[发明专利]一种无源光网络系统中的上行带宽分配方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无源光网络系统中的上行带宽分配方法及系统。

背景技术

随着网络技术的发展，可以利用网络传输大量的语音、数据、视频等业务，因此对带宽的要求不断提高，无源光网络(PON)就是在这种需求下产生的。

PON系统的拓扑结构如图1所示，PON系统通常由局侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成，通常采用点到多点的网络结构。ODN由单模光纤和光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。目前PON技术中主要有时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)PON系统、波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)PON系统、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)PON系统和混合PON系统，混合PON系统中包括波分时分混合PON系统、频分时分混合PON系统和波分频分时分混合PON系统。

在时分复用的PON系统中，例如吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network，GPON)系统、以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network，EPON)系统、XG-PON(10-Gigabit-capable passive optical network)系统和10-Gigabit-capable EPON系统中，下行方向(由OLT到ONU)的数据传输采用广播方式，每个ONU分别接收所有的帧，再根据ONU-ID、GEM-Port ID、Allocation-ID、逻辑链路标识(Logical Link identity，LLID)等信息来获取属于自己的帧。对于上行方向(从ONU到OLT)的数据传输，由于各个ONU需要共享传输媒质，因此各个ONU应该在OLT安排给自己的时隙内传输上行数据。以XG-PON为例，OLT分配给ONU的用于传输上行数据的时隙是通过下行帧中的分配结构(Allocation Structure)传递给ONU的，如图2所示。分配结构由Alloc-ID域(Allocation Identifier，带宽分配标识，一般是T-CONT(Transmission Container，传输容器)标识)、Flags域(带宽分配的选项，2位比特，一位比特用于指示ONU是否发送上行动态带宽报告(DBRu)，另一位比特用于指示ONU是否发送上行物理层操作、管理和维护(PLOAMu)消息)、开始时间(Start Time，表示ONU发送的XG-PON的传输汇聚突发(XGTCburst)的第一个字节在125us的上行帧中的位置)、授予尺寸(Grant Size)、强制苏醒指示(FWI)、突发开销参数(Bprofile)和混合纠错(HEC)组成。

当ONU接收到一个Allocation structure时，如果ONU根据Alloc-ID判断此Allocation structure是分配给自己的，则ONU对接收到的Allocation structure中的数据进行HEC校验，如果校验结果正确，ONU将在Allocation structure指示的StartTime时刻开始发送带宽分配标识为Alloc-ID的T-CONT中的数据，发送数据长度为Grant size域的长度。

在WDM-PON系统中，OLT处有多个不同波长的光发射器，各个光发射器的光波长分别为λd 1，λd2，...，λdn，其中λd1为OLT与第一个ONU通信时发送下行数据采用的波长，λd2为OLT与第二个ONU通信时发送下行数据采用的波长，...，λdn为OLT与第n个ONU通信时发送下行数据采用的波长；每个ONU处的发射器的发射波长均不同于其他ONU处发射器的发射波长，例如第一个ONU用于给OLT发送上行数据的发射器的发射波长为λu1，第二个ONU用于给OLT发送上行数据的发射器的发射波长为λu2，...，第n个ONU用于给OLT发送上行数据的发射器的发射波长为λun，采用上述技术，OLT可以同时给所有ONU发送下行数据，每个ONU也可以同时发送上行数据，即OLT和ONU在光通道上是采用点到点的结构。