CN110913286A - 一种wdm-pon系统的节能控制方法和系统 - Google Patents

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胡紫阳
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Abstract

本申请涉及一种WDM‑PON系统的节能控制方法和系统，根据WDM‑PON系统的总业务负载情况判断是否可以从WDM‑PON系统中选择OLT端口进入休眠状态；当判断结果显示可以选择OLT端口进入休眠状态时，统计每个OLT端口的负载情况，选择负载最小的OLT端口作为需要休眠的OLT端口；将该OLT端口下挂的ONU迁移至其他OLT端口，然后控制该OLT端口进入休眠状态。本申请降低了能耗，解决现有技术中WDM‑PON系统接入网规模巨大、设备众多、能耗较大的问题。

Description

一种WDM-PON系统的节能控制方法和系统
技术领域
本申请属于光纤网络技术领域，尤其是涉及一种WDM-PON系统的节能控制方法和系统。
背景技术
WDM-PON(波分复用型无源光网络)技术结合了WDM(Wavelength DivisionMultiplexing，波分复用)技术和PON(Passive Optical Network，无源光网络)拓扑结构的特点，具有高带宽、低时延、节省光纤、运维简单、成本低等优点，在5G前传应用方面具备独特的优势，近年来广受关注。
如图1所示，无源光网络(PON)包括一个安装于中心控制站的光线路终端(OLT，optical line terminal)，以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元(OpticalNetwork Unit，ONU)，PON使用单光纤连接到OLT，OLT连接到ONU，OLT用于向ONU以广播方式发送以太网数据，并为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小；ONU对OLT发送的广播进行选择性的接收，若需要接收数据，则需要对OLT进行接收响应；同时，ONU对用户的需要发送的以太网数据进行收集和缓存，并按照被分配的窗口向OLT发送缓存数据。
随着5G时代的来临，25G WDM-PON作为5G前传的一个重要的补充传输方案，预计在2019到2020年实现规模商用测试。5G时代，能耗是当今国内外运营商共同关注的话题，据统计，由于WDM-PON系统接入网规模巨大、设备众多，占据了网络能耗的70％以上，在现有25GWDM-PON系统中，存在多个OLT端口下挂多个ONU，且OLT端口一直处于活跃状态，能耗较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决现有技术中WDM-PON系统接入网规模巨大、设备众多、能耗较大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种WDM-PON系统的节能控制方法和系统，本发明从网络负载运行的实际情况出发，通过比较OLT端口的负载情况，控制OLT端口休眠，大大降低OLT端口的能耗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明第一方面提供了一种WDM-PON系统的节能控制方法，包括：
(1)根据OLT端口下的ONU数量，判断WDM-PON系统是否满足OLT端口休眠的条件，若满足，进入步骤(2)
(2)统计每个OLT端口的业务负载情况，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口；
(3)将选择的所述休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口；
(4)控制选择的所述休眠OLT端口进入休眠状态。
进一步地，根据本发明第一方面提供的WDM-PON系统的节能控制方法，所述OLT端口休眠的条件为：
NO≤(N-1)·NOMAX
其中，NO为所述WDM-PON系统中的ONU数量；N为所述WDM-PON系统中的OLT端口数量；NOMAX为每个OLT端口可容纳的最大ONU数量。
进一步地，根据本发明第一方面提供的WDM-PON系统的节能控制方法，统计每个OLT端口的业务负载情况的步骤包括：
统计每个OLT端口的活跃ONU数量和休眠ONU数量。
进一步地，根据本发明第一方面提供的WDM-PON系统的节能控制方法，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口的步骤包括：
首先选择活跃ONU数量最少的OLT端口作为休眠OLT端口，若存在活跃ONU数量相同的OLT端口，则选择休眠ONU数量最小的OLT端口进入休眠状态；
若存在活跃ONU与休眠ONU数量均相同的OLT端口，则在其中随机选择OLT端口进入休眠状态。
进一步地，根据本发明第一方面提供的WDM-PON系统的节能控制方法，将选择的所述休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口的步骤包括：
将所述休眠OLT端口下的活跃ONU迁移至其他OLT端口，并将所述休眠OLT端口下的休眠ONU唤醒后迁移至所述其他OLT端口。
本发明第二方面提供了一种WDM-PON系统的节能控制系统，包括：
休眠判断模块，用于根据WDM-PON系统中的ONU数量，判断是否满足OLT端口休眠的条件
休眠选择模块，用于统计每个OLT端口的业务负载情况，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口；
休眠控制模块，用于将选择的所述休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口，控制选择的所述休眠OLT端口进入休眠状态。
进一步地，根据本发明第二方面提供的WDM-PON系统的节能控制系统，所述休眠选择模块包括：
ONU数量统计单元，用于统计每个OLT端口的活跃ONU数量和休眠ONU数量；
端口选择单元，用于首先选择活跃ONU数量最少的OLT端口作为休眠OLT端口；若存在活跃ONU数量相同的OLT端口，则选择休眠ONU数量最小的OLT端口进入休眠状态；若存在活跃ONU与休眠ONU数量均相同的OLT端口，则在其中随机选择OLT端口进入休眠状态。
进一步地，根据本发明第二方面提供的WDM-PON系统的节能控制系统，所述休眠控制模块包括迁移单元，用于将所述休眠OLT端口下的活跃ONU迁移至其他OLT端口，并将所述休眠OLT端口下的休眠ONU唤醒，并迁移至所述其他OLT端口。
进一步地，根据本发明第二方面提供的WDM-PON系统的节能控制系统，所述OLT端口休眠的条件为：
NO≤(N-1)·NOMAX
其中，NO为所述WDM-PON系统中的ONU数量；N为所述WDM-PON系统中的OLT端口数量；NOMAX为每个OLT端口可容纳的最大ONU数量。
本发明的有益效果是：本申请从网络负载运行的实际情况出发，通过比较系统中OLT端口的负载情况，控制OLT端口休眠，在降低OLT端口能耗的前提下，减少ONU端口迁移数量，尤其是可以最大程度减小活跃状态下的ONU中断正常业务进行业务迁移的数量。
本申请在迁移活跃ONU的过程中，同时考虑了处于休眠状态的ONU，通过提前唤醒ONU并进行迁移的方式，减少其业务恢复时间，降低对现网业务的影响。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是无源光网络的拓扑结构图。
图2是本申请实施例的控制方法流程示意图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
本申请是从网络负载运行的实际情况出发，通过比较WDM-PON系统中OLT端口的负载情况，控制相应的OLT端口休眠，从而降低OLT端口的能耗。具体包括：
根据WDM-PON系统的总业务负载情况，判断是否可以从WDM-PON系统中选择OLT端口进入休眠状态；
当判断结果显示可以选择OLT端口进入休眠状态时，则统计每个OLT端口的业务负载情况，选择业务负载最小的OLT端口作为需要休眠的OLT端口；
将该需要休眠的OLT端口下挂的ONU(包括活跃ONU和休眠ONU)迁移至其他OLT端口，然后控制该需要休眠的OLT端口进入休眠状态。
实施例1
本实施例提供一种WDM-PON系统的节能控制方法，如图2所示，包括：
步骤1，判定是否满足OLT端口休眠条件
根据WDM-PON系统的接入网络中所有OLT端口下的ONU数量，判断ONU数量是否满足：
NO≤(N-1)·NOMAX
其中，NO为所述WDM-PON系统接入网络中的ONU数量；
N为所述WDM-PON系统接入网络中的OLT端口数量；
NOMAX为每个OLT端口可容纳的最大ONU数量。
若满足，则表明WDM-PON系统满足OLT端口休眠条件，可以选择一个OLT端口进入休眠状态；否则，周期性重复执行步骤1，具体周期可根据实际情况确定。
步骤2，选择业务负载最小的OLT端口为休眠OLT端口
统计WDM-PON系统中每个OLT端口下的活跃ONU数量和休眠ONU数量；
优先选择活跃ONU数量最少的OLT端口进入休眠状态；
若多个OLT端口下的活跃ONU数量相同，则选择休眠ONU数量最少的OLT端口进入休眠状态；
若多个OLT端口下的活跃ONU与休眠ONU数量均相同，则在多个OLT端口中随机选择OLT端口进入休眠状态。
步骤3，将休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口
将休眠OLT端口下的活跃ONU迁移至其他活跃OLT端口，并将休眠OLT端口下的休眠ONU唤醒，并迁移至所述其他活跃OLT端口。
本实施例在迁移活跃ONU的过程中，同时考虑了处于休眠状态的ONU，通过提前唤醒ONU并进行迁移的方式，减少业务恢复时间，降低对现网业务的影响。
步骤4，控制选择的休眠OLT端口进入休眠状态。
实施例2
本实施例提供了一种WDM-PON系统的节能控制系统，包括：
(1)休眠判断模块
本实施例的休眠判断模块，用于根据WDM-PON系统中的ONU数量，判断WDM-PON是否满足OLT端口休眠的条件。若满足，则表明可以选择一个OLT端口进入休眠状态。OLT端口休眠的条件与上述实施例1相同。
(2)休眠选择模块
本实施例的休眠选择模块包括ONU数量统计单元和端口选择单元,其中：
ONU数量统计单元，用于WDM-PON系统中统计每个OLT端口的活跃ONU数量和休眠ONU数量；
端口选择单元，用于统计每个OLT端口的业务负载情况，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口，进一步地：
端口选择单元用于优先选择活跃ONU数量最少的OLT端口进入休眠状态；若多个OLT端口下的活跃ONU数量相同，则选择休眠ONU数量最少的OLT端口进入休眠状态；若多个OLT端口下的活跃ONU与休眠ONU数量均相同，则在多个OLT端口中随机选择OLT端口进入休眠状态。
(3)休眠控制模块
本实施例的休眠控制模块包括迁移单元和控制单元，其中：
迁移单元，用于将所述休眠OLT端口下的活跃ONU迁移至其他OLT端口，并将所述休眠OLT端口下的休眠ONU唤醒，并迁移至所述其他OLT端口。
控制单元，用于控制休眠OLT端口进入休眠状态。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种WDM-PON系统的节能控制方法，其特征在于，包括：
(1)根据WDM-PON系统接入网络中OLT端口下的ONU数量，判断WDM-PON系统是否满足OLT端口休眠的条件，若满足，进入步骤(2)
(2)统计每个OLT端口的业务负载情况，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口；
(3)将选择的所述休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口；
(4)控制选择的所述休眠OLT端口进入休眠状态。
2.根据权利要求1所述的WDM-PON系统的节能控制方法，其特征在于，所述OLT端口休眠的条件为：
NO≤(N-1)·NOMAX
其中，NO为所述WDM-PON系统中的ONU数量；N为所述WDM-PON系统中的OLT端口数量；NOMAX为每个OLT端口可容纳的最大ONU数量。
3.根据权利要求1所述的WDM-PON系统的节能控制方法，其特征在于，统计每个OLT端口的业务负载情况的步骤包括：
统计每个OLT端口的活跃ONU数量和休眠ONU数量。
4.根据权利要求3所述的WDM-PON系统的节能控制方法，其特征在于，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口的步骤包括：
首先选择活跃ONU数量最少的OLT端口作为休眠OLT端口，若存在活跃ONU数量相同的OLT端口，则选择休眠ONU数量最小的OLT端口进入休眠状态；
若存在活跃ONU与休眠ONU数量均相同的OLT端口，则在其中随机选择OLT端口进入休眠状态。
5.根据权利要求4所述的WDM-PON系统的节能控制方法，其特征在于，将选择的所述休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口的步骤包括：
将所述休眠OLT端口下的活跃ONU迁移至其他OLT端口，并将所述休眠OLT端口下的休眠ONU唤醒后迁移至所述其他OLT端口。
6.一种WDM-PON系统的节能控制系统，其特征在于，包括：
休眠判断模块，用于根据WDM-PON系统中的ONU数量，判断是否满足OLT端口休眠的条件
休眠选择模块，用于统计每个OLT端口的业务负载情况，选择业务负载最小的OLT端口作为休眠OLT端口；
休眠控制模块，用于将选择的所述休眠OLT端口下的ONU迁移至其他OLT端口，控制选择的所述休眠OLT端口进入休眠状态。
7.根据权利要求6所述的WDM-PON系统的节能控制系统，其特征在于，所述休眠选择模块包括：
ONU数量统计单元，用于统计每个OLT端口的活跃ONU数量和休眠ONU数量；
端口选择单元，用于首先选择活跃ONU数量最少的OLT端口作为休眠OLT端口；若存在活跃ONU数量相同的OLT端口，则选择休眠ONU数量最小的OLT端口进入休眠状态；若存在活跃ONU与休眠ONU数量均相同的OLT端口，则在其中随机选择OLT端口进入休眠状态。
8.根据权利要求6所述的WDM-PON系统的节能控制系统，其特征在于，所述休眠控制模块包括迁移单元，用于将所述休眠OLT端口下的活跃ONU迁移至其他OLT端口，并将所述休眠OLT端口下的休眠ONU唤醒，并迁移至所述其他OLT端口。
9.根据权利要求6所述的WDM-PON系统的节能控制系统，其特征在于，所述OLT端口休眠的条件为：
NO≤(N-1)·NOMAX
其中，NO为所述WDM-PON系统中的ONU数量；N为所述WDM-PON系统中的OLT端口数量；NOMAX为每个OLT端口可容纳的最大ONU数量。
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