Gpon網(wǎng)絡(luò)c類光鏈路保護(hù)倒換優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種GP0N (吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)，gigabit passive optical network) 網(wǎng)絡(luò)C類光鏈路保護(hù)倒換優(yōu)化方法，尤其涉及一種基于SDN (自防御網(wǎng)絡(luò)，Self-Defending Network)的GP0N網(wǎng)絡(luò)C類光鏈路保護(hù)倒換優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高光網(wǎng)絡(luò)的可靠性和健壯性，可在P0N(無源光網(wǎng)絡(luò)，Passive Optical Network)系統(tǒng)中采用光鏈路保護(hù)倒換機(jī)制。光鏈路保護(hù)主要有四種類型。如圖1所示，是 C類光鏈路保護(hù)，具有以下特點(diǎn)： 1、0LT (光線路終端，Optical Line Terminal)雙P0N接口，主用、備用的P0N接口均 處于工作狀態(tài)(熱備份)。0LT應(yīng)保證主用P0N接口的業(yè)務(wù)信息能夠同步備份到備用P0N接 口，使得保護(hù)倒換過程中，備用P0N接口能維持0NU (光網(wǎng)絡(luò)單元，Optical Network Unit) 的業(yè)務(wù)屬性不變。
[0003] 2、光分路器：使用2個1 :N光分路器。
[0004] 3、0NU采用一個PON MAC和兩個光模塊，正常情況下備用的光模塊處于冷備用狀 態(tài)。0NU的兩個光模塊分別連接到0LT的主用和備用P0N接口。
[0005] 4、0NU和0LT均檢測鏈路狀態(tài)，并根據(jù)鏈路狀態(tài)決定是否倒換。
[0006] 為了防止光鏈路中斷，導(dǎo)致0NU業(yè)務(wù)丟失，傳統(tǒng)的辦法就是采用光鏈路保護(hù)倒換 機(jī)制。在GP0N系統(tǒng)中，光鏈路保護(hù)倒換的觸發(fā)條件包括： 1、 輸入光信號丟失（L0S); 2、 輸入通道信道劣化： 2. 1、輸入光信號功率過高或過低； 2. 2、誤碼率越限； 3、 設(shè)備硬件故障： 3. 1、光模塊故障； 3. 2、PON MAC芯片故障(適用于不同PON MAC芯片之間保護(hù)的情況）； 3. 3、板卡故障(適用于P0N板間保護(hù)的情況）； 對于0LT和0NU設(shè)備而言，當(dāng)檢測到上述物理層故障時，應(yīng)連續(xù)檢測轉(zhuǎn)換保護(hù)時間switching guard time(4幀時間），如該故障一直存在則正式確認(rèn)該光鏈路失效事件，如在 switching guard time內(nèi)該故障得到恢復(fù)，則不確認(rèn)該光鏈路失效事件。
[0007] 當(dāng)0LT檢測到特定P0N接口下任何一個處于激活狀態(tài)的0NU的上行光鏈路發(fā)生光 鏈路保護(hù)倒換觸發(fā)事件時，0LT應(yīng)立即停止向該0NU發(fā)送下行光信號，并將該0NU的流量倒 換到備用P0N接口上（即逐個對失效的光鏈路進(jìn)行倒換)，并通過備用P0N接口向0NU發(fā)送 POPUP消息。0NU在檢測到上述光鏈路失效事件后，應(yīng)立即將業(yè)務(wù)倒換到備用P0N接口，并 進(jìn)入POPUP狀態(tài)，0NU在接收到0LT發(fā)過來的POPUP消息以后，重新開始測距，直到進(jìn)入運(yùn) 行態(tài)，0NU業(yè)務(wù)開始恢復(fù)。
[0008] 上述傳統(tǒng)的光鏈路保護(hù)倒換機(jī)制在某種極端的情況下，0NU業(yè)務(wù)可能全部集中在 0LT主用或備用P0N接口上。原有的網(wǎng)絡(luò)不是基于SDN架構(gòu)，而是分布式控制的，很難感知 光鏈路的變化，一旦光鏈路發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)管理員需要強(qiáng)制倒換。如果管理員強(qiáng)制倒換，必 須要求網(wǎng)絡(luò)管理員清楚地了解整個光網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)。對于一個較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，這項工 作顯然不夠輕松，而且非常容易出錯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供一種GP0N網(wǎng)絡(luò)C類光鏈路保護(hù)倒換優(yōu)化方法，基于SDN架構(gòu)，由SDN 控制器自動計算完成光鏈路保護(hù)倒換，簡化了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作，既能保證光網(wǎng)絡(luò)的可靠性，又 能把0NU業(yè)務(wù)均衡到0LT的主用P0N接口和備用P0N接口上。
[0010] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種GP0N網(wǎng)絡(luò)C類光鏈路保護(hù)倒換優(yōu)化方法，包 含以下步驟： 建立基于SDN架構(gòu)的C類光鏈路保護(hù)倒換GP0N網(wǎng)絡(luò)，將C類光鏈路保護(hù)倒換GP0N網(wǎng)絡(luò) 中的所有0LT都連接到SDN控制器，組成基于SDN架構(gòu)的C類光鏈路保護(hù)倒換GP0N網(wǎng)絡(luò)； 在0LT和0NU之間建立主光鏈路的過程中，SDN控制器進(jìn)行光鏈路建立優(yōu)化控制，使得 GP0N網(wǎng)絡(luò)中的主光鏈路符合光鏈路負(fù)載均衡要求； 在0LT和0NU之間發(fā)生了光鏈路保護(hù)倒換之后，SDN控制器對GP0N網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路保 護(hù)倒換進(jìn)行優(yōu)化控制，使得GP0N網(wǎng)絡(luò)中的主光鏈路符合光鏈路負(fù)載均衡要求； 所述的光鏈路負(fù)載均衡要求包含：使得GP0N網(wǎng)絡(luò)中建立在0LT的主用P0N接口上的主 光鏈路的數(shù)量M等于建立在0LT的備用P0N接口上的主光鏈路的數(shù)量N，或者使得建立在 0LT的主用P0N接口上的主光鏈路的數(shù)量M與建立在0LT的備用P0N接口上的主光鏈路的 數(shù)量N之間的差值小于等于1。
[0011] 當(dāng)0LT和0NU之間建立主光鏈路的時候，0LT將主光鏈路建立信息上報給SDN控 制器，所述的主光鏈路建立信息包含：建立主光鏈路的0LT的P0N接口 id和0NU的id。
[0012] SDN控制器進(jìn)行光鏈路建立優(yōu)化控制包含以下步驟： 如果SDN控制器收到了主光鏈路建立信息，則SDN控制器分別統(tǒng)計GP0N網(wǎng)絡(luò)中0LT上 主用P0N接口的主光鏈路數(shù)目M和備用P0N接口的主光鏈路數(shù)目N，若M>N，則SDN控制器 控制0LT和0NU之間的主光鏈路建立在0LT的備用P0N接口上，若M彡N，則SDN控制器控 制0LT和0NU之間的主光鏈路建立在0LT的主用P0N接口上。
[0013] 當(dāng)0LT和0NU之間發(fā)生了光鏈路保護(hù)倒換之后，0LT需要將光鏈路保護(hù)倒換信息 上報給SDN控制器，所述的光鏈路保護(hù)倒換信息包含：倒換前的0LT的P0N接口 id、0NU的 id、以及倒換后的0LT的P0N接口 id和0NU的id。
[0014] SDN控制器對GP0N網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路保護(hù)倒換進(jìn)行優(yōu)化控制包含以下步驟： 步驟S3. 1、如果SDN控制器收到了光鏈路保護(hù)倒換信息，則進(jìn)行步驟S3. 2 ; 步驟S3. 2、SDN控制器計算GP0N網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路負(fù)載，g卩，分別統(tǒng)計GP0N網(wǎng)絡(luò)中0LT 上主用P0N接口的主光鏈路數(shù)目M和備用P0N接口的主光鏈路數(shù)目N ; 步驟S3. 3、SDN控制器判斷M和N的和是否為偶數(shù)，若是，進(jìn)行步驟S3. 6,若否，進(jìn)行步 驟 S3. 4 ; 步驟S3. 4、SDN控制器判斷M和N之間的差值是否小于等于1，若是，則結(jié)束優(yōu)化，若否， 進(jìn)行步驟S3. 5 ; 步驟S3. 5、SDN控制器將M和N中較大的數(shù)目減一，進(jìn)行步驟S3. 6 ; 步驟S3. 6、SDN控制器判斷M是否大于N，若是，進(jìn)行步驟S3. 7,若否，進(jìn)行步驟S3. 9 ; 步驟S3. 7、除了步驟S3. 1中發(fā)生了光鏈路倒換的OLT以外，SDN控制器隨機(jī)選擇一個 OLT，對其主用PON接口上的主光鏈路進(jìn)行強(qiáng)制切換，將切換到備用PON接口上，進(jìn)行步驟 S3. 8 ； 步驟S3. 8、SDN控制器判斷M是否大于N，若是，進(jìn)行步驟S3. 7,若否，則結(jié)束優(yōu)化； 步驟S3. 9、SDN控制器判斷M是否等于N，若是，則結(jié)束優(yōu)化，若否，進(jìn)行步驟S3. 10; 步驟S3. 10、除了步驟S3. 1中發(fā)生了光鏈路倒換的OLT以外，SDN控制器隨機(jī)選擇一 個OLT，對其備用PON接口上的主光鏈路進(jìn)行強(qiáng)制切換，切換到主用PON接口上，進(jìn)行步驟 S3. 11 ； 步驟S3. 11、SDN控制器判斷N是否大于M，若是，進(jìn)行步驟S3. 10,若否，則結(jié)束優(yōu)化。
[0015] 所述的步驟S3. 2中，SDN控制器根據(jù)0LT上報的光鏈路保護(hù)倒換信息和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?信息計算GP0N網(wǎng)絡(luò)中0LT上主用P0N接口的主光鏈路數(shù)目M和備用P0N接口的主光鏈路 數(shù)目N。
[0016] 所述的步驟S3. 7和步驟S3. 10中，SDN控制器對主光鏈路進(jìn)行強(qiáng)制切換包含以下 步驟： SDN控制器發(fā)送私有的Experimenter報文給選定的0LT，通知0LT進(jìn)行強(qiáng)制光鏈路保 護(hù)倒換； 被選定的0LT接收到私有的Experimenter報文，獲得ONU id信息、源P0N接口 id信 息和目的P0N接口 id信息； 0LT進(jìn)行0LT側(cè)倒換； 0LT將私有的Experimenter報文轉(zhuǎn)化成私有的0MCI消息通過目的P0N接口發(fā)送給 0NU，通知0NU進(jìn)行0NU側(cè)倒換； 0NU進(jìn)行0NU側(cè)倒換。
[0017] 所述的0LT進(jìn)行0LT側(cè)倒換包含：0LT立即停止向該0NU發(fā)送下行光信號，并將該 0NU的流量從源P0N接口倒換到目的P0N接口上，并通過目的P0N接口向0NU發(fā)送POPUP 消息。
[0018] 所述的0NU進(jìn)行0NU側(cè)倒換包含：0NU接收到私有的0MCI消息后，立即