CN101330450A - 光网络中带宽分配方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光网络中带宽分配方法及系统，所述方法包括：光线路终端获取光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。本发明还公开了一种光线路终端和一种光网络终端。利用本发明，可以兼顾多种不同能力的ONT，实现任意传输层通道带宽值的分配和设定。
Description
技术领域
本发明光网络技术，具体涉及一种光网络中带宽分配方法、系统及设备。
背景技术
PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、用户侧的ONU(Optical Network Unit，光网络单元)或者ONT(Optical Network Terminal，光网络终端)以及ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)组成。所谓“无源”，是指ODN中不合有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。
无源光网络系统主要采用了树型的拓扑结构，如图1所示：
在该拓扑结构中，多个ONU/ONT通过ODN共享OLT的光纤资源，因此需要OLT统一调度ONU/ONT之间的资源分配。
在现有技术标准中定义了DBA(Dynamic Bandwidth Assignment，动态带宽分配)协议，该协议规定OLT通过向ONU/ONT内部一个或者多个带宽控制单元T-CONT(Transmission Container，传输层通道)分配数据授权来控制上行流量。为确定分配给一个T-CONT的带宽值，OLT需要知道该T-CONT的流量状态。现有技术中有两种方法来确定T-CONT的流量状态，第一种方法为直接“状态报告”，即SR(Status Reporting，状态上报)模式；另一种则被称为“空闲单元监测”，即NSR(Non Status Reporting，非状态上报)模式。
在直接“状态报告”方法中，应OLT的请求，ONU/ONT向OLT报告其T-CONT数据包缓冲器长度作为其流量状态，即通过ONU/ONT的DBRu(Dynamic Bandwidth Report upstream，上行动态带宽上报)中包含的PCR(PeakCell Rate，峰值信元速率)实现流量状态上报。OLT一旦获得T-CONT的流量状态，则由其内部的DBA功能实体以此为T-CONT重新分配数据授权，即分配T-CONT的带宽值。在状态报告机制中，OLT内部的DBA功能实体根据上行一帧内上报的所有T-CONT的流量状态即DBRu.PCR，并结合T-CONT的实际配置带宽值进行相关计算，并将计算结果以带宽分配图BWmap的形式下发给各ONU/ONT，完成带宽分配。各ONU/ONT根据BWmap信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。
现有技术标准中定义，DBA功能对一个T-CONT的最小BWmap定义为上行动态带宽上报(DBRu，Dynamic Bandwidth Report upstream)的长度，为2个字节。GEM(G-PON Encapsulation Method，GPON封装方式)帧长度最小可为6个字节。如果ONU/ONT的T-CONT同样支持最小2个字节的DBRu、最小6个字节的GEM帧的情况下，可以配合OLT的DBA功能实体实现每个T-CONT的任意带宽值的设置和分配。
但是目前很多厂家的ONU/ONT芯片支持的最小BWmap长度远远大于2个字节，如果DBA功能实体分配的BWmap小于ONU/ONT芯片支持的最小值，ONU/ONT的T-CONT则会因为无法支持这么小的带宽而丢弃上行报文。
发明内容
本发明实施例一方面提供一种光网络中带宽分配方法及系统，以防止在OLT与ONU/ONT互通中ONU/ONT的上行报文丢失，兼顾多种不同能力的ONT，实现任意传输层通道带宽值的分配和设定。
本发明实施例另一方面还提供一种光线路终端和一种光网络终端，该光网络终端能够将自己的传输层通道的带宽处理能力参数上报给光线路终端，该光线路终端可以对多种不同能力的ONU/ONT，实现任意传输层通道带宽值的分配和设定。
为此，本发明实施例提供如下的技术方案：
一种光网络中带宽分配方法，包括：
光线路终端获取光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；
根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；
将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。
本发明实施例的方法可以防止在OLT与ONU/ONT互通中ONU/ONT的上行报文丢失，兼顾多种不同能力的ONU/ONT，实现任意传输层通道带宽值的分配和设定。
一种光网络中带宽分配系统，包括：通过光分配网络连接的光线路终端和光网络单元或光网络终端，
所述光线路终端包括：
存储单元，用于存储所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；
适配单元，用于根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；
发送单元，用于将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。
本发明实施例的系统在进行动态带宽分配时，通过光线路终端中的适配单元根据ONU/ONT的传输层通道的带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述ONU/ONT的传输层通道的带宽分配图，从而可以兼容多种不同能力的ONU/ONT，实现对ONU/ONT的传输层通道任意带宽值的分配和设定，保证ONU/ONT的上行报文的传输。
一种光线路终端，包括：
存储单元，用于存储光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；
适配单元，用于根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；
发送单元，用于将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。
本发明实施例的光线路终端可以对多种不同能力的ONU/ONT，实现任意传输层通道带宽值的分配和设定。
一种光网络终端，包括：
注册单元，用于在接入网络时，向所述网络中的光线路终端进行注册；
上报单元，用于在所述注册单元完成注册过程后，向所述光线路终端上报所述传输层通道的带宽处理能力参数。
本发明实施例的光网络终端能够将自己的传输层通道的带宽处理能力参数上报给光线路终端，为光线路终端进行传输层带宽通道任意带宽值的分配和设定提供有效的参考条件。
附图说明
图1是现有技术中无源光网络系统的拓扑结构图；
图2是本发明实施例的光网络中带宽分配方法的流程图；
图3是本发明实施例的光网络中带宽分配系统的一种原理框图；
图4是本发明实施例的光网络中带宽分配系统的另一种原理框图；
图5是本发明实施例的光网络终端的原理框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
本发明实施例针对在ONU/ONT芯片支持的最小BWmap长度不能满足现有标准中要求的最小2个字节的DBRu、最小6个字节的GEM帧的情况下，由ONU/ONT向OLT上报其T-CONT带宽处理能力参数，OLT根据不同的T-CONT带宽处理能力参数进行带宽适配，确定ONU/ONT的传输层通道的带宽分配图BWmap，然后将确定的BWmap发送给所述ONU/ONT，从而实现对各T-CONT所需的BWmap的适配，使光网络可以兼容多种不同能力的ONU/ONT，在OLT和ONU/ONT互通中，实现上行每个T-CONT的任意带宽值的设置和分配。
参照图2，图2示出了本发明实施例光网络中带宽分配方法的流程图，包括以下步骤：
1.ONU/ONT注册成功后，主动向OLT上报T-CONT的带宽处理能力参数。
所述T-CONT的带宽处理能力参数包括：报文分片方式、最小可接受的时隙长度、和最小可接受的报文长度，所述报文分片方式包括任意长度分片和固定长度分片。如果报文分片方式为固定长度分片，则所述传输层通道的带宽处理能力参数还包括：固定分片的长度值。各参数的含义如下：
报文分片方式，表示任意长度分片还是固定长度分片；
最小可接受的时隙长度，表示如果分配的BWmap小于此长度，则ONU/ONT无法发送DBRu和上行数据报文；
最小可接受的报文长度，表示如果分配的BWmap小于此长度，ONU/ONT可发送DBRu，但无法发送上行数据报文。
2.OLT记录接收到的T-CONT的带宽处理能力参数。
为了方便后续进行带宽适配时对T-CONT的带宽处理能力参数的查找，OLT可以根据该能力参数建立T-CONT的能力参数表，将接收到的每个ONU/ONT上报的T-CONT的带宽处理能力参数存储到该表中，在需要时，根据ONU/ONT的标识就可以查找到相应的T-CONT的带宽处理能力参数。当然，OLT也可以将T-CONT的带宽处理能力参数以其它方式存放，比如，存储到一个专用数据库中。
3.OLT根据记录的T-CONT的带宽处理能力参数进行带宽适配，即按照该参数中的传输层通道的最小可接受的时隙长度，分配ONU/OLT上报DBRu的BWmap。
4.OLT将分配的DBRu的BWmap下发给ONU/ONT。
5.ONU/ONT向OLT上报T-CONT的DBRu。
6.OLT根据记录的T-CONT的带宽处理能力参数进行带宽适配，即按照该参数中的传输层通道的最小可接受的时隙长度，分配ONU/ONT上报T-CONT的BWmap。
7.OLT将分配的T-CONT的BWmap下发给ONU/ONT。
在上述步骤1中ONU/ONT向OLT上报T-CONT的带宽处理能力参数时，可以通过定义新的PLOAM(Physical Layer OAM，物理层操作管理维护)消息或OMCI(ONU Management and ControlInterface，光网络单元管理和控制接口)消息上报，当然也可以通过其它专用消息上报。
下面对通过PLOAM消息和OMCI消息上报的具体方式进行说明。
(1)PLOAM消息
定义一个新的上行PLOAM消息，该消息内容是ONU/ONT的T-CONT带宽处理能力信息的三个参数，举例说明如下表1：
表1
(2)OMCI消息
定义一个新的OMCI管理实体(ME，Managed Entity)，该ME的内容是ONU/ONT的T-CONT带宽处理能力信息的三个参数，举例说明如下：
定义ME：ONT T-CONT BWmap capability，用于描述ONU/ONT的T-CONT带宽处理能力。ONT T-CONT BWmap capability ME包含如下表2所示的关键属性字段：
| 报文分片方式 | 这个属性用于表示ONU/ONT的T-CONT报文分片方式0x00：任意长度分片方式其他：固定长度分片方式及固定长度参数(单位：字节) |
| 最小可接受的时隙长度 | 这个属性用于表示ONU/ONT的T-CONT支持的最小可接受的时隙长度(单位：字节) |
| 最小可接受的报文长度(单位：字节) | 这个属性用于表示ONU/ONT的T-CONT支持的最小可接受的报文长度(单位：字节) |
表2
这样，ONU/ONT向OLT发送PLOAM消息或OMCI消息，通过该消息将T-CONT的带宽处理能力参数上报给OLT。
在上述步骤6中OLT进行带宽适配时，首先要考虑的因素是T-CONT的带宽处理能力参数，其次是DBRu中包含的DBRu要求的PCR(Peak Cell Rate，峰值信元速率)。而且，在实际应用中，每个T-CONT实际配置的带宽值也可能不同，因此，还要考虑各T-CONT实际配置的带宽值。具体可以按照以下方式分配ONU/ONT上报T-CONT的BWmap：
如果DBRu中要求的PCR小于OLT记录的该T-CONT的最小可接受的报文长度，则按所述最小可接受的报文长度分配该T-CONT的BWmap；
如果DBRu中要求的PCR大于或等于该T-CONT的最小可接受的报文长度，则可以按照现有标准定义的DBA计算流程获得应分配的带宽加上用于上报下一帧的DBRu长度分配该T-CONT的BWmap。
另外，考虑到各种不同的ONU/ONT，其支持的T-CONT的报文分片方式可以是任意长度分片，也可以是固定长度分片，因此，对于固定长度分片方式，在进行带宽适配时，还需要调整该T-CONT的BWmap为该T-CONT的固定分片的长度值的整数倍，以保证ONU/ONT对上行报文带宽的有效分配。
下面举例进一步说明OLT结合T-CONT带宽能力参数表、DBRu要求的PCR和实际T-CONT配置带宽值计算T-CONT的BWmap的过程。
假如OLT建立有如下表3所示的T-CONT的能力参数表：
| 根据不同ONU/ONT上报的T-CONT带宽处理能力信息，OLT建立如下的能力参数表：T-CONT索引 | 报文分片方式 | 最小可接受的时隙长度 | 最小可接受的报文长度 |
| 1 | 固定8字节分片 | 2个字节 | 6个字节 |
| 2 | 任意字节分片 | 8个字节 | 16个字节 |
| ... |
表3
T-CONT 1和T-CONT 2的实际配置均为：类型Type2，带宽参数为保证带宽8个字节。
首先根据T-CONT带宽能力参数表中的最小可接受的时隙长度确定分配每个T-CONT的DBRu上报的BWmap，结果如下：
T-CONT 1DBRu BWmap：2个字节；
T-CONT 2DBRu BWmap：8个字节。
假设ONU/ONT上报的T-CONT DBRu要求的PCR(DBRu.PCR)如下：
T-CONT 1DBRu.PCR：7个字节；
T-CONT 2DBRu.PCR：9个字节。
OLT结合T-CONT带宽能力参数表中的最小可接受的报文长度、DBRu.PCR、T-CONT实际配置带宽参数确定分配每个T-CONT的BWmap：
对于T-CONT 1，其DBRu.PCR(7个字节)大于最小可接受的报文长度(6个字节)，且小于实际配置的带宽参数(8个字节)，所以可分配7个字节的BWmap，考虑报文分片方式是固定8个字节，做适配调整，最后确定分配8个字节的BWmap。
对于T-CONT 2，其DBRu.PCR(9个字节)小于最小可接受的报文长度(16个字节)，所以必须分配16个字节的BWmap，即使超过实际配置的带宽参数(8个字节)，考虑报文分片方式是任意字节分片，最后确定分配16个字节的BWmap。
在该实施例中，描述了OLT通过接收ONU/ONT主动上报的信息，获取T-CONT的带宽处理能力参数，进而根据该T-CONT的带宽处理能力参数进行带宽适配，确定ONU/ONT的T-CONT的BWmap的过程。实际上，本发明实施例并不仅局限于这种方式。除此之外，还可以预先在OLT上配置ONU/ONT的T-CONT的带宽处理能力参数，这样，无需由ONU/ONT向OLT上报，OLT在为ONU/ONT进行动态带宽分配时，就可以根据这些配置信息来进行带宽适配的过程，该过程与上述实施例的步骤3至步骤7相同，在此不再详细描述。
由上述描述可见，本发明实施例中OLT针对不同能力的ONU/ONT，通过带宽适配处理，为各ONU/ONT分配合适的T-CONT的BWmap，从而实现了任意传输层通道带宽值的分配和设定，保证了OLT与ONU/ONT互通中ONU/ONT的上行报文的传输。
参照图3，图3示出了本发明实施例的光网络中带宽分配系统的一种原理框图：
在该系统中包括：通过光分配网络30连接的OLT31和多个ONU/ONT32，其中，OLT31包括：存储单元311、适配单元312、发送单元313。存储单元311用于存储ONU/ONT32的T-CONT的带宽处理能力参数，所述T-CONT的带宽处理能力参数包括：报文分片方式、最小可接受的时隙长度、和最小可接受的报文长度，所述报文分片方式包括任意长度分片和固定长度分片。如果报文分片方式为固定长度分片，则所述传输层通道的带宽处理能力参数还包括：固定分片的长度值。各T-CONT的带宽处理能力参数可以通过预先配置的方式保存到存储单元311中，在OLT31对T-CONT进行动态带宽分配时，由适配单元312根据存储单元311中保存的该T-CONT的带宽处理能力参数进行带宽适配，确定该T-CONT的BWmap；然后由发送单元313将确定的该T-CONT的BWmap发送给对应的ONU/ONT。适配单元312进行动态带宽分配的过程与前面本发明实施例的方法中的描述一致，在此不再赘述。
在该实施例的组网结构中，有多个ONU/ONT通过光分配网络连接到OLT，本发明实施例并不仅限于这种组网方式，也可以应用于只有单个ONU/ONT的组网方式。下面就以单个ONU/ONT通过光分配网络连接到OLT的组网方式为例，进一步说明本发明实施例的系统。
参照图4，图4示出了本发明实施例的光网络中带宽分配系统的另一种原理框图：
与图3所示实施例的区别在于，在该实施例中，在ONU/ONT42中还设有上报单元421，用于向OLT上报T-CONT的带宽处理能力参数，在OLT中还设置有接收单元414，用于接收上报单元421上报的T-CONT的带宽处理能力参数，并将该带宽处理能力参数存储到存储单元311中。也就是说，利用该实施例的系统，可以由ONU/ONT在其注册完成后，主动向OLT上报T-CONT的带宽处理能力参数，而无需将不同能力的ONU/ONT支持的T-CONT的带宽处理能力参数预先配置在OLT上。
当然，针对不同的ONU/ONT，也可以综合采用上述两种方式，使OLT获知不同ONU/ONT的T-CONT的带宽处理能力参数。比如，如果ONU/ONT能够主动上报T-CONT的带宽处理能力参数，则由该ONU/ONT在注册完成后进行主动上报；如果ONU/ONT不能主动上报T-CONT的带宽处理能力参数，则将该ONU/ONT的T-CONT的带宽处理能力参数预先配置在OLT上。
可见，利用本发明实施例的系统，可以根据ONU/ONT的T-CONT的带宽处理能力参数进行带宽适配，确定该ONU/ONT的T-CONT的BWmap，从而可以兼容多种不同能力的ONU/ONT，实现对ONU/ONT的传输层通道任意带宽值的分配和设定，保证ONU/ONT的上行报文的传输。
本发明实施例还提供了一种光线路终端，其结构框图可参照图3中的OLT31和图4中的OLT41，该光线路终端可以对多种不同能力的ONU/ONT，实现任意传输层通道带宽值的分配和设定。
参照图5，图5是本发明实施例的光网络终端的原理框图：
该光网络终端包括：注册单元51和上报单元52，其中，注册单元51用于在接入网络时，向所述网络中的光线路终端进行注册；上报单元52用于在所述注册单元完成注册过程后，向所述光线路终端上报传输层通道的带宽处理能力参数。
本发明实施例的光网络终端能够将自己的传输层通道的带宽处理能力参数上报给光线路终端，为光线路终端进行传输层带宽通道任意带宽值的分配和设定提供有效的参考条件。
以上对本发明实施例所提供的系统、方法及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1、一种光网络中带宽分配方法，其特征在于，包括：
光线路终端获取光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；
根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；
将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光线路终端获取根据光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数的过程包括：
所述光线路终端通过接收所述光网络单元或光网络终端的上报信息，获取所述传输层通道的带宽处理能力参数。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光线路终端获取根据光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数的过程包括：
所述光线路终端通过预置的配置信息，获取所述传输层通道的带宽处理能力参数。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输层通道的带宽处理能力参数包括：报文分片方式、最小可接受的时隙长度、和最小可接受的报文长度，所述报文分片方式包括任意长度分片和固定长度分片。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述传输层通道的带宽分配图的过程包括：
按照所述传输层通道的最小可接受的时隙长度分配所述光网络单元或光网络终端上报DBRu的带宽分配图；
当所述光线路终端获取DBRu状态报告后，如果DBRu中要求的峰值信元速率小于所述传输层通道的最小可接受的报文长度，则按所述最小可接受的报文长度分配所述传输层通道的带宽分配图；如果DBRu中要求的峰值信元速率大于或等于所述传输层通道的最小可接受的报文长度，则按实际计算的带宽加上DBRu长度分配所述传输层通道的带宽分配图。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述传输层通道的带宽处理能力参数还包括：固定分片的长度值；
如果所述传输层通道的报文分片方式是固定长度分片，则所述根据所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力进行带宽适配，确定所述传输层通道的带宽分配图的过程还包括：调整所述传输层通道的带宽分配图为所述传输层通道的固定分片的长度值的整数倍。
7、一种光网络中带宽分配系统，包括：通过光分配网络连接的光线路终端和光网络单元或光网络终端，其特征在于，
所述光线路终端包括：
存储单元，用于存储所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；
适配单元，用于根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；
发送单元，用于将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。
8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述光网络单元或光网络终端包括：上报单元，用于向所述光线路终端上报所述传输层通道的带宽处理能力参数；
所述光线路终端还包括：接收单元，用于接收所述上报单元上报的所述传输层通道的带宽处理能力参数，并将所述传输层通道的带宽处理能力参数存储到所述存储单元中。
9、一种光线路终端，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽处理能力参数；
适配单元，用于根据所述带宽处理能力参数进行带宽适配，确定所述光网络单元或光网络终端的传输层通道的带宽分配图；
发送单元，用于将所述带宽分配图发送给所述光网络单元或光网络终端。
10、根据权利要求9所述的光线路终端，其特征在于，所述光线路终端还包括：
接收单元，用于接收所述上报单元上报的所述传输层通道的带宽处理能力参数，并将所述传输层通道的带宽处理能力参数存储到所述存储单元中。
11、一种光网络终端，其特征在于，包括：
注册单元，用于在接入网络时，向所述网络中的光线路终端进行注册；
上报单元，用于在所述注册单元完成注册过程后，向所述光线路终端上报所述传输层通道的带宽处理能力参数。
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