CN101969584A - 一种提高带宽利用率的onu节能方法 - Google Patents

Abstract

一种提高带宽利用率的ONU节能方法，包括：OLT设定ONU进入节能状态的判决条件；OLT分别设定ONU进入节能状态第一个节能周期的开始时间、睡眠模式的持续时间、工作模式的持续时间、节能周期次数，设定最小授权间隔T1；当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT发出进入节能状态的允许消息；当ONU收到允许消息后，检查此时是否有数据需要发送；若无数据发送，则在第一个节能周期的设定时间ONU由正常状态转到节能状态；ONU进入睡眠模式后，若有数据要发送，则立刻转到正常状态；当睡眠模式与工作模式周期交替次数达到设定值时，重新判断是否符合节能条件；能够减少OLT与ONU之间的通讯次数，提高带宽的利用率。

Description

一种提高带宽利用率的ONU节能方法

技术领域

本发明涉及无源光网络技术，尤其涉及ONU由正常工作状态进入节能状态时与OLT的消息交互机制。

背景技术

无源光网络(PON，Passive Opitcal Network)技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，如图1所示，PON是指在光线路终端(OLT，Optical Link Terminal)和光网络单元(ONU，Optical Network Unit)之间的光分配网(ODN，Optical Distribution Network)没有任何有源电子设备，一般下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构。

PON数据传输原理如下：

PON技术在上行链路上使用即时分多址(TDMA)技术，由局端设备OLT对网络中的各个ONU进行时间窗口授权，即授权不同的ONU在不同的时间内发送上行数据，这样不同ONU的上行数据就不产生冲突。因此ONU终端的光模块器件会受PON协议的控制，间隙性的打开和关闭光模块的发送功能(即所谓“突发”发送)，ONU终端光模块的接受功能一直是打开的，便于ONU从OLT接受时间段授权信息等。OLT根据各ONU的带宽需求动态分配各ONU的授权时间窗口，使得各ONU的使用带宽可动态变化，并符合预设的带宽策略，这个计算调和度的过程称为动态带宽分配(DBA)算法，OLT可通过DBA算法设置某个ONU得到授权时间窗口的模式，如定时循环模式，在ONU注册到PON网络时，OLT和ONU进行时间同步。

目前能耗问题日益得到重视，如果ONU长时间保持在运行状态，运行过程中所消耗的能量是固定的，造成能源的大量浪费，考虑到节能要求，当ONU长时间没有上报数据时，ONU将进入节能状态。目前国际标准组织在2010年发布的10G GPON标准中定义了2种ONU的节能方式，Doze方式和Cyclic方式。Doze方式下，ONU关闭发送光模块及相应业务处理模块，但不关闭接收光模块，这样ONU随时可以接受下行数据报文，而在ONU有上行数据报文时，ONU才开启发送光模块，发送数据。另外一种Cyclic方式是ONU同时关闭发送光模块和接收光模块以及相应业务处理模块，在这段时间里OLT会对下行的数据进行缓存，等ONU从睡眠模式恢复到工作模式后，OLT在将缓存的数据下发，ONU将周期性的工作在睡眠模式及工作模式下。

在建议的两种节能方式中，Cyclic方式节能效果更好，原因是发送光模块和接收光模块同时关闭。但是为了达到节能效果，OLT需要增加缓存处理能力，并且OLT与ONU之间需要详尽的交互协议来确保ONU在睡眠模式与工作模式间进行正确切换。由于目前有关Cyclic节能方式下OLT与ONU之间的交互协议过于复杂，并且过多的占用了传输信道，节能的同时影响传输带宽。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种ONU节能方法，优化的交互协议机制，在不影响节能效果以及不增加系统复杂度的情况下，尽可能减少OLT与ONU之间的通讯次数，提高带宽的利用率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种提高带宽利用率的ONU节能方法，包括如下步骤：

(1)光线路终端OLT设定光网络单元ONU进入节能状态的判决条件，即在多长时间内OLT及ONU之间没有上下行数据；

(2)OLT分别设定第一个节能周期的开始时间SlpStart、睡眠模式的持续时间SlpDuration、工作模式的持续时间NorDuration、节能周期次数Repetitive_time，设定最小授权间隔T1，以及OLT正常授权间隔T2；

(3)当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT向ONU发出进入节能状态的允许消息，OLT以最小授权间隔T1发送授权消息；

(4)当ONU收到允许消息后，ONU检查此时是否有数据需要发送，若没有，则在SlpStart时间点进入睡眠模式，关闭发送光模块、接收光模块以及相应业务处理模块；若有数据需要发送，则ONU维持正常工作状态，在下个授权窗口发送数据；

(5)ONU进入睡眠模式后，若有数据要发送，则立刻由节能状态转到正常状态，并在下一个授权窗口进行发送；

(6)ONU在经过睡眠模式后，转到工作模式下工作，当工作模式的持续时间达到步骤(2)设定值时，则完成一个节能周期，进入到下一个节能周期；

(7)当节能周期的累计次数到达步骤(2)设定值时，转到步骤(3)，进入下一个循环。

在上述技术方案的基础上，所述步骤(3)中OLT发出允许消息后，在SlpStart时间点开始对下行的数据进行缓存，在t＝SlpStar到t＝SlpStart+SlpDuration时间内不向ONU发送数据。

在上述技术方案的基础上，T1为根据业务的实时性设定的ONU从睡眠模式跳转到工作模式的最短时间，T2为ONU工作在正常状态下，OLT发的授权消息的间隔时间。

在上述技术方案的基础上，所述步骤(2)一个节能周期为一个睡眠模式的持续时间和一个工作模式的持续时间。

在上述技术方案的基础上，当OLT在t＝SlpStart到t＝SlpStart+SlpDuration时间内收到ONU发送的上行数据，则OLT确定ONU不能进入节能的工作状态。

在上述技术方案的基础上，当OLT确定ONU不能进入节能的工作状态后，重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，转到步骤(3)。

在上述技术方案的基础上，当步骤(2)设定的节能周期次数到达后，OLT将重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果条件符合，将重新发送进入节能状态的允许消息，转到步骤(3)。

在上述技术方案的基础上，所述允许消息包括第一个周期的开始时间、睡眠模式的持续时间、工作模式的持续时间、节能周期次数。

本发明的有益效果在于：所述提高带宽利用率的ONU节能方法，可以有效地简化ONU周期性工作在睡眠模式与工作模式下与OLT的交互协议，在不影响节能效果以及不增加系统复杂度的情况下，尽可能减少OLT与ONU之间的通讯次数，以提高带宽的利用率，达到节能的效果。

附图说明

图1为背景技术中PON系统结构示意图；

图2为本发明实施例中ONU节能状态及正常状态工作示意图；

图3为本发明实施例中ONU节能状态工作示意图；

图4为本发明实施例中ONU节能状态下ONU与OLT的交互协议；

图5为本发明实施例中ONU收到节能允许消息后不进入节能状态的情况；

图6为本发明实施例中ONU在睡眠模式中有数据发送的情况。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

如图2所示，本发明实施例ONU工作在节能状态和正常状态下，当ONU符合OLT设定的节能状态条件时，ONU由正常状态转到节能状态，在节能状态结束后，OLT重新判定ONU是否可以再次进入节能状态，如果符合，再次进入节能状态，因此节能状态和正常状态循环交替。

如图3所示，本发明实施例ONU节能状态由n个节能周期组成，每个周期包含一个睡眠模式的持续时间(SlpDuration)和一个工作模式的持续时间(NorDuration)，每个期间的时间由OLT指定。

本发明提高带宽利用率的ONU节能方法具有如下步骤：

(1)光线路终端OLT设定光网络单元ONU进入节能状态的判决条件，即在多长时间内OLT及ONU之间没有上下行数据。

(2)OLT分别设定第一个节能周期的开始时间(SlpStart)、睡眠模式的持续时间(SlpDuration)、工作模式的持续时间(NorDuration)、节能周期次数(Repetitive_time)，设定最小授权间隔T1，以及OLT正常授权间隔T2。其中，T1的大小等于ONU从睡眠模式跳转到正常状态的最短时间，应根据业务的实时性设定；T2是ONU工作在正常状态下，OLT发的授权消息的间隔时间。

(3)当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT向ONU发出进入节能状态的允许消息(Sleep_Allowed)，Sleep_Allowed包括SlpStart、SlpDuration、NorDuration、Repetitive-time，OLT以最小授权间隔T1发送授权消息，此授权消息是为了保证ONU在睡眠模式下如果有数据需要发送，ONU可以立刻转到正常状态，并在授权窗口发送上行数据，如图4所示。

(4)当ONU收到OLT发来的Sleep_Allowed后，ONU检查此时是否有数据需要发送，若没有，则在SlpStart时间点进入睡眠模式，关闭发送光模块和接收光模块以及相应业务处理模块；若ONU收到OLT发来的Sleep_Allowed后，ONU有数据需要发送，则ONU维持正常工作状态，立刻发送数据。如图5所示，当OLT发出Sleep_Allowed后，在SlpStart时间点OLT开始对下行的数据进行缓存，即在t＝SlpStart到t＝SlpStart+SlpDuration时间内OLT不向ONU发送数据。

(5)如图6所示，如果在ONU进入节能状态后，即t＝SlpStart到t＝SlpStart+SlpDuration时间内，ONU发现有数据要发送，则立刻由睡眠模式转到正常状态，并在下一个授权窗口进行发送，ONU由节能状态提前进入正常状态。

当OLT在t＝SlpStart到t＝SlpStart+SlpDuration时间内收到ONU发送的上行数据，则OLT确定ONU不能进入节能工作状态；当OLT确定ONU不能进入节能的工作状态后，重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，转到步骤(3)。

(6)ONU在经过睡眠模式后，转到工作模式下工作，即t＝SlpStart+SlpDuration到t＝SlpStart+SlpDuration+NorDuration时间段内，OLT及ONU正常发送和接收数据。当工作模式的持续时间达到步骤(2)设定值时，转到下一个节能周期循环。当所述n个周期次数到达后，OLT将重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，重新发送进入节能状态的允许消息，转到步骤(3)。

Claims (8)

1.一种提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)光线路终端OLT设定光网络单元ONU进入节能状态的判决条件，即在多长时间内OLT及ONU之间没有上下行数据；

(2)OLT分别设定第一个节能周期的开始时间SlpStart、睡眠模式的持续时间SlpDuration、工作模式的持续时间NorDuration、节能周期次数Repetitive_time，设定最小授权间隔T1，以及OLT正常授权间隔T2；

(3)当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT向ONU发出进入节能状态的允许消息，OLT以最小授权间隔T1发送授权消息；

(4)当ONU收到允许消息后，ONU检查此时是否有数据需要发送，若没有，则在SlpStart时间点进入睡眠模式，关闭发送光模块、接收光模块以及相应业务处理模块；若有数据需要发送，则ONU维持正常工作状态，在下个授权窗口发送数据；

(5)ONU进入睡眠模式后，若有数据要发送，则立刻由节能状态转到正常状态，并在下一个授权窗口进行发送；

(6)ONU在经过睡眠模式后，转到工作模式下工作，当工作模式的持续时间达到步骤(2)设定值时，则完成一个节能周期，进入到下一个节能周期；

(7)当节能周期的累计次数到达步骤(2)设定值时，转到步骤(3)，进入下一个循环。

2.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：所述步骤(3)中OLT发出允许消息后，在SlpStart时间点开始对下行的数据进行缓存，在t＝SlpStar到t＝SlpStart+SlpDuration时间内不向ONU发送数据。

3.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：T1为根据业务的实时性设定的ONU从睡眠模式跳转到工作模式的最短时间，T2为ONU工作在正常状态下，OLT发的授权消息的间隔时间。

4.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：所述步骤(2)一个节能周期为一个睡眠模式的持续时间和一个工作模式的持续时间。

5.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：当OLT在t＝SlpStart到t＝SlpStart+SlpDuration时间内收到ONU发送的上行数据，则OLT确定ONU不能进入节能的工作状态。

6.如权利要求5所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：当OLT确定ONU不能进入节能的工作状态后，重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，转到步骤(3)。

7.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：当步骤(2)设定的节能周期次数到达后，OLT将重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果条件符合，将重新发送进入节能状态的允许消息，转到步骤(3)。

8.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于：所述允许消息包括第一个周期的开始时间、睡眠模式的持续时间、工作模式的持续时间、节能周期次数。

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