[发明专利]一种基于应用感知确保业务公平性的带宽分配方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于应用感知确保业务公平性的带宽分配方法和系统。所述方法包括：根据用户对终端业务的满意度获取针对所述终端业务的效用函数；根据所述效用函数判断光网络单元的负载状态，并根据所述负载状态为所述光网络单元分配带宽；根据所述效用函数，采用效用最大最小原则对所述光网络单元对应的所述终端业务进行带宽分配，获取所述终端业务的效用值；根据所述效用值，通过所述效用函数的反函数计算所述终端业务的分配带宽。本发明提供一种集中的带宽分配方案，解决了由于客户端从单一角度适应网络条件带来的不公平性问题，保证各终端业务间的公平性。

技术领域

本发明涉及光通信网络领域，特别是指一种基于应用感知确保业务公平性 的带宽分配方法和系统。

背景技术

近年来，无源光网络(Passive Optical Networks,PONs)技术由于其高带 宽、低维护成本、低能耗等优势在接入网中得到了广泛应用。为了满足终端用 户对更高带宽的需求，PONs应用技术正在由传统的时分复用(Time Division Multiplexed，TDM)向波分复用(Wavelength Division Multiplexed，WDM)、 时分和波分复用(Time and wavelengthDivision Multiplexed，TWDM)以及正 交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed，OFDM)发展。不同 的大流量互联网业务采用不同的机制适应网络条件的变化，常见的应用机制包 括速率自适应以及时延自适应机制。典型的应用速率自适应机制的业务为视频 会议，该业务实时评估网络条件，并根据评估结果产生分层的带宽需求，以此确保业务运行的流畅性。典型的应用速率自适应机制的业务为直播业务，该业 务对网络带宽有固有的需求，此需求不因网络条件的变化而发生改变。在实际 应用场景中，无论终端业务采用哪种适应机制，其均无法知道同一条链路上其 他业务的带宽需求，因此每一个客户端都是根据单方面的判断去适应网络，从 而产生了不公平的带宽竞争问题。随着直播业务、视频会议以及电话医疗等大 流量互联网业务的爆发式增长，PON上行带宽被大量消耗，如何确保业务间 的公平性已成为带宽分配的一个关键问题。

现有技术中，一种解决业务间公平性的方法包括：各ONU将本地业务流 按照优先级由高到低分为以下三个类别：加速转发(Expedited Forwarding，EF)、 确保转发(Assured Forwarding，AF)和尽力而为(Best Effort，BE)。其中， EF业务主要是指对实时性要求较高的业务，如语音业务；AF业务主要是指对 带宽有较大需求，但是对时延不是特别敏感的应用，如视频类业务；BE业务 主要是对数据包抖动、时延和带宽等都没有特殊性要求的业务，如数据业务。 具体执行时，各业务流首先在ONU缓存区内按照各自等级进入不同的队列中 等待发送，当ONU缓存区满时，具有较高优先级的业务流将取代具有较低优 先级的数据。当ONU接收到OLT的授权时，ONU按照服务等级为不同的业 务提供带宽。这种分配方式效率较高，但是其业务分类粒度较粗，对着业务类 型多样化的发展，该方式无法有针对性地满足不同类型业务的需求，从而影响 了用户的业务体验。

另一种解决业务间公平性的方法包括：针对不同的业务流，各ONU将其 划分为不同的业务类型，并将不同类型的业务流进行分级，然后根据预设规则， 对不同等级的业务设定相应的带宽区间，由此保证了各业务流的公平接入。该 分配方法以业务请求为依据，无法有效解决各业务从单一角度适应带宽带来的 公平性问题。此外，网络应用的最终目标在于提高用户的网络体验，而上述方 法均未考虑用户层面的需求，不能很好地提高用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于应用感知确保业务公平性的带 宽分配方法和系统，解决上行通信中大流量互联网业务间的公平性问题。

基于上述目的本发明提供的一种基于应用感知确保业务公平性的带宽分 配方法，包括：

根据用户对终端业务的满意度获取针对所述终端业务的效用函数；