ES2636795T3 - Método y sistema para mejorar la eficiencia de asignación de ancho de banda - Google Patents

Método y sistema para mejorar la eficiencia de asignación de ancho de banda Download PDF

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Abstract

Un método para mejorar la eficiencia de asignación de ancho de banda, que comprende: en un sistema de red óptica pasiva, PON, detectar (201), por una unidad de red óptica, ONU, cada contenedor de transmisión, TCONT, de la ONU en tiempo real, y enviar, por la ONU, a un terminal de línea óptica, OLT, un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del búfer al detectar que el desbordamiento del búfer se produce en un TCONT; enviar (202), por el OLT, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento de búfer, a la ONU un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active un mecanismo de asignación de desbordamiento; estando el método caracterizado porque comprende además: después de recibir el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active (203) el mecanismo de asignación de desbordamiento, activar, por la ONU, el mecanismo de asignación de desbordamiento, calcular, por la ONU, un tráfico real de un búfer del TCONT, y enviar (204), por la ONU, el tráfico real del búfer del TCONT al OLT; y asignar dinámicamente, por el OLT, un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el tráfico real del búfer del TCONT.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y sistema para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda Campo tecnico
La presente descripcion se refiere al campo de las comunicaciones opticas, y en particular a un metodo y a un sistema para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda en un sistema de red optica pasiva (PON).
Antecedentes
En un protocolo de red optica pasiva de 10 Gigabit (XGPON), cada unidad de red optica (ONU) podria tener multiples contenedores de transmision (TCONT), en donde cada TCONT es identificado por un identificador de asignacion Alloc_ID y un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente es definido como una asignacion de datos. En la estructura de trama de una trama de enlace ascendente, como se muestra en la figura 1, cada asignacion tiene un area de flujo ascendente de notificacion de ancho de banda dinamico (DBRu), en el que el area DBRu contiene un campo BufOcc de 3 bytes y un CRC de 1 byte. El BufOcc representa todos los valores de trafico
(flujo) de unidad de datos de servicio (SDU) que pasan a traves del bufer correlacionado con el Alloc_ID del ancho
de banda asignado, en el que el valor de expresion del trafico toma 4 bytes como una unidad. De acuerdo con el requisito de protocolo de asignacion de ancho de banda dinamico (DBA) en el protocolo XGPON, el calculo DBA basado en un modo de notificacion de estado (SR) ha de asignar el ancho de banda basandose en el contenido de datos de BufOcc.
En un sistema de terminal de linea optica (OLT) de XGPON de la tecnica relacionada, la formula de asignacion de ancho de banda basada en el modo SR es la siguiente: grant (i) = alpha * dbru (i), donde i representa un identificador de un TCONT y alpha representa un coeficiente suave.
En un sistema de unidad de red optica (ONU) de XGPON de la tecnica relacionada, el bufer de una ONU se realiza a traves de memoria dinamica sincrona de acceso aleatorio (SDRAM) de velocidad de datos doble (DDR). De acuerdo con la relacion inherente fila-columna de la DDR, cada fila se define como un espacio de bufer, que
corresponde a un identificador de bufer buf_id. Cada Alloc_ID de la ONU esta asignado de forma fija con multiples
buf_ids, de esta manera, el numero de buf_ids determina la capacidad de bufer de un Alloc_ID. La ONU tambien se
refiere al numero de las areas de bufer correspondientes a Alloc_ID al notificar el valor DBRu (que se refiere al valor BufOcc en el campo DBRu). Sin embargo, los diferentes tipos de ONU tienen diferentes mecanismos de administracion de bufer, y la eficiencia de utilizacion del bufer y el tamano del bufer son tambien diferentes; teniendo en cuenta este factor, cuando una interfaz de PON de OLP se acopla con ONU de diferentes modelos en un sistema
XGPON, para el Alloc_ID de la misma configuracion y modelo de trafico, el OLT tambien puede asignar diferentes
anchos de banda, que afecta a la equidad y la eficiencia de asignacion de la red XGPON .
La razon principal radica en que: dado que el espacio de bufer es limitado y el desbordamiento de bufer se produce cuando un TCONT recibe un trafico grande, en tal condicion, el DBRu notificado mantiene un valor constante, que
teoricamente es el valor maximo del bufer Alloc_ID. En este momento, el OLT no conoce la condicion real del
TCONT y, por lo tanto, el OLT todavia asigna el ancho de banda de acuerdo con el valor DBRu original. Esta es una condicion muy comun en aplicaciones reales donde diferentes ONU se comportan de manera diferente, por ejemplo, las ONU con una bufer relativamente mayor trabajan normalmente mientras que las ONU con un bufer relativamente mas pequeno pueden tener perdida de paquetes continua.
Sumario
Las realizaciones de la presente divulgacion proporcionan un metodo y un sistema para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda, que puede resolver mejor el problema de perdida de paquetes de datos en la ONU porque un OLT todavia asigna el ancho de banda de acuerdo con un valor constante de DBRu cuando el desbordamiento de bufer se produce en un TCONT, de modo que un DBA todavia puede asignar el ancho de banda correctamente cuando se produce desbordamiento de bufer en el Alloc_ID de la ONU (es decir, cuando se producen desbordamientos de bufer en el TCONT), soportando asi la transmision de un trafico grande en la ONU.
De acuerdo con un aspecto de las realizaciones de la presente divulgacion, se proporciona un metodo para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda, incluyendo: en un sistema PON, una ONU detecta cada TCONT de la ONU en tiempo real y envia a un OLT un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer al detectar que el desbordamiento del bufer ocurre en un TCONT; el OLT envia a la ONU, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active un mecanismo de asignacion de desbordamiento; despues de recibir el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU activa el mecanismo de asignacion de desbordamiento, calcula un trafico real de un bufer del TCONT y envia el trafico real del bufer del TCONT al OLT; y el OLT asigna dinamicamente un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el trafico real del bufer del TCONT.
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En una realizacion de ejemplo, el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer incluye informacion de indicacion de desbordamiento del bufer del TCONT, un identificador de asignacion para identificar el TCONT e informacion del parametro de bufer.
En una realizacion de ejemplo, el OLT recibe el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, calcula un ancho de banda maximo teorico soportado por el TCONT correspondiente al identificador de asignacion de acuerdo con la informacion del parametro del bufer contenida en el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, y genera, de acuerdo con el ancho de banda maximo teorico, un ancho de banda restante de una interfaz PON del OLT y una prioridad del TCONT, el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, en el que el mensaje privado generado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento incluye un identificador de control de admision de modo de desbordamiento y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
En una realizacion de ejemplo, despues de que la ONU recibe el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU activa el mecanismo de asignacion de desbordamiento de acuerdo con el identificador de control de admision de modo de desbordamiento contenido en el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento y calcular, de acuerdo con el identificador de asignacion, una suma de la cantidad de datos que entran en el bufer del TCONT y la cantidad de datos que no entran en el bufer del TCONT debido al desbordamiento del bufer para obtener el trafico real del bufer del TCONT, y envia el trafico real del bufer del TCONT al OLT.
En una realizacion de ejemplo, el metodo incluye ademas: cuando detecta que el bufer del TCONT ya no se desborda, la ONU genera un mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer y envia el mensaje privado generado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer al OLT, en el que el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer incluye informacion de indicacion de salida de desbordamiento de bufer de TCONT y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
En una realizacion de ejemplo, el metodo incluye ademas: el OLT recibe el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer, genera, de acuerdo con la informacion de indicacion de salida de desbordamiento de bufer de TCONT contenida en el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer, un mensaje privado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento, envia el mensaje privado generado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento a la ONU, en el que el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento incluye un identificador de control de paro del modo de desbordamiento y el identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
En una realizacion de ejemplo, el metodo incluye ademas: cuando el OLT detecta que se reduce un ancho de banda restante de una interfaz PON, el OLT envia un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento a la ONU, en el que el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento incluye un identificador de control de paro del modo de desbordamiento y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
En una realizacion de ejemplo, el metodo incluye ademas: despues de que la ONU recibe el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU detiene el mecanismo de asignacion de desbordamiento del TCONT correspondiente al identificador de asignacion de acuerdo con el identificador de control de paro del modo de desbordamiento.
En una realizacion de ejemplo, el sistema PON es un sistema de 10-GPON (XGPON); los mensajes privados utilizados para notificar el desbordamiento del bufer o el no desbordamiento del bufer son un mensaje de administracion y mantenimiento del funcionamiento de capa fisica de flujo ascendente de notificacion de ancho de banda dinamico (Dbru_Report PLOAM); y el mensaje privado utilizado para ordenar la activacion o la detencion del mecanismo de asignacion de desbordamiento es un mensaje de administracion y mantenimiento del funcionamiento de capa fisica de control de flujo ascendente de notificacion de ancho de banda dinamico (Dbru_Control PLOAM).
De acuerdo con otro aspecto de las realizaciones de la presente divulgacion, se proporciona un sistema para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda, incluyendo: una ONU, que esta configurada en un sistema PON y esta configurada para: detectar cada TCONT de la ONU en tiempo real, enviar un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer a un OLT cuando detecta que se produce un desbordamiento del bufer en un TCONT, activa un mecanismo de asignacion de desbordamiento despues de recibir un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active un mecanismo de asignacion de desbordamiento, calcula un trafico real de un bufer del TCONT y envia el trafico real del bufer del TCONT al OLT; un OLT, que esta configurado para enviar, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, a la ONU el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, y asignar dinamicamente un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el trafico real del bufer del TCONT desde la ONU.
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En comparacion con la tecnica relacionada, las realizaciones de la presente divulgacion consiguen los efectos siguientes: una ONU notifica el desbordamiento del bufer de un TCONT a un OLT, de manera que el OLT puede ajustar el modo de asignacion de ancho de banda en el tiempo; por lo tanto, se mejora la eficiencia de la asignacion de ancho de banda, una unica ONU puede soportar servicios de mayor trafico, mientras que la diferencia de rendimiento causada por diferentes buferes de la ONU se reduce eficazmente.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una estructura de trama de una trama de enlace ascendente en XGPON de acuerdo con la tecnica relacionada;
la figura 2 muestra un diagrama de flujo de un metodo para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion;
la figura 3 muestra un modelo de mecanismo de asignacion de desbordamiento de DBA de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion;
la figura 4 muestra un diagrama de flujo de establecimiento de comunicacion de un mecanismo de asignacion de desbordamiento de DBA de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion; y
la figura 5 muestra un diagrama de un formato de elemento BWMAP proporcionado por la tecnica relacionada. Descripcion detallada de las realizaciones
Las realizaciones de ejemplo de la presente divulgacion se describen a continuacion junto con los dibujos adjuntos. Debe entenderse que las realizaciones de ejemplo descritas a continuacion son solo para describir e ilustrar pero no limitar la presente divulgacion.
Dado que XGPON es un sistema de division de tiempo en enlace ascendente, cada Alloc_ID puede transmitir datos solo en un intervalo de tiempo de enlace ascendente; por lo tanto, los paquetes de datos deberian ser almacenados y luego reenviados despues de entrar en una ONU. Si el bufer ya esta lleno antes de que llegue el intervalo de
tiempo de transmision correspondiente al Alloc_ID, los paquetes de datos se descartaran. Sin embargo, se
encuentra a partir de aplicaciones reales que muchos paquetes de datos pueden ser leidos y transmitidos inmediatamente despues de que estos paquetes de datos entren en el bufer si el ancho de banda es suficientemente grande, es decir, esta parte de datos casi no necesita ser puesta en el bufer. De acuerdo con el analisis teorico, si un
OLT es capaz de aprender la condicion de trafico real de un Alloc_ID, el Alloc_ID absolutamente puede soportar un
trafico de datos que exceda el valor maximo del bufer.
Se proporciona una descripcion adicional a las realizaciones de la presente divulgacion junto con la figura 2 y la figura 4.
La figura 2 muestra un diagrama de flujo de un metodo para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion. Como se muestra en la figura 2, el metodo incluye los siguientes pasos 201 a 204.
Paso 201: en un sistema PON, una ONU detecta cada TCONT de la ONU en tiempo real, y envia a un OLT un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer cuando detecta que el desbordamiento del bufer se produce en un TCONT determinado.
En el paso 201, el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento de bufer incluye informacion de indicacion de desbordamiento de bufer de TCONT, un identificador de asignacion para identificar el TCONT e informacion del parametro de bufer.
Paso 202: el OLT envia a la ONU, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active un mecanismo de asignacion de desbordamiento.
En el paso 202, el OLT recibe el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, calcula un ancho de banda maximo teorico soportado por el TCONT correspondiente al identificador de asignacion de acuerdo con la informacion de parametro de bufer contenida en el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer y genera, de acuerdo con el ancho de banda maximo teorico, un ancho de banda restante de una interfaz PON del OLT y una prioridad del TCONT, el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, en el que el mensaje privado generado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento incluye un identificador de control de admision de modo de desbordamiento y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
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Paso 203: despues de recibir el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU activa el mecanismo de asignacion de desbordamiento, calcula un trafico real de un bufer del TCONT y envia el trafico real del bufer del TCONT al OLT.
En el paso 203, despues de que la ONU recibe el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU activa el mecanismo de asignacion de desbordamiento de acuerdo con el identificador de control de admision de modo de desbordamiento contenido en el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, y calcula, de acuerdo con el identificador de asignacion, una suma de la cantidad de datos que entran en el bufer del TCONT y la cantidad de datos que no entran en el bufer del TCONT debido al desbordamiento del bufer para obtener el trafico real del bufer del TCONT, y envia el trafico real del bufer del TCONT al OLT.
Paso 204: el OLT asigna dinamicamente un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el trafico real del bufer del TCONT.
En una realizacion de ejemplo, cuando se detecta que el bufer del TCONT ya no se desborda, la ONU genera un mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer y envia el mensaje privado generado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer al OLT, en el que el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer incluye informacion de indicacion de salida de desbordamiento de bufer de TCONT y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT. El OLT recibe el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer, genera, de acuerdo con la informacion de indicacion de salida de desbordamiento de bufer de TCONT contenida en el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer, un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento , y envia el mensaje privado generado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento a la ONU, de manera que la ONU detiene el mecanismo de asignacion de desbordamiento del TCONT correspondiente al identificador de asignacion de acuerdo con el identificador de control de paro del modo de desbordamiento despues de recibir el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento, en el que el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento incluye un identificador de control de paro del modo de desbordamiento y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
En una realizacion de ejemplo, cuando el OLT detecta que se reduce un ancho de banda restante de una interfaz PON, el OLT envia un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento a la ONU, en el que el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento incluye un identificador de control de paro del modo de desbordamiento y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
En una realizacion de ejemplo, el sistema PON es un sistema de 10-GPON (XGPON); el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer o el no desbordamiento del bufer es un mensaje Dbru_Report PLOAM; y el mensaje privado utilizado para ordenar la activacion o la detencion del mecanismo de asignacion de desbordamiento es un mensaje Dbru_Control PLOAM.
La figura 3 muestra un modelo de mecanismo de asignacion de desbordamiento de DBA de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion. Como se muestra en la figura 3, el sistema incluye:
una ONU, que esta configurada en un sistema PON y esta configurada para: detectar cada TCONT de la ONU en tiempo real, enviar un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento de bufer a un OLT cuando detecta que se produce desbordamiento de bufer en un TCONT, activan un mecanismo de asignacion de desbordamiento despues de recibir del OLT un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, calcular un trafico real de un bufer del TCONT y enviar el trafico real del bufer del TCONT al OLT;
un OLT, que esta configurado para enviar a la ONU, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento y asignar dinamicamente un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el trafico real del bufer del TCONT desde la ONU.
El sistema PON es un sistema de 10-GPON (XGPON); el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer o el no desbordamiento del bufer es un mensaje Dbru_Report PLOAM; y el mensaje privado utilizado para ordenar la activacion del mecanismo de asignacion de desbordamiento es un mensaje DLOB_Control PLOAM.
Basandose en el protocolo XGPON existente, se agrega un mensaje PLOAM privado en enlace ascendente y enlace descendente respectivamente para interactuar con toda la informacion de estado y configuracion entre el OLT y la ONU en la condicion de desbordamiento del bufer de un cierto Alloc_ID. Ademas, junto con la informacion de interaccion, se mejoran el metodo del DBRu de notificacion de la ONU y el metodo del ancho de banda de
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asignacion de OLT.
El flujo de trabajo principal del sistema anterior incluye principalmente los pasos A a D.
Paso A: la ONU notifica una condicion de desbordamiento de bufer.
La ONU detecta la ocupacion del bufer de cada TCONT en tiempo real, si se comprueba que el trafico es demasiado grande lo que da lugar a un desbordamiento del bufer en un TCONT, la ONU notifica el tamano del bufer del TCONT y la condicion de desbordamiento del bufer a traves de un mensaje Dbru_Report PLOAM privado de enlace ascendente (como se muestra en la Tabla 1).
Paso B: el OLT determina si se debe activar un mecanismo de asignacion de desbordamiento.
El OLT determina si se debe activar un modo de notificacion de desbordamiento de DBRu de acuerdo con el estado notificado, y notifica a la ONU si activar un mecanismo de asignacion de desbordamiento para el TCONT a traves de un mensaje Dbru_control PLOAM privado de enlace descendente (como se muestra en la Tabla 2), esto es, notifica a la ONU si activa el mecanismo de asignacion de desbordamiento para el TCONT, es decir, notifica a la ONU si permitir al TCONT que entre en un modo de notificacion de desbordamiento.
Paso C: la ONU entra en el modo de notificacion de desbordamiento.
Despues de recibir del OLT el mensaje Dbru_control PLOAM de notificar la admision de notificacion de desbordamiento, la ONU activa un mecanismo de asignacion de desbordamiento para el TCONT, cambia el modo de notificacion DBRU, calcula el trafico real que entra en el bufer del Alloc_ID actual (incluyendo el trafico descartado debido al bufer completo) y notifica el valor real del trafico al OLT a traves de BufOcc.
Paso D: el OLT entra en un modo de asignacion de ancho de banda basado en el desbordamiento.
El OLT ajusta el modo de asignacion de ancho de banda de acuerdo con el valor DBRU del modo de desbordamiento notificado por la ONU, con el fin de mejorar la eficiencia de utilizacion del ancho de banda.
Tabla 1
Byte
Contenido Descripcion
1-2
ONU-ID ONU_ID correspondiente al TCONT
3
0x20 Tipo de mensaje de "Dbru_report"
4
SeqNo Numero de secuencia
5-20
Alloc_ID ID de TCONT del remitente
21-28
Buf_num Valor indicativo del numero de identificadores del bufer ocupado por el TCONT, indicando que hay 2 a la potencia de buf_num buf_ids.
29- 36
Buf_len Valor indicativo de la cantidad de datos que se pueden almacenar en el bufer correspondiente al identificador del bufer, indicando que hay 2 a la potencia de los bytes buf_len.
37
Overflow_Ind Indicacion de desbordamiento de bufer TCONT: 1: desbordamiento 2: salida de desbordamiento
38-40
Padding Establecer como 0x00 por el remitente, y el receptor lo procesa como "no importa"
41-48
MIC Comprobacion de la integridad del mensaje
Tabla 2
Byte
Contenido Descripcion
1-2
ONU-ID ONU_ID correspondiente al TCONT
3
0x15 Tipo de mensaje de "Dbru_control"
4
SeqNo Numero de secuencia
5-20
Alloc_ID ID de TCONT del remitente
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55
21
Overflow_Rpt En Control de admision de modo de desbordamiento DBRu: 1: permitida 2: no permitida
22-40
Padding Establecer como 0x00 por el remitente, y el receptor lo procesa como "no importa"
41-48
MIC Comprobacion de la integridad del mensaje
De forma contraria, cuando el trafico de la ONU cambia y el bufer de la TCONT ya no se desborda, el OLT y el sistema de ONU pueden repetir los pasos anteriores y salir del mecanismo de asignacion de desbordamiento de DBRu para volver a la asignacion de ancho de banda normal.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de establecimiento de comunicacion de un mecanismo de asignacion de desbordamiento de DBA de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion. En el protocolo de DBA de XGPON existente, existe un metodo de asignacion de DBA basado en un metodo de trafico (TM). Aunque este metodo puede evitar el problema causado por el desbordamiento de DBRu, este metodo depende excesivamente de los valores estadisticos de la carga util de enlace ascendente pm y la trama inactiva de enlace ascendente; con el fin de permitir que la prediccion de ancho de banda siga la cantidad real de trafico de la ONU en tiempo real y para resolver algunos errores en proyecciones, generalmente el ancho de banda asignado es relativamente grande y, por lo tanto, provoca desperdicios innecesarios de ancho de banda. El metodo en las realizaciones de la presente divulgacion mejora el sistema DBA basado en la manera SR, permite que tanto el OLT como la ONU entren en el modo de trabajo de desbordamiento de DBRu anadiendo un mensaje PLOAM privado, resolviendo con eficacia el problema anterior. La implementacion especifica es como se muestra en la figura 4, incluyendo los pasos 1 a 4 descritos como sigue.
Paso 1: la ONU notifica una condicion de desbordamiento de bufer.
Una ONU puede soportar multiples TCONT al mismo tiempo. Cada TCONT se expresa con un Alloc_ID. La ONU asigna un cierto espacio de bufer independiente a cada Alloc_ID. Puede haber alguna ONU que tenga un espacio de bufer adicional para multiples Alloc_ID para compartir, sin embargo, en general, hay un limite maximo de bufer. La ocupacion del bufer para cada Alloc_ID se detecta en tiempo real (como se muestra en la figura 3). Cuando varios flujos de trafico que corresponden a un Alloc_ID entran en un bufer, si se detecta un desbordamiento del bufer, la ONU calcula la cantidad de datos descartada debido al desbordamiento del bufer y, entretanto, notifica al OLT el tamano del bufer del TCONT y la condicion de desbordamiento del bufer a traves de un mensaje Dbru_Report PLOAM privado de enlace ascendente (como se muestra en la Tabla 1).
El tipo de mensaje message_id del mensaje Dbru_Report PLOAM se fija como 0x20. El mensaje Dbru_Report PLOAM se envia cuando se produce un desbordamiento en el bufer correspondiente al Alloc_ID, en el que el overflow_ind se establece en 1, mientras que la informacion de los parametros del bufer buf_num y buf_len es notificada, en el que buf_num y buf_len son parametros expresados por la potencia 2 y pueden cubrir los modelos de ONU con todos los tamanos de bufer.
Cuando la ONU no soporta la notificacion de los parametros de bufer, los valores de buf_num y buf_len se rellenan como 0xff.
Paso 2: el OLT determina si se debe activar un mecanismo de asignacion de desbordamiento.
Despues de recibir el mensaje Dbru_Report PLOAM enviado por cada ONU en enlace ascendente, el OLT almacena la informacion de parametro de bufer y la informacion de indicacion de desbordamiento de bufer de TCONT notificada en tiempo real por cada Alloc_ID en una tabla TCONT. El OLT puede concluir a traves de la informacion de parametro de bufer un ancho de banda maximo teoricamente soportado por el Alloc_ID en la
configuracion actual y luego determina si se debe permitir que este Alloc_ID soporte un trafico que exceda el
ancho de banda maximo teorico. El OLT puede considerar los siguientes tres factores de acuerdo con el siguiente orden de prioridad al hacer una determinacion.
1. El ancho de banda maximo teorico es menor que un ancho de banda garantizado.
2. Existe algun ancho de banda restante disponible en la interfaz PON.
3. La prioridad del Alloc_ID es relativamente alta.
Cuando el OLT decide activar un mecanismo de asignacion de desbordamiento para el Alloc_ID, el OLT notifica
a la ONU que entra en un modo de notificacion de desbordamiento a traves de un mensaje Dbru_control PLOAM de enlace descendente (como se muestra en la Tabla 2), en el que el message_id esta fijado como 0x15 y overflow_rpt_en esta ajustado a 1.
5
10
15
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Cuando el OLT considera que el Alloc_ID no puede activar un mecanismo de asignacion de desbordamiento, el OLT todavia necesita transmitir un mensaje DLOU_control PLOAM, donde overflow_rpt_en se establece en 0.
Paso 3: la ONU entra en un modo de notificacion de desbordamiento.
Despues de que la ONU reciba el mensaje Dbru_control PLOAM, si se juzga que el OLT no permite un control de modo de desbordamiento, la ONU registra el estado de respuesta del OLT y ya no notifica el mensaje Dbru_control PLOAM, a menos que el bufer entre en un estado de desbordamiento de nuevo despues de salir del estado de desbordamiento.
Si se juzga que el OLT permite un control de modo de desbordamiento, la ONU cambia el modo de notificacion DBRu, y calcula la suma de la cantidad de datos que entra en el bufer del TCONT y la cantidad de datos descartada debido al bufer completo del TCONT, en lugar de solo calcular la cantidad de datos buf_used que entra en el bufer del TCONT, donde la formula es la siguiente:
Dbru(n) = buf_used(n) + buf_discard(n)
La ONU notifica el nuevo valor DBRu(n) del Alloc_ID al OLT a traves de BufOcc.
Al calcular la cantidad de datos, es necesario calcular en la unidad de un paquete entero porque los datos se descartan en la unidad de un paquete entero.
Paso 4: el OLT entra en un modo de asignacion de ancho de banda basado en el desbordamiento.
Al recibir un valor DBRu, el OLT no cuida el modo de asignacion de ancho de banda; mientras realiza el calculo DBA, el OLT determina el metodo de calculo de acuerdo con el estado de admision de asignacion de desbordamiento correspondiente al Alloc_ID.
En un modo de asignacion normal, generalmente el parametro alfa es 0,25, lo que permite un trafico suave y reduce la fluctuacion del ancho de banda, pero al mismo tiempo aumenta la presion del bufer de la ONU 4 veces; una vez que el valor DBRu se desborda, el algoritmo de calculo se vuelve invalido.
En el modo de asignacion de desbordamiento, el valor alfa puede ajustarse a 1, lo que no solo mejora la eficiencia de utilizacion del bufer sino que tambien permite al DBA asignar el ancho de banda al Alloc_ID como realmente se necesita. Mientras tanto, en el caso del desbordamiento del bufer, dado que el trafico generalmente es muy grande y relativamente suave, el indice de fluctuacion del ancho de banda no se deteriorara demasiado.
El resultado de calculo de DBA todavia se transmite a Alloc_ID a traves de un elemento BWMAP (mostrado en la figura 5), que es el mismo que el metodo de transmision en una asignacion normal.
Ademas, una realizacion de ejemplo de la presente divulgacion tambien considera un mecanismo de salida durante el proceso de asignacion de desbordamiento de DBA.
Cuando la ONU detecta que el trafico del Alloc_ID se reduce y el bufer ya no se desborda, la ONU puede notificar al OLT que finalice el mecanismo de asignacion de desbordamiento transmitiendo un mensaje Dbru_Report PLOAM (overflow_ind = 0); despues de que el OLT transmita un mensaje DBRU_Control PLOAM (overflow_rpt_en = 0) para notificar a la ONU que salga del mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU vuelve al metodo de notificacion DBRu normal y mientras tanto el OLT vuelve al modo de asignacion normal.
De forma similar, cuando el OLT detecta que un ancho de banda restante de una interfaz PON se reduce o satisface los requisitos de otros servicios, el OLT puede salir forzosamente del mecanismo de asignacion de desbordamiento y transmite directamente un mensaje DBRU_Control PLOAM (overflow_rpt_en = 0) para notificar a la ONU que salga del mecanismo de asignacion de desbordamiento.
Aunque el contenido anterior da una descripcion detallada de la presente divulgacion, la presente divulgacion no se limita al contenido anterior; los expertos en la tecnica pueden realizar diversas modificaciones de acuerdo con el principio de la presente divulgacion.

Claims (10)

  1. 5
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    30
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    REIVINDICACIONES
    1. - Un metodo para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda, que comprende:
    en un sistema de red optica pasiva, PON, detectar (201), por una unidad de red optica, ONU, cada contenedor de transmision, TCONT, de la ONU en tiempo real, y enviar, por la ONU, a un terminal de linea optica, OLT, un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer al detectar que el desbordamiento del bufer se produce en un TCONT;
    enviar (202), por el OLT, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento de bufer, a la ONU un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active un mecanismo de asignacion de desbordamiento;
    estando el metodo caracterizado porque comprende ademas: despues de recibir el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active (203) el mecanismo de asignacion de desbordamiento, activar, por la ONU, el mecanismo de asignacion de desbordamiento, calcular, por la ONU, un trafico real de un bufer del TCONT, y enviar (204), por la ONU, el trafico real del bufer del TCONT al OLT; y asignar dinamicamente, por el OLT, un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el trafico real del bufer del TCONT.
  2. 2. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer comprende informacion de indicacion de desbordamiento del bufer del TCONT, un identificador de asignacion para identificar el TCONT e informacion del parametro de bufer.
  3. 3. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que despues de recibir el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, el OLT calcula un ancho de banda maximo teorico soportado por el TCONT correspondiente al identificador de asignacion de acuerdo con la informacion de parametro de bufer contenida en el mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento del bufer y genera, de acuerdo con el ancho de banda maximo teorico, un ancho de banda restante de una interfaz PON del OLT y una prioridad del TCONT, el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, en el que el mensaje privado generado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento comprende un identificador de control de admision de modo de desbordamiento y el identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
  4. 4. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que despues de recibir el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento, la ONU activa el mecanismo de asignacion de desbordamiento de acuerdo con el identificador de control de admision de modo de desbordamiento contenido en el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento y calcula, de acuerdo con el identificador de asignacion, una suma de la cantidad de datos que entran en el bufer del TCONT y la cantidad de datos que no entran en el bufer del TCONT debido al desbordamiento del bufer para obtener el trafico real del bufer del TCONT, y envia el trafico real del bufer del TCONT al OLT.
  5. 5. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    cuando se detecta que el bufer del TCONT ya no se desborda, la ONU genera un mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer y envia el mensaje privado generado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer al OLT, en el que el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer comprende informacion de indicacion de salida de desbordamiento de bufer de TCONT y un identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
  6. 6. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 5, que comprende ademas:
    recibir, por el OLT, el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer, generar, por el OLT de acuerdo con la informacion de indicacion de salida de desbordamiento de bufer de TCONT contenida en el mensaje privado utilizado para notificar el no desbordamiento de bufer, un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento, y enviar, por el OLT, el mensaje privado generado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento a la ONU, en el que el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento comprende un identificador de control de paro del modo de desbordamiento y el identificador de asignacion utilizado para identificar el TCONT.
  7. 7. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    cuando el OLT detecta que se reduce un ancho de banda restante de una interfaz PON, enviando, por el OLT, un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento a la ONU, en el que el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento comprende un identificador de control de paro del modo de desbordamiento y un identificador de
    5
    10
    15
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    25
    30
    35
    asignacion utilizado para identificar el TCONT.
  8. 8. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6 o 7, que comprende ademas:
    despues de que la ONU reciba el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que detenga el mecanismo de asignacion de desbordamiento, detener, por la ONU, el mecanismo de asignacion de desbordamiento del TCONT correspondiente al identificador de asignacion de acuerdo con el identificador de control de paro del modo de desbordamiento.
  9. 9. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que
    el sistema PON es un sistema de red optica pasiva de 10 Gigabit, XGPON;
    los mensajes privados utilizados para notificar el desbordamiento del bufer o el no desbordamiento del bufer son un mensaje de administracion y mantenimiento del funcionamiento de capa fisica de flujo ascendente de notificacion de ancho de banda dinamico, Dbru_Report PLOAM, y el mensaje privado utilizado para ordenar la activacion o la detencion del mecanismo de asignacion de desbordamiento es un mensaje de administracion y mantenimiento del funcionamiento de capa fisica de control de flujo ascendente de notificacion de ancho de banda dinamico, Dbru_Control PLOAM.
  10. 10. - Un sistema para mejorar la eficiencia de asignacion de ancho de banda, que comprende:
    una unidad de red optica, ONU, que esta configurada en un sistema de red optica pasiva, PON, y esta configurada para: detectar cada contenedor de transmision, TCONT, de la ONU en tiempo real, enviar un mensaje privado utilizado para notificar el desbordamiento de bufer a un terminal de linea optica, OLT,
    estando el sistema caracterizado porque la ONU esta adaptada ademas para:
    cuando se detecta que se produce un desbordamiento de bufer en un TCONT, activar un mecanismo de asignacion de desbordamiento despues de recibir un mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active un mecanismo de asignacion de desbordamiento, calcular un trafico real de un bufer del TCONT y enviar el trafico real del bufer del TCONT al OLT;
    y porque el sistema comprende ademas:
    el OLT, que esta configurado para enviar a la ONU, de acuerdo con el mensaje privado recibido utilizado para notificar el desbordamiento del bufer, el mensaje privado utilizado para ordenar a la ONU que active el mecanismo de asignacion de desbordamiento y asignar dinamicamente un ancho de banda al TCONT de acuerdo con el trafico real del bufer del TCONT.
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