CN111181753A - 一种动态带宽分配方法和相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种动态带宽分配方法和相关装置。其中，该方法包括：动态带宽分配设备从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，该带宽请求消息包括请求的带宽信息；根据该带宽信息和该汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为带宽请求设备分配带宽信息，该剩余带宽信息为上行出端口的限定带宽信息与已经分配出去的带宽信息之差；通过接入端口向带宽请求设备发送响应消息。上述方法能够对所有的带宽请求设备发送的带宽请求消息进行全局调度并进行全局动态分配带宽信息，避免系统内部出现上行拥塞以及丢包、设备功耗成本高的问题。

Description

一种动态带宽分配方法和相关设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种动态带宽分配方法和相关设备。
背景技术
随着互联网技术的飞速发展和创新，用户对互联网信息的多样化需求日益增加，这就要求接入网能够满足用户的大带宽接入和多业务服务质量。无源光网络(passiveoptical network，PON)作为一种高速带宽接入技术得到快速发展，PON系统一般由光线路终端(optical line terminal，OLT)、光网络单元(optical network unit，ONU)和光分配网络(optical distribution network，ODU)组成。
有线电视电缆(Cable)网络是基于有线电视网而组成的网络，Cable接入就是基于有线电视(community antenna television，CATV)网的网络接入技术，它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的，主要使用有线电视网进行数据传输。国际上Cable主要使用有线电缆数据服务接口规范(data over cable service interface specifications，DOCSIS)标准协议，DOCSIS标准主要支持在计算机网与有线电视网之间，以及有线电视前端(或混合光纤同轴电缆网(hybridfiber-coaxia，HFC)的光节点)与用户之间实现IP数据包的传输。其中，电缆调制解调器终端系统(cable modem termination system，CMTS)属于头端(局端)设备，可部署在有线电视网络的前端，也可以部署在双向HFC网络中的光节点，它在数据网与HFC网之间起网关的作用，电缆调制解调器(cable modem，CM)是终端设备，介于HFC网与用户端设备(customer premise equipment，CPE)之间。
PON和Cable等点到多点(point-to-multipoint，P2MP)网络的共同特点是：都是共享介质的点到多点网络，在上行方向，为了避免冲突，提升效率，接入系统通常采用时分多路复用的时分多址接入(time division multiple access，TDMA)协议或者正交频分多址接入(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)协议，完成共享传输信道的上行流量传输。
但是在现有技术中，流量调度和带宽分配都是在局部进行的。例如在PON接入中，通常OLT的每一个PON口有一个动态带宽分配(dynamic bandwidth allocation，DBA)控制器，根据下挂的ONU的带宽请求，实时(通常在微秒或者毫秒级时间间隔)计算分配每个ONU可获得的带宽信息，并根据可获得带宽信息在共享物理信道上为ONU分配时隙(时间片)，每个ONU在其分配的一个时隙内发送上行数据，保证共享物理信道的多个ONU之间不会发生冲突。
现有技术未提供应对P2MP汇聚型网络内部上行拥塞以及上行丢包的方案，如何实现全局的带宽信息分配，保证在P2MP汇聚型网络内部不会出现上行拥塞以及丢包，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种动态带宽分配方法和相关设备，通过对所有带宽请求设备发送的带宽请求消息进行全局调度和全局动态分配带宽信息，对每一个带宽请求设备进行令牌授权，保证进入接入网络的上行总流量所占用的带宽小于汇聚设备的上行出端口的限定带宽，能够避免出现拥塞的情况以及上行内部出现丢包的问题，有效降低整个网络时延、成本和功耗。
第一方面，提供了一种动态带宽分配方法，包括：动态带宽分配控制器从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息；所述动态带宽分配控制器根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；所述动态带宽分配控制器通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息。
在本申请提供的方案中，动态带宽分配控制器通过从汇聚设备的多个接入端口接收所有带宽请求设备发送的带宽请求消息，并根据汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为带宽请求设备分配带宽信息，可以精确收集所有上行带宽请求消息请求的带宽信息总和，对所有的带宽请求消息进行调度并进行全局的统一分配，确保上行总流量所占用的带宽信息不超过汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息，不会出现上行拥塞以及内部丢包的问题，有效降低汇聚设备的成本和功耗。
可以理解的，动态带宽分配控制器包括而不限定为全局动态分配控制器、全局DBA控制器、DBA控制器、动态带宽分配设备。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，全局DBA控制器将逻辑接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述逻辑接入端口上分配得到的时间片的启动时间，其中，所述逻辑接入端口的带宽信息与所述上行出端口的剩余带宽信息相等；全局DBA控制器根据所述启动时间，将所述第一接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述第一接入端口上分配得到的时间片的起始时间，其中，所述起始时间与所述启动时间的差值小于第一阈值。
在本申请提供的方案中，全局DBA控制器将汇聚设备的所有接入端口虚拟为一个逻辑端口，根据接收到的所有的带宽请求消息，在这个逻辑端口上均匀的分配带宽信息，以使通过控制各个物理接入端口分配的时间片的真实的启动时间和逻辑接入端口分配的时间片的启动时间接近，避免出现突发，即同一时间从各个物理接入端口涌入大量的上行流量，实现均匀无突发的带宽分配功能。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，全局DBA控制器确定所述第一带宽请求消息请求的带宽信息；若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息大于第二阈值，全局DBA控制器根据所述第一带宽请求消息请求的带宽信息，生成多条分带宽请求消息，其中，所述多条分带宽请求消息所请求的带宽信息之和与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息相等；若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息小于第三阈值，全局DBA控制器对所述第一带宽请求消息进行阻塞，并继续接收所述第一带宽请求设备发送的第二带宽请求消息，将所述第一带宽请求消息和所述第二带宽请求消息进行重组得到重组带宽请求消息，所述重组带宽请求消息请求的带宽信息与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息和所述第二带宽请求消息请求的带宽信息之和相等；在所述重组带宽请求消息请求的带宽信息大于第四阈值时，全局DBA控制器根据所述重组带宽请求消息请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息；或者，在等待时间大于第五阈值的情况下，全局DBA控制器解除对所述第一带宽请求消息的阻塞。
在本申请提供的方案中，全局DBA控制器可以在确定带宽请求消息请求的带宽信息之后，对带宽请求消息进行进一步的处理。若带宽请求消息所请求的带宽信息过大，可以生成多条分带宽请求消息来代替该带宽请求消息，只要保证该多条分带宽请求消息所请求的带宽信息之和与原来的带宽请求消息所请求的带宽信息相等就可以了，这样可以避免对单个带宽请求消息分配过长的时间片而导致整个系统产生较大的突发，还可以避免影响到其它更高优先级的用户所发送的带宽请求消息获得及时的响应。此外，若带宽请求消息所请求的带宽信息过小，可以暂时阻塞该请求消息，继续接收带宽请求设备发送的带宽请求消息，并对接收到的带宽请求消息进行重组，当重组的带宽请求消息所请求的带宽信息积累到超过预设阈值时，为该重组带宽请求消息分配带宽信息，或者是当等待时间超过预设阈值时，解除对该请求消息的阻塞并对其分配带宽信息，这样可以避免对单个带宽请求消息分配过小的时间片而导致的带宽信息的浪费，还可以避免请求的带宽信息过小的带宽请求消息长时间得不到响应。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，全局DBA控制器通过第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第一层级端口上行出口的配置带宽信息；全局DBA控制器通过第二层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第二层级端口上行出口的配置带宽信息；其中，所述第一层级端口高于所述第二层级端口，通过所述第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息。
在本申请提供的方案中，全局DBA控制器通过分层级给带宽请求设备分配带宽信息和带宽控制，可以确保给带宽请求设备分配的带宽信息不会超过汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息，且汇聚设备内部的每一层级端口分配的带宽信息也不会超过本层级端口的上行出口的配置带宽信息，保证上行不会出现拥塞以及内部不会出现丢包，同时可以满足优先级调度策略，保证高优先级用户获得更好的服务和带宽信息。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，全局DBA控制器通过级联端口向所述汇聚设备发送所述响应消息。
在本申请提供的方案中，全局DBA控制器可以通过级联端口向汇聚设备发送为带宽请求设备分配的带宽信息，可以实现全局DBA控制器与汇聚设备以及带宽请求设备的分离，可以实现汇聚设备以及带宽请求设备的灵活部署。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述带宽信息包括：允许发送的字节长度信息和/或时间片信息，所述时间片信息包括起始时间信息和时间长度信息。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，全局DBA控制器使用时间同步协议与所述带宽请求设备保持时间同步。
在本申请提供的方案中，全局DBA控制器通过使用时间同步协议与带宽请求设备保持时间同步，这样才能保证全局DBA控制器与带宽请求设备的时戳一致，全局DBA控制器才能进行全局统一分配带宽信息。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述汇聚设备为二级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一接入设备，所述第一带宽请求消息为所述第一接入设备发送的带宽请求消息；
相应地，全局DBA控制器从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息包括：全局DBA控制器从所述二级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自接入设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述二级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一接入设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一接入设备请求的带宽信息；
相应地，全局DBA控制器根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差包括：全局DBA控制器根据所述第一接入设备请求的带宽信息和所述二级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一接入设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述二级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
相应地，全局DBA控制器通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息包括：全局DBA控制器通过所述二级汇聚设备的第一接入端口向所述第一接入设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一接入设备分配的带宽信息。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述汇聚设备为一级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一二级汇聚设备，所述第一带宽请求消息为所述第一二级汇聚设备发送的带宽请求消息，所述第一带宽请求消息请求的带宽信息为至少一个接入设备发送的带宽请求消息请求的带宽信息之和；
相应地，全局DBA控制器从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息包括：全局DBA控制器从所述一级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自第一二级汇聚设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述一级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一二级汇聚设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息；
相应地，全局DBA控制器根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差包括：全局DBA控制器根据所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息和所述一级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一二级汇聚设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述一级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
相应地，全局DBA控制器通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息包括：全局DBA控制器通过所述一级汇聚设备的第一接入端口向所述第一二级汇聚设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一二级汇聚设备的上行出端口分配的带宽信息。
在本申请提供的方案中，全局DBA控制器不仅可以部署在二级汇聚设备上，还可以部署在一级汇聚设备上，或者是同时部署在一级汇聚设备和二级汇聚设备上，可以实现全局DBA控制器的位置的灵活部署，而且，通过多级部署，可以使得全局DBA控制器可服务的范围更大，整个系统更加稳定高效。
第二方面，提供了一种动态带宽分配设备，应用于网络侧，该动态带宽分配设备可以是光线路终端、交换机、路由器或控制管理设备，也可以是光线路终端、交换机、路由器或控制管理设备内的芯片。该动态带宽分配设备具有实现第一方面涉及动态带宽分配设备的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一种可能的设计中，该动态带宽分配设备包括：处理模块和收发模块，所述处理模块例如可以是处理器，所述收发模块例如可以是收发器，所述收发器可以包括射频电路和基带电路。收发模块用于支持动态带宽分配设备与用户终端(带宽请求设备)以及动态带宽分配设备与核心网设备之间的通信，一个示例中，收发模块，还可以包括发送模块和接收模块，可以用于支持动态带宽分配设备进行上行通信、下行通信。例如，发送模块，可以用于向带宽请求设备发送相应消息，接收模块，可以用于接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息；处理模块，可以用于根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差。可选的，该动态带宽分配设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存该动态带宽分配设备必要的程序指令和数据。
在另一种可能的设计中，该动态带宽分配设备包括：处理器，基带电路，射频电路和天线。其中处理器用于实现对各个电路部分功能的控制，基带电路，射频电路和天线，用于支持动态带宽分配设备与用户终端(带宽请求设备)以及动态带宽分配设备与核心网设备之间的通信。例如，在上行通信中，该动态带宽分配设备的射频电路可以对经由天线接收到的由带宽请求设备发送的带宽请求消息进行数字转换、滤波、放大和下变频等处理后，经由基带电路进行解码按协议解封装以获取带宽请求消息请求的带宽信息。可选的，该动态带宽分配设备还包括存储器，其保存动态带宽分配设备必要的程序指令和数据；例如，在下行通信中，该动态带宽分配设备的基带电路生成携带分配的带宽信息的响应消息，经由射频电路进行模拟转换、滤波、放大和上变频等处理后，再由天线发送给带宽请求设备。
在又一种可能的设计中，该动态带宽分配设备包括处理器和调制解调器，处理器可以用于运行指令或操作系统，以实现对动态带宽分配设备功能的控制，调制解调器可以按协议对数据进行封装、编解码、调制解调、均衡等以生成携带分配的带宽信息的响应消息，以支持动态带宽分配设备执行上述第一方面中相应的功能；调制解调器还可以用于接收带宽请求设备发送的带宽请求消息，以对该带宽请求消息进行解码得到请求的带宽信息。
在又一种可能的设计中，当该动态带宽分配设备为光线路终端、交换机、路由器或控制管理设备内的芯片时，该芯片包括：处理模块和收发模块，所述处理模块例如可以是处理器，此处理器可以用于对经由收发模块接收到的承载带宽请求消息的数据分组进行滤波、解调、功率放大、解码等处理，所述收发模块例如可以是该芯片上的输入/输出接口、管脚或电路等。该处理模块可执行存储单元存储的计算机执行指令，以支持动态带宽分配设备执行上述第一方面相应的功能。可选地，所述存储单元可以为所述芯片内的存储单元，如寄存器、缓存等，所述存储单元还可以是所述动态带宽分配设备内的位于所述芯片外部的存储单元，如只读存储器(read-only memory，简称ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，简称RAM)等。
在又一种可能的实现方式中，该动态带宽分配设备包括处理器，该处理器用于与存储器耦合，并读取存储器中的指令并根据所述指令执行上述第一方面中涉及动态带宽分配设备的功能。该存储器可以位于该处理器内部，还可以位于该处理器外部。
第三方面，提供了一种计算机非瞬态存储介质，包括指令，当所述指令在动态带宽分配设备上运行时，使得所述动态带宽分配设备执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面的方法或其任意可能的实现方式中的方法。该计算机程序产品可全部或部分的存储于封装于处理器当中的存储介质上，还可以全部或部分的存储在封装于处理器之外的存储介质中。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无源光网络场景的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种现有光线路终端的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种光线路终端的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种动态带宽分配方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种全局动态带宽分配控制器的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种带宽请求消息处理单元的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种全局队列管理和调度单元的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种结合严格优先级调度和加强轮询调度的调度示意图；
图9为本申请实施例提供的一种全局带宽分配单元的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种带宽无突发分配示意图；
图11为本申请实施例提供的一种Cable网络中全局动态带宽分配控制器部署示意图；
图12为本申请实施例提供的一种WLAN网络中全局动态带宽分配控制器部署示意图；
图13A为本申请实施例提供的一种PON网络中全局动态带宽控制器部署示意图；
图13B为本申请实施例提供的另一种Cable网络中全局动态带宽分配控制器部署示意图；
图13C为本申请实施例提供的另一种WLAN网络中全局动态带宽分配控制器部署示意图；
图14为本申请实施例提供的一种PON网络中全局动态带宽控制器多级部署示意图；
图15为本申请实施例提供的一种动态带宽分配设备的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的另一种动态带宽分配设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
为了便于理解和说明，将无源光网络(passive optical network，PON)作为一个具体的应用场景进行说明，如图1所示，多个光网络单元(optical network unit，ONU)与用户驻地网中的多个用户设备相连接，多个ONU通过光分配网络(optical distributionnetwork，ODU)中的光纤和分光耦合器向光线路终端(optical line terminal，OLT)发送带宽请求消息，OLT接收多个ONU发送的带宽请求消息并对每一个ONU分配带宽信息，每个ONU在分配到的带宽信息上发送上行报文，OLT接收ONU发送的上行报文，并向核心网(例如互联网协议(internet protocol，IP)骨干网和公共交换电话网络(public switchedtelephone network，PSTN)等)发送该上行报文。
如图2所示，现有的OLT设备通常有多块线卡PON板，多个PON板的上行报文通过交换网汇聚到一个上行板中，每个PON板包含转发模块和流量管理(trsffic management，TM)模块，且支持多个PON口，当前每一个PON口有一个独立的动态带宽分配(dynamicbandwidth allocation，DBA)控制器和介质接入控制(passive optical network mediaaccess control，PON MAC)芯片，每个DBA控制器只能对相应的物理PON口下的ONU进行管理和带宽信息分配，每个PON MAC芯片需要片外双倍速率同步动态随机存储器(double datarate，DDR)缓存，需要说明的是，当一个PON板支持多个PON口时，由于每个PON口是独立调度的，而PON板的上行出口一般是收敛的(即固定的)，则可能会形成较大的突发(即分配的带宽信息大于上行出口的带宽信息)，造成拥塞和丢包。例如一个PON板的上行出口带宽是40G，支持16个10G的PON口时，则上行入口的最大突发带宽可能达到160G，这时候需要为每个PON板设计上行的TM芯片，需要大容量的DDR外部缓存，而且PON MAC需要对ONU进行切片的报文进行重组，如果需要使用片外DDR缓存，则需要单独为PON MAC芯片设计160G的DDR缓存带宽，这会增加PON板和PON MAC芯片的成本、复杂度和功耗，但实际上，上行的用户的平均流量可能是比较小的，其占用的带宽达不到160G，也不会超过40G，那么就会存在较大的性能、功耗和成本的浪费。此外，当多个PON板的上行流量汇聚到一个上行板时，同样存在着输入带宽大于输出带宽的问题，可能造成拥塞和丢包，而且上行板中的TM芯片利用DDR缓存对汇聚的上行流量进行片外存储以及分层服务质量(hierarchical quality of service，HQoS)调度，仍然存在着较大的性能、功耗和成本的浪费。由此可见，整个系统从ONU到PONMAC重组、到PON板TM、到上行板TM都存在丢包点，且存在着较大的性能、功耗和成本的浪费。
为了解决上述问题，本申请提出了一种动态带宽分配方法和相关设备，能够进行全局的流量调度和带宽信息分配，避免出现上行拥塞以及丢包，降低网络成本和功耗。
本申请实施例的技术方案可以应用于无源光网络(passive optical network，PON)，也可以应用于有线电视电缆(Cable)网络、无线局域网(wireless local areanetwork，WLAN)网络或者其它所有共享接入介质的点到多点(point-to-multipoint，P2MP)网络。
在一个具体的实施例中，如图3所示，光线路终端(optical line terminal，OLT)与光网络单元(optical network unit，ONU)组成一个PON网络。在该PON网络中，多个ONU通过不同的PON口向OLT发送带宽请求消息和上行报文(即业务流数据)，OLT中的全局DBA控制器接收带宽请求信息，并进行全局调度和带宽信息分配，将分配的带宽信息通过PON口发送给多个ONU，多个ONU在分配到的带宽信息上发送上行报文，OLT通过PON口接收所有ONU发送的上行报文，并将接收到的所有上行报文通过上行口发送给上一级设备(例如骨干边缘路由器等骨干网设备)。
可以理解，本申请实施例通过在OLT中设置全局DBA控制器进行全局调度和带宽信息分配，可以精确收集所有PON口发送的带宽请求消息所请求的带宽信息总和，并根据OLT的上行出口限定带宽和业务QoS策略，对所有ONU发送的带宽请求消息进行全局统一分配带宽信息，令牌授权，保证上行入口总流量所占用的带宽信息不超过OLT的上行出口的限定带宽信息，保证不拥塞和上行内部不会丢包，从而可以删除PON板和上行板的TM芯片、片外DDR缓存等功能部件，可以降低整个网络系统的成本和功耗。
本申请实施例涉及带宽请求设备，带宽请求设备可以是用户侧的一种用于接收或发射信号的实体，例如光网络单元(optical network unit，ONU)，电缆调制解调器(cablemodem，CM)，以及无线局域网(wireless local area networks，WLAN)中的站点(station，STA)。带宽请求设备也可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)设备、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备以及下一代通信系统，例如，第五代通信(fifth-generation，5G)网络中的终端设备或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，PLMN)网络中的终端设备，新无线(NewRadio，NR)通信系统中的终端设备等。作为示例而非限定，在本申请实施例中，该带宽请求设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
本申请实施例还涉及一种网络汇聚设备，网络汇聚设备可以是一种用于发射或接收信号的实体，例如光线路终端(optical line terminal，OLT)，电缆调制解调器终端系统(cable modem termination system，CMTS)，交换机，路由器以及WLAN中的接入点(accesspoint，AP)。网络汇聚设备还可以是全球移动通信系统(Global System for MobileCommunication，GSM)或码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)中的基站(BaseTransceiver Station，BTS)，也可以是宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，WCDMA)中的基站(NodeB，NB)，还可以是长期演进(Long Term Evolution，LTE)中的演进型基站(Evolutional Node B，eNB或eNodeB)，或者中继站或接入点，或者车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的公共陆地移动网络(Public LandMobile Network，PLMN)网络中的网络设备，或NR系统中的gNodeB等。在多层汇聚网络的场景下，该网络汇聚设备可以用作二级汇聚网络设备。
本申请实施例还涉及一种核心网(即骨干网)设备，例如可以是边缘路由器，核心网设备还可以是宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，BRAS)、宽带网络网关(Broadband Network Gateway)、服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)、网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)、移动管理实体(MobilityManagement Entity，MME)或服务网关(Serving GateWay，S-GW)等。在多层汇聚网络的场景下，该骨干网设备(骨干网边缘路由器)可以用作一级汇聚网络设备。
本申请实施例还涉及一种控制管理设备，该控制管理设备可以是对网络中的转发设备(例如路由器、交换机等)进行集中控制、管理的设备。
请参见图4，图4为本申请实施例提供的一种动态带宽分配方法的流程示意图。如图4所示，该方法包括但不限于以下步骤：
S401：动态带宽分配控制器从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息。其中，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息。
具体地，带宽请求设备通过网络汇聚设备上的接入端口发送带宽请求消息，网络汇聚设备中的介质接入控制器(media access control，MAC)接收该带宽请求消息，并向全局动态带宽分配(dynamic bandwidth allocation，DBA)控制器发送该带宽请求消息，网络汇聚设备可以包含一个或多个接入端口，每一个接入端口可以与一个或多个带宽请求设备相连接。可选地，所述全局DBA控制器可以部署在所述网络汇聚设备内部，所述接入端口可以是PON接口或射频(radio frequency，RF)接口，所述网络汇聚设备可以是OLT、AP或交换机。
在一具体的实施例中，若存在多个网络汇聚设备级联，带宽请求设备可以通过级联口向全局DBA控制器发送带宽请求消息。
具体地，当多个网络汇聚设备通过级联口进行连接，且仅有其中一个网络汇聚设备部署了全局DBA控制器，此时，全局DBA控制器可以对级联的所有的网络汇聚设备的接入端口发送的带宽请求消息进行动态分配带宽信息。
示例性的，在PON网络中，存在两个OLT，分别为OLT1和OLT2，这两个OLT通过级联口连接，在OLT1和OLT2中分别存在一个或多个线卡PON板(即用户板)，每个PON板包括一个或多个介质接入控制芯片(即PON MAC)，每个PON MAC对应支持一个接入端口(即PON口)，每个PON板可以通过PON口接收一个或多个ONU发送的带宽请求消息。在OLT1中存在全局DBA控制器和上行板，所有的上行报文都能通过上行板从上行口向上传输，PON MAC按照PON协议识别出通过PON口接收到的ONU发送的带宽请求消息，并将该带宽请求消息直接发送给全局DBA控制器，而OLT2中没有全局DBA控制器，若OLT2中的PON口接收到ONU发送的带宽请求消息，则OLT2需要将接收到的带宽请求信息通过级联口发送给OLT1，进而发送给全局DBA控制器，由全局DBA控制器进行处理并分配带宽信息。
值得说明的是，PON板和ONU的接口协议完全兼容现有PON协议，不需要对ONU进行更换或调整，此外，这里的第一仅仅是为了区分不同的接入端口和带宽请求设备，并不构成具体的限定。
S402：全局DBA控制器根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息。其中，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差。
需要说明的是，汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息可以是预先设置或固定配置的，也可以是由高层级的全局DBA控制器进行动态分配的。
可选地，带宽信息可以是允许发送的字节长度信息，或者是时间片信息，值得说明的是，本申请所涉及到的带宽信息之和或者带宽信息之差，均是指同类型参数之间的比较结果，例如，上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差可以是指上行出端口限定的允许发送的字节长度与已经分配出去的字节长度的差值，或者是指上行出端口限定分配的时间片的长度与已经分配出去的时间片的差值。
S403：全局DBA控制器通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息。
可选地，全局DBA控制器通过级联端口向网络汇聚设备发送响应消息，网络汇聚设备在接收到该响应消息后，通过第一接入端口向带宽请求设备发送该响应消息。
进一步地，全局DBA控制器和网络汇聚设备可以实现物理上的分离，全局DBA控制器可以对分配的带宽信息按照标准协议(例如以太网协议)进行封装，进而发送给网络汇聚设备，实现网络汇聚设备和带宽请求设备的灵活部署。
在本申请实施例中，网络汇聚设备不会出现上行拥塞以及上行丢包的问题。具体地，全局DBA控制器可以精确收集所有接入端口发送的上行带宽请求消息所请求的带宽信息的总和，并根据汇聚设备上行出端口的剩余带宽信息进行分层服务质量(hierarchicalquality of service，HQoS)的多层级调度和带宽控制，对所有的带宽请求消息进行调动和全局的统一分配，令牌授权，保证进入接入网络的上行总流量所占用的带宽信息小于等于上行出端口的限定带宽信息，并且内部每一层级端口分配的带宽信息小于等于本层级端口的上行出口的配置带宽信息，因此可以实现上行不拥塞且上行内部不会丢包，可以简化网络汇聚设备或芯片的结构(例如可以删除TM、交换等功能部件)，进而可以降低整个网络的成本和功耗。
需要说明的是，上述方法实施例所涉及的步骤S401至步骤S403只是示意性的描述概括，其每个步骤的具体实现过程还可以参照下述图5至图10所述实施例的描述，例如步骤S401可以基于图5所述的全局DBA控制器的结构和图6所示的带宽请求消息处理单元的结构，接收带宽请求设备发送的带宽请求消息并进行处理，步骤402还可以包括基于图7和图8所示的全局队列管理和调度，以及基于图9所示的带宽分配单元的结构实现图10所示的带宽无突发分配过程，步骤S403可以基于图5所示的全局DBA控制器的结构，由带宽分配信息分发单元执行实现带宽信息的分发。
参见图5，是本申请实施例提供的一种全局DBA控制器的结构示意图。如图5所示，全局DBA控制器可以包括：带宽请求消息接收单元、带宽请求消息处理单元、全局队列管理和调度单元、全局带宽分配单元、带宽分配消息封装单元、带宽分配消息分发单元、虚拟接口时戳单元以及时间同步单元。
带宽请求消息接收单元接收带宽请求设备发送的带宽请求消息，例如在PON网络中，接收所有带宽请求设备(ONU)通过PON口和PON MAC芯片发送的带宽请求消息，这些PON口和PON MAC芯片可以是在一个网络汇聚设备(OLT)中，也可以在通过级联口连接的不同网络汇聚设备中。带宽请求消息接收单元在接收到带宽请求消息之后，将其发送给带宽请求消息处理单元，由该带宽请求消息处理单元对其进行处理，并将处理后的请求消息发送给全局队列管理和调度单元，实现请求消息入队操作，经过全局队列管理和调度单元的调度后，将经过调度处理的请求消息发送给全局带宽分配单元，实现请求消息出队操作，全局带宽分配单元根据调度出的请求消息，计算带宽请求消息所请求的带宽信息需要占用的物理信道的时间片，实现带宽的分配功能，并将分配好的结果信息发送给带宽消息封装单元，由带宽分配消息封装单元对其进行封装，并将封装后的带宽分配消息发送给带宽分配消息分发单元进行分发，发送给带宽请求设备。
特别地，在全局队列管理和调度单元调度出请求消息，全局带宽分配单元对其进行带宽信息分配的过程中，虚拟接口时戳单元会将所有的接入端口虚拟为一个逻辑端口，在该逻辑端口上均匀的进行带宽信息分配，控制各个实际接入端口对带宽请求消息分配得到的每个时间片的起始时间与逻辑端口接近，实现均匀无突发的带宽信息分配功能。其中，该逻辑端口的带宽信息与上行出端口的剩余带宽信息相等。
时间同步单元是保证带宽请求设备与全局DBA控制器时戳一致的。尤其是在存在级联的网络汇聚设备的情况下，实现级联的网络汇聚设备以及带宽请求设备和全局DBA控制器的时间同步，保证时戳一致，实现全局统一分配带宽信息。例如，在PON网络中，存在级联的OLT和PON MAC芯片，时间同步单元实现所有PON口与全局DBA控制器主芯片的时间同步，保证全局DBA控制器可以对所有PON口下的ONU分配带宽信息。
需要说明的是，上述全局DBA控制器的结构以及带宽信息分配过程仅仅作为一种示例，不应构成具体限定，可以根据需要对全局DBA控制器中的各个单元进行增加，较少或合并。
下面将基于图5所示的全局DBA控制器的结构，对每个单元模块以及带宽信息分配过程进行具体详细的介绍。
在本申请具体的实施例中，所述全局DBA控制器通过级联端口接收所述带宽请求设备发送的请求报文，并对所述请求报文进行解析得到所述请求报文携带的带宽请求消息。
可选的，请求报文可以是按照以太网协议传输的标准的以太网(the etheric，ETH)报文或按照其它协议传输的标准报文，此处不作具体限定。此处的级联口可以是以太网接口或其它标准接口，此处不作具体限定。
具体地，在PON网络中，全局DBA控制器的带宽请求消息接收单元接收所有ONU通过PON口的PON MAC芯片发送的带宽请求消息，若PON MAC芯片与该全局DBA控制器在同一个网络汇聚设备(例如OLT)中，则PON MAC芯片直接向带宽请求消息接收单元发送带宽请求消息，若PON MAC芯片在另一个与全局DBA控制器所在网络汇聚设备级联的网络汇聚设备(另一个OLT)中，则PON MAC芯片需要对带宽请求消息进行封装，将其封装到标准报文(例如ETH报文)中，并通过级联口(以太端口)发送给带宽请求消息接收单元，在接收到该带宽请求消息之后，带宽请求消息接收单元根据对应的标准协议(例如ETH协议)对其进行解析，得到其中封装的带宽请求消息，并将解析得到的该带宽请求消息发送给带宽请求消息处理单元。
可以理解，PON MAC芯片通过将带宽请求消息携带在标准的以太报文或其它标准报文中，通过以太网络或其它中间网络的传输，到达全局DBA控制器所在的网络汇聚设备的以太接口或其它标准接口，进而到达带宽请求消息接收单元，可以实现带宽请求设备的灵活部署，扩大了全局DBA控制器的覆盖范围。
在本申请具体的实施例中，在接收到第一带宽请求设备发送的第一带宽请求消息之后，确定所述第一带宽请求消息请求的带宽信息，若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息大于第二阈值，根据所述第一带宽请求消息请求的带宽信息，生成多条分带宽请求消息，其中，所述多条分带宽请求消息所请求的带宽信息之和与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息相等；
若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息小于第三阈值，对所述第一带宽请求消息进行阻塞，并继续接收所述第一带宽请求设备发送的第二带宽请求消息，将所述第一带宽请求消息和所述第二带宽请求消息进行重组得到重组带宽请求消息，所述重组带宽请求消息请求的带宽信息与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息和所述第二带宽请求消息请求的带宽信息之和相等；
在所述重组带宽请求消息请求的带宽信息大于第四阈值时，根据所述重组带宽请求消息请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息；或者，在等待时间大于第五阈值的情况下，解除对所述第一带宽请求消息的阻塞。
可选的，第二阈值、第三阈值、第四阈值以及第五阈值可以是按照实际需要由全局DBA控制器提前进行配置的。
在一具体的实施例中，参见图6，图6是本申请实施例提供的一种带宽请求消息处理单元结构示意图。如图6所示，带宽请求消息处理单元包括带宽信息计算子单元、带宽请求消息切割子单元、带宽请求消息重组子单元和带宽请求消息配置和管理子单元。
具体地，带宽请求消息处理单元在接收到带宽请求消息接收单元发送的原始带宽请求消息(即用户发送的，还未经过处理的请求消息)后，需要带宽信息计算子单元对其进行实际请求的带宽信息的计算。进一步地，由于网络协议的不一样，用户发送的带宽请求消息也不相同，例如，有的用户在带宽请求消息中携带的是带宽信息的实时深度信息，有的用户在带宽请求消息中携带的是带宽信息的增量信息，全局DBA控制器需要对接收到的带宽请求消息所基于的网络协议进行识别，根据识别出的对应的网络协议，确定带宽请求消息中携带的是带宽信息的实时深度信息或带宽信息的增量信息。例如全局DBA控制器根据网络协议确定带宽请求消息中携带的是带宽信息的实时深度信息，则全局DBA控制器需要根据带宽信息的实时深度信息，通过一系列具体的带宽信息计算方法计算得到请求的带宽信息的增量，该增量即是真实需要请求分配的带宽信息，若全局DBA调度器根据网络协议确定带宽请求消息中携带的是带宽信息的增量信息，则全局DBA控制器可以直接进行计算得到请求的带宽信息的增量，进而得到真实需要请求分配的带宽信息。
示例性的，ONU1基于PON协议通过PON口向全局DBA控制器所在的OLT发送带宽请求消息，其中携带的是带宽信息的实时深度信息，为50M，若ONU1没有及时的分配得到带宽信息，则继续发送带宽请求消息，假设仍为50M，此时，全局DBA控制器开始处理ONU1发送的带宽请求消息，由于ONU1发送的是带宽信息的实时深度信息，所以全局DBA控制器经过计算确定ONU1请求的带宽信息为50M；CM1基于DOCSIS协议向全局DBA控制器发送带宽请求消息，其中携带的是请求的带宽信息的增量信息，为50M，若CM1没有接收到全局DBA控制器发送的确认消息，此时，CM1又需要发送新的上行报文，需要请求分配带宽信息，CM1再次发送带宽请求消息请求分配带宽信息，假设仍为50M，在全局DBA控制器处理CM1发送的带宽请求消息时，由于CM1发送的是带宽信息的增量信息，所以全局DBA控制器经过计算确定CM1请求的带宽信息为100M。
可以看出，通过带宽信息计算子单元进行带宽信息计算，可以更加准确的获得用户的实际请求的带宽信息，以便后续处理以及带宽信息分配，提高带宽利用率。
在带宽信息计算子单元计算出用户的真实请求的带宽信息后，需要对其进行进一步的判断，例如，若该真实请求的带宽信息为300M，而第二阈值是100M，则带宽请求消息切割子单元对带宽请求消息所请求的带宽信息进行切割，例如，带宽请求消息切割子单元对请求的带宽信息为300M的带宽请求消息进行切割得到3条分带宽请求消息，每一条分带宽请求消息请求的带宽信息为100M。应理解，可以是对带宽请求消息中请求的带宽信息进行平均切割得到多条请求的带宽信息相等的分带宽请求消息，也可以是按照其它切割规则进行切割，而且切割后得到的每一条分带宽请求消息的请求的带宽信息的最大值可以根据需要进行配置，上述切割方式仅仅作为一种示例，不应构成具体限定。
可以理解，通过带宽请求消息切割子单元对带宽请求消息进行切割，即带宽请求消息所请求的带宽信息过大，将该请求消息切割得到多条分带宽请求信息，该多条分带宽请求消息请求的带宽信息之和与原来的带宽请求消息请求的带宽信息相等，可以避免对单个带宽请求消息分配过长的时间片而导致整个系统产生较大的突发，还可以避免影响到其它更高优先级用户所发送的带宽请求消息获得及时的响应。
在进一步的判断过程中，若该真实请求的带宽信息为10M，而第三阈值是30M，且对该带宽请求消息进行进一步的判断，若该带宽请求消息为非时延优先的用户发送的请求消息，则带宽请求消息重组子单元对该带宽请求消息执行重组过程，暂时阻塞该带宽请求消息的传送，等待后续该用户发送的其它带宽请求消息的到达，若后续该用户又发送了2条带宽请求消息，其对应请求的带宽信息分别为20M和25M，则请求消息重组子单元对该用户发送的所有带宽请求消息进行重组得到一条带宽请求消息，其对应请求的带宽信息为55M，假设第四阈值为50M，则重组后的带宽请求消息所请求的带宽信息大于第四阈值，则带宽请求消息重组子单元将重组后的带宽请求消息发送给全局队列管理和调度单元。需要说明的是，在带宽请求消息重组子单元对带宽请求消息执行重组过程时，需要启动超时控制定时器，若在等待过程中，该用户没有发送后续的带宽请求消息，或者是发送的带宽请求消息在经过了重组后对应请求的带宽信息仍小于第四阈值，且等待时长超过了第五阈值，假设该第五阈值为20毫秒，则在等待时间超过20毫秒后，带宽请求消息重组子单元结束等待，停止重组过程，立即向全局队列管理和调度单元发送重组后的带宽请求消息。应理解，上述涉及到的重组规则和阈值设置等可以是根据实际需要进行配置的，且上述重组方式仅仅作为一种示例，不应构成具体限定。
可以理解，带宽请求消息重组子单元通过对带宽请求消息进行重组，即带宽请求消息所请求的带宽信息过小，对该请求消息进行阻塞，当请求的带宽信息积累到超过预设阈值或超时后，停止重组，解除阻塞，可以减小系统开销，避免对单个带宽请求消息分配过小的时间片而导致的带宽信息的浪费，还可以避免请求的带宽信息过小的带宽请求消息长时间得不到响应。
需要说明的是，在通过带宽请求消息切割子单元对带宽请求消息进行切割或带宽请求消息重组子单元对带宽请求消息进行重组的过程中，需要带宽请求消息配置和管理子单元对其涉及到的参数信息和具体过程进行配置和管理。例如，带宽请求消息配置和管理子单元可以对允许切割得到的分带宽请求消息所请求的带宽信息的最大值进行配置和维护，对允许重组后得到的重组带宽请求消息所请求的带宽信息的最大值进行配置和维护，对超时控制的时间进行配置和维护等。
可以理解，由于带宽请求消息配置和管理子单元对切割和重组过程的配置和管理，可以实现带宽请求消息的切割或重组，提高整个切割过程或重组过程的效率。
在本申请具体的实施例中，全局DBA控制器通过第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第一层级端口上行出口的配置带宽信息；全局DBA控制器通过第二层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第二层级端口上行出口的配置带宽信息；其中，所述第一层级端口高于所述第二层级端口，通过所述第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息。
值得说明的是，所述第一层级端口和第二层级端口仅仅是为了表示其级别不同，并不对此构成具体限定，全局DBA控制器可以包括更多层级的调度端口，可以按照需要进行设置。
在一具体的实施例中，参见图7，图7是本申请实施例提供的一种全局队列管理和调度单元的结构示意图。如图7所示，全局队列管理和调度单元包括端口调度子单元、虚端口调度子单元、PON口组调度子单元、PON口调度子单元以及流队列管理子单元，其对应的调度层级依次降低，其中，端口调度子单元的调度层级最高，其直接与上行出端口连接，流队列管理单元的调度层级最低，其直接与用户连接。
需要说明的是，第一层级端口和第二层级端口只是一个相对的概念，只是表明第一层级端口比第二层级端口的层级高，例如PON口组端口相对于虚端口来说，属于第二层级端口，但是相对于PON口端口来说，则是属于第一层级端口，而虚端口相对于端口来说，则又属于第二层级端口。
具体地，端口调度子单元负责整体的调度流量所占用的带宽不超过OLT或路由器上行出端口的剩余带宽信息，即端口调度子单元分配给多个虚端口的带宽信息小于等于路由器的上行出端口的剩余带宽信息。若全局DBA控制器部署在路由器或者是控制管理设备上时，端口调度子单元同时对下级的多个虚端口按照严格优先级(strict-priorityqueue，PQ)、加强轮询(weighted round robin，WRR)或PQ与WRR结合等调度方式进行调度。
进一步地，为了解决多个报文同时竞争使用资源的问题，通常采用队列调度加以解决，例如PQ、WRR等。在队列调度时，PQ严格按照优先级从高到低的次序优先发送较高优先队列中的分组，当较高优先级队列为空时，再发送较低优先级队列中的分组，对于时延、延迟抖动敏感的应用，采用优先级模式进行队列调度，可以让关键业务，例如企业资源计划(enterprise resource planning，ERP)、视频业务等的报文进入最高优先级队列，保证总是优先获得转发服务。WRR队列调度将每个端口分为多个输出队列，队列之间轮流调度，保证每个对列都得到一定的服务时间，WRR可以为每个队列配置一个加权值，加权值表示获取资源的比重。例如，在一个100M的端口上存在四个队列，依次为w3、w2、w1和w0，配置它的WRR队列调度算法的加权值分别为50、30、10和10，这样可以保证最低优先级队列至少获得10M带宽，可以避免低优先级队列中的报文可能长时间得不到服务的缺点。而且，多个队列的调度虽然是轮询进行的，但对每个队列不是固定的分配服务时间片，当某个队列为空时，可以马上切换到下一个队列调度，可以保证带宽资源得到充分利用。
参见图8，图8为本申请实施例提供的一种结合严格优先级调度和加强轮询调度的调度示意图。如图8所示，可以预先配置队列的WRR参数，根据配置将端口上的8个队列分为两组，第一组包括队列7、队列6和队列5，采用PQ调度，第二组包括队列4、队列3、队列2、队列1和队列0，采用WRR调度。在具体调度时，首先按照PQ方式调度队列7、队列6和队列5中的报文流，当第一组所有队列中的报文流全部调度完毕后，才开始以WRR方式循环调度其它队列中的报文流，队列4、队列3、队列2、队列1和队列0包含各自的权值。重要的协议报文和低时延需求的业务报文放入PQ调度的队列中，得到优先调度的机会，其余报文放入WRR调度的各队列中。
采用PQ调度和WRR调度结合的调度方式，不仅可以通过WRR调度让低优先级队列中的报文也能及时的获得带宽，而且可以通过PQ调度保证低时延需求的业务能优先得到调度。
值得说明的是，每个队列中的优先级由队列调度算法控制，而且可以依据链路层优先级(例如802.1Q协议中相关规定)、上层内容(例如服务条款(terms of service，TOS)字段、源地址、目的地址、源端口、目的端口等信息)等来区分包优先级。本申请对队列调度算法以及优先级区分方法并不作具体限定。
虚端口调度子单元负责控制每个虚端口的调度流量所占用的带宽信息不超过虚端口的调度出口的配置带宽信息，即虚端口调度子单元分配给多个PON口组的带宽信息小于等于虚端口的调度出口的配置带宽信息，同时对下级的多个PON口组按照PQ、WRR或PQ与WRR结合等调度方式进行调度。
需要说明的是，该虚端口对应汇聚网络的拥塞端口，例如，在PON网络中，虚端口可以是在全局DBA控制器部署在OLT以上的路由器或者云端时，对应的多个OLT汇聚的拥塞端口。特别地，根据网络拓扑结构，可以包括一级虚端口调度子单元或多级虚端口调度子单元，本申请对此不作具体限定。
PON口组调度子单元负责每个PON口组的调度流量所占用的带宽信息不超过PON口组的调度出口的配置带宽信息，即PON口组调度子单元分配给多个PON口的带宽信息小于等于PON口组的调度出口的配置带宽信息，同时对下级的多个PON口按照PQ、WRR或PQ与WRR结合等调度方式进行调度。
需要说明的是，该PON口组可以用于级联场景，对应多个PON口汇聚的级联口，例如，级联的OLT的多个PON口汇聚在一起通过级联口向上传输上行数据，需要部署PON口组调度子单元。
PON口调度子单元负责控制每个PON口的调度流量所占用的带宽信息不超过PON口的调度出口的配置带宽信息，即PON口调度子单元分配给多个ONU的带宽信息小于等于PON口的调度出口的配置带宽信息，同时对下级的多个ONU的流队列按照PQ、WRR或PQ与WRR结合等调度方式进行调度。
需要说明的是，PON口调度子单元是最基本的调度器组成单元，其具体调度功能对应现有方案基于PON的局部DBA控制器的功能。
流队列管理单元负责控制每个ONU的业务流的调度流量不超过每个ONU的配置带宽，同时对业务流对应的带宽请求消息进行队列管理，支持入队操作，以及支持后级调度器的调度出队操作。
应理解，上述全局队列管理和调度单元中的子单元的划分以及调度层级的划分仅仅作为一种示例，不应构成具体限定，可以根据需要对涉及到的子单元或调度层级进行增加、较少或合并，此外，对涉及到的每个子单元的具体配置(例如调度出口的配置带宽信息)可以按照需要进行配置，本申请对此不作限定。
可以看出，全局DBA控制器通过分层级给带宽请求设备分配带宽信息和带宽控制，可以确保给带宽请求设备分配的带宽信息不会超过汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息，且汇聚设备内部的每一层级端口分配的带宽信息也不会超过本层级端口的上行出口的配置带宽信息，保证上行不会出现拥塞以及内部不会出现丢包，同时可以满足优先级调度策略，保证高优先级用户获得更好的服务和带宽信息。
在本申请具体的实施例中，全局DBA控制器根据带宽请求消息对应请求的带宽信息和物理信道属性，计算开销信息，根据所述开销信息，确定需要分配的时间片的长度。
具体地，在全局队列管理和调度单元调度出带宽请求消息之后，将该带宽请求消息发送给全局带宽分配单元，全局带宽分配单元在接收到调度出的带宽请求消息之后，计算请求的带宽信息需要占用的物理信道的时间片的长度，实现带宽的分配功能。
在一具体的实施例中，参见图9，图9是本申请实施例提供的一种全局带宽分配单元结构示意图。如图9所示，全局带宽分配单元包括开销计算子单元、带宽请求信道管理子单元、信道带宽分配子单元和信道属性和资源管理子单元。
具体地，开销计算子单元接收到全局队列管理和调度单元调度出的带宽请求消息之后，根据该请求消息对应的实际请求的带宽信息，以及实际物理信道的属性，计算开销信息，确定请求的带宽信息和开销信息需要占用的物理信道的时间片的长度。应理解，实际物理信道的属性不同，则计算得到的开销信息不同，进而占用的时间片的长度也不相同。
进一步地，带宽请求信道管理子单元产生管理维护物理信道所需要的带宽请求消息，该消息通常基于软件配置产生，例如初始测距、周期测距、快速傅里叶变换(fastfourier transformation，FFT)频谱扫描等。
信道带宽分配子单元接收开销计算子单元发送的时间片的长度信息和带宽请求信道管理子单元发送的带宽请求消息，根据物理信道的属性、可用的实际剩余带宽信息等，对该时间片和管理维护物理信道所需要的带宽请求消息对应请求的带宽信息在物理信道上进行分配。
需要说明的是，在通过开销计算子单元计算开销信息和信道带宽分配子单元在物理信道上分配带宽的过程中，需要信道属性和管理子单元对其中涉及到的参数和具体过程进行配置和管理，例如用于软件配置信道相关的物理属性，维护带宽分配的可用带宽资源信息等。
应理解，上述带宽分配过程仅仅作为一种示例，不应构成具体限定，可以根据需要对涉及到的各个子单元以及子单元的功能进行增加、减少或合并，本申请对此不作限定。
在本申请具体的实施例中，全局DBA控制器将逻辑接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述逻辑接入端口上分配得到的时间片的启动时间，其中，所述逻辑接入端口的带宽信息与所述上行出端口的剩余带宽信息相等；全局DBA控制器根据所述启动时间，将所述第一接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述第一接入端口上分配得到的时间片的起始时间，其中，所述起始时间与所述启动时间的差值小于第一阈值。
具体地，在全局带宽分配单元分配带宽信息的过程中，虚拟接口时戳单元会同时运行带宽无突发分配算法，将整个系统的所有接入端口虚拟为一个逻辑端口，该逻辑端口的带宽信息与上行出端口的剩余带宽信息相等，将全局队列管理和调度单元调度出的所有带宽请求信息在该逻辑端口上均匀的进行分配带宽信息，得到时戳信息(即每个时间片的启动时间)，并将该时戳信息发送给全局带宽分配单元中的信道带宽分配子单元，控制各个实际物理接入端口分配的每个时间片的真实的起始时间和逻辑接口接近，实现均匀无突发的带宽分配功能。
在一具体的实施例中，参见图10，图10是本申请实施例提供的一种带宽无突发分配示意图。如图10所示，假设在PON网络中，存在4个PON口，分别为PON0、PON1、PON2和PON3，每个PON口的能力带宽分别为10G、10G、10G和2.5G，其OLT的上行出端口的限定带宽为20G，即全局逻辑PON口的带宽为20G，计算单帧(即一个)周期内可以分配的总字节数量，例如单帧周期为125微秒，那么计算可得在一个单帧周期内可分配总字节数量为312.5千字节，根据每个调度出的带宽请求消息(即请求突发(burst))的长度，即每个请求所对应的请求分配的字节数，以及全局逻辑PON口的带宽，可以计算得到每个burst在该全局逻辑PON上所占用的时间片长度，在该单帧周期内进行分配。更进一步地，对比带宽请求消息调度出的时刻和上一个burst结束的模拟时间，得到每一个当前burst在全局逻辑PON口上的启动时间(t_start)，例如在第一个burst还没有结束时，就已经调度出下一个带宽请求消息，即带宽请求消息调度出的时刻早于第一个burst结束的模拟时间，则将第一个burst结束的模拟时间作为第二个burst的t_start；在第一个burst结束后，才调度出下一个带宽请求消息，即带宽请求消息调度出的时刻晚于第一个burst结束的模拟时间，则将带宽请求消息调度出的时刻作为第二个burst的t_start。
得到每个burst在全局逻辑PON口上的t_start和时间片长度后，将带宽请求消息所对应请求的带宽信息分配到其对应的物理PON口上，由全局带宽分配单元进行实际分配，根据每个物理PON口的能力带宽以及速率等计算开销信息、实际分配的每个时间片的真实起始时间和时间片长度。值得说明的是，由于全局逻辑PON口的带宽信息与物理PON口的能力带宽信息并不相等，则对于同一个burst，在全局逻辑PON口上分配得到的时间片长度与在物理PON口上分配得到的时间片长度并不相等，例如，在图10中，PON0的能力带宽是10G，而全局逻辑PON口的带宽是20G，故PON0上的burst0在PON0上所占用的时间片的长度比全局逻辑PON口上的时间片长度要长，而PON3的能力带宽是2.5G，PON3上的burst0在PON3上所占用的时间片的长度比在全局逻辑PON口上的时间片长度要更长。而且在每个物理PON口上，多个burst之间存在控制时隙，例如PON0的burst0和burst1之间，PON1的burst0和burst1之间等，都存在控制时隙，控制时隙用于发送该PON口的带宽请求消息，可以达到节约带宽资源，提高带宽利用率的效果。
虚拟端口时戳单元在进行虚拟分配后，会得到相应的时戳信息，即每个burst在全局逻辑PON口上的t_start和时间片长度，在将该时戳信息发送给全局带宽分配单元后，由全局带宽分配单元进行实际分配的过程中，保证每个物理PON口针对每一个burst分配的时间片的起始时间与全局逻辑PON口上的t_start小于第一阈值，换句话说，需要每个物理PON口针对每一个burst分配的时间片的起始时间与全局逻辑PON口上的t_start对齐，例如，在图10中，PON1上的burst1的起始时间与该burst1在全局逻辑PON口的t_start对齐，PON2上的burst2的起始时间与该burst2在全局逻辑PON口的t_start对齐。但是在实际实现中，不能保证完全对齐，所以只要其差值在第一阈值之内，都可以满足条件，第一阈值可以是全局DBA控制器预先进行配置的，本申请对此不作限定。
可以理解，虚拟端口时戳单元通过执行带宽无突发分配算法，将所有带宽请求在逻辑接口上进行均匀分配，得到时戳信息并发送给全局带宽分配单元，保证全局带宽分配单元根据该时戳信息控制每个物理接入端口针对每个请求带宽分配的时间片的起始时间与逻辑端口的t_start接近，可以避免由于各个物理接入端口的不匹配，导致在实际分配的过程中，所有的请求带宽都集中在每个周期的前面部分(例如前半个周期内)，形成较大的突发带宽，导致出现上行拥塞和丢包的问题。
在本申请具体的实施例中，全局DBA控制器通过级联端口向所述汇聚设备发送所述响应消息。
具体地，在全局带宽分配单元进行带宽信息分配得到时间片结果信息之后，将其发送给带宽分配消息封装单元，由带宽分配消息封装单元将时间片结果信息按照标准协议进行封装得到标准报文消息，例如按照以太网报文协议进行封装得到标准以太网报文，此处的级联口为以太网接口，应理解，标准协议还可以是其它协议，级联口为对应的标准接口，此处不作具体限定。
在一具体的实施例中，全局DBA控制器与第一PON MAC芯片在同一个网络汇聚设备(OLT)中，该全局DBA控制器中的带宽分配消息封装单元对时间片结果信息按照PON协议规定的帧格式进行封装得到报文消息，并在该网络汇聚设备内进行传送；全局DBA控制器与第二PON MAC芯片不在同一个网络汇聚设备中，该全局DBA控制器中的带宽分配消息封装单元对时间片结果信息按照以太网报文协议，并按照一定的时间间隔进行封装得到标准以太网报文，并通过中间网络(即以太网网络)传送给第二PON MAC芯片所在的另一个网络汇聚设备中。
可以理解，带宽分配消息封装单元通过将时间片结果信息按照以太网报文协议或其它标准协议进行封装得到标准以太网报文或其它标准报文，可以通过以太网络或其它中间网络的传输，到达网络汇聚设备的以太网接口或其它标准接口，进而到达带宽请求设备，可以实现带宽请求设备的灵活部署，扩大了全局DBA控制器的覆盖范围。
在本申请具体的实施例中，全局DBA控制器使用时间同步协议与所述带宽请求设备保持时间同步。
具体地，时间同步单元需要保证带宽请求设备与全局DBA控制器时戳一致，尤其是存在级联的网络汇聚设备的情况下，时间同步单元实现级联的网络汇聚设备以及带宽请求设备和全局DBA控制器的时间同步，保证时戳一致，实现全局统一分配带宽信息。
示例性的，在PON网络中，时间同步单元使用1588时间同步协议实现全局DBA主芯片和带宽请求设备(与全局DBA控制器级联的OLT)的时间同步，保证时戳一致。应理解，时间同步单元还可以使用其它时间同步协议或自定义的协议来实现时间同步，本申请对此不作限定。
需要说明的是，在上述实施例的详细描述中，都是通过将全局DBA控制器部署在PON网络为例进行介绍说明的，应理解，全局DBA控制器还可以在Cable网络或WLAN网络等P2MP汇聚型网络中进行部署，以实现全局带宽信息统一分配，保证网络内部不会出现上行拥塞以及丢包。
在一具体的实施例中，参见图11，图11是本申请实施例提供的一种Cable网络中全局DBA控制器部署示意图。如图11所示，在Cable网络中，多个CM通过不同的射频(radiofrequency，RF)端口发送带宽请求消息，该带宽请求消息经过物理层设备和中间接入网络(例如汇聚的内部连接网络(convergent internal connection，CIN))后到达介质接入控制设备，并通过网络接口(即万兆以太网端口(fen-gigabit ethernet，XGE))到达全局DBA控制器，该全局DBA控制器接收带宽请求消息并进行全局调度和带宽信息分配，并将分配的带宽信息通过XGE端口和RF端口发送给多个CM，多个CM在分配到的带宽信息上发送上行报文，介质接入控制设备通过XGE端口接收所有CM发送的上行报文，并将接收到的所有上行报文通过上行口发送给上一级汇聚设备(路由器、BNG、BRAS等)。
可以理解，在Cable网络中，也是由全局DBA控制器控制所有CM的上行带宽信息分配和流量调度，特别地，由于物理信道的参数和属性不同，导致带宽信息分配的过程与上述全局DBA控制器部署在PON网络中的实施例有些许差异，但是整个网络架构和实现方法与上述实施例保持一致，可以参照上述图4的方法实施例，以及基于图5至图10所示的全局DBA控制器的结构和内部单元的结构所对应的带宽信息分配过程实施例的描述，在此不再赘述。
在一具体的实施例中，参见图12，图12是本申请实施例提供的一种WLAN网络中全局DBA控制器部署示意图。如图12所示，在WLAN网络中，多个站点(station，STA)通过不同的RF端口发送带宽请求消息，该带宽请求消息经过物理层设备(例如接入点(access point，AP))和中间接入网络(例如拉远网络)到达介质接入控制设备，并通过网络接口(XGE端口)到达全局DBA控制器，该全局DBA控制器接收带宽请求消息并进行全局调度和带宽信息分配，并将分配的带宽信息通过XGE端口和RF端口发送给多个STA，多个STA在分配到的带宽信息上发送上行报文，介质接入控制设备通过XGE端口接收所有STA发送的上行报文，并将接收到的所有上行报文通过上行口发送给上一级汇聚设备(路由器、BNG、BRAS等)。
值得说明的是，WLAN网络在802.1ac协议之前，MAC层还是采用类以太网的载波监听多路访问/冲突检测(carrier scnse multiple access collision detect，CSMA-CD)方案。由于存在冲突，所以在用户数增多(即STA增多)后，带宽利用率将显著下降，而在802.1ax协议之后，引入了上行TDMA的控制策略，也需要部署全局DBA控制器进行全局调度和带宽信息分配。
进一步地，WLAN网络在向未来的演进架构中，由于需要采用AP架构拉远方案，则需要将MAC层资源池化(即多个AP可以汇聚到一个介质接入控制设备)，此时也需要部署全局DBA控制器，对多个AP下的用户进行带宽控制和带宽信息分配。
可以理解，在WLAN网络中，也是由全局DBA控制器控制所有STA的上行带宽信息分配和流量调度，特别地，由于物理信道的参数和属性不同，导致带宽分配的具体过程与PON网络相比，有些许差异，但是整个网络架构和实现方法与PON网络保持一致，可以参照上述图4的方法实施例，以及基于图5至图10所示的全局DBA控制器的结构和内部单元的结构所对应的带宽分配过程实施例的描述，在此不再赘述。
需要说明的是，上述所涉及的实施例，都是通过在最底层的网络汇聚设备(例如OLT，介质接入控制设备)上部署全局DBA控制器来实现的，即全局DBA控制器部署在二级汇聚设备。但是，全局DBA控制器还可以部署在更高层级的网络汇聚设备(即一级汇聚设备，例如骨干边缘路由器、BNG、BRAS等)或控制管理设备上以进行全局带宽信息的分配。
在本申请具体的实施例中，全局DBA控制器可以部署在一级汇聚设备(骨干路由器、BRAS、BNG)或控制管理设备(对二级汇聚设备和/或一级汇聚设备进行控制管理的设备)上，以实现全局带宽控制和带宽信息统一分配。
应理解，对于汇聚型网络来说，全局DBA控制器部署的位置越高，则支持的用户数量越大，待分配的带宽信息规格也越高，承载全局DBA控制器的芯片或设备的复杂度和难度也较大，但是对于整个网络系统来说，带宽的共享效果越好，同时全局DBA控制器的结构和带宽分配方法则不需要变化，此外，在全局DBA控制器部署的位置过高的情况下，带宽请求消息和带宽分配消息的传播时延会变大，可以通过时延优化算法进行优化提升，保证整个系统时间同步，减小上行转发时延，本申请对具体采用何种时延优化算法不作限定。
在一具体的实施例中，参见图13A，图13A是本申请实施例提供的一种PON网络中全局DBA控制器部署示意图，如图13A所示，在PON网络中，全局DBA控制器可以不用部署在OLT上，而是部署在路由器或PON网络控制管理设备中，由路由器或PON网络控制管理设备中的全局DBA控制器实现全局带宽控制和带宽信息统一分配。参见图13B和图13C，如图13B所示，在Cable网络中，全局DBA控制器也可以部署在路由器或Cable网络控制管理设备(例如云端分布式电缆接入平台(distributed-converged cable access platform，CCAP))中，由路由器或控制管理设备中的全局DBA控制器实现Cable网络中的全局带宽控制和带宽信息统一分配，如图13C所示，在WLAN网络中，全局DBA控制器也可以部署在路由器或WLAN网络控制管理设备中，由路由器或WLAN网络控制管理设备中的全局DBA控制器实现WLAN网络中的全局带宽控制和带宽信息统一分配。
可以理解，全局DBA控制器的位置可以灵活部署，其架构和带宽分配实现方法不需要改变，而且其部署的网络汇聚设备的层级越高，整个网络系统的带宽共享效果越好。
需要说明的是，全局DBA控制器不仅部署位置比较灵活，此外，还可以进行多级部署，即在不同的网络汇聚层级设备(例如路由器和控制管理设备)同时进行部署，每一级的全局DBA控制器的结构和带宽控制分配方法可以参照上述图4至图10实施例的描述，其可以对涉及到的具体实现单元和实现步骤进行调整，但是整个全局DBA控制器的功能和带宽控制分配逻辑保持一致，并不改变。
在一具体的实施例中，参见图14，图14是本申请实施例提供的一种PON网络中全局DBA控制器多级部署示意图。如图14所示，在PON网络中，全局DBA控制器分两级进行部署，二级全局DBA控制器部署在二级汇聚设备(例如，OLT)上，一级全局DBA控制器部署在一级汇聚设备(例如，BRAS、BNG、骨干网边缘路由器)或控制管理设备上。应理解，当采用两级的全局DBA控制器进行系统带宽控制时，对于OLT上的二级全局DBA控制器来说，其上行总带宽不再是固定配置的，而是由一级汇聚设备或控制管理设备上的一级全局DBA控制器动态分配的，对于该一级全局DBA控制器来说，其用户不再是ONU，而是OLT中的该二级全局DBA控制器，其接收OLT中该二级全局DBA控制器发送的经过实时计算汇总的带宽请求消息。控制管理设备中的该一级全局DBA控制器进行实时的带宽动态调度和分配计算，并将分配结果信息发送给OLT中的二级全局DBA控制器，从而实现全局的统一带宽控制和分配。值得说明的是，此时的带宽分配信息不再是基于PON口的时间戳信息，而是一个总的令牌(token)数量，即对OLT的上行出端口的带宽信息进行动态分配和限定，此外，由于所有的OLT的带宽请求消息需要汇聚到控制管理设备，可以按照实际需要对所有的OLT的总上行带宽进行限制，应理解，全局DBA控制器还可以同时部署在OLT和路由器上，以及同时部署在路由器和控制管理设备上，其实现过程与上述过程保持一致，在此不再赘述。
进一步地，全局DBA控制器还可以分三级进行部署，例如，在控制管理设备上部署一级全局DBA控制器，在一级汇聚设备上部署二级全局DBA控制器，在二级汇聚设备上部署三级级全局DBA控制器。一级全局DBA控制器对一级汇聚设备的上行出端口的带宽进行全局分配和调度，二级全局DBA控制器对二级汇聚设备(例如，骨干网边缘路由器、BRAS、BNG等)的上行出端口的带宽进行全局分配和调度，三级全局DBA控制器对接入设备(例如，ONU)的上行出端口的带宽进行全局分配和调度。具体的处理方式与上述图1至图14所述的方法类似，为了简洁，不再赘述。此外，在Cable和WLAN等汇聚型网络中，全局DBA控制器也可以进行多级部署，整个实现逻辑和上述类似，即汇聚层级低的设备中的全局DBA控制器所对应的上行总带宽是由汇聚层级高的设备中的全局DBA控制器动态分配的，在此不再赘述。本申请对具体的部署层级不作限定。
可以理解，通过对全局DBA控制器进行多级部署，可以减小全局DBA控制器的实现难度和复杂度，降低全局DBA控制器的制造成本，同时可以提高整个网络系统的带宽控制和分配效率。
为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案，相应地，下面还提供用于配合实施上述方案的相关装置。
参见图15，图15为本申请实施例提供的一种动态带宽分配设备的结构示意图，该动态带宽分配设备100，至少包括：接收模块110、处理模块120和发送模块130；其中：
接收模块110，用于从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息；
处理模块120，用于根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
发送模块130，用于通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息。
在本申请实施例中，接收模块110通过从汇聚设备的多个接入端口接收所有带宽带宽请求设备发送的带宽请求消息，处理模块120根据汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为带宽请求设备分配带宽信息，并由发送模块130发送给带宽请求设备，可以精确收集所有上行带宽请求消息请求的带宽信息总和，对所有的带宽请求消息进行调度并进行全局的统一分配，确保上行总流量所占用的带宽信息不超过汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息，不会出现上行拥塞以及内部丢包的问题，有效降低汇聚设备的成本和功耗。
作为一个实施例，所述处理模块120还用于将逻辑接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述逻辑接入端口上分配得到的时间片的启动时间，其中，所述逻辑接入端口的带宽信息与所述上行出端口的剩余带宽信息相等；根据所述启动时间，将所述第一接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述第一接入端口上分配得到的时间片的起始时间，其中，所述起始时间与所述启动时间的差值小于第一阈值。
作为一个实施例，所述处理模块120还用于确定所述第一带宽请求消息请求的带宽信息；若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息大于第二阈值，根据所述第一带宽请求消息请求的带宽信息，生成多条分带宽请求消息，其中，所述多条分带宽请求消息所请求的带宽信息之和与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息相等；若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息小于第三阈值，对所述第一带宽请求消息进行阻塞，并继续接收所述第一带宽请求设备发送的第二带宽请求消息，将所述第一带宽请求消息和所述第二带宽请求消息进行重组得到重组带宽请求消息，所述重组带宽请求消息请求的带宽信息与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息和所述第二带宽请求消息请求的带宽信息之和相等；在所述重组带宽请求消息请求的带宽信息大于第四阈值时，根据所述重组带宽请求消息请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息；或者，在等待时间大于第五阈值的情况下，解除对所述第一带宽请求消息的阻塞。
作为一个实施例，所述处理模块120还用于通过第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第一层级端口上行出口的配置带宽信息；通过第二层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第二层级端口上行出口的配置带宽信息；其中，所述第一层级端口高于所述第二层级端口，通过所述第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息。
作为一个实施例，所述发送模块130还用于通过级联端口向所述汇聚设备发送所述响应消息。
作为一个实施例，所述带宽信息包括：允许发送的字节长度信息和/或时间片信息，所述时间片信息包括起始时间信息和时间长度信息。
作为一个实施例，所述处理模块120还用于使用时间同步协议与所述带宽请求设备保持时间同步。
作为一个实施例，当所述汇聚设备为二级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一接入设备，所述第一带宽请求消息为所述第一接入设备发送的带宽请求消息，所述接收模块110还用于从所述二级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自接入设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述二级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一接入设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一接入设备请求的带宽信息；所述处理模块120还用于根据所述第一接入设备请求的带宽信息和所述二级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一接入设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述二级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；所述发送模块130还用于通过所述二级汇聚设备的第一接入端口向所述第一接入设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一接入设备分配的带宽信息。
作为一个实施例，当所述汇聚设备为一级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一二级汇聚设备，所述第一带宽请求消息为所述第一二级汇聚设备发送的带宽请求消息，所述第一带宽请求消息请求的带宽信息为至少一个接入设备发送的带宽请求消息请求的带宽信息之和，所述接收模块110还用于从所述一级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自第一二级汇聚设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述一级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一二级汇聚设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息；所述处理模块120还用于根据所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息和所述一级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一二级汇聚设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述一级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；所述发送模块130还用于通过所述一级汇聚设备的第一接入端口向所述第一二级汇聚设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一二级汇聚设备的上行出端口分配的带宽信息。
可以理解，本申请实施例中的接收模块110和发送模块130可以由收发器或收发器相关电路组件实现，处理模块120可以由处理器或处理器相关电路组件实现。
参见图16，图16为本申请实施例提供的另一种动态带宽分配设备的结构示意图，该动态带宽分配设备200包括处理器210，存储器220与收发器230，它们之间通过总线240连接，其中，存储器220中存储指令或程序，处理器210用于执行存储器220中存储的指令或程序。存储器220中存储的指令或程序被执行时，该处理器210用于执行上述实施例中处理模块120执行的操作，收发器230用于执行上述实施例中接收模块110和发送模块130执行的操作。
需要说明的是，本申请实施例动态带宽分配设备100或动态带宽分配设备200可对应于本申请提供的方法实施例中的动态带宽分配设备，并且动态带宽分配设备100或动态带宽分配设备200中的各个模块的操作和/或功能分别为了实现图1至图14中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可以实现上述方法实施例提供的动态带宽分配方法中与动态带宽分配设备相关的流程。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个动态带宽分配方法中的一个或多个步骤。上述所涉及的设备的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在所述计算机可读取存储介质中。
应理解，本申请实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。
需要说明的是，当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时，存储器(存储模块)集成在处理器中。
应注意，本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
还应理解，本文中涉及的第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的范围。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (21)

1.一种动态带宽分配方法，其特征在于，包括：
从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息；
根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息包括：
将逻辑接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述逻辑接入端口上分配得到的时间片的启动时间，其中，所述逻辑接入端口的带宽信息与所述上行出端口的剩余带宽信息相等；
根据所述启动时间，将所述第一接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述第一接入端口上分配得到的时间片的起始时间，其中，所述起始时间与所述启动时间的差值小于第一阈值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息之后，所述方法还包括：
确定所述第一带宽请求消息请求的带宽信息；
若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息大于第二阈值，根据所述第一带宽请求消息请求的带宽信息，生成多条分带宽请求消息，其中，所述多条分带宽请求消息所请求的带宽信息之和与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息相等；
若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息小于第三阈值，对所述第一带宽请求消息进行阻塞，并继续接收所述第一带宽请求设备发送的第二带宽请求消息，将所述第一带宽请求消息和所述第二带宽请求消息进行重组得到重组带宽请求消息，所述重组带宽请求消息请求的带宽信息与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息和所述第二带宽请求消息请求的带宽信息之和相等；
在所述重组带宽请求消息请求的带宽信息大于第四阈值时，根据所述重组带宽请求消息请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息；或者，
在等待时间大于第五阈值的情况下，解除对所述第一带宽请求消息的阻塞。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一带宽请求设备请求的带宽请求信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息包括：
通过第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第一层级端口上行出口的配置带宽信息；
通过第二层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第二层级端口上行出口的配置带宽信息；
其中，所述第一层级端口高于所述第二层级端口，通过所述第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息之前，所述方法还包括：
通过级联端口向所述汇聚设备发送所述响应消息。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述带宽信息包括：允许发送的字节长度信息和/或时间片信息，所述时间片信息包括起始时间信息和时间长度信息。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
使用时间同步协议与所述带宽请求设备保持时间同步。
8.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，当所述汇聚设备为二级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一接入设备，所述第一带宽请求消息为所述第一接入设备发送的带宽请求消息；
相应地，所述从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息包括：
从所述二级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自接入设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述二级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一接入设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一接入设备请求的带宽信息；
相应地，所述根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差包括：
根据所述第一接入设备请求的带宽信息和所述二级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一接入设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述二级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
相应地，所述通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息包括：
通过所述二级汇聚设备的第一接入端口向所述第一接入设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一接入设备分配的带宽信息。
9.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，当所述汇聚设备为一级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一二级汇聚设备，所述第一带宽请求消息为所述第一二级汇聚设备发送的带宽请求消息，所述第一带宽请求消息请求的带宽信息为至少一个接入设备发送的带宽请求消息请求的带宽信息之和；
相应地，所述从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息包括：
从所述一级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自第一二级汇聚设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述一级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一二级汇聚设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息；
相应地，所述根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差包括：
根据所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息和所述一级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一二级汇聚设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述一级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
相应地，所述通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息包括：
通过所述一级汇聚设备的第一接入端口向所述第一二级汇聚设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一二级汇聚设备的上行出端口分配的带宽信息。
10.一种动态带宽分配设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于从汇聚设备的至少两个接入端口接收来自带宽请求设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一带宽请求设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一带宽请求设备请求的带宽信息；
处理模块，用于根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
发送模块，用于通过所述第一接入端口向所述第一带宽请求设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一带宽请求设备分配的带宽信息。
11.如权利要求10所述的动态带宽分配设备，其特征在于，所述处理模块根据所述第一带宽请求设备请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息包括：
所述处理模块将逻辑接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述逻辑接入端口上分配得到的时间片的启动时间，其中，所述逻辑接入端口的带宽信息与所述上行出端口的剩余带宽信息相等；
所述处理模块根据所述启动时间，将所述第一接入端口的带宽信息分配给所述第一带宽请求设备，得到所述第一带宽请求设备在所述第一接入端口上分配得到的时间片的起始时间，其中，所述起始时间与所述启动时间的差值小于第一阈值。
12.如权利要求10或11所述的动态带宽分配设备，其特征在于，所述处理模块还用于：
确定所述第一带宽请求消息请求的带宽信息；
若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息大于第二阈值，根据所述第一带宽请求消息请求的带宽信息，生成多条分带宽请求消息，其中，所述多条分带宽请求消息所请求的带宽信息之和与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息相等；
若所述第一带宽请求消息请求的带宽信息小于第三阈值，对所述第一带宽请求消息进行阻塞，并继续接收所述第一带宽请求设备发送的第二带宽请求消息，将所述第一带宽请求消息和所述第二带宽请求消息进行重组得到重组带宽请求消息，所述重组带宽请求消息请求的带宽信息与所述第一带宽请求消息请求的带宽信息和所述第二带宽请求消息请求的带宽信息之和相等；
在所述重组带宽请求消息请求的带宽信息大于第四阈值时，根据所述重组带宽请求消息请求的带宽信息和所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一带宽请求设备分配带宽信息；或者，
在等待时间大于第五阈值的情况下，解除对所述第一带宽请求消息的阻塞。
13.如权利要求10至12任一项所述的动态带宽分配设备，其特征在于，所述处理模块还用于：
通过第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第一层级端口上行出口的配置带宽信息；
通过第二层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述第二层级端口上行出口的配置带宽信息；
其中，所述第一层级端口高于所述第二层级端口，通过所述第一层级端口给所述第一带宽请求设备分配的带宽信息小于等于所述汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息。
14.如权利要求10至13任一项所述的动态带宽分配设备，其特征在于，所述发送模块还用于：
通过级联端口向所述汇聚设备发送所述响应消息。
15.如权利要求10至14任一项所述的动态带宽分配设备，其特征在于，所述带宽信息包括：允许发送的字节长度信息和/或时间片信息，所述时间片信息包括起始时间信息和时间长度信息。
16.如权利要求10至15任一项所述的动态带宽分配设备，其特征在于，所述动态带宽分配设备还包括：
同步模块，用于使用时间同步协议与所述带宽请求设备保持时间同步。
17.如权利要求10至16任一项所述的动态带宽分配设备，其特征在于，当所述汇聚设备为二级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一接入设备，所述第一带宽请求消息为所述第一接入设备发送的带宽请求消息；
所述接收模块还用于，从所述二级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自接入设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述二级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一接入设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一接入设备请求的带宽信息；
所述处理模块还用于，根据所述第一接入设备请求的带宽信息和所述二级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一接入设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述二级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
所述发送模块还用于，通过所述二级汇聚设备的第一接入端口向所述第一接入设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一接入设备分配的带宽信息。
18.如权利要求10至16任一项所述的动态带宽分配设备，其特征在于，当所述汇聚设备为一级汇聚设备时，所述第一带宽请求设备为第一二级汇聚设备，所述第一带宽请求消息为所述第一二级汇聚设备发送的带宽请求消息，所述第一带宽请求消息请求的带宽信息为至少一个接入设备发送的带宽请求消息请求的带宽信息之和；
所述接收模块还用于，从所述一级汇聚设备的至少两个接入端口接收来自第一二级汇聚设备的带宽请求消息，所述带宽请求消息包括从所述一级汇聚设备的第一接入端口接收的来自第一二级汇聚设备的第一带宽请求消息，所述第一带宽请求消息包括所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息；
所述处理模块还用于，根据所述第一二级汇聚设备请求的带宽信息和所述一级汇聚设备的上行出端口的剩余带宽信息为所述第一二级汇聚设备分配带宽信息，所述剩余带宽信息为所述一级汇聚设备的上行出端口的限定带宽信息与在收到所述第一带宽请求消息之前已经分配出去的带宽信息之差；
所述发送模块还用于，通过所述一级汇聚设备的第一接入端口向所述第一二级汇聚设备发送响应消息，所述响应消息包括为所述第一二级汇聚设备的上行出端口分配的带宽信息。
19.一种动态带宽分配设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和收发器，其中：
所述处理器、所述存储器和所述收发器相互连接，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1至9所述的方法。
20.一种计算机非瞬态存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在动态带宽分配设备上运行时，使得所述动态带宽分配设备执行如权利要求1至9任一权利要求所述的方法。
21.一种芯片系统，其特征在于，所述芯片系统包括至少一个处理器，存储器和接口电路，所述存储器、所述接口电路和所述至少一个处理器通过线路互联，所述至少一个存储器中存储有指令；所述指令被所述处理器执行时，实现权利要求1至9任一项所述的方法。
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