[發(fā)明專利]具有動態(tài)帶寬分配功能的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110420155.7
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102523539A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙文濤;胡軍波
• 申請（專利權(quán)）人: 北京訊風(fēng)光通信技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04L12/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具體涉及一種具有動態(tài)帶寬寬分配功能的以太無源光網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備。

背景技術(shù)

光纖接入網(wǎng)是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體的接入網(wǎng)絡(luò)。光纖接入網(wǎng)可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬，解除了銅線徑小的限制。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質(zhì)量能夠為用戶提供高質(zhì)量的接入服務(wù)。光纖接入網(wǎng)絡(luò)在整個接入網(wǎng)中完成從業(yè)務(wù)節(jié)點接口(SNI)到用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)間有關(guān)信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換。光纖接入網(wǎng)絡(luò)主要分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive?Optical?Network，PON)。二者的區(qū)別主要在于有源光網(wǎng)絡(luò)采用電復(fù)用器分路，而無源光網(wǎng)絡(luò)采用光分路器分路。

PON是一種以光纖作為傳輸媒介的，在其傳輸線路即光分配網(wǎng)(Optical?Distribution?Network，ODN)中不含有任何電子器件及電子電源燈有源設(shè)備的接入技術(shù)。其具有無源光器件不易受雷電損壞和輻射干擾、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易于擴展、共享饋線段光纖可節(jié)約鋪設(shè)成本、業(yè)務(wù)透明性好、具有多業(yè)務(wù)支持能力以及易于管理維護等優(yōu)勢。

IEEE的EFM工作組于2004年9月推出將以太網(wǎng)技術(shù)和無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)標準IEEE802.3ah，該標準使得EPON成為最具發(fā)展前景的PON技術(shù)。EPON在傳送中使用可變長度的數(shù)據(jù)包，在上行信道采用時分多址(TDMA)技術(shù)，同時在下行信道采用時分復(fù)用(TDM)技術(shù)，基于以太網(wǎng)提供多種業(yè)務(wù)。

EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，EPON網(wǎng)絡(luò)為樹狀結(jié)構(gòu)，包括一個光線路終端(Optical?Line?Terminal，OLT)，多個光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical?Network?Unit，ONU)和連接光線路終端以及各光網(wǎng)絡(luò)單元的光分配網(wǎng)絡(luò)(Optical?Distribution?Network)。OLT位于中心交換局的機架上，OLT即使一個以太網(wǎng)交換機又是一個多業(yè)務(wù)的提供平臺。其與核心網(wǎng)的接口為業(yè)務(wù)節(jié)點接口(Service?Node?Interface，SNI)，OLT作為EPON系統(tǒng)的核心，提供向ONU以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)、發(fā)起并控制測距過程、記錄測距信息、發(fā)起并控制ONU功率以及其他以太網(wǎng)功能。ODN是連接OLT和ONU的無源設(shè)備，可以在全天候環(huán)境工作，負責(zé)分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中傳送上行數(shù)據(jù)，ODN使得整個EPON系統(tǒng)易于安裝，節(jié)省了系統(tǒng)的費用。ONU位于用戶側(cè)，通過用戶網(wǎng)絡(luò)接口(User?Network?Interface)為客戶提供語音、數(shù)據(jù)以及視頻接口，某些情況下還提供第二層的交換功能。

在EPON系統(tǒng)的上行傳輸過程如圖2所示，因為光分配網(wǎng)絡(luò)的方向特性，任何一個ONU發(fā)出的數(shù)據(jù)包只能到達OLT，而不能到達其他的ONU。也就是說，EPON在上行方向上的行為特性與點到點網(wǎng)絡(luò)相同。上行信道采用時分多址接入(TDMA)技術(shù)，每一個ONU都在相互不重疊的時隙內(nèi)發(fā)送分組到ODN，在ODN處匯總后，排隊到OLT，其中每一個ONU具體使用某個時隙，由OLT統(tǒng)一分配、控制，這樣可以避免分組在ODN處發(fā)生碰撞。由此，需要OLT具備上行信道的帶寬分配功能，為每個ONU在上行信道分配專門的時隙。當(dāng)前EPON已具備的帶寬分配通常為靜態(tài)分配，即。OLT在每個上行鏈路通信周期中都為各個ONU分配固定的帶寬和固定的數(shù)據(jù)發(fā)送時隙。ONU在固定的時隙中發(fā)送上行數(shù)據(jù)。靜態(tài)的帶寬分配策略對數(shù)據(jù)通信這樣變速率的業(yè)務(wù)很不適合，如果按照峰值速率靜態(tài)地分配系統(tǒng)帶寬，整個系統(tǒng)的帶寬很快就被耗盡.另外，由于帶寬的分配沒有依據(jù)各個ONU實際的需要，有些帶寬需求不大的ONU分配到了過多的帶寬，而有帶寬需求大的ONU分配到的帶寬又不足夠使用，這樣系統(tǒng)的帶寬利用率很低，而且很難滿足網(wǎng)絡(luò)流量的QoS需要。

由此，需要一種具備動態(tài)帶寬分配能力的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種具有動態(tài)帶寬分配功能的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端(OLT)，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和n個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，n為大于1的整數(shù)，其特征在于：