CN113938774B - 一种低时延的带宽分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低时延的带宽分配方法，包括光线路终端OLT、分光器和若干个光网络单元ONU，所述光线路终端OLT的输出端与分光器的输入端相连接，所述分光器的输出端与若干个光网络单元ONU的输入端分别连接。该低时延的带宽分配方法在进行使用时，可以在一定程度上改善现有带宽分配方案会导致时延较大，不利于提高数据传送速率和精准度的问题。与现有技术方案相比，OLT下发的带宽更为灵活，可以在DBA周期内多次下发，能够快速取走ONU的数据包。本发明在使用过程中，将TCONT分配到的带宽，根据TCONT配置的优先级以及均分次数，使TCONT的带宽自适应的在整个DBA周期中进行多次的分片传递。

Description

一种低时延的带宽分配方法
技术领域
本发明涉及无源光网络技术领域，具体为一种低时延的带宽分配方法。
背景技术
随着无源光网络(PON，Passvie Optical Network)技术的演进，已经由千兆无源光网络(GPON，Gigabit-capable Passive Optical Network)进展到万兆无源光网络(XGPON,10-Gigabit-capable Passive Optical Network)。PON系统采用点对多的拓扑结构(如图1)，光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)通过分光器件(Optical Splitter)可以挂接多个光网络单元(ONU，Optical Newwork Unit)，ONU采用时分复用的方式进行上行数据的传输。
OLT通过动态带宽分配(DBA，Dynamic Bandwidth Allocation)完成对ONU带宽的动态调整，以自适应ONU的流量变化。DBA生成的上行带宽条目(BWMAP，Bandwidth Map)通过下行帧传递到各个ONU，各个ONU解析属于本地的BWMAP，按照OLT下发的时间发送上行数据。
数据的上行时延与OLT分配的带宽是强相关的，现有的技术中一般在得到ONU的带宽之后，按照一定的链表规则直接生成条目。在实际使用中，DBA会设置多个数据帧作为一个DBA周期以提升吞吐量，在DBA周期偏大的时候，上述的带宽分配方案会导致时延较大。另外实际中由于以太网包是突发的，进入ONU的时刻不确定，可能在当前分配的时隙中没有包需要发送，随后以太网包到达之后需要经过一个DBA周期，待下一次的带宽到来之后才能发送，这种情况也会导致数据的时延偏大，不利于提高数据传送的速率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低时延的带宽分配方法，具备快速的取走到达ONU的数据包，从而达到降低时延目的，并且得到ONU的最新的数据缓存，进行更为精确的带宽预测的优点，解决了现有带宽分配方案会导致时延较大，不利于提高数据传送速率和精准度的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低时延的带宽分配方法，包括光线路终端OLT、分光器和若干个光网络单元ONU，所述光线路终端OLT的输出端与分光器的输入端相连接，所述分光器的输出端与若干个光网络单元ONU的输入端分别连接，还包括如下具体使用步骤：
步骤A：在DBA周期第一次对TCONT进行条目构建时，将分配的带宽BW与阈值M进行比较，若分配的带宽大于阈值M，进入步骤B，否则进入步骤C；
步骤B：将tcont分配的带宽进行均分(具体均分次数可以配置)，在DBA周期的后续数据帧中传递一部分，完成后进入步骤C；
步骤C：判断当前tcont的时延优先级，若配置的为高优先级，将当前帧分配的带宽BW1与阈值N进行比较，若大于阈值，则将该TCONT在该帧的带宽BW1均分到本帧中，进行多次间隔产生(具体次数可以配置)，完成后进入步骤D。否则直接进入步骤D；
步骤D：生成该TCONT在当前帧的所有BWMAP条目，进入步骤A进行下一个TCONT的分配。
进一步的，光线路终端OLT按照一定链表顺序对所有的ONU的TCONT进行BWMAP条目生成，DBA周期在进行条目构建需要进行带宽预测，带宽预测后需要进行TCONT分配，带宽预测的输出端与TCONT分配的输入端相连接。
进一步的，TCONT分配的带宽需要进行判断，如果其大于设定的阈值M，则该TCONT的带宽较大，将该带宽均分几次在DBA周期的某些帧中进行传递，否则在当前帧传递即可。
进一步的，TCONT分配的带宽在一帧内，需要判断其TCONT配置的时延优先级，如果为高优先级，将其与对应的阈值N进行比较，如果大于阈值N，则当前带宽可在当前帧进行均分，多次间隔产生，否则当前的带宽在当前帧只生成一个条目。
进一步的，阈值M可设定为800M-2000M之间；阈值N可设定为100M-300M之间；时延优先级确认其在当前帧均分的次数，可为1-8之间。
进一步的，当前tcont的均分数量与当前帧均分的次数数量相一致。
进一步的，当前tcont内部的循环中断时间在100-200MS之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该低时延的带宽分配方法能够在进行使用时，可以在一定程度上改善现有带宽分配方案会导致时延较大，不利于提高数据传送速率和精准度的问题。与现有技术方案相比，OLT下发的带宽更为灵活，可以在DBA周期内多次下发，能够快速取走ONU的数据包，达到降低时延的目的，并且得到ONU的最新的数据缓存，进行更为精确的带宽预测。
本发明在使用过程中，将TCONT分配到的带宽，根据TCONT配置的优先级以及均分次数，使TCONT的带宽自适应的在整个DBA周期中进行多次的分片传递，ONU可以更高频次的接收到下发的带宽，快速的取走到达ONU的数据包，从而达到进一步降低时延的目的。
附图说明
图1为本发明PON系统的拓扑结构图；
图2为本发明DBA的基本分配结构图；
图3为本发明带宽生成流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明作进一步说明。
请参考图1-3，
实施例一：
步骤A：在DBA周期第一次对TCONT进行条目构建时，将分配的带宽BW与阈值M进行比较，若分配的带宽大于阈值M，进入步骤B，否则进入步骤C；
步骤B：将tcont分配的带宽进行均分(具体均分次数可以配置)，在DBA周期的后续数据帧中传递一部分，完成后进入步骤C；
步骤C：判断当前tcont的时延优先级，若配置的为高优先级，将当前帧分配的带宽BW1与阈值N进行比较，若大于阈值，则将该TCONT在该帧的带宽BW1均分到本帧中，进行多次间隔产生(具体次数可以配置)，完成后进入步骤D。否则直接进入步骤D；
步骤D：生成该TCONT在当前帧的所有BWMAP条目，进入步骤A进行下一个TCONT的分配。
该低时延的带宽分配方法能够在进行使用时，可以在一定程度上改善现有带宽分配方案会导致时延较大，不利于提高数据传送速率和精准度的问题。与现有技术方案相比，OLT下发的带宽更为灵活，可以在DBA周期内多次下发，能够快速取走ONU的数据包，达到降低时延的目的，并且得到ONU的最新的数据缓存，进行更为精确的带宽预测。
本发明在使用过程中，OLT的DBA在生成BWMAP条目的时候一般经过带宽预测，带宽分配，BWMAP条目的构建(如图2显示)等过程。DBA经过带宽预测以及带宽分配之后,每个ONU的传输容器(TCONT，Transmission Container)都得到了属于各自的带宽值，将TCONT分配到的带宽，根据TCONT配置的优先级以及均分次数，使TCONT的带宽自适应的在整个DBA周期中进行多次的分片传递，ONU可以更高频次的接收到下发的带宽，快速的取走到达ONU的数据包，从而达到进一步降低时延的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种低时延的带宽分配方法，包括光线路终端OLT、分光器和若干个光网络单元ONU，其特征在于，所述光线路终端OLT的输出端与分光器的输入端相连接，所述分光器的输出端与若干个光网络单元ONU的输入端分别连接，还包括如下具体使用步骤：
步骤A：在DBA周期第一次对TCONT进行条目构建时，将分配的带宽BW与阈值M进行比较，若分配的带宽大于阈值M，则该TCONT的带宽较大，进入步骤B，若分配的带宽小于等于阈值M，进入步骤C；
步骤B：将TCONT分配的带宽进行均分，在DBA周期的当前帧和后续数据帧中传递，完成后进入步骤C；
步骤C：判断当前tcont的时延优先级，若配置的为高优先级，将当前帧分配的带宽BW1与阈值N进行比较，若大于阈值，则将该TCONT在该帧的带宽BW1均分到本帧中，进行多次间隔产生，完成后进入步骤D；若配置的不为高优先级，直接进入步骤D；
步骤D：生成该TCONT在当前帧的所有BWMAP条目，进入步骤A进行下一个TCONT的分配。
2.根据权利要求1所述的一种低时延的带宽分配方法，其特征在于：所述光线路终端OLT按照一定链表顺序对所有的ONU的TCONT进行BWMAP条目生成，所述DBA周期在进行条目构建需要进行带宽预测，带宽预测后需要进行TCONT分配，所述带宽预测的输出端与TCONT分配的输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种低时延的带宽分配方法，其特征在于：所述TCONT分配的带宽需要进行判断，如果其大于设定的阈值M，则该TCONT的带宽较大，将该带宽均分几次在DBA周期的某些帧中进行传递，否则在当前帧传递即可。
4.根据权利要求1所述的一种低时延的带宽分配方法，其特征在于：所述TCONT分配的带宽在一帧内，需要判断其TCONT配置的时延优先级，如果为高优先级，将其与对应的阈值N进行比较，如果大于阈值N，则当前带宽可在当前帧进行均分，多次间隔产生，否则当前的带宽在当前帧只生成一个条目。
5.根据权利要求1所述的一种低时延的带宽分配方法，其特征在于：所述阈值M设定为800M-2000M之间；阈值N设定为100M-300M之间；时延优先级确认其在当前帧均分的次数，为1-8之间。
6.根据权利要求1所述的一种低时延的带宽分配方法，其特征在于：当前tcont的均分数量与当前帧均分的次数数量相一致。
7.根据权利要求1所述的一种低时延的带宽分配方法，其特征在于：当前tcont内部的循环中断时间在100-200MS之间。
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