支持多级切片的PON系统、OLT设备及ONU设备的制作方法

支持多级切片的pon系统、olt设备及onu设备
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种支持多级切片的pon系统、olt设备及onu设备。


背景技术：

2.pon(passive optical network，无源光纤网络)是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源，odn(optical distribution network，光配线网)全部由光分路器等无源器件组成，不需要有源电子设备。一个无源光纤网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端(olt，optical line terminal)，以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元(onus，optical network units)。在olt与onu之间的odn包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。
3.pon系统结构主要由中心局的olt、包含无源光器件的odn、用户端的光网络单元以及网元管理系统(ems，element management system)组成，通常采用点到多点的树型拓扑结构。
4.pon网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无须另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。
5.在大型园区网络部署中，尤其是工业园区，通常一个园区内存在多个网络应用场景，不同场景对于网络的需求和优先级不同，例如工业生产网络、园区管理网络、企业办公网络等，甚至在同一个工业网络内，不同的产线对于网络的性能要求也不尽相同。然而，目前工业网络中所采用的网络切片技术仅有一个级别，只能通过传统网络设备队列优先级来保障业务数据流之间的切片隔离。从网络运维以及园区网络部署成本来说，也不希望通过多个单独建立的网络来解决相关问题。并且，随着云计算、4k视频等业务应用的驱动，用户对带宽需求不断提升。现有网络切片划分单一、颗粒度不够细致，不能完整解决多种业务种类集中且需求各不相同等诸多问题。


技术实现要素：

6.本发明提供支持多级切片的pon系统、olt设备及onu设备，用以解决解决现有网络切片划分单一、颗粒度不够细致，不能完整解决多种业务种类集中且需求各不相同等诸多问题，实现园区网络智能化与降低部署成本。
7.本发明提供一种支持多级切片的pon系统，包括：olt设备、光配线网、onu设备；所述olt设备通过所述光配线网与所述onu设备连接；
8.所述olt设备通过虚拟olt技术解构成volt管控平面和volt用户平面，所述volt管控平面位于管理控制层，部署于区域网络的中心机房内，所述volt用户平面位于基础设施层，与所述olt设备的网络位置相同；
9.所述olt设备设置有一级网络切片管理模块，所述一级网络切片管理模块用于实
现所述onu设备的一级网络切片的划分和管理；
10.所述onu设备设置有二级网络切片管理模块，所述二级网络切片管理模块用于实现所连接的用户终端设备的二级网络切片的划分和管理。
11.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述onu设备连接的用户终端设备的二级网络切片的资源分配修改通过所述onu设备所属的设备商的设备管理系统实现。
12.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述onu设备支持二级网络切片标识，所述设备管理系统基于所述二级网络切片标识对不同的二级网络切片进行识别、管理。
13.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述olt设备支持一级网络切片标识，所述区域网络的网络管理系统基于所述一级网络切片标识对不同的一级网络切片进行识别、管理，以及基于所述二级网络切片标识对所述一级网络切片下属的二级网络切片进行识别、管理。
14.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述网络管理系统具体用于对所述一级网络切片、所述二级网络切片进行编辑、增加、删除、修改。
15.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述网络管理系统对于所述一级网络切片、所述二级网络切片的管理策略通过所述volt管控平面下发至所述olt设备。
16.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述olt设备、所述onu设备通过部署独立的物理资源及逻辑资源实现切片能力。
17.根据本发明提供的一种支持多级切片的pon系统，所述物理资源包括用户侧端口，所述逻辑资源包括：mac地址学习容量、vlan、带宽。
18.本发明还提供一种olt设备，为如上述任一种所述的支持多级切片的pon系统中的olt设备。
19.本发明还提供一种onu设备，为如上述任一种所述的支持多级切片的pon系统中的onu设备。
20.本发明提供的支持多级切片的pon系统、olt设备及onu设备，通过虚拟化olt技术将传统的olt设备解构成volt管控平面(volt-cp)和volt用户平面(volt-up)两部分，在olt设备上部署一级网络切片管理模块，onu设备上部署二级网络切片管理模块，利用多级网络切片的特性形成对大型园区网络、社区网络等多用且复杂的区域网络进行细分管理，在这些区域网络的网络管理系统和volt-cp形成对多级网络场景下的带宽、延迟不同优先级管理，保证同一olt设备甚至同一onu设备下接入的不同网络设备的对于网络质量的不同需求和优先级，提高园区网络质量，解决现有网络切片划分单一、颗粒度不够细致，不能完整解决多种业务种类集中且需求各不相同等诸多问题，实现园区网络智能化与降低部署成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明提供的支持多级切片的pon系统的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
24.需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图1所示，本发明提供一种支持多级切片的pon系统，包括：olt设备、光配线网、onu设备；所述olt设备通过所述光配线网与所述onu设备连接。
26.所述olt设备通过虚拟olt技术解构成volt管控平面和volt用户平面，所述volt管控平面位于管理控制层，部署于区域网络的中心机房内，所述volt用户平面位于基础设施层，与所述olt设备的网络位置相同；
27.所述olt设备设置有一级网络切片管理模块，所述一级网络切片管理模块用于实现所述onu设备的一级网络切片的划分和管理；
28.所述onu设备设置有二级网络切片管理模块，所述二级网络切片管理模块用于实现所连接的用户终端设备的二级网络切片的划分和管理。
29.具体地，区域网络中包括pon系统，pon系统中的olt设备至少包括一台，olt设备可以通过光配线网与多台onu设备连接，每台onu设备可以接入多个用户终端设备(ue，user equipment)。
30.olt虚拟化系统采用转控分离架构，将传统的olt设备解构成volt管控平面和volt用户平面(volt-up)两部分。其中，其中，volt-cp位于管理控制层，可以将其云化后部署在园区网络或社区网络的中心机房内；volt-up位于基础设施层，与传统olt设备的网络位置相同；利用olt虚拟化进行网络切片管理。
31.在olt设备上部署一级网络切片管理模块，onu设备上部署二级网络切片管理模块，利用多级网络切片的特性形成对大型园区网络、社区网络等多用且复杂的区域网络进行细分管理。在这些区域网络的网络管理系统和volt-cp形成对多级网络场景下的带宽、延迟不同优先级管理，保证同一olt设备甚至同一onu设备下接入的不同网络设备的对于网络质量的不同需求和优先级，提高园区网络质量，解决现有网络切片划分单一、颗粒度不够细致，不能完整解决多种业务种类集中且需求各不相同等诸多问题，实现园区网络智能化与
降低部署成本。
32.每个区域网络具备自己的网络管理系统，如园区网络管理系统、社区网络管理系统等。以园区网络管理系统为例，园区网络管理系统可以对园区内的不同应用网络(如生产网络、办公网络等)进行网络资源分配等管理。
33.在一个实施例中，所述网络管理系统还具体用于对所述一级网络切片、所述二级网络切片进行编辑、增加、删除、修改。
34.具体地，园区网络管理系统中部署有多级网络切片管理与增删改能力模块。
35.在一个实施例中，所述网络管理系统对于所述一级网络切片、所述二级网络切片的管理策略通过所述volt管控平面下发至所述olt设备。
36.在园区网络管理系统中，可以在volt管控平面对于一、二级网络切片进行增删改，对于一、二级网络切片均可以支持多个切片的编辑。园区网络管理系统可以制定网络切片的管理策略，并通过volt管控平面下发到olt设备。
37.在一个实施例中，所述olt设备、所述onu设备通过部署独立的物理资源及逻辑资源实现切片能力。具体地，所述物理资源包括用户侧端口，所述逻辑资源包括：mac地址学习容量、vlan、带宽。
38.对于onu设备，通过部署用户侧端口等独立物理资源及mac地址学习容量、vlan、带宽等逻辑资源实现资源切片能力，实现对于下挂的用户终端设备(有线无线均可)的二级网络切片划分和管理。对于onu设备，其仅支持二级网络切片的划分和管理，在降低系统复杂度的同时也能够降低onu设备的成本。
39.在一个实施例中，所述onu设备连接的用户终端设备的二级网络切片的资源分配修改通过所述onu设备所属的设备商的设备管理系统实现。
40.每个设备商配备有设备管理系统(ems，equipment management system)，ems系统可以对独立的onu设备的二级网络切片进行管理分配。ems系统支持对于onu设备下挂的用户终端设备的二级网络切片的资源分配修改，不支持对于二级网络切片划分的增加、删除、修改能力。
41.在一个实施例中，所述onu设备支持二级网络切片标识，所述设备管理系统基于所述二级网络切片标识对不同的二级网络切片进行识别、管理。
42.具体地，onu设备支持二级网络切片标识，使上级网络切片(即一级网络切片)和管理系统可以对于不同切片进行识别，对于不同的二级切片可以通过ems系统直接进行切片管理。
43.对于olt设备，通过部署用户侧端口等独立物理资源及mac地址学习容量、vlan、带宽等逻辑资源实现资源切片能力，实现对于onu设备的网络切片划分和管理。
44.在一个实施例中，所述olt设备支持一级网络切片标识，所述区域网络的网络管理系统基于所述一级网络切片标识对不同的一级网络切片进行识别、管理，以及基于所述二级网络切片标识对所述一级网络切片下属的二级网络切片进行识别、管理。
45.具体地，olt设备支持一级切片表示标识，使得网络管理系统对于不同一级网络切片进行识别，同时对于一级网络切片以及下属的二级网络切片可以通过园区网络管理系统进行统一管理。
46.对于olt设备，其本质是将onu设备当作网络切片划分的对象，不直接对二级网络
切片进行划分。在olt设备视角中，只有一级网络切片，进一步降低了系统复杂度。对于onu设备来说，在olt设备为其分配的一级网络切片的网络带宽和其他网络资源内，进一步为下挂的用户终端设备分配二级网络切片，不同用户终端设备可以分配同一网络切片，代表其优先级和可以使用的网络切片是相同的。
47.本发明的一种支持多级切片的pon系统，利用olt虚拟化技术，将用户平面与管控平面分离，在olt和onu实体设备中部署网络切片管理模块，使得一、二级网络切片的管理隔离，利用网络切片分级能力为大型园区网络中各项业务进行优先级及网络性能划分，解决现有网络切片划分单一、颗粒度不够细致，不能完整解决多种业务种类集中且需求各不相同等诸多问题，实现园区网络智能化与降低部署成本。
48.本发明还提供了一种olt设备，为如上述任一实施例所述的支持多级切片的pon系统中的olt设备。
49.本发明还提供了一种onu设备，为如上述任一实施例所述的支持多级切片的pon系统中的onu设备。
50.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
51.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种支持多级切片的pon系统，其特征在于，包括：olt设备、光配线网、onu设备；所述olt设备通过所述光配线网与所述onu设备连接；所述olt设备通过虚拟olt技术解构成volt管控平面和volt用户平面，所述volt管控平面位于管理控制层，部署于区域网络的中心机房内，所述volt用户平面位于基础设施层，与所述olt设备的网络位置相同；所述olt设备设置有一级网络切片管理模块，所述一级网络切片管理模块用于实现所述onu设备的一级网络切片的划分和管理；所述onu设备设置有二级网络切片管理模块，所述二级网络切片管理模块用于实现所连接的用户终端设备的二级网络切片的划分和管理。2.根据权利要求1所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述onu设备连接的用户终端设备的二级网络切片的资源分配修改通过所述onu设备所属的设备商的设备管理系统实现。3.根据权利要求2所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述onu设备支持二级网络切片标识，所述设备管理系统基于所述二级网络切片标识对不同的二级网络切片进行识别、管理。4.根据权利要求3所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述olt设备支持一级网络切片标识，所述区域网络的网络管理系统基于所述一级网络切片标识对不同的一级网络切片进行识别、管理，以及基于所述二级网络切片标识对所述一级网络切片下属的二级网络切片进行识别、管理。5.根据权利要求4所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述网络管理系统具体用于对所述一级网络切片、所述二级网络切片进行编辑、增加、删除、修改。6.根据权利要求5所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述网络管理系统对于所述一级网络切片、所述二级网络切片的管理策略通过所述volt管控平面下发至所述olt设备。7.根据权利要求1所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述olt设备、所述onu设备通过部署独立的物理资源及逻辑资源实现切片能力。8.根据权利要求1所述的支持多级切片的pon系统，其特征在于，所述物理资源包括用户侧端口，所述逻辑资源包括：mac地址学习容量、vlan、带宽。9.一种olt设备，其特征在于，为如权利要求1至8任一项所述的支持多级切片的pon系统中的olt设备。10.一种onu设备，其特征在于，为如权利要求1至8任一项所述的支持多级切片的pon系统中的onu设备。

技术总结
本发明提供一种支持多级切片的PON系统、OLT设备及ONU设备，属于通信技术领域。该系统包括OLT设备、光配线网、ONU设备；OLT设备通过虚拟OLT技术解构成vOLT管控平面和vOLT用户平面，OLT设备设置有一级网络切片管理模块，ONU设备设置有二级网络切片管理模块，二级网络切片管理模块用于实现所连接的用户终端设备的二级网络切片的划分和管理。利用网络切片分级能力为大型园区网络中各项业务进行优先级及网络性能划分，解决现有网络切片划分单一、颗粒度不够细致，不能完整解决多种业务种类集中且需求各不相同等诸多问题，实现园区网络智能化与降低部署成本。化与降低部署成本。化与降低部署成本。


技术研发人员：王晔彤
受保护的技术使用者：山东浪潮科学研究院有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/16