无源光网络主干保护系统中提前测距原理与应用

　　3 主干保护系统中的提前测距

　　在无源光网络主干保护系统中，虽然备用OLT 在下行方向不能发光，但是在上行方向与主用OLT 同样采用相同的波长，可以被动接收ONU发送的光信号，并可以解析出相应的消息和数据。文章利用该特点，提出了一种对备用通道进行提前测距的方法，通过备用OLT 主动侦听上行光信号、解析上行消息和数据，并与主用OLT 互相配合，计算出备用OLT 和各个ONU 之间备用通道的测距结果。提前测距的基本原理如图4 和图5 所示。下面以ITU-T GPON/XG-PON1 为例描述备用通道的提前测距过程：

　　(1) 在T 1 时刻，主用OLT 向ONU发送测距请求。

　　(2) ONU 收到测距请求后，经过一定的响应时间及必要延迟后，在上行方向发送测距响应。

　　(3) 在T 2 时刻，主用OLT 收到ONU 发送的测距响应，并计算出主用通道的测距结果，见公式(3)。

　　(4) 在T 3 时刻，备用OLT 收到ONU 发送的测距响应。由图4 和图5可以看出，上行方向ONU 发送的测距响应到达备用OLT 和主用OLT 之间的时差为T 3 -T 2，考虑上下行波长的差别，下行方向主用OLT、备用OLT 与ONU 之间的传输延时之差为n D /n U ×(T 3 -T 2)，因此备用通道的测距结果见公式(4)。

　　按照同样的过程可以计算出，IEEE EPON/10GEPON 中备用通道的测距结果如公式(5)。

　　公式(4)、(5)中n D 为下行波长折射参数，n U 为上行波长折射参数。在ITU-T GPON/IEEE EPON 系统中n D =n 1490 =1.4682，n U =n 1310 =1.4677，在ITU-T XG-PON1/IEEE 10GEPON 系统中，n D=n 1577 =1.4686，n U= n 1270 =1.4677。主用OLT 或者备用OLT 获得备用通道的测距结果之后，可以将该测距结果更新到ONU 中，或者保存在备用OLT 中，发生保护倒换后ONU 或者新成为主用的OLT 可以直接利用该测距结果而无需对ONU 进行重新测距，这样则可以节省保护倒换的时间并提高保护倒换效率。