專利名稱：以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，特別涉及以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)領(lǐng)域，具體是指一種以以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)逐步趨向融合，在同一網(wǎng)絡(luò)中可以支撐多種業(yè)務(wù)，包括以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)等。目前，VoIP還是存在通話質(zhì)量無法保證等問題，傳統(tǒng)電話接入依然是用戶的首選。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPONEthernet Passive Optical Network)系統(tǒng)作為一種新型的FTTH解決方案，不但要支撐以太網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，而且完全有支持傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)等TDM業(yè)務(wù)的必要。
但是，目前的802.3ah標(biāo)準和協(xié)議并沒有將DBA(Dynamic Bandwidth Allocation，動態(tài)帶寬分配)作為EPON產(chǎn)品的必選功能，也沒有給出DBA具體的、統(tǒng)一的實現(xiàn)方法，實際上這也超出了協(xié)議的范圍。但是面對用戶日益增長的業(yè)務(wù)和帶寬需求，作為最后一英里的解決方案，EPON產(chǎn)品必須能夠提供足夠的帶寬和效率，并支持多種業(yè)務(wù)類型，充分保護用戶的投資和收益。
同時，如果只是光線路終端OLT給各光網(wǎng)絡(luò)單元ONU分配各業(yè)務(wù)類型的帶寬，而OLT不通過MPCP Gate幀發(fā)送給各ONU的帶寬授權(quán)，那么進行帶寬分配的算法再好也無濟于事；而且?guī)挿峙涫墙y(tǒng)計意義上的，而帶寬授權(quán)是帶寬分配的一次具體實現(xiàn)。每個帶寬授權(quán)(Grant)由兩部分構(gòu)成起始時刻start time和授權(quán)長度grant length，起始時刻start time為32位無符號整數(shù)，表示該帶寬授權(quán)開始生效的起始時刻，也就是發(fā)送窗口(TransmissionWindow)的起始時刻，授權(quán)長度grant length為16位無符號整數(shù)，表示該帶寬授權(quán)生效的時間長度，也就是發(fā)送窗口的時間長度，所以一個帶寬授權(quán)，就對應(yīng)一個發(fā)送窗口，但帶寬授權(quán)和發(fā)送窗口并不是一一對應(yīng)的，因為一個帶寬授權(quán)的最大長度只有1ms，但兩個或多個帶寬授權(quán)可以是首尾相連的(或者說是背靠背的)，這時他們對應(yīng)的發(fā)送窗口可以被合并執(zhí)行，也就是說，多個帶寬授權(quán)組合起來，可以對應(yīng)一個長度更大的發(fā)送窗口。ONU每次執(zhí)行(或?qū)崿F(xiàn))帶寬授權(quán)、打開發(fā)送窗口進行突發(fā)發(fā)送，都要經(jīng)歷打開激光器(Laser On)、發(fā)送空閑碼字(Idle Pattern)、發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(Transmit Service Data)和關(guān)閉激光器(Laser Off)等4個過程，具體過程請參閱圖1所示。
顯然在圖中，只有第三個過程(發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù))是有效帶寬授權(quán)(或者說可用帶寬授權(quán))，其它3個過程都是開銷帶寬授權(quán)，發(fā)送空閑碼字主要是讓OLT的激光器在突發(fā)接收時能夠快速同步到該ONU發(fā)送的光信號上，其發(fā)送時長等于OLT激光器的同步時間。也就是說開銷帶寬授權(quán)＝ONU打開激光器的時間+ONU關(guān)閉激光器的時間+OLT激光器的同步時間overhead grant＝ONU Laser On Time+ONU Laser On Time+OLT Sync Time可用帶寬授權(quán)＝帶寬授權(quán)長度-開銷帶寬授權(quán)available grant＝grant length-overhead grant進一步地分析表明，可用帶寬授權(quán)(available grant)的長度還不是真正發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀)的長度，因為以太網(wǎng)幀為變長幀，幀長范圍64～1518字節(jié)，802.3ah標(biāo)準協(xié)議沒有定義帶寬授權(quán)中的以太網(wǎng)幀的分割，只定義了以太網(wǎng)幀的組合，所以可用帶寬授權(quán)并不能100％的用于發(fā)送完整的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，或者說，可用帶寬授權(quán)的結(jié)束時刻之前，必然存在一定的浪費，這不是因為激光器開銷，而是因為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的可變幀長和可用帶寬授權(quán)的時間長度之間的不匹配造成的，因為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的隨機性，和以太網(wǎng)幀的幀長的隨機性，所以O(shè)LT無法準確預(yù)期ONU上行發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的總幀長，自然也就無法分配與之吻合的帶寬授權(quán)了。
考慮一種最惡劣的情形，如果ONU上行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)全部為1518字節(jié)幀長，則在最壞的情況下，可用帶寬授權(quán)(available grant)還要再浪費1518字節(jié)，這樣發(fā)送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的最壞效率(worst efficiency)為Worst efficiency＝(available grant-1518byte)/grant length取開銷帶寬授權(quán)overhead grant為2us(2048ns)，則不同grant length下的worst efficiency如下表所示


對MPCP幀(MPCP Frame)和TDM業(yè)務(wù)(TDM Frame)不存在這個問題，因為它們的幀長都是固定的，或者幀長較短，相對變化范圍不大，但對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，不論分配的靜態(tài)帶寬和動態(tài)帶寬是多少，帶寬授權(quán)必須要保證對以太網(wǎng)幀有足夠的最壞效率worst efficiency。
從以上分析可以看出，開銷帶寬授權(quán)(Overhead Grant)的存在，大大影響了EPON系統(tǒng)上行鏈路業(yè)務(wù)傳輸?shù)男?，并且以太網(wǎng)業(yè)務(wù)都是變長幀，最大幀長可達1518字節(jié)(Bytes)，相對于可用帶寬授權(quán)(Available Grant)的長度，更加不利于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)(或者說以太網(wǎng)幀)在EPON上行鏈路傳輸?shù)男?；但是，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有根據(jù)開銷帶寬授權(quán)的存在因素和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的變幀長的特點而找到最佳的帶寬授權(quán)的方案，實質(zhì)上并沒有真正解決以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)中所存在的上述問題，從而大大影響了EPON上行鏈路的傳輸效率，同時也不能滿足ONU上行業(yè)務(wù)的帶寬需求，這樣就給網(wǎng)絡(luò)對多種業(yè)務(wù)類型的支持帶來一定的困難，同時也難以保證較高的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種網(wǎng)絡(luò)通信性能較高、能夠很好適應(yīng)EPON系統(tǒng)開銷帶寬授權(quán)的存在和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的變幀長的特點、帶寬授權(quán)性能較好、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率較高、能夠較好滿足ONU上行業(yè)務(wù)的帶寬需求、支持TDM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、適用范圍較為廣泛的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法如下該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其主要特點是，包括光線路終端設(shè)備OLT和數(shù)個光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備ONU，所述的光線路終端設(shè)備OLT的上行鏈路接口和下行鏈路接口通過光分布網(wǎng)路和分光器分別與所述的各個光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備ONU的上行鏈路接口和下行鏈路接口相連接，所述的光線路終端設(shè)備OLT中具有帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置和業(yè)務(wù)節(jié)點接口，且該帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置與所述的光線路終端設(shè)備OLT的上行鏈路接口和下行鏈路接口均相連接，所述的帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置包括帶寬分配單元、帶寬授權(quán)計算單元和帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元，所述的光線路終端設(shè)備OLT依次通過所述的帶寬分配單元、帶寬授權(quán)計算單元、帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元與所述的下行鏈路接口，所述的動態(tài)帶寬授權(quán)的方法包括以下步驟(1)帶寬分配周期計時器開始計時；
(2)判斷帶寬分配周期計時器是否超時；(3)如果未超時，則重復(fù)上述步驟(1)；(4)如果超時，則帶寬分配單元進行相應(yīng)的帶寬分配計算，并分別得到各個ONU的MPCP帶寬值、TDM帶寬配置值、以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量；(5)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行初始化操作；(6)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的MPCP帶寬值對各個ONU進行分配MPCP帶寬授權(quán)的操作；(7)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的TDM帶寬配置值對各個ONU進行分配TDM帶寬授權(quán)的操作；(8)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量對各個ONU進行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬的累計操作；(9)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU依次進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第一輪聚合算法到第六輪聚合算法計算操作；(10)帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元將上述的帶寬授權(quán)結(jié)果通過下行鏈路的MPCP Gate幀發(fā)送至各個ONU；(11)將帶寬分配周期計時器歸零，并重新開始計時；(12)重復(fù)上述步驟(1)。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行初始化操作包括以下步驟(1)根據(jù)帶寬分配周期和上行線路總帶寬并按照以下計算規(guī)則計算剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量剩余帶寬授權(quán)變量＝帶寬分配周期×上行線路總帶寬；開銷帶寬授權(quán)總和變量＝0；(2)依次輪詢?nèi)康腛NU，包括沒有注冊的ONU；(3)對輪詢到的每個ONU，根據(jù)開銷時間并按照以下計算規(guī)則計算開銷帶寬授權(quán)變量、預(yù)期帶寬授權(quán)變量和總計帶寬授權(quán)變量開銷帶寬授權(quán)變量＝開銷時間×上行線路總帶寬；預(yù)期帶寬授權(quán)變量＝0；總計帶寬授權(quán)變量＝0；其中，開銷時間＝ONU打開激光器的時間+ONU關(guān)閉激光器的時間+OLT激光器的同步時間。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行分配MPCP帶寬授權(quán)的操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)康腛NU，包括沒有注冊的ONU；(2)對于輪詢到的ONU，根據(jù)所述的MPCP帶寬值進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行分配TDM帶寬授權(quán)的操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)所述的TDM帶寬值作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬的累計操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量+以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值+以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第一輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，同時以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第二輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；
(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，同時以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)低門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第三輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第四輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)低門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第五輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第六輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的根據(jù)輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作包括以下步驟(1)如果剩余帶寬授權(quán)變量為零，則實際帶寬授權(quán)變量＝0，且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作；(2)否則，如果輸入量為零，則實際帶寬授權(quán)變量＝0；(3)否則，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，則進行不包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作；(4)否則，如果剩余帶寬授權(quán)變量大于相應(yīng)ONU的開銷帶寬授權(quán)變量，則進行包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作；(5)否則，實際帶寬授權(quán)變量＝0。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的不包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作包括以下步驟(1)如果剩余帶寬授權(quán)變量大于輸入量，則根據(jù)該輸入量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝輸入量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+輸入量；剩余帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-輸入量；(2)否則，根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+剩余帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝0；
且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作包括以下步驟(1)根據(jù)開銷帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算開銷帶寬授權(quán)總和變量開銷帶寬授權(quán)總和變量＝開銷帶寬授權(quán)總和變量+開銷帶寬授權(quán)變量；(2)如果剩余帶寬授權(quán)變量大于輸入量與開銷帶寬授權(quán)變量的總和，則根據(jù)該輸入量和開銷帶寬授權(quán)變量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝輸入量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+輸入量+開銷帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-輸入量-開銷帶寬授權(quán)變量；(3)否則，根據(jù)開銷帶寬授權(quán)變量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-開銷帶寬授權(quán)變量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+剩余帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝0；且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的帶寬分配周期超時時間為250微秒～1毫秒。
該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的帶寬分配周期超時時間為500微秒。
采用了該發(fā)明的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，由于按照特定的帶寬分配周期根據(jù)EPON系統(tǒng)開銷帶寬授權(quán)的存在和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的變幀長的特點，并根據(jù)特定的算法計算得到為每一個ONU所分配的帶寬授權(quán)信息，從而使得網(wǎng)絡(luò)通信性能較高，帶寬授權(quán)性能較好，網(wǎng)絡(luò)傳輸效率較高，能夠較好滿足ONU上行業(yè)務(wù)的帶寬需求；不僅如此，采用上述方法，能夠全面支持TDM業(yè)務(wù)，如TDM Service，包括POTS、E1、T1等，同時較好的支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，如Ethernet Service，包括VoIP、IPTV、視頻點播等；而且適用范圍較為廣泛，對光纖通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶通信技術(shù)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。


圖1為以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中ONU上行發(fā)送窗口工作原理示意圖。
圖2為以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中OLT進行帶寬授權(quán)的聚合機制示意圖。
圖3為光線路終端設(shè)備OLT進行帶寬分配、帶寬授權(quán)的完整工作流程圖。
圖4為本發(fā)明的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法的工作流程圖。
圖5為本發(fā)明的使用聚合算法進行以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)中以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)計算的流程圖。
圖6為本發(fā)明的根據(jù)輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量計算的流程圖。
具體實施例方式

下面首先介紹一下EPON系統(tǒng)1.EPON系統(tǒng)基本構(gòu)成一套典型的EPON系統(tǒng)主要由3部分構(gòu)成光線路終端(Optical Line Terminal，OLT)、光分布網(wǎng)絡(luò)(Optical Distribution Network，ODN)和光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端(Optical NetworkUnits/Terminal，ONU/ONT)。其中OLT位于局端，負責(zé)分配和控制信道的連接，并對整個EPON網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控、管理及維護；ONU/ONT位于用戶端(或者說用戶駐地側(cè))，實現(xiàn)用戶終端的接入；ODN由無源分光器(Passive Optical Splitter，POS，又叫無源光纖分支器、無源光分路器)和光纖線路構(gòu)成，實現(xiàn)OLT和各ONU之間的網(wǎng)絡(luò)連接，802.3ah工作組EFM(Ethernet in the First Mile Study)確定無源分光器的分光比在1∶16到1∶128之間。ONU與ONT的區(qū)別在于ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶間還有其它的網(wǎng)絡(luò)，但在本專利族中不做區(qū)分，一律用ONU表示。
EPON采用樹形拓撲結(jié)構(gòu)，OLT位于根節(jié)點，通過ODN與各個ONU相連，光纖線路單一且共享，并使用成本低廉的無源分光器，把信號從單一光纖分散至獨立的用戶，之所以被稱呼為“無源光網(wǎng)絡(luò)”是因為有別于傳統(tǒng)的電信機房局端及客戶端的連接，這其中并沒有一個有源電子設(shè)備裝置介于該接入網(wǎng)絡(luò)之間，這樣的優(yōu)勢大大的簡化了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作、維護及成本，另一個優(yōu)點為相比于一個點對點的光纖網(wǎng)絡(luò)中，其所使用的光纖并不需要很多。
2.EPON系統(tǒng)基本原理EPON系統(tǒng)使用波分復(fù)用技術(shù)(WDMWavelength Division Multiplexer)，上下行信號分別使用不同的波長、但在同一根光纖中傳送，速率對稱(均為1Gbit/s)，傳輸距離可達20km。從OLT到ONU的方向稱為下行方向(或下行鏈路，Downstream Link)，反之稱為上行方向(或上行鏈路，Upstream Link)。
下行鏈路，OLT以單發(fā)送復(fù)制廣播(SCBSingle Copy Broadcast)的方式向所有的ONU發(fā)送以太協(xié)議分組(也就是以太網(wǎng)幀)。通過發(fā)現(xiàn)和注冊過程(Discovery and Registeredprocess)，OLT給成功完成注冊的ONU分配LLID(Logical Link ID，邏輯鏈路標(biāo)識)，一個ONU至少支持一個LLID，然后OLT把下行發(fā)送的以太網(wǎng)幀的目的ONU的LLID放在幀前導(dǎo)符(Preamble)中。待幀數(shù)據(jù)到達ONU后，所有ONU都會根據(jù)前導(dǎo)符中所含的LLID和自己的LLID進行判斷，以決定是否接收該幀，這樣就保證了只有目的ONU會正確接收該幀。
上行鏈路可以采用多種接入技術(shù)頻分多址復(fù)用(FDMA)、時分多址復(fù)用(TDMA)、波分多址復(fù)用(WDMA)、碼分多址復(fù)用(CDMA)等。其中時分多址復(fù)用相對于其它復(fù)用技術(shù)有幾個明顯的優(yōu)勢全部ONU只需要一個OLT轉(zhuǎn)發(fā)器；整個EPON系統(tǒng)上行鏈路只需要一個波長；技術(shù)簡單，成本低廉?，F(xiàn)有的EPON系統(tǒng)和產(chǎn)品幾乎都是使用時分復(fù)用接入技術(shù)。時分復(fù)用的工作原理是OLT安排好各ONU發(fā)送上行信號的時隙，并發(fā)出時隙分配幀(也就是MPCP Gate幀，內(nèi)含給ONU分配的帶寬授權(quán)或帶寬許可)；ONU接收并解析此帶寬授權(quán)，根據(jù)OLT分配給自己的時隙，通過上行發(fā)送窗口，向OLT發(fā)送上行信號、傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這樣眾多的ONU就可以共享上行信道和有限的帶寬。
在下行方向，OLT提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口；在上行方向，OLT提供千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet，GE)業(yè)務(wù)節(jié)點接口(Service Node Interface，SNI)。將來10Gbit/s的以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準定型后，OLT也會支持類似的高速接口。為了支持其他流行的協(xié)議，OLT還可支持ATM、FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口標(biāo)準。OLT還可通過支持E1接口來實現(xiàn)傳統(tǒng)的TDM話音的接入。在EPON的統(tǒng)一網(wǎng)管方面，OLT是主要的控制中心，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能。此外EPON還需通過已定義的接口與電信管理網(wǎng)相連，進行配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及計費管理，完成操作維護管理(Operations Administrationand Maintenance，OAM)功能。
3.EPON系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)由于EPON的上行信道采用時分多址(TDMA)接入方式，各ONU的上行數(shù)據(jù)以突發(fā)方式通過共同的無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絆LT，多點接入以及各ONU與OLT之間的距離差異，導(dǎo)致各ONU的發(fā)送數(shù)據(jù)延時不同(20km光纖傳輸時延可達0.1ms)，OLT接收信號功率也各不相同，因此要求OLT接收激光器能實現(xiàn)突發(fā)接收，OLT必須能在很短的時間內(nèi)(幾個比特)實現(xiàn)相位的同步，進而接收數(shù)據(jù)；為了防止數(shù)據(jù)時域碰撞，還必須引入測距和時延補償技術(shù)實現(xiàn)全網(wǎng)時隙同步，使數(shù)據(jù)按帶寬分配的指定時隙到達。下行方向因為是連續(xù)的比特流，所以O(shè)NU的接收激光器不需要快速重新調(diào)整。
準確測量各個ONU到OLT的距離，并精確調(diào)整ONU的發(fā)送時延，可以減小ONU發(fā)送窗口間的間隔，從而提高上行信道的利用率并減小時延。另外，測距技術(shù)必須支持ONU的即插即用，測距過程應(yīng)充分考慮整個EPON的配置情況，例如，若系統(tǒng)在工作時加入新的ONU，此時的測距就不應(yīng)對其它ONU有太大的影響。
影響傳統(tǒng)業(yè)務(wù)(話音和圖像)在EPON中傳輸?shù)男阅苤笜?biāo)主要是延時和丟幀率。無論EPON的上行信道還是下行信道都不應(yīng)發(fā)生丟幀，因此EPON所要考慮的重點是保證面向連接業(yè)務(wù)的低延時。低延時由EPON的DBA算法和時隙劃分的“低顆粒度”(Tin Ganularity)保障，而對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)端到端的QoS支持則由現(xiàn)存的協(xié)議如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、IP-VPN、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)來實現(xiàn)，其中VLAN和MPLS是被看好的應(yīng)用于EPON的QoS協(xié)議。
實現(xiàn)帶寬動態(tài)分配的關(guān)鍵在于如何獲得ONU的實際狀態(tài)，各種DBA算法獲得ONU狀態(tài)的手段不同，目前MAC層爭論的焦點就是DBA算法和802.3.ah標(biāo)準中是否確定統(tǒng)一的DBA算法。目前的方案是基于輪詢的帶寬分配方式，即OLT采用輪轉(zhuǎn)的方式對各ONU進行輪詢，ONU根據(jù)其緩沖區(qū)內(nèi)等待發(fā)送的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)報文，通過Report message向OLT上報帶寬請求信息，OLT對各個ONU根據(jù)其帶寬請求信息按照帶寬分配算法分別進行授權(quán)。
4.EPON系統(tǒng)對TDM業(yè)務(wù)的支持盡管數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬需求正快速增長，但現(xiàn)有的電路業(yè)務(wù)還有很大的市場，在短期內(nèi)仍將發(fā)揮其巨大的作用，在今后幾年內(nèi)仍是業(yè)務(wù)運營商的主要收入來源。所以在EPON系統(tǒng)中承載電路交換網(wǎng)業(yè)務(wù)，將分組交換業(yè)務(wù)與電路交換業(yè)務(wù)結(jié)合有利于EPON的市場應(yīng)用，并滿足不同業(yè)務(wù)的需要。因此現(xiàn)在大家談?wù)摰腅PON實際都是考慮網(wǎng)絡(luò)融合需求的多業(yè)務(wù)系統(tǒng)。EFM對TDM在EPON上如何承載，在技術(shù)上沒有作具體規(guī)定，但必須兼容以太網(wǎng)幀格式。如何保證TDM業(yè)務(wù)的質(zhì)量實際上也就成為多業(yè)務(wù)EPON的關(guān)鍵技術(shù)之一。
5.多點控制協(xié)議(MPCP)EPON系統(tǒng)通過一條共享光纖將多個DTE(Data Terminal Equipment，數(shù)據(jù)終端設(shè)備)連接起來，其拓撲結(jié)構(gòu)為不對稱的基于無源光分路器的樹形分支結(jié)構(gòu)。多點控制協(xié)議(Multi-Point Control Protocol，MPCP)就是使這種拓撲結(jié)構(gòu)適用于以太網(wǎng)的一種控制機制，該協(xié)議位于MAC控制子層，EPON作為EFM討論標(biāo)準的一部分，就是建立在MPCP基礎(chǔ)上的。
MPCP使用消息、狀態(tài)機和定時器來控制訪問點到多點的拓撲結(jié)構(gòu)。MPCP涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙(也就是帶寬授權(quán)或帶寬許可)的分配，ONU的自動發(fā)現(xiàn)(Discovery)和注冊(Registered)，向高層報告擁塞情況以便動態(tài)分配帶寬。P2P(Point to Point，點對點)仿真子層是EPON/MPCP協(xié)議中的關(guān)鍵組件，通過給每個數(shù)據(jù)幀增加一個LLID(Logical LinkID，邏輯鏈路標(biāo)識)并替換幀前導(dǎo)符(Preamble)中的2個字節(jié)，它可使P2MP(Point to Multi-Point，點對多點)網(wǎng)絡(luò)拓撲對于高層來說表現(xiàn)為多個點對點鏈路的集合。在點到多點拓撲中的每個ONU都包含一個MPCP的實體，用以和OLT中的MPCP實體相互通信。
EPON將拓撲結(jié)構(gòu)中的根節(jié)點認為是主設(shè)備，即OLT，將位于邊緣部分的多個節(jié)點認為是從設(shè)備，即ONU。MPCP在點對多點的主從設(shè)備之間規(guī)定了一種控制機制，以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)有效地發(fā)送和接收。系統(tǒng)運行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發(fā)送，位于OLT的高層負責(zé)處理發(fā)送的定時和不同ONU的擁塞報告，從而優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。
EPON系統(tǒng)通過MPCP幀來實現(xiàn)OLT與ONU之間的帶寬請求、帶寬授權(quán)和測距補償?shù)裙δ堋?02.3ah標(biāo)準中定義了5種MPCP幀格式，如下表所示。

其中最經(jīng)常用到的就是下行方向的MPCP Gate幀和上行方向的MPCPRPT幀。
請參閱圖2所示，EPON系統(tǒng)通過圖中所示的聚合機制，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬分配就被轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的帶寬授權(quán)。對ONU的多種業(yè)務(wù)類型，OLT可以分配多個帶寬授權(quán)，分別對應(yīng)不同的業(yè)務(wù)類型，另外也可以只分配一個帶寬授權(quán)，表示全部業(yè)務(wù)類型帶寬授權(quán)的總和。但ONU實現(xiàn)帶寬授權(quán)的發(fā)送窗口，必須只能是一個，只有這樣才能最大限度的減少上行方向突發(fā)發(fā)送/接收的額外開銷和帶寬浪費(也就是減少開銷帶寬授權(quán)overhead grant占帶寬授權(quán)長度grant length的比例)。另外還要考慮到一個MPCP Gate Frame最多能夠包含4個帶寬授權(quán)，為了盡量減少下行鏈路上MPCP Gate幀所占用的帶寬，OLT每次只能給每個ONU最多發(fā)送一個MPCP Gate幀。
再請參閱圖3至圖6所示，該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其主要特點是，包括光線路終端設(shè)備OLT和數(shù)個光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備ONU，所述的光線路終端設(shè)備OLT的上行鏈路接口和下行鏈路接口通過光分布網(wǎng)路和分光器分別與所述的各個光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備ONU的上行鏈路接口和下行鏈路接口相連接，所述的光線路終端設(shè)備OLT中具有帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置和業(yè)務(wù)節(jié)點接口，且該帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置與所述的光線路終端設(shè)備OLT的上行鏈路接口和下行鏈路接口均相連接，所述的帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置包括帶寬分配單元、帶寬授權(quán)計算單元和帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元，所述的光線路終端設(shè)備OLT依次通過所述的帶寬分配單元、帶寬授權(quán)計算單元、帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元與所述的下行鏈路接口，所述的動態(tài)帶寬授權(quán)的方法包括以下步驟(1)帶寬分配周期計時器開始計時；(2)判斷帶寬分配周期計時器是否超時；(3)如果未超時，則重復(fù)上述步驟(1)；(4)如果超時，則帶寬分配單元進行相應(yīng)的帶寬分配計算，并分別得到各個ONU的MPCP帶寬值、TDM帶寬配置值、以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量；(5)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行初始化操作，該初始化操作包括以下步驟(a)根據(jù)帶寬分配周期和上行線路總帶寬并按照以下計算規(guī)則計算剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量剩余帶寬授權(quán)變量＝帶寬分配周期×上行線路總帶寬；開銷帶寬授權(quán)總和變量＝0；(b)依次輪詢?nèi)康腛NU，包括沒有注冊的ONU；(c)對輪詢到的每個ONU，根據(jù)開銷時間并按照以下計算規(guī)則計算開銷帶寬授權(quán)變量、預(yù)期帶寬授權(quán)變量和總計帶寬授權(quán)變量開銷帶寬授權(quán)變量＝開銷時間×上行線路總帶寬；預(yù)期帶寬授權(quán)變量＝0；總計帶寬授權(quán)變量＝0；其中，開銷時間＝ONU打開激光器的時間+ONU關(guān)閉激光器的時間+OLT激光器的同步時間；(6)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的MPCP帶寬值對各個ONU進行分配MPCP帶寬授權(quán)的操作，該操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)康腛NU，包括沒有注冊的ONU；(b)對于輪詢到的ONU，根據(jù)所述的MPCP帶寬值進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(7)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的TDM帶寬配置值對各個ONU進行分配TDM帶寬授權(quán)的操作，該操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)所述的TDM帶寬值作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(8)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量對各個ONU進行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬的累計操作，該累計操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量+以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值+以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量；(9)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第一輪聚合算法計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，同時以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(c)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量；(10)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第二輪聚合算法計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，同時以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)低門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(c)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量；(11)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第三輪聚合算法計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，如果以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(c)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量；(12)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第四輪聚合算法計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，如果以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)低門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(c)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量；
(13)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第五輪聚合算法計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(c)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量；(14)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第六輪聚合算法計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(b)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(c)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量；(15)帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元將上述的帶寬授權(quán)結(jié)果通過下行鏈路的MPCP Gate幀發(fā)送至各個ONU；(16)將帶寬分配周期計時器歸零，并重新開始計時；(17)重復(fù)上述步驟(1)。
其中，在上述各個步驟中，根據(jù)輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作均采用統(tǒng)一的算法，其算法包括以下步驟(1)如果剩余帶寬授權(quán)變量為零，則實際帶寬授權(quán)變量＝0，且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作；(2)否則，如果輸入量為零，則實際帶寬授權(quán)變量＝0；(3)否則，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，則進行不包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)如果剩余帶寬授權(quán)變量大于輸入量，則根據(jù)該輸入量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量
實際帶寬授權(quán)變量＝輸入量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+輸入量；剩余帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-輸入量；(b)否則，根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+剩余帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝0；且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作；(4)否則，如果剩余帶寬授權(quán)變量大于相應(yīng)ONU的開銷帶寬授權(quán)變量，則進行包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作，該計算操作包括以下步驟(a)根據(jù)開銷帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算開銷帶寬授權(quán)總和變量開銷帶寬授權(quán)總和變量＝開銷帶寬授權(quán)總和變量+開銷帶寬授權(quán)變量；(b)如果剩余帶寬授權(quán)變量大于輸入量與開銷帶寬授權(quán)變量的總和，則根據(jù)該輸入量和開銷帶寬授權(quán)變量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝輸入量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+輸入量+開銷帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-輸入量-開銷帶寬授權(quán)變量；(c)否則，根據(jù)開銷帶寬授權(quán)變量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-開銷帶寬授權(quán)變量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+剩余帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝0；且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作；(5)否則，實際帶寬授權(quán)變量＝0。
同時，該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法中，帶寬分配周期超時時間可以為250微秒～1毫秒，通常的默認值為500微秒。
在實際應(yīng)用本發(fā)明的方法的過程中，通常MPCP帶寬和TDM帶寬可以直接轉(zhuǎn)換成帶寬授權(quán)。
由于MPCP功能和操作是實時的，并且MPCP幀長(Frame Length)固定為64字節(jié)(Bytes)，所以一旦OLT MPCP硬件電路有帶寬需求，就會直接分配相應(yīng)的帶寬授權(quán)。
如果ONU上行有開通TDM業(yè)務(wù)，則在每個帶寬分配周期中，OLT都要給該ONU分配相應(yīng)的帶寬授權(quán)，以保證TDM幀的周期性發(fā)送和接收。
該過程中用到如下幾個變量和參數(shù)

假設(shè)OLT的帶寬分配周期為ba_interval(單位秒，s)，則剩余帶寬授權(quán)remain_grant的初始值等于remain_grant＝ba_interval×line_rate對每個ONU而言，其開銷帶寬授權(quán)overhead_grant都是固定的overhead_grant＝overhead_time×line_rate其中開銷時間overhead_time就是每次發(fā)送窗口的ONU和OLT的激光器的開銷時間的總和overhead_time＝ONU Laser On Time+ONU Laser On Time+OLT Sync Time全部ONU的開銷帶寬授權(quán)總和total_overhead_grant的初始值為0total_verhead_grant＝0帶寬授權(quán)計算的初始化過程如下RoundRobin_init(依次輪詢?nèi)縊NU，包括沒有注冊的ONU){該ONU的預(yù)期帶寬授權(quán)want_grant＝0該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant＝0}則分配MPCP帶寬授權(quán)和TDM帶寬授權(quán)的具體過程如下RoundRobin_MPCP(依次輪詢?nèi)縊NU，包括沒有注冊的ONU){
if(該ONU上行需要MPCP帶寬)該ONU的預(yù)期帶寬授權(quán)want_grant＝mpcp_bw該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝want_grant+該ONU的overhead_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant-＝want_grant+該ONU的overhead_grant開銷帶寬授權(quán)總和total_overhead_grant+＝該ONU的overhead_grant}RoundRobin_TDM(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU，不包括沒有注冊的ONU){該ONU的預(yù)期帶寬授權(quán)want_grant＝cfg_tdmif(summary_grant＞0)該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝want_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant-＝want_grantelse該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝want_grant+該ONU的overhead_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant-＝want_grant+該ONU的overhead_grant開銷帶寬授權(quán)總和total_overhead_grant+＝該ONU的overhead_grant}對總計帶寬授權(quán)summary_grant、剩余帶寬授權(quán)remain_grant和開銷帶寬授權(quán)總和total_overhead_grant的這組計算是一個固定的計算線程(CalculateThreading)，在本專利的算法中會多次重復(fù)出現(xiàn)，其更完整、抽象的模型如下CalculateThreading(輸入預(yù)期分配的帶寬授權(quán)want_grant輸出實際分配的帶寬授權(quán)real_grant){if(remain_grant＝＝0)實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝0本帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算已經(jīng)結(jié)束，帶寬授權(quán)分配完畢else if(want_grant＝＝0)實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝0該計算線程CalculateThreading結(jié)束、返回else if(summary_grant＞0)
if(remain_grant＞want_grant)實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝want_grant該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝real_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant-＝real_grantelse實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝remain_grant該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝real_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant＝0本帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算已經(jīng)結(jié)束，帶寬授權(quán)分配完畢else if(remain_grant＞該ONU的overhead_grant)開銷帶寬授權(quán)總和total_overhead_grant+＝該ONU的overhead_grantif(remain_grant＞(want_grant+該ONU的overhead_grant))實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝want_grant該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝real_grant+overhead_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant-＝real_grant+overhead_grantelse實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝remain_grant-overhead_grant該ONU的總計帶寬授權(quán)summary_grant+＝remain_grant當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant＝0本帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算已經(jīng)結(jié)束，帶寬授權(quán)分配完畢else實際分配的帶寬授權(quán)real_grant＝0該計算線程CalculateThreading結(jié)束、返回}那么分配MPCP帶寬授權(quán)和TDM帶寬授權(quán)的具體過程還可以簡單的表示為RoundRobin_MPCP(依次輪詢?nèi)縊NU，包括沒有注冊的ONU){CalculateThreading(mpcp_bw，real_grant)}RoundRobin_TDM(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU，不包括沒有注冊的ONU){CalculateThreading(cfg_tdm，real_grant)}
對于EPON系統(tǒng)多業(yè)務(wù)中的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，可以采用以下的帶寬聚合算法進行計算。
在OLT的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬聚合算法中，每個ONU都有一個以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器eth_leak_count，用于累加該ONU在每個帶寬分配周期中所分配到的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬(包括靜態(tài)帶寬cfg_sba和動態(tài)帶寬cal_dba)，然后在分配以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)時，再從漏桶計數(shù)器中減去所分配的帶寬授權(quán)，這樣漏桶計數(shù)器就在帶寬分配和帶寬授權(quán)之間架起了一座橋梁，橋梁的一端是取值范圍非常大的帶寬分配，從64Kbps到1Gbps均可，步距可達32Kbps，而橋梁的另一端是顆粒足夠大的帶寬授權(quán)，以保證在最壞情況下對以太網(wǎng)幀仍有足夠的效率，從而實現(xiàn)對以太網(wǎng)帶寬的聚合算法。
該過程中用到如下幾個變量和參數(shù)

這兩個參數(shù)均可由軟件靈活配置，根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求，和EPON系統(tǒng)中已經(jīng)注冊O(shè)NU的數(shù)量，來調(diào)節(jié)帶寬聚合算法的實際性能。
在帶寬授權(quán)計算過程中，如果當(dāng)前剩余帶寬授權(quán)remain_grant已經(jīng)等于0，則本帶寬分配周期的全部計算過程自動結(jié)束、終止，然后安排并分發(fā)各ONU的帶寬授權(quán)。
首先，各ONU的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器eth_leak_count對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬(包括靜態(tài)帶寬和動態(tài)帶寬)進行累加RoundRobin_eth0(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){eth_leak_count+＝靜態(tài)帶寬cfg_sba+動態(tài)帶寬cal_dba}然后，依次進行下面幾個計算過程RoundRobin_eth1(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){if(summary_grant＞0并且eth_leak_count＞eth_high_threshold)CalculateThreading(eth_leak_count，real_grant)eth_leak_count-＝real_grant}RoundRobin_eth2(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){if(summary_grant＞0并且eth_leak_count＞eth_low_threshold)
CalculateThreading(eth_leak_count，real_grant)eth_leak_count-＝real_grant}RoundRobin_eth3(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){if(eth_leak_count＞eth_high_threshold)CalculateThreading(eth_leak_count，real_grant)eth_leak_count-＝real_grant}RoundRobin_eth4(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){if(eth_leak_count＞eth_low_threshold)CalculateThreading(eth_leak_count，real_grant)eth_leak_count-＝real_grant}RoundRobin_eth5(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){if(summary_grant＞0)CalculateThreading(eth_leak_count，real_grant)eth_leak_count-＝real_grant}RoundRobin_eth6(依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU){CalculateThreading(eth_leak_count，real_grant)eth_leak_count-＝real_grant}在實際應(yīng)用當(dāng)中，在EPON系統(tǒng)上單純支持DBA并不是太困難的事情，但要同時支持TDM業(yè)務(wù)和DBA功能，帶寬分配機制就必須考慮不同業(yè)務(wù)類型的差異和特點，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬授權(quán)必須照顧到不同長度的以太網(wǎng)幀的傳輸效率，TDM業(yè)務(wù)的帶寬授權(quán)必須滿足具有嚴格周期性的TDM幀的延時和抖動要求，而本發(fā)明的方法能夠同時滿足上述兩個要求，基于多業(yè)務(wù)和周期性的帶寬授權(quán)聚合算法實現(xiàn)了對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的高效支持。
在本發(fā)明的方法中，關(guān)于OLT的帶寬授權(quán)算法，其中主要是針對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬授權(quán)的聚合算法，并且是以動態(tài)帶寬分配為基礎(chǔ)的，動態(tài)帶寬分配解決帶寬分配問題，而本發(fā)明的方法是解決如何把帶寬分配轉(zhuǎn)換為帶寬授權(quán)的問題，帶寬授權(quán)是帶寬分配的具體的、周期性的執(zhí)行，同時，以太網(wǎng)幀的幀長是可變的，所以以太網(wǎng)幀傳輸在發(fā)送窗口中的傳輸效率，跟發(fā)送窗口(也就是帶寬授權(quán)的長度)非常相關(guān)，發(fā)送窗口越大(帶寬授權(quán)越大)，效率也就越高，但上行帶寬畢竟是全部ONU時分復(fù)用共享的，不可能被一個ONU獨占，從TDM業(yè)務(wù)的角度看，帶寬分配周期(也就是帶寬授權(quán)周期)越小，TDM業(yè)務(wù)性能越好，但顯然這對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)非常不利，對選定的帶寬分配周期，各ONU之間既要公平的、低延時的共享上行帶寬，又要保證足夠的以太網(wǎng)幀傳輸效率，這就必然要求有一套機制來實現(xiàn)這一點，同時這也是本發(fā)明所要達到的的主要目的。從實踐使用、實際測試的情況看，使用此方法后，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬利用效率有非常明顯的提高，同時還能滿足對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)延時特性的要求。同時，對于前述的兩個參數(shù)(以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高/低門限)，主要是為了調(diào)節(jié)算法的性能表現(xiàn)，缺省值就有不錯的性能，在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要對這兩個參數(shù)進行適當(dāng)?shù)呐渲谩?br> 不僅如此，在進行帶寬授權(quán)計算之后，還需要進行帶寬授權(quán)的安排和分發(fā)，前者需要對各ONU的RTT進行補償，后者通過MPCP Gate幀，一個幀最多可以包含4個Grant，每個Grant表示一個帶寬授權(quán)，這在協(xié)議中都有明確說明，本發(fā)明的方法主要側(cè)重于周期性的、在每個帶寬分配周期中計算各ONU的帶寬授權(quán)，即計算帶寬授權(quán)長度，因為帶寬授權(quán)的起始時刻是按順序安排的，帶寬授權(quán)長度確定了，帶寬授權(quán)起始時刻也就確定了。
采用了上述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，由于按照特定的帶寬分配周期根據(jù)EPON系統(tǒng)開銷帶寬授權(quán)的存在和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的變幀長的特點，并根據(jù)特定的算法計算得到為每一個ONU所分配的帶寬授權(quán)信息，從而使得網(wǎng)絡(luò)通信性能較高，帶寬授權(quán)性能較好，網(wǎng)絡(luò)傳輸效率較高，能夠較好滿足ONU上行業(yè)務(wù)的帶寬需求；不僅如此，采用上述方法，能夠全面支持TDM業(yè)務(wù)，如TDM Service，包括POTS、E1、T1等，同時較好的支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，如Ethernet Service，包括VoIP、IPTV、視頻點播等；而且適用范圍較為廣泛，對光纖通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶通信技術(shù)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，包括光線路終端設(shè)備OLT和數(shù)個光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備ONU，所述的光線路終端設(shè)備OLT的上行鏈路接口和下行鏈路接口通過光分布網(wǎng)路和分光器分別與所述的各個光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備ONU的上行鏈路接口和下行鏈路接口相連接，所述的光線路終端設(shè)備OLT中具有帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置和業(yè)務(wù)節(jié)點接口，且該帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置與所述的光線路終端設(shè)備OLT的上行鏈路接口和下行鏈路接口均相連接，所述的帶寬分配和帶寬授權(quán)分發(fā)裝置包括帶寬分配單元、帶寬授權(quán)計算單元和帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元，所述的光線路終端設(shè)備OLT依次通過所述的帶寬分配單元、帶寬授權(quán)計算單元、帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元與所述的下行鏈路接口，所述的動態(tài)帶寬授權(quán)的方法包括以下步驟(1)帶寬分配周期計時器開始計時；(2)判斷帶寬分配周期計時器是否超時；(3)如果未超時，則重復(fù)上述步驟(1)；(4)如果超時，則帶寬分配單元進行相應(yīng)的帶寬分配計算，并分別得到各個ONU的MPCP帶寬值、TDM帶寬配置值、以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量；(5)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU進行初始化操作；(6)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的MPCP帶寬值對各個ONU進行分配MPCP帶寬授權(quán)的操作；(7)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的TDM帶寬配置值對各個ONU進行分配TDM帶寬授權(quán)的操作；(8)帶寬授權(quán)計算單元根據(jù)相應(yīng)的以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量對各個ONU進行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬的累計操作；(9)帶寬授權(quán)計算單元對各個ONU依次進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第一輪聚合算法到第六輪聚合算法計算操作；(10)帶寬授權(quán)安排與分發(fā)單元將上述的帶寬授權(quán)結(jié)果通過下行鏈路的MPCP Gate幀發(fā)送至各個ONU；(11)將帶寬分配周期計時器歸零，并重新開始計時；(12)重復(fù)上述步驟(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行初始化操作包括以下步驟(1)根據(jù)帶寬分配周期和上行線路總帶寬并按照以下計算規(guī)則計算剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量剩余帶寬授權(quán)變量＝帶寬分配周期×上行線路總帶寬；開銷帶寬授權(quán)總和變量＝0；(2)依次輪詢?nèi)康腛NU，包括沒有注冊的ONU；(3)對輪詢到的每個ONU，根據(jù)開銷時間并按照以下計算規(guī)則計算開銷帶寬授權(quán)變量、預(yù)期帶寬授權(quán)變量和總計帶寬授權(quán)變量開銷帶寬授權(quán)變量＝開銷時間×上行線路總帶寬；預(yù)期帶寬授權(quán)變量＝0；總計帶寬授權(quán)變量＝0；其中，開銷時間＝ONU打開激光器的時間+ONU關(guān)閉激光器的時間+OLT激光器的同步時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行分配MPCP帶寬授權(quán)的操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)康腛NU，包括沒有注冊的ONU；(2)對于輪詢到的ONU，根據(jù)所述的MPCP帶寬值進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行分配TDM帶寬授權(quán)的操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)所述的TDM帶寬值作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬的累計操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量+以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值+以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第一輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，同時以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第二輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，同時以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)低門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第三輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)高門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第四輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量大于以太網(wǎng)帶寬授權(quán)低門限配置值，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第五輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，則根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的對各個ONU進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第六輪聚合算法計算操作包括以下步驟(1)依次輪詢?nèi)恳呀?jīng)注冊的ONU；(2)對于輪詢到的每一個ONU，根據(jù)所述的以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量作為輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作；(3)根據(jù)實際帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量＝以太網(wǎng)帶寬漏桶計數(shù)器變量-實際帶寬授權(quán)變量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的根據(jù)輸入量進行實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量、剩余帶寬授權(quán)變量和開銷帶寬授權(quán)總和變量的計算操作包括以下步驟(1)如果剩余帶寬授權(quán)變量為零，則實際帶寬授權(quán)變量＝0，且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作；(2)否則，如果輸入量為零，則實際帶寬授權(quán)變量＝0；(3)否則，如果總計帶寬授權(quán)變量大于零，則進行不包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作；(4)否則，如果剩余帶寬授權(quán)變量大于相應(yīng)ONU的開銷帶寬授權(quán)變量，則進行包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作；(5)否則，實際帶寬授權(quán)變量＝0。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的不包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作包括以下步驟(1)如果剩余帶寬授權(quán)變量大于輸入量，則根據(jù)該輸入量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝輸入量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+輸入量；剩余帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-輸入量；(2)否則，根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+剩余帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝0；且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的包括開銷帶寬授權(quán)的帶寬授權(quán)計算操作包括以下步驟(1)根據(jù)開銷帶寬授權(quán)變量并按照以下計算規(guī)則計算開銷帶寬授權(quán)總和變量開銷帶寬授權(quán)總和變量＝開銷帶寬授權(quán)總和變量+開銷帶寬授權(quán)變量；(2)如果剩余帶寬授權(quán)變量大于輸入量與開銷帶寬授權(quán)變量的總和，則根據(jù)該輸入量和開銷帶寬授權(quán)變量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝輸入量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+輸入量+開銷帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-輸入量-開銷帶寬授權(quán)變量；(3)否則，根據(jù)開銷帶寬授權(quán)變量并根據(jù)以下計算規(guī)則計算實際帶寬授權(quán)變量、總計帶寬授權(quán)變量和剩余帶寬授權(quán)變量實際帶寬授權(quán)變量＝剩余帶寬授權(quán)變量-開銷帶寬授權(quán)變量；總計帶寬授權(quán)變量＝總計帶寬授權(quán)變量+剩余帶寬授權(quán)變量；剩余帶寬授權(quán)變量＝0；且結(jié)束本次帶寬分配周期內(nèi)的帶寬授權(quán)計算操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的帶寬分配周期超時時間為250微秒～1毫秒。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，其特征在于，所述的帶寬分配周期超時時間為500微秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，包括帶寬分配周期計時器開始計時、超時后計算得到各個ONU的MPCP帶寬值、TDM帶寬配置值、以太網(wǎng)靜態(tài)帶寬配置值和以太網(wǎng)動態(tài)帶寬變量、進行初始化操作、進行分配MPCP帶寬授權(quán)的操作、進行分配TDM帶寬授權(quán)的操作、進行以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬的累計操作、進行以太網(wǎng)帶寬授權(quán)的第一輪至第六輪的聚合算法計算操作、將帶寬授權(quán)結(jié)果通過MPCP Gate幀發(fā)送至各個ONU、將帶寬分配周期計時器歸零重新開始計時。采用該以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)動態(tài)帶寬授權(quán)的方法，帶寬授權(quán)性能較好，網(wǎng)絡(luò)傳輸效率較高，能夠較好滿足ONU上行業(yè)務(wù)的帶寬需求，全面支持TDM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，適用范圍較廣泛。
文檔編號H04L12/24GK1777334SQ20051011136
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者黃世軍, 聶世瑋, 杜春風(fēng), 張世卓 申請人:潤欣通信技術(shù)(上海)有限公司