專利名稱：一種動態(tài)帶寬分配方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種動態(tài)帶寬分配方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了提升帶寬利用率，在主要由局端的OLT(Optical Line Termination，光線路終端)、用戶端的ONU (Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)及中間的ODN (Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò))組成的 PON(Passive Optical Network，無源光纖網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)中，OLT通過廣播的方式向各個ONU下發(fā)Grant (授權(quán))，通知ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的起始時間及時間長度，以此來管理ONU采用時分復(fù)用方式向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)，而該下發(fā)Grant的過程即為帶寬分配。現(xiàn)有技術(shù)在進行帶寬分配時，通常采用有周期的DBA (Dynamic Bandwidth Allocation，動態(tài)帶寬分配)方式。該方式通過所有ONU向OLT發(fā)送R印ort (帶寬申請)， 再由OLT根據(jù)上一周期收集到的ONU發(fā)送的R印ort及SLA(Service Level Agreement，服務(wù)等級協(xié)議)為每個ONU動態(tài)分配帶寬。另外，由于數(shù)據(jù)在光通路上的傳輸存在RTT (Round Trip Time，往返時間)延時，即OLT下發(fā)Grant到ONU接收Grant的延時及ONU使用Grant 向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)到OLT收到數(shù)據(jù)的延時，因此，現(xiàn)有技術(shù)通過時延補償來保證各ONU有效利用Grant，時延補償?shù)姆椒ㄊ且訫ax_RTT(Max Round Trip Time，最大往返時間)的終點作為Grant中指定的收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)的起始時間。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題由于現(xiàn)有技術(shù)以Max_RTT的終點作為Grant中指定的收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)的起始時間，則ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)及R印ort將在Max_RTT后到達0LT，如果Max_RTT與分配周期的長度不相等，OLT在當前分配周期收集到的R印ort中會有上一分配周期和當前分配周期下發(fā) Grant后ONU發(fā)送的R印ort。所以，OLT在當前分配周期收集到的R印ort并不能準確反應(yīng)一個分配周期內(nèi)實際所需要的帶寬，從而導(dǎo)致以此計算出來的Grant不準確，不僅不能有效利用帶寬，反而會降低帶寬利用率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服計算出的Grant不準確、帶寬利用率低的缺陷，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配方法和裝置，所述技術(shù)方案如下—方面，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配方法，所述方法包括獲取上一分配周期收集到的來自光網(wǎng)絡(luò)單元的帶寬申請；根據(jù)所述帶寬申請計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，所述帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，所述N為自然數(shù)；及將計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到所述光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)。另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種動態(tài)帶寬分配裝置，所述裝置包括
獲取模塊，用于獲取上一分配周期收集到的來自光網(wǎng)絡(luò)單元的帶寬申請；計算模塊，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取的帶寬申請計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，所述帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，所述N為自然數(shù)；及下發(fā)模塊，用于將所述計算模塊計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到所述光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是在本發(fā)明實施例的動態(tài)帶寬分配方法和裝置中，根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第 N個分配周期的起點，使得計算出的帶寬位于對應(yīng)的分配周期內(nèi)，ONU根據(jù)分配帶寬中的時間片發(fā)送的數(shù)據(jù)和帶寬申請到達OLT的時刻位于對應(yīng)的分配周期的起始點后并在該分配周期結(jié)束時刻之前，不存在同一個分配周期收到不同上傳周期的帶寬申請，消除了不同上傳周期的帶寬申請交疊的情況，也就是說，獲得的帶寬申請是準確的，進而根據(jù)該帶寬申請計算出的帶寬更加準確，從而可以有效提高帶寬利用率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是PON系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例1提供的一種動態(tài)帶寬分配方法的流程圖；圖3a是本發(fā)明實施例2的提供的一種動態(tài)帶寬分配方法的流程圖；圖3b是本發(fā)明實施例2的一個應(yīng)用的示意圖；圖4a是本發(fā)明實施例3的提供的一種動態(tài)帶寬分配方法的流程圖；圖4b是本發(fā)明實施例3的一個應(yīng)用的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例4提供的一種動態(tài)帶寬分配裝置的示意圖；圖6是本發(fā)明實施例5提供的一種動態(tài)帶寬分配裝置的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。PON系統(tǒng)是一種寬帶接入的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠利用無源ODN協(xié)助OLT 與多個用戶端的ONU進行寬帶通訊。如圖1所示，PON系統(tǒng)主要由局端的0LT、多個用戶端的ONU及中間的ODN組成，ODN實現(xiàn)了一個OLT與多個ONU的光通路連接，光通路的載體為光纖。下文將對PON系統(tǒng)采用的動態(tài)帶寬分配方法和裝置進行詳細描述。實施例1如圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配方法，其包括以下步驟201 獲取上一分配周期收集到的來自O(shè)NU的帶寬申請。202 根據(jù)帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，N為自然數(shù)。進一步地，在該步驟中，N可以根據(jù)以下不等式確定(N-I)*分配周期的長度彡計算帶寬需要的時間+Max_RTT ( N*分配周期的長度， 其中，計算帶寬需要的時間是指OLT計算為所有ONU分配的帶寬的時間，Max_RTT為系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的最大往返時間，該最大往返時間大于等于所有ONU的往返時間的最大值。203 將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。需要說明的是，前述N在下文中也被稱為授權(quán)延時，ONU在當前分配周期后的第N 個分配周期使用當前周期分配的帶寬發(fā)送數(shù)據(jù)及帶寬申請，所以對于ONU而言，當前分配周期后的第N個分配周期也可以稱為當前分配周期后的第N個上傳周期。具體地，OLT將計算出的帶寬下發(fā)的時間是在帶寬計算完成后、且在計算出的帶寬的起始時間減去Max_RTT之前，這樣可以保證各ONU能提前收到下發(fā)的帶寬，從而可以有效地使用指定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請，OLT進而可以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，OLT在下一分配周期開始之前將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，從而減小ONU 發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請的延時，提高帶寬利用率。更優(yōu)選地，OLT可以在計算完成后立即將帶寬下發(fā)給0NU。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點為起始時間，使得計算出的帶寬位于對應(yīng)的分配周期內(nèi)，ONU根據(jù)帶寬中的時間片發(fā)送的數(shù)據(jù)和帶寬申請到達OLT的時刻位于對應(yīng)的分配周期的起始點后并在該分配周期結(jié)束時刻之前， 不存在同一個分配周期收到不同上傳周期的帶寬申請，消除了不同上傳周期的帶寬申請交疊的情況，也就是說，獲得的帶寬申請是準確的，進而根據(jù)該帶寬申請計算出的帶寬更加準確，從而可以有效提高帶寬利用率。實施例2本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配方法，本發(fā)明實施例以分配周期的長度固定不變，且每個分配周期的長度相等為例，對本發(fā)明實施例提供的方法進行詳細說明，如圖 3a所示，其包括以下步驟301 獲取上一分配周期收集到的來自O(shè)NU的帶寬申請。302 根據(jù)帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，N為自然數(shù)。進一步地，在該步驟中，本實施例不對N的具體數(shù)值進行限定，實際應(yīng)用時，N可以根據(jù)以下不等式確定(N-I)*分配周期的長度彡計算帶寬需要的時間+Max_RTT ( N*分配周期的長度，其中，計算帶寬需要的時間是指OLT計算為所有ONU分配的帶寬的時間，Max_RTT 為系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的最大往返時間，該最大往返時間大于等于所有ONU的往返時間的最大值。優(yōu)選地，可以根據(jù)帶寬申請以及當前分配周期之前的N個分配周期內(nèi)分配的帶寬計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬。具體地，可以根據(jù)以下公式計算在第η個分配周期OLT為ONU分配的帶寬
g(n) = r (η-1) -g (η-1)-----g (n_N+1) -g (n-N)，( 1)且g(-N) = g(l-N)=…=g(0) = 0，(2)其中，r(n)表示第η個分配周期收集到的帶寬申請中ONU向OLT申請的帶寬，g (η) 表示OLT在第η個分配周期為ONU分配的帶寬。如前所述，ONU將在第η+Ν個上傳周期使用OLT在第η個分配周期為ONU分配的帶寬g(n)。下面簡單介紹上述公式(1)的推導(dǎo)過程。 假定a (η)為ONU在第η個分配周期的輸入流量，該輸入流量為終端設(shè)備向ONU輸入的上傳流量。在實際應(yīng)用中，ONU根據(jù)其接收到的輸入流量a(n)向OLT發(fā)送r (η)，所以對于OLT來說，a(n)不可見，ONU需要的帶寬是通過r (η)來體現(xiàn)的。而對于ONU而言，有r(n) = a(n)+r(n-l)-g(n-N)，(3)其含義是ONU在第η個周期申請的帶寬等于第η個周期接收到的輸入流量與ONU 在第η-1個周期申請的帶寬的和減去第η個周期已經(jīng)使用了的帶寬g(n-N)，由于本實施例中的帶寬是提前下發(fā)，所以對于OLT而言，g (n-N)表示OLT在第n_N個分配周期分配給ONU 的帶寬，而對于ONU而言，g(n-N)等于其在第η個上傳周期中可以使用的帶寬。在理想狀態(tài)下，分配給ONU的帶寬等于該ONU接收到的輸入流量，即g(n) = a (η-1)(4)現(xiàn)假定ONU在第0個周期開始向OLT發(fā)送帶寬申請，在第0個周期以前，ONU沒有向OLT發(fā)送帶寬申請，進而有初始條件r(-l) =O0由于OLT在收到帶寬申請的后一周期才開始計算分配給ONU的帶寬，所以可以將第0個周期及以前OLT為ONU分配的帶寬記為0， 得到前述公式(2)。當η = 0時，根據(jù)公式(2) (3)和初始條件r(_l) = 0，可以得到r(0) = a(0),當η = 1 時，根據(jù)公式(4)，有:g(l) = a(0)所以g(l) = r(0),且根據(jù)公式(2) (3)有 r(l) = a (1)+r (0)-g (I-N)= a⑴+g⑴，所以可以推出a(l) = Hl)-g(l)；當η = 2時，根據(jù)公式(4)，有堪(2) =a⑴，則g(2) = r(l)-g(l)，且根據(jù)公式(2) (3)有 r(2) = a (2)+r (1)-g (2-N)= a(2)+g(2)+g(l)；所以可以推出a (2) = r(2)-g(l)-g(2)；當η = 3時，根據(jù)公式(4)，有堪(3) =a⑵，則g(3) =r(2)-g(2)_g(l)，且根據(jù)公式(2)(3)有 r (3) = a (3) +r (2) -g (3-N) = a (3) +g (3) +g (2) +g (1)，依此類推當η = N 時，根據(jù)公式(4)，有g(shù)(N) = a(N-I)，則g(N) = r (N-I)-g (N-I)——g(l)，且根據(jù)公式(2) (3)有 r(N)=
a (N) +r (N-I) -g (0) = a (N) +g (N) +g (N-I) + …+g (1)，所以可以推出 a (N) = r (N) -g (N)-… _g⑵；當 η = N+1 時，g(N+l) = a (N),貝Ij g(N+l) = r (N)-g(N)-----g(2),且 r(N+l) = a(N+l)+r (N)-g(l)=a(N+l)+g(N+l)+...+g(2)；依此類推當 η = η 時，r (n) = a (η) +r (η_1) -g (η_Ν) = a (η) +g (η) +g (η_1) +..· +g (η-Ν+1),g(n) = a(n-l),貝Ij g (η) = r (η_1) -g (η_1) -g (η_2)-----g (η-Ν+1) -g (η_Ν)從上述推導(dǎo)過程可以看出，前述公式考慮了 ONU在當前分配周期η之前的N個分配周期中已使用的帶寬，所以根據(jù)該公式計算出的分配帶寬更加準確，可以使得最終下發(fā)的分配帶寬與輸入流量相同或符合SLA，進而使得帶寬利用率最大化。容易知道，步驟302也可以采用現(xiàn)有的方法計算分配帶寬，即僅根據(jù)收到的帶寬申請來分配帶寬，不考慮ONU在當前分配周期η到第N個分配周期中使用的帶寬，在這種情況下，g(n) = r(n-l)。303 將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。具體地，OLT將計算出的帶寬下發(fā)的時間是在帶寬計算完成后、且在計算出的帶寬的起始時間減去Max_RTT之前，這樣可以保證各ONU能提前收到下發(fā)的帶寬，從而可以有效地使用指定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請，OLT進而可以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)及新的帶寬申請。優(yōu)選地，OLT在下一分配周期開始之前將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，從而減小ONU 發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請的延時，提高帶寬利用率。更優(yōu)選地，OLT可以在計算完成后立即將帶寬下發(fā)給0NU。在本實施例中，各個分配周期的長度是相等的且固定不變的，授權(quán)延時為2，即N =2。如圖3b所示，在31處，收集第n-1個分配周期Cycle(Ii-I)的帶寬申請r(n_l)完成， 并啟動分配帶寬的計算。在32處，根據(jù)帶寬申請r(n-l)及歷史帶寬申請和帶寬分配等信息進行分配帶寬的計算，計算第η個分配周期Cycle (η)的分配帶寬g(n)。33處，計算完成后，下發(fā)第η個分配周期Cycle (η)的分配帶寬g(n)。34處，收集第η個分配周期Cycle (η) 的帶寬申請r(n)完成，啟動新一輪的分配帶寬的計算，如此循環(huán)。35處，ONU在第n+2個分配周期Cycle(n+2)獲得分配帶寬g (η)，并發(fā)送報文和帶寬申請r (n+2)。從圖中可以看出， 計算分配帶寬的起點為分配周期的起點且固定不變，收集帶寬申請的終點為分配周期的終點且固定不變，分配帶寬的時間與分配周期嚴格對齊，在授權(quán)的時間片內(nèi)ONU的數(shù)據(jù)準時到達0LT，沒有交疊的情況發(fā)生。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點為起始時間，使得計算出的帶寬位于對應(yīng)的分配周期內(nèi)，ONU根據(jù)帶寬中的時間片發(fā)送的數(shù)據(jù)和帶寬申請到達OLT的時刻位于對應(yīng)的分配周期的起始點后并在該分配周期結(jié)束時刻之前，不存在同一個分配周期收到不同上傳周期的帶寬申請，消除了不同上傳周期的帶寬申請交疊的情況，也就是說，獲得的帶寬申請是準確的，進而根據(jù)該帶寬申請計算出的分配帶寬更加準確，從而可以有效提高帶寬利用率。實施例3本實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配方法，本發(fā)明實施例以分配周期的長度是可變的來說明本發(fā)明實施例提供的方法，如圖4a所示，其包括以下步驟401 獲取上一分配周期收集到的來自O(shè)NU的帶寬申請。402 根據(jù)帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，N為自然數(shù)。進一步地，在該步驟中，本實施例不對N的具體數(shù)值進行限定，實際應(yīng)用時，N可以根據(jù)以下不等式確定(N-I)*分配周期的長度彡計算帶寬需要的時間+Max_RTT ( N*分配周期的長度， 其中，計算帶寬需要的時間是指OLT計算為所有ONU分配的帶寬的時間，Max_RTT為為系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的最大往返時間，該最大往返時間大于等于所有ONU的往返時間的最大值。優(yōu)選地，根據(jù)前述帶寬申請以及當前分配周期之前的N個分配周期內(nèi)分配的帶寬計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬。具體地，可以根據(jù)前述公式(1)和(2)計算在第η個周期OLT為ONU分配的帶寬。根據(jù)公式(1)和(2)計算出的分配帶寬，可以使得最終下發(fā)的分配周期與輸入流量相同的或符合SLA，進而使得帶寬利用率最大化。其原理與前述步驟302相同，在此不再贅述。403:判斷計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度是否相等，當前分配周期為各ONU分配的帶寬分別為對應(yīng)的ONU的最大傳輸單元的整數(shù)倍。若不相等，則進入步驟404 ；若相等，則直接進入步驟405。其中，最大傳輸單元是指ONU可以傳輸?shù)膱笪牡淖畲箝L度。404 調(diào)整當前分配周期的長度，以使當前分配周期的長度等于為所有ONU分配的帶寬。具體地，在該步驟之前，該動態(tài)帶寬分配方法還包括設(shè)定分配周期的長度的最大調(diào)整值，該最大調(diào)整值小于等于最大傳輸單元；相應(yīng)地，前述調(diào)整當前分配周期的長度，具體包括根據(jù)最大調(diào)整值調(diào)整當前分配周期的長度。本實施例不對設(shè)定的最大調(diào)整值進行限定，實際應(yīng)用時，最大調(diào)整值可以為最大傳輸單元或最大傳輸單元的一半。容易知道，根據(jù)前述帶寬的計算方法，當前分配周期分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度差值，不會大于或者等于最大傳輸單元。進一步地，根據(jù)最大調(diào)整值調(diào)整當前分配周期的長度，具體包括若計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值，則將該差值累計到下一個分配周期；若計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元，則從下一個分配周期預(yù)借帶寬，預(yù)借帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值；若計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值，則從下一個分配周期預(yù)借帶寬， 預(yù)借帶寬的長度為該差值；若計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元，則累計帶寬到下一分配周期，累計帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值。顯然，在當前分配周期的長度調(diào)整后，在計算下一分配周期OLT為ONU分配的帶寬時，需要考慮當前分配周期從下一分配周期預(yù)借的帶寬的長度或累計到下一分配周期的帶寬的長度，以使各分配周期的長度之和的平均值基本上等于預(yù)設(shè)的分配周期，而各分配周期的長度不一定相同，故這種情況也可以稱為隱式固定分配周期，而前述分配周期長度固定不變的情況可以稱之為顯式分配周期。調(diào)整當前分配周期的長度，使得當前分配周期的長度與OLT在當前分配周期計算出的帶寬相匹配，OLT才能將當前分配周期計算出的帶寬下發(fā)給0NU，從而進一步提高帶寬的利用率。405 將計算出的當前分配周期分配的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第 N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。具體地，OLT將計算出的帶寬下發(fā)的時間是在帶寬計算完成后、且在計算出的帶寬的起始時間減去Max_RTT之前，這樣可以保證各ONU能提前收到下發(fā)的帶寬，從而可以有效地使用指定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請，OLT進而可以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，OLT在下一分配周期開始之前將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，從而減小ONU 發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請的延時，提高帶寬利用率。更優(yōu)選地，OLT可以在計算完成后立即將帶寬下發(fā)給0NU。在本實施例中，分配周期的長度是可變的，授權(quán)延時為2，即N = 2。如圖4b所示， 在41處，收集第n-1個分配周期Cycle(Ii-I)的帶寬申請r(n_l)完成，并啟動分配帶寬的計算。在42處，根據(jù)帶寬申請r (n-1)及歷史帶寬申請和分配帶寬等信息進行分配帶寬的計算，計算第η個分配周期Cycle (η)的分配帶寬g (η)。43處，計算完成后，下發(fā)第η個分配周期CycleOi)的分配帶寬g(n)。44處，收集第η個分配周期Cycle (η)的帶寬申請r(n)完成，啟動新一輪的分配帶寬的計算，如此循環(huán)。45處，ONU在第n+2個分配周期Cycle (n+2) 獲得帶寬授權(quán)g(n)，并發(fā)送報文和帶寬申請r(n+2)。從圖中可以看出，計算分配帶寬的起點為分配周期的起點但不固定，收集帶寬申請的終點為分配周期的終點但不固定。盡管分配周期的長度是可變的，但分配帶寬與分配周期依然是對齊的，即分配帶寬也是可變的，從而可以減小或消除尾片浪費，進一步提高帶寬利用率。由于可以減小或消除尾片浪費，故本實施例尤其適用于EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點為起始時間，使得計算出的分配帶寬位于對應(yīng)的分配周期內(nèi)，ONU根據(jù)帶寬中的時間片發(fā)送的數(shù)據(jù)和帶寬申請到達OLT的時刻位于對應(yīng)的分配周期的起始點后并在該分配周期結(jié)束時刻之前發(fā)送完成，不存在同一個分配周期收到不同上傳周期的帶寬申請，消除了不同上傳周期的帶寬申請交疊的情況，也就是說，獲得的帶寬申請是準確的，進而根據(jù)該帶寬申請計算出的帶寬更加準確，從而可以有效提高帶寬利用率。實施例4如圖5所示，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配裝置，該裝置包括獲取模塊501，用于獲取上一分配周期收集到的來自O(shè)NU的帶寬申請；CN 102439922 A
說明書
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計算模塊502，用于根據(jù)獲取模塊501獲取的帶寬申請計算當前分配周期為所有 ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，N為自然數(shù)；及下發(fā)模塊503，用于將計算模塊502計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。進一步地，該動態(tài)帶寬分配裝置還包括N值確定模塊，用于根據(jù)以下不等式確定N的值(N-I)*分配周期的長度彡計算帶寬需要的時間+Max_RTT ( N*分配周期的長度， 其中，Max_RTT大于等于所有ONU的往返時間的最大值。優(yōu)選地，計算模塊502根據(jù)帶寬申請以及之前已分配的帶寬計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬。進一步地，計算模塊502根據(jù)前述公式(1)和(2)計算當前分配周期為所有ONU 分配的帶寬。具體地，在帶寬計算完成后，而在計算出的帶寬的起始時間減去Max_RTT之前，下發(fā)模塊503將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以保證各ONU能提前收到下發(fā)的帶寬，從而可以有效地使用指定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請，OLT進而可以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，下發(fā)模塊503在下一分配周期開始之前將計算模塊502計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點為起始時間，使得計算出的帶寬位于對應(yīng)的分配周期內(nèi)，ONU根據(jù)帶寬中的時間片發(fā)送的數(shù)據(jù)和帶寬申請到達OLT的時刻位于對應(yīng)的分配周期的起始點后并在該分配周期結(jié)束時刻之前，不存在同一個分配周期收到不同上傳周期的帶寬申請，消除了不同上傳周期的帶寬申請交疊的情況，也就是說，獲得的帶寬申請是準確的，進而根據(jù)該帶寬申請計算出的分配帶寬更加準確，從而可以有效提高帶寬利用率。實施例5如圖6所示，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)帶寬分配裝置，該裝置包括獲取模塊601，用于獲取上一分配周期收集到的來自O(shè)NU的帶寬申請；計算模塊602，用于根據(jù)獲取模塊601獲取的帶寬申請計算當前分配周期為所有 ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，N為自然數(shù)；及下發(fā)模塊603，用于將計算模塊602計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。進一步地，該動態(tài)帶寬分配裝置還包括判斷模塊604，用于判斷計算模塊602計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度是否相等，當前分配周期為各ONU分配的帶寬分別為對應(yīng)的 ONU的最大傳輸單元的整數(shù)倍；及分配周期調(diào)整模塊605，用于當判斷模塊604的判斷結(jié)果為否時，調(diào)整當前分配周
12期的長度，以使當前分配周期的長度等于為所有ONU分配的帶寬。更進一步地，該動態(tài)帶寬分配裝置還包括N值確定模塊，用于根據(jù)以下公式確定N的值(N-I)*分配周期的長度彡計算帶寬需要的時間+Max RTT ( N*分配周期的長度， 其中，Max RTT大于等于所有ONU的往返時間的最大值。更進一步地，該動態(tài)帶寬分配裝置還包括設(shè)定模塊，用于設(shè)定分配周期的長度的最大調(diào)整值，該最大調(diào)整值小于等于最大傳輸單元；相應(yīng)地，分配周期調(diào)整模塊605根據(jù)設(shè)定模塊設(shè)定的最大調(diào)整值調(diào)整當前分配周期的長度。進一步地，分配周期調(diào)整模塊605包括比較單元，用于比較當前分配周期為所有ONU分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值、和最大調(diào)整值的大?。徽{(diào)整單元，用于當計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值時，將該差值累計到下一個分配周期；當計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元時，從下一個分配周期預(yù)借帶寬，預(yù)借帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值；當計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值時，從下一個分配周期預(yù)借帶寬， 預(yù)借帶寬的長度為該差值；當計算出的當前分配周期為所有ONU分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且該帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元時，累計帶寬到下一分配周期，累計帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值。優(yōu)選地，計算模塊602根據(jù)前述帶寬申請以及之前已分配的帶寬計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬。進一步地，計算模塊602根據(jù)前述公式⑴和(2)計算當前分配周期為所有ONU 分配的帶寬。具體地，在帶寬計算完成后，而在計算出的帶寬的起始時間減去Max_RTT之前，下發(fā)模塊603將計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以保證各ONU能提前收到下發(fā)的帶寬，從而可以有效地使用指定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)和帶寬申請，OLT進而可以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)及新的帶寬申請。優(yōu)選地，下發(fā)模塊603在下一分配周期開始之前將計算模塊502計算出的帶寬下發(fā)給0NU，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期為所有ONU分配的帶寬，該帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點為起始時間，使得計算出的分配帶寬位于對應(yīng)的分配周期內(nèi)，ONU根據(jù)帶寬中的時間片發(fā)送的數(shù)據(jù)和帶寬申請到達OLT的時刻位于對應(yīng)的分配周期的起始點后并在該分配周期結(jié)束時刻之前發(fā)送完成，不存在同一個分配周期收到不同上傳周期的帶寬申請，消除了不同上傳周期的帶寬申請交疊的情況，也就是說，獲得的帶寬申請是準確的，進而根據(jù)該帶寬申請計算出的分配帶寬更加準確，從而可以有效提高帶寬利用率。需要說明的是上述實施例提供的動態(tài)帶寬分配裝置在進行帶寬分配時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的動態(tài)帶寬分配裝置與動態(tài)帶寬分配方法實施例屬于同一構(gòu)思，其具體實現(xiàn)過程詳見方法實施例，這里不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，所述方法包括 獲取上一分配周期收集到的來自光網(wǎng)絡(luò)單元的帶寬申請；根據(jù)所述帶寬申請計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，所述帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，所述N為自然數(shù)；及將計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到所述光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，所述N根據(jù)以下不等式確定 (N-I)*分配周期的長度彡計算所述帶寬需要的時間+Max_RTT彡N*分配周期的長度，其中，Max_RTT大于等于所有光網(wǎng)絡(luò)單元的往返時間的最大值。
3.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，所述根據(jù)所述帶寬申請計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，具體包括根據(jù)所述帶寬申請以及當前分配周期之前的N個分配周期內(nèi)分配的帶寬計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，所述分配周期的長度是固定不變的，且每個分配周期的長度相同。
5.如權(quán)利要求1-3任一項所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，每個分配周期的長度是可變的，則在將計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元之前，所述方法還包括判斷計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度是否相等，當前分配周期為各光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬分別為對應(yīng)的光網(wǎng)絡(luò)單元的最大傳輸單元的整數(shù)倍；若不相等，則調(diào)整當前分配周期的長度，以使當前分配周期的長度等于為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬。
6.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，在所述調(diào)整當前分配周期的長度之前，所述方法還包括設(shè)定分配周期的長度的最大調(diào)整值，所述最大調(diào)整值小于等于最大傳輸單元； 相應(yīng)地，所述調(diào)整當前分配周期的長度，具體包括 根據(jù)所述最大調(diào)整值調(diào)整當前分配周期的長度。
7.如權(quán)利要求6所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，所述根據(jù)所述最大調(diào)整值調(diào)整當前分配周期的長度，具體包括若計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度， 且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值，則將該差值累計到下一個分配周期；若計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度， 且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元，則從下一個分配周期預(yù)借帶寬，預(yù)借帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值；若計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度， 且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值，則從下一個分配周期預(yù)借帶寬，預(yù)借帶寬的長度為該差值；若計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元，則累計帶寬到下一分配周期，累計帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值。
8.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)帶寬分配方法，其特征在于，所述將計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元，具體包括在下一分配周期開始之前將計算出的所述當前分配周期分配的帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元。
9.一種動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，所述裝置包括獲取模塊，用于獲取上一分配周期收集到的來自光網(wǎng)絡(luò)單元的帶寬申請；計算模塊，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取的帶寬申請計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，所述帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，所述N為自然數(shù)；及下發(fā)模塊，用于將所述計算模塊計算出的所述帶寬下發(fā)給光網(wǎng)絡(luò)單元，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處接收到所述光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，還包括N值確定模塊，用于根據(jù)以下不等式確定N的值(N-I)*分配周期的長度彡計算所述帶寬需要的時間+Max_RTT彡N*分配周期的長度， 其中，Max_RTT大于等于所有光網(wǎng)絡(luò)單元的往返時間的最大值。
11.如權(quán)利要求9所述的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，所述計算模塊，用于根據(jù)所述帶寬申請以及當前分配周期之前的N個分配周期內(nèi)分配的帶寬計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬。
12.如權(quán)利要求9-11任一項所述的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，還包括判斷模塊，用于判斷所述當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度是否相等，當前分配周期為各網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬分別為對應(yīng)的光網(wǎng)絡(luò)單元的最大傳輸單元的整數(shù)倍；分配周期調(diào)整模塊，用于當所述判斷模塊的判斷結(jié)果為否時，調(diào)整當前分配周期的長度，以使當前分配周期的長度等于為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬。
13.如權(quán)利要求12所述的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，還包括設(shè)定模塊，用于設(shè)定分配周期的長度的最大調(diào)整值；相應(yīng)地，所述分配周期調(diào)整模塊根據(jù)所述設(shè)定模塊設(shè)定的最大調(diào)整值調(diào)整當前分配周期的長度。
14.如權(quán)利要求13所述的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，所述分配周期調(diào)整模塊包括比較單元，用于比較所述當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬與預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值、和所述最大調(diào)整值的大?。徽{(diào)整單元，用于當計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度，且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值時，將該差值累計到下一個分配周期；當計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬大于預(yù)設(shè)的分配周期的長度， 且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元時，從下一個分配周期預(yù)借帶寬，預(yù)借帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值；當計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度， 且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值小于最大調(diào)整值時，從下一個分配周期預(yù)借帶寬，預(yù)借帶寬的長度為該差值；當計算出的當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬小于預(yù)設(shè)的分配周期的長度， 且所述帶寬與所述預(yù)設(shè)的分配周期的長度的差值大于最大調(diào)整值且小于最大傳輸單元時， 累計帶寬到下一分配周期，累計帶寬的長度為該差值與最大傳輸單元的差值。
15.如權(quán)利要求9所述的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，所述下發(fā)模塊，用于在下一分配周期開始之前將所述計算模塊計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元，以在當前分配周期后的第N個分配周期的起點處收到所述光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種動態(tài)帶寬分配方法和裝置，屬于通信領(lǐng)域。方法包括獲取上一分配周期收集到的來自光網(wǎng)絡(luò)單元的帶寬申請；根據(jù)所述帶寬申請計算當前分配周期為所有光網(wǎng)絡(luò)單元分配的帶寬，所述帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，所述N為自然數(shù)；及將計算出的所述帶寬下發(fā)給所述光網(wǎng)絡(luò)單元。裝置包括收集模塊、計算模塊和下發(fā)模塊。本發(fā)明通過根據(jù)上一分配周期收集到的帶寬申請計算當前分配周期分配的帶寬，所述帶寬的起始時間為當前分配周期后的第N個分配周期的起點，使分配帶寬的起始時間與第N個周期的起始時間相同，從而消除了帶寬申請的在不同分配周期重疊的情況，進而可以提高帶寬利用率。
文檔編號H04L12/56GK102439922SQ201180002756
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者蔣代林 申請人:深圳市海思半導(dǎo)體有限公司