混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法
2023-06-25 15:28:56
專利名稱：混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法
技術領域：
本發明涉及無源光網絡(PON)技術領域，具體來講涉及到波分時分混合無源光網 絡(WDM-TDM ΗΡ0Ν)中如何提高上行業務服務質量^oS)的方法。
背景技術：
隨著光纖通信技術的日益成熟，光纖、光器件等成本的大幅下降，基於光纖的無源 光網絡(PON)受到越來越多的關注。PON的基本結構如
圖1所示，包括位於中心局(Central Office)的光線路終端(OLT)、位於用戶側的多個光網絡單元(ONU)以及用來連接OLT和 ONU的光分配網(ODN)。ODN —般只包含無源設備，用來將OLT發來的數據分配給各0NU，它 可以是光耦合器或是陣列波導光柵(AWG)。根據具體實現技術的不同，PON可分為TDM-P0N、 WDM-PON、CDMA-PON以及兩種或兩種以上所述技術的混合無源光網絡(HPON)。
TDM-PON是目前應用得最廣泛的PON技術，採用上下行均為時分復用的方式，但由 於多用戶共享一根光纖，上下行帶寬被所有用戶共享且所有用戶均可接收光纖上傳輸的下 行數據，造成TDM-PON存在每用戶可分配帶寬資源有限及下行網絡用戶安全等問題。
WDM-PON採用每ONU佔用獨立的上下行波長方式，為邏輯上的點對點接入方式，可 避免TDM-PON存在的用戶帶寬不足及網絡安全問題。但在發展初期，由於ONU需採用可調 雷射器等不固定波長雷射器，造成成本居高不下，難以滿足商用要求。
CDMA-PON採用碼分多址(CDMA)技術進行上下行數據傳輸，也為邏輯上的點對點 接入方式，目前有少量廠家及研究機構在進行研究，尚未標準化及規模商用。
HPON是採用以上兩種或兩種以上技術的Ρ0Ν，目前主要為混合WDM-PON和TDM-PON 技術的HPON，HPON在下行方向上採用WDM技術，使每個ONU都擁有獨立的下行波長，而上行 方向上則採用TDM方式進行復用，一般只使用一個波長。
服務質量(QoS)歷來是各種網絡中研究的重點課題，良好的QoS可以保 證在其上運行而某些實時服的服務擁有較小的延遲(delay)，務如電視電話會議 (videoconference)、IP語音聊天(VoIP)、在線遊戲(online gaming)等甚至需要確定的 QoS (deterministic QoS，即最大延遲不超過某個上限)來保證其性能，否則就會因為丟幀 而導致語音/畫面不連續。在上述PON系統中，上行業務服務質量一般由動態帶寬分配 (DBA)算法來保證，算法越優良，上行業務QoS越好。目前適用於HPON的方法仍然較少，且 大多數結論是基於排隊論(Queueing Theory)計算出來的統計平均值，雖然能保證延遲的 平均值，但不能保證延遲的上限，因此並不能保證確定的QoS。發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在於提供一種在混合無源光網絡中提 高上行業務服務質量的方法，可應用於共享上行波長的HPON系統中以獲得確定的QoS，使 之可以更好地支持實時服務。
為達到以上目的，本發明採取的技術方案是一種混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，包括如下步驟
a.當混合無源光網絡HPON的光網絡單元ONU產生新的上行數據流時，先通過控制 信息將該數據流特徵上報光線路終端OLT ；
b. OLT根據預先設定的接納控制算法對新到達的數據流進行判斷，若系統剩餘的 上行帶寬足夠，則接納所述數據流，否則拒絕接納；
c. OLT在每個周期內根據已接納的數據流參數計算分配給各個ONU的傳輸時間， 即ONU可持續向OLT發送數據的時間，並通過控制信息告知相應的ONU ；
d、ONU獲得控制權後，根據OLT分配的時間傳輸上行數據。
在上述技術方案的基礎上，所述步驟b中接納控制算法對新到達的數據流進行判 斷為，每一個新的上行數據流都被一個令牌桶所限制，其具有P·和ση 兩個參數，若滿 足Di < dnew < Di+1，則將該數據流劃分至優先級i，其中Di為每個優先級i的延遲約束，dn 為新到數據流的延遲約束。
在上述技術方案的基礎上，當所述上行數據流(P ■，σ，滿足 NwNw
權利要求
1.一種混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，其特徵在於，包括如下步驟a.當混合無源光網絡HPON的光網絡單元ONU產生新的上行數據流時，先通過控制信息 將該數據流特徵上報光線路終端OLT ；b.OLT根據預先設定的接納控制算法對新到達的數據流進行判斷，若系統剩餘的上行 帶寬足夠，則接納所述數據流，否則拒絕接納；c.OLT在每個周期內根據已接納的數據流參數計算分配給各個ONU的傳輸時間，即ONU 可持續向OLT發送數據的時間，並通過控制信息告知相應的ONU ；d.ONU獲得控制權後，根據OLT分配的時間傳輸上行數據。
2.如權利要求1所述的混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，其特徵在 於所述步驟b中接納控制算法對新到達的數據流進行判斷為，每一個新的上行數據流都 被一個令牌桶所限制，其具有P new和σ -兩個參數，若滿足
3.如權利要求2所述的混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，其特徵在於當所述上行數據流(P ■，σ滿足
4.如權利要求3所述的混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，其特徵在於
5.如權利要求4所述的混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，其特徵在 於所述傳輸時間T；7確定後，按照優先級由高到低的順序通知ONU上傳數據。
6.如權利要求1所述的混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，其特徵在 於所述步驟c中的控制信息中包含指定ONU的標示。
全文摘要
一種混合無源光網絡中提高上行業務服務質量的方法，包括如下步驟a.當混合無源光網絡HPON的光網絡單元ONU產生新的上行數據流時，先通過控制信息將該數據流特徵上報光線路終端OLT；b.OLT根據預先設定的接納控制算法對新到達的數據流進行判斷，若系統剩餘的上行帶寬足夠，則接納所述數據流，否則拒絕接納；c.OLT在每個周期內根據已接納的數據流參數計算分配給各個ONU的傳輸時間，即ONU可持續向OLT發送數據的時間，並通過控制信息告知相應的ONU；d、ONU獲得控制權後，根據OLT分配的時間傳輸上行數據，該方法可應用於共享上行波長的HPON系統中以獲得確定的QoS，使之可以更好地支持實時服務。
文檔編號H04Q11/00GK102045606SQ201010605720
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者楊鑄, 薛道均 申請人:武漢郵電科學研究院