CN101436916A - 一种无源光网络的带宽处理方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

一种无源光网络的带宽处理方法，该方法包括：在共存的不同接入系统采用重叠的上行波段时，根据所述系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙；本发明实施例还公开一种无源光网络系统和带宽处理装置；本发明实施例中公开的方案通过协调现有PON和NGA的时隙分配相关信息的方法，不用完全替换掉现有PON MAC逻辑板，充分利用现有网络的设备，降低了网络升级费用。

Description

一种无源光网络的带宽处理方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及数据通讯领域，具体地说，涉及一种无源光网络的带宽处理方法、装置和系统。
背景技术
随着无源光网络(PON，Passive optical network)成本的大幅下降，PON逐渐成为运营商解决最后一公里问题的最佳选择。目前，主要的PON技术是基于时分复用(TDM，Time Division Multiplex)的，例如宽带无源光网络(BPON，Broadband PON)、以太网无源光网络(EPON，Ethernet BasedPON)、千兆无源光网络(GPON，Gigabit-capable PON)等，下文以GPON为代表进行说明，对于EPON或其他接入网系统，原理也是类似的。
图1为现有技术中的GPON系统结构图，如图1所示，GPON系统主要包括：置于运营商中心局端(CO，Central Office)的光线路终端(OLT，Optical Line Terminator)、由功率分支器(splitter)构成的光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)和置于用户端的光网络单元(ONU，OpticalNetwork Unit)。OLT的下行数据通过TDM的方式传输到各ONU，各ONU根据下行数据中的标识接收属于自己的下行数据。ONU的上行数据通过时分多址(TDMA，Time Division Multiplex Address)的方式传输到OLT，各ONU通过在当前时段传输给OLT的信号中携带动态带宽分配(DBA，Dynamic Bandwidth Allocation)上报信息向OLT请求下一时段发送信号的带宽资源，OLT根据各ONU在当前时段信号中携带的DBA信息，为各ONU分配下一时段的带宽授权，也就是发送信号所占用的时隙，各ONU在下一时段OLT采用突发模式在指定的时隙内发送信号，进行上行数据传输。
随着业务需求，出现了更大带宽、更高容量的升级网络(NGA，NextGeneration Access Network)，在对PON网络升级上行带宽的众多方案中，常常会涉及现有PON网络设备与NGA网络设备的共存，如图2所示。
然而，这个共存网络将引入一些新的问题。对于大多数升级方案，NGA还是采用1310nm波段传输上行信号，这将导致NGA和GPON的上行通道波段重叠，因此，需要采用TDM复用的方式传输NGA和GPON的上行信号。相应地，OLT中负责为ONU分配带宽的GPON MAC逻辑将不能再正常工作，GPON的整个MAC逻辑板将要被替换为新的MAC逻辑板，以同时控制GPON和NGA的成帧和解析。而更换整个MAC逻辑板，除了大大增加了升级网络的成本，而且将导致在升级时，现有GPON的业务将长时间地被中断。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种无源光网络的带宽处理方法、装置和系统，在保证业务正常的同时，控制升级成本。
一种无源光网络的带宽处理方法，该方法包括：在共存的不同接入系统采用重叠的上行波段时，根据所述系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
一种无源光网络的系统，该系统包括：第一无源光网络系统、第二无源光网络系统和时隙分配模块；
所述第一无源光网络系统和第二无源光网络系统采用重叠的上行波段；
所述时隙分配模块与所述第一无源光网络系统、第二无源光网络系统相连接，该时隙分配模块根据所述第一无源光网络系统和第二无源光网络系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
一种无源光网络的带宽处理装置，该装置包括带宽分配模块，用于在共存的不同接入系统采用重叠的上行波段时，根据所述系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
利用本发明所述方案，通过协调现有PON和NGA的时隙分配相关信息的方法，不用完全替换掉现有PON MAC逻辑板，在保证业务正常的同时，充分利用现有网络的设备，降低了网络升级费用。
附图说明
图1为现有技术中的GPON系统结构图；
图2为现有的GPON与NGA共存网络系统结构图；
图3为本发明实施例的方案的系统结构示意图；
图4为本发明实施例的方案的流程图；
图5为本发明实施例改进方案的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例为避免PON和NGA的时隙分配出现冲突，利用第三模块，统一管理或协调GPON与NGA的上行时隙分配。
如图3所示，CO端，在GPON MAC与NGA MAC之间增加一个时隙分配模块，以统一协调GPON与NGA的上行时隙分配。GPON MAC与时隙分配模块之间，NGA MAC与时隙分配模块之间通过时隙分配信息交互接口相连接，进行时隙分配相关信息的交互，所述时隙分配相关信息包括：时钟同步信息，OLT统计的ONU带宽需求信息，粗颗粒的带宽授权信息。其中的时隙分配信息交互接口是由MAC逻辑板的硬件设计预留。
在CO端，通过时隙分配信息交互接口，时隙分配模块首先为GPON和NGA发送时钟同步信息，使得两个系统基于同步的时钟状态。根据GPON/NGA ONU向CO端的OLT发送的DBA上报信息，GPON/NGA OLTMAC进行统计后，再将所述OLT MAC统计后的ONU带宽需求信息上报给时隙分配模块；时隙分配模块根据所有的统计带宽需求信息，通过带宽分配算法，统一为GPON ONU和NGA ONU分别分配上行宽带。
下面结合具体场景对本发明实施例进行具体说明，如图4所示：
步骤1：时隙分配模块为GPON和NGA发送时钟同步信息，协调GPON和NGA的时钟，使得两个系统基于同步的时钟状态；
步骤2：GPON/NGA ONU向CO端的OLT发送DBA上报信息；比如，GPON ONU上报的DBA信息分别是ONU1上报10M带宽需求(其中包括“保证带宽”类型的需求4M，“Best Effort”类型的需求6M)，ONU2上报15M带宽需求(其中包括“保证带宽”类型的需求10M，“Best Effort”类型的需求5M)......
步骤3：GPON/NGA OLT MAC分别进行带宽需求统计后，将统计后带宽需求信息上报给时隙分配模块；比如GPON OLT统计的ONU带宽需求共500M(其中包括“保证带宽”类型的需求350M，“Best Effort”类型的需求150M)，NGA OLT统计的NGA ONU带宽需求共700M(其中包括“保证带宽”类型的需求300M，“Best Effort”类型的需求400M)，GPON OLT和NGA OLT分别将各自的500M和700M带宽需求信息上报给时隙分配模块；
步骤4：时隙分配模块根据所有的统计带宽需求信息，通过带宽分配算法，统一为GPON ONU和NGA ONU分别分配粗颗粒的上行带宽；例如，对于125μs的上行帧，时隙分配模块根据统计的信息，将0～50μs(t1～t2)的粗颗粒上行时隙分配给GPON MAC，51～60μs(t3～t4)的粗颗粒上行时隙分配给NGA MAC；
步骤5：GPON/NGA MAC获得时隙分配模块分配的粗颗粒带宽授权后，通过DBA算法，在各自的带宽授权时隙内进一步对其所属ONU进行动态带宽分配。
作为本实施例的改进方案，时隙分配模块也可置于GPON MAC或NGAMAC中，如图5所示，通过对GPON MAC/NGA MAC进行软件更新升级，实现具有时隙分配模块的功能，为GPON MAC和NGA MAC分别分配粗颗粒的带宽授权信息。这时，时隙分配模块所在的MAC配置相当于主MAC，另一OLT MAC配置相当于从属MAC，通过时隙分配信息交互接口，主MAC将时钟信息发送给NGA MAC，从属MAC根据此时钟信息，协调自身时钟，使得两个系统的时钟同步。具体的带宽分配流程和图4所示的流程类似，就不再赘述。
本发明还公开一种无源光网络的带宽处理装置，该装置包括带宽分配模块和时钟同步模块，所述带宽分配模块用于在共存的不同接入系统采用重叠的上行波段时，根据所述系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
所述时钟同步模块，用于在所述统一协调所述不同系统的上行时隙分配前，向所述系统发送时间同步指令，同步所述不同系统间的时钟信息。
在本发明的PON(包括GPON、EPON等)和NGA PON的共存方案中，通过协调现有PON和NGA的时隙分配相关信息的方法，不用完全替换掉现有PON MAC逻辑板，充分利用现有网络的设备，降低网络升级费用；同时，实现网络MAC的平滑过渡，降低网络因升级而中断业务的时间，提高服务质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种无源光网络的带宽处理方法，其特征在于，该方法包括：在共存的不同接入系统采用重叠的上行波段时，根据所述系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同系统至少包括下一代接入网NGA，还包括以太网无源光网络EPON和/或千兆无源光网络GPON。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，在所述统一协调所述不同系统的上行时隙分配前，同步所述不同系统间的时钟信息。
4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述统一协调所述不同系统的上行时隙分配的步骤包括：先统一对所述不同系统的MAC逻辑协调分配粗粒度的上行时隙，所述MAC逻辑在所述各自已分配的授权时隙内进一步对其所属ONU进行时隙分配。
5、一种无源光网络的系统，其特征在于，该系统包括：第一无源光网络系统、第二无源光网络系统和时隙分配模块；
所述第一无源光网络系统和第二无源光网络系统采用重叠的上行波段；
所述时隙分配模块与所述第一无源光网络系统、第二无源光网络系统相连接，该时隙分配模块根据所述第一无源光网络系统和第二无源光网络系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一无源光网络系统是下一代接入网NGA，所述第二无源光网络系统是以太网无源光网络EPON和/或千兆无源光网络GPON。
7、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述时隙分配模块统一协调所述不同系统的上行时隙分配前，向所述第一无源光网络系统和第二无源光网络系统发送时钟同步信息，同步所述两系统间的时钟信息。
8、根据权利要求5、6或7所述的系统，其特征在于，所述时隙分配模块统一协调所述不同系统的上行时隙分配的包括：所述时隙分配模块先统一对所述不第一无源光网络系统和第二无源光网络系统的MAC逻辑协调分配粗粒度的上行时隙，所述MAC逻辑在所述各自已分配的授权时隙内进一步对其所属ONU进行时隙分配。
9、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述时隙分配模块可以集成在第一无源光网络系统或第二无源光网络系统内。
10、一种无源光网络的带宽处理装置，其特征在于，该装置包括带宽分配模块，用于在共存的不同接入系统采用重叠的上行波段时，根据所述系统中的各光网络单元ONU的动态带宽分配DBA上报信息，统一协调所述不同系统的上行时隙分配，对不同系统分配不同的上行时隙。
11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括时钟同步模块，用于在所述统一协调所述不同系统的上行时隙分配前，同步所述不同系统间的时钟信息。
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