无源光网络局端设备对终端混合型业务配置的控制方法与流程

1.本发明涉及网络设备设计方案，具体涉及无源光网络局端设备与终端设备交互下发其配置的软件实现设计架构方案。


背景技术：

2.无源光网络(pon)因其成本优势，以及其适合点到多点的部署，当前在运营商普通居民用户中已作为主要的接入网络部署方式。无源光网络终端(onu)为最终用户接入运营商网络第一站设备，通常位于普通居民用户家中或者小区楼栋配电间，因其数量巨大且不位于运营商机房的情况，为达到简化业务开通配置、网络监控、故障排查的目的，运营商通常需要有远程配置管理onu的手段。
3.传统实现中，onu对于不同的功能应用的配置可能需要通过不同的管理通道进行下发。例如由无源光网络局端(olt)通过omci、oam下发基本的通流vlan配置，通过tr-069服务器下发家庭网关接入的wan、wifi、接入管理配置，通过用户web页面下发本地服务配置等。部分onu配置，例如故障排查等，甚至可能仅能通过telnet的命令行手段进行下发。
4.对onu的不同配置需要在不同的系统中进行管理使得运维复杂度上升，同时对于部分功能管理因需要部署独立的服务器，成本的上升也会成为部分小型运营商的考量因素。
5.再者，不同厂商的onu个体对于配置下发可能使用厂商私有的omci、oam、tr-069、http通道具体方法，不同厂商可能有不同的定义，具体onu支持哪些配置方法有时也很难确定，反复重试需要花费大量时间。
6.同时pon网络中的集中部署规模正在不断提高，单olt设备具备160及以上pon口设计，单pon口支持接入128onu的应用越来越多，甚至单olt192pon口、256pon口的设计也陆续出现，olt对于onu配置下发性能也在得到越来越多的关注。


技术实现要素：

7.名词解释：
8.pon：无源光网络；
9.onu：无源光网络终端；
10.olt：无源光网络局端。
11.针对现有无源光网络(pon)中对于无源光网络终端(onu)远程配置管理方案所存在的问题，本发明的目的在于提供一种由无源光网络局端(olt)对所有onu配置进行管理的方法，实现支持通过多种不同的onu配置下发方式，包括omci、oam、tr-069、http、telnet等，根据不同的onu设备类型选择具体的下发通道，同时保证大规模终端数量情况下能够及时完成onu配置操作，保证配置下发性能，使终端用户网络尽快进入可用状态。
12.为了达到上述目的，本发明提供了一种无源光网络局端设备对终端混合型业务配置的控制方法，该控制方法在无源光网络局端(olt)中同时引入omci、oam、tr-069、http、
telnet多个onu配置协议交互栈；同时在无源光网络局端(olt)中包含配置操作方法缓存数据库，所述配置操作方法缓存数据库记录针对onu特征、配置、以及已经确认可成功完成相应onu完整配置下发的具体执行的操作。
13.进一步的，所述控制方法中针对引入的onu配置协议交互栈，能够使用相应协议，根据所需配置，输出相应的交互报文，将配置下发给onu，以及对onu响应的报文进行解析，确认onu配置状态，或者onu状态信息查询。
14.进一步的，所述控制方法中olt在完成onu特征信息收集后，根据onu特征信息以及配置信息，剥离可变配置参数，而后olt在配置操作方法缓存数据库中查询。
15.进一步的，所述配置操作方法缓存数据库，通过对相同特征onu相同特征配置的下发，进行逐一枚举尝试学习，将成功的配置执行操作和顺序记录到操作方法缓存数据库中。
16.进一步的，所述控制方法中olt针对配置报文收发拆分处理。
17.进一步的，所述控制方法通过olt核心配置处理任务在配置操作方法中将相关配置转换为具体的配置报文后，发送给onu，之后继续其他后续配置的报文转换及发送，直到出现强制等待响应操作，或者下发完毕。
18.进一步的，所述控制方法中，olt在独立的配置响应接收处理任务中处理来自onu的配置结果响应报文，不由olt核心配置处理任务等待onu处理配置，并所有正在处理的配置行为都接收到响应后将配置结果通知到olt核心配置处理任务中。
19.进一步的，所述控制方法中，olt先通过onu特征信息以及配置特征信息，从缓存数据库中查询是否已存在已知可成功完成所有所需配置的操作方法及顺序：如果已经存在，则只需输入配置变量按顺序执行各操作方法即完成配置操作；如果不存在缓存已知操作方法及顺序，则根据各个配置以及预定逻辑收集可能的下发途径及操作方法，排除冲突项并完成依赖关系整理，然后将可能合理的配置操作方法及顺序组合进行尝试，输入配置变量进行下发，如果下发成功则将此onu特征信息以及配置特征信息与配置操作方法及顺序组合进行关联，存储到缓存数据库中。
20.进一步的，所述控制方法中，olt构建完报文并发送给onu后，不在配置下发核心任务中阻塞等待onu完成配置的回复，对于onu回复的报文由独立任务处理解析完成后再通知到配置下发核心任务，使用单一配置下发任务即可并发发起对于大量onu的配置操作。
21.本发明提供的方案实现将使olt设备具有多种不同的onu配置管理下发方式，包括omci、oam、tr-069、http、telnet，运营商可以将所有onu配置管理均接入一套管理系统，不需要独立部署tr-069、http等配置服务器，达到简化运维，并降低成本的目的。同时也保证了终端用户的网络接入体验基本与独立多服务器配置管理方案基本相近。
附图说明
22.以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
23.图1为本发明中涉及到的onu配置操作方法缓存数据库查询流程示例图；
24.图2为本发明中涉及到的onu配置下发操作列表内容示例图；
25.图3为本发明中涉及到的onu配置下发操作构建报文流程示例图；
26.图4为本发明中涉及到的onu配置操作方法缓存数据库查询失败情况下构建尝试配置下发操作列表集合的流程示例图；
27.图5为本发明中涉及到的onu配置整体流程示例图。
具体实施方式
28.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
29.针对无源光网络(pon)中对于无源光网络终端(onu)远程配置管理的技术特点以及问题，本发明给出一种无源光网络局端设备对大规模数量终端混合型业务配置的控制方法(即管理方法)，本发明方案通过无源光网络局端(olt)对所有onu配置进行管理，并在olt中同时配置omci、oam、tr-069、http、telnet多个onu配置协议交互栈，由此来实现支持多种onu配置通道。
30.这里onu配置协议交互栈，可以使用相应协议，根据所需配置，输出相应的交互报文，将配置下发给onu，以及对onu响应的报文进行解析，确认onu配置状态，或者onu状态信息查询。
31.进一步的，本发明方案还在olt中配置一个配置操作方法缓存数据库，用于提高并保证配置下发性能。
32.本发明方案在olt中配置的操作方法缓存数据库，其用于记录针对onu特征及配置，已经确认可成功完成相应onu完整配置下发的具体执行的操作，即需要执行的接口函数和必要参数，以及各个执行操作之间的顺序。
33.基于所配置的操作方法缓存数据库，本发明方案中的olt在完成onu特征信息收集后，根据onu特征信息以及配置信息，剥离可变配置参数，而后olt在配置操作方法缓存数据库中查询。
34.本发明方案中针对olt中配置操作方法缓存数据库内容时，通过对相同特征onu相同特征配置的下发，进行逐一枚举尝试后学习得到，将成功的配置执行操作和顺序记录到操作方法缓存数据库中。
35.在前述方案的基础上，本发明方案中olt针对配置报文收发进一步采用拆分处理的方式进行处理，由此来保证配置下发性能。
36.在本发明方案的一些实施方式中，olt核心配置处理任务在配置操作方法中将相关配置转换为具体的配置报文后，发送给onu，之后继续其他后续配置的报文转换及发送，直到出现强制等待响应操作，或者下发完毕。
37.在本发明方案的一些实施方式中，olt在独立的配置响应接收处理任务中处理来自onu的配置结果响应报文，不由olt核心配置处理任务等待onu处理配置以提高配置下发并发性，所有正在处理的配置行为都接收到响应后将配置结果通知到olt核心配置处理任务中。
38.据此，本发明方案所提供的无源光网络局端设备对大规模数量终端混合型业务配置的管理方案，由olt先通过onu特征信息以及配置特征信息，从缓存数据库中查询是否已存在已知可成功完成所有所需配置的操作方法及顺序：
39.如果已经存在则只需输入配置变量按顺序执行各操作方法即完成配置操作；
40.如果不存在缓存已知操作方法及顺序，则根据各个配置以及预定逻辑收集可能的下发途径及操作方法，排除冲突项并完成依赖关系整理，然后将可能合理的配置操作方法
及顺序组合进行尝试，输入配置变量进行下发，如果下发成功则将此onu特征信息以及配置特征信息与配置操作方法及顺序组合进行关联，存储到缓存数据库中。
41.再进一步的，olt构建完报文并发送给onu后，不在配置下发核心任务中阻塞等待onu完成配置的回复，避免配置下发操作受onu本地操作影响增加耗时，对于onu回复的报文由独立任务处理解析完成后再通知到配置下发核心任务，使用单一配置下发任务即可并发发起对于大量onu的配置操作。
42.如此，本发明方案在实施时将能够实现支持由单一无源光网络局端设备(olt)根据不同的无源光网络终端(onu)类型以及配置要求，采用不同的远程配置管理方式，如omci、oam、tr-069、http、telnet等。
43.作为举例，基于本方案，olt在识别onu的pon类型(epon、10g-epon、gpon、xg-pon、xgs-pon)、厂商信息、设备型号标识、协议版本状态、能力集、槽位及端口形态等信息后，olt对onu下发配置时根据相应信息及预定规则，选择omci、oam、tr-069、http、telnet等不同的管理通道进行配置下发。
44.作为举例，本发明方案中olt支持对onu的业务进行配置，包括且不限于其用户端口的vlan，组播通道，pppoe接入用户名密码，网关转发行为，无线接入通道及名称密码等，相关业务配置当onu完成在olt pon口注册上线时，或者olt发现与配置与onu不同步时，olt将相关配置下发给onu。
45.以下将针对本发明提供的无源光网络局端设备对大规模数量终端混合型业务配置的管理方案的实施过程具体说明。
46.本发明提供的无源光网络局端设备对大规模数量终端混合型业务配置的管理方案在实施时，首先基于前述方案配置相应的olt。
47.如此，所配置的无源光网络局端设备(olt)支持通过多种业务通道对于onu配置进行下发，通过对不同的onu学习选择不同的配置下发操作方式，避免重复失败尝试，并通过避免等待onu执行配置响应提高配置并发性，达到提高配置下发效率的目的。
48.同时，olt支持多种对于onu业务的配置，包括且不限于其用户端口的vlan，组播通道，pppoe接入用户名密码，网关转发行为，无线接入通道及名称密码等。这些配置通过olt的命令行界面、web界面、或snmp网管接口，由运维人员或者系统下发到olt设备，存储到olt上的onu配置数据库中。
49.这样，当onu在olt pon口注册上线后，olt根据标准流程会获取onu的基本特征信息。从pon链路协议，可以获取到onu的pon类型(epon、10g-epon、gpon、xg-pon、xgs-pon)，以及onu mac/sn标识；epon、10g-epon通过oam交互(中国电信扩展标准)可以获取到onu的oam扩展协议版本、厂商信息、设备型号标识、onu软件版本、onu形态、各个类型的端口数量等；gpon、xg-pon、xgs-pon通过omci交互(itu标准、中国电信扩展标准)也可以获取到与epon相同的对应onu基本信息。
50.参见图1，本方案中olt在获取到onu的基本特征信息后，将onu基本特征信息的数据记录进行哈希，形成查找键值的第一部分。
51.与此同时，本方案中olt还同时将onu所有配置数据，剥离参数数值信息，进行哈希，形成查找键值的第二部分。例如配置端口vlan为tag模式对应vlan为30，则端口vlan为tag模式为配置需要参与哈希，vlan 30为参数数值信息需要被剥离不参与哈希。
52.进一步的，将以上两部分哈希结果字符串合并，形成完整键值，根据此值到配置操作方法缓存数据库中进行查找。
53.为避免哈希冲突情况，配置操作方法缓存数据库中，一个搜索键值对应一个集合，搜索成功后需再遍历比较集合中的每一项与具体的onu基本特征信息和剥离参数数值的onu所有配置数据是否匹配。
54.参见图2，在搜索成功的匹配项中，将包含可成功完成相应onu完整配置下发的具体执行的操作列表，即需要执行的接口函数和必要参数。
55.参见图4，如果搜索失败或未成功匹配，则olt根据onu的各个配置以及olt对相关配置的预定逻辑收集所有需要下发的配置可能的下发途径及操作方法。
56.这里的预定逻辑中每个onu配置可能包含多个配置下发操作方法。可根据onu基本特征信息排除部分必然不可用的下发方式。例如对于oam/omci通道未声明用户侧端口，则通过oam/omci通道下发用户端口vlan的方式显然不可用。同时根据多个配置之间的关系，排除冲突项并完成依赖关系整理；例如当onu的ip地址未配置时，不可通过http通道或telnet通道下发配置到onu。
57.最终将生成的可能合理的配置操作方法形成操作列表的集合，后续逐一尝试此集合中的各个操作列表，如果下发成功则将此操作列表存储到配置操作方法缓存数据库中，其搜索键值为之前所述的onu基本特征信息的哈希与onu配置信息哈希合并的字符串。
58.参见图3，每个下发执行操作对应一次需要完成的配置报文交互，执行相关操作时，olt将onu特征以及配置参数数据传入，操作执行函数中将完成对于交互报文的打包行为，并将报文传递给协议报文发送模块。
59.协议报文发送模块负责根据协议状态机对报文进行部分调整后，将配置报文发送给onu。
60.对于每个已经发送报文的配置执行操作，都创建一个记录，标识其已发送报文等待onu响应，并将相关记录挂载到定时器系统中用于超时检测。
61.下发执行操作也可能为一个等待已下发配置响应的操作，此时后续配置操作将被暂时挂起，等待所有已下发配置都有收到对应响应报文，或者发生超时，再执行后续配置下发执行操作，后续操作被挂起时，当前任务可继续执行其他onu配置下发。
62.参见图5，以上onu配置下发逻辑均在olt的核心onu配置处理任务中进行同步调用完成，其中不包含阻塞等待行为，完成一项配置报文发送后即可继续该onu的其他后续配置的报文打包发送，或者其他onu的配置报文发送。
63.核心onu配置处理任务数量可以根据olt设备cpu的逻辑内核数量确定，分别执行对不同onu的配置下发，提高多核cpu的并行度，提高整体配置下发效率。
64.对于onu配置结果返回的响应报文，在另一独立的onu配置响应接收任务进行处理，解析响应报文，查询请求记录并关闭定时器超时检测，之后将配置结果通知到核心onu配置处理任务进行处理配置结果。
65.核心onu配置处理任务中收集处理配置响应结果或者超时消息，并激活之前暂时挂起的配置下发执行操作，或者标识已完成该onu的所有配置。对于有多个配置下发操作列表需要尝试的情况，如果出现失败，则需要更换另一列表进行尝试。
66.通过上述方法，可以在olt设备上实现对大规模数量混合多种协议通道的onu配置
管理，对于onu配置的下发在大多数情况下具有较高效率的特性，使得最终pon网络终端用户具有良好的网络体验。
67.由上可知，本发明方案能够实现使无源光网络局端设备支持多种不同的终端配置下发方式，根据不同的终端设备类型选择具体的下发通道，并在一定程度上减少局端设备处理终端配置行为的消耗时间，以保证大规模终端数量情况下能够及时完成终端配置操作，使终端用户网络尽快进入可用状态。同时，局端设备支持多种终端配置下发方式可有效减少对于独立配置管理服务器的部署成本，简化了维护各个不同的配置管理服务器的复杂性，同时本方案也保证了终端用户的网络接入体验基本与独立配置管理方案差别不大。
68.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。