專(zhuān)利名稱(chēng):用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)領(lǐng)域,尤其涉及無(wú)源光接入網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù):
接入網(wǎng)是信息傳送通道的“最后一公里”,它主要解決如何將數(shù)據(jù)、圖像、語(yǔ)音等多種業(yè)務(wù)綜合傳送到用戶(hù)的問(wèn)題。
一種能夠解決上述“最后一公里”的問(wèn)題的技術(shù)方案的寬帶接入網(wǎng)是無(wú)源光接入網(wǎng)(PON)。PON通常由光線(xiàn)路終端(OLT),光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)構(gòu)成。這種一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的PON能解決在各種無(wú)源光分配網(wǎng)中OLT與多個(gè)ONU的寬帶通信。通常,PON使用無(wú)源的光分離/合并器以在OLT和多個(gè)ONU之間分配光信號(hào)。
在PON中,在分配點(diǎn),也就是光分配網(wǎng)絡(luò)中,由于沒(méi)有有源部件,因此業(yè)務(wù)流量的控制非常困難,特別是在上行方向上,也就是從ONU發(fā)向OLT的方向上。這是因?yàn)闊o(wú)源的光分離器沒(méi)有能力有選擇地對(duì)來(lái)自多個(gè)ONU的業(yè)務(wù)進(jìn)行路由選擇和控制。由于沒(méi)有有源部件,從多個(gè)ONU傳送到OLT的業(yè)務(wù)非??赡茉诜峙潼c(diǎn)發(fā)生沖突。
現(xiàn)有的PON技術(shù)有基于ATM的APON,基于以太網(wǎng)的EPON和具有吉比特速率的GPON。PON系統(tǒng)是一點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu),所有ONU共享傳輸介質(zhì)。在下行方向上,數(shù)據(jù)分組以廣播方式傳送給ONU,各ONU根據(jù)數(shù)據(jù)分組的標(biāo)識(shí)接收屬于自己的數(shù)據(jù)分組。在上行方向上,ONU以比如時(shí)分復(fù)用(TDMA)方式共享上行帶寬,每個(gè)ONU只能在分配給自己的時(shí)隙上向OLT傳送信息,在用于其他ONU的時(shí)隙上,此ONU只能等待。ONU的上行傳輸時(shí)隙是由OLT控制的,OLT通過(guò)發(fā)送授權(quán)信息給ONU以通知其何時(shí)開(kāi)始傳輸上行數(shù)據(jù)和傳輸多長(zhǎng)時(shí)間。OLT通過(guò)對(duì)時(shí)隙的控制,實(shí)現(xiàn)了在ONU之間的上行帶寬分配。
因此,PON需要一個(gè)恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度機(jī)制使得來(lái)自于各個(gè)ONU的業(yè)務(wù)共享帶寬而不發(fā)生沖突,也就是要求每個(gè)ONU能夠平等地使用帶寬。
當(dāng)PON上承載多類(lèi)別業(yè)務(wù)時(shí),由于不同類(lèi)別業(yè)務(wù)具有不同的業(yè)務(wù)等級(jí)和質(zhì)量要求,上述ONU之間發(fā)生沖突的可能性更大。首先,調(diào)度機(jī)制要保證同一ONU上具有高優(yōu)先等級(jí)業(yè)務(wù)先被處理,然后才能處理低優(yōu)先等級(jí)業(yè)務(wù)。其次,要保證任何ONU上的低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)處理不能先于其他ONU上的高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)。由于多個(gè)ONU業(yè)務(wù)處于不同的地理位置,上述要求很難滿(mǎn)足。
另外,大多數(shù)的多類(lèi)別業(yè)務(wù)常常是突發(fā)的或不連續(xù)的,因此,一個(gè)ONU上的低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)常常有可能比另一個(gè)ONU上的高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)先被調(diào)度,這種問(wèn)題出現(xiàn)的可能性取決于所用的協(xié)議,當(dāng)調(diào)度器不能迅速更新或交換的信息不能很好地計(jì)劃時(shí),這種問(wèn)題將更加嚴(yán)重。另外,還要防止來(lái)自一個(gè)ONU上的高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)一直占用PON帶寬。
在PON系統(tǒng)的上行帶寬分配過(guò)程中,為有效地利用帶寬并能使各ONU得到公平對(duì)待,往往采用動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)策略,即OLT根據(jù)ONU的實(shí)際業(yè)務(wù)狀態(tài)去動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給ONU的上行帶寬量。DBA帶寬分配過(guò)程為OLT首先需要了解每個(gè)ONU的業(yè)務(wù)狀態(tài),并利用這些狀態(tài)信息完成DBA計(jì)算,得到每個(gè)ONU應(yīng)獲得的帶寬量。然后,將帶寬量轉(zhuǎn)換成ONU的上行傳輸時(shí)隙大小,并通過(guò)下行授權(quán)消息通知ONU。因此,OLT完成動(dòng)態(tài)帶寬分配的前提是獲取ONU的業(yè)務(wù)狀態(tài)信息。
在以前的動(dòng)態(tài)帶寬分配機(jī)制中,每個(gè)ONU只把整個(gè)ONU的隊(duì)列狀態(tài)報(bào)告給OLT,OLT通過(guò)處理得到的隊(duì)列信息決定每個(gè)ONU的發(fā)送開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。這種機(jī)制在只有單個(gè)級(jí)別業(yè)務(wù)存在的情況能夠很好的運(yùn)行。但是,隨著以太網(wǎng)的發(fā)展,它支持的業(yè)務(wù)種類(lèi)也越來(lái)越多,原有的帶寬分配機(jī)制已經(jīng)不能適應(yīng)多種業(yè)務(wù)的調(diào)度要求。
為了更好的支持多業(yè)務(wù),已經(jīng)提出在ONU側(cè)對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分別進(jìn)行處理,先發(fā)送優(yōu)先級(jí)別高的業(yè)務(wù),再發(fā)送優(yōu)先級(jí)別低的業(yè)務(wù)。雖然這種方式解決了單個(gè)ONU內(nèi)部不同優(yōu)先級(jí)別的業(yè)務(wù)的調(diào)度問(wèn)題,但是這種方式并不能在多個(gè)ONU之間公平地處理多優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù),比如,某個(gè)ONU上級(jí)別較低的業(yè)務(wù)仍然可能先于其他ONU上級(jí)別較高的業(yè)務(wù)被傳送。
因此,需要提供一種能有效地利用帶寬以調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中各種類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法和系統(tǒng),它不但能解決在單個(gè)ONU內(nèi)部不同優(yōu)先級(jí)別的業(yè)務(wù)調(diào)度,還能解決在多個(gè)ONU之間公平地處理多優(yōu)級(jí)業(yè)務(wù),以滿(mǎn)足各種業(yè)務(wù)類(lèi)別的服務(wù)要求。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種能有效地利用帶寬調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中各種類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法。
按照本發(fā)明,上述目的是通過(guò)提供一種用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法實(shí)現(xiàn)的,無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括光線(xiàn)路終端和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,該方法包括下列步驟多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元定期向光線(xiàn)路終端發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息;光線(xiàn)路終端根據(jù)接收的報(bào)告消息,為多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間;以及,根據(jù)接收的報(bào)告消息,光線(xiàn)路終端對(duì)多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種高效的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率,改善系統(tǒng)的傳輸性能。
按照本發(fā)明,上述目的是通過(guò)提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的,該無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括用于接收和發(fā)送光數(shù)據(jù)的多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的每一個(gè)用于定期發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息;光連接到多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的光線(xiàn)路終端,用于接收和發(fā)送光數(shù)據(jù),其中光線(xiàn)路終端包括處理器,用于根據(jù)光線(xiàn)路終端從多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的每一個(gè)接收的報(bào)告消息,為多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間,并對(duì)多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
按照本發(fā)明,上述目的是通過(guò)提供一種光線(xiàn)路終端實(shí)現(xiàn)的,該光線(xiàn)路終端光連接到多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,用于接收和發(fā)送光數(shù)據(jù),其中,該光線(xiàn)路終端包括處理器,用于根據(jù)所述光線(xiàn)路終端從所述光網(wǎng)絡(luò)單元的接收的所述報(bào)告消息,為所述光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間,并對(duì)所述光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度按照本發(fā)明,上述目的是通過(guò)提供一種光網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)的,該網(wǎng)絡(luò)單元用于定期發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息給光線(xiàn)路終端。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng),它有效地利用帶寬以調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的各類(lèi)別業(yè)務(wù),同時(shí)解決了ONU內(nèi)部以及ONU之間不同優(yōu)先級(jí)別的業(yè)務(wù)調(diào)度,從而滿(mǎn)足了不同業(yè)務(wù)類(lèi)別的服務(wù)要求,提高了帶寬利用率,改善系統(tǒng)了傳輸性能。
通過(guò)后面的實(shí)施方式和附圖的描述,本發(fā)明的其他目的和特征將變得更清楚。附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。
在此引用并組成說(shuō)明書(shū)一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式,并結(jié)合說(shuō)明部分用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)PON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);圖2是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的PON對(duì)恒定比特率(CBR)業(yè)務(wù)的調(diào)度;圖3是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)度可變比特率業(yè)務(wù)的機(jī)制;圖4是流程圖,示出了根據(jù)本發(fā)明調(diào)度各ONU之間以及ONU內(nèi)不同類(lèi)別業(yè)務(wù)的過(guò)程;圖5是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)度分配的傳輸時(shí)間的過(guò)程;
圖6是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種調(diào)度分配的傳輸時(shí)間的過(guò)程;以及圖7是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的帶寬管理的處理過(guò)程。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1示出一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)PON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)例子,所示的PON包括一個(gè)OLT 102和二個(gè)ONU 104和ONU 106。當(dāng)然根據(jù)本發(fā)明的PON還可以包括更多的ONU。
參見(jiàn)圖1,PON的ONU 104和ONU 106均包括一個(gè)光收發(fā)信機(jī)214和ONU處理器216。每個(gè)光收發(fā)信機(jī)用于接收來(lái)自于OLT 102的光信號(hào),ONU處理器216用于執(zhí)行各種操作,以確保各ONU適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。并且,各ONU的處理器按照下面的描述,在OLT 102的控制下執(zhí)行光接入網(wǎng)中的多類(lèi)別業(yè)務(wù)的調(diào)度。
PON的OLT 102包括光收發(fā)信機(jī)218和OLT處理器222。與ONU的收發(fā)信機(jī)214相似,光收發(fā)信機(jī)218用于接收來(lái)自于ONU的光信號(hào)。OLT處理器222用于執(zhí)行各種操作,以確保各OLT適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行,實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的用于在光接入網(wǎng)中調(diào)度多類(lèi)別業(yè)務(wù),其具體過(guò)程將在下面詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖1,在OLT處理器222的控制下,OLT 102發(fā)送下行業(yè)務(wù)給ONU 104和ONU 106。下行業(yè)務(wù)通過(guò)OLT 102中的無(wú)源光分離器/合并器(未示出)分離成二個(gè)獨(dú)立的信號(hào)。其中每個(gè)信號(hào)均帶有針對(duì)這二個(gè)ONU的信息。ONU 104和ONU 106所包括的光收發(fā)信機(jī),用于接收由OLT 102發(fā)送的信息。每個(gè)ONU 104或106分別處理針對(duì)其的信息,并丟棄用于其他ONU的信息。
同樣,ONU 104和ONU 106所包括的光發(fā)收信機(jī),用于分別向OLT 102發(fā)送上行業(yè)務(wù)。使用時(shí)分復(fù)用(TDMA)方式,使得特定的傳輸時(shí)隙專(zhuān)用于不同的ONU 104和ONU 106。
在本實(shí)施方式中,PON要承載三種不種類(lèi)別的業(yè)務(wù),也就是恒定比特率(CBR)業(yè)務(wù),敏感的可變比特率(VBR)業(yè)務(wù)和低敏感的VBR業(yè)務(wù)。其中CBR業(yè)務(wù)作為最高優(yōu)先等級(jí)業(yè)務(wù),敏感的VBR業(yè)務(wù)作為較高優(yōu)先等級(jí)業(yè)務(wù),低敏感的VBR業(yè)務(wù)作為最低優(yōu)先等級(jí)業(yè)務(wù)。
下面參照?qǐng)D2和圖3,說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明在不同的ONU之間以及在ONU內(nèi)部分配帶寬和調(diào)度多類(lèi)別業(yè)務(wù)的過(guò)程。
圖2是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的PON對(duì)CBR業(yè)務(wù)的調(diào)度。
為了支持CBR業(yè)務(wù),不論在上行方向還是在下行方向,以125微秒為間隔對(duì)傳輸時(shí)間進(jìn)行分配。使用125微秒為間隔是為了適于恒定速率為8KHz TDM業(yè)務(wù)的傳遞。但本發(fā)明并不限于此。
參見(jiàn)圖2,在下行方向上,每隔125微秒,OLT 102就向ONU104和ONU 106發(fā)送一組CBR業(yè)務(wù)分組。比如,首先向ONU 104發(fā)送帶有CBR業(yè)務(wù)的EPON分組,然后OLT 102向ONU106發(fā)送帶有CBR業(yè)務(wù)的EPON分組。在本實(shí)施方式中,CBR分組的長(zhǎng)度為50字節(jié),也就是以太網(wǎng)的最小分組大小,但本發(fā)明并不限于此。為了避免發(fā)向ONU104和ONU 106的分組重疊,在發(fā)向ONU 104和ONU106的分組之間加入一段帶寬,也就是保護(hù)帶寬。
同樣,在上行方向上,ONU104和ONU106也每隔125微秒向OLT 102發(fā)送EPON分組,為了避免在ODN上的上行方向上CBR分組的沖突,ONU104和ONU106以時(shí)分復(fù)用方式進(jìn)行傳輸。也就是說(shuō),ONU104和ONU 106輪流發(fā)送CBR分組,并且設(shè)置一個(gè)安全的間隔。
從上面的描述可以看出,為了支持CBR業(yè)務(wù),不論在上行方向還是在下行方向,總是以125微秒為固定的時(shí)間間隔發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)分組。使用125微秒為時(shí)間間隔是為了適于恒定速率為8KHz TDM業(yè)務(wù)的傳遞。但本發(fā)明并不限于此。
對(duì)于其他業(yè)務(wù),也就是可變比特率(VBR)業(yè)務(wù),OLT 102將按照要求動(dòng)態(tài)地分配帶寬和業(yè)務(wù)類(lèi)別給每個(gè)ONU 104和ONU 106。在PON內(nèi),為了能進(jìn)行ONU內(nèi)和ONU之間的多類(lèi)別業(yè)務(wù)調(diào)度和帶寬分配,OLT 102需要知道每個(gè)ONU業(yè)務(wù)類(lèi)別的狀態(tài)。
為了支持的多類(lèi)別業(yè)務(wù)的調(diào)度,PON需要實(shí)施合適的協(xié)議使得OLT能作出公平的全局判決,從而完成各ONU間和ONU內(nèi)的調(diào)度。
為了減少不公平業(yè)務(wù)調(diào)度的機(jī)會(huì),根據(jù)本發(fā)明的OLT在分配ONU業(yè)務(wù)類(lèi)別帶寬以及進(jìn)行傳輸調(diào)度之前,首先要收集所有ONU的業(yè)務(wù)狀態(tài)。這樣使得OLT能在了解PON全局業(yè)務(wù)狀態(tài)的條件下,進(jìn)行公平的分配和調(diào)度。
圖3是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)度可變比特率業(yè)務(wù)的機(jī)制。
參見(jiàn)圖3,為了調(diào)度VBR業(yè)務(wù),OLT 102需要知道各ONU 104和ONU 106所需要分配的帶寬。
首先ONU 104發(fā)送一報(bào)告消息A給OLT 102,該報(bào)告消息A描述了在ONU 104中的各業(yè)務(wù)類(lèi)別的狀態(tài)。根據(jù)該報(bào)告消息A,OLT102的處理器222可以估計(jì)ONU 104的各業(yè)務(wù)類(lèi)別所需要分配的帶寬。
為了避免VBR業(yè)務(wù)與報(bào)告消息之間發(fā)生傳輸競(jìng)爭(zhēng)和沖突,根據(jù)本發(fā)明的調(diào)度機(jī)制,總是要確保一種類(lèi)別業(yè)務(wù)總是在另一種類(lèi)別業(yè)務(wù)之前被傳輸調(diào)度。
參見(jiàn)圖3,在ONU 104發(fā)送報(bào)告消息A給OLT 102后,ONU 106發(fā)送有關(guān)于其本身的業(yè)務(wù)類(lèi)別狀態(tài)的報(bào)告消息B給OLT 102。根據(jù)該報(bào)告消息B,OLT 102的處理器222估計(jì)ONU 106的各業(yè)務(wù)類(lèi)別所需要分配的帶寬。
也就是說(shuō),OLT 102首先要調(diào)度來(lái)自O(shè)NU104的報(bào)告消息A和來(lái)自O(shè)NU 106的報(bào)告消息B,并在報(bào)告消息A和報(bào)告消息B之間插入一個(gè)安全間隔或一個(gè)小的保護(hù)帶寬,以防止報(bào)告消息A和報(bào)告消息B發(fā)生重疊或沖突。
OLT 102根據(jù)ONU 104和ONU 106發(fā)送的報(bào)告消息A和報(bào)告消息B,對(duì)來(lái)自O(shè)NU 104和ONU 106的各種業(yè)務(wù),按業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)別高低依次進(jìn)行處理。先為ONU 104的第一優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間,再為ONU 106的第一優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間。然后,為ONU 104的第二優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間;再為ONU 106的第二優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間。
OLT 102將分配的多段傳輸時(shí)間通過(guò)一選通(GATE)分組A2,B2通知ONU 104和ONU 106。ONU 104和ONU 106根據(jù)所接收的選通分組信息分時(shí)傳送各優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)。
OLT 102在每次收集完報(bào)告消息后,根據(jù)所得的消息和和以前各個(gè)ONU 104和ONU 106已分配的傳輸時(shí)間,對(duì)照業(yè)務(wù)速率要求為各個(gè)ONU 104和ONU 106分配下一個(gè)固定時(shí)間間隔內(nèi)的傳輸時(shí)間,并通過(guò)下行廣播方式立即發(fā)送給ONU 104和ONU 106。
ONU 104和ONU 106根據(jù)收到的選通消息控制下一固定時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送。由于OLT 102為各個(gè)優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分配了不同的傳輸時(shí)間,屬于各個(gè)優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是分別發(fā)送的。這樣,一個(gè)ONU的低級(jí)業(yè)務(wù)就不會(huì)先與其他ONU的高級(jí)業(yè)務(wù)發(fā)送,從而在多個(gè)ONU之間公平的進(jìn)行多優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)的處理。
在本實(shí)施方式中,OLT 102首先調(diào)用來(lái)自于ONU 104和ONU 106的報(bào)告消息A和B,是為了給OLT 102充分的時(shí)間以估計(jì)ONU各業(yè)務(wù)類(lèi)別所需要分配的帶寬,并進(jìn)行選通處理。
圖4是流程圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)度ONU之間以及ONU內(nèi)不同類(lèi)別業(yè)務(wù)的過(guò)程。
參見(jiàn)圖4,該流程開(kāi)始于步驟400。然后,在步驟401,ONU 104和ONU 106定期向OLT 102發(fā)送一個(gè)報(bào)告消息,該報(bào)告消息描述了ONU上各種業(yè)務(wù)類(lèi)別的狀態(tài)。其中,在本實(shí)施方式中,來(lái)自O(shè)NU 104的業(yè)務(wù)包括x字節(jié)的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)和y字節(jié)的第二類(lèi)別業(yè)務(wù),來(lái)自O(shè)NU 106的業(yè)務(wù)包括Q字節(jié)的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)和R字節(jié)的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)。在本實(shí)施方式中,所有的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)都優(yōu)先于第二類(lèi)別業(yè)務(wù)。
然后,流程進(jìn)行步驟402。在步驟402,OLT 102的處理器222根據(jù)所得的報(bào)告消息,針對(duì)每個(gè)ONU業(yè)務(wù)類(lèi)別進(jìn)行帶寬分配或傳輸時(shí)間的分配。在本實(shí)施方式中,為ONU 104的x字節(jié)第一類(lèi)別業(yè)務(wù)分配帶寬x1,為ONU 104的y字節(jié)第二類(lèi)別業(yè)務(wù)分配帶寬y1。同樣,為ONU 106的Q字節(jié)第一類(lèi)別業(yè)務(wù)分配帶寬Q1,為ONU 106的R字節(jié)第二類(lèi)別業(yè)務(wù)分配帶寬R1。其中x的寬度大于或等于x1的寬度,y的寬度大于或等于y1的寬度,Q的寬度大于或等于Q1的寬度,R的寬度大于或等于R1的寬度。
然后,流程進(jìn)入步驟403。在步驟403,OLT 102的處理器222根據(jù)所得到的報(bào)告消息,按照各ONU的業(yè)務(wù)類(lèi)別,進(jìn)行各業(yè)務(wù)傳輸?shù)恼{(diào)度。由于ONU 104和ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)優(yōu)先于其第二類(lèi)別業(yè)務(wù),因此,OLT 102首先調(diào)度所有的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)。即先調(diào)度ONU 104的x字節(jié)的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)和ONU106的Q字節(jié)的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)。為了避免ONU 104和ONU106第一類(lèi)別業(yè)務(wù)分組的沖突,OLT102首先在開(kāi)始時(shí)間T1調(diào)度ONU104的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)傳輸,然后在ONU 104的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間結(jié)束之后,也即在開(kāi)始時(shí)間T2開(kāi)始調(diào)度ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸。
為了進(jìn)行一步地避免沖突,在上面的分組傳輸之間,OLT 102的處理器222在時(shí)間T1和T2之間,插入一段小的保護(hù)頻帶。
在調(diào)度完ONU 104和ONU 106的所有第一類(lèi)別業(yè)務(wù)之后,OLT102開(kāi)始調(diào)度ONU 104和ONU 106的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)傳輸。在本實(shí)施方式中,在調(diào)度完ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)傳輸之后,在開(kāi)始時(shí)間T3調(diào)度ONU 104的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸。然后在調(diào)度完ONU 104的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸之后,在開(kāi)始時(shí)間T4,調(diào)度ONU 106的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸。同樣,為了避免業(yè)務(wù)傳輸?shù)臎_突,在時(shí)間T2和T3之間,時(shí)間T3和T4之間都需插入一段保護(hù)時(shí)間或頻帶。
在完成上述頻帶分配或傳輸時(shí)間的分配之后,流程結(jié)束于步驟404。
通過(guò)以上步驟,本發(fā)明方法不但實(shí)現(xiàn)了在ONU內(nèi)部根據(jù)多業(yè)務(wù)類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)分配帶寬,還實(shí)現(xiàn)了在不同的ONU之間根據(jù)多業(yè)務(wù)類(lèi)別的優(yōu)先級(jí)分配帶寬。
圖5是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)度分配的傳輸時(shí)間的過(guò)程。
參見(jiàn)圖5,在“T”時(shí)刻,ONU 104和ONU 106開(kāi)始提交報(bào)告消息給OLT 102。然后,經(jīng)過(guò)125微秒之后,即在“T+125微秒”時(shí)刻,OLT 102調(diào)度新的一組傳輸。比如在本實(shí)施方式中,有三種不同類(lèi)別的業(yè)務(wù),即CBR業(yè)務(wù),敏感的VBR業(yè)務(wù)和低敏感的VBR業(yè)務(wù)需要調(diào)度。由于新的一組業(yè)務(wù)是在下一個(gè)125微秒之后進(jìn)行調(diào)度的,這就保證了OLT 102有足夠的時(shí)間,比如有125微秒的時(shí)間進(jìn)行評(píng)估和選通處理。從圖5可以看出,在“T+125微秒”時(shí)刻之后,ONU 104和ONU 106首先發(fā)送報(bào)告消息給OLT 102,然后再發(fā)送CBR分組業(yè)務(wù),隨后按照?qǐng)D5所示的那樣,發(fā)送ONU 104的第一類(lèi)別業(yè)務(wù),ONU106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù),ONU 104的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)和ONU 106的第二類(lèi)別業(yè)務(wù)。
在輕負(fù)荷的情況下,可以在下一個(gè)125微秒的時(shí)間之內(nèi)完成所有的傳輸時(shí)間的調(diào)度。在這種情況下,OLT 102將公平地分配可使用的帶寬給ONU 104和ONU 106。當(dāng)然,公平地分配帶寬取決于PON所實(shí)施的動(dòng)態(tài)帶寬分配算法,本發(fā)明在此不對(duì)這方面再作進(jìn)一步的陳述。
根據(jù)本發(fā)明,并沒(méi)有將所有的ONU的的傳輸時(shí)間分配限制在一定的范圍內(nèi)。
圖6是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種調(diào)度分配的傳輸時(shí)間的過(guò)程。
參見(jiàn)圖6,OLT 102在分配帶寬時(shí)并不必須考慮125微秒的固定時(shí)間間隔。相反,每種類(lèi)別的業(yè)務(wù)可以分配一個(gè)傳輸時(shí)間,并且總的傳輸時(shí)間可以超過(guò)125微秒。也就是說(shuō)用于傳輸各種業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間可以跨越125微秒固定時(shí)間間隔。當(dāng)對(duì)傳輸調(diào)度超出下一個(gè)125微秒固定時(shí)間間隔時(shí),ONU將終止當(dāng)前調(diào)度的傳輸時(shí)間。此時(shí),下一傳輸時(shí)間和對(duì)它們的調(diào)度將無(wú)效。那么,OLT提供一組新的傳輸時(shí)間,它可以是前一傳輸時(shí)間的繼續(xù),也可以是重新分配的。
如圖6所示,設(shè)定對(duì)于來(lái)自O(shè)NU 104和ONU 106的調(diào)度開(kāi)始于“X”微秒。從圖6可以看出,在“X”微秒和“X+125”微秒之間的區(qū)間,調(diào)度ONU 104的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸。ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)傳輸時(shí)間在橫跨下一時(shí)間期間,即“X+125”微秒的期間被調(diào)度。而對(duì)于其他的所有ONU 104和ONU 106的第二類(lèi)別業(yè)務(wù),在“X+125”微秒之后進(jìn)行調(diào)度。
從圖6還可以看出,當(dāng)時(shí)間達(dá)到“X+125”微秒時(shí),圖6中所有的分配變得無(wú)效,并按照來(lái)自于各ONU 104和ONU 106的業(yè)務(wù)狀態(tài)報(bào)告,確定新的業(yè)務(wù)分配。
仍然參見(jiàn)圖6,為了防止由于跨區(qū)間而使得ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)分組的傳輸不完整,ONU 106要檢查用于ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)的可用時(shí)間。在一個(gè)“X+125”微秒期間之后調(diào)度ONU 106的第一類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間的結(jié)束時(shí),ONU 106則認(rèn)為下一傳輸時(shí)間的真實(shí)截止時(shí)間。
圖7是示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的帶寬管理的處理過(guò)程。
參見(jiàn)圖7,該處理過(guò)程開(kāi)始于步驟700。然后,在步驟701,根據(jù)當(dāng)前的需要和網(wǎng)絡(luò)狀況,OLT 102中的動(dòng)態(tài)帶寬分配單元計(jì)算待分配給每個(gè)ONU 104和ONU 106業(yè)務(wù)類(lèi)別帶寬的量。
然后,在步驟702,OLT 102中業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)單元監(jiān)視送往每個(gè)目的地的業(yè)務(wù)量的傳輸,以保證在一定時(shí)間內(nèi),傳輸業(yè)務(wù)分組的速率在一定的范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)送往各個(gè)目的地的業(yè)務(wù)量分配和調(diào)度不符合SLA,則根據(jù)許可的范圍,OLT 102重新分配和調(diào)度業(yè)務(wù)類(lèi)別的傳輸。同樣,新的分配和調(diào)度如果超出了最大的可用速率,則OLT 102重新分配和調(diào)度業(yè)務(wù)類(lèi)別的傳輸。
接著,在步驟703,按照需求,OLT 102中的帶寬中介單元將PON帶寬分配給每一個(gè)ONU的業(yè)務(wù)類(lèi)別。計(jì)算傳輸時(shí)間和傳輸調(diào)度。
參見(jiàn)圖1和圖7,在本實(shí)施方式中,由于ONU 104和ONU 106按照一定的周期自動(dòng)地向OLT 102發(fā)送報(bào)告狀態(tài)分組,因此,OLT102可以方便地確定分配給每個(gè)ONU 104和ONU 106業(yè)務(wù)類(lèi)別的帶寬。然后,OLT 102為每個(gè)ONU業(yè)務(wù)類(lèi)別分配帶寬并對(duì)新的傳輸進(jìn)行調(diào)度。
同時(shí),為了防止特定的ONU業(yè)務(wù)類(lèi)別一直占據(jù)傳輸時(shí)隙,OLT102的處理器222還經(jīng)常地查詢(xún)其帶寬中介單元和業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)單元。其中,帶寬中介單元提供有關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)類(lèi)別協(xié)定的信息,而中介單元提供有關(guān)最近業(yè)務(wù)傳輸記錄的信息,根據(jù)所提供的業(yè)務(wù)的服務(wù)類(lèi)別協(xié)定信息和在業(yè)務(wù)傳輸記錄的信息,OLT 102公平地分配傳輸時(shí)間和進(jìn)行業(yè)務(wù)的調(diào)度。
在完成上述處理之后,流程結(jié)束于步驟704。
相信本發(fā)明的操作和結(jié)構(gòu)通過(guò)上面的描述已經(jīng)很清楚了。在不脫離本發(fā)明的范圍和構(gòu)思可以做出許多其它改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不限于特定的實(shí)施方式,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括光線(xiàn)路終端和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,所述方法包括下列步驟所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元定期向所述光線(xiàn)路終端發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息;所述光線(xiàn)路終端根據(jù)接收的所述報(bào)告消息,為所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間;以及根據(jù)接收的所述報(bào)告消息,所述光線(xiàn)路終端對(duì)所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端按照業(yè)務(wù)類(lèi)別優(yōu)先等級(jí)從高到低的順序?qū)I(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端在調(diào)度來(lái)自于各光網(wǎng)絡(luò)單元的業(yè)務(wù)分組和報(bào)告消息時(shí),在所述各ONU業(yè)務(wù)分組之間、所述各ONU報(bào)告消息之間、以及業(yè)務(wù)分組與報(bào)告消息之間插入安全間隔,以避免沖突。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,其特征在于,還包括所述光網(wǎng)絡(luò)終端向所述各光網(wǎng)絡(luò)單元分別發(fā)送選通分組,其中所述選通分組包括用于所述光網(wǎng)絡(luò)單元不同類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間信息和在光網(wǎng)絡(luò)單元的各業(yè)務(wù)類(lèi)別的調(diào)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端對(duì)所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)分配不同的帶寬的步驟包括計(jì)算待分配給所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的各業(yè)務(wù)類(lèi)別帶寬的量;監(jiān)視送往每個(gè)目的地的業(yè)務(wù)量的傳輸,以保證在一定時(shí)間內(nèi),傳輸業(yè)務(wù)分組的速率在一定的范圍內(nèi);將無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的帶寬分配給所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的每一業(yè)務(wù)類(lèi)別。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,其特征在于,所述光網(wǎng)絡(luò)終端還提供有關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)類(lèi)別協(xié)議信息和最近業(yè)務(wù)傳輸記錄的信息。
7.一種光線(xiàn)路終端,光連接到多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,用于接收和發(fā)送光數(shù)據(jù),其特征在于,所述光線(xiàn)路終端包括處理器,用于根據(jù)所述光線(xiàn)路終端從所述光網(wǎng)絡(luò)單元的接收的所述報(bào)告消息,為所述光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間,并對(duì)所述光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光線(xiàn)路終端按照業(yè)務(wù)類(lèi)別優(yōu)先等級(jí)從高到低的順序?qū)I(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光線(xiàn)路終端在調(diào)度來(lái)自于不同的光網(wǎng)絡(luò)單元的業(yè)務(wù)分組和報(bào)告消息時(shí),在業(yè)務(wù)分組之間、報(bào)告消息之間以及業(yè)務(wù)分組與報(bào)告消息之間插入一安全間隔,以避免沖突。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9任一項(xiàng)的光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光網(wǎng)絡(luò)終端向所述各光網(wǎng)絡(luò)單元分別發(fā)送選通分組,其中所述選通分組包括用于所述光網(wǎng)絡(luò)單元不同類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間和在光網(wǎng)絡(luò)單元的各業(yè)務(wù)類(lèi)別的調(diào)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到9任一項(xiàng)所述的光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端還包括動(dòng)態(tài)帶寬分配單元,用于計(jì)算待分配給所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的各業(yè)務(wù)類(lèi)別帶寬的量;業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)單元,用于監(jiān)視送往每個(gè)目的地的業(yè)務(wù)量的傳輸,以保證在一定時(shí)間內(nèi),傳輸業(yè)務(wù)分組的速率在一定的范圍內(nèi);以及帶寬中介單元,用于將無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的帶寬分配給所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的每一業(yè)務(wù)類(lèi)別。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光網(wǎng)絡(luò)終端還提供有關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)類(lèi)別協(xié)議信息和最近業(yè)務(wù)傳輸記錄的信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求7到9任一項(xiàng)所述的光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,當(dāng)所述光線(xiàn)路終端所調(diào)度的來(lái)自于不同的光網(wǎng)絡(luò)單元的業(yè)務(wù)是恒定比特率業(yè)務(wù)時(shí),在所述光線(xiàn)路終端接收完來(lái)自所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的報(bào)告消息后,開(kāi)始調(diào)度來(lái)自于所述各網(wǎng)絡(luò)單元的恒定比特率業(yè)務(wù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光線(xiàn)路終端,其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光網(wǎng)絡(luò)終端將一選通分組發(fā)送到所述光網(wǎng)絡(luò)單元,其中所述選通分組包括不同類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間和在光網(wǎng)絡(luò)單元的各業(yè)務(wù)類(lèi)別的調(diào)度。
15.一種用于接收和發(fā)送光數(shù)據(jù)的光網(wǎng)絡(luò)單元,其特征在于,所述網(wǎng)絡(luò)單元用于定期發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息給光線(xiàn)路終端。
16.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),包括用于接收和發(fā)送光數(shù)據(jù)的多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的每一個(gè)用于定期發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息;光連接到所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的光線(xiàn)路終端,用于接收和發(fā)送所述光數(shù)據(jù),其中所述光線(xiàn)路終端包括處理器,用于根據(jù)所述光線(xiàn)路終端從所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的每一個(gè)接收的所述報(bào)告消息,為所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間,并對(duì)所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光線(xiàn)路終端按照業(yè)務(wù)類(lèi)別優(yōu)先等級(jí)從高到低的順序?qū)I(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光網(wǎng)絡(luò)終端向所述各光網(wǎng)絡(luò)單元分別發(fā)送選通分組,其中所述選通分組包括用于所述光網(wǎng)絡(luò)單元不同類(lèi)別業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)間和在光網(wǎng)絡(luò)單元的各業(yè)務(wù)類(lèi)別的調(diào)度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,使得所述光網(wǎng)絡(luò)終端還提供有關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)類(lèi)別協(xié)議信息和最近業(yè)務(wù)傳輸記錄的信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),其特征在于,所述光線(xiàn)路終端的所述處理器這樣構(gòu)成,當(dāng)所述光線(xiàn)路終端所調(diào)度的來(lái)自于不同的光網(wǎng)絡(luò)單元的業(yè)務(wù)是恒定比特率業(yè)務(wù)時(shí),在所述光線(xiàn)路終端接收完來(lái)自所述多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的報(bào)告消息后,開(kāi)始調(diào)度來(lái)自于所述各網(wǎng)絡(luò)單元的恒定比特率業(yè)務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于調(diào)度無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中多類(lèi)別業(yè)務(wù)的方法,其中無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括光線(xiàn)路終端和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元,該方法包括下列步驟多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元定期向光線(xiàn)路終端發(fā)送包括業(yè)務(wù)類(lèi)別信息在內(nèi)的報(bào)告消息;光線(xiàn)路終端根據(jù)接收的報(bào)告消息,為多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的多類(lèi)別業(yè)務(wù)分配傳輸時(shí)間;以及,根據(jù)接收的報(bào)告消息,光線(xiàn)路終端對(duì)多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的不同類(lèi)別業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。根據(jù)本發(fā)明,有效地提高了帶寬利用率,改善系統(tǒng)了傳輸性能。
文檔編號(hào)H04B10/20GK1674471SQ20041001723
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者穆罕默德·倪澤姆, 齊江, 冷曉冰, 趙巖 申請(qǐng)人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司