[发明专利]一种适用于智能配电网的EPON通信系统的动态带宽分配方法

摘要

本发明公开了一种应用于智能配电网的EPON通信系统的动态带宽分配方法，包括步骤(1)基于不同需求将智能配电网各业务分为EF业务、AF业务和BE业务；步骤(2)通过层次分析法计算AF业务和BE业务的权值，并计算一个轮询周期内EF业务和加权业务的缓存量和缓存速率；步骤(3)根据电网故障情况，对各ONU业务缓存速率和业务缓存量进行修正，计算一个轮询周期内各EF业务和加权业务的带宽需求量；步骤(4)根据EPON带宽值对EF业务进行分配，然后对加权业务进行分配；步骤(5)判断各ONU获得的总带宽值是否满足规定的最小带宽值，如满足转入S6；否则将该ONU获得的带宽值设置为最小带宽值，转入S4；步骤(6)ONU根据授予的带宽值对EF业务、AF业务和BE业务进行传输。

主权项

一种应用于智能配电网的EPON通信系统的动态带宽分配方法，其特征在于，包括下述步骤：S1：根据智能配电网不同业务的需求将各业务分为加速转发型业务、确定转发型业务和尽力而为型业务；S2：根据确定转发型业务和尽力而为型业务的优先级和单位时间内该业务的最大数据流量，通过层次分析法计算该业务权重值大小；并在一个轮询周期内该ONU终端停止发送信息时，计算加速转发型业务缓存量大小和业务缓存速率，以及基于确定转发型业务和尽力而为型业务综合加权而成的加权业务缓存量大小和业务缓存速率大小；通过层次分析法计算两类业务的权重值，并计算加权业务的缓存速率Vizk和加权队列缓存大小并通过Report帧发送至OLT终端；其中，参数与Vizk参数的计算方法如下：WAF、WBE分别为确定转发型业务和尽力而为型业务的权重值；S3：判断ONU终端上传业务的缓存速率是否等于正常情况下该业务的缓存速率，若是，则电网未发生故障，OLT终端按照ONU终端发来的Report帧中各业务的缓存速率和缓存量大小，计算在一个轮询周期内第i个ONU终端加速转发型业务和加权业务的虚拟带宽需求量大小；若否，则电网发生故障，则将该ONU终端中各业务的缓存速率修改为故障条件下的缓存速率，并计算在一个轮询周期内第i个ONU终端加速转发型业务和加权业务的虚拟带宽需求量大小；其中，i为ONU终端的序号；如果各ONU终端的业务均等于正常情况下业务缓存速率，则OLT终端按照ONU终端上报的业务缓存速率和队列缓存量大小按照公式建立一个轮询周期内各ONU终端虚拟的带宽需求量；其中，表示第i个ONU中加速转发型业务在第k+1次轮询周期内需要传输的带宽量；表示第i个ONU中加权业务在第k+1次轮询周期内需要传输的带宽量；表示第j个ONU终端在第k次轮询周期内所获得的传输时间窗口大小；Tk表示轮询周期且否则，对各ONU终端的缓存速率进行更新，按照公式建立在一个轮询周期内各ONU终端加速转发型业务和加权业务的虚拟带宽需求量，以避免保护信息上传不及时的现象；式中，和分别表示加速转发型业务在故障与非故障条件下的缓存速率；tk表示在第k次轮询中电网发生故障的时间；和分别表示加权业务在故障与非故障条件下的业务缓存速率；S4：根据各ONU终端在下一个轮询周期内的带宽需求，结合EPON系统自身带宽值进行分配：如果EPON系统的实际带宽大于加速转发型业务的带宽需求时，按公式对ONU终端的各业务带宽值进行分配；否则，按公式对ONU终端的各业务带宽需求进行分配；其中，表示第i个ONU中加速转发型业务在第k+1次轮询周期内允许上传业务缓存量大小；表示ONU终端加权业务在第k+1次轮询周期内允许上传加权业务缓存量大小；S表示EPON系统在一个轮询周期内的传输数据大小；表示第i个ONU终端在第k+1次轮询周期中的获得的传输时间大小；表示第i个ONU中加速转发型业务在第k+1次轮询周期中获取的传输时间大小；表示在第i个ONU中加权业务在第k+1次轮询周期中获取的传输时间大小；C表示总带宽；S5：判断各ONU终端获得加速转发型业务和加权业务被授予的传输时间值之和是否小于规定的ONU终端在一个传输窗口内的最小服务时间tmin，如果ONU终端获得的传输时间窗口大于ONU终端必须的最小服务时间，则将计算获得的各ONU终端获得的带宽值通过GATE帧发送至ONU终端，转入S6；否则，设定该ONU终端获得的带宽值为规定的最小服务时间窗口，转入S4；S6：ONU终端根据GATE帧中OLT终端授予的带宽值对加速转发型业务和加权业务进行分配；如果OLT终端授予该ONU终端的带宽值小于其需要的带宽值，则先满足加速转发型业务的需求，再按照确定转发型业务和尽力而为型业务的权重对剩余带宽进行分配；否则，按照各业务的带宽需求进行分配。