[发明专利]无源光网络中提高上行带宽利用率的方法、装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种无源光网络中提高上行带宽利用率的方法、装置及系统。本发明无源光网络中提高上行带宽利用率的方法，包括：统计每个光网络单元的带宽请求；判断每个光网络单元本周期内是否有空闲，并统计空闲光网络的空闲时间；判断空闲光网络单元的空闲时间是否大于预设周期阈值，计算下一周期共用带宽资源；将剩余的带宽资源分配给活跃光网络单元；本周期结束，进入下一个周期。本发明实施例将空闲ONU的带宽资源进行重新分配，取消空闲ONU专用带宽资源，实现空闲ONU与活跃ONU的状态转换，降低带宽分配中不必要的开销，进而提高上行带宽利用效率。

技术领域

本发明涉及无源光网络技术领域，具体涉及一种无源光网络中提高上行带 宽利用率的方法、装置及系统。

背景技术

无源光网络(Passive optical network，简称PON)已被广泛的部署，用 以支持各种业务。无源光网络可以承载多种业务，例如云游戏、虚拟现实等。 与此同时，这些业务对无源光网络的带宽也提出了新的需求。因此，无源光网 络需要提高速率的同时，进一步提高带宽的使用效率。

时分复用无源光网络(Time division multiplexing passive opticalnetwork,简称TDM-PON)因其低成本，应用最为广泛。在TDM-PON中，多个光 网络单元(optical network unit,简称ONU)需要共享上行带宽。为了避免上 行信号碰撞，ONUs需要采用时分复用的模式，在属于自己的时隙中，向光线路 终端(Optical line terminal,简称OLT)发送数据。ONU中的流量具有突发 性，为了更好的利用上行带宽利用效率，TDM-PON主要采用动态带宽分配机制， 如图1所示。ONU的数据帧包括两部分，帧头和数据净荷；其中，上行帧的帧头 包含当前ONU缓存中的数据量。此外，相邻两个数据帧需要留出一段安全时隙， 以避免相互干扰。OLT根据ONUs上报的数据量动态地分配带宽资源给不同的 ONUs；并将资源分配的方案写入下行帧的帧头，广播给所有的在线ONUs。需要 注意的是，分配给不同ONU的带宽资源，具有唯一的标识(ONU所有的Alloc-ID), 只能用于该ONU数据的传输。然后，ONUs根据资源分配的方案，完成下一轮数 据传输。当ONU(例如ONU3)在下一调度周期没有数据传输时，OLT仍需分配专 用带宽给该ONU，用于发送数据帧的帧头，以便ONU可以随时请求带宽资源。然 而该机制不可避免的造成了资源的浪费(根据文献的研究约15％～25％)。为了解 决上述问题，本发明提出一种新型的无源光网络中提高带宽利用率的方法。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中无源光网络中带宽 资源浪费问题，从而提供无源光网络上行带宽利用效率的方法、装置及系统。

第一方面，本发明实施例提供一种无源光网络上行带宽利用效率的方法， 包括如下步骤：

步骤S1，统计每个光网络单元的带宽请求，根据所述带宽请求分配带宽资 源给每个光网络单元；

步骤S2，判断每个光网络单元本周期内是否有空闲，如果有空闲，则取消 相应的光网络单元的专用宽带资源，并更新所有空闲光网络单元的空闲时间， 否则，执行步骤S4；

步骤S3，判断所述空闲光网络单元的空闲时间是否大于预设周期阈值，如 果大于，统计相应的空闲光网络单元的数量，根据所述相应的空闲光网络单元 的数量计算下一个周期中共用带宽资源的大小；如果不大于，进入下一步；

步骤S4，将剩余的带宽资源分配给活跃光网络单元；

步骤S5，本周期结束，进行下一周期，返回执行步骤S1。