CN109379646B - 一种无源光网络系统及其通讯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无源光网络系统，包括若干个光网络单元，任意两个光网络单元之间连接有数据缓存器，每个光网络单元连接有若干个光分配单元，每个光分配单元分别通过第一波分复用单元连接有若干个第一光纤线路终端单元，每个光网络单元通过第二波分复用单元连接有第二光纤线路终端单元，第二光纤线路终端单元的优先级高于第一光纤线路终端单元。本发明能够改进现有技术的不足，提高了原有网络硬件的利用率，从而改善了无源光网络中的数据传输效率。

Description

一种无源光网络系统及其通讯方法
技术领域
本发明涉及光纤通讯技术领域，尤其是一种无源光网络系统及其通讯方法。
背景技术
随着光纤网络通讯的发展，无源光网络以其成本低、带宽高、可扩展性强等优点，已经开始被越来越多地运用到各类通信网络之中。中国发明专利CN 102572619B公开了一种无源光网络系统，提高了光通讯网络的传输效率。但是，由于其是通过增加光纤线路终端单元与光分配单元的管理链路实现效率提升的，对硬件有较强的依赖(光分配单元的数量要有充足的保障)，所以在实际使用环境中限制较多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无源光网络系统及其通讯方法，能够解决现有技术的不足，提高了原有网络硬件的利用率，从而改善了无源光网络中的数据传输效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种无源光网络系统，包括若干个光网络单元，任意两个光网络单元之间连接有数据缓存器，每个光网络单元连接有若干个光分配单元，每个光分配单元分别通过第一波分复用单元连接有若干个第一光纤线路终端单元，每个光网络单元通过第二波分复用单元连接有第二光纤线路终端单元，第二光纤线路终端单元的优先级高于第一光纤线路终端单元。
一种上述的无源光网络系统的通讯方法，包括以下步骤：
A、光网络单元对待传输数据进行分组，不同组数据通过不同光网络单元进行传输；
B、将同组数据按照优先级进行分类，高优先级的数据通过第二波分复用单元直接发送至第二光纤线路终端单元，低优先级数据通过光分配单元的二次分配后，再通过第一波分复用单元发送至第一光纤线路终端单元；
C、第一光纤线路终端单元作为第二光纤线路终端单元的备份传输通道。
作为优选，步骤A中，对待传输数据进行分组包括以下步骤，
A1、随机选取一个数据包作为参考数据包，建立其它数据包与参考数据包的相关性集合；
A2、对每个数据包的优先级进行标注，建立其它数据包与参考数据包的优先级类似度集合；
A3、使用相关性集合和优先级类似度集合的相关度数据和优先级数据对各数据包的分组标识进行拟合，
G＝k1c+k2p，
其中，G为数据包的分组标识，c为相关度数据，p为优先级数据，k1和k2为比例系数；
A4、根据分组标识的数值将各数据包进行降序排列，然后将降序排列的数据包进行分段，每段数据包的分组标识的最大差值小于设定阈值，每一段作为一个分组。
作为优选，步骤A3中，k1和k2的比例为1:5；
步骤A4中，设定阈值为降序排列的数据包中最大分组标识与最小分组标识的1/10。
作为优选，步骤B中，将暂时未发送的数据包存储在数据缓存器。
作为优选，暂存在数据缓存器内的数据包进行二次分组，并根据二次分组的结果将数据包在不同光网络单元中二次分配。
作为优选，第一光纤线路终端单元作为第二光纤线路终端单元的备份传输通道过程中，采用分时复用方式进行备份传输，数据包在第一光纤线路终端单元和第二光纤线路终端单元之间进行传输切换过程中，数据包在第一光纤线路终端单元和第二光纤线路终端单元中进行同步传输，第一光纤线路终端单元根据数据在第二光纤线路终端单元中的传输状态进行参数自适应调整。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过将无源光网络分为两级结构，实现数据的分类传输，降低了数据在某个节点出现阻塞的可能性。进一步通过优化数据分组方法，使得同一光网络单元上传输数据过程中传输参数调整次数减小，从而加快了光网络单元的传输效率。低优先级的光纤线路终端为高优先级的光纤线路终端做备份，可以保证高优先级数据的传输，使得无源光网络在极端工况下可以保持基础数据传输的畅通。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的系统原理图。
图中：1、光网络单元；2、数据缓存器；3、第一波分复用单元；4、光分配单元；5、第一光纤线路终端单元；6、第二波分复用单元；7、第二光纤线路终端单元。
具体实施方式
本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
参照图1，本发明一个具体实施方式包括若干个光网络单元1，任意两个光网络单元1之间连接有数据缓存器2，每个光网络单元1连接有若干个光分配单元4，每个光分配单元4分别通过第一波分复用单元3连接有若干个第一光纤线路终端单元5，每个光网络单元1通过第二波分复用单元6连接有第二光纤线路终端单元7，第二光纤线路终端单元7的优先级高于第一光纤线路终端单元5。
一种上述的无源光网络系统的通讯方法，包括以下步骤：
A、光网络单元1对待传输数据进行分组，不同组数据通过不同光网络单元1进行传输；
B、将同组数据按照优先级进行分类，高优先级的数据通过第二波分复用单元6直接发送至第二光纤线路终端单元7，低优先级数据通过光分配单元4的二次分配后，再通过第一波分复用单元3发送至第一光纤线路终端单元5；
C、第一光纤线路终端单元5作为第二光纤线路终端单元7的备份传输通道。
步骤A中，对待传输数据进行分组包括以下步骤，
A1、随机选取一个数据包作为参考数据包，建立其它数据包与参考数据包的相关性集合；
A2、对每个数据包的优先级进行标注，建立其它数据包与参考数据包的优先级类似度集合；
A3、使用相关性集合和优先级类似度集合的相关度数据和优先级数据对各数据包的分组标识进行拟合，
G＝k1c+k2p，
其中，G为数据包的分组标识，c为相关度数据，p为优先级数据，k1和k2为比例系数；
A4、根据分组标识的数值将各数据包进行降序排列，然后将降序排列的数据包进行分段，每段数据包的分组标识的最大差值小于设定阈值，每一段作为一个分组。
步骤A3中，k1和k2的比例为1:5；
步骤A4中，设定阈值为降序排列的数据包中最大分组标识与最小分组标识的1/10。
步骤B中，将暂时未发送的数据包存储在数据缓存器2。
暂存在数据缓存器2内的数据包进行二次分组，并根据二次分组的结果将数据包在不同光网络单元1中二次分配。
二次分组的过程中，以数据包的目的地址为参考，进行第一级分组，然后遍历同组内不同数据包的传输路径，选择与其它传输路径重合度最高的传输路径作为基础传输路径，根据数据包传输过程中是否经过基础传输路径，将同组内的数据分为与基础传输路径有关数据和与基础传输路径无关数据。然后将与基础传输路径有关数据分配至与基础传输路径重合度最高的光网络单元1中，将与基础传输路径无关数据分配至占用率最低的光网络单元1中。通过数据的二次分组，可以有效提高各个光网络单元1的综合利用率。
第一光纤线路终端单元5作为第二光纤线路终端单元7的备份传输通道过程中，采用分时复用方式进行备份传输，数据包在第一光纤线路终端单元5和第二光纤线路终端单元7之间进行传输切换过程中，数据包在第一光纤线路终端单元5和第二光纤线路终端单元7中进行同步传输，第一光纤线路终端单元5根据数据在第二光纤线路终端单元7中的传输状态进行参数自适应调整。
使用本发明的技术方案对现有无源光网络进行改造升级，可以有效提高现有无源光网络的数据传输效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种无源光网络系统的通讯方法，所述无源光网络系统包括若干个光网络单元(1)，任意两个光网络单元(1)之间连接有数据缓存器(2)，每个光网络单元(1)连接有若干个光分配单元(4)，每个光分配单元(4)分别通过第一波分复用单元(3)连接有若干个第一光纤线路终端单元(5)，每个光网络单元(1)通过第二波分复用单元(6)连接有第二光纤线路终端单元(7)，第二光纤线路终端单元(7)的优先级高于第一光纤线路终端单元(5)；
其特征在于包括以下步骤：
A、光网络单元(1)对待传输数据进行分组，不同组数据通过不同光网络单元(1)进行传输；
B、将同组数据按照优先级进行分类，高优先级的数据通过第二波分复用单元(6)直接发送至第二光纤线路终端单元(7)，低优先级数据通过光分配单元(4)的二次分配后，再通过第一波分复用单元(3)发送至第一光纤线路终端单元(5)；
将暂时未发送的数据包存储在数据缓存器(2)，暂存在数据缓存器(2)内的数据包进行二次分组，并根据二次分组的结果将数据包在不同光网络单元(1)中二次分配；
二次分组的过程中，以数据包的目的地址为参考，进行第一级分组，然后遍历同组内不同数据包的传输路径，选择与其它传输路径重合度最高的传输路径作为基础传输路径，根据数据包传输过程中是否经过基础传输路径，将同组内的数据分为与基础传输路径有关数据和与基础传输路径无关数据；然后将与基础传输路径有关数据分配至与基础传输路径重合度最高的光网络单元(1)中，将与基础传输路径无关数据分配至占用率最低的光网络单元(1)中；
C、第一光纤线路终端单元(5)作为第二光纤线路终端单元(7)的备份传输通道。
2.根据权利要求1所述的无源光网络系统的通讯方法，其特征在于：步骤A中，对待传输数据进行分组包括以下步骤，
A1、随机选取一个数据包作为参考数据包，建立其它数据包与参考数据包的相关性集合；
A2、对每个数据包的优先级进行标注，建立其它数据包与参考数据包的优先级类似度集合；
A3、使用相关性集合和优先级类似度集合的相关度数据和优先级数据对各数据包的分组标识进行拟合，
G＝k1c+k2p，
其中，G为数据包的分组标识，c为相关度数据，p为优先级数据，k1和k2为比例系数；
A4、根据分组标识的数值将各数据包进行降序排列，然后将降序排列的数据包进行分段，每段数据包的分组标识的最大差值小于设定阈值，每一段作为一个分组。
3.根据权利要求2所述的无源光网络系统的通讯方法，其特征在于：
步骤A3中，k1和k2的比例为1:5；
步骤A4中，设定阈值为降序排列的数据包中最大分组标识与最小分组标识之和的1/10。
4.根据权利要求1所述的无源光网络系统的通讯方法，其特征在于：第一光纤线路终端单元(5)作为第二光纤线路终端单元(7)的备份传输通道过程中，采用分时复用方式进行备份传输，数据包在第一光纤线路终端单元(5)和第二光纤线路终端单元(7)之间进行传输切换过程中，数据包在第一光纤线路终端单元(5)和第二光纤线路终端单元(7)中进行同步传输，第一光纤线路终端单元(5)根据数据在第二光纤线路终端单元(7)中的传输状态进行参数自适应调整。
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