本发明涉及网络通讯领域， 特别是涉及一种提高无源光网络（PON, Passive Optical Network )保护性能的方法及装置。 背景技术

随着现今社会的不断发展， 网络在人们的工作、 生活中扮演着十分重 要的角色。 网络的形式有很多种， 根据拓朴结构划分， 可分为星形、 环形、 树形、 总线形等几种形式。

无源光网络是一种树形拓朴网络， 是一种点到多点的光纤接入网技术， 可提供多种业务。无源光网络主要由局端侧的 光线路终端（ OLT, Optical Line Terminal ), 用户侧的光网络单元（ONU, Optical Network Unit ) 以及光分 配网络（ ODN, Optical Distribution Network )组成。 光信号在 OLT和 ONU 之间传送， 信号通道的内部元件包括： 光纤、 无源组合器、 无源光耦合器 / 切分器； 其中， 在信号通道上没有有源器件。 PON 包括异步传输模式无源 光网络（ APON , ATM Passive Optical Network )、 宽带无源光网络（ BPON , Broadband Passive Optical Network )、 以太网无源光网络（ EPON , Ethernet Passive Optical Network )、 千兆无源光网络 ( GPON, Gigabit Passive Optical Network )、 10G EPON以及 10G GPON等多种技术。

为了保障网络的性能， 往往为网络上的关键节点设置冗余节点， 例如 设置多个节点 （通常为两个）， 其中， 一个为主用节点， 剩余节点为备用节 点， 一旦主用节点发生故障， 立即进行主、 备用节点切换， 进而保障整个 网络的正常运行。

PON典型拓朴结构如图 1所示， 其中， OLT与 ODN之间为主干光纤， ODN与各个 ONU之间为配路光纤。主干光纤是 PON系统的一个关键节点。 如果 OLT与 ODN中的分光器之间的主干光纤产生故障， 将会导致下挂的 所有 ONU同时产生通信故障。 因此， 对于重点地区和重要站点来说， 保护 主干光纤 （关键节点）提高整个 PON 系统的可靠性尤为重要。 目前 PON 釆用主干光纤保护的方法主要有两种， 实现框图如图 2 (类型 a )、 图 3 (类 型 b )所示， 其中， OLT与 ODN之间的两条光纤一条为主用主干光纤， 另 一条为备用主干光纤； ODN与各个 ONU之间为配路光纤。 类型 a保护到 光模块； 类型 b保护到无源光网络媒体接入控制 （PON MAC ), 但类型 b 在提高保护范围的同时， 所付出的成本也比类型 a高。 现有技术对 PON网 络主干光纤的保护操作主要是： 设置一条与主用主干光纤 （主用节点） 不 同路径的冗余主干光纤， 即备用主干光纤（备用节点）； 在主用主干光纤发 生故障时， 主用、 备用主干光纤进行切换， 以保证网络的正常运行。 但在 切换过程中， 网络会有短暂的中断， 因而业务也会有短时间中断， 造成信 息丟失， 给客户带来了不便。 发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高无源 光网络保护性能的方法 及装置， 用以解决现有技术在主用节点与备用节点切换 时造成信息丟失的 问题。

为解决上述技术问题， 一方面， 本发明提供一种提高无源光网络保护 性能的方法， 所述方法包括：

对主用节点上的业务流量进行复制， 并将复制后的业务流量緩存在备 用节点的緩存队列中；

在无源光网络由主用节点向备用节点切换时， 发送緩存在所述緩存队 列中的业务流量。

进一步， 对主用节点上的业务流量进行复制的复制量不 小于最小复制 量；

其中， 所述最小复制量为业务报文的发送速率与无源 光网络由主用节 点向备用节点切换时间的乘积。

进一步， 将复制后的业务流量緩存在备用节点的緩存队 列中包括： 设定所述緩存队列的水线设定值；

判断所述緩存队列当前的队列深度是否大于所 述水线设定值， 如果是， 则根据先进先出规则发送緩存在所述緩存队列 里的业务流量； 否则， 停止 发送緩存在所述緩存队列里的业务流量。

进一步， 当无源光网络状态正常时， 所述水线设定值为业务报文的发 送速率与无源光网络由主用节点向备用节点切 换时间的乘积。

进一步， 当无源光网络发生故障， 由主用节点向备用节点切换时， 所 述水线设定值为零。

另一方面， 本发明还提供一种提高无源光网络保护性能的 装置， 所述 装置包括： 业务流量处理单元和业务流量发送控制单元； 其中，

业务流量处理单元， 用于对主用节点上的业务流量进行复制， 并将复 制后的业务流量緩存在备用节点的緩存队列中 ；

业务流量发送控制单元， 用于在无源光网络由主用节点向备用节点切 换时， 发送緩存在所述緩存队列中的业务流量。

进一步， 所述装置还包括： 复制量控制单元， 用于控制对主用节点上 的业务流量进行复制的复制量不小于最小复制 量；

其中， 所述最小复制量为业务报文的发送速率与无源 光网络由主用节 点向备用节点切换时间的乘积。

进一步， 所述装置还包括： 水线设定单元和判断单元； 其中， 水线设定单元， 用于设定所述緩存队列的水线设定值；

判断单元， 用于判断所述緩存队列当前的队列深度是否大 于所述水线 设定值， 如果是， 则所述业务流量发送控制单元根据先进先出规 则， 发送 緩存在所述緩存队列里的业务流量； 否则， 所述业务流量发送控制单元停 止发送緩存在所述緩存队列里的业务流量。

进一步， 当无源光网络状态正常时， 所述水线设定单元设定所述水线 设定值为业务报文的发送速率与无源光网络由 主用节点向备用节点切换时 间的乘积。

进一步， 当无源光网络发生故障， 由主用节点向备用节点切换时， 所 本发明有益效果如下：

本发明通过在网络正常运行时， 复制并緩存其业务流量； 当网络出现 故障， 在进行主用、 备用节点切换时， 发送緩存的业务流量， 实现在保护 切换过程中减少或消除由于网络中断引起的数 据丟失， 解决在保护切换时 信息丟失的问题， 增强用户使用的安全性和便利性， 提高网络的性能。 附图说明

图 1是现有技术中 PON系统树形拓朴结构示意图；

图 2是现有技术中一种实现主干光纤保护的 PON结构示意图； 图 3是现有技术中另一种实现主干光纤保护的 PON结构示意图； 图 4是本发明实施例一种提高无源光网络保护性� �的方法的流程图； 图 5是本发明实施例另一种提高无源光网络保护� �能的方法的流程图； 图 6是本发明实施例一种提高无源光网络保护性� �的装置的结构示意 图；

图 7是本发明实施例另一种提高无源光网络保护� �能的装置的结构示 具体实施方式

为了解决现有技术在主用节点与备用节点切换 时造成信息丟失的问 题， 本发明提供了一种提高无源光网络保护性能的 方法及装置， 以下结合 附图以及实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述 的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不限定本发明。

如图 4所示， 本发明实施例一涉及一种提高无源光网络保护 性能的方 法， 包括以下步骤：

5101 , 首先， 在无源光网络正常运行的时候， 对发送的下行业务流量 进行复制， 即对主用节点上的业务流量进行复制， 并将复制后的业务流量 緩存在设置在备用节点一侧的緩存队列里。 并且， 需要对緩存队列里的业 务流量进行更新， 即， 当緩存队列的队列深度超过预先设定的緩存阔 值时， 丟弃过时的业务流量； 也就是说， 保持緩存队列里复制的业务流量一直都 是无源光网络最新发送的业务流量。 另外， 緩存在緩存队列的业务流量数 量需要满足无源光网络由主用节点向备用节点 切换过程中所需要发送的业 务流量数量。

5102, 当无源光网络主用节点发生故障， 在无源光网络由主用节点向 备用节点切换时， 发送緩存在緩存队列里的业务流量。 即， 将緩存在备用 节点的业务流量发送给客户， 保证客户在网络切换过程中可以接收到下行 数据， 解决在保护切换时信息丟失的问题， 提高网络的性能。

本实施例的主用节点是指在网络状态正常时发 送业务流量的部件或部 件集合； 备用节点是为主用节点进行冗余设计的部件或 部件集合。 但需要 注意的是： 主用节点并不是一直作为主用节点， 同样， 备用节点并不是一 直作为备用节点。 例如： 当网络中的主用节点发生故障时， 进行主备节点 切换， 通过备用节点发送业务流量； 当网络切换后， 正常运行时， 原先的 备用节点就会被作为主用节点， 而原先的主用节点被看作备用节点， 也就 是说， 故障消除后， 原先的主用节点可作为备用节点使用。

需要说明的是， 本实施例主要是涉及无源光网络在主、 备用节点切换 时数据发送的方法， 不涉及无源光网络的主、 备用节点切换技术， 而且， 现有技术中， 有成熟的无源光网络的主、 备用节点切换技术， 因此， 本实 施例不再详细叙述该技术。

如图 5 所示， 本发明实施例二涉及一种提高无源光网络保护 性能的方 法， 包括以下步骤：

5201 , 对主用节点上的业务流量进行复制。

首先， 选择复制点。 复制点可以选择发送点， 也可以是备用节点， 或 者选择业务流量通道上其他任何合适操作的节 点。 由于在业务流量通道上 有多个进行数据处理的芯片， 选择这些芯片中最适合或最方便进行业务流 量复制的芯片即可。 例如： 对于如图 2所示的保护类型 a的 PON网络， 复 制点可以选择 PON MAC; 对于如图 3所示的保护类型 b的 PON网络， 复 制点可以优先选择经过业务流量 QoS ( Quality of Service, 服务质量）调度 之后的节点。

然后， 复制流量。 其中， 先计算最小复制量： 无源光网络正常工作时， 业务报文发送的速率是已知的， 而网络进行主备节点切换的时间也是已知 的， 或可以进行判断得出； 业务报文发送速率与保护切换所需要时间的乘 积即为最小复制量。 再选取不小于最小复制量的数值作为复制量， 以保证 网络切换过程中有足够的余量， 这样就可以满足切换过程中的业务流量发 送。

5202, 设置緩存队列。

在备用节点上设置一个队列緩冲池即緩存队列 ， 进出规则釆用 FIFO ( First In First Out, 先进先出）方式， 队列大小根据具体需要复制的业务流 量而定， 例如， 队列的大小大于或者等于步骤 S201中的复制量。 设置緩存 队列之后， 将复制的业务流量緩存到緩存队列中。

5203 , 设定緩存队列的水线设定值即緩存阔值。

通常， 会为緩存队列的水线设定值设置一个默认值， 即初始值。 一般 来说， 初始值的大小设置为最小复制量， 即水线的初始值等于业务报文发 送速率与无源光网络主、 备用节点切换所需要时间的乘积。

5204, 判断网络是否进行主备切换， 即判断无源光网络的主用节点是 否发生故障， 当无源光网络状态正常时， 不需要进行主备用节点切换， 则 转步骤 S206; 当无源光网络主用节点发生故障， 需要进行主备用节点切换 时， 则转步骤 S205。

5205 , 修改水线设定值， 将水线设定值由初始值修改为零， 然后转步 骤 S207。

5206, 保持水线设定值不变， 即， 水线设定值仍然为默认设置的初始 值； 然后转步骤 S207。

5207 , 判断当前緩存队列的队列深度是否大于水线设 定值， 如果是， 则转步骤 S208; 否则， 转步骤 S209。

步骤 S208, 发送緩存在緩存队列里的业务流量；

本步骤实际上对应以下两种情况：

一种情况是： 本步骤是经步骤 S205后得到。 也就是说， 当无源光网络 主用节点发生故障， 需要进行主备用节点切换， 水线设定值由初始值修改 为零， 这样， 在无源光网络由主用节点向备用节点切换的过 程中， 緩存在 緩存队列中的业务流量会按照先进先出的规则 直接发送给下行客户， 由于 水线设定值为零， 所以緩存队列会将緩存的所有业务流量都发送 给下行客 户， 以保证在无源光网络由主用节点向备用节点切 换的过程中有足够的业 务流量发送给客户， 实现在保护切换过程中减少或消除由于网络中 断引起 的数据丟失， 解决在保护切换时信息丟失的问题， 提高网络的性能。 另外一种情况是： 本步骤是经步骤 S206后得到。 也就是说， 无源光网 络状态正常， 不需要进行主用、 备用节点切换， 緩存队列的水线设定值仍 然为默认设置的初始值。 在这样的情况下， 当前緩存队列的队列深度大于 水线设定值时， 緩存在緩存队列中的业务流量会按照先进先出 的规则发出， 由于备用节点此时没有与客户连接， 因此， 从緩存队列发出的业务流量不 会发给客户， 发出数据即业务流量的结果相当于将发出的数 据丟弃。 发出 若干数据后， 当緩存在緩存队列中的业务流量低于水线设定 值时， 緩存队 列会停止发送业务流量， 将新复制的主用节点上的业务流量緩存到緩存 队 列， 直至緩存的业务流量大于水线设定值， 然后再按照先进先出的规则发 出过时的业务流量， 依次循环， 进而达到更新緩存在緩存队列里的业务流 量的目的， 保证緩存在緩存队列里的业务流量为最新的业 务流量。

步骤 S209 , 停止发送緩存在緩存队列里的业务流量。

相应地， 本步骤也包括以下两种情况：

一种情况是： 本步骤是经步骤 S205后得到。 也就是说， 当无源光网络 主用节点发生故障， 需要进行主备用节点切换， 水线设定值由初始值修改 为零， 这样， 当前緩存队列的队列深度小于等于水线设定值 ， 也就是说， 当前緩存队列的队列深度为零， 说明緩存在緩存队列的业务数据已经发送 完毕， 因此， 停止发送緩存在緩存队列里的业务流量。

另外一种情况是： 本步骤是经步骤 S206后得到。 也就是说， 无源光网 络状态正常， 不需要进行主用、 备用节点切换， 緩存队列的水线设定值仍 然为默认设置的初始值。 在这样的情况下， 当前緩存队列的队列深度小于 等于水线设定值时， 说明緩存在緩存队列的业务流量不足以满足无 源光网 络在主用、 备用节点切换过程中发送， 需要增加緩存的业务流量， 因此， 停止发送緩存在緩存队列里的业务流量， 对緩存队列继续进行緩存业务流 量， 直至当前緩存队列的队列深度大于水线设定值 ， 这样才能保证在网络 出现故障时， 由主用节点向备用节点切换过程中， 有足够的业务流量发送 给客户。

如图 6所示， 本发明实施例三涉及一种提高无源光网络保护 性能的装 置， 该装置包括： 业务流量处理单元 301和业务流量发送控制单元 303; 其 中，

业务流量处理单元 301 , 用于对主用节点上的业务流量进行复制， 并将 复制后的业务流量緩存在备用节点的緩存队列 302里；

业务流量发送控制单元 303 ,用于在无源光网络由主用节点向备用节点 切换时， 发送緩存在緩存队列 302里的业务流量。

如图 7所示， 为达到更好的技术效果， 本实施例提高无源光网络保护 性能的装置还包括： 复制量控制单元 304、 水线设定单元 305 和判断单元 306; 其中，

复制量控制单元 304,用于控制对主用节点上的业务流量进行复� �的复 制量不小于最小复制量； 其中， 最小复制量为业务报文的发送速率与无源 光网络由主用节点向备用节点切换时间的乘积 。

水线设定单元 305 , 用于设定緩存队列 302的水线设定值；

判断单元 306,用于判断緩存队列 302当前的队列深度是否大于水线设 定值， 如果是， 则业务流量发送控制单元 303根据先进先出规则， 发送緩 存在緩存队列 302里的业务流量； 否则， 业务流量发送控制单元 303停止 发送緩存在緩存队列 302里的业务流量。

緩存队列 302通常釆用 FIFO存储器， 判断单元 306通常为比较器， 业 务流量发送控制单元 303 可以通过控制开关的通断来实现对緩存队列 302 发送以及停止发送业务流量数据的控制。

业务流量处理单元 301在复制量控制单元 304的控制下， 对主用节点 上的业务流量进行复制， 并将复制后的业务流量緩存在备用节点的緩存 队 列 302里。 水线设定单元 305根据网络状态设置水线设定值， 当无源光网 络状态正常时， 即不需要由主用节点向备用节点切换时， 水线设定单元 305 设定水线设定值为业务报文的发送速率与无源 光网络由主用节点向备用节 点切换时间的乘积； 当无源光网络发生故障， 由主用节点向备用节点切换 时， 水线设定单元 305设定水线设定值为零。 判断单元 306判断緩存队列 302当前的队列深度是否大于水线设定值，并将 判断结果发送给业务流量发 送控制单元 303 ,业务流量发送控制单元 303根据上述判断结果对是否发送 业务流量进行控制。 即， 当判断单元 306判断緩存队列 302当前的队列深 度大于水线设定值时， 业务流量发送控制单元 303根据先进先出规则， 控 制开关闭合， 发送緩存在緩存队列 302里的业务流量； 当判断单元 306判 断緩存队列 302 当前的队列深度不大于水线设定值时， 业务流量发送控制 单元 303则控制开关断开， 停止发送緩存在緩存队列 302里的业务流量。

由上述实施例可以看出， 本发明通过在网络正常运行时， 复制并緩存 业务流量； 当网络出现故障， 在进行主用、 备用节点切换时， 发送緩存的 业务流量， 实现在保护切换过程中减少或消除由于网络中 断引起的数据丟 失， 解决在保护切换时信息丟失的问题， 增强用户使用的安全性和便利性， 提高网络的性能。

尽管为示例目的， 已经公开了本发明的优选实施例， 本领域的技术人 员将意识到各种改进、 增加和取代也是可能的， 因此， 本发明的范围应当 不限于上述实施例。