[发明专利]用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于50G NG‑EPON的动态带宽分配方法和系统，涉及光接入网通信的技术领域，光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；为25G光网络单元分配第一工作波长，并根据其上行请求带宽大小与第一最大带宽限制的关系，分配授权带宽；对于50G光网络单元，根据其上行请求带宽大小与第二最大带宽限制的关系，确定分配第二工作波或分配第一工作波长和第二工作波长，并进一步分配在两种工作波长上的授权带宽。光网络单元根据分配的工作波长和授权带宽大小上传业务数据。本发明能够为两种不同速率的光网络单元动态合理分配不同的工作波长和授权带宽，提高了网络性能和服务质量。

技术领域

本发明涉及光接入网通信的技术领域，更具体地，涉及一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法和系统。

背景技术

近年来随着通信技术的迅猛发展，各种带宽需求量高、延迟要求低的网络业务不断涌现，这对直接负责终端用户业务接入的接入网提出了更高的要求。无源光网络(PON，Passiveopticalnetwork)由于其建网成本低、传输质量高、抗干扰性强、可进行多业务综合承载等方面的优势，作为目前最主流的接入技术，被广泛应用于各种接入网场景。因PON的容量和带宽会直接影响普通民众的上网体验，在不改变总带宽和保持网络不中断的前提下，通过动态改变各信道中的上行带宽分配来实现网络资源的优化配置，从而提升光接入网的服务质量。

一套PON由位于局端的光线路终端(OLT，OpticalLineTerminator)、位于用户端的光网络单元(ONU，OpticalNetworkUnit)和用于连接OLT和ONU的光分配网络(ODN，OpticalDistributionNetwork)三部分组成。终端用户要接入互联网，就必须由ONU不断接收来自用户的业务数据，并通过ODN将这些用户数据上传到OLT，再由OLT上传到中心核心网，用户才能实现上网并体验到各种网络应用。在PON的运行过程中，每个ONU必须在由OLT授权的时间段内上传指定大小的数据量，以保证整个PON网络的正常工作。而一个PON下的所有ONU的数据的上传顺序、上传数据量大小、选择哪个波长进行传输，这些问题都归结于无源光网络中的动态波长带宽分配（DWBA）。实行DWBA机制的目的是提高接入网的上行带宽利用率以及保证PON在丢包率和吞吐量方面的性能。

根据IEEE 802.3ca的标准，50G NG-EPON根据不同的下行/上行速率分为三类：50G/10G，50G/25G和50G/50G。其中50G/50G的50G NG-EPON系统作为现有光接入网的升级和演进系统，上下行各有两条速率为25G的工作波长用于数据的传输，支持最大分光比为1：64；其中包含32个50G ONU，传输距离可达20千米。如图1所示，50G NG-PON系统除了50G ONU外，还必须兼容25G ONU。其中，25G ONU仅可以通过其中一个工作波长进行数据的上传，而50G ONU则可以使用一个工作波长或通过信道捆绑技术同时使用两条工作波长上传业务数据。而之前的动态带宽分配方法都是针对旧标准研究制定的，因此需要一种新的DWBA算法来满足该网络的需求。

目前已经有许多针对多波长的NG-EPON系统的DWBA算法被提出。但都仅针对存在四个工作波长的100G NG-EPON下的ONU进行调度，且未考虑一个PON系统下同时存在两种不同传输速率、使用不同工作波长的ONU，即25G ONU与50G ONU。

现有技术公开了一种时波分复用无源光网络系统中实现负载均衡的方法及装置，涉及TWDM-PON领域，为所有波长通道的DBA模块均不预留任何带宽资源，只有在ONU启动上线时才计算所有波长通道的剩余带宽；选择符合ONU业务服务约定的剩余带宽资源最多的波长通道，在该波长通道上为ONU配置带宽并授权使用。该申请进行复杂分配时，没有考虑不同速率的ONU的影响，均不预留任何带宽资源，虽然一定程度上提高了宽带利用率，但是带宽分配不合理，也没有考虑不同业务对带宽需求不同的因素，无法为两种不同传输速率、使用不同工作波长的ONU，进行合理的动态带宽分配。

发明内容