[发明专利]一种远距离无源光网络带宽动态分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无源光网络通信技术领域的方法，具体讲涉及一种远距离无源光网络（LR-PON）通信中远距离无通信的实时轮询带宽动态分配的方法。

背景技术

长距离无源光网络（LR-PON）提出一个相较于传统PON更具成本效益的宽带光接入解决方案,LR-PON利用光纤放大器和波分复用技术将传统的20公里覆盖范围扩展到了100公里。一般的LR-PON架构是由一个扩展共享光纤连接的CO和本地用户的交换，然后由CO和光分路器连接的用户共享的纤维。相比传统的PON，LR-PON融合了光线路终端（OLT）和中心局（CO）的角色，从而大大减少了相应的运营支出。一般情况下，LR-PON可以简化网络，减少一些设备的接口，网络元素，甚至节点。

由光线路终端（OLT）与光网络单元（ONU）通过超长距离的链路传输上行数据。传统无源光纤网络(PON)标准的最大传输范围为20公里，而LR-PON的传输范围为100公里。此外，LR-PON的线路速率为R=10Gb/s，且每个OLT管理2000个至4000个ONU。传统动态带宽分配(DBA)方法需要光网络单元（ONU）首先上传需要的带宽信息（REPORT）至OLT，然后OLT返回给ONU设备GATE信息，授权相应的带宽。这种方法使得传输的时延t_d≥RTT_max,而长距离无源光网络（LR-PON）的往返延时(RTT)比传统PON网络更长，因此传统的DBA方法并不能满足远距离PON网络的通信需求，这一特点决定了LR-PON比常规PON需要更加复杂和高效的带宽分配调度方法，尤其对于业务优先级高的ONU，如继电保护侧，其通信的QoS有着极为重要的意义。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种远距离无源光网络通信的实时轮询带宽动态分配方法；该方法通过实时的轮询方式，在OLT侧对ONU的上行带宽进行动态分配，首先保证QoS优先级较高的通信带宽能够得到满足，并减少轮询的时延。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种远距离无源光网络带宽动态分配方法，其改进之处在于：所述方法采用实时动态轮询的方法，所述分配方法包括以下步骤：

I、系统初始化；

II、OLT根据QoS划分ONU优先级；

III、ONU向OLT发送带宽申请信息；

IV、OLT使用实时动态轮询方法向ONU分配带宽。

进一步的，所述步骤II包括：

步骤1）、OLT统计连接的ONU通信优先级情况；

步骤2）、获得QoS需求高的ONU集合N_QoS、QoS需求普通的ONU集合N_Normal,均匀分配ONU的上传时间窗口W_max，确定分配ONU的轮询顺序为{N_QoS，N_Normal}。

进一步的，所述步骤III包括：

步骤1）、OLT根据ONU的初始上传时间窗口W_max求和，获得当前时间T_current=0的情况下OLT下一次分配带宽所需要的时延T_next-grant＝N×W_max；其中N表示网络中注册的ONU个数；

步骤2）、设定每个ONU初始带宽为0b/s，OLT能通过的最大带宽为B_max，则当前可使用的带宽为B，B∈[0,B_max]；

步骤3）、对比当前时间和OLT下次分配带宽所需要的延时时间；

步骤4）、OLT判断ONU是否属于QoS需求高的ONU，优先分配QoS需求高的ONU。

进一步的，所述步骤3）包括：判断T_current＝T_next-grant是否成立，成立则光网络单元ONU_i向OLT发送带宽信息，OLT计算获得光网络单元ONU_i需要分配的带宽GRANT_request，否则等待T_current增加，直到T_current＝T_next-grant。

进一步的，所述步骤4）包括：OLT判断ONU是否属于QoS需求高的ONU；