RU2584608C1 - Способ, устройство и система динамического распределения полосы пропускания - Google Patents

Способ, устройство и система динамического распределения полосы пропускания Download PDF

Info

Publication number
RU2584608C1
RU2584608C1 RU2015100244/07A RU2015100244A RU2584608C1 RU 2584608 C1 RU2584608 C1 RU 2584608C1 RU 2015100244/07 A RU2015100244/07 A RU 2015100244/07A RU 2015100244 A RU2015100244 A RU 2015100244A RU 2584608 C1 RU2584608 C1 RU 2584608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bandwidth
tcont
dba
value
current
Prior art date
Application number
RU2015100244/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Чаофан ЛЭЙ
Original Assignee
ЗетТиИ Корпорейшн
ЗетТиИ Майкроэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗетТиИ Корпорейшн, ЗетТиИ Майкроэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. filed Critical ЗетТиИ Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2584608C1 publication Critical patent/RU2584608C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0086—Network resource allocation, dimensioning or optimisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области связи. Раскрыт способ DBA, включающий получение размера данных восходящего потока и отчета о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего контейнера передачи (TCONT), оценку значения оценки полосы пропускания текущего TCONT; осуществление вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией соглашения об уровне обслуживания (SLA), сконфигурированной заранее, получение значения распределения полосы пропускания текущего TCONT. Раскрыто устройство для DBA и система XG PON, которые с учетом значения адаптивной компенсации отрицательной обратной связи во время распределения полосы пропускания могут точно распределять полосу пропускания для различных TCONT в случаях с разной служебной информацией, таким образом предотвращая появление проблемы низкого потока, например, ошибки связи или статистической ошибки, и достигая адаптивной компенсации полосы пропускания, реализуя точное распределение полосы пропускания, следовательно, предотвращая потери пакетов, вызываемые недостаточным распределением полосы пропускания, и напрасное использование полосы пропускания, возникающее в результате избыточного распределения полосы пропускания. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способу, устройству и системе динамического распределения полосы пропускания (DBA).
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
10-гигабитная пассивная оптическая сеть (XGPON) является коммуникационным протоколом пассивной оптической сети, который определяется ITU-T G.987; по сравнению с гигабитной сетью PON (GPON) XGPON, в качестве новой оптоволоконной технологии широкополосного доступа, обеспечивает многополосную работу и снабжается большим количеством устройств оптоволоконной сети (ONU), одновременно уменьшая стоимость на столько, на сколько это возможно, и обеспечивая облегчение установки, таким образом XGPON будет более широко применяться в будущем.
Система XGPON принимает топологическую структуру "одна точка-несколько точек" (ОТМ), такую же как и для системы GPON, при этом терминал оптической линии (OLT) является главным узлом, соединенным с несколькими ONU, которые представляют собой подчиненные узлы, при этом каждое ONU содержит один или несколько контейнеров передачи (TCONT). В системе XGPON, показанной на фиг. 1, OLТ_1 связывается с ONU_1, содержащим TCONT_1 и TCONT_2, ONU_2, содержащим TCONT_3, ONU_3, содержащим TCONT_4. Каждый TCONT сообщает OLT размер данных, который буферизируется сам по себе или подлежит отправке в OLT, посредством отчета о динамике полосы пропускания (DBRU), а затем передает данные восходящего потока согласно его полосе пропускания, распределенной посредством OLT. Структура кадра восходящего потока в XGPON содержит служебную информацию физического уровня восходящего потока (PLOU), служебную информацию начала потока (SOB), ОАМ физического слоя (PLOAM), DBRU, инкапсулирующий заголовок XGPON (заголовок GEM), полезную нагрузку, служебную информацию конца пакета (ЕОВ), служебную информацию FEC CRC, свободный кадр и прочее. Следует отметить, что поле PLOU может быть совместно использовано всеми TCONT в одном ONU, другими словами, распределение полосы пропускания разным TCONT в одном ONU может выполняться одновременно или соответственно.
Одна критическая характеристика такой сети ОТМ заключается в том, что до 512 ONU будут совместно использовать один оптоволоконный канал в восходящем направлении, тем не менее совместное использование одного оптоволоконного канала несколькими ONU управляется OLT. Временное разделение осуществляется относительно полосы пропускания на основе DBRU, сообщенного TCONT, и статистики восходящего потока в сочетании с соглашением об уровне обслуживания (SLA), что является основой DBA. В динамическом распределении полосы пропускания XGPON OLT определяет время запуска и полезную нагрузку восходящего потока, отправленные разными TCONT в разных ONU, заставляя ONU совместно использовать один восходящий поток во временной области.
До сих пор существовало большое количество алгоритмов DBA, например алгоритм чередующихся опросов с адаптивным временем цикла (IPACT), который получает DBRU различных TCONT посредством опроса всех TCONT с целью установления ситуации буферизации данных в различных TCONT и определяет распределение полосы пропускания в соответствии со статистикой потоков от OLT. Существующие алгоритмы DBA не могут быть приспособленными к различной служебной информации и ненормальным ситуациям, но зачастую решают такие проблемы с помощью мультиплексирования полосы пропускания, таким образом, приводя к бесполезной трате ценных ресурсов полосы пропускания.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к способу, устройству и системе DBA для решения проблемы, заключающейся в том, что существующие алгоритмы DBA не могут быть адаптивными к различной служебной информации и ненормальным ситуациям и, таким образом, приводят к бесполезной трате ресурсов полосы пропускания.
С этой целью решение для изобретения осуществляется следующим образом:
изобретение обеспечивает способ динамического распределения полосы пропускания (DBA), включающий:
получение размера данных восходящего потока и отчета о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего контейнера передачи (TCONT), оценку значения оценки полосы пропускания текущего TCONT; и
выполнение вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией соглашения об уровне обслуживания (SLA), сконфигурированной заранее, для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT.
В вышеописанном решении выполнение распределения полосы пропускания может быть осуществлением расчета распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определенного с помощью протокола G.987.3.
В вышеописанном решении оценка значения оценки полосы пропускания текущего TCONT является оценкой значения полосы пропускания текущего TCONT на основании формулы act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k); где act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-м периоде DBA, pm(n-1) - размер данных восходящего потока, полученный OLT статическим способом в (n-1)-м периоде DBA, k - период планирования DBA.
В вышеописанном решении способ дополнительно включает генерирование записи таблицы карты распределения полосы пропускания (BWMAP) текущего TCONT, которая содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока отправляются текущим TCONT, и запись таблицы BWMAP отправляется на ONU текущего TCONT.
В вышеописанном решении способ дополнительно включает то, что запись таблицы BWMAP сохраняется в локальной таблице BWMAP.
Изобретение также обеспечивает устройство для DBA, содержащее модуль оценки полосы пропускания и модуль вычисления полосы пропускания, при этом
модуль оценки полосы пропускания используется для получения размера данных восходящего потока и отчета о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего TCONT, оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT;
модуль вычисления полосы пропускания используется для выполнения вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией соглашения об уровне обслуживания (SLA), сконфигурированной заранее, для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT.
В вышеописанном решении модуль вычисления полосы пропускания используется для выполнения вычисления распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определенного с помощью протокола G.987.
В вышеописанном решении модуль оценки полосы пропускания используется для оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT на основании формулы act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k); где act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-м периоде DBA, pm(n-1) - размер данных восходящего потока, полученный с помощью OLT статическим способом в (n-1)-м периоде DBA, k - период планирования DBA.
В вышеописанном решении устройство для DBA дополнительно содержит модуль генерирования записи таблицы BWMAP;
модуль вычисления полосы пропускания дополнительно используется для отправки полученного значения распределения полосы пропускания текущего TCONT в модуль генерирования записи таблицы BWMAP;
модуль генерирования записи таблицы BWMAP используется для генерирования записи таблицы BWMAP текущего TCONT, которая содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока отправляются текущим TCONT, и отправки записи таблицы BWMAP в ONU текущего TCONT.
В вышеописанном решении устройство для DBA дополнительно содержит модуль хранения таблицы BWMAP для хранения локальной таблицы BWMAP;
модуль генерирования записи таблицы BWMAP дополнительно используется для отправки сгенерированной записи таблицы BWMAP в модуль хранения таблицы BWMAP;
модуль хранения таблицы BWMAP предназначен для сохранения записи таблицы BWMAP в локальную таблицу BWMAP.
Изобретение дополнительно обеспечивает систему XG PON, содержащую OLT и ONU, которые соединены друг с другом, при этом OLT содержит устройство для DBA, a ONU содержит TCONT;
устройство для DBA содержит модуль оценки полосы пропускания и модуль вычисления полосы пропускания, при этом модуль оценки полосы пропускания используется для получения размера данных восходящего потока и DBRF текущего TCONT и оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT, пока модуль вычисления полосы пропускания используется для выполнения вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией SLA, сконфигурированной заранее, для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT.
В вышеописанном решении присутствует одно или несколько ONU, каждое из ONU содержит один или несколько TCONT.
В вышеописанном решении, когда система XG PON содержит множество TCONT, устройство для DBA используется для опроса множества TCONT для получения значений распределения полосы пропускания множества TCONT.
Способ, устройство и система DBA согласно изобретению сначала получают размер данных восходящего потока и отчет о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего TCONT, оценивают значение оценки полосы пропускания текущего TCONT, затем выполняют вычисление распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией SLA, сконфигурированной заранее для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT, тем самым обеспечивая возможность адаптивной компенсации отрицательной обратной связи во время оценки полосы пропускания, чтобы решать проблемы и достигать преимуществ следующим образом:
во-первых, решая проблему, заключающуюся в том, что OLT не имеет представления о точном размере данных TCONT, путем обеспечения адаптивной компенсации отрицательной обратной связи для ошибки распределения полосы пропускания, вызванной ошибкой потока в последующем периоде DBA;
во-вторых, решая проблему, заключающуюся в том, что алгоритм IPACT не может точно оценить служебную информацию восходящего потока путем уравновешивания ошибки вычисления служебной информации посредством адаптивной компенсации отрицательной обратной связи;
в-третьих, решая проблему, заключающуюся в том, что ошибка проверки, которая присутствует в связи, ведет к большому отклонению в статистике потока, путем исправления ошибки в распределении полосы пропускания с адаптивной отрицательной обратной связью;
в завершение, согласование адаптивной компенсации отрицательной обратной связи во время распределения полосы пропускания может вести к точному распределению полосы пропускания в разные TCONT в случае разной служебной информации для получения стабильного и точного распределения полосы пропускания, чтобы распределять полосу пропускания точнее, таким образом избегая потери пакетов, вызванной недостаточным распределением полосы пропускания и напрасным использованием, вызванным избыточным распределением полосы пропускания, и используя в достаточной мере хорошую задержку передачи и полосу пропускания восходящего потока, с обеспечением адаптивности распределению полосы пропускания в различных ненормальных ситуациях, и улучшая возможность исправления ошибок.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 изображена схема топологической структуры существующей системы XGPON;
на фиг. 2 изображена блок-схема последовательности способа DBA согласно изобретению;
на фиг. 3 изображена схема структуры устройства для DBA в варианте осуществления 1 изобретения; и
на фиг. 4 изображена схема структуры системы XGPON в варианте 2 осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Способ DBA согласно изобретению может применяться к XGPON, как показано на фиг. 2, при этом способ включает.
Этап 201: получение DBRU и размера данных восходящего потока текущего TCONT и оценка значения оценки полосы пропускания текущего TCONT;
Этап 202: выполнение вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и предварительно распределенной информации SLA для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT.
Здесь выполнение распределения полосы пропускания может быть осуществлением расчета распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определенного с помощью протокола G.987.3.
Здесь оценка значения оценки полосы пропускания текущего TCONT может, в частности, представлять собой оценку значения оценки полосы пропускания текущего TCONT на основании формулы: act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k); где act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-м периоде DBA, pm(n-1) - размер статистических данных восходящего потока, полученный OLT статистическим способом в (n-1)-м периоде DBA, k - период планирования DBA; другими словами, сначала размер данных восходящего потока и DBRU, сообщенный посредством TCONT, получают для получения значения оценки полосы пропускания TCONT путем оценки; затем значение полосы пропускания, подлежащее распределению в текущем DBA, прогнозируется на основании размера данных восходящего потока и изменения в DBRU в двух смежных периодах DBA; затем значение распределения полосы пропускания текущего TCONT получают путем оценки ошибки, которая существует в предыдущем распределении полосы пропускания, для выполнения адаптивной компенсации отрицательной обратной связи на основании восходящего потока и изменения в DBRU в текущем периоде DBA. Здесь различные переменные, которые требуются при вычислении DBA, включая значение оценки полосы пропускания, DBRU и значение распределения полосы пропускания, сохраняются в реальном времени для использования в качестве опорного значения для вычисления полосы пропускания в следующем периоде.
После этапа 202 способ может дополнительно включать.
Этап 203: генерирование записи таблицы карты распределения полосы пропускания (BWMAP) текущего TCONT, при этом запись таблицы BWMAP содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока направляются текущим TCONT, и отправки записи таблицы BWMAP на ONU текущего TCONT.
На этапе 203 запись таблицы BWMAP также может храниться в локальной таблице BWMAP.
Соответственно, изобретение также обеспечивает устройство для DBA, содержащее модуль оценки полосы пропускания и модуль вычисления полосы пропускания, при этом модуль оценки полосы пропускания используется для получения размера данных восходящего потока и DBRF текущего TCONT и оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT; модуль вычисления полосы пропускания используется для выполнения вычисления распределения полосы пропускания в соответствии с предварительно сконфигурированной информацией SLA и значением оценки полосы пропускания текущего TCONT для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT.
Здесь модуль вычисления полосы пропускания используется для выполнения вычисления распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определенного с помощью протокола G.987.
Здесь модуль оценки полосы пропускания используется для оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT на основании формулы: act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k);
при этом act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-м периоде DBA, pm(n-1) - размер данных восходящего потока, полученный посредством OLT статистическим способом в (n-1)-м периоде DBA, k - период планирования DBA.
Здесь устройство для DBA также содержит модуль генерирования записи таблицы BWMAP; модуль вычисления полосы пропускания также используется для отправки полученного значения распределения полосы пропускания текущего TCONT в модуль генерирования записи таблицы BWMAP; модуль генерирования записи таблицы BWMAP используется для генерирования записи таблицы BWMAP текущего TCONT, при этом запись таблицы BWMAP содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока направляются текущим TCONT, и для отправки записи таблицы BWMAP на ONU текущего TCONT.
Здесь устройство для DBA дополнительно содержит модуль хранения таблицы BWMAP для хранения локальной таблицы BWMAP; модуль генерирования записи таблицы BWMAP дополнительно используется для отправки сгенерированной записи таблицы BWMAP на модуль хранения таблицы BWMAP; модуль хранения таблицы BWMAP используется для хранения записи таблицы BWMAP в локальной таблице BWMAP.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1
Как показано на фиг. 3, устройство DBA согласно изобретению содержит следующие пять модулей: модуль 301 оценки полосы пропускания, модуль 302 вычисления полосы пропускания, модуль 303 генерирования записи таблицы BWMAP, главный модуль 304 управления, модуль 305 хранения таблицы BWMAP и конфигурирующий модуль 306.
Главный модуль 304 управления предназначен для управления другими модулями для выполнения DBA;
конфигурирующий модуль 306 предназначен для конфигурирования SLA информации для отправки SLA информации в модуль 302 вычисления полосы пропускания с помощью главного модуля 304 управления, причем SLA информация включает информацию о максимальной полосе пропускания, распределяемой текущему TCONT, и приоритете TCONT;
модуль 301 оценки полосы пропускания и модуль вычисления полосы пропускания, которые вдвоем работают под управлением главного модуля 304 управления, осуществляют DBA для каждого TCONT с помощью опроса и отправляют значение распределения полосы пропускания каждого TCONT в модуль 303 генерирования записи таблицы BWMAP.
В частности, для текущего TCONT модуль 301 оценки полосы пропускания используется для получения буферизованного размера данных (т.е. DBRU), сообщаемого текущим TCONT, и восходящего потока данных, полученного с помощью статистики, оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT и отправки значения оценки полосы пропускания в модуль 302 вычисления полосы пропускания. Исходя из значения оценки полосы пропускания текущего TCONT, отправленного модулем 301 оценки полосы пропускания, и SLA информации, сконфигурированной конфигурирующим модулем 306, модуль 302 вычисления полосы пропускания осуществляет вычисление распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определяемого протоколом G.987.3, получение значения распределения полосы пропускания текущего TCONT и отправку значения распределения полосы пропускания в модуль 303 генерирования записи таблицы BWMAP;
модуль 303 генерирования записи таблицы BWMAP предназначен для приема значения распределения полосы пропускания каждого TCONT, отправляемого модулем 302 вычисления полосы пропускания, распределения полосы пропускания для каждого TCONT по очереди в полосе пропускания кадра восходящего потока, генерирования записи таблицы BWMAP каждого TCONT так, чтобы один TCONT соответствовал одной записи таблицы BWMAP, причем запись таблицы BWMAP содержит такую информацию, как значение распределения полосы пропускания и времени запуска, когда данные восходящего потока отправляются каждым TCONT.
Модуль 303 генерирования записи таблицы BWMAP отправляет сгенерированные записи таблицы BWMAP в модуль 305 хранения таблицы BWMAP в реальном времени для их хранения, а затем отправляет записи таблицы BWMAP в ONU в виде части кадра нисходящего потока для информирования TCONT, принадлежащих ONU, для отправки данных восходящего потока в течение времени, которое задает OLT.
Модуль 305 хранения таблицы BWMAP предназначен для хранения записей таблицы BWMAP.
На практике момент n*Т (n-й период DBA) представлен в виде n, момент (n-1)*Т((n-1)-й период DBA) представлен как n-1, таким образом буферизованный размер данных вычисляют на основе формул (а) и (b) следующим образом:
Figure 00000001
Figure 00000002
Формулы (с) и (d) могут быть получены из формул (а) и (b):
Figure 00000003
Figure 00000004
где, V0 - скорость передачи данных между OLT и ONU и обычно она составляет 2,5 Гбит/с в системе XGPON; V1 - скорость передачи входных данных в ONU, dbru((n-1)T+t1) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в момент (n-1)T+t1; dbru((n-1)T) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в момент (n-1)T, dbru(nT) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в момент nT, dbru(0) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в начальный момент; Т - значение периода вычисления DBA, и обычно оно кратно 125 мкс; t1 - временной промежуток полосы пропускания распределения XPGON.
Приведенные ниже формулы (е) и (f) могут быть получены в результате замены переменных в формулах (с) и (d) в соответствии со статическим значением потока, полученным с помощью OLT, и статическим значением буфера TCONT, принадлежащего ONU:
Figure 00000005
Figure 00000006
где dbru_min(n) - минимальный размер буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в n-й период DBA; dbru(n) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в n-й период DBA; act(n) - значение оценки полосы пропускания в n-м периоде DBA, которая распределена TCONT, принадлежащему ONU, устройством для DBA в OLT, и которое равно размеру данных, отправленных генератором 403 прямоугольной волны в n-м периоде DBA; pm(n) - размер данных, получаемый с помощью OLT статистическим способом в n-й период DBA, который представляет собой полезную нагрузку без служебной информации.
Ввиду наличия служебной информации восходящего потока значение служебной информации необходимо вычесть из act(n), в противном случае будет иметь место случай, когда act(n) меньше pm(n), таким образом используя формулу (е) можно получить ситуацию, при которой, если act(n)<pm(n) и n→∞, то dbru_min(n+1)→∞, в TCONT, принадлежащем ONU, будет иметь место переполнение буфера и, следовательно, потеря пакетов.
Из формулы (е) можно вывести следующее: если act(n-1)<pm(n-1), то dbru(n)>dbru(n-1), что указывает на то, что уменьшение act(n-1), вызванное такими причинами, как служебная информация, приведет к увеличению dbru(n). Таким образом, значение отрицательной обратной связи "overhead" можно ввести для ослабления уменьшения act(n), таким образом решая проблему переполнения буфера TCONT, принадлежащего ONU, и потери пакетов; значение отрицательной обратной связи "overhead" можно получить, исходя из формул (g) и (h):
Figure 00000007
Figure 00000008
где overhead(n) - значение адаптивной компенсации отрицательной обратной связи, распределенное полосе пропускания в n-й период DBA; act(n) - значение оценки полосы пропускания, распределенное TCONT, принадлежащему ONU, посредством устройства для DBA в OLT в n-й период DBA; act(n-1) - значение оценки полосы пропускания, которое распределено TCONT, принадлежащему ONU, посредством устройства для DBA в OLT в (n-1)-й период DBA, и которое равно размеру данных, отправленных генератором 403 прямоугольной волны в n-й период DBA; f(dbru(n), pm(n)) - функция dbru(n) и pm(n), причем dbru(n) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU, в n-й период DBA, a pm(n) - размер данных, полученный посредством OLT статистическим способом в n-й период DBA, который представляет собой полезную нагрузку, не содержащую служебную информацию;
из выведенной формулы (а) видно, что dbru_min(n) увеличивается при уменьшении act(n-1), в противном случае dbru_min(n) уменьшается при увеличении act(n-1), таким образом dbru_min(n) представляет собой наилучшую переменную отрицательной обратной связи. Из формулы (b) видно, что значение отрицательной обратной связи "overhead" удовлетворяет приведенной ниже формуле (i).
Figure 00000009
где overhead(n) - значение адаптивной компенсации отрицательной обратной связи, распределенное полосе пропускания в n-й период DBA; dbru(n) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU в n-й период DBA; pm(n-1) - размер данных, полученный посредством OLT статистическим способом в (n-1)-й период DBA, который представляет собой полезную нагрузку, не содержащую служебную информацию; Т - значение вычисления периода DBA, обычно кратное 125 мкс; t1 - временной промежуток полосы пропускания распределения XPGON;
на основе DBA полосы пропускания с временным разделением можно получить, что значение (T-t1)/T равно 1-pm(n-1)/9720*k (k - период планирования DBA); после введения 1-pm(n-1)/9720*k в формулу (i) приведенные ниже формулы (j) и (к) можно вывести из формул (f) и (h):
Figure 00000010
Figure 00000011
комбинация формулы (j) и (k) может образовывать приведенную ниже формулу (m), посредством которой можно получить значение распределения полосы пропускания с учетом значения адаптивной компенсации отрицательной обратной связи.
Figure 00000012
где act(n) - значение оценки полосы пропускания, которое распределено для TCONT, принадлежащего ONU, с помощью устройства для DBA в OLT в n-й период; dbru(n) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU в n-й период DBA; dbru(n-1) - значение буфера данных TCONT, принадлежащего ONU в (n-1)-й период DBA; pm(n-1) - размер данных, полученный с помощью OLT статистическим способом в (n-1)-й период DBA, который представляет собой полезную нагрузку, не содержащую служебную информацию; k - период планирования DBA, обычно представляет собой целое число и равно по умолчанию 8.
На практике модуль 301 оценки полосы пропускания оценивает полосу пропускания текущего TCONT в n-й период DBA, исходя из формулы (m), для получения значения оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-й период DBA. Таким образом, на основании способа оценки полосы пропускания, обеспечиваемого формулой (m), учет адаптивной компенсации отрицательной обратной связи во время распределения полосы пропускания может обеспечивать точное распределение полосы пропускания разным TCONT в случаях с разной служебной информацией, таким образом предотвращая появление проблемы низкого потока, например, ошибки связи или статистической ошибки, и достижение адаптивной компенсации полосы пропускания, реализацию точного распределения полосы пропускания, следовательно, предотвращая потери пакетов, вызываемые недостаточным распределением полосы пропускания, и напрасное использование полосы пропускания, возникающее в результате избыточного распределения полосы пропускания.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2
Настоящее изобретение дополнительно предлагает систему XGPON, показанную на фиг. 4, при этом система XGPON содержит OLT 401, ONU 402 и генератор 403 прямоугольной волны, причем OLT 401 содержит описанное выше устройство 404 для DBA, ONU 402 содержит TCONT 405 и буфер 406. Генератор 403 прямоугольной волны представляет собой источник входных сигналов ONU 402, причем входной сигнал включает постоянную скорость передачи битов (CBR) и переменную скорость передачи битов (VBR); после приема потока данных, вводимых генератором 403 прямоугольной волны, ONU 402 помещает поток данных в буфер 406 и сообщает буферизованный размер данных в буфере 406 в OLT 401 посредством TCONT 405; после того как OLT 401 получает DBRU, сообщенный посредством TCONT 405, и размер данных восходящего потока ONU, полученный статистическим способом, устройство для DBA 404 в OLT401 получает значение распределения полосы пропускания восходящего потока TCONT 405 с помощью указанного выше способа DBA, описанного в раскрытии, генерирует запись таблицы BWMAP TCONT 405 и возвращает запись таблицы BWMAP в TCONT 405, причем запись таблицы BWMAP содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока отправляются посредством TCONT 405; исходя из записи таблицы BWMAP, возвращенной устройством для DBA, и текущего буферизованного размера данных буфера 406, TCONT 405 в ONU 402 будет определять текущий размер данных восходящего потока и отправлять поток данных в OLT на основании определенного размера данных. В данном случае TCONT 405 определяет текущий размер данных восходящего потока на основании минимального (значение распределения полосы пропускания, текущий буферизованный размер данных) принципа.
На практике в системе XGPON может находиться одно или несколько ONU, причем одно ONU может содержать один или несколько TCONT. Если система XGPON содержит множество TCONT, устройство для DBA предназначено для проведения опроса нескольких TCONT, осуществляя способ DBA согласно изобретению для нескольких TCONT, таким образом получая значения распределения полосы пропускания нескольких TCONT.
Вышеописанное является лишь предпочтительными вариантами осуществления изобретения и не предназначено для ограничения объема изобретения.

Claims (11)

1. Способ динамического распределения полосы пропускания (DBA), включающий:
получение размера данных восходящего потока и отчета о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего контейнера передачи (TCONT), оценку значения оценки полосы пропускания текущего TCONT; и
выполнение вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией соглашения об уровне обслуживания (SLA), сконфигурированной заранее, для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT,
отличающийся тем, что
оценка значения оценки полосы пропускания текущего TCONT представляет собой оценку значения оценки полосы пропускания текущего TCONT на основании следующей формулы: act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k);
где act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-й период DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-й период DBA, pm(n-1) - размер данных восходящего потока, получаемый терминалом оптической линии (OLT) статистическим способом в (n-1)-й период DBA, k - период планирования DBA.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выполнение вычисления распределения полосы пропускания включает вычисление распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определенного протоколом G.987.3.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:
генерирование записи таблицы карты распределения полосы пропускания (BWMAP) текущего TCONT, которая содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока отправляются текущим TCONT, и отправку записи таблицы BWMAP в устройство оптоволоконной сети (ONU) текущего TCONT.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий:
хранение записи таблицы BWMAP в локальной таблице BWMAP.
5. Устройство для динамического распределения полосы пропускания (DBA), содержащее модуль оценки полосы пропускания и модуль вычисления полосы пропускания, при этом
модуль оценки полосы пропускания выполнен с возможностью получения размера данных восходящего потока и отчета о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего контейнера передачи (TCONT), оценивая значение оценки полосы пропускания текущего TCONT; и
модуль вычисления полосы пропускания выполнен с возможностью выполнения вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией соглашения об уровне обслуживания (SLA), сконфигурированной заранее для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT,
отличающееся тем, что
модуль (301) оценки полосы пропускания выполнен с возможностью оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT на основании формулы act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k);
где act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-й период DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-й период DBA, pm(n-1) - размер данных восходящего потока, получаемый терминалом оптической линии (OLT) статистическим способом в (n-1)-й период DBA, k - период планирования DBA.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что модуль вычисления полосы пропускания выполнен с возможностью выполнения вычисления распределения полосы пропускания на основании алгоритма вычисления полосы пропускания, определенного протоколом G.987.3.
7. Устройство по п. 5 или 6, дополнительно содержащее модуль генерирования записи таблицы BWMAP; причем
модуль вычисления полосы пропускания дополнительно выполнен с возможностью отправки полученного значения распределения полосы пропускания текущего TCONT в модуль генерирования записи таблицы BWMAP;
модуль генерирования записи таблицы BWMAP выполнен с возможностью генерирования записи таблицы BWMAP текущего TCONT, которая содержит значение распределения полосы пропускания и время запуска, когда данные восходящего потока отправляются текущим TCONT, и отправки записи таблицы BWMAP в устройство оптоволоконной сети (ONU) текущего TCONT.
8. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее модуль хранения таблицы BWMAP, выполненный с возможностью хранения локальной таблицы BWMAP;
модуль генерирования записи таблицы BWMAP дополнительно выполнен с возможностью отправки сгенерированной записи таблицы BWMAP в модуль хранения таблицы BWMAP;
модуль хранения таблицы BWMAP выполнен с возможностью хранения записи таблицы BWMAP в локальной таблице BWMAP.
9. Система XG PON, содержащая терминал оптической линии (OLT) и устройство оптоволоконной сети (ONU), соединенные друг с другом, причем OLT содержит устройство для динамического распределения полосы пропускания (DBA), ONU содержит контейнер передачи (TCONT); причем
устройство для DBA содержит модуль оценки полосы пропускания и модуль вычисления полосы пропускания, причем модуль оценки полосы пропускания выполнен с возможностью получения размера данных восходящего потока и отчета о динамике полосы пропускания (DBRU) текущего TCONT и оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT; и модуль вычисления полосы пропускания выполнен с возможностью осуществления вычисления распределения полосы пропускания в соответствии со значением оценки полосы пропускания текущего TCONT и информацией соглашения об уровне обслуживания (SLA), сконфигурированной заранее для получения значения распределения полосы пропускания текущего TCONT,
отличающаяся тем, что
модуль (301) оценки полосы пропускания выполнен с возможностью оценки значения оценки полосы пропускания текущего TCONT на основании формулы act(n)=2*dbru(n)-dbru(n-1)-pm(n-1)*pm(n-1)/(9720*k);
где act(n) - значение оценки полосы пропускания текущего TCONT в n-м периоде DBA, dbru(n) - значение буфера данных текущего TCONT в n-й период DBA, dbru(n-1) - значение буфера данных текущего TCONT в (n-1)-й период DBA, pm(n-1) - размер данных восходящего потока, получаемый терминалом оптической линии (OLT) статистическим способом в (n-1)-й период DBA, k - период планирования DBA.
10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что ONU представляет собой одно или несколько ONU, причем ONU содержит один или несколько TCONT.
11. Система по п. 9, отличающаяся тем, что система XG PON содержит множество TCONT, причем устройство для DBA выполнено с возможностью опроса множества TCONT для получения значений распределений полосы пропускания множества TCONT.
RU2015100244/07A 2012-06-18 2012-06-18 Способ, устройство и система динамического распределения полосы пропускания RU2584608C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2012/077114 WO2013189017A1 (zh) 2012-06-18 2012-06-18 一种动态带宽分配方法及装置、系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584608C1 true RU2584608C1 (ru) 2016-05-20

Family

ID=49768007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100244/07A RU2584608C1 (ru) 2012-06-18 2012-06-18 Способ, устройство и система динамического распределения полосы пропускания

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2852176B1 (ru)
BR (1) BR112014031378A2 (ru)
RU (1) RU2584608C1 (ru)
WO (1) WO2013189017A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107231248B (zh) * 2016-03-24 2020-05-19 深圳市中兴微电子技术有限公司 以太网无源光网络上行链路带宽分配方法和装置
CN108667752A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种动态带宽分配方法及装置
CN109040871A (zh) * 2018-10-25 2018-12-18 天津市职业大学 一种gpon中动态带宽分配的改进算法
CN110234041B (zh) * 2019-02-13 2022-08-23 孙武 一种光网络单元带宽需求的精确上报机制
CN112653938A (zh) * 2019-10-12 2021-04-13 中兴通讯股份有限公司 带宽请求的发送方法及装置、存储介质、电子装置
CN112153497A (zh) * 2020-09-18 2020-12-29 芯河半导体科技(无锡)有限公司 一种自动调整onu充分上报的方法
CN113938774B (zh) * 2021-10-13 2023-07-28 芯河半导体科技(无锡)有限公司 一种低时延的带宽分配方法
CN115277654B (zh) * 2022-07-19 2024-02-27 宁波菊风系统软件有限公司 一种rtc系统的带宽资源分配系统
WO2024031206A1 (zh) * 2022-08-08 2024-02-15 孙武 一种光网络单元带宽需求的精确上报机制

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2320089C1 (ru) * 2003-10-21 2008-03-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ динамического распределения полосы пропускания в пассивной оптической сети связи
CN101399758A (zh) * 2007-09-24 2009-04-01 中兴通讯股份有限公司 一种千兆无源光网络上行带宽管理方法
CN101753412A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 中兴通讯股份有限公司 动态带宽处理方法和装置
CN101997761A (zh) * 2009-08-13 2011-03-30 中兴通讯股份有限公司 带宽分配方法及光纤线路终端

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101753431B (zh) * 2008-12-22 2012-01-11 中兴通讯股份有限公司 一种上行带宽估计方法及装置
US20100208747A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Output demultiplexing for dynamic bandwidth allocation in passive optical networks
CN102195793B (zh) * 2010-03-12 2013-04-24 华为技术有限公司 实现动态带宽分配的方法、主节点和相切节点

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2320089C1 (ru) * 2003-10-21 2008-03-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ динамического распределения полосы пропускания в пассивной оптической сети связи
CN101399758A (zh) * 2007-09-24 2009-04-01 中兴通讯股份有限公司 一种千兆无源光网络上行带宽管理方法
CN101753412A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 中兴通讯股份有限公司 动态带宽处理方法和装置
CN101997761A (zh) * 2009-08-13 2011-03-30 中兴通讯股份有限公司 带宽分配方法及光纤线路终端
EP2466769A1 (en) * 2009-08-13 2012-06-20 ZTE Corporation Bandwidth allocation method and optical line terminal

Also Published As

Publication number Publication date
EP2852176A1 (en) 2015-03-25
EP2852176A4 (en) 2015-07-29
EP2852176B1 (en) 2016-05-18
BR112014031378A2 (pt) 2017-06-27
WO2013189017A1 (zh) 2013-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584608C1 (ru) Способ, устройство и система динамического распределения полосы пропускания
US11652564B2 (en) Data communications system, optical line terminal, and baseband unit
EP2466769B1 (en) Bandwidth allocation method and optical line terminal
US20160080208A1 (en) Master station device, slave station device, optical communication system, control device, and bandwidth allocation method
US9331812B2 (en) Round trip time aware dynamic bandwidth allocation for ethernet passive optical network over coaxial network
CN102118212B (zh) 一种进行光网络单元带宽分配的方法及光线路终端
CN102104549B (zh) 无源光网络的动态带宽分配方法及装置
US20100208747A1 (en) Output demultiplexing for dynamic bandwidth allocation in passive optical networks
KR20110060310A (ko) 동적 대역폭 할당을 위한 장치 및 방법
KR101403911B1 (ko) 수동 광 가입자 망 시스템에 이용되는 동적 대역폭 할당 장치 및 그 구현 방법
WO2017113336A1 (zh) 动态带宽的分配方法、装置和无源光网络系统
US20100221006A1 (en) Apparatus and method for efficient bandwidth allocation on time division multiple access-based passive optical network (tdma-pon)
US9210488B2 (en) Timestamp adjustment in multi-point control protocol (MPCP) messages for ethernet passive optical network (PON) protocol over coaxial network
Arokkiam et al. Experimental evaluation of TCP performance over 10Gb/s passive optical networks (XG-PON)
CN105284085A (zh) 无源光网络中的动态带宽分配方法及装置
Sales et al. An efficient dynamic bandwidth allocation for GPON long-reach extension systems
Kyriakopoulos et al. Predicting and allocating bandwidth in the optical access architecture XG-PON
Thangappan et al. Review of dynamic bandwidth allocation in GPON
Gravalos et al. A modified max-min fair dynamic bandwidth allocation algorithm for XG-PONs
Hwang et al. Polling cycle time analysis for waited-based DBA in GPONs
Kyriakopoulos et al. Bandwidth efficiency in the next generation access architecture XG-PON
Alvarez et al. Analysis of the maximum balanced load in long-reach PONs
Skubic et al. Improved scheme for estimating T-CONT bandwidth demand in status reporting DBA for NG-PON
Hwang et al. A Bi-Partitional Dynamic Bandwidth Allocation Mechanism for Differentiated Services to Support State Report ONUs in GPON
Segarra et al. GPON redundancy eraser algorithm for long-reach extension

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner