CN102917282A - 一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法，该方法以多点控制协议（MPCP）为基础。在MPCP中，一个GATE被OLT用来向ONU传输信息，这个信息包含给ONU分配的传输窗口的尺寸、传输时隙；一个REPORT信息被ONU用来向OLT传输信息，这个信息包含它的带宽请求。在上行传输方向（从ONU端到OLT端），基于多线程思想，然后在不同的波长信道上分开传输DATA信息和REPORT信息。在下行方向，通过广播的方式，在单一信道上将GATE信息发送给所有的ONU。这种方法的优点在于，第一，可以多个线程同时进行；第二，分配传输窗口的长度和分配每个ONU的时隙同时考虑；第三，对不同的应用有服务质量保证。

Description

一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法。
背景技术
WDM-TDM PON系统是将WDM PON与TDM PON进行混合而成的PON结构，正是这种混合结构，使其拥有了对多项接入技术的有效兼容特性。近日，国家“十一五”863重大项目课题“低成本的多波长以太网综合接入系统（λ-EMD）”成功完成实验室测试，其中的WDM-TDMPON系统应用状态良好，得到了专家的认可。接下来将在运营商的固网中进行现网测试，从而将其进一步推向市场。
随着全业务运营的进一步推进，城域网在迅速改革，而接入网由于最靠近用户端，受到的冲击力也最强，运营商在部署接入网时也遇到了越来越多的问题，比如，如何利用有限的光纤资源承载日益增长的用户量，如何对大量的OLT设备进行有效的管理以及如何应对多种制式的光纤接入技术，接入网的一系列瓶颈迫切需要打破。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提出了一种有效的基于多线程的动态波长带宽分配方法，实现带宽的高效利用。
（二）技术方案
一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法，包括：
S1，OLT向ONU发送GATE信息；
S2，ONU接受到GATE信息后按顺序发送数据；
S3，ONU产生的REPORT信息紧接着TDM-ONU数据传送给OLT；
S4，OLT在REPORT信息到达之前通过其它线程发出下一个GATE信息，跳转至S1。
其中，所述GATE信息内容包括授予ONU传输的带宽大小、发送起止时间和每个ONU发送的波长信道。
其中，所述GATE信息以广播的方式发送给所有ONU。
其中，所述ONU接受到GATE信息后按顺序发送数据进一步包括，将带宽减少，并将减少的带宽放到下一个传输周期内传输。
其中，所述S4中REPORT信息到达时间是依照发送时的GATE信息确定。
（三）有益效果
本发明提出的方法以多点控制协议（MPCP）为基础。在MPCP中，一个GATE被OLT用来向ONU传输信息，这个信息包含给ONU分配的传输窗口的尺寸、传输时隙；一个REPORT信息被ONU用来向OLT传输信息，这个信息包含它的带宽请求。在上行传输方向（从ONU端到OLT端），基于多线程思想，然后在不同的波长信道上分开传输DATA信息和REPORT信息。在下行方向，通过广播的方式，在单一信道上将GATE信息发送给所有的ONU。这种方法的优点在于，第一，可以多个线程同时进行；第二，分配传输窗口的长度和分配每个ONU的时隙同时考虑；第三，对不同的应用有服务质量保证。
附图说明
图1是长距离的WDM/TDM-PON系统结构；
图2是在结合分配尺寸大小和分配时隙的方法下ONU上行传输数据示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1包含了两种典型的ONU，一种是支持单波长的TDM-ONU，一种是支持多波长的WDM-ONU。这个WDM/TDM-PON的系统一共有四条上行的波长信道和一条下行的波长信道。上行波长信道λu用来传输REPORT信息和所有来自TDM-ONU的数据信息。通过下行波长λd，将GATE信息传送到所有的ONU，以此来告诉各个ONU在一个周期内什么时候开始上传数据，通过哪个波长传输数据以及传输多少数据。λk(k=1~3)就是用来传输WDM-ONU的上行数据信息。
表1 ONU支持的信道和传输的顺序
Figure BDA00002036834800031
表1表述了每个ONU支持的波长和上行方向每个ONU的REPORT信息传输的顺序，以及在不同的周期内，每个ONU请求的传输带宽。为了描述的简单，我们假设每个ONU和OLT之间有相同的往返时间（RTT）。
图2描述了应用DWPBA方法的一个上行传输示意图。假设在某一点，OLT向ONU发送GATE信息，这个GATE信息包含授予ONU传输的带宽大小和发送的起止时间，以及每个ONU要在哪一条波长信道上发送。这个GATE信息以广播的方式通过λd发送给所有的ONU。当各个ONU一旦收到属于自己的GATE信息之后，就开始按顺序发送数据。假设每个WDM-ONU的保护带宽是1280Byte。将ONU4，ONU1，ONU2，ONU3的分配带宽减少640Byte，一个时序周期将显著减少，这就会减少分组延迟。将减去的带宽放到下一个周期内传输。
在完成T1周期的传输之前，在上行波长信道λu上，我们可以将各个ONU产生的REPORT帧紧接着TDM-ONU的数据传送（这样保证了上行波长信道λu的信道利用率）。当新的REPORT信息到达OLT之前，OLT在恰当的时间通过第二个线程将GATE信息发送给所有的ONU。因为OLT知道T1周期中ONU1,ONU6,ONU3的最后一个传输bit什么时间离开ONU的缓存器,以及单边带的传输时延，这样OLT就可以保证ONU在收到它的第二个线程中的GATE信息之后，马上紧接着TI周期的最后一个bit开始新一轮的数据上行传输，这样可以大大提高信道利用率。为了简化问题，我们在这里只采用了双线程。随着信道速率的变化，以及OLT和ONU之间距离的变化，可以考虑采用不同的线程数。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法，其特征在于，包括：
S1，OLT向ONU发送GATE信息；
S2，ONU接受到GATE信息后按顺序发送数据；
S3，ONU产生的REPORT信息紧接着TDM-ONU数据传送给OLT；
S4，OLT在REPORT信息到达之前通过其它线程发出下一个GATE信息，跳转至S1。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GATE信息内容包括授予ONU传输的带宽大小、发送起止时间和每个ONU发送的波长信道。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GATE信息以广播的方式发送给所有ONU。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ONU接受到GATE信息后按顺序发送数据进一步包括，将带宽减少，并将减少的带宽放到下一个传输周期内传输。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中REPORT信息到达时间是依照发送时的GATE信息确定。
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