用于光网络中的保护的方法和装置

摘要

用于保护光网络系统的方法和装置，装置20）基于光电光GPON转发器结构。该转发器结构包括背靠背工作的两个光模块—常规ONU收发器模块和免复位OLT收发器模块。出于管理的目的，转发器结构中包括的ONU MAC模块侦听来自ONU收发器的电信号。能够使用包括两个转发器结构的装置在两个无源光网络（PON）系统之间中继数据，从而开启经由PON域实现双归的途径。而且，该装置配置成在一个PON中通信故障时将功能性从该PON切换到另一个PON。

权利要求

1.一种用于保护第一和第二光网络系统的装置(20)，所述系统分别包括第一和第二光线路终端装置OLT(21a、21b)，所述装置包括：第一和第二OLT收发器模块(32a、32b)，调适成分别连接到所述第一和所述第二光网络系统，其中所述OLT收发器模块(32a、32b)分别连接到第一和第二光网络单元媒体访问控制器ONU MAC模块(33a、33b)，第一和第二ONU收发器模块(31a、31b)，调适成分别连接到所述第一和所述第二OLT(21a、21b)，其中所述ONU收发器模块(31a、31b)分别连接到所述第一和所述第二ONU MAC模块(33a、33b)，所述第一OLT收发器模块(32a)连接到所述第二ONU收发器模块(31b)和所述第二ONU MAC模块(33b)，所述第二OLT收发器模块(32b)连接到所述第一ONU收发器模块(31a)和所述第一ONU MAC模块(33a)；以及所述第一ONU MAC模块(33a)连接到所述第二ONU MAC模块(33b)，所述装置提供所述第一OLT(21a)和所述第二OLT(21b)之间的双向通信路径，其中所述双向通信路径布置成在所述第一光网络系统和所述第二光网络系统之间中继数据；以及所述装置配置成在所述第一OLT(21a)中的通信故障时将所述第一OLT(21a)的全部或部分功能性从所述第一OLT(21a)切换到所述第二OLT(21b)。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所中继的数据是系统状态信息、用户配置信息和告警的其中之一。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中在所述第一OLT(21a)中的通信故障时，所中继的数据是切换之后服务重建所要求的数据。

4.根据权利要求1所述的装置，其中光电光千兆位无源光网络转发器中包括所述第一ONU收发器模块(31a)和所述第二OLT收发器模块(32b)以及所述第一ONU MAC模块(33a)。

5.根据权利要求1所述的装置，包括至少一个信号组合器(34a、34b)。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置调适成经由分路器(24a、24b)连接到所述第一和所述第二光网络系统。

7.一种用于保护第一和第二光网络系统的方法，所述系统分别包括第一和第二光线路终端装置OLT(21a、21b)，所述系统包括双归光网络单元DHONU装置(20)，所述装置包括：第一和第二OLT收发器模块(32a、32b)，调适成分别连接到所述第一和所述第二光网络系统，其中所述OLT收发器模块(32a、32b)分别连接到第一和第二光网络单元媒体访问控制器ONU MAC模块(33a、33b)，第一和第二ONU收发器模块(31a、31b)，调适成分别连接到所述第一和所述第二OLT(21a、21b)，其中所述ONU收发器模块(31a、31b)分别连接到所述第一和所述第二ONU MAC模块(33a、33b)，所述第一OLT收发器模块(32a)连接到所述第二ONU收发器模块(31b)和所述第二ONU MAC模块(33b)，所述第二OLT收发器模块(32b)连接到所述第一ONU收发器模块(31a)和所述第一ONU MAC模块(33a)；以及所述第一ONU MAC模块(33a)连接到所述第二ONU MAC模块(33b)，所述装置提供所述第一OLT(21a)和所述第二OLT(21b)之间的双向通信路径，所述方法包括如下步骤：-检测(40a)所述第一OLT(21a)中的通信故障，

-将所述第一OLT(21a)的全部或部分功能性从所述第一OLT(21a)切换(40b)到所述第二OLT(21b)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述第一OLT(21a)的所有功能性切换到所述第二OLT(21b)。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中检测所述第一OLT(21a)中的通信故障的步骤包括所述第一OLT收发器模块(32a)检测(40a)所述第一OLT(21a)的通信故障，将所述检测转发到所述第一ONU MAC模块(33a)，以及切换(40b)功能性的步骤包括如下步骤：-所述第一ONU MAC模块(33a)向所述第二ONU MAC模块(33b)通知所述通信故障，-所述第二ONU MAC模块(33b)向所述第二OLT(21b)指示(42)将功能性从所述第一OLT(21a)切换到所述第二OLT(21b)，-所述第一ONU MAC模块(33a)通知所述第二ONU MAC模块(33b)释放至所述第二ONU收发器模块(31b)的连接；以及-所述第一ONU MAC模块(33a)启用(44)所述第一OLT收发器模块(32a)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中检测所述第一OLT(21a)中的通信故障的步骤包括所述第一ONU收发器模块(31b)检测所述第一OLT(21a)的通信故障，将所述检测转发到所述第一ONU MAC模块(33a)。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一ONU收发器模块(31a)检测所述第一OLT(21a)的故障的步骤包括：接收来自所述第一OLT(21a)的信号劣化指示符、帧丢失或信号丢失。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二ONU MAC模块(33b)经由物理层操作、管理和维护通道指示将功能性从所述第一OLT(21a)切换到所述第二OLT(21b)。

说明书

用于光网络中的保护的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于保护光网络系统的装置和方法，以及具体来说涉及用于无源光网络的双归保护。

背景技术

[0002] 近年来，对数据传递容量和可靠网络的要求与日俱增。已开发了多个标准以便增加光接入网系统的速度和容量。

[0003] 通信网络的可靠性是日渐重要的参数，相应地，本着将设备和/或光纤基础设施中的故障所致的地理故障覆盖减到最小的目的，结合无源光网络（PON）已讨论保护方案。单归
和双归保护方案的示例是光纤双工系统（类型A方案）、仅OLT双工系统（类型B方案）、全双工系统（类型C方案）和局部双工系统（类型D方案）。

[0004] 传统双归视角所预见的是位于地理上不同的位置中的两个光线路终端装置（OLT）以类型B方案保护的方式托管用户，即光网络单元（ONU）。即，干线光纤和OLT是双工的，一个OLT处于操作中以及另一个OLT处于备用状态，如果该OLT发生故障或如果干线中断，则另一
个OLT接替（kicking in）。ONU和分支光纤（drop fibre）是单工的，图1中描绘了其示例的一种典型部署情形。如果主OLT 10发生故障，则冷备用中的辅助OLT 11接管并使经由分路器
12连接的用户13返回服务。传统双归使用核心网络来实现业务，因为辅助OLT 11处于冷备
用状态。而且，在故障情况下OLT需要经由核心网络交换用户配置以建立服务。因此，它是一
种高成本解决方案。

发明内容

[0005] 因此，本发明的目的在于解决上文概述的问题和缺点的至少一些，并提供一种用于实现成本有效的光网络双归保护的方法和装置。

[0006] 上文陈述的目的通过一种根据独立权利要求所述的方法和装置以及根据从属权利要求的实施例来实现。

[0007] 根据本发明的第一方面，提供一种用于保护第一和第二光网络系统的装置。这些光网络系统分别包括第一和第二光线路终端装置（OLT）。该装置包括第一和第二OLT收发器
模块，第一和第二OLT收发器模块调适成分别连接到第一和第二光网络系统。这些OLT收发
器模块还分别连接到第一和第二光网络单元媒体访问控制器（ONU MAC）模块。该装置还包
括第一和第二ONU收发器模块，第一和第二ONU收发器模块调适成分别连接到第一和第二
OLT。而且，ONU收发器模块分别连接到第一和第二ONU MAC模块。第一OLT收发器模块连接到
第二ONU收发器模块和第二ONU MAC模块，以及第二OLT收发器模块连接到第一ONU收发器模
块和第一ONU MAC模块。此外，该ONU MAC模块还连接到第二ONU MAC模块。再者，该装置提供
第一OLT与第二OLT之间的双向通信路径，其中双向通信路径布置成中继光网络系统之间的
数据。该装置配置成在第一OLT中的通信故障时将功能性从第一OLT切换到第二OLT。

[0008] 根据本发明的第二方面，提供一种用于保护第一和第二光网络系统的方法。这些光网络系统分别包括第一和第二光线路终端装置（OLT）。再者，光网络系统包括双归光网络
单元（DHONU）装置。该DHONU装置包括第一和第二OLT收发器模块，第一和第二OLT收发器模
块调适成分别连接到第一和第二光网络系统。这些OLT收发器模块还分别连接到第一和第
二光网络单元媒体访问控制器（ONU MAC）模块。该装置还包括第一和第二ONU收发器模块，
第一和第二ONU收发器模块调适成分别连接到第一和第二OLT。而且，ONU收发器模块分别连
接到第一和第二ONU MAC模块。第一OLT收发器模块连接到第二ONU收发器模块和第二ONU 
MAC模块，以及第二OLT收发器模块连接到第一ONU收发器模块和第一ONU MAC模块。此外，该
ONU MAC模块还连接到第二ONU MAC模块。再者，该装置提供第一OLT和第二OLT之间的双向
通信路径。该方法包括检测第一OLT中的通信故障并将功能性从第一OLT切换到第二OLT的
步骤。

[0009] 本发明的实施例的优点在于，它们提供双归保护方案，其中第一和第二OLT均能够在常规操作期间运行用户业务，从而提供低成本双归保护解决方案。

[0010] 本发明的实施例的另一个优点在于，它们提供第一和第二OLT之间的同步控制路径以用于控制数据交换和同步交换，即，无需通过核心网络来交换数据。

[0011] 本发明的实施例的又一个优点在于，因为PON传输的同步，能够实现快速切换时间。

[0012] 本发明的实施例的再一个优点在于，它们提供成本有效的双MAC-ONU DHONU装置，该双MAC-ONU DHONU装置基于现有OEO GPON转发器，该现有OEO GPON转发器由标准ONU媒体
访问控制芯片组件和背靠背工作的常规PON光学元件组成。

[0013] 本发明的实施例的再一个优点在于，它们提供一种保护方案，其能够链锁以提供完善的循环保护区域覆盖。

[0014] 当结合附图阅读下文的详细描述时，本发明实施例的另外优点和特征将变得显而易见。

附图说明

[0015] 为了更好地理解，参考本发明的如下附图和优选实施例。

[0016] 图1描绘现有技术的双归保护情形，其预见位于地理上不同的位置中的两个OLT以类型B方案保护的方式托管用户。

[0017] 图2以示意形式描绘双归保护方案，其中可实现本发明的实施例。

[0018] 图3是示出根据本发明的实施例的DHONU装置的示意框图。

[0019] 图4是在DHONU装置和OLT中执行的根据本发明的实施例的方法的流程图。

[0020] 图5以示意形式描绘差别达到距离情形。

[0021] 图6示出本发明的DHONU装置的部署区域。

具体实施方式

[0022] 下文描述中，出于说明而非限定的目的，阐述了特定的细节，如特殊的步骤序列、信令协议和设备配置，以便提供对本发明的透彻理解。对于本领域人员来说将显然的是，本
发明可以在脱离这些特定细节的其它实施例中实施。在附图中，相似引用符号指代相似的
单元。

[0023] 而且，本领域技术人员将认识到，下文中说明的部件和功能可以使用结合按照程序工作的微处理器或通用计算机来起作用的软件和/或使用专用集成电路（ASIC）来实现。
还将认识到虽然本发明主要以方法和装置的形式来描述，但是本发明还可以在计算机程序
产品以及包括计算机处理器和耦合到处理器的存储器的系统中实施，其中存储器编码有可
以执行本文公开的功能的一个或多个程序。

[0024] 本发明的基本概念旨在提供一种用于保护两个或两个以上光网络系统的装置，其可以基于光电光千兆位无源光网络（OEO GPON）转发器结构。该转发器结构包含背靠背工作
的两个光模块—常规ONU收发器模块和免复位OLT收发器模块。出于管理的目的，转发器结
构中包括的ONU MAC模块侦听来自ONU收发器的电信号。能够使用包括两个此类转发器结构
的装置在两个PON树之间中继数据，从而开启经由PON域实现双归的途径。而且，该装置配置
成在一个光网络系统中的通信故障时使得能够将功能性从该光网络系统切换到另一个光
网络系统。

[0025] 下文描述中，将本发明的装置称为双归ONU（DHONU）装置。

[0026] 图2以示意形式描绘双归保护情形，其中可实现本发明的实施例。第一无源光网络PON1包括至少一个光网络单元（ONU1,i）23a、包括分路器24a的光分配网络（ODN1）22a和光线路终端装置（OLT1）21a。光网络单元QNU1,i 23a在经由连接到光线路终端装置OLT1 21a的光
纤干线25a和光分配网络22a的连接上与光线路终端装置OLT1 21a通信。以等效的方式，第
二无源光网络PON2包括至少一个光网络单元（ONU2,i）23b、包括分路器24b的光分配网络
（ODN2）22b和光线路终端装置（OLT2）21b。光网络单元ONU2,i 23b在经由连接到光线路终端装置OLT2 21b的光纤干线25b和光分配网络22b的连接上与光线路终端装置OLT2 21b通信。

[0027] 如OLT1 21a和OLT2 21b的光线路终端装置托管或连接到多个（N个）光网络单元（ONU1,i=1、ONU1,2、...、ONU1, i=n）。通常，N = 2p，其中p等于0, 1 , 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8. 
9, 10，其对应于N等于1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 。可以设想更高
数量的光网络单元。

[0028] 第一PON中包括的分路器24a包括往N个ONU收发器模块的N个ONU分支端口（drop port）和连接到OLT1的光线路终端OLT收发器模块的干线端口。以对应的方式，第二PON中包
括的分路器24b包括往N个ONU收发器模块的N个ONU分支端口和连接到OLT2的光线路终端
OLT收发器模块的干线端口。

[0029] 在正常操作期间，OLTX与ONUX,1至ONUX,N-1通信，并且还与作为特殊ODN中的常规ONUX,N的DHONU装置通信。两个OLT均处于服务状态，并且服务每个PON的所有用户，即不处于
冷备用。DHONU装置中的OLT传送器模块被停用，即，激光器关闭，但是接收器在监听以检测
故障。在此情况中，OLT1与OLT2之间有双向通信路径，能够用于DHONU装置管理、周期性配置
数据交换和DHONU装置健康状态信息。如果设在不同地理位置中的OLT1或OLT2发生故障或它
们的干线光纤其中之一中断，则DHONU装置能够检测到故障，并将用户从中断的PON切换到
作为长达到距离转发器的工作PON。

[0030] 图3示出根据本发明的实施例的DHONU装置，其在两个PON树之间中继数据，从而开启经由PON域实现双归的途径。

[0031] DHONU装置20包括第一OLT收发器模块32a，第一OLT收发器模块32a连接到第一光网络单元媒体访问控制器（ONU MAC）模块33a。该装置包括第一ONU收发器模块31a，第一ONU
收发器模块31a也连接到第一ONU MAC模块33a。再者，该装置包括第二OLT收发器模块32b，
第二OLT收发器模块32b连接到第二光网络单元媒体访问控制器（ONU MAC）模块33b。该
DHONU装置还包括第二ONU收发器模块31b，第二ONU收发器模块31b也连接到第二ONU MAC模
块33b。而且，第一OLT收发器模块32a连接到第二ONU收发器模块31b和第二ONU MAC模块
33b。同样地，第二OLT收发器模块32b连接到第一ONU收发器模块31a和第一ONU MAC模块
33a。此外，第一ONU MAC模块33a连接到第二ONU MAC模块33b。在本发明的一个实施例中，
DHONU装置20包括至少一个突发模式信号组合器和/或缓冲器34a、34b。当DHONU装置20中包
括缓冲器时，它从ONU传送器模块取输入信号，并将其复制到缓冲器的两个输出端口。连接
到缓冲器的两个模块均接收到复制的数据。但是，当ONU MAC模块传送信号时，需要将信号
进行突发模式组合。突发模式信号组合器取两个输入端口上的信号并将它们相加在一起，
从而在输出端口上发送它们。在其中DHONU装置不包括信号组合器的本发明实施例中，能够
通过添加连接到ONU MAC模块的另一个ONU收发器来以光的方式组合上游信号。但是，如果
以电的方式将信号组合，则能够省去附加的ONU模块。

[0032] 而且，第一OLT收发器模块32a调适成连接到第一光网络系统，以及第二OLT收发器模块32b调适成连接到第二光网络系统。第一ONU收发器模块31a和第二ONU收发器模块31b
调适成分别连接到第一和第二光网络系统。

[0033] 因此，该DHONU装置配置成连接在两个光网络系统之间，从而在第一OLT和第二OLT之间提供双向通信路径，其中双向通信路径布置成中继光网络系统之间的数据。

[0034] 在本发明的一个DHONU装置实施例中，当OLT其中之一中出现通信故障时，双向通信路径布置成在光网络系统之间中继切换之后服务重建所必要的数据。但是，当两个OLT均
运行正常时，中继的数据可以是系统状态信息、用户配置信息和/或告警。

[0035] 在ITU（国际电信联盟）中概述了OEO GPON转发器结构，其允许通过对光PON树的干线上的两个方向行进的信号进行3R操作，即再次放大、再整形和再定时，将PON的达到距离
扩大到60 km。OEO GPON转发器包括ONU收发器模块和OLT收发器模块以及ONU MAC模块。该
DHONU装置可以包括两个OEO GPON转发器。即，第一OEO GPON转发器包括第一ONU收发器模
块31a和第二OLT收发器模块32b以及第一ONU MAC模块33a。同样地，第二OEO GPON转发器包
括第二ONU收发器模块31b和第一OLT收发器模块32a和第二ONU MAC模块33b。

[0036] 还应该提到，DHONU装置20可以调适成经由分路器24a、24b连接到第一和第二光网络系统。如图2所示，DHONU装置20中的第一ONU收发器模块31a和第一OLT收发器模块32a连
接到第一PON的分路器24a。DHONU装置20中的第二ONU收发器模块31b和第二OLT收发器模块
32b连接到第二PON的分路器24b。而且，ONU收发器模块31a、31b连接到对应的分路器24a、
24b的输出，而OLT收发器32a、32b连接到分路器24a、24b的输入。分路器24a、24b是PON中采
用的常规2:N分路器。

[0037] 在第一无源光网络PON1的常规操作中，OLT1是活动的并且服务光网络单元ONU1,i=1、ONU1,2、...、ONU1,N-1，以及也服务用作常规光网络单元ONU1,n的DHONU装置。同样地，第二无源光网络PON2中，OLT2是活动的并且服务光网络单元ONU2,i=1、ONU2,2、...、ONU2,N-1，以及也服务用作常规光网络单元ONU2,n的DHONU装置。因此，OLT1和OLT2均处于服务状态，并且
服务每个PON的所有用户（即无冷备用）。DHONU装置中的OLT传送器被停用（即，激光器关
闭），但是接收器对来自对应ONU的数据进行监听（来自模块的能量检测信号）以检测故障。
DHONU装置20在OLT1与OLT2之间提供双向通信路径，其能够用于DHONU管理、周期性配置数据
交换或DHONU健康状态信息。DHONU装置20配置成在OLT1 21a中的通信故障时将功能性从
OLT1 21a切换到第二OLT2 21b。因此，在OLT1与OLT2之间的双向通信路径上传送的中继数据
可以包括系统状态信息、用户配置信息和/或告警。要求中继数据用于已执行的切换之后服
务重建。

[0038] 在本发明的一个实施例中，除了OLT收发器模块检测到故障以便触发切换的条件外，与OLT通信的DHONU装置中的ONU收发器模块和ONU MAC模块需要检测该通信中的故障。

[0039] 有若干方式来配置PON1和PON2的容量。在它们中间，配置PON的一种基本方式是将OLT1设置为工作光线路终端装置以及将OLT2设置在热备用状态，如果OLT1发生故障或如果
干线中断，则OLT2接替。在此解决方案中，除了DHONU中传送的业务外，OLT2不载送任何业务，并且专门配置成在出现故障时复原OLT1的全服务状态。

[0040] 配置PON的另一个基本方式是将OLT1和OLT2都设置为托管运行业务的ONU。在切换期间，来自OLT1和/或OLT2的一些服务可能被中断而不会在OLT停机时使PON超载。可能的情
形会是在OLT1和OLT2上预留一些带宽，例如，20%的带宽，以便具有足够的容量在故障期间维
持重要的服务。如果两个PON上仅50%容量被使用，则在OLT1或OLT2发生故障或干线中断的情
况下不会丢失任何服务。还应该指出，预留OLT的不同量的带宽是可能的。例如，可以在OLT1
上预留20%的带宽，以及可以在OLT2上预留30%的带宽。

[0041] 在高层面上，对于基于局部再测距的快速组装件间切换（fast inter-pack switch-over），如下功能步骤是必要的。OLT1和OLT2位于相同的设施保护组中，其中OLT2处
于热备用以及OLT1为主端口。

[0042] 如果设在不同地理位置中的OLT1 21a或OLT2 21b发生故障或它们的干线光纤25a、25b其中之一中断，则DHONU装置20能够检测到故障，并将用户从中断的PON连接到作为长达
到距离转发器的工作PON。图4包含示出根据本发明的第一示范实施例的用于保护第一和第
二光网络系统的方法的流程图。在下文描述中，由于对称体系结构，不失一般性，假定PON1
中包括的OLT1 21a发生故障以及PON2中包括的OLT2 21b仍在工作。显然，可以假定PON2中包
括的OLT2 21b发生故障以及PON1中包括的OLT1 21a仍在工作。明显地，由于对称体系结构的
原因，下文描述中描述的原理会适用此类情形。

[0043] 在步骤40a中，监听ONU1,i=1、ONU1,2、…、ONU1,n的第一OLT收发器模块32a检测到OLT1 21a的通信故障，例如，该OLT收发器模块检测到信号丢失（LOS），并将该检测转发到第一ONU MAC模块33a。LOS指示PON1上的所有ONU1,i丢失发往OLT1的通信，并进入POPUP状态。此外，连
接到OLT1 21a且用作常规ONU1,n的DHONU部分也通过双向OLT至OLT通信通道的丢失而检测
到故障。此故障不足以检测OLT1 21a的通信故障，因为到用作常规ONU1,N的DHONU部分的分支
光纤也可能已经发生故障。在本发明的一个实施例中，OLT收发器模块和ONU收发器模块都
需要检测通信故障以确定是OLT和ODN上的故障。

[0044] 但是，OLT收发器模块可能检测到来自ONU的信号劣化指示符、帧丢失或信号丢失的任何其中一种。在图2中，示出OLT收发器模块32a向ONU MAC模块33a发送LOS。

[0045] 接着，在步骤40b中，将功能性从OLT1 21a切换到OLT2 21b。在本发明的一个实施例中，在多个子步骤中执行此步骤。在步骤41中，第一ONU MAC模块33a通过发送故障通告来向
第二ONU MAC模块33b通知通信故障。据此，第二ONU MAC模块33b在步骤42中向第二OLT2 
21b指示：要执行将功能性从OLT1切换到OLT2。这可以通过在操作和维护的物理层（PLOAM）通
道上发送必须由OLT2发起切换的消息来执行。接着，在步骤43中，第一ONU MAC模块33a向第
二ONU MAC模块33b通知：它应该释放至ONU收发器模块的与仍在工作的PON2的连接。此步骤
是必要的，以便防止干扰信号组合器34b中来自OLT收发器模块32a的数据。第一ONU MAC模
块33a然后在步骤44中启用整个OLT收发器模块32a。（在图2中，示出ONU MAC模块33a向OLT
收发器模块发送“开（ON）”信号。）此动作将DHONU装置设为转发器模式，从而在收发器模块
32a与ONU收发器模块31b之间实现桥接。

[0046] 再者，在步骤45中，OLT2接收指示：将要执行功能性从OLT1至OLT2的切换。据此，OLT2在步骤46中，在某个定时器到期（即，TO2定时器）内发送广播POPUP消息。接着，在步骤
47中，OLT2发送对PON1中的一些或全部ONU的测距请求以获得定时信息。如果在TO2内接收到
来自OLT2的POPUP消息，则能够将这些ONU带回到服务，而无需长时间初始化过程。即，
ONU1,i、ONU1,2、…、ONU1,n能够非常快速测距能够实现快速恢复时间。

[0047] 在此状态中，OLT2托管其最初的ONT2,1、ONU2,1、ONU2,2、…、ONU2,n-1并经由转发器通过ONU1,1、ONU1,2、…、ONU1,n-1以及还通过DHONU的ONU收发器模块31a（即ONU1,N）来予以扩大。

[0048] 在本发明的一个实施例中，OLT1托管的所有ONU切换到OLT2，即切换OLT1的所有功能性。但是，在另一个实施例中，仅切换部分ONU，即将OLT1的一部分功能性切换到OLT2。

[0049] 在切换的情况中，要求将ONU快速地带回服务。例如，已经将50 ms SONET（同步光连网）切换时间作为企业PON的最大切换时间来论述。为了实现此快速切换，可以实现所描
述的快速测距方法。当根据本发明描述的方法对图2所示的64个ONU进行快速测距时，可能
出现约35 ms的最大延迟。下表分别示出切换时间分量及其延迟。

[0050]1.          消息 2.          时间 3.          接口
4.  OLT-2触发 5.  10 ms（假定） 6.  组装件间控制接口（control interface between packs）
7.  ONU帧PSYNC对齐 8.  0.25 ms 9.  G.984.3 M1=2
10.           ONU广播POPUP 11.           0.75 ms 12.           如果出错，尝试3次
13.           每个ONU-id的OLT测距请求 14.            8 ms 15.           N次（对于N=64的值），不重传
16.           ONU序列号OU消息 17.            8 ms 18.           N乘以125 us，不重传
19.           OLT测距时间消息 20.            8 ms 21.           N乘以125 us，不重传
22.           总时间： 23.           35 ms 24.            

[0051] 应该注意，任何失败测距尝试将使得总时间增加一些毫秒。

[0052] 而且，应该注意，可经由第一ONU MAC模块33a达到DHONU装置，因为第二ONU MAC模块33b停止服务，即，DHONU装置经由ODN1 22a和ODN2 22b连接到OLT2 21b。

[0053] 但是，如果DHONU装置中未包括突发模式（BM）组合器，则切换期间没有至DHONU装置的连接。当经由第二ONU MAC模块33b将DHONU装置测距到OLT2时，使之可达到，并能够用
于在故障已解决的情况下切换回去。但是，如果DHONU装置中包括BM组合器，则切换期间，第
二ONU MAC模块33b可以保持活动，并且即使在切换期间DHONU装置也是可达的。

[0054] 此外，应该注意当至DHONU装置的ONU收发器模块31a（即，ONU1,N）的分支中有问题时，LOS将被ONU收发器模块31a检测到。该模块将该LOS传送到第一ONU MAC模块33a。但是，
PON1仍在工作，并且功能性的切换是不必要的。DHONU装置20仍可经由OLT2达到并且可以经
由第二ONU MAC模块33b产生有关OLT2的告警。第一ONU MAC模块33a经由数据总线向第二
ONU MAC模块33b通知LOS。因为切换期间分支线路是至关重要的，所以需要即刻修正问题。

[0055] 20 km的最小差别达到距离（differential reach），即分路器到网络单元之间的距离应该是最大20 km，这已在标准化中进行论述。实际中，更长的差别距离是不合需要的，
因为重复缄默窗口（quiet window）增长，这降低了PON效率。在20 km的差别达到距离和250 
μs缄默窗口的假定下，在先前描述的示范保护方案中出现如下的折衷。

[0056] 在图5中，描绘差别达到距离情形。从OLT2 50的角度来看，在此情形中将地理上最接近的光网络单元表示为51。ONU 51位于接近其中包括OLT2的无源光网络的分路器52，分
路器52与OLT2相距t2。地理上最远的光网络单元表示为53，并且位于与其中包括OLT1 55的
无源光网络的分路器54相距d1处。DHONU装置56位于分路器52、54之间，且与其中包括OLT1 
55的无源光网络的分路器54相距d1，以及与其中包括OLT2 50的无源光网络的分路器52相
距d2。OLT2 50与最远光网络单元53之间经由DHONU装置56的转发器的总距离是t2+d2+2d1。
保持20 km的最大差别距离得到：

[0057] d2+2d1

[0058] 其中L是最大差别达到距离。

[0059] 以等效的方式，从OLT1 55的角度来看，保持20 km的最大差别距离得到：

[0060] d2+2d1

[0061] 这两个不等式的分析得到两个分路器52、54之间DHONU装置位置56的操作区域。

[0062] 当d1等于d2时，轴上的点L/3是从DHONU装置到分路器的最大距离，即对于L = 20 km，最大分支圆半径约为6.6 km。即，两个分路器之间的最大允许距离是2L/3，即对于L = 
20 km，13.3 km，从而提供图6所示的操作区域60。

[0063] 对于d1大于L/3但是小于L/2，d2需要小于L/3，从而提供图6也示出的操作区域61。当d1和d2都小于L/3时，能够自由地选择d1和d2。

[0064] 应该注意，标准化中正在讨论将差别达到距离扩大到L = 60km。

[0065] 还应该注意，本发明及其示范实施例可以应用于所有种类的PON，例如BPON、GPON、XGPON、EPON和10GEPON。

[0066] 本发明不限于上述优选实施例。可以使用多种备选、修改和等效物。因此，上文的实施例不应视为限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求来定义。