CN105530201B - 一种无源光网络中上行带宽分配的方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无源光网络中上行带宽分配的方法，该方法包括：OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。本发明还公开了一种OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域的带宽分配技术，尤其涉及一种无源光网络中上行带宽分配的方法、设备及系统。
背景技术
基于以太网的无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)技术是无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术中的一个重要分支，与其它PON技术类似，EPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术。EPON系统中一般采用树型的拓扑结构，如图1所示，所述EPON系统包括局侧的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)、用户侧的光网络单元(ONU，OpticalNetwork Unit)、以及逻辑链路标记(Logical Link Identifier，LLID)，其中，所述OLT和所述ODN 连接，所述ODN连接多个ONU，所述ONU连接至少一个LLID，所述OLT 和所述ONU之间下行数据通过广播方式，上行数据通过时分复用方式使用信道。
现有无源光网络中上行带宽分配的技术方案中，所述ONU将携带有每个 LLID的上行数据量的动态带宽报告消息发送给所述OLT，所述OLT首先根据每个LLID的上行数据量及预设的带宽配置信息分别为相应的LLID分配固定带宽和保证带宽，在所有LLID的固定带宽和保证带宽分配完后，所有LLID才能按各自权重分享剩余的带宽。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有的无源光网络中上行带宽分配的方案至少存在以下缺陷：
现有技术中，主要是根据LLID各自的权重为相应的LLID分配尽力而为带宽，对于权重很小的LLID来说，分配的尽力而为带宽将很小，为该LLID分配的总上行带宽有可能不够一个以太网数据包发送的带宽，由于，在EPON协议中上行以太网数据包必须整包传输，不能分片传输，现有技术中若分配的上行带宽小于一个以太网数据包，则LLID不会发送数据，因此，现有技术极易出现带宽浪费及传输断流的现象。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种无源光网络中上行带宽分配的方法、设备及系统，不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种无源光网络中上行带宽分配的方法，该方法包括：
光线路终端OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个逻辑链路标记LLID的上行数据量；
根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
上述方案中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽；
所述根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽，包括：
根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID 的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID 的剩余带宽需求值；
计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值、每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽。
上述方案中，所述根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值、每个LLID 的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽，包括：
步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；
步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；
步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；
步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
上述方案中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。
上述方案中，所述方法还包括：
所述OLT为每个LLID分配上行数据传输时间；发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
基于上述方法，本发明实施例提供了一种OLT，该OLT包括：接收模块、带宽分配模块；其中，
所述接收模块，用于OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；
所述带宽分配模块，用于根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个 LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
上述方案中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽；
所述带宽分配模块具体用于：
根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID 的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID 的剩余带宽需求值；
计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值、每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽。
上述方案中，所述带宽分配模块具体用于：
步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；
步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；
步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；
步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
上述方案中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。
上述方案中，所述OLT还包括：
时间分配模块，用于为每个LLID分配上行数据传输时间；
发送模块，用于发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
基于上述方法，本发明实施例提供了一种无源光网络中上行带宽分配的系统，该系统包括：OLT、ONU；其中，
所述ONU，用于发送动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；
所述OLT，用于接收到动态带宽报告消息时，根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
上述方案中，所述OLT包括具体实施例中所述的OLT。
本发明所提供的无源光网络中上行带宽分配的方法、设备及系统，OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽；如此，本发明实施例不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。
附图说明
图1为现有技术中EPON系统的拓扑结构示意图；
图2为本发明实施例无源光网络中上行带宽分配的方法实现流程示意图；
图3为本发明实施例OLT的组成结构示意图；
图4为本发明实施例无源光网络中上行带宽分配的系统的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
为解决现有技术中仅根据LLID各自的权重为相应的LLID分配尽力而为带宽，而导致在传输过程中出现带宽浪费及传输断流的问题，本发明提出一种无源光网络中上行带宽分配的方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤200，OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量。
步骤201，OLT根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
这里，在为每个LLID分配上行带宽时，首先为每个LLID分配固定带宽、保证带宽，在所有LLID的固定带宽和保证带宽分配完后，所有LLID才能分享剩余的带宽，即：为每个LLID分配尽力而为带宽；
具体的，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽等信息；所述OLT首先根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；然后，计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值、每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽，下面对如何根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值、每个LLID 的尽力而为带宽分别为相应的LLID分配尽力而为带宽进行详细说明，包括以下步骤：
步骤A，将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比，若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；
步骤B，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；
步骤C，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；
步骤D，将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
这里，所述带宽回收容器需要预先清零。
这里，所述带宽回收阈值需要在实际工程中通过调试来设置，所述带宽回收阈值至少要大于系统可支持的最小数据包的数据量，例如，64字节，但是，所述带宽回收阈值也不能设置的过大，否则会导致上行带宽分配的时间间隔过长，并且LLID的缓存不足以存储过多的数据，因此，所述带宽回收阈值需要根据实际业务流量情况来设置，通常，在EPON中所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为EPON中的带宽分配单位，这里对所述带宽回收阈值的取值不作具体限定；优选的，根据LLID业务中的数据包长设置的带宽回收阈值为800TQ，即：1600字节。
进一步地，所述OLT为每个LLID分配上行带宽之后，还包括：
所述OLT为每个LLID分配上行数据传输时间，并发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据；其中，所述上行数据传输指示信息包括每个 LLID的上行数据传输时间及上行带宽。
本发明实施例中，通过设置带宽回收阈值，可以在确定LLID的权重带宽小于带宽回收阈值时，暂时不为所述LLID分配尽力而为带宽，将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，在下一个DBA周期中继续为所述LLID分配尽力而为带宽，直到所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，这样，通过所述带宽回收阈值的限制，为每个LLID分配的上行带宽不会小于一个数据包的数据量，因此，不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。
下面结合具体实施例对上述无源光网络中上行带宽分配的方法进一步详细阐述。
实施例一
假设当前LLID业务中的数据包长都是2000字节，某个LLID的上行数据量为6000字节，预设该LLID期望的固定带宽为300字节、保证带宽为100字节，根据LLID业务中的数据包长预设带宽回收阈值为1600字节；
首先，根据期望的固定带宽300字节与保证带宽100字节，以及上行数据量6000字节为该LLID分配固定带宽300及保证带宽100，并确定该LLID的剩余带宽需求值为6000-300-100＝5600字节；
然后，根据该LLID的权重，确定每次为该LLID分配的权重带宽只有50 字节，根据所述带宽回收阈值1600字节，需要积累1600/50＝32个DBA周期才能为该LLID分配一次尽力而为带宽，此时，为该LLID分配的上行带宽为 300+100+1600＝2000字节，足够该LLID发送一个数据包的带宽，这样，不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。
为实现上述方法，本发明实施例还提供了一种OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统，由于OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统解决问题的原理与方法相似，因此，OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。
如图3所示，本发明实施例提供的OLT，该OLT包括：接收模块300、带宽分配模块301；其中，
所述接收模块300，用于OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；
所述带宽分配模块301，用于根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
以上功能单元或模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能单元或模块的划分方式不构成对本发明的限制。
具体实施中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽；所述带宽分配模块301具体用于：
根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID 的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID 的剩余带宽需求值；
计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值、每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽。
具体实施中，所述带宽分配模块301具体用于：
步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；
步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；
步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；
步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
具体实施中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。
具体实施中，所述OLT还包括：
时间分配模块302，用于为每个LLID分配上行数据传输时间；
发送模块303，用于发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
在实际应用中，所述接收模块300、带宽分配模块301、时间分配模块302、发送模块303可由位于所述OLT的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现。
如图4所示，本发明实施例提供的无源光网络中上行带宽分配的系统，该系统包括：OLT400和ONU401，其中，
所述ONU401 ，用于发送动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；
所述OLT400 ，用于接收到动态带宽报告消息时，根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
具体实施中，所述OLT包括本发明实施例中所述的OLT。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种无源光网络中上行带宽分配的方法，其特征在于，所述方法包括：
光线路终端OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个逻辑链路标记LLID的上行数据量；
根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽；其中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽；
所述根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽，包括：
根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；
计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽；
步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；
步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；
步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；
步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述OLT为每个LLID分配上行数据传输时间；发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
4.一种OLT，其特征在于，所述OLT包括：接收模块、带宽分配模块；其中，
所述接收模块，用于OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；
所述带宽分配模块，用于根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽；其中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽；所述带宽分配模块具体用于：
根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；
计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽；
步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；
步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；
步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；
步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
5.根据权利要求4所述的OLT，其特征在于，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为无源光网络中的带宽分配单位。
6.根据权利要求4所述的OLT，其特征在于，所述OLT还包括：
时间分配模块，用于为每个LLID分配上行数据传输时间；
发送模块，用于发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
7.一种无源光网络中上行带宽分配的系统，其特征在于，所述系统包括：OLT、光网络单元ONU；其中，
所述ONU，用于发送动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；
所述OLT，用于接收到动态带宽报告消息时，根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值、每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽；所述OLT包括权利要求4至6任一项所述的OLT。
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