[发明专利]最佳动态带宽调度器

说明书

技术领域

本发明通常涉及接入网络并且更精确地涉及无源光网络（PON）。

本发明特别在用于终端和多个单元之间的点到多点通信的以太网无源光网络（EPON）中得到应用。

背景技术

可以继续进行在这一部分中描述的方法，但不一定是以前已经设想或进行的方法。因此，除非在本文中另外指出，在这一部分中描述的方法对于本申请的权利要求来说不是先有技术，也不被认为是这一部分中包含的先有技术。

PON是使用廉价的分光器将来自中央局（CO)的单个光纤分成供给个体用户的分立的导线束的单个、共享的光纤。在这样的网络中，信息通过激光脉冲来传送。PON被称为“无源的”，因为除了在用户端点和CO处之外，在接入网络内不存在有源电子设备。单个光纤被无源分离器分割。

与基于异步传送模式（ATM）标准的其它PON技术不同，以太网无源光网络（EPON）基于以太网标准。EPON使得能够利用以太网的规模经济并且在用户端点和CO两者之处提供到基于以太网的IP（针对“网际协议”）设备的简单和易于管理的连通性。

在这样的网络中，以每分组为基础在层之间交换信息。在给定的层中接收的每个分组用该层特定的一组编码参数进行编码。这些参数应该通过网络管理手段来给出。数据链路层负责共享用户端点和CO之间的物理资源。数据链路层由两个子层即逻辑链路（LL）层和媒体访问控制（MAC）层组成。物理层将来自数据链路层的逻辑通信请求转换成硬件特定的操作以影响电子信号的传输或接收。

也被称为Gigabit EPON（GEPON）的IEEE 802.3ah EPON规范定义了多点控制协议（MPCP）、点对点仿真（P2PE）以及用于1Gigabit EPON系统（指每秒在网络中传输1Gigabit数据）的物理层。IEEE 802.3av规范定义了用于10Gigabit EPON的扩充（主要涉及物理层）。至少，以太网无源光网络中服务互用性的标准（SIEPON）组（还涉及P1904.1）描述了确保EPON设备的服务等级、多供应商互用性所需要的系统级要求。这些规范补充了现有IEEE标准802.3和IEEE标准802.1，其确保了物理层和数据链路层的互用性。

EPON网络通常包括可被包括在CO中的光线路终端（OLT）以及可负责EPON的一个或多个用户的一个或多个光网络单元（ONU）。在目前的部署中，每个OLT管理的ONU的数量在4到64之间。

为了控制点到多点（Point-to-Multi-Point）(P2MP)光纤网络，EPON使用MPCP。MPCP执行带宽指派、带宽轮询、自动发现和测距。在MAC层中实现MPCP，引入64字节以太网控制消息：

-GATE和REPORT消息用来指派和请求带宽；

-REGISTER消息用来控制自动发现过程。

MAC层负责传输仲裁，该传输仲裁允许给定的ONU在预定的时间间隔（还被称为传输窗口或时隙）使能来自其同级的传输。每个ONU专用的传输窗口的开始和长度通过包括在OLT中的动态带宽分配（DBA）调度器来定义。

从OLT向给定的ONU发送GATE消息并且GATE消息用来将一个或多个传输窗口指派给那个ONU。

REPORT消息是ONU使用来向OLT指示它的缓冲器占用（指通过ONU将要被发送的等待数据分组的队列的长度）的反馈机制，使得DBA调度器可以定义适于ONU的缓冲器占用的传输窗口。

传输窗口的开始和长度以及REPORT消息中的队列长度用例如被定义为16ns（纳秒）时间间隔的时间量子（TQ）表示（例如，以每秒1Gigabit的速度传输2个字节的时间）。

为了与IEEE 802体系结构一致的原因，附于PON的装置实现可仿真共享介质或点对点介质的逻辑拓扑仿真（LTE）功能。在这之后，目标是在交换局域网（LAN）中取得相同的物理连通性，其中在ONU和OLT之间使用有源分离器。OLT（还被称为遗留OLT）可具有数量为N的多个MAC端口（或接口），一个MAC端口（或接口）用于每个ONU。每个端口使用注册过程期间指派给每个ONU的逻辑链路标识符（LLID）来识别。