[发明专利]以太无源光网络中自适应保证服务质量动态带宽分配方法

权利要求书

1.一种以太无源光网络中自适应保证服务质量的动态带宽分配方法，包括下列步骤：

(一)根据以太无源光网络EPON系统承诺能够保证的实时业务的最大时延和时延抖动确定 系统的最大轮询周期；

(二)根据系统的下行负载量确定最小轮询周期；

(三)对光网络单元ONU的流量预测；

(四)带宽分配；

其特征是，

(1)最大轮询周期由以太无源光网络EPON系统承诺能够保证的实时业务的最大时延 D_max和时延抖动J_max确定，且上述

(2)最小轮询周期由下行负载量R_download(n)确定，且上述

Tcyclemin(n)=N×(IFG+LG)/(R-Rdownload(n))]]>

其中N是以太无源光网络EPON网络中光网络单元ONU的数目，IFG是最小帧间隔， 包括64比特的前导码及96比特的帧间隔，L_G是授权GATE帧的长度，R是以太无源光网络 EPON下行信道的容量，R_download(n)是第n个周期内下行链路上的负载量，为对应此 负载量的最小轮询周期长度；

其中，R_download(n)＝D_down(n)/T(n)，

其中D_down(n)是光线路终端OLT在第n个周期内发送的下行数据量长度，T(n)是第n 个周期的实际长度；

(3)对光网络单元ONU进行流量预测时，下一周期内到达光网络单元ONU的平均数据速率 用上一周期内光网络单元ONU中数据的实际平均到达速率R_av(n)来近似代替，进而根据光网 络单元ONU的等待时间T_wait(n+1)，预测下一周期内等待期间到达光网络单元ONU的数据量长 度D_pre(n+1)，且上述

R_av(n)＝[R(n+1)+D_send(n+1)-R(n)]/T_wait(n)

其中R(n)，R(n+1)分别是同一光网络单元ONU在第n和第(n+1)个周期内报告的待 传送的数据量长度，D_send(n+1)是光网络单元ONU在第(n+1)个周期内发送到光线路终端 OLT的数据量长度，T_wait(n)为连续两次报告R(n)，R(n+1)之间的时间间隔，R_av(n)是本周 期内该光网络单元ONU的平均数据到达速率，且

D_pre(n+1)＝R_av(n)×T_wait(n+1)

其中R_av(n)是上面得到的光网络单元ONU本周期内平均数据到达速率的实际值， T_wait(n+1)是光网络单元ONU从发送完报告R(n+1)到分配的下一个时隙开始时刻之间的 等待时间，D_pre(n+1)是预测的等待期间光网络单元ONU接收到的来自用户的数据量；

(4)带宽分配时在光网络单元ONU内采用严格优先级调度策略，同时分配给某个光 网络单元ONU_i的实际窗口长度G_i(n+1)由最大传送窗口最小传送窗口以及 某个光网络单元ONU_i内待发送的数据总量这些参数决定，其中上述

Gi(n+1)=min(Bimax,max(Bimin(n+1),Bitotal(n+1)))]]>

Bimax=[Tcyclemax×R-N(LREPORT+Tguard×R)]×wi]]>

其中是某个光网络单元ONU_i在一个轮询周期内能够获得的最大传送窗口长度，是最大轮询周期长度，R是以太无源光网络EPON上行信道容量，N是以太无源光网络EPON 中光网络单元ONU的数目，L_REPORT是报告REPORT帧的长度为512比特，T_guard是保护时间 的长度，w_i是某个光网络单元ONU_i的权重因子，且

Bimin(n+1)=[Tcyclemin(n)×R-N(LREPORT+Tguard×R)]×wi]]>

式中是某个光网络单元ONU_i在第(n+1)个周期将获得的最小传送窗口长度， 是根据第n个周期内下行负载量确定的最小轮询周期长度，R是以太无源光网络 EPON上行信道容量，N是以太无源光网络EPON中网络单元ONU的数目，L_REPORT是报告 REPORT帧的长度为512比特，T_guard是保护时间的长度，w_i是某个光网络单元ONU_i的权重 因子，

B^total(n+1)＝R(n+1)+D_pre(n+1)

其中R(n+1)是其在第(n+1)个周期中报告的待传数据量，D_pre(n+1)是预测的等待期 间到达的数据量，B^total(n+1)为该光网络单元ONU下一轮询周期总的待发送数据量。