ah、802.3av标准等，目前GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络)和EPON(Ethernet Passive Optical  Network，以太网无源光网络)系统采用的上行波长是1310纳米，下行波长是1490纳米；10G GPON和10G EPON系统采用的上行波长是1270纳米，下行波长是1577纳米；所以，存在以下计算公式：
GPON、EPON系统中，下行传播时延Δolt和上行传播时延Δonu比率为:
Δolt:Δonu＝n1490:n1310
10G GPON、10G EPON系统中，下行传播时延Δolt和上行传播时延Δonu比率为:
Δolt:Δonu＝n1577:n1270
根据公式(2)和公式(5)可以得到：
RTDi-B＝RTDi-A+(1+nds/nus)(Δonui-B-Δonui-A)
也即：
RTDi-B＝RTDi-A+(1+nds/nus)(ΔRNG-B’-ΔRNG-A)         公式(6)
根据公式(1)，通过RTDi-B可以计算在OLT-B成为主用光链路时该ONUi的均衡时延。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图3所示，本发明实施例提供一种无源光网络骨干光链路保护系统，该系统包括主用光线路终端OLT-A、备用光线路终端OLT-B及多个光网络单元ONU，每一个ONU通过2：N光分路器分别与OLT-A、OLT-B相连；OLT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-a、在此Lmax-a下采用的零距离均衡时延Teqd-a、ONU在线信息表以及上行物理层开销PLOu(Physical Layer Overhead Upstream，物理层开销)发送至OLT-B；OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-b以及Lmax-a，设置检测窗口大小Wsize；OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线ONU，将 该在线ONU设为ONUi；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B，进而通过RTDi-B计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；OLT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A；OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU；OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B的带宽授权作出响应，发送上行业务。
当主用光链路与备用光链路间进行切换时，对每个ONU而言，其支路光链路是没有变化的，所以，每个ONU的上行光达到光分路器时是稳定无碰撞的，所以，光信号通过骨干链路分别沿主用光链路到达OLT-A，和沿备用光链路到达OLT-B，到达OLT-A和OLT-B时也是稳定无碰撞的，这样为在两个光链路上同时进行测距提供了链路基础。
当OLT-A对ONUi进行测距时，OLT-B也同时监控上行光链路ONU的上行突发(burst)光信号。在骨干光链路保护，OLT-B的光模块的发送驱动电路不向下行方向发送光的，但是OLT-B可以开启光模块的接收驱动电路从ODN接收上行方向的光信号，通过监测上行方向的光信号从而达到计算出该网络结构中的特定环路时延RTD(Round-Trip Delay)的目的。
需要注意的是，上述该网络结构中OLT-B检测到的特定环路时延并不是ONU在该备用光链路上的环路时延。参见图4所示，OLT-B监测的该特定环路时延实际经过的光链路路径包括：OLT-A所连接的骨干光链路(OLT-A主路下行)、ONUi的支路光链路(ONUi支路下 行、ONUi支路上行)、OLT-B所连接的骨干光链路(OLT-B主路上行)。而OLT-B需要确定的环路时延的光链路路径应该为：OLT-B所连接的骨干光链路(OLT-B主路下行)、ONUi的支路光链路(ONUi支路下行、ONUi支路上行)、OLT-B所连接的骨干光链路(OLT-B主路上行)。
参见图5所示，本发明实施例还提供上述无源光网络骨干光链路保护系统实现快速倒换的方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1.OLT-A将主用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-a、在此Lmax-a下采用的零距离均衡时延Teqd-a、ONU在线信息表以及上行物理层开销PLOu发送至OLT-B。
步骤S2.OLT-B根据备用光链路设置的最大光纤距离差Lmax-b以及Lmax-a，设置检测窗口大小Wsize；所述Wsize的设置标准为：若Lmax-a及Lmax-b均为20KM，则Wsize＝250μs；否则Wsize＝450μs。
步骤S3.OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延；优选的，步骤S3的具体流程为：
步骤S301.OLT-B获取ONU在线信息表以及每个ONU的主用光链路上的均衡时延，并设置一个用于更新EqD的标志参数。
步骤S302.OLT-B判断ONU在线信息表是否为空，若是，则等待，直至有ONU上线；否则，跳转至步骤S303。
步骤S303.OLT-B判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延；若是，跳转至步骤S305；否则，跳转至步骤S304；优选的，所述OLT-B通过查看标志参数是否置位来判断ONU在线信息表中是否存在每个ONU的主用光链路上的均衡时延，若标志参数置位，跳转至步骤S4；否则，跳转至步骤S304。
步骤S304.OLT-B开启第二定时器T2，第二定时器T2超时后， 跳转至步骤S301；其中，所述第二定时器T2的周期设为60秒。
步骤S305.OLT-B通过读取光模块的厂商标志来检测光模块是否在位，若是，跳转至步骤S306；否则，跳转至步骤S304。
步骤S306.OLT-B读取光模块的信号检测管脚，判断是否位于高电平，若是，跳转至步骤S304；否则，跳转至步骤S4。
步骤S4.OLT-B检测到光模块有上行光信号时，从ONU在线信息表中选择一个在线ONU，将该在线ONU设为ONUi，优选的，所述ONUi为ONU在线信息表中ID最小的一个ONU；OLT-B从OLT-A获取ONUi的带宽授权信息，计算ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B，进而通过RTDi-B计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延；优选的，所述计算ONUi在备用光链路上的均衡时延的具体流程为：
步骤S401.OLT-A将第N个下行帧的发送时刻Tsend及第N个下行帧中ONUi的带宽授权信息的相对帧头信息时刻的偏移位置StartTime发送至OLT-B；其中，N的值根据动作占用时间来确定。
步骤S402.OLT-A在发送第N个下行帧时触发参考脉冲Ref至OLT-B，触发OLT-B开启第一定时器T1；其中，第一定时器T1的周期为检测窗口大小Wsize。
步骤S403.OLT-B在第一定时器T1的时长内，OLT-B通过检测PLOu来定位ONUi的上行突发，并记录检测到PLOu的时刻Trcv，根据公式ΔRNG-B’＝Trcv-Tsend，计算出ONUi在备用光链路上的测距时间ΔRNG-B’。
步骤S404.OLT-B获取ONUi在主用光链路上的环路时延RTDi-A和ONUi在主用光链路上的测距时间ΔRNG-A，根据公式
RTDi-B＝RTDi-A+(1+nds/nus)(ΔRNG-B’-ΔRNG-A)，
计算出ONUi在备用光链路上的环路时延RTDi-B；其中，nds为 下行方向的光在光分配网络ODN中的群速度折射率，nus为上行方向的光在ODN中的群速度折射率；在吉比特无源光网络GPON和以太网无源光网络EPON系统中，上行方向的光的波长为1310纳米，下行方向的光的波长为1490纳米；在10G GPON和10G EPON系统中，上行方向的光的波长为1270纳米，下行方向的光的波长为1577纳米。
步骤S404.OLT-B根据公式
EqD-B＝Teqd-a-RTDi-B，
计算出ONUi在备用光链路上的均衡时延EqD-B。
步骤S5.OLT-B计算ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，并将该差值发送至OLT-A；优选的，所述OLT-B在第二定时器T2的周期时间内，按照光链路的状态，重复更新ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值。
步骤S6.OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并将每个ONU在备用光链路上的均衡时延发送至相应的ONU。具体的，OLT-A根据该差值与ONU在线信息表中每个ONU在主光链路的均衡时延相加，得到每个ONU在备用光链路上的均衡时延；OLT-A通过下行帧将该信息发送至每个ONU。其中，所述OLT-A用该差值更新ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延的具体流程为：OLT-A根据ONUi在备用光链路上的均衡时延与ONUi在主用光链路上的均衡时延的差值，计算出ONU在线信息表中每个ONU在备用光链路上的均衡时延，并由OLT-A发送给所有在线的ONU。
步骤S7.OLT-B检测到触发倒换条件，直接使能带宽授权表；系统中所有的ONU从POPUP状态自动进入到工作状态，对OLT-B 的带宽授权作出响应，发送上行业务。其中，所述ONU对OLT-B的带宽授权作出响应的具体流程为：ONU下行同步后，直接起用该ONU在备用光链路上的均衡时延来响应OLT-B的上行带宽授权。
参见图6所示，在光链路保护系统中发生光链路倒换时，OLT-B变为主用工作方式，不需要对每个ONU进行测距工作，而是直接进入对所有在线ONU的业务带宽授权；而由于ONU已经知道在备用光链路上需要的均衡时延，所以，在光链路保护系统中发生光链路倒换时，ONU采用在备用光链路上的均衡时延，同时，将自己的状态从POPUP状态(O6)直接变迁到工作状态(O5)，从而可以立刻响应OLT-B的上行带宽授权，发送上行突发，恢复上行业务。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。