[發(fā)明專利]一種基于RNN的EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110467814.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN113076199A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦攀科;付巖巖;尤俊茹;劉飛揚(yáng);韓尚雅;王家偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G06Q10/04;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 石路

1.一種基于RNN的EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配算法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：上報(bào)帶寬請(qǐng)求，

將向OLT上傳數(shù)據(jù)的N個(gè)ONU分別記為ONU_i(i＝1,2，……N)，ONU_i(i＝1,2，……N)按照業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)將EF、AF、BE這三種不同業(yè)務(wù)分別緩存到三個(gè)隊(duì)列中，并向OLT上報(bào)三個(gè)隊(duì)列的帶寬請(qǐng)求；

步驟二：OLT判斷是否為EF業(yè)務(wù)，

若是EF業(yè)務(wù)，執(zhí)行帶寬預(yù)測，轉(zhuǎn)至步驟三，若不是EF業(yè)務(wù)，不執(zhí)行帶寬預(yù)測，轉(zhuǎn)至步驟四；

步驟三：計(jì)算EF業(yè)務(wù)實(shí)際需要的帶寬，

OLT匯總EF隊(duì)列的實(shí)際帶寬請(qǐng)求采用RNN結(jié)構(gòu)模型對(duì)等待時(shí)間T_wait內(nèi)到達(dá)的流量進(jìn)行預(yù)測，將歷史帶寬請(qǐng)求做差分計(jì)算，設(shè)j周期內(nèi)到達(dá)的數(shù)據(jù)包為則j周期內(nèi)的數(shù)據(jù)包到達(dá)的平均速率為

其中，T_cycle為輪詢周期，

計(jì)算得到新增流量數(shù)據(jù)為EF業(yè)務(wù)的預(yù)測帶寬結(jié)果為ONU_i中EF業(yè)務(wù)的實(shí)際需要的帶寬為：

為EF業(yè)務(wù)分配大小等于實(shí)際需要帶寬的帶寬，轉(zhuǎn)至步驟七；

步驟四：OLT生成AF、BE業(yè)務(wù)實(shí)際需要的帶寬，

OLT分別匯總AF、BE兩個(gè)隊(duì)列的實(shí)際帶寬請(qǐng)求和實(shí)際需要的帶寬等于隊(duì)列請(qǐng)求的帶寬，其公式為：

r_i^AF＝R_i^AF

r_i^BE＝R_i^BE

其中，r_i^AF為ONU_i中AF隊(duì)列實(shí)際需要的帶寬，r_i^BE為ONU_i中BE隊(duì)列實(shí)際需要的帶寬；

步驟五：保證帶寬分配，

將EF、AF、BE三個(gè)隊(duì)列分別記為隊(duì)列k(k＝1,2,3)，對(duì)于EF業(yè)務(wù)，ONU_i相應(yīng)的隊(duì)列k實(shí)際分配到的帶寬G_i^k＝r_i^k，對(duì)于AF、BE業(yè)務(wù)，ONU_i隊(duì)列k分配的帶寬為相應(yīng)的隊(duì)列k實(shí)際需要的帶寬r_i^k和最小保證帶寬B_i^k的較小者，得到ONU_i隊(duì)列k實(shí)際分配到的帶寬G_i^k＝min{r_i^k，B_i^k}；

步驟六：剩余帶寬分配，

保證帶寬分配完成之后，OLT匯總AF和BE業(yè)務(wù)剩余的帶寬請(qǐng)求，通過排隊(duì)調(diào)度的方式對(duì)其進(jìn)行帶寬分配，所述OLT可調(diào)度的剩余總帶寬為：

S為所述OLT可調(diào)度的剩余總帶寬，B^total為上行總帶寬，

按照業(yè)務(wù)的權(quán)重，將S分配到各個(gè)隊(duì)列上，N個(gè)ONU中隊(duì)列k獲得的總剩余帶寬為S^k，然后將S^k分配到N個(gè)ONU內(nèi)相對(duì)應(yīng)的隊(duì)列k上；

步驟七：分配結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RNN的EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配算法，其特征在于，所述步驟六中，將S^k分配到N個(gè)ONU內(nèi)相對(duì)應(yīng)的隊(duì)列k上的具體分配步驟為：

a.若S^k滿足N個(gè)ONU內(nèi)相對(duì)應(yīng)隊(duì)列的所有剩余帶寬請(qǐng)求，則S^k全部分配到各個(gè)ONU的該隊(duì)列上；

b.若S^k＝0，則沒有剩余帶寬可分；

c.若S^k小于N個(gè)ONU內(nèi)相對(duì)應(yīng)隊(duì)列的所有剩余帶寬請(qǐng)求，按各個(gè)ONU內(nèi)該業(yè)務(wù)最小保證帶寬的比例分配剩余帶寬，每個(gè)ONU中與隊(duì)列k相對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)所分配到的剩余帶寬為

其中，B_i^k為ONU_i中隊(duì)列k的最小保證帶寬。