[發(fā)明專利]光接入網帶寬動態(tài)分配的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103560978B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 張杰;趙永利;吳家林;楊輝
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911;H04Q11/00
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙)11378
• 代理人: 嚴勇剛

技術領域

本發(fā)明涉及一種光接入網中帶寬動態(tài)分配的方法和裝置，尤其涉及時分復用的無源光網絡中的多個光 線路終端相結合的集中式靈活帶寬動態(tài)分配方法與裝置。

背景技術

隨著“三網融合”的持續(xù)推進和FTTx的迅猛發(fā)展，超大帶寬靈活分配是光接入網發(fā)展的必然趨勢， 同時對光接入網智能化管理提出了更高要求。如何通過對接入網智能控制來提高資源利用率，對實現(xiàn)光接 入網全面普及意義重大。

光接入網在上行方向是一個多點到點的拓撲結構，在時分復用的無源光網絡（TDM-PON）中上行信道 采用時分復用（TDM）方式實現(xiàn)帶寬資源共享，TDM-PON系統(tǒng)采用動態(tài)帶寬分配機制（DBA）來提高系統(tǒng)上 行帶寬利用率以及保證公平性和服務質量（QoS），動態(tài)帶寬分配機制可以實現(xiàn)單個光線路終端（OLT）與 光網絡單元（ONU）之間的帶寬靈活高效分配。ONU向OLT發(fā)送帶寬請求，說明需要發(fā)送的數(shù)據(jù)量，OLT處 理來自所有ONU的帶寬請求，并根據(jù)這些請求和預先制定的策略發(fā)送授權消息給各個ONU。ONU接收來自 OLT的授權信息，根據(jù)窗口大小發(fā)送數(shù)據(jù)，另外為了保證ONU之間的公平性，避免數(shù)據(jù)量過大的ONU長時 間的獨占整個帶寬，OLT限制了ONU傳輸窗口的大小。

動態(tài)帶寬分配機制根據(jù)終端的帶寬需求以及預先制定的策略實現(xiàn)了光接入網局部帶寬靈活配置。然而 這種OLT內部的動態(tài)帶寬分配機制并不能滿足整個光接入網帶寬靈活配置需求。一方面，傳統(tǒng)的動態(tài)帶寬 分配機制依賴人工預先制定的參數(shù)策略，只能實現(xiàn)一定范圍內的靈活性，實時性差，無法動態(tài)滿足終端帶 寬需求；另一方面，傳統(tǒng)的動態(tài)帶寬分配機制只局限在單個OLT內部，缺乏多個OLT之間的帶寬靈活配置， 當同一個PON內部多個ONU帶寬需求都增加時，傳統(tǒng)的動態(tài)帶寬分配機制由于OLT總上行帶寬限制無法滿 足高帶寬需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有TDM-PON動態(tài)帶寬分配機制中的實時性差、且只局限在單個 OLT內部的缺點，提出了一種面向光接入網全局的集中式靈活帶寬動態(tài)分配方法和裝置。

本發(fā)明所述光接入網中帶寬動態(tài)分配的裝置由控制層和被管理設備（包括OLT和與之相連的城域匯聚 層設備SR/BRAS），其中控制層包括通信代理模塊、帶寬資源分析模塊、策略決策模塊，帶寬資源分析模塊 收集底層設備的實時流量信息并進行分析，將分析出的全網流量情況發(fā)送給策略決策模塊，策略決策模塊 根據(jù)全網流量分布情況以及全網帶寬分配情況制定帶寬優(yōu)化策略，通信代理模塊負責協(xié)議解析、與被管理 設備進行通信等，控制層與被管理設備之間的信息流是雙向的，被管理設備向控制層上報流量狀態(tài)信息， 控制層向被管理設備下發(fā)帶寬優(yōu)化策略。

本發(fā)明所述光接入網帶寬動態(tài)分配的方法如下：

第1步：初始化。分配所有設備的初始帶寬，初始帶寬值是帶寬分配公平性的保證。

第2步：監(jiān)測網絡流量。如果存在網絡繁忙熱點，則執(zhí)行帶寬動態(tài)分配機制。帶寬動態(tài)分配機制包括 帶寬動態(tài)優(yōu)化機制和帶寬動態(tài)恢復機制。

帶寬動態(tài)優(yōu)化機制涉及第3步和第4步。有三種方案：只包含第3步；只包含第4步；包含第3步和 第4步。

第3步：執(zhí)行OLT內部帶寬優(yōu)化策略。優(yōu)化同一OLT下各個ONU之間的帶寬資源分配。

第4步：執(zhí)行多OLT聯(lián)合帶寬優(yōu)化策略。優(yōu)化同一城域網接入交換機下各個OLT之間的帶寬資源分配。

如果帶寬優(yōu)化機制無法滿足繁忙熱點帶寬需求，則執(zhí)行帶寬恢復機制。帶寬恢復機制涉及第5步和第 6步。與前述帶寬動態(tài)優(yōu)化機制相對應，有三種方案：只包含第5步；只包含第6步；包含第5步和第6 步。

第5步：執(zhí)行OLT內部帶寬恢復策略。通過調整OLT內部帶寬資源分配，將繁忙熱點的帶寬分配值在 初始帶寬值內強制恢復，以保證帶寬分配的公平性。

第6步：執(zhí)行多OLT聯(lián)合帶寬恢復策略。通過調整多個OLT之間帶寬資源分配，將繁忙熱點的帶寬分 配值在初始帶寬值內強制恢復，以保證帶寬分配的公平性。

第7步：按照第3～6步所確定的帶寬值更新設備的分配帶寬，然后回到第2步。

采用本發(fā)明所述方法和裝置，與現(xiàn)有技術相比，引入了多OLT聯(lián)合帶寬調整，并進行循環(huán)檢測和調整。 由于采取了全網聯(lián)合動態(tài)帶寬調度技術措施，使得光接入網帶寬資源管理智能化，極大提高了帶寬利用率， 節(jié)省了接入網運營成本，提高了接入網用戶體驗。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)光接入網網絡管理架構。