下一代无源光网络中配置信息的下发方法 【技术领域】
本发明涉及光通信技术， 尤其涉及一种下一代无源光网络 （NGPON， Next General Passive Optical Networks） 中配置信息的下发方法。背景技术
在 20 世纪 90 年代末光骨干网和城域网有了爆炸式的发展， 然而其接入网仍徘徊 在光网络之外。 相对于城域网或地区网来说， 接入网汇聚的用户业务量较少， 接入网的投资 回报由数量上少得多的付费用户产生， 这使得接入网对成本非常敏感。 因此， 早先光通信技 术的高成本使其在接入网应用经济上不可行。 现在， 随着技术的成熟、 光通信器件成本的下 降以及骨干网上的成功经验等因素结合使得建设光接入网成为现实、 可行的选择。无源光 网络 （PON） 技术作为 “第一公里” 解决方案越来越受到电信行业的关注。
在物理逻辑上 “第一公里” 网络是 “点对多点 （P2MP） ” 式的网络， 一个局端服务多 个用户。PON 信号在光线路终端 （OLT） 和光网络单元 （ONU） 之间传输， 位于局端的 OLT 连接 PON 光接入网到城域网或广域网 / 骨干网。而在第一代 PON 系统的基础上 NGPON 在速率、 兼 容性等方面有了较大的提高， 可以同时兼容 EPON 和 GPON。
现有技术对于 OLT 的 CPU 利用率比较低， 而且软件配置信息的下发通道只有一个。 由于 OLT 下发配置流程为经过主控、 线卡， 然后到达 ONU， 而主控需要等待 ONU 回复成功或者 错误消息给线卡， 再到达主控， 在这个过程中的主控并不会释放下发配置的资源。 需要注意 的是线卡与 ONU 之间占用的通信时间比较长， 而且一旦线卡与 ONU 之间的通信出现问题直 接会导致主控只能等待超时时间才能释放资源。这样将极大的浪费的 OLT 的资源， 且这种 配置信息下发的方式效率低、 容错性能较差。 发明内容
有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种下一代无源光网络 （NGPON） 中配置信 息的下发方法， 以提高 OLT 中 ONU 配置信息下发的效率和提高系统的稳定性， 降低 PON 系统 不同部分的关联性 （如将 OLT 系统和 OLT 与 ONU 之间通信隔离， 避免 ONU 配置信息下发时发 生拥塞） ； 并记录相关错误信息， 提高系统的易用性， 为排除故障提供可靠的接口， 以及当错 误发生时尽量减少影响范围。该方法还可以应用在类似的集中控制系统中。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的 ： 一种下一代无源光网络 NGPON 中配置信息的下发方法， 该方法包括 ： A、 准备好待下发的配置信息， 判断下发配置信息的执行实体是否为无源光网络 PON 芯 片， 若是， 则通过所述 PON 芯片直接执行， 并返回执行结果 ； 否则， 计算下发配置信息的大小 并作记录， 然后执行步骤 C ； C、 下发所述的配置信息并获取光网络单元 ONU 的信息， 然后执行步骤 D ； D、 判断所述 ONU 是否在线 ； 若在线， 则根据上述记录的下发配置信息的大小为配置信 息分配相应的内存空间， 然后执行步骤 E ； 否则， 结束该下发过程 ；E、 确定下发配置信息执行的消息队列和执行的任务， 将下发配置信息封装在消息中发 给相应的消息队列， 然后返回步骤 A 等待配置执行任务的处理 ； F、 等待接收步骤 E 中所述的消息， 并进行任务切换 ； 当收到所述的消息时， 执行步骤 G； G、 判断该消息中携带配置信息的有效性， 若有效， 则下发该有效的配置信息， 然后执行 步骤 H ； 否则， 释放该消息资源， 然后返回步骤 F ； H、 判断所述配置信息是否下发成功， 若成功， 则将所述消息资源释放后返回步骤 F ； 否 则， 记录该配置信息下发不成功的相关错误信息， 及记录配置错误信息， 然后将所述消息资 源释放后返回步骤 F。
其中， 步骤 C 所述下发所述配置信息并获取 ONU 信息的过程， 进一步包括 ： 判断下 发的配置信息是否为压缩数据 ； 若是， 则通过压缩数据后的附加字段来获取 ONU 的信息， 然 后执行步骤 D ； 否则， 直接通过非压缩数据中携带的 ONU 信息来获取 ONU 的信息， 然后执行 步骤 D。
当收到所述的消息时， 步骤 F 之后进一步包括 ： 判断所述消息中是否含配置信息， 如果消息队列为空则持续等待， 否则， 执行步骤 G。
一种 NGPON 下发配置信息的监控方法， 该方法包括 ： a、 检查执行流程消息队列中消息的数量是否超过了预设的门限值 ； 若超过， 则执行步 骤b； 否则， 执行步骤 c ； b、 利用单速双色原理对下发的配置信息进行控制， 然后执行步骤 c ； c、 向主控模块发送用于报告消息队列将要溢出的告警信息， 然后执行步骤 d ； d、 延时预设的一段时长， 然后返回执行步骤 a。
其中， 所述预设的一段时长， 按经验值设置 10 个单位时间。
本发明所提供的下一代无源光网络 （NGPON） 中配置信息的下发方法， 具有以下优 点： 本发明方法的使用环境是与 PON 系统的特殊性有关的， PON 系统中 OLT 内部的通信时 间和质量是可靠的、 有保证的。而 ONU 与 OLT 之间的通信是会受到外界影响的。若 ONU 与 OLT 之间的通信受到干扰， 则应当避免影响到 OLT 内部通讯。当 ONU 与 OLT 之间的通信出现 不正常的情况时， 采用本发明的方法可将该情况的影响控制在一个合适的范围内， 杜绝将 该不利的影响蔓延到其他 ONU 和 OLT 之间的通信。此外， 采用本发明的方法， 还能够在出现 非正常情况时告知有仲裁权和判决能力的其他模块来处理 （需要注意的是这种通知是不占 用配置下发通道的， 这样可以避免下发通道的阻塞就导致拥有处理能力的部分也不知道的 尴尬） 。采用本发明的方法， 对 NGPON 系统本身也具有一定自我纠错能力， 通过监控任务而 言它可以在一定程度上缓解配置的非正常速度性下发， 从而能够在一定程度上保证系统的 平稳运行。该发明方法保证了配置顺序， 具有效率高、 容错性能好的优点。 附图说明
图 1 为现有 PON 系统的体系结构示意图 ； 图 2 为本发明 NGPON 下发配置信息进入消息队列的流程图 ； 图 3 为本发明 NGPON 下发配置信息执行的过程示意图 ；图 4 为本发明 NGPON 下发配置信息的监控流程图。 具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
本发明的核心思想是 ： 提高 OLT 配置下发的效率， 使用专门的任务来完成配置下 发的工作， 从而降低 PON 系统不同部分之间的关联性， 避免 ONU 配置下发时发生拥塞， 并且 在错误发生时避免系统崩溃。从技术的角度看， 将 OLT 系统与 OLT 和 ONU 之间通信隔离， 能 够降低不同模块之间的耦合性， 从而减少因局部问题而影响全局的可能性。
图 1 为 NGPON 系统的体系结构示意图， 如图 1 所示， 所述 PON 系统主要由 OLT 和 ONU 两个部分组成， 其中 OLT 部分主要由主控部分和线卡部分组成。
以 NGPON 线卡为对象， 我们在现有的线卡上设置多块 PON 芯片， 在生成执行流程任 务时是根据具备独立处理能力的 PON 芯片的数量来生成， 这样可以最大限度的利用线卡资 源， 将原有软件单通道、 硬件多通道转变为软件与硬件通道匹配。
目前的 PON 系统中 ONU 配置信息的下发方式， 主要是通过控制模块直接调用 PON 驱动接口去完成的。采用直接调用的方式具有的优势是顺序可以保证、 可靠性高。 本发明的方法是作为后台任务作用于所述线卡上的。对于 NGPON 中的配置下发方 法本发明分为三部分来进行说明。所述三部分又分为两个方面， 其中一个体系是本发明的 执行流程 ； 另一个体系是本发明的监控流程。
图 2 为本发明 NGPON 的下发配置信息进入消息队列的流程图 ； 如图 2 所示， 具体 包括 ： 步骤 201 ： 准备好待下发的配置信息。
步骤 202 ： 判断下发配置信息的执行实体是否为 PON 芯片， 若是， 则执行步骤 203 ； 否则， 执行步骤 204。
这里， 所述判断下发配置信息的执行实体是否为 PON 芯片， 需要先判断下发配置 信息的实现位置。对于配置实现的不同位置的情况进行区分处理， 下发的配置信息不需要 通过与 ONU 进行通信来实现， 这样的配置直接在本地执行是可靠、 高效的。
步骤 203 ： 若所述 PON 芯片直接实现的则直接执行， 并返回执行的结果。
步骤 204 ： 若是需要通过与 ONU 通信来实现的首先计算下发配置的大小， 并进行记 录。
步骤 205 ： 判断下发的配置信息是否为压缩数据 ； 若是压缩数据， 则执行步骤 206 ； 否则， 执行步骤 207。
步骤 206 ： 通过压缩数据后的附加字段来获取 ONU 的信息， 然后执行步骤 208。
这里， 通过下发配置信息获取 ONU 信息的方式与非压缩数据不一样的， 这样可避 免需要将压缩数据解压缩出来而大量消耗任务内存的问题。
步骤 207 ： 直接通过非压缩数据中携带的 ONU 信息来获取 ONU 的信息， 然后执行步 骤 208。
步骤 208 ： 进一步判断 ONU 是否在线 ； 若在线， 则执行步骤 209 ； 否则， 执行步骤 210。
步骤 209 ： 根据步骤 204 中所述记录的下发配置信息的大小为配置信息分配相应
的内存空间， 同时注意分配时避免产生内存碎片 ； 然后执行步骤 211。
步骤 210 ： 若 ONU 不在线， 则该 ONU 相关配置不用下发， 直接返回。这样， 可以提高 CPU 的利用率。
步骤 211 ： 确定下发配置信息执行的消息队列和执行的任务。
步骤 212 ： 将下发配置信息封装在消息中发给相应的消息队列。
步骤 213 ： 在步骤 212 的前提下进行任务切换， 任务切换的目的是将配置下发源任 务的资源释放。
这里， 对选择任务进行切换， 保证了主控资源的释放， 能够提高主控资源使用效 率。
图 3 为本发明 NGPON 下发配置信息执行的过程示意图 ； 如图 3 所示， 描述了下发配 置信息的执行过程， 该过程最终完成配置下发动作。其具体包括 ： 步骤 301 ： 在图 2 描述基础上， 若选择任务切换该步骤表示了任务切换的目的地， 并说 明任务切换之后执行流程的起点。
步骤 302 ： 等待图 2 中步骤 212 发送给该任务的消息， 如果消息队列为空则持续等 待； 如果消息队列不为空即有配置消息， 则执行步骤 303。
步骤 303 ： 若消息队列中有配置消息， 则进一步判断该消息中携带的配置信息的 有效性， 若有效， 则执行步骤 304 ； 否则， 执行步骤 305。
这里， 判断该消息中携带配置信息是否有效， 是系统设置的一个自我保护动作， 主 要用于避免直接将消息中携带的配置下发导致任务崩溃。
步骤 304 ： 下发该有效的配置信息， 然后执行步骤 306。
步骤 305 ： 释放该消息资源， 然后返回步骤 302。
步骤 306 ： 进一步判断所述配置信息是否下发成功， 若成功， 执行步骤 307 ； 否则， 执行步骤 308。
步骤 307 ： 将所述消息资源释放， 然后返回步骤 302。
步骤 308 ： 记录该配置信息下发不成功的相关错误信息， 然后执行步骤 309。
步骤 309 ： 将所述消息资源释放， 然后返回步骤 302。
图 4 为本发明 NGPON 下发配置信息的监控流程图， 所述图 2、 图 3 描述了配置信息 下发的执行过程， 该过程执行时可能遇到在系统未知的情况下导致下发配置数量突然爆发 或者配置下发拥塞， 在这种情况下需要监控任务进行报告并作出相应的处理来帮助执行流 程平稳完成配置下发， 如图 4 所示， 该过程还包括如下步骤。
步骤 401 ： 检查执行流程消息队列中消息的数量是否超过了预设的门限值 ； 若超 过， 则执行步骤 402 ； 否则， 执行步骤 404。
步骤 402 ： 利用单速双色原理对下发配置信息进行控制， 然后执行步骤 403。
步骤 403 ： 向主控模块发送用于报告消息队列将要溢出的告警信息， 然后执行步 骤 404。
步骤 404 ： 延时一定的单位时长， 然后返回执行步骤 401。
这里， 所述一定的单位时长， 一般是预设的时间间隔， 目前按经验值取 10 个单位 时间较为合适。该时间值不是在极限环境作出的， 而是在系统最大容限情况下作出的。所 述步骤 404 表示监控任务的监控粒度。由于监控是不可能实时无缝隙监控的， 显然粒度越小避免消息队列溢出的可能性越小， 但是消耗系统资源越多， 因此需要相应的做出平衡。
以上三个流 （过） 程的有机结合实现了本发明方法的基本功能。本发明方法具有以 下四个优点 ： 第一， 不再占用配置源释放资源的时间 ； 第二， 最大限度的利用线卡资源 ； 第 三， 可以监控配置下发数量 ； 第四， 可以记录配置错误信息， 并向需要知道的地方报告。 不足 之处在于配置信息下发失败的情况需要系统的其他模块来保证， 但相比上述优点而言， 该 缺点基本可以容忍。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保护范围。