WO2016050022A1

WO2016050022A1 - 一种上行带宽分配的方法、设备及系统、计算机存储介质

Info

Publication number: WO2016050022A1
Application number: PCT/CN2015/071754
Authority: WO
Inventors: 金军
Original assignee: 深圳市中兴微电子技术有限公司
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-04-07
Also published as: CN105530201B; CN105530201A

Abstract

本发明公开了一种上行带宽分配的方法，该方法包括：OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。本发明还公开了一种OLT及无源光网络中上行带宽分配的设备、系统及计算机存储介质。

Description

一种上行带宽分配的方法、设备及系统、计算机存储介质

技术领域

本发明涉及通信领域的带宽分配技术，尤其涉及一种无源光网络中上行带宽分配的方法、设备及系统。

背景技术

基于以太网的无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)技术是无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术中的一个重要分支，与其它PON技术类似，EPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术。EPON系统中一般采用树型的拓扑结构，如图1所示，所述EPON系统包括局侧的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)、用户侧的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)、以及逻辑链路标记(Logical Link Identifier，LLID)，其中，所述OLT和所述ODN连接，所述ODN连接多个ONU，所述ONU连接至少一个LLID，所述OLT和所述ONU之间下行数据通过广播方式，上行数据通过时分复用方式使用信道。

现有无源光网络中上行带宽分配的技术方案中，所述ONU将携带有每个LLID的上行数据量的动态带宽报告消息发送给所述OLT，所述OLT首先根据每个LLID的上行数据量及预设的带宽配置信息分别为相应的LLID分配固定带宽和保证带宽，在所有LLID的固定带宽和保证带宽分配完后，所有LLID才能按各自权重分享剩余的带宽。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有的无源光网络中上行带宽分配的方案至少存在以下缺陷：

现有技术中，主要是根据LLID各自的权重为相应的LLID分配尽力而为带宽，对于权重很小的LLID来说，分配的尽力而为带宽将很小，为该LLID分配的总上行带宽有可能不够一个以太网数据包发送的带宽，由于，在EPON协议中上行以太网数据包必须整包传输，不能分片传输，现有技术中若分配的上行带宽小于一个以太网数据包，则LLID不会发送数据，因此，现有技术极易出现带宽浪费及传输断流的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种上行带宽分配的方法、设备及系统，不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种无源光网络中上行带宽分配的方法，该方法包括：

光线路终端OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个逻辑链路标记LLID的上行数据量；

根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

一具体实施例中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽；

所述根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽，包括：

根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；

计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽。

一具体实施例中，所述根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽，包括：

步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；

步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；

步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；

步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。

一具体实施例中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。

一具体实施例中，所述方法还包括：

所述OLT为每个LLID分配上行数据传输时间；发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。

基于上述方法，本发明实施例提供了一种OLT，该OLT包括：接收模块、带宽分配模块；其中，

所述接收模块，配置为OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；

所述带宽分配模块，配置为根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

所述带宽分配模块配置为：

一具体实施例中，所述带宽分配模块配置为：

一具体实施例中，所述OLT还包括：

时间分配模块，配置为为每个LLID分配上行数据传输时间；

发送模块，配置为发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。

基于上述方法，本发明实施例提供了一种无源光网络中上行带宽分配的系统，该系统包括：OLT、ONU；其中，

所述ONU，配置为发送动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；

所述OLT，配置为接收到动态带宽报告消息时，根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

一具体实施例中，所述OLT包括具体实施例中所述的OLT。

本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述的方法。

本发明实施例所提供的上行带宽分配的方法、设备及系统、计算机存储介质，OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽；如此，本发明实施例不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。

附图说明

图1为现有技术中EPON系统的拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例无源光网络中上行带宽分配的方法实现流程示意图；

图3为本发明实施例OLT的组成结构示意图；

图4为本发明实施例无源光网络中上行带宽分配的系统的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

为解决现有技术中仅根据LLID各自的权重为相应的LLID分配尽力而为带宽，而导致在传输过程中出现带宽浪费及传输断流的问题，本发明提出一种无源光网络中上行带宽分配的方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤200，OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量。

步骤201，OLT根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

这里，在为每个LLID分配上行带宽时，首先为每个LLID分配固定带宽、保证带宽，在所有LLID的固定带宽和保证带宽分配完后，所有LLID才能分享剩余的带宽，即：为每个LLID分配尽力而为带宽；

具体的，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽等信息；所述OLT首先根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；然后，计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽，下面对如何根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的尽力而为带宽分别为相应的LLID分配尽力而为带宽进行详细说明，包括以下步骤：

步骤A，将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比，若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；

步骤B，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；

步骤C，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；

步骤D，将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。

这里，所述带宽回收容器需要预先清零。

这里，所述带宽回收阈值需要在实际工程中通过调试来设置，所述带宽回收阈值至少要大于系统可支持的最小数据包的数据量，例如，64字节，但是，所述带宽回收阈值也不能设置的过大，否则会导致上行带宽分配的时间间隔过长，并且LLID的缓存不足以存储过多的数据，因此，所述带宽回收阈值需要根据实际业务流量情况来设置，通常，在EPON中所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为EPON中的带宽分配单位，这里对所述带宽回收阈值的取值不作具体限定；优选的，根据LLID业务中的数据包长设置的带宽回收阈值为800TQ，即：1600字节。

进一步地，所述OLT为每个LLID分配上行带宽之后，还包括：

所述OLT为每个LLID分配上行数据传输时间，并发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据；其中，所述上行数据传输指示信息包括每个LLID的上行数据传输时间及上行带宽。

本发明实施例中，通过设置带宽回收阈值，可以在确定LLID的权重带宽小于带宽回收阈值时，暂时不为所述LLID分配尽力而为带宽，将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，在下一个DBA周期中继续为所述LLID分配尽力而为带宽，直到所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，这样，通过所述带宽回收阈值的限制，为每个LLID分配的上行带宽不会小于一个数据包的数据量，因此，不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。

下面结合具体实施例对上述无源光网络中上行带宽分配的方法进一步详细阐述。

实施例一

假设当前LLID业务中的数据包长都是2000字节，某个LLID的上行数据量为6000字节，预设该LLID期望的固定带宽为300字节、保证带宽为100字节，根据LLID业务中的数据包长预设带宽回收阈值为1600字节；

首先，根据期望的固定带宽300字节与保证带宽100字节，以及上行数据量6000字节为该LLID分配固定带宽300及保证带宽100，并确定该 LLID的剩余带宽需求值为6000-300-100＝5600字节；

然后，根据该LLID的权重，确定每次为该LLID分配的权重带宽只有50字节，根据所述带宽回收阈值1600字节，需要积累1600/50＝32个DBA周期才能为该LLID分配一次尽力而为带宽，此时，为该LLID分配的上行带宽为300+100+1600＝2000字节，足够该LLID发送一个数据包的带宽，这样，不仅能提高资源利用率，还能避免在上行数据传输过程中出现传输断流的现象。

为实现上述方法，本发明实施例还提供了一种OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统，由于OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统解决问题的原理与方法相似，因此，OLT及无源光网络中上行带宽分配的系统的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。

如图3所示，本发明实施例提供的OLT，该OLT包括：接收模块300、带宽分配模块301；其中，

所述接收模块300，配置为OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；

所述带宽分配模块301，配置为根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

以上功能单元或模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能单元或模块的划分方式不构成对本发明的限制。

具体实施中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽；所述带宽分配模块301配置为：

具体实施中，所述带宽分配模块301配置为：

具体实施中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。

具体实施中，所述OLT还包括：

时间分配模块302，配置为为每个LLID分配上行数据传输时间；

发送模块303，配置为发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。

在实际应用中，所述接收模块300、带宽分配模块301、时间分配模块302、发送模块303可由位于所述OLT的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现。

如图4所示，本发明实施例提供的无源光网络中上行带宽分配的系统，该系统包括：OLT400和ONU401，其中，

所述ONU400，配置为发送动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；

所述OLT401，配置为接收到动态带宽报告消息时，根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。

具体实施中，所述OLT包括本发明实施例中所述的OLT。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一方法实施例所述的方法。

上述各单元可以由电子设备中的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或可编程逻辑阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims

一种无源光网络中上行带宽分配的方法，其中，所述方法包括：

光线路终端OLT接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个逻辑链路标记LLID的上行数据量；

根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
根据权利要求1所述的方法，其中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽；

所述根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽，包括：

根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；

计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽。
根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽，包括：

步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；

步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；

步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；

步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。
根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：

所述OLT为每个LLID分配上行数据传输时间；发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
一种OLT，其中，所述OLT包括：接收模块、带宽分配模块；其中，

所述接收模块，配置为接收动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；

所述带宽分配模块，配置为根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
根据权利要求6所述的OLT，其中，所述带宽配置信息包括每个LLID期望的固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽；

所述带宽分配模块配置为：

根据每个LLID期望的固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽以及每个LLID的上行数据量分别为相应的LLID分配固定带宽、保证带宽，并确定每个LLID的剩余带宽需求值；

计算每个LLID的权重，根据权重计算结果得到每个LLID的权重带宽，并根据每个LLID的权重带宽、带宽回收阈值和每个LLID的剩余带宽需求值分别为相应的LLID分配尽力而为带宽。
根据权利要求7所述的OLT，其中，所述带宽分配模块配置为：

步骤A、将LLID的权重带宽与所述带宽回收阈值及所述LLID的剩余带宽需求值进行对比；若LLID的权重带宽大于所述LLID的剩余带宽需求值且大于所述带宽回收阈值，则转入步骤B；若LLID的权重带宽大于所述带宽回收阈值，且小于所述LLID的剩余带宽需求值，则转入步骤C；若LLID的权重带宽小于所述带宽回收阈值，则转入步骤D；

步骤B、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的剩余带宽需求值，结束本次处理流程；

步骤C、为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述LLID的权重带宽，结束本次处理流程；

步骤D、将所述LLID的权重带宽存入带宽回收容器，确定所述带宽回收容器中的累加值小于所述带宽回收阈值时，转入步骤A；确定所述带宽回收容器中的累加值大于等于所述带宽回收阈值时，为所述LLID分配的尽力而为带宽为所述带宽回收容器中的累加值，结束本次处理流程。
根据权利要求6至8任一项所述的OLT，其中，所述带宽回收阈值的取值范围为600～900TQ，其中，TQ为所述无源光网络中的带宽分配单位。
根据权利要求6至8任一项所述的OLT，其中，所述OLT还包括：

时间分配模块，配置为为每个LLID分配上行数据传输时间；

发送模块，配置为发送上行数据传输指示信息，所述上行数据传输指示信息用于指示每个LLID在分配的上行数据传输时间及上行带宽内发送上行数据。
一种无源光网络中上行带宽分配的系统，其中，所述系统包括：OLT、光网络单元ONU；其中，

所述ONU，配置为发送动态带宽报告消息，所述动态带宽报告消息中携带有每个LLID的上行数据量；

所述OLT，配置为接收到动态带宽报告消息时，根据预设的带宽配置信息、带宽回收阈值和每个LLID的上行数据量为相应的LLID分配上行带宽。
根据权利要求11所述的系统，其中，所述OLT包括权利要求6至10任一项所述的OLT。
一种计算机存储介质，其中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行所述权利要求1至5任一项所述的方法。