本发明涉及通信领域，尤其涉及一种波长切换 的方法、装置及系统。 背景技术

无源光网络 (Passive Optical Network, PON)是一种提供 "最后一公 里" 网络接入的系统。 P0N 是一种一点到多点的网络， 由一个位于中 心局的光线路终端 （ Optical Line Terminal， OLT )， 一个光分配网络 ( Optical Distribution Network, ODN )， 以及多个位于用户驻地的光网 络单元 （Optical Network Units , ONUs ) 组成。 在一些 PON系统中， 如以太网无源光网络 ( Ethernet PON， EPON ) 系统， 下行波长为 1490 纳米 nm， 上行波长在 1310nm; 10G-EPON下行波长 1577nm， 上行波 长 1270nm， 上下行均为单波长形式。 当下一代 EPON ( Next Generation EPON, NG-EPON )釆用多波长方式时， 如何完成波长切换现有技术没 有解决方案。

发明内容

本发明提供一种波长切换的方法、 装置及系统， 用以解决如何在 NG-EPON中实现波长切换。

为达到上述目的， 本发明釆用如下技术方案：

第一方面， 一种波长切换的方法， 包括将光网络单元 0NU的逻辑 链路标识 LLID 与分配给所述 0NU 的波长封装到第一多点控制协议 MPCP消息，发送至所述 0NU，用于所述 0NU根据所述波长进行切换。

结合第一方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述方法还包括发送 第二 MPCP消息至所述 0NU， 所述第二 MPCP消息携带有指示光网络 单元 0NU进行波长切换的标识以及波长切换窗口信息 。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第 二种可能的实现方式 中， 所述指示 0NU 进行波长切换的标识具体为多点控制协议 MPCP GATE 消息的发现信息 Discovery Information字段的任意一个保留 bit 位设置为 1。

结合第一方面的第一种可能的实现方式或第二 种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述指示 ONU进行波长切换的标识具体 为 MPCP GATE消息的 Discovery Information字段设置为一个特定值。

结合第一方面， 在第四种可能的实现方式中， 所述方法还包括接收 所述第二 MPCP消息的响应消息， 所述响应消息承载在第三 MPCP消 息中， 所述响应消息携带所述 ONU的 LLID。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第 五种可能的实现方式 中， 所述波长切换请求消息还携带所述 0NU激光器的波长调节性能信 息。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第 六种可能的实现方式 中， 所述响应消息还携带所述 ONU激光器的当前波长信息。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第 七种可能的实现方式 中， 所述响应消息还携带以下信息中的至少一个： 所述 ONU激光器的 波长可调范围和波长调节速度。

第二方面， 一种波长切换的方法， 包括接收光线路终端 OLT发送 的第一多点控制协议 MPCP消息， 所述第一 MPCP消息携带光网络单 元 ONU的逻辑链路标识 LLID和分配给所述 ONU的波长；确认所述分 配给 ONU的波长与所述 ONU 当前的波长是否相同， 如果否， 调整所 述 ONU的波长为所述分配给所述 ONU的波长。

结合第二方面， 在第二方面的第一种可能的实现方式中， 所述方法 在接收光线路终端 OLT发送的多点控制协议 MPCP消息之前，还包括： 接收所述 OLT发送的指示所述 ONU进行波长切换的第二 MPCP消息； 将 ONU 的 LLID封装到第三多点控制协议 MPCP 消息， 发送至所述 OLT。

结合第二方面的第一种可能的实现方式中，在 第二方面的第二种可 能的实现方式中， 所述第三 MPCP消息还携带所述 ONU激光器的当前 波长。

结合第二方面第一种可能的实现方式或第二种 可能的实现方式，在 第三种可能的实现方式中， 所述第三 MPCP 消息还携带以下信息中的 至少一个： 所述 ONU激光器的波长可调范围和波长调节速度。

结合第二方面或第二方面的任意一种种可能的 实现方式，在第四种 可能的实现方式中， 所述方法还包括发送第四 MPCP消息至所述 OLT， 所述第四 MPCP消息携带所述 ONU调整后的波长。

第三方面， 一种用于波长切换的装置， 包括处理器， 用于将需要切 换波长的 ONU的 ONU标识与分配给该 ONU的波长封装到第一多点控 制协议 MPCP消息， 发送至所述需要切换波长的 ONU， 用于所述 ONU 根据所述波长进行切换。

结合第三方面， 在第三方面的第一种可能的实现方式中， 所述处理 器用于， 接收第二 MPCP消息， 所述第二 MPCP消息携带所述需要切 换波长的 ONU的 ONU标识以及所述 ONU激光器的波长调节性能信 息， 根据所述 ONU激光器的波长调节性能信息确定分配给该 ONU的 波长，将该 ONU的 LLID和确定的分配给该 ONU的波长封装到所述第 一 MPCP消息， 发送至所述 ONU， 用于所述 ONU根据所述波长进行 切换。

结合第三方面， 在第三方面的第二种可能的实现方式中， 所述处理 器还用于， 发送第三 MPCP消息， 所述第三 MPCP消息携带指示所述 光网络单元 ONU进行波长切换的标识以及波长切换窗口信息 。

结合第三方面或第三方面的任意一种可能的实 现方式，在第三种可 能的实现方式中， 所述 ONU 激光器的波长调节性能信息具体为所述 ONU激光器的当前波长信息。

结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第 四种可能的实现方式 中， 所述 ONU激光器的波长调节性能信息还包括以下信息 中的至少一 个： 所述 ONU激光器的波长可调范围和波长调节速度。

第四方面， 一种用于波长切换的装置， 包括处理器， 用于接收光线 路终端 OLT发送的第一多点控制协议 MPCP消息， 所述第一 MPCP消 息携带光网络单元 ONU的逻辑链路标识 LLID和分配给所述 ONU的波 长； 确认所述分配给 ONU的波长与所述 ONU 当前的波长是否相同， 如果否， 调整所述 ONU的波长为所述分配给所述 ONU的波长。

结合第四方面， 在第四方面的第一种可能的实现方式中， 所述处理 器还用于， 接收所述 OLT发送的指示所述 ONU进行波长切换的第二 MPCP消息； 将 ONU的 LLID封装到第三多点控制协议 MPCP消息， 发送至所述 OLT。

结合第四方面， 在第四方面的第二种可能的实现方式中， 所述第三 MPCP消息还携带所述 ONU激光器的当前波长。

结合第四方面或第四方面的任意一种可能的实 现方式， 所述第三 MPCP消息还携带以下信息中的至少一个： 所述 ONU激光器的波长可 调范围和波长调节速度。

结合第四方面的第三种可能的实现方式，在第 四种可能的实现方式 中，所述处理器还用于发送第四 MPCP消息至所述 OLT，所述第四 MPCP 消息携带所述 ONU调整后的波长。

第五方面， 一种用于波长切换的装置， 包括处理单元， 用于将光网 络单元 ONU的逻辑链路标识 LLID与分配给所述 ONU的波长封装到第 一多点控制协议 MPCP消息； 发送单元， 用于将所述 MPCP消息发送 到所述 ONU。

结合第五方面， 在第五方面的第一种可能的实现方式中， 所述处理 单元还用于发送第二 MPCP消息至所述 ONU， 所述第二 MPCP消息携 带有指示光网络单元 ONU 进行波长切换的标识以及波长切换窗口信 息。

结合第五方面的第一种可能的实现方式，在第 五方面的第二种可能 的实现方式中， 所述装置还包括接收单元， 用于接收所述第二 MPCP 消息的响应消息， 所述响应消息承载在第三 MPCP 消息中， 所述响应 消息携带所述 ONU的逻辑链路标识 LLID。

结合第五方面的第二种可能的实现方式，在第 五方面的第三种可能 的实现方式中，所述响应消息还携带所述 ONU激光器的当前波长信息。

结合第五方面的第二或第三种可能的实现方式 ，在第五方面的第四 种可能的实现方式中， 所述所述响应消息还携带以下信息中的至少一 个： 所述 ONU激光器的波长可调范围和波长调节速度。

第六方面， 一种用于波长切换的装置， 接收单元， 用于接收光线路 终端 OLT发送的第一多点控制协议 MPCP消息， 所述第一 MPCP消息 携带光网络单元 ONU的逻辑链路标识 LLID和分配给所述 ONU的波 长； 处理单元， 用于确认所述分配给 ONU的波长与所述 ONU 当前的 波长是否相同， 如果否， 调整所述 ONU的波长为所述分配给所述 ONU 的波长。

结合第六方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述接收单元还用于 接收所述 OLT发送的指示所述 ONU进行波长切换的第二 MPCP消息； 所述处理单元还用于将 ONU的 LLID封装到第三多点控制协议 MPCP 消息， 发送至所述 OLT。

结合第六方面， 在第二种可能的实现方式中， 所述第三 MPCP 消 息还携带所述 ONU激光器的当前波长。

结合第六方面， 在第三种可能的实现方式中， 所述第三 MPCP 消 息还携带以下信息中的至少一个： 所述 ONU激光器的波长可调范围和 波长调节速度。

结合第六方面及第六方面的任意一种可能的实 现方式，在第四种可 能的实现方式中， 所述装置还包括发送单元， 用于发送第四 MPCP 消 息至所述 OLT， 所述第四 MPCP消息携带所述 ONU调整后的波长。

第七方面， 一种光线路终端， 包括处理器， 所述处理器包括如第五 方面及第五方面的任意一种可能的实现方式所 述的装置。

第八方面， 一种光网络单元， 包括处理器， 所述处理器包括如第六 方面及第六方面的任意一种可能的实现方式所 述的装置。

第九方面， 一种无源光网络系统， 包括光线路终端 OLT和光网络 单元 ONU， 所述光线路终端 OLT通过光分配网络 ODN连接至少一个 所述 ONU， 其中， 所述 OLT 包括如第七方面所述的装置， 或者所述 ONU包括如第八方面所述的装置。

本发明实施例通过提供一种波长切换的方法、 装置及系统， 可以解 决当 NG-EPON釆用多波长的组网结构时， 如何进行波长切换的问题。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案，下面将 对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图 作简单地介绍，显而易见 地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 ， 对于本领域普通技 术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获 得其他的附图。

图 1为 PON的一项实施例的示意图；

图 2为开放互连系统 OSI模型图；

图 3为本发明实施例提供的 MPCP帧格式；

图 4为 NG-EPON架构的一项实施例的示意图；

图 5为 NG-EPON架构的另一项实施例的示意图；

图 6a为 NG-EPON波长切换的流程交互示意图；

图 6b为本发明实施例提供的一种波长切换流程的� ��现示意图； 图 6c为现有技术对 MPCP帧消息的定义框图；

图 7a为 GATE消息扩展的一项实施例的示意图；

图 7b为 WaveRegister Information字段的定义示意图；

图 8为本发明实施例提供的新增加的三个用于波� �初始化的 MPCP 消息的一项实施例的示意图； 图 9 为本发明实施例提供的一种新增加的三个用于 波长初始化的 MPCP消息的具体帧结构示意图；

图 10为本发明实施提供的一种用于波长切换的装� ��结构示意图； 图 11 为本发明实施例提供的另一种用于波长切换的 装置结构示意 图。

图 12为本发明实施例提供的另一种用于波长切换� ��置的结构示意 图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明 实施例中的技术方案 进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实 施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术 人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例，都属于本 发明保护的范围。

另外， 本文中术语 "系统" 和 "网络" 在本文中常被可互换使用。 本文中术语 "和 /或"， 仅仅是一种描述关联对象的关联关系， 表示可以 存在三种关系， 例如， A和 /或 可以表示： 单独存在 A， 同时存在 A 和^ 单独存在 B这三种情况。 另外， 本文中字符 "/"， 一般表示前后 关联对象是一种 "或" 的关系。

图 1所示为 PON 100的一项实施例。 所述 PON 100可以包括一个 OLT 110、 多个 ONU 120 , 以及一个 ODN 130， 所述 ODN 130可耦合 到所述 OLT 110和各 ONU 120。 PON 100可以是不需要任何有源部件 来在 OLT 110与各 ONU 120之间分配数据的通信网络。相反， PON 100 可在 ODN 130中使用无源光部件以在 OLT 110与各 ONU 120之间分配 数据。 PON 100可以是 NGA ( Next Generation Access , 下一代接入 ) 系统， 如 XGPON ( 10Gigabit PON， 也可称为 10吉比特无源光网络）， 其可具有大约 10 Gbps的下行带宽和至少约 2.5 Gbps的上行带宽；还可 以是 10G-EPON ( lOGigabit Ethernet PON, 10吉比特以太网无源光网 络）。 适合的 PON 100 的其他例子包括由国际电联电信标准化部门 ( International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector, ITU-T ) G.983标准定义的异步传输模式的 PON ( Asynchronous Transfer Mode PON, APON ) 和宽带 PON ( Broadband PON, BPON )、 由 ITU-T G.984标准定义的 GPON、 由电气和电子工程 师学会 ( Institute of Electrical and Electronics Engineers , IEEE ) 802.3ah 标准定义的 EPON、 在 IEEE 802.3av标准中所描述的 10GEPON、 和波 分复用 PON ( Wavelength Division Multiplexed-PON， WDM-PON )。 此 夕卜， PON 100还可以具有多波长能力， 其中， 多个下行和 /或上行波长 (或波长信道） 可用于来承载数据， 如为不同的 ONU 120或客户承载 数据。 因此， PON协议可以用来支持任何上述的多波长技术 /系统。

OLT 110可以是用于与各 ONU 120和另一网络 （未图示） 进行通 信的任何设备。 OLT 110可担当另一网络与各 ONU 120之间的中介。 例如， OLT 110可将从网络接收的数据转发到各 ONU 120， 并且将从各 ONU 120接收的数据转发到另一网络上。 尽管 OLT 110的具体配置可 根据 PON 100的类型而变化， 但在一项实施例中， OLT 110可包括一个 发射器和一个接收器。当另一网络在使用不同 于用于 PON 100中的 PON 协议的网络协议， 例如， 以太网或同步光网络（ Ethernet or Synchronous Optical Networking， SONET)/同步数字系统 （ Synchronous Digital Hierarchy， SDH )时， OLT 110可包括一个将所述网络协议转换成 PON 协议的转换器。 所述 OLT 110转换器还可将 PON协议转换成所述网络 协议。 OLT 110通常可放置在中心位置处， 例如中心局， 但也可放置在 其他位置处。

各 ONU 120可以是用于与 OLT 110以及客户或用户 （未图示） 进 行通信的任何设备。 各 ONU 120可担当 OLT 110与客户之间的中介。 例如， 各 ONU 120可将从 OLT 110接收的数据转发到客户， 并且将从 客户接收的数据转发到 OLT 110上。 尽管各 ONU 120的具体配置可根 据 PON 100的类型而变化， 但在一项实施例中， 各 ONU 120可包括用 于将光信号发送到 OLT 110的光发射器和用于从 OLT 110接收光信号的 光接收器。 不同 ONU 120的发射器和接收器可以使用不同的波长发送 和接收承载数据的光信号。 同一 ONU 120的发射器和接收器可以使用 相同的波长或不同的波长。 此外， 各 ONU 120可包括： 为客户将光信 号转换成电信号的转换器， 例如以太网协议中的信号； 以及可对客户设 备发送和 /或接收电信号的第二发射器和 /或接收器。 在一些实施例中， 各 ONU 120和各光网络终端 （ optical network terminal , ONT ) 是类似 的， 并且因此这些术语在本文中可互换地进行使用 。 各 ONU通常可放 置在分配的位置处， 例如客户驻地， 但也可放置在其他位置处。

所述 ODN 130可以是一个数据分配系统， 其中可包括光纤电缆、 耦合器、 分离器、 分配器以及 /或者其他设备。 所述光纤电缆、 耦合器、 分离器、 分配器和 /或其他设备可以是无源光部件， 且所述无源光器件 可能不需要任何电能以在 OLT 110与各 ONU 120之间分配数据信号。 或者， 所述 ODN 130可以包括一个或多个处理设备， 如光放大器。 所 述 ODN 130通常可以以图 1所示的分支配置从 OLT 110延伸到各 ONU 120 , 但另一种选择可以是以任何其他一点到多点的 配置的形式进行。

支持比特率高于 10 Gbps的不同的 PON系统已经被提出用于下一 代 PON ( Next Generation PON, NGPON ) 系统 （也称为 NGPON阶段 2或者 NGPON2 )。 这些系统中的一些可能是通过多个波长 （或波长信 道） 为多个 ONU传输和 /或接收数据的多波长 PON系统。

多个波长可以提供更高的访问速度。使用多个 波长可以提高波长域 中时域复用 ( Time Wavelength Division Multiplexing, TWDM ) PON的 容量。 在 TWDM-PON 系统中， ONU 可以通过不同的波长连接网络。 这可以通过使用所述 ONU或者 OLT上的波长可调性、 通过 AWG切割 波长、 相干信号的产生和检测、 注入锁定或者其它方案来实现。 所述波 长可调性代表所述 ONU的可调波长范围。 取决于应用场景， NGPON系统的实施还可以是上述系统的混合。 例如， 相干 WDM-PON ( Wavelength PON， 波分复用无源光网络）、 TWDM-PON 及 OFDM-PON ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交频分复用无源光网络） 是可以用来实现 NGPON 的 系统中的几个。 此趋势可以代表已有 TDM-PON带宽的进一步提升， 例 如， 其允许 NGPON 系统在更远距离服务更多的 ONU。 从 GPON 和 XGPON系统至 NGPON的这种提高可以挑战 GPON和 XGPON的已有 协议， 比如， 从支持多个波长的适当的管理机制方面。 协议的改变和提 高以支持多波长能力可以包括 GPON和 XGPON传输汇聚（ transmission convergence , TC )层协议的变化，如针对 TDM/TDM接入（ TDM access , TDMA ) 管理。

图 2揭示了 EPON (统称 1G EPON/10G EPON， 文中后续同样使 用这样的统称 ) OSI ( Open Systems Interconnection , 开放系统互连）的 一个详细结构图。 如图 2所示， 所述 OSI将网络通信分为 7层， 分别 是（由下往上）物理层（ Physical Layer , PL层）、 数据链路层（ Datalink Layer, DL层）、网络层（ Network Layer, NL层）、传输层（ Transport Layer, LT层 )、 会话层 ( Session Layer, 层)、 表示层 ( Presentation Layer, PL层）、 应用层 （Application Layer , AL层）。 物理层、 数据链路层、 网络层属于 OSI参考模型的低三层， 负责创建网络通信连接的链路； 第 四层到第七层为 OSI参考模型的高四层， 具体负责端到端的数据通信。 每层完成一定的功能， 每层都直接为其上层提供服务， 并且所有层次都 互相支持， 而网络通信则可以自上而下 （在发送端）或者自下而上（在 接收端） 双向进行。 当然并不是每一通信都需要经过 OSI的全部七层， 有的甚至只需要双方对应的某一层即可。 物理接口之间的转接， 以及中 继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进 行即可；而路由器与路由 器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即 可。 总的来说， 双方的通 信是在对等层次上进行的， 不能在不对称层次上进行通信。 假设从 OLT侧下发一个信号至 0NU侧， 那么从 0LT侧发出的信 号 （位于图 2中的 Network层）是以太网帧格式， 经过 DL层后进入物 理层， 然后通过光纤传输到 ONU侧， ONU侧先进行数据的物理 PHY 层解析， 再在 MAC ( Media Access Control , 媒体接入控制） 层进行数 据的解析， 最终提取出自己的有用信号。 由于 EPON网络都是点到多点 进行传输的， 所以 IEEE定义 EPON的 MAC层是多点 MAC， 其传输协 议被定义为 MPCP ( Multi-Point Control Protocol , 多点控制协议）。

图 3是上述 MPCP帧格式示意图， 如图 3所示：

其中， Destination Address 目的地址， 占 6个字节， 用于标记该报 文发送的 IP地址；

Source Address 源地址， 占 6个字节， 用于标记该 文由哪个 IP 地址发出；

Length/Type , 报文长度 /类型， 占 2个字节， 用于标记该报文的长 度和类型；

Opcode ， 操作码， 占 2个字节， 用于标记该 MPCP帧的编号； Time Stam 时间标签， 占 4个字节， 用于标记该报文发送的时间； Data/Reserved/Pad, 数据信息 /保留字段， 占 40个字节， 用于承载 数据信息或作为保留字段， 用于扩展使用；

FCS , 帧序列校验， 占 4个字节， 校验位。

其中，现有标准记录 MPCP帧有 5种类型，包括 GATE帧、 REPORT 帧、 REGISTER— REQ帧、 REGISTER帧和 REGISTER— ACK帧。 如图 6c所示 （实际上 MPCP帧还有其他几种类型， 这里不对其他类型进行 说明）， 所述 5种类型的帧都包含有上述字段， 比如目的地址、 源地址、 长度 /类型、 操作码、 时间标签、 数据 /保留字段、 帧序列校验， 不同的 帧字段的内容不同。其中，这 5种帧的 Opcode分别是 0002， 0003， 0004， 0005， 0006。

图 4是 NG-EPON组网结构的一种具体的实施例。 如图 4所示， NG-EPON可能釆用多波下行和多波上行的系统结� � （图 4中以 4波上 行、 4波下行为例）。 在这种组网结构下， 每个 ONU分别工作在其中一 个波长通道， 在下行方向， 所述 OLT釆用每一个波长通道分别对应的 下行波长将下行数据广播给釆用该波长通道的 多个 ONU; 而在上行方 向，每一个波长通道的 ONU可以在所述 OLT分配的时隙中釆用该波长 通道的上行波长向所述 OLT发送上行数据。 并且， 所述 ONU上行发射 波长和下行接收波长是可以动态调整的，当所 述上行发射波长和下行接 收波长调整到某个波长通道的上下行波长时， 所述 ONU便可以分别工 作在所述波长通道。

图 5是 NG-EPON组网架构的另一种具体的实施例。 如图 5所示， 釆用多波下行， 单波上行的系统结构（图 5以 4波下行 1波上行为例；)。 在这种组网架构下， 在 OLT 侧包含 5 个发射机， 其中前 4 个发射机 Txl~Tx4， 釆用 lOGbps速率， 不同的波长； 发射机 Tx5釆用 lGbps速 率发送， 釆用单独波长， 接收侧只有一个双速率接收机 Rx， 通过时分 复用 TDM分时处理不同 ONU的上行数据， 上行不同速率的接收釆用 lGbps/lOGbps双速率接收机，双速率接收机加上 TDM完成对各种不同 ONU上行数据的接收。

ONU侧包含 5个 ONU， 其中 ONU1 ~ ONU4 , 接收 Txl ~ Tx4的数 据， 接收机前面设置可调滤波器， 通过可调滤波器来区分。 上行都是固 定的统一波长， 通过 TDM来区分。 ONU5为 lGbps ONU, 上行波长和 其它 ONU—致， 下行波长固定， 接收 Tx5发出的 lGbps信号。 其它 ONU可以为以上 5种 ONU的任意一种。

在实际工作中， 为实现上述 PON系统各个波长通道之间的负载均 衡 (Load Balance , LB) , OLT在 ONU的工作过程中可能需要指令 ONU 进行波长切换， 比如， 一种应用场景为当波长通道 A 的负载过大而波 长通道 B空闲时， 所述 OLT可以通过波长切换指令控制原来工作在所 述波长通道 A的部分 ONU通过调整其上行发射波长和下行接收波长的 方式切换到所述波长通道 B; 另一种应用场景为当波长通道 A 的带宽 不能满足 ONU对带宽的需求， 需要切换到另一个带宽较大的波长通道 B时， 所述 OLT可以通过波长切换指令控制 ONU调整其波长， 对准波 长通道 B; 另一种应用场景为 OLT处于节能的目的， 将 ONU切换到另 一个波长通道上， 以便于 OLT节省能耗。

在一个具体的实施方式中，在进行某一个 ONU的波长切换过程中， 所述 OLT通常需要先向 ONU下发波长调谐指令， ONU收到调谐指令 后开始调谐， OLT等待 ONU完成切换过程， 并不断发送是否完成切换 的询问命令， ONU完成切换并收到 OLT的授权指令之后， 向 OLT发送 "已经完成波长切换" 的消息， OLT收到 ONU发送上来的确认完成的 消息之后， 再开始向 ONU发送下行数据， 上行数据的时隙授权等， 从 而所述 OLT和 ONU才恢复正常业务通信， 进行上下行数据的收发。

基于图 4和图 5所示的 NG-EPON组网结构的实施例， ONU进行 波长切换时， 可以釆用如图 6a所示的切换方法， 图 6a示出了 OLT与 ONU进行波长切换的交互流程， 如图 6a所示：

所述方法包括 OLT将光网络单元 ONU的逻辑链路标识 LLID与分 配给所述 ONU 的波长封装到多点控制协议 MPCP 消息， 发送至所述 ONU, 用于所述 ONU根据所述波长进行切换。

进一步地， 该 MPCP 消息还可以携带目标调节范围， 所述目标调 节范围用于指示 ONU按照所述目标调节范围调节激光器的波长范 围。

具体地， 该 MPCP消息的帧格式可以如图 9中的 WaveRegister帧 (图 9中间的帧格式） 所示， 所述 ONU标识和分配给 ONU的波长承 载在该 MPCP 消息中的保留字段中， 占保留字段的一个比特或多个比 特位， 也可以承载在一个自定义的字段中， 如 Echoed Waverigster Information字段， 占 2个字节中的一个比特或多个比特； 目标调节范围 可以承载在 Laser tuning Parameter字段， 占 2个字节中的一个比特或多 个比特。 该 WaveRegister帧的其他字段可以参考现有技术对 MPCP帧 格式的记载， 这里不再赘述。

所述 OLT为所述 ONU分配波长， 可以根据当前 OLT的波长资源 情况， 从满足 ONU需求的众多波长中优选一个波长资源分配给 ONU; 或者是从满足 ONU 需求的众多波长中任意选择一个波长资源分配 给 ONU; 或者根据现有技术中的其他分配算法来分配。 本发明实施例并 不限定 OLT具体釆用何种波长分配方法。

所述的 ONU标识可以是标准中定义的 ONU-ID ,也可以是 ONU的 逻辑链路 ID ( Logic Line Identifier, LLID ); 还可以是其他能够唯一标 识该 ONU的标识。

ONU接收到所述 MPCP消息， 判断当前波长与所述分配给该 ONU 的波长是否一致， 如果一致的话， 不用调整波长； 如果不一致， 调整 ONU波长为所述 OLT分配的波长。

进一步地， 该方法还包括： ONU 调整波长后， 发送波长确认消息 至 OLT， 该波长确认消息也可以通过 MPCP 消息 （为区别上述 MPCP 消息， 称为第二 MPCP消息）承载。 该第二 MPCP消息携带 ONU调整 后的波长信息， 也可以携带调整波长后的激光器性能参数等信 息。

具体地， 该第二 MPCP 消息的帧格式可以如图 9 中 的 WaveRegister ack消息 （图 9中右边的帧格式） 所示， 所述 ONU调整 后的波长信息承载在该 MPCP 消息中的保留字段中， 占一个比特位或 多个比特位， 也可以承载在一个自定义的字段中， 如图 9 中所示的 Echoed Waverigster Information字段， 占 2个字节中的一个比特或多个 比特。

可选地， 调整波长后的激光器性能参数可以承载在 Laser tuning Parameter字段， 2个字节， 也可以承载在 MPCP帧的保留字段。

所述的激光器性能参数可以包括激光器的调节 范围、调节速度或其 他可以反映激光器调节波长性能的参数。

所述方法还包括： OLT在发送波长切换消息之前，还发送询问消息 ， 该询问消息釆用 MPCP协议承载， 用于询问 ONU是否有切换波长的需 求 （为了区分， 可以称该 MPCP消息为第三 MPCP消息）；

其中， 该询问消息的帧格式可以参照图 7中的 GATE消息。

具体地， 该询问消息可以釆用现有技术中 GATE消息的帧格式， 其 中， GATE消息帧格式可以釆用如图 7所示的帧格式。 现有 GATE消息 的名为 Discovery information的字段， 长度为 2个字节， 共计 16比特， 其中如图 6a所示， 0~5 比特分别用于标识一些信息 （图中未示出， 请 参照现有标准的记载）， 6-15 比特为保留字段， 在所述的 6~15 比特中 任选一个或多个比特用于标记该消息的类别。 举例说明， 当第 6比特为 1时， 标识该 GATE消息用于波长切换， 当第 6比特位为 0时， 标识该 GATE消息用于其他用途。

上述询问消息可以为单播消息， 只是发送给特定的 ONU; 也可以 是广播消息， 发送给所有的 ONU。 当 ONU收到该询问消息时， 响应该 消息， 发送波长切换请求消息， 该波长切换请求消息通过 MPCP 消息 承载 （为了区别， 标记为第四 MPCP 消息）。 该消息如图 6b 中的 Waveregister req消息。

Wavere gister re q 消息， 携带用于唯一标识该 ONU 的标识， 比如 ONU标识 ONU-ID或者逻辑链路标识 LLID (图 6b中釆用的 LLID ); 还可以携带 ONU当前的波长 （图 6b中釆用的目前波长信息）。

进一步地， Waveregister— req消息， 还可以携带当前 ONU激光器的 性能参数， 比如激光器波长可调范围、 波长调节速度、 或其他与波长调 节有关的参数。

其中， 激光器波长的可调范围用于标识该 ONU的激光器的波长范 围， OLT可以根据该 ONU上报的激光器的波长可调范围， 分配位于该 范围之内的某一个波长给所述 ONU。波长调节速度用于标识该 ONU激 光器的波长调节的幅度或速度， 比如该 ONU激光器的波长调节幅度为 1 纳米 nm， 即 ONU的激光器每次以 lnm的幅度增加波长， 直到调整 后的波长为 OLT分配给 ONU的波长。 波长调节速度可以给 OLT—个 参考， 0NU大概多长时间完成波长调节动作。

值得说明的是， 当 OLT分配给 ONU的波长不在 ONU的波长调节 范围之内， ONU不进行波长切换。

具体地， 该 Waveregister— req 消 息可以釆用 如图 9 中 的 Waveregister req帧格式 （图 9 中左边的帧格式）。 其中， ONU标识和 ONU当前的波长信息可以承载在 Wave Register Information字段中，釆 用 2个字节， 可以占用两个字节中的一个比特或多个比特； ONU激光 器的性能参数可以承载在 Laser tuning parameter字段中，釆用 2个字节， 可以占用两个字节中的一个比特或多个比特。

优选地， 所述方法还包括： OLT在等待 ONU波长切换过程， 不断 发送是否完成切换的询问命令， 如图 6b中的 GATE ² 消息， 该消息为单 播消息， 只发送给响应波长切换命令的 ONU。

具体地， 图 8 示出了一种 GATE 消息扩展的具体实施例， 如图 8 所示。 GATE型 MPCP消息分为两种类型， normal GATE MPCPDU和 discovery GATE MPCPDU。实现波长切换功能的 GATE消息可以由两种 实现方式： 一种是在 discovery GATE MPCPDU基础上进行扩展， 如上 图所示， 扩展 discovery GATE MPCPDU的 Discovery Information的保 留位， 使用任意保留位标识该 GATE消息的用途（即该 GATE消息是用 于波长切换还是用于其他用途）。， 这一 bit在值为 0时标识 "用于其他 用途"， 值为 1时标记 "用于波长切换消息"； 另一种方式是自定义全新 的 （第三种） GATE消息： WaveRegister GATE MPCPDU, 如下表所示：

Length/Type = 0x8808 2

Opcode = 0x0010 2

Timestamp 4

Number of grants/Flags 1

Grant #1 Start time 4

Grant #1 Length 2

Sync Time 2

Wave egister Information 2

Pad/Reserved 29

FCS 4 其中， Destination Address用于标识目的地址， 即该消息发往的 IP 地址；

Source Address用于标识源地址， 即该消息由哪个 IP地址发出；

Length/Type用于标识该消息的长度或类型；

Opcode用于标识该消息的操作码；

Timestam 用于标识该消息的时间标签；

Number of grants/Flags用于标识该消息的 4受权数目 /标识；

Grant #1 Start time用于标识该消息的 4受权起始时间；

Grant # 1 Length用于标识该消息的授权长度；

Sync Time用于标识该消息的同步时间；

为了区分该消息与原始 GATE 消息， 可以设置该消息的操作码为 0x0010， 以示区别。

可选地， 还有其他方法可以区分该消息与原始 GATE消息， 比如一 种实现方式是通过 Number of grants/flags 来识别。 如图 7b 所示， 是 Number of grants/flags字段中对每个字节的定义， 其中， 第 3个 bit位 称为 Discovery, 0代表 Normal GATE消息， 1代表 Discovery GATE消 息， 如果增加本 WaveRegister Information , 可以将 Flags由 8bits扩展 到 16bits,使用其中的 2个 bit来标识类型，比如， 00代表 normal GATE, 01代表 Discovery GATE, 10代表 Wave egister Information消息。

Wave egister Information用于标识该消息的用途； 该字段长度为 2 个字节， 共计 16比特。 比如， 选择第一比特位用于标识该消息的用途， 当第一比特位为 1 时， 标识该消息用于波长切换； 当第一比特位为 0 时，标识该消息用于其他用途。 当然地，也可以选择其他比特位来标识。

Pad/Reserved用于标记该消息的保留字段；

FCS用于标识该消息的帧序列校验。

图 9a 示出了一种 Waveregister req 消息、 Waveregister 消息、 Waveregister ack消息的具体实施例，如图 9a所示。图 9a为传统的 MPCP 帧格式， 当操作码 Opcode为 0002时， 代表此帧为 GATE帧； 操作码 为 0003时，其为 REPORT帧；操作码为 0004时，其为 REGISTER— REQ 帧； 操作码为 0005时， 其为 REGISTER帧； 操作码为 0006时， 其为 REGISTER— ACK帧。 操作码 Opcode从 0007到 FFFD， 其为保留字段。

如图 9b 所示， 本发明实施例利用 OPCODE 的保留字段， 扩展出 Wave EGISTE EQ , Wave EGISTE , Wave EGI S TE ACK 帧消 息， 比如 opcode=0007代表 WaveREGISTER— REQ; opcode=0008代表 WaveREGISTER; opcode=0009代表 WaveREGISTER— ACK。

图 10所示为用于支持或者实施如图 6b所示的波长切换方法的装置 1000的一项实施例。 装置 1000 包括处理单元 1010、 发送单元 1020。 如图 10所示， 其中， 所述处理单元 1010用于将光网络单元 ONU的逻 辑链路标识 LLID与分配给所述 ONU的波长封装到第一多点控制协议 MPCP消息。发送单元 1020， 用于将所述 MPCP消息发送到所述 ONU。 进一步地， 所述处理单元 1010还用于发送第二 MPCP消息至所述 ONU, 所述第二 MPCP消息携带有指示光网络单元 ONU进行波长切换 的标识以及波长切换窗口信息。

进一步地， 所述装置 1000还包括接收单元 1030， 用于接收所述第 二 MPCP消息的响应消息， 所述响应消息承载在第三 MPCP消息中， 所述响应消息携带所述 ONU的逻辑链路标识 LLID。

其中， 所述响应消息还携带所述 ONU激光器的当前波长信息。 所 述所述响应消息还携带以下信息中的至少一个 ： 所述 ONU激光器的波 长可调范围和波长调节速度。

可选地， 所述发送单元 1020， 还用于还用于发送询问消息至所述 ONU, 所述询问消息承载在第三多点控制协议 MPCP 消息， 用于询问 是否有光网络单元 ONU需要进行波长切换， 所述询问消息携带波长切 换窗口信息。

其中， 所述询问消息， 或者所述波长切换请求消息釆用多点控制协 议 MPCP帧格式发送。 所述 ONU标识与所述分配给 ONU的波长信息 设置在所述 MPCP消息的保留字段。

其中， 对于上述 MPCP 消息的帧结构， 可以参照方法实施例所述 的实施例， 或者参照如图 7、 图 8、 图 9所示的帧结构， 这里不再赘述。

具体地， 所述装置表现在物理实体上， 可以是现场可编程门阵列 ( Field-Programmable Gate Array， FPGA )， 可以釆用专用集成芯片 ( Application Specific Integrated Circuit, ASIC )，还可以釆用系统芯片（ System on Chip, SoC )， 还可以釆用中央处理器 （ Central Processor Unit, CPU )， 还 可以釆用网络处理器（Network Processor, NP ), 还可以釆用数字信号处理电 路（Digital Signal Processor, DSP ), 还可以釆用微控制器（Micro Controller Unit, MCU )， 还可以釆用可编程控制器（Programmable Logic Device, PLD ) 或其他集成芯片。

图 11所示为另一个用于支持或者实施所述波长切� ��方法的实施例 装置 1100。 所述装置 1100包括接收单元 1110、 处理单元 1120。 其中， 所述接收单元 1110用于接收光线路终端 OLT发送的第一多点控制协议 MPCP消息， 所述第一 MPCP消息携带光网络单元 ONU的逻辑链路标 识 LLID和分配给所述 ONU的波长；

处理单元 1120， 用于确认所述分配给 ONU的波长与所述 ONU当 前的波长是否相同， 如果否， 调整所述 ONU的波长为所述分配给所述 ONU的波长。

进一步地， 所述接收单元还用于接收所述 OLT 发送的指示所述 ONU 进行波长切换的第二 MPCP 消息； 所述处理单元还用于将 ONU 的 LLID封装到第三多点控制协议 MPCP消息， 发送至所述 OLT。

其中， 所述第三 MPCP消息还携带所述 ONU激光器的当前波长。 所述第三 MPCP消息还携带以下信息中的至少一个： 所述 ONU激光器 的波长可调范围和波长调节速度。

进一步地， 所述装置 1100还包括发送单元 1130， 用于用于发送第 四 MPCP消息至所述 OLT，所述第四 MPCP消息携带所述 ONU调整后 的波长。

其中， 对于上述 MPCP 消息的帧结构， 可以参照方法实施例所述 的实施例， 或者参照如图 7、 图 8、 图 9所示的帧结构， 这里不再赘述。

具体地， 所述装置表现在物理实体上， 可以是现场可编程门阵列 ( Field-Programmable Gate Array， FPGA )， 可以釆用专用集成芯片 ( Application Specific Integrated Circuit, ASIC )，还可以釆用系统芯片（ System on Chip, SoC )， 还可以釆用中央处理器 （ Central Processor Unit, CPU )， 还 可以釆用网络处理器（Network Processor, NP ), 还可以釆用数字信号处理电 路（Digital Signal Processor, DSP ), 还可以釆用微控制器（Micro Controller Unit, MCU )， 还可以釆用可编程控制器（Programmable Logic Device, PLD ) 或其他集成芯片。

图 12所示为典型的通用网络组件 1200， 其适用于实施本文本所公 开的组件和方法的一项或多项实施例。 所述网络组件 1200可以包括处 理器 1202 (可以称为中央处理器单元或 CPU ), 所述处理器与包含以下 项的存储装置进行通信： 辅助存储器 1204、 只读存储器（ROM ) 1206、 随机存取存储器 （RAM ) 1208、 输入 /输出 （I/O ) 装置 1210 以及网络 连接装置 1212。 所述处理器 1202可以作为一个或多个 CPU芯片实施， 或者可以为一个或多个专用集成电路 ( application specific integrated circuit, ASIC ) 的一部分。

该网络组件 1200可以应用于 OLT上， 也可以应用在 ONU上。 所述辅助存储器 1204通常由一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动� � 组成， 且用于对数据进行非易失性存储， 而且如果 RAM 1208的容量不 足以存储所有工作数据， 所述辅助存储器则用作溢流数据存储装置。 所 述辅助存储器 1204可用于存储程序， 所述程序在被选择执行时， 被加 载到 RAM 1208中。所述 ROM 1206用于存储在程序执行期间读取的指 令以及也可能是的数据。 ROM 1206是非易失性存储装置， 其存储容量 相对于辅助存储器 1204的较大存储容量而言通常较小。所述 RAM 1208 用于存储易失性数据，并且还可能用于存储指 令。对 ROM 1206和 RAM 1208两者的存取通常比对辅助存储器 1204的存取快。

当所述装置 1200运行所述存储器中的指令时， 所述处理器执行如 方法实施例所述的方法步骤， 具体的流程请参照方法实施例， 这里不再 赘述。

本发明实施例还公开了一种光线路终端， 包括处理器、 光模块， 其 中， 该处理器可以是如装置实施例所述的装置 1000。

本发明实施例还公开了一种光网络单元，包括 处理器、光电转换器， 其中， 该处理器可以是如装置实施例所述的装置 1100。

本发明实施例还公开了一种无源光网络系统， 如图 1 所示， 包括 OLT 和 ONU， 其中， OLT 包括如上述实施例所述的装置 1000， 或者 ONU包括如上述实施例所述的装置 1100，其中当需要进行波长切换时， OLT和 ONU执行如方法实施例所述的方法流程。

本文公开了至少一项实施例，且所属领域的技 术人员对所述实施例 和 /或所述实施例的特征的变化、 组合和 /或修改在本发明的范围内。 因 明的范围内。 在明确陈述数值范围或限制的情况下， 应将此类表达范围 或限制理解为包含属于明确陈述的范围或限制 内的类似量值的迭代范 围或限制 （例如， 从约为 1到约为 10包含 2、 3、 4等； 大于 0.10包含 0.11、 0.12、 0.13 等）。 举例来说， 每当公开具有下限 R1和上限 Ru的 数值范围时， 具体是公开属于所述范围的任何数字。 相对于权利要求的 任一元素使用术语 "选择性地" 意味着所述元素是需要的， 或者所述元 素是不需要的， 两种替代方案均在所述权利要求的范围内。 使用例如包 括、 包含和具有等较广术语应被理解为提供对例如 由 ... ...组成、基本上 由 ... ...组成以及大体上由 ... ...组成等较窄术语的支持。 因此， 保护范围 不受上文所陈述的描述限制， 而是由所附权利要求书界定， 所述范围包 含所附权利要求书的标的物的所有均等物。每 一和每个权利要求作为进 一步揭示内容并入说明书中， 且所附权利要求书是本发明的实施例。 所 述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现 有技术，尤其是具有在本 申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期 的任何参考。本发明中所 引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示 内容特此以引用的方式并 入本文中， 其提供补充本发明的示范性、 程序性或其它细节。

虽然本发明中已提供若干实施例， 但应理解， 在不脱离本发明的精 神或范围的情况下， 所揭示的系统和方法可以许多其它特定形式来 体 文所给出的细节。 举例来说， 各种元件或组件可在另一系统中组合或集 成， 或某些特征可省略或不实施。

另外， 在不脱离本发明的范围的情况下， 各种实施例中描述和说明 为离散或单独的技术、 系统、 子系统和方法可与其它系统、 模块、 技术 或方法组合或整合。展示或论述为彼此耦合或 直接耦合或通信的其它项 目也可以电方式、 机械方式或其它方式通过某一接口、 装置或中间组件 间接地耦合或通信。 改变、 替代和更改的其它实例可由所属领域的技术 人员确定， 且可在不脱离本文所揭示的精神和范围的情况 下作出。