CN104320181B - 一种最大化网络编码nc效益的epon节能调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于网络编码技术（NC）的服务互通以太网无源光网络（SIEPON）节能调度机制。该节能调度机制通过面向最新的EPON标准草案‑SIEPON，同时实现了在OLT和ONU两端的节能，此外，在该节能调度机制中，充分考虑了双向业务流量的情况，提出了一种OLT和ONU的发射机和接收机可自适应、周期性的开启和关闭的调度模式。

Description

一种最大化网络编码NC效益的EPON节能调度方法

技术领域

本发明涉及一种基于网络编码技术(NC,Network Coding)的服务互通以太网无源光网络(SIEPON，Service Interoperability Ethernet Passive Optical Network)节能调度机制。针对业务本地化趋势以及EPON网络节能减排的需求进行相应的资源分配和光网络单元(ONU，Optical Network Unit)休眠控制机制，属于光纤接入网络技术领域。

背景技术

飞速发展的网络业务需求对我国宽带战略的实施提出了诸多挑战，随着电信网络中高清电视(HDTV，High-Definition TV)、对等网络(P2P，Peer-to-Peer)文件共享、3D(3Dimensional)交互游戏等新业务的出现和快速发展，宽带接入网络的业务已逐渐出现本地化趋势，即业务的源和目的节点均为网络内部节点。而NC技术是信息论的一个重要突破，近年来已成为信息领域的研究热点，其通过编码节点对流经它的不同信息流进行编码组合缩短编码节点的数据包发送时间，因此，NC技术在宽带接入网络中的应用优势越来越强。

近年来已经陆续出现了NC技术在宽带接入网络中应用的相关研究成果，方向主要集中在编码技术的实现、性能评价以及PON中的节能技术研究上。Belzner等人首次提出了NC技术在PON中的应用并通过仿真证明NC可以在拥塞情况下有效降低接入网内部通信的丢包率和排队时延。Miller等人对EPON中的NC技术进行了研究，提出了NC技术不仅可以在节点对之间进行，也可以在任意多个形成循环的节点之间进行。该研究通过仿真结果表明，NC技术在EPON中可以提升最大50％的下行吞吐量。发明人对下一代PON中基于NC的能源管理技术进行了研究，对NC技术在EPON的应用进行了部分试验验证，并提出了基于NC技术和下行带宽预约机制的ONU精确睡眠控制机制(DBR-ASC，Downstream-Bandwidth Reservation-based Accurate ONU Sleep Control)。

与此同时，关于PON的节能技术研究已引起了国内外学者的广泛关注。国内著名高校如北京邮电大学，以及各大通信企业，如烽火科技、华为、中兴等对PON节能技术及相关产品的研究也正积极进行，并发表了多篇学术论文，申请了多项专利。国家自然科学基金委员会和国家高技术研究发展计划(863)计划也将下一代绿色网络的研究列为资助项目。其中，EPON技术以其诸多优点已成为当前主流的接入方式。针对EPON节能的相关标准，在IEEE802.3av工作组的建议中已明确提出要对ONU引入低能耗模式，并具体描述了EPON中休眠节能的基本原理。目前，EPON最新标准草案-SIEPON中提出了EPON的能源管理系列模块，指明了将ONU休眠作为节能的关键技术，此外，还指明了SIEPON中ONU的两种休眠模式、两种休眠机制以及两种休眠周期等。SIEPON可支持两种ONU休眠节能机制，一种是光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)驱动机制，即ONU严格受OLT的控制，此时OLT必须采用所有的活跃性监测机制来控制每一时刻ONU的状态；另一种是混合机制，即ONU休眠周期是建立在OLT和ONU双方同意的基础之上，该机制允许ONU根据用户的活跃性决定其是否进入休眠模式。基于上述相关标准，国内外许多研究机构和学者也纷纷就EPON节能技术展开研究，如上行中心调度机制(UCS，Upstream Centric Scheduling)、下行中心调度机制(DCS，Downstream Centric Scheduling)、实时休眠控制机制(JIT-SC，Just-In-Time SleepControl)、休眠感知的MAC层协议以及休眠和周期性唤醒机制(SPW，Sleep and PeriodicWake-up)等。

因此，针对接入网络业务本地化趋势以及接入网络节能减排的需求，实现一种最大化NC效益的SIEPON节能调度机制，可以有效提升网络在节能效率、延迟以及吞吐量等数据传送性能方面的能力。

发明内容

目前，基于NC技术或节能技术在SIEPON网络中的应用，主要存在以下缺点：

1.目前的NC技术以及EPON中ONU休眠节能调度机制都是在传统 EPON架构基础上进行的，并未适应最新的EPON标准化现状，也就未能充分利用该标准的重要特征之一：统一数据路径单元，即EPON服务路由(ESP,EPON Service Path)。

2.传统的NC技术实现节能是指在OLT端将多个数据包编码为一个数据包从而实现节能。同时，ONU休眠控制机制通过关闭物理层器件来实现在ONU端的节能。因此，无论哪种节能方式都属于EPON系统在单端节点处的节能。

3.现有研究的ONU休眠模式大都遵从ITU-T G.984中的快速休眠以及假寐模式，未考虑上行或下行某一单向业务流量过大导致的对休眠周期的影响。

鉴于此，本发明的主要目的是基于最新的EPON标准草案，提供一种可最大化NC效益的SIEPON节能调度机制。该节能调度机制面向最新的EPON标准草案-SIEPON，同时实现了在OLT和ONU两端的节能，此外，在该节能调度过程中，充分考虑了双向业务流量的情况，提出了一种OLT和ONU的发射机和接收机自适应、周期性的开启和关闭的调度模式。

本发明采用下述的技术方案：

一种最大化网络编码NC效益的EPON节能调度方法包括如下步骤：

(1)首先，在每一个轮询周期内，ONU将按照业务特性将所有的待编码数据包和不需网络编码的数据包映射到EPON服务路由ESP上，每一条ESP都需依次历经输入功能模块I、分类功能模块C、修正功能模块M、维护/整形功能模块P/S、交叉连接功能模块X、队列功能模块Q、调度功能模块S以及输出功能模块O，在ESP的分类功能模块C中根据编码标识判断是否需要进行网络编码并通过请求控制信息REPORT将所有数据包转发至OLT；

(2)其次，设定OLT和ONU在整个过程中保持同步；当OLT监测到有数据包到达时，在OLT的队列功能模块Q中对ONU之间需要进行交互的数据包进行异或编码操作，设定编码操作时队列中的等待延迟为一固定值；

(3)最后，OLT将数据包从ESP的队列功能模块Q中取出，对于一个ONU，在每一个轮询周期中OLT在调度完所有非编码包之后在调度功能 模块[S]中调度这些经过编码的数据包，通过广播相应的授权信息GATE将已编码信息告知ONU。

进一步地，授权信息GATE包含编码包传输的起始时间以及编码包的传输持续时间，计算如下：在OLT中，当到达一个ONU的编码包调度时，属于该ONU的其它编码包也将优先调度；因此，当该ONU的第一个编码包调度之后，就可以确定编码数据包的传输起始时间；当最后一个发往该ONU的编码包调度完成时，可获得编码包的传输结束时间。

调度过程中实施NC和ONU休眠控制机制，在OLT端：

1)对于给定的业务，若在任意轮询周期内某个ONU处于运行状态时，令其它的ONU处于休眠状态；

2)对于编码包的传输，OLT优先调度编码包给处于运行模式的ONU以实现进一步的节能；

3)进行动态带宽分配DBA计算，在每一轮询周期中，当且仅当ONU在收到GATE控制信息或发送REPORT控制信息时ONU开始运行，并且上述两种信息传输后ONU需立即传输数据帧，其它时间ONU关闭。

在ONU端：

1)下行方向上，一旦接收到GATE信息，ONU的接收机将进入运行状态并且通过分析GATE消息来确定传输的持续时间，接收到所有数据包后，该ONU的接收机进入一个确定的休眠周期；

2)上行方向上，当ONU在所分配的时隙内完成上行数据传送后，生成REPORT信息并发送至OLT；之后，该ONU的发射机将返回至休眠状态，当指定的休眠周期结束后，该ONU的发射机终止其休眠状态；

3)对于NC包的传输，ONU可以感知到其与其它ONU之间的包交换，若该ONU的第一个数据包被检测到，则所有发往该ONU的其它编码包也被优先调度。

进一步地，下行方向上，在OLT的ESP中调度功能模块S通过服务受限的周期间插轮询的DBA方式为每个ONU计算下一个周期内的数据发送时隙，并通过GATE消息授权。上行方向上，来自于ONU的REPORT信息携带了ONU的ID以及相应的请求带宽的持续时间，为防止数据传输在上行方向发生冲突，规定只有在轮询周期中前一个ONU的数据包传输 结束后才可以传输REPORT信息；并且每个轮询周期开始时需要获得ONU₁的REPORT信息。

更进一步地，OLT根据DBA精确计算控制信息以及数据包的发送时间，则ONU在不需要发送和接收数据包时可以独立并周期性地关闭发射机和接收机。

SIEPON的轮询周期根据业务负载的变化而变化，由所有ONU的可利用上行带宽以及下行带宽所决定。

本申请的一种最大化NC效益的SIEPON节能调度机制，通过面向最新EPON标准草案-SIEPON，对NC过程中的编码数据包和非编码包按照一定的顺序进行了有效的调度，从而实现OLT处的节能；此外，本发明通过扩展SIEPON中发射模式Tx以及发射接收模式TRx，使得OLT和ONU的发射机和接收机都可以自适应和周期性地开启和关闭以实现额外的能源节省。所有ONU的运行时间和休眠时间都可以通过动态带宽分配(DBA，Dynamic BandwidthAllocation)来计算，从而实现ONU精确休眠控制的目的。

附图说明

图1是SIEPON的数据路由结构；

图2是本发明中基于NC的SIEPON中带宽分配和数据包调度的示意图；以及

图3是本发明SIEPON中最大化NC效益的ONU休眠控制机制时隙分配图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

业务需要首先映射到ESP上，如图1所示，每一条ESP都需依次历经输入功能模块[I]、分类功能模块[C]、修正功能模块[M]、维护/整形功能模块[P/S]、交叉连接功能模块[X]、队列功能模块[Q]、调度功能模块[S] 以及输出功能模块[O]。

如无特殊说明，本申请文件中的时间单位均为ms。

本发明的最大化NC效益的EPON节能调度方法主要包括如下步骤：

1.基于NC的SIEPON中的带宽分配和数据包调度，如图2所示，具体包括：

(1)首先，在每一个轮询周期内，ONU将按照业务特性将所有的待编码数据包和不需网络编码的数据包映射到ESP上，在ESP的分类功能模块[C]中根据编码标识判断是否需要进行网络编码并通过请求控制信息REPORT将所有数据包转发至OLT；

(2)其次，本发明设定OLT和ONU在整个过程中保持同步。当OLT监测到有数据包到达时，在OLT的队列功能模块[Q]中对ONU之间需要进行交互的数据包进行异或编码操作，此处设定编码操作时队列中的等待延迟为一固定值；

(3)最后，OLT将数据包从ESP的模块[Q]中取出，对于某ONU_i(i可取1～ONU的数目)，在每一个轮询周期中OLT在调度完所有非编码包之后在调度功能模块[S]中调度这些经过编码的数据包，通过广播相应的授权信息GATE将已编码信息告知ONU，此处的GATE信息包含编码包传输的起始时间以及编码包的传输持续时间。具体如下：

在OLT中，当到达某ONU_i的编码包调度时，属于该ONU的其它编码包也将优先调度。因此，当ONU_i的第一个编码包调度之后，就可以确定编码数据包的传输起始时间t_{s_nc,i}。同理，当最后一个发往该ONU_i的编码包调度完成时，则可获得编码包的传输结束时间t_{e_nc,i}。

2.考虑了NC和ONU休眠控制机制在SIEPON中的融合，如图3所示。包括如下步骤。

(1)OLT端：

1)对于给定的业务，若在任意轮询周期内某个ONU处于运行状态时，令其它的ONU处于休眠状态。

2)对于编码包的传输，OLT优先调度编码包给处于运行模式的ONU以实现进一步的节能。

3)进行DBA计算。在每一轮询周期中，当且仅当ONU在收到GATE 控制信息或发送REPORT控制信息时ONU开始运行，并且上述两种信息传输后ONU需立即传输数据帧，其它时间ONU关闭。

(2)ONU端：

1)下行方向上，一旦接收到GATE信息，ONU_i的接收机将进入运行状态并且通过分析GATE消息来确定传输的持续时间，接收到所有数据包后，ONU_i的接收机进入一个确定的休眠周期。

2)上行方向上，当ONU_i在所分配的时隙内完成上行数据传送后，ONU_i将生成REPORT信息并发送至OLT。之后，ONU_i的发射机将返回至休眠状态，当指定的休眠周期结束后，ONU_i的发射机终止其休眠状态。

3)对于NC包的传输，ONU_i可以感知到其与其它ONU之间的包交换，如前所述，若该ONU_i的第一个数据包可以被检测到，则所有发往ONU_i的其它编码包也将会被优先调度。当上述调度过程结束后即可获得编码包的传输时间，即每个ONU都可以在属于自己的时隙内接收编码包。

3.一种最大化NC效益的EPON节能调度机制的具体时隙计算，如图2所示，包括：

(1)GATE控制信息的时隙计算

下行方向上，在OLT的ESP中[S]模块通过服务受限的周期间插轮询的DBA方式为每个ONU计算下一个周期内的数据发送时隙，并通过GATE消息授权。GATE消息承载了如下信息：下一轮询周期的GATE起始传输时间，下一个周期发往所有ONU的数据包长度，编码数据包的传输起始时间t_{s_nc,i}以及编码包的传输结束时间t_{e_nc,i}，休眠起始时间t_{s_sleep}以及休眠结束时间t_{e_sleep}。下一周期中ONU₁以及其它第i个ONU的GATE消息的起始传输时间，如公式1所示：

t_NG,1＝t₀+T_DBA

其中，t₀是当前轮询周期中DBA的起始时间，T_DBA是DBA的运行持续时间，T_G代表传输GATE帧所需的持续时间。k是值在2和i之间的索引，T_NDP,i是下一个轮询周期ONU_i的数据包传输持续时间。

(2)REPORT控制信息的时隙计算

上行方向上，来自于ONU的REPORT信息携带了ONU的ID以及相应的请求带宽的持续时间T_UP,i，为防止数据传输在上行方向发生冲突，规定只有在轮询周期中前一个ONU的数据包传输结束后才可以传输REPORT信息。并且每个轮询周期开始时需要获得ONU₁的REPORT信息。因此，ONU₁以及其它第i个ONU的REPORT控制信息的传输起始时间，如公式2所示：

t_R,1＝max{t_NG,1+2T_delay+T_G,t_PR,n+T_R+T_UP,n}

t_R,i＝max{t_NG,i+2T_delay+T_G,t_R,i-1+T_R+T_UP,i-1}(i>1) (式-2)

其中，T_delay代表OLT与ONU之间的传输持续时间，t_PR,n是上一轮询周期中ONU_n的REPORT的传输起始时间，T_R代表传输REPORT帧所需的持续时间，n是网络中ONU的个数，t_R,i-1代表轮询周期中前一个ONU的REPORT的传输起始时间。

(3)某ONU_i的传输时隙计算

OLT根据DBA精确计算控制信息以及数据包的发送时间，则ONU_i在不需要发送和接收数据包时可以独立并周期性地关闭发射机和接收机。下行及上行方向的ONU_i的数据包传输结束时间分别用和来表示，如公式3所示：

其中，和分别表示在DBA里下行方向上OLT发送以及上行方向上OLT接收到的数据包的长度(bit)，R为SIEPON中OLT和ONU之间的链路速率(bit/ms)。T_s和T_a分别是ONU进入休眠和进入运行状态时的转移时间。

(4)总轮询周期计算

SIEPON的轮询周期T_cycle根据业务负载的变化而变化，T_cycle由所有ONU的可利用上行带宽t_R,n+T_R+T_UP,n-t₀以及下行带宽t_NG,n+T_G+T_NDP,n+T_nc-t₀所决定，如公式4所示：

T_cycle＝max{t_R,n+T_R+T_UP,n-t₀,t_NG,n+T_G+T_NDP,n+T_nc-t₀} (式-4)

其中，t_R,n代表轮询周期中第n个ONU的REPORT的传输起始时间。T_UP,n代表第n个ONU在当前轮询周期内所有数据包的上行请求带宽的持续时间。T_NDP,n是下一个轮询周期ONU_n的数据包传输持续时间，T_nc为网络编码包传输所需的持续时间。

为保证带宽分配算法的公平性，本发明在整个调度过程中设置了最小以及最大轮询周期分别为0.4ms和2ms。

一种最大化网络编码效益的SIEPON节能调度机制具有以下优点：

1.本发明遵从最新EPON标准草案-SIEPON，利用其具有服务特性的ESP，实现了SIEPON中基于NC的能源管理的良好效果。

2.本发明同时针对OLT及ONU节点两端，通过所发明的基于NC技术的ONU休眠控制机制以及DBA算法的设计，将进一步在增大NC效益的同时提升网络的能源效率。

3.穿过业务流的ESP在SIEPON的架构中具有双向的互操作性，即ONU休眠与运行状态之间具有灵活性。因此，本发明对ONU休眠模式进行了扩展，ONU的发射机和接收机可以同时根据双向的业务流量情况来进行相对独立的自适应、周期性的开启和关闭，使得该ONU休眠控制机制节能效率更高。

在一种最大化NC效益的SIEPON节能调度机制中考虑OLT驱动机制，这意味着ONU的顺序以及带宽的多少都由OLT来决定。本调度机制仍可遵循SIEPON标准草案中的混合机制，即由OLT和ONU共同来决定数据包的调度以及动态带宽的分配，但在此种情况下调度机制的复杂性将会升高。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种最大化网络编码NC效益的EPON节能调度方法，所述方法包括如下步骤：

(1)首先，在每一个轮询周期内，ONU将按照业务特性将所有的待编码数据包和不需网络编码的数据包映射到EPON服务路由ESP上，每一条ESP都需依次历经输入功能模块I、分类功能模块C、修正功能模块M、维护/整形功能模块P/S、交叉连接功能模块X、队列功能模块Q、调度功能模块S以及输出功能模块O，在ESP的分类功能模块C中根据编码标识判断是否需要进行网络编码并通过请求控制信息REPORT将所有数据包转发至OLT；

(2)其次，设定OLT和ONU在整个过程中保持同步；当OLT监测到有数据包到达时，在OLT的队列功能模块Q中对ONU之间需要进行交互的数据包进行异或编码操作，设定编码操作时队列中的等待延迟为一固定值；

(3)最后，OLT将数据包从ESP的队列功能模块Q中取出，对于一个ONU，在每一个轮询周期中OLT在调度完所有非编码包之后在调度功能模块S中调度这些经过编码的数据包，通过广播相应的授权信息GATE将已编码信息告知ONU。

2.根据权利要求1所述的方法，所述授权信息GATE包含编码包传输的起始时间以及编码包的传输持续时间。

3.根据权利要求2所述的方法，所述编码包传输的起始时间以及编码包的传输持续时间计算如下：在OLT中，当到达一个ONU的编码包调度时，属于该ONU的其它编码包也将优先调度；因此，当该ONU的第一个编码包调度之后，就可以确定编码数据包的传输起始时间t_{s_nc,i}；当最后一个发往该ONU的编码包调度完成时，可获得编码包的传输结束时间t_{e_nc,i}。

4.根据权利要求1所述的方法，调度过程中实施NC和ONU休眠控制机制，包括在OLT端：

1)对于给定的业务，若在任意轮询周期内某个ONU处于运行状态时，令其它的ONU处于休眠状态；

2)对于编码包的传输，OLT优先调度编码包给处于运行模式的ONU以实现进一步的节能；

3)进行动态带宽分配DBA计算，在每一轮询周期中，当且仅当ONU在收到GATE控制信息或发送REPORT控制信息时ONU开始运行，并且上述两种信息传输后ONU需立即传输数据帧，其它时间ONU关闭。

5.根据权利要求1所述的方法，调度过程中实施NC和ONU休眠控制机制，包括在ONU端：

1)下行方向上，一旦接收到GATE信息，ONU的接收机将进入运行状态并且通过分析GATE消息来确定传输的持续时间，接收到所有数据包后，该ONU的接收机进入一个确定的休眠周期；

2)上行方向上，当ONU在所分配的时隙内完成上行数据传送后，生成REPORT信息并发送至OLT；之后，该ONU的发射机将返回至休眠状态，当指定的休眠周期结束后，该ONU的发射机终止其休眠状态；

3)对于NC包的传输，ONU可以感知到其与其它ONU之间的包交换，若该ONU的第一个数据包被检测到，则所有发往该ONU的其它编码包也被优先调度。

6.根据权利要求4所述的方法，下行方向上，在OLT的ESP中调度功能模块S通过服务受限的周期间插轮询的DBA方式为每个ONU计算下一个周期内的数据发送时隙，并通过GATE消息授权，所述GATE消息承载了如下信息：下一轮询周期的GATE起始传输时间，下一个周期发往所有ONU的数据包长度，编码数据包的传输起始时间t_{s_nc,i}以及编码包的传输结束时间t_{e_nc,i}，休眠起始时间t_{s_sleep}以及休眠结束时间t_{e_sleep}。

7.根据权利要求6所述的方法，下一周期中ONU₁以及其它第i个ONU的GATE消息的起始传输时间计算如下：

t_NG,1＝t₀+T_DBA

$\begin{array}{cc}{t}_{NG,i}=t_0+T_{DBA}+\underset{k=2}{\overset{i}{\Σ}}(T_G+T_{NDP,k})& (i>1)\end{array}$

其中，t₀是当前轮询周期中DBA的起始时间，T_DBA是DBA的运行持续时间，T_G代表传输GATE帧所需的持续时间，T_NDP,i是下一个轮询周期ONU_i的数据包传输持续时间。

8.根据权利要求5所述的方法，上行方向上，来自于ONU的REPORT信息携带了ONU的ID以及相应的请求带宽的持续时间T_UP,i，为防止数据传输在上行方向发生冲突，规定只有在轮询周期中前一个ONU的数据包传输结束后才可以传输REPORT信息；并且每个轮询周期开始时需要获得ONU₁的REPORT信息；ONU₁以及其它第i个ONU的REPORT控制信息的传输起始时间计算如下：

t_R,1＝max{t_NG,1+2T_delay+T_G,t_PR,n+T_R+T_UP,n}

t_R,i＝max{t_NG,i+2T_delay+T_G,t_R,i-1+T_R+T_UP,i-1} (i>1)

其中，T_delay代表OLT与ONU之间的传输持续时间，t_PR,n是上一轮询周期中ONU_n的REPORT的传输起始时间，T_R代表传输REPORT帧所需的持续时间，n是网络中ONU的个数，t_R,i-1代表轮询周期中前一个ONU的REPORT的传输起始时间。

9.根据权利要求4所述的方法，OLT根据DBA精确计算控制信息以及数据包的发送时间，则ONU在不需要发送和接收数据包时可以独立并周期性地关闭发射机和接收机；下行及上行方向的ONU_i的数据包传输结束时间分别用和来表示，计算如下：

$t_i^{down}=\frac{L_i^{down}}{R}+T_R+T_s+T_a$

$t_i^{up}=\frac{L_i^{up}}{R}+T_G+T_s+T_a$

其中，和分别表示在DBA里下行方向上OLT发送以及上行方向上OLT接收到的数据包的长度，单位为bit；R为服务互通以太网无源光网络SIEPON中OLT和ONU之间的链路速率，单位为bit/ms；T_s和T_a分别是ONU进入休眠和进入运行状态时的转移时间。

10.根据权利要求1所述的方法，SIEPON的轮询周期T_cycle根据业务负载的变化而变化，由所有ONU的可利用上行带宽t_R,n+T_R+T_UP,n-t₀以及下行带宽t_NG,n+T_G+T_NDP,n+T_nc-t₀所决定，如下所示：

T_cycle＝max{t_R,n+T_R+T_UP,n-t₀,t_NG,n+T_G+T_NDP,n+T_nc-t₀}

其中，t_R,n代表轮询周期中第n个ONU的REPORT的传输起始时间，T_R代表传输REPORT帧所需的持续时间，T_UP,n代表第n个ONU在当前轮询周期内所有数据包的上行请求带宽的持续时间，t₀是当前轮询周期中DBA的起始时间，t_NG,n代表第n个ONU的GATE消息的起始传输时间，T_G代表传输GATE帧所需的持续时间，T_NDP,n是下一个轮询周期第n个ONU的数据包传输持续时间，T_nc为网络编码包传输所需的持续时间。