CN101383767B - 上行带宽分配方法和光线路终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行带宽分配方法和光线路终端，该方法包括：在光线路终端向光网络单元分配上行带宽时，光线路终端为上行带宽增加相应的选项标记，其中，选项标记用于标识上行带宽的属性；光线路终端将上行带宽和相应的选项标记发送给光网络单元，通知光网络单元根据上行带宽的属性使用相应的上行带宽。通过上述处理，能够减少OLT和ONU之间的交互、降低上行带宽的分配频度、降低对下行带宽的占用，同时有利于ONU统一规划上行带宽的使用。

Description

上行带宽分配方法和光线路终端

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种上行带宽分配方法和光线路终端。

背景技术

通常，无源光网络(Passive Optical Network，简称为PON)系统由光线路终端(Optical Line Terminal，简称为OLT)、光网络单元(Optical Network Unit，简称为ONU)和光配线网(OpticalDistribution Network，简称为ODN)组成。

其中，ODN通常为一点到多点的结构，一个OLT可通过ODN连接到多个ONU，例如，国际电信联盟—电信标准部(InternationalTelecommunications Union-Telecommunications standardizationsector，简称为ITU-T)G.984系列的吉比特无源光网络(Gigabit PON，简称为GPON)系统、电气和电子工程师学会(Institutefor Electricaland Electronic Engineers，简称为IEEE)802.3系列的以太无源光网络(Ethernet PON，简称为EPON)系统等。

在基于时分复用接入(Time Division Multiplex Access，简称为TDMA)的PON系统(如EPON、GPON系统)中，需要在OLT的授权的情况下，ONU才能够在上行方向发送数据，OLT通过动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Assignment，简称为DBA)功能为ONU分配上行带宽，DBA功能以时间T为周期，将每个T分割成若干时间间隔并将这些时间间隔分配给ONU，ONU在指定的时间间隔内，在上行方向发送数据。GPON系统的DBA格式如图1所示，其中，US BWMap为上行带宽分配内容，包括N份上行带宽，每份上行带宽起始时间为SStart，结束时间为SStop，上行带宽与T-CONT的Alloc-ID相关。EPON系统的DBA通过GATE消息分配上行带宽，GATE消息格式如图2所示，一个GATE消息最多携带4份上行带宽，每份上行带宽由起始时间和时间长度表示，上行带宽与ONU的地址相关。

考虑到服务质量(Qualityof Service，简称为QoS)的问题，ONU的上行带宽可以包括多种类型，例如，为ONU独享的固定上行带宽、为ONU优先使用的保证上行带宽、可以暂时给其他ONU使用的上行带宽等。对于固定带宽，OLT可以分配给ONU永久使用，OLT在每个T周期都会重新分配，对于保证带宽，OLT可以分配给ONU长期使用，并在每个T周期都重新分配，可以看出，目前PON系统的DBA无论上行带宽为何种类型，均进行频繁重复的分配，不仅占用了下行带宽资源，也不利于ONU统一规划和处理上行带宽。然而，目前尚未提出有效解决上述问题的技术方案。

发明内容

考虑到目前PON系统的DBA机制频繁重复分配带宽导致大量系统资源被占用的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种上行带宽分配方法和光线路终端，以解决相关技术中存在的上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种上行带宽分配方法，用于在无源光网络中实现光线路终端对光网络单元的上行带宽分配。

根据本发明的上行带宽分配方法包括：在光线路终端向光网络单元分配上行带宽时，光线路终端为上行带宽增加相应的选项标记，其中，选项标记用于标识上行带宽的属性；光线路终端将上行带宽和相应的选项标记发送给光网络单元，通知光网络单元根据上行带宽的属性使用相应的上行带宽。

其中，上行带宽的属性包括以下类别：永久使用、取消分配、在预定周期内使用以及预定周期的长度。

此外，在上行带宽的属性为永久使用的情况下，光线路终端向光网络单元仅进行一次分配，指示光网络单元永久使用上行带宽。

此外，在光网络单元被指示永久使用上行带宽后，方法进一步包括：在光网络单元重新启动或离线的情况下，光线路终端收回属性为永久使用的上行带宽。

此外，在上行带宽的属性为在预定周期内使用的情况下，方法进一步包括：光网络单元根据预定周期的长度使用上行带宽；在上行带宽的使用时间等于预定周期长度的情况下，光线路终端收回上行带宽。

此外，在光线路终端分配了属性为在预定周期内使用的上行带宽之后，方法进一步包括：在光网络单元重新启动或离线的情况下，光线路终端立即收回上行带宽的属性为使用预定周期的上行带宽、或者在上行带宽的使用时间等于预定周期长度时收回上行带宽的属性为使用预定周期的上行带宽。

此外，在光线路终端需要收回上行带宽的情况下，方法进一步包括：光线路终端将相应的上行带宽的属性设置为取消分配；或者重新设置属性为在预定周期内使用的上行带宽的预定周期的长度。

根据本发明的另一方面，提供了一种光线路终端，用于在无源光网络中对光网络单元的上行带宽分配。

根据本发明的光线路终端包括：设置模块，在光线路终端向光网络单元分配上行带宽时，为上行带宽设置相应的选项标记，其中，选项标记用于标识上行带宽的属性；发送模块，用于将上行带宽和相应的选项标记发送给光网络单元，通知光网络单元根据上行带宽的属性使用相应的上行带宽。

其中，上行带宽的属性包括以下类别：永久使用、取消分配、在预定周期内使用以及预定周期的长度。

此外，光线路终端进一步包括：分配模块，在上行带宽的属性为永久使用的情况下，向光网络单元仅进行一次分配，指示光网络单元永久使用上行带宽；第一回收模块，用于在光网络单元重新启动或离线的情况下，立即收回属性为永久使用以及属性为在预定周期内使用的上行带宽；第二回收模块，用于在光网络单元重新启动或离线后、属性为在预定周期内使用的上行带宽的使用时间等于预定周期长度的情况下，收回上行带宽；第三回收模块，用于在上行带宽的属性为在预定周期内使用的情况下，在上行带宽的使用时间等于预定周期长度的情况下，收回上行带宽。

此外，上述设置模块进一步用于：在光线路终端需要收回上行带宽的情况下，将相应的上行带宽的属性设置为取消分配；或者，重新设置属性为在预定周期内使用的上行带宽的预定周期的长度。

借助于本发明的技术方案，通过为被分配的上行带宽附加属性，解决了目前PON系统的DBA机制频繁重复分配带宽的问题，使得部分上行带宽可以永久分配给ONU使用，或给某些ONU使用一定的期限，从而减少了OLT和ONU之间的交互、降低了上行带宽的分配频度、以及对下行带宽资源的占用，同时便于ONU进行上行带宽使用的统一规划。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是相关技术中GPON系统的DBA格式的示意图；

图2是相关技术中EPON系统的GATE消息的示意图；

图3是根据本发明实施例的上行带宽分配方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的光线路终端的框图。

具体实施方式

功能概述

目前，相关技术中，PON系统的DBA机制不管上行带宽的类型而频繁重复分配，但是，对于固定带宽，OLT不用每个T周期都重新分配给ONU，对于保证带宽，OLT可配给ONU长期使用，也不用每个T周期都重新分配，对于其他类型的带宽，如果ONU上行流量较大时OLT也可以暂时分配给ONU在较长时间内使用。因此，本发明提供了一种技术方案，在OLT向ONU分配上行带宽时，为相关的上行带宽增加相应的选项标记，在选项标记中指明被分配的上行带宽的属性(包括但不限于是否永久使用、连续使用的周期数、取消分配等)，ONU根据上行带宽的属性使用上行带宽。

以下将结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种上行带宽分配方法，用于在无源光网络中实现光线路终端对光网络单元的上行带宽分配。图3是根据本发明实施例的上行带宽分配方法的流程图，如图3所示，包括以下处理(步骤S302-步骤S304)：

步骤S302，在OLT向ONU分配上行带宽时，OLT为上行带宽增加相应的选项标记，其中，选项标记用于标识上行带宽的属性；

在步骤S302中，上行带宽的属性包括以下类别：永久使用、取消分配、在预定周期内使用(假设为N个T周期)以及该预定周期的长度。

步骤S304，OLT将上行带宽和相应的选项标记发送给ONU，通知ONU根据上行带宽的属性使用相应的上行带宽。

具体地，在步骤S304中，在上行带宽的属性为永久使用的情况下，OLT向ONU仅进行一次分配，指示ONU永久使用上行带宽，ONU获取该上行带宽后永久使用；在上行带宽的属性为在预定周期内使用的情况下，ONU根据预定周期的长度(N个T周期内)使用上行带宽；在上行带宽的使用时间等于预定周期长度的情况下(N个T周期后)，OLT收回上行带宽供以后重新分配。

此外，在ONU重新启动或离线的情况下，包括以下处理：

1、在ONU被指示永久使用上行带宽的情况下，OLT收回属性为永久使用的上行带宽供以后重新分配。

2、在OLT分配了属性为在预定周期内使用的上行带宽的情况下，OLT立即收回上行带宽的属性为使用预定周期的上行带宽、或者在上行带宽的使用时间等于预定周期长度(N个T周期)时收回上行带宽的属性为使用预定周期的上行带宽供以后重新分配。

以下情况可以导致ONU离线：ONU被拔出、ONU断电、光纤断或ONU工作异常等。

此外，为了能够调整ONU使用的上行带宽，分配给ONU的永久使用的上行带宽、或者使用期限较长的上行带宽均可以被收回，在OLT需要收回上行带宽的情况下，可以使用下述的两种方式之一

方式1、OLT将相应的上行带宽的属性设置为取消分配；

方式2、重新设置属性为在预定周期内使用的上行带宽的预定周期的长度。

下面将结合具体的PON系统对本发明的上述技术方案进行详细的说明。

实例1

在本实例中，将以GPON系统为例描述本发明的处理过程。GPON系统的上行带宽分配格式如图1所示，其中Flags域的6-0比特为保留域，本实施例利用该保留域增加相应的选项标记，对Flags域的6-0比特设计如下：

比特6-5：在设置为11时，表示永久使用；在设置为01、10时，表示非永久使用；在设置为00时，表示取消分配。

比特4-0：上行带宽分配的有效周期数(即，上述预定周期的长度)，该域仅在比特6-5设置为01、10值时有效。

对于分配给ONU永久使用的上行带宽，OLT在分配时将相应的Flags域的比特6-5设置为11(对应于上述步骤S302)，ONU获得该上行带宽后永久使用，在OLT收回该上行带宽的情况下，放弃对该上行带宽的使用，并且，在ONU重新启动或离线时，OLT自动收回该上行带宽。

对于分配给ONU使用一定期限的上行带宽，OLT在分配时将相应的Flags域的比特6-5设置01值或者10值，并在相应的Flags域的比特4-0设置有效周期数，ONU获得该上行带宽后可以在相应数量的周期内使用，在有效周期数结束或者OLT收回该上行带宽的情况下，ONU放弃对该上行带宽的使用，在ONU重新启动或离线时，OLT自动收回该上行带宽。

对于分配ONU永久使用或者使用一定期限的上行带宽，OLT决定收回上行带宽时，OLT分配时在相应的Flags域的比特6-5填写00值，ONU将放弃对该上行带宽的使用。

实例2

在本实例中，将以EPON系统为例描述本发明的处理过程。EPON系统的上行带宽分配通过GATE(通道)消息实现，如图2所示，其中至少有13个字节为保留域，本实施例在该保留域中将Sync time字段后面的4个字节分别用于指示4个Grant(分配)的用途，分别定义为Flags1、Flags2、Flags3、Flags4，下面对Flags1、Flags2、Flags3、Flags4进行详细的说明。

Flag1：比特7-6(11-永久使用，01，10-非永久使用，00-取消分配)，比特5-0(上行带宽分配的有效周期数，该域仅在比特7-6为01或者10值时有效)。

Flag2：比特7-6(11-永久使用，01，10-非永久使用，00-取消分配)，比特5-0(上行带宽分配的有效周期数，该域仅在比特7-6为01或者10值时有效)。

Flag3：比特7-6(11-永久使用，01，10-非永久使用，00-取消分配)，比特5-0(上行带宽分配的有效周期数，该域仅在比特7-6为01或者10值时有效)。

Flag4：比特7-6(11-永久使用，01，10-非永久使用，00-取消分配)，比特5-0(上行带宽分配的有效周期数，该域仅在比特7-6为01或者10值时有效)。

对于分配给ONU永久使用的上行带宽，OLT分配时在相应的Flags域的比特7-6填写11值，ONU获得该上行带宽后永久使用，在OLT收回该上行带宽的情况下，放弃对该上行带宽的使用，在ONU重新启动或离线时，OLT自动收回该上行带宽。

对于分配给ONU使用一定期限的上行带宽，OLT分配时在相应的Flags域的比特7-6填写01值或者10值，并在相应的Flags域的比特5-0填写有效周期数，ONU获得该上行带宽后可以在相应数量的周期内使用，在有效周期数结束后或者OLT收回该上行带宽的情况下，ONU放弃对该上行带宽的使用，在ONU重新启动或离线时，OLT自动收回该上行带宽。

对于分配ONU永久使用或者使用一定期限的上行带宽，OLT决定收回这样的上行带宽时，OLT在分配时在相应的Flags域的比特7-6填写00值，ONU将放弃对该上行带宽的使用。

通过之前描述的实例1和实例2的处理过程可以看出，采用本发明后能够有效减少OLT和ONU之间的交互、降低上行带宽的分配频度、减少了对下行带宽资源的占用，同时有利于ONU对上行带宽的使用进行统一规划。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种光线路终端，用于在无源光网络中对光网络单元的上行带宽分配。图4是根据本发明实施例的光线路终端的框图，如图4所示，光线路终端包括设置模块40、发送模块42。下面，对上述模块进行详细的说明。

设置模块40，在OLT向ONU分配上行带宽时，为上行带宽设置相应的选项标记，其中，选项标记用于标识上行带宽的属性；

在实际应用中，上行带宽的属性包括以下类别：永久使用、取消分配、在预定周期内使用以及预定周期的长度。

此外，上述设置模块40进一步用于：在OLT需要收回上行带宽的情况下，将相应的上行带宽的属性设置为取消分配；或者，重新设置属性为在预定周期内使用的上行带宽的预定周期的长度。

发送模块42，连接至设置模块40，用于将上行带宽和相应的选项标记发送给ONU，通知ONU根据上行带宽的属性使用相应的上行带宽。

发送模块42进一步用于在上行带宽的属性为永久使用的情况下，向ONU仅进行一次上行带宽分配，指示ONU永久使用上行带宽；

上述的OLT还可以进一步包括以下模块：第一回收模块、第二回收模块、第三回收模块，需要说明的是，上述的三个模块可以用于在需要对分配的上行带宽或者到期的上行带宽进行回收时，对ONU的上行带宽进行回收。

第一回收模块(未示出)，用于在ONU重新启动或离线的情况下，立即收回属性为永久使用以及属性为在预定周期内使用的上行带宽；

第二回收模块(未示出)，用于在ONU重新启动或离线后、属性为在预定周期内使用的上行带宽的使用时间等于预定周期长度的情况下，收回上行带宽；

第三回收模块(未示出)，用于在上行带宽的属性为在预定周期内使用的情况下，在上行带宽的使用时间等于预定周期长度的情况下，收回上行带宽。

需要说明的是，在实际的应用中，上述第一回收模块、第二回收模块、第三回收模块也可以进行合一设置。

综上所述，借助于本发明的技术方案，通过为被分配的上行带宽附加属性，解决了目前PON系统的DBA机制频繁重复分配带宽的问题，使得部分上行带宽可以永久分配给ONU使用，或给某些ONU使用一定的期限，从而减少了OLT和ONU之间的交互、降低了上行带宽的分配频度、以及对下行带宽资源的占用，同时便于ONU进行上行带宽使用的统一规划。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种上行带宽分配方法，用于在无源光网络中实现光线路终端对光网络单元的上行带宽分配，其特征在于，所述方法包括：

在所述光线路终端向所述光网络单元分配上行带宽时，所述光线路终端为所述上行带宽增加相应的选项标记，其中，所述选项标记用于标识所述上行带宽的属性；

所述光线路终端将所述上行带宽和相应的选项标记发送给所述光网络单元，通知所述光网络单元根据所述上行带宽的属性使用相应的上行带宽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行带宽的属性包括以下类别：

永久使用；取消分配；在预定周期内使用以及所述预定周期的长度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述上行带宽的属性为永久使用的情况下，所述光线路终端向所述光网络单元仅进行一次分配，指示所述光网络单元永久使用所述上行带宽。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述光网络单元被指示永久使用所述上行带宽后，所述方法进一步包括：

在所述光网络单元重新启动或离线的情况下，所述光线路终端收回属性为永久使用的上行带宽。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述上行带宽的属性为在预定周期内使用的情况下，所述方法进一步包括：

所述光网络单元根据所述预定周期的长度使用所述上行带宽；

在所述上行带宽的使用时间等于所述预定周期长度的情况下，所述光线路终端收回所述上行带宽。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述光线路终端分配了属性为在所述预定周期内使用的上行带宽之后，所述方法进一步包括：

在所述光网络单元重新启动或离线的情况下，所述光线路终端立即收回上行带宽的属性为使用预定周期的上行带宽、或者在所述上行带宽的使用时间等于所述预定周期长度时收回上行带宽的属性为使用预定周期的上行带宽。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述光线路终端需要收回所述上行带宽的情况下，所述方法进一步包括：

所述光线路终端将相应的上行带宽的属性设置为取消分配；或者

重新设置属性为在所述预定周期内使用的上行带宽的所述预定周期的长度。

8.一种光线路终端，用于在无源光网络中对光网络单元的上行带宽分配，其特征在于，所述光线路终端包括：

设置模块，用于在所述光线路终端向所述光网络单元分配上行带宽时，为所述上行带宽设置相应的选项标记，其中，所述选项标记用于标识所述上行带宽的属性；

发送模块，用于将所述上行带宽和相应的选项标记发送给所述光网络单元，通知所述光网络单元根据所述上行带宽的属性使用相应的上行带宽。

9.根据权利要求8所述的光线路终端，其特征在于，所述上行带宽的属性包括以下类别：

永久使用；取消分配；在预定周期内使用以及所述预定周期的长度。

10.根据权利要求9所述的光线路终端，其特征在于，所述光线路终端进一步包括：

第一回收模块，用于在所述光网络单元重新启动或离线的情况下，立即收回属性为永久使用以及属性为在所述预定周期内使用的上行带宽；

第二回收模块，用于在所述光网络单元重新启动或离线后、属性为在所述预定周期内使用的上行带宽的使用时间等于所述预定周期长度的情况下，收回所述上行带宽；

第三回收模块，用于在所述上行带宽的属性为在所述预定周期内使用的情况下，在所述上行带宽的使用时间等于所述预定周期长度的情况下，收回所述上行带宽。

11.根据权利要求10所述的光线路终端，其特征在于，所述设置模块进一步用于：

在所述光线路终端需要收回所述上行带宽的情况下，将相应的上行带宽的属性设置为取消分配；或者，重新设置属性为在所述预定周期内使用的上行带宽的所述预定周期的长度。

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