[發(fā)明專利]一種無源光網(wǎng)絡(luò)中帶寬分配方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211084245.8
• 申請(qǐng)日: 2022-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN115484516B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍;陸鄉(xiāng);沈綱祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04Q11/00
• 分類號(hào): H04Q11/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 陳華紅子

本發(fā)明涉及無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種面向業(yè)務(wù)差異化時(shí)延需求的無源光網(wǎng)絡(luò)中帶寬分配方法、裝置及無源光網(wǎng)絡(luò)，首先根據(jù)業(yè)務(wù)容忍的最大時(shí)延計(jì)算業(yè)務(wù)能容忍的最大周期數(shù)，將每個(gè)傳輸容器的緩沖區(qū)劃分為業(yè)務(wù)能容忍的最大周期數(shù)個(gè)隊(duì)列，每個(gè)周期中接收的數(shù)據(jù)就是t?cont中的一個(gè)隊(duì)列，按隊(duì)列優(yōu)先級(jí)從Qsubgt;1/subgt;開始給每個(gè)隊(duì)列計(jì)算帶寬，直到輪詢結(jié)束后，再將該T?CONT所有隊(duì)列的帶寬信息匯總，成為分配給該T?CONT的帶寬；按隊(duì)列為粒度去分配帶寬要比直接按t?cont分配更細(xì)更合理，在不改變T?CONT總帶寬上限的基礎(chǔ)上，細(xì)化對(duì)各時(shí)延要求的TS業(yè)務(wù)的帶寬分配，根據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA)保證不同業(yè)務(wù)的確定性時(shí)延。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種面向業(yè)務(wù)差異化時(shí)延需求的無源光網(wǎng)絡(luò)中帶寬分配方法、裝置及無源光網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的技術(shù)中，近年來，大量新興的低延遲業(yè)務(wù)(如云虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Cloud?VR)，交互式網(wǎng)絡(luò)游戲，線上教育等)在帶寬和確定性端到端延遲方面對(duì)寬帶接入網(wǎng)絡(luò)提出了嚴(yán)格的要求。為了滿足這些新興業(yè)務(wù)的要求，無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)正朝著下一代發(fā)展。如今ITU-TSG15研究小組已經(jīng)開始制定下一代PON(即更高速率無源光網(wǎng)絡(luò))的標(biāo)準(zhǔn)，可以提供單波長(zhǎng)50Gbps的上下行速率。

在更高速率無源光網(wǎng)絡(luò)(如50GPON)中，時(shí)分復(fù)用(TDM)仍然是一種關(guān)鍵的接入技術(shù)，可用于多個(gè)ONU之間共享上游帶寬。為了提高帶寬利用率，PON中采用了動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)機(jī)制。DBA引擎位于光線路終端(OLT)，它根據(jù)每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)中傳輸容器(T-CONT)的優(yōu)先級(jí)和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量分別分配帶寬。根據(jù)ITU-T?G.9804.2協(xié)議，ITU-T在為不同種類的業(yè)務(wù)分配帶寬時(shí)定義了四個(gè)優(yōu)先級(jí)，分別是固定帶寬、保證帶寬、非保證帶寬和最大努力帶寬。在現(xiàn)有機(jī)制里，所有的時(shí)延敏感型(TS)業(yè)務(wù)被賦予了同等的優(yōu)先級(jí)。

雖然TS業(yè)務(wù)通常屬于同一優(yōu)先級(jí)，但它們實(shí)際上有不同的低延遲要求。例如，強(qiáng)交互式VR業(yè)務(wù)的延遲要求低于8毫秒，而工業(yè)自動(dòng)化的延遲要求為不超過5毫秒。如果對(duì)所有TS業(yè)務(wù)采用同等優(yōu)先級(jí)，那么它們將被分配同等的帶寬。而對(duì)于那些有更嚴(yán)格延遲要求的TS服務(wù)，現(xiàn)有機(jī)制則不能保證他們的確定性延遲。因此，現(xiàn)有的基于四個(gè)優(yōu)先級(jí)的DBA算法已經(jīng)不能滿足新業(yè)務(wù)的各種延遲要求。作為第一個(gè)針對(duì)ITU-T?PON提出的DBA算法，GIANT和它的衍生算法主要解決的是帶寬利用率問題和分配頻率問題，它們都沒有解決針對(duì)多業(yè)務(wù)的確定性時(shí)延的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中沒有針對(duì)多業(yè)務(wù)的確定性時(shí)延分配帶寬的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)中帶寬分配方法，包括：

根據(jù)第n類傳輸容器中第j個(gè)傳輸容器的業(yè)務(wù)延遲要求計(jì)算第j個(gè)傳輸容器中業(yè)務(wù)能容忍的最大周期數(shù)m_j；

將第j個(gè)傳輸容器的緩沖區(qū)劃分為m_j個(gè)隊(duì)列其中，為第j個(gè)傳輸容器的第i個(gè)隊(duì)列，i∈1...m_j，為第j個(gè)傳輸容器的最高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，為第j個(gè)傳輸容器的最低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；

構(gòu)建包含第i個(gè)隊(duì)列的所有第n類傳輸容器的集合S_i，所述集合中元素?cái)?shù)量為|S_i|；

更新當(dāng)前周期中每個(gè)隊(duì)列待發(fā)送的數(shù)據(jù)量，并計(jì)算第n類傳輸容器需要分配的總帶寬；

以隊(duì)列優(yōu)先級(jí)為順序，根據(jù)所述當(dāng)前周期中每個(gè)隊(duì)列待發(fā)送的數(shù)據(jù)量、所述第n類傳輸容器需要分配的總帶寬和所述集合中元素?cái)?shù)量，計(jì)算每個(gè)隊(duì)列應(yīng)分配的帶寬；

統(tǒng)計(jì)第j個(gè)傳輸容器中所有隊(duì)列計(jì)算得到的分配帶寬之和，將其作為最終的帶寬授權(quán)進(jìn)行帶寬分配。