基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置及其實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置及其實現(xiàn)方法，該方法包括：配置數(shù)據(jù)平滑時間窗口Ntime和初始門限參數(shù)；獲取上行流量信息；計算最近Ntime和2Ntime～Ntime+1個時隙內(nèi)上行流量信息的平均值；根據(jù)上報模式對所需的上行流量進(jìn)行預(yù)測或者調(diào)整；根據(jù)所需的上行流量計算每個ALLOC-ID的帶寬分配長度，并轉(zhuǎn)換成帶寬分配結(jié)構(gòu)下發(fā)到ONU；緩存下發(fā)的授權(quán)長度，在對應(yīng)的上行突發(fā)到來時，將授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。本發(fā)明，可以將具備和不具備DBRU報告能力的ONU同時接入到同一PON系統(tǒng)中，減少DBA系統(tǒng)對ONU上報方式的依賴，提高OLT的兼容性和健壯性，特別適用于需要兼容多個廠商ONU的OLT系統(tǒng)。
【專利說明】基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置及其實現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)管理，具體涉及基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分 配裝置及其實現(xiàn)方法，適用于GPON (Gigabit-capable passive optical networks)、 XG-PON(10-Gigabit-capable passive optical networks)以及 NG-PON2(4〇-Gigabit_capable passive optical networks)等無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，PON(Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò)）作為一種高速帶寬接入技 術(shù)得到了快速發(fā)展。
[0003] PON (Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)一般由 0LT (Optical Line Terminal:光線路終端）、0DN(0ptical Distribution Network:光分配網(wǎng)絡(luò)）和 0NU(0ptical Network Unit:光網(wǎng)絡(luò)單元）組成。在下行方向，0LT將數(shù)據(jù)通過0DN廣播到 所有的0NU ;在上行方向，為了避免光沖突，則采用時分復(fù)用的方式，每個0NU只在被0LT授 權(quán)的時隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這種時隙的分配過程就是0LT的動態(tài)帶寬分配（DBA)過程。
[0004] 現(xiàn)有的DBA實現(xiàn)技術(shù)通常采用的是基于狀態(tài)報告的SR (status r印ort)模式，如： 中國發(fā)明專利CN101753421A(-種吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)帶寬分配方法及裝置，申請 號：200810217747. 7)，中國發(fā)明專利CN 101232326(用于無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動態(tài)帶寬分配 裝置及其實現(xiàn)方法，申請?zhí)?00710000359)等。SR模式的優(yōu)點在于技術(shù)實現(xiàn)相對簡單，但 是，在這種模式，DBA能否有效工作，很大程度上取決于0NU上報或者0LT預(yù)測0NU緩存占用 的準(zhǔn)確性。也就是說，DBA能夠有效工作的前提是0NU能夠支持SR報告并且SR報告是準(zhǔn)確 的，因此，SR模式中DBA對0NU上報的依賴性很大，如果0NU的部分ALL0C-ID (Allocation Identifier分配標(biāo)識符）、部分0NU或者全部0NU不具備SR上報能力，或者在SR上報不準(zhǔn) 確的Ρ0Ν系統(tǒng)中，或者存在流氓0NU惡意上報的Ρ0Ν系統(tǒng)中，SR模式會導(dǎo)致大量帶寬的浪 費，從而降低整個系統(tǒng)的吞吐量和Q〇S(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是DBA對0NU的SR報告依賴性大的問題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種基于流量監(jiān)控的動 態(tài)帶寬分配實現(xiàn)方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟10 :配置數(shù)據(jù)平滑時間窗口 Ntime和初始門限參數(shù)，所述初始門限參數(shù)包括： 授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的上限GDIVIth_h、授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的下 限⑶IVIth_l、有效幀長度與SR上報長度比值門限的上限SDIVVth、有效幀長度與SR上報 長度比值門限的下限VDIVSth ;
[0008] 步驟20:解析上行突發(fā)幀，獲取上行流量信息，所述上行流量信息包括當(dāng)前 ALL0C-ID實際發(fā)送的有效幀長度Validsize_i、空閑幀長度Idlesize_i和SR狀態(tài)報告長 度srdbru_i ;同時從上行帶寬分配緩存單元中讀取當(dāng)前ALL0C-ID帶寬分配表中的帶寬分 配值 Grantsize」；
[0009] 步驟30 :分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)的上行流量信息 的平均值，所述上行流量信息的平均值包括帶寬分配平均值Grantsize_ml、Grantsize_ m2,有效巾貞長度平均值Validsize_ml、Validsize_m2,空閑巾貞長度平均值Idlesize_ml、 Idlesize_m2,和 SR 狀態(tài)報告長度平均值 srdbru_ml、srdbru_m2 ;
[0010] 步驟40 :根據(jù)ALL0C-ID標(biāo)識的不同上報模式及對應(yīng)的初始門限參數(shù)對ALLOC-ID 所需的上行流量進(jìn)行預(yù)測或者調(diào)整；
[0011] 步驟50 :根據(jù)ALL0C-ID所需的上行流量和G984. 3或者G987. 3中的DBA算法模 型計算得到每個ALL0C-ID的帶寬分配長度；
[0012] 步驟60 :將分配的帶寬轉(zhuǎn)換成帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP ;
[0013] 步驟70 :將帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP通過下行幀下發(fā)到0NU，同時將下發(fā)的授權(quán)長度發(fā) 送到上行帶寬分配緩存單元；
[0014] 步驟80 :將已經(jīng)下發(fā)的授權(quán)長度進(jìn)行緩存，并在對應(yīng)的上行突發(fā)幀到來時，將相 應(yīng)的授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。
[0015] 在上述方法中，在步驟A40中，ALL0C-ID的上報模式為SR模式，ALL0C-ID所需的 上行流量通過如下方法獲得：
[0016] 判斷最近Ntime個時隙內(nèi)的SR狀態(tài)報告長度平均值srdbru_ml是否大于空閑中貞 長度平均值Idlesize_ml，如果srdbru_ml>Idlesize_ml,則ALL0C-ID所需的上行流量= (srdbru_ml-Idlesize_ml);否貝丨J，ALL0C_ID 所需的上行流量=0。
[0017] 在上述方法中，在步驟A40中，ALL0C-ID的上報模式為TM模式，ALL0C-ID所需的 上行流量Rsr通過如下方法獲得：
[0018] 步驟4021 :分別計算最近Ntime個時隙內(nèi)的授權(quán)長度Gdivl_ml和最近2Ntime? Ntime+1個時隙內(nèi)的空閑幀長度Gdivl_m2的比值：
[0019] Gdivl_ml = (Idlesize_ml = = 0) ?
[0020] Grantsize_ml:Grantsize_ml/Idlesize_ml ；
[0021] Gdivl_m2 = (Idlesize_m2 = = 0) ?
[0022] Grantsize_m2:Grantsize_m2/Idlesize_m2 ；
[0023] 步驟 4022 :判斷 Gdivl_ml 是否大于 GDIVIth_h，如果是，則令 Rtm = Grantsize_ mlX (1+Gdivl_ml/Gdivl_m2),轉(zhuǎn)步驟 4025 ;否則，轉(zhuǎn)步驟 4023 ;
[0024] 步驟4023 :判斷Gdivl_ml是否小于⑶IVIth_l，如果是，則轉(zhuǎn)步驟4024,否則令 Rtm = (Grantsize_mlX2+Grantsize_m2)/3，轉(zhuǎn)步驟 4025;
[0025] 步驟 4024 :判斷 Grantsize_ml 是否大于 Idlesize_ml X (Gdivl_m2/Gdivl_ml)， 如果是，則令 Rtm = Grantsize_ml_Idlesize_ml X (Gdivl_m2/Gdivl_ml)，轉(zhuǎn)步驟 4025 ; 否則，令Rtm = 0,轉(zhuǎn)步驟4025 ;
[0026] 步驟4025, ALL0C-ID所需的上行流量=Rtm。
[0027] 在上述方法中，在步驟A40中，ALLOC-ID的上報模式為自適應(yīng)模式，當(dāng)SR上報有 效時，采用SR模式；否則采用TM方式。
[0028] 在上述方法中，通過以下a)或b)中任一種情況判定ALLOC-ID的SR上報是否為 無效上報：
[0029] a)分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)SR上報長度與有效幀長 度比值 SdivV_ml 和 SdivV_m2 ;
[0030] SdivV_ml = srdbru_ml/Validsize_ml ；
[0031] SdivV_m2 = srdbru_m2/Validsize_m2 ；
[0032] 如果SdivV_ml和SdivV_m2都大于SR上報長度與有效幀長度比值門限的上限 SDIVVth，則認(rèn)為SR上報值太大，屬于無效的SR上報；
[0033] b)分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)計算有效巾貞長度與SR上 報長度比值VdivS_ml和VdivS_m2 ;
[0034] VdivS_ml = Validsize_ml/srdbru_ml ；
[0035] VdivS_m2 = Validsize_m2/srdbru_m2 ；
[0036] 如果VdivS_ml和VdivS_m2大于有效幀長度與SR上報長度比值門限的下限 VDISIth，則認(rèn)為SR上報值太小，屬于無效的SR上報。
[0037] 本發(fā)明還提供了一種基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置，包括：
[0038] 上報模式配置單元，用于配置ALL0C-ID的上報模式，所述上報模式為SR、TM或自 適應(yīng)模式；
[0039] 上行流量收集單元，通過解析上行突發(fā)幀獲取上行流量信息，所述上行流量信息 包括當(dāng)前ALL0C-ID實際發(fā)送的有效幀長度Validsizej、空閑幀長度Idlesizej和SR狀 態(tài)報告長度srdbruj ;同時從上行帶寬分配緩存單元中讀取當(dāng)前ALL0C-ID帶寬分配表中 的帶寬分配值Grantsize_i ;
[0040] 均值流量計算單元，分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)的 上行流量信息的平均值，所述上行流量信息的平均值包括帶寬分配平均值Grantsi ze_ ml、Grantsize_m2,有效巾貞長度平均值Validsize_ml、Validsize_m2,空閑巾貞長度平均值 Idlesize_ml、Idlesize_m2,和 SR 狀態(tài)報告長度平均值 srdbru_ml、srdbru_m2 ;
[0041] 上行動態(tài)緩存預(yù)測單元，根據(jù)ALL0C-ID標(biāo)識的不同上報模式及對應(yīng)的初始門限 參數(shù)對ALL0C-ID所需的上行流量進(jìn)行預(yù)測或者調(diào)整；
[0042] 動態(tài)帶寬計算單元，根據(jù)ALL0C-ID所需的上行流量和G984. 3或者G987. 3中的 DBA算法模型計算得到每個ALL0C-ID的帶寬分配長度；
[0043] 帶寬適配單元，將分配的帶寬轉(zhuǎn)換成帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP ;
[0044] 帶寬下發(fā)單元，將帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP通過下行幀下發(fā)到0NU，同時將下發(fā)的授權(quán) 長度發(fā)送到上行帶寬分配緩存單元；
[0045] 上行帶寬分配緩存單元，將已經(jīng)下發(fā)的授權(quán)長度進(jìn)行緩存，并在對應(yīng)的上行突發(fā) 幀到來時，將相應(yīng)的授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。
[0046] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下優(yōu)點：
[0047] (1)給出了 TM方式下0NU流量預(yù)測的具體算法，并且將協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的SR方式和 TM方式進(jìn)行有效結(jié)合，能對純SR方式下0NU上報的準(zhǔn)確性進(jìn)行有效判定，可以提升帶寬分 配的效率和帶寬分配的響應(yīng)速度，從而提升整個Ρ0Ν系統(tǒng)的吞吐量和Q0S ;
[0048] (2)可以將具備DBRU報告能力和不具備DBRU報告能力的0NU同時接入到同一 Ρ0Ν 系統(tǒng)，減少DBA系統(tǒng)對0NU上報方式的依賴，提高0LT的兼容性；
[0049] (3)可以有效隔離Ρ0Ν系統(tǒng)中存在惡意上報的流氓0NU或者錯誤上報的0NU，提高 了 OLT的健壯性；
[0050] (4)全部在0LT側(cè)實現(xiàn)，可以采用硬件邏輯（如FPGA或者ASIC)或者軟件實現(xiàn)，不 需要在0NU側(cè)增加額外的設(shè)計，進(jìn)一步提升Ρ0Ν系統(tǒng)對0NU的兼容性，特別適用于需要兼容 多個廠商0NU的0LT系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051] 圖1為本發(fā)明提供的基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置示意圖；
[0052] 圖2為本發(fā)明提供的基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配實現(xiàn)方法流程圖。

【具體實施方式】
[0053] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。
[0054] 如圖2所示，本發(fā)明提供的基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配實現(xiàn)方法包括以下步 驟：
[0055] 步驟10 :配置數(shù)據(jù)平滑時間窗口 Ntime和初始門限參數(shù)⑶IVIth_h、⑶IVIth_l、 SDIVVth,VDIVSth〇
[0056] ⑶IVIth_h表示授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的上限；
[0057] ⑶IVIth_l表示授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的下限；
[0058] SDIVVth表示有效幀長度與SR上報長度比值門限的上限；
[0059] VDIVSth表示有效幀長度與SR上報長度比值門限的下限。
[0060] 步驟20 :解析上行突發(fā)巾貞，獲取上行流量信息。
[0061] 上行流量信息包括當(dāng)前ALL0C-ID實際發(fā)送的有效幀長度Validsizej、空閑幀長 度Idlesize_i和SR狀態(tài)報告長度srdbru_i ;同時從上行帶寬分配緩存單元中讀取當(dāng)前 ALL0C-ID帶寬分配表中的帶寬分配值Grantsize_i。
[0062] 步驟30 :分別計算最近的數(shù)據(jù)平滑時間窗口 Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時 隙內(nèi)的上行流量信息的平均值。
[0063] 上行流量信息的平均值包括最近的Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi) 的上行流量信息的帶寬分配平均值Grantsize_ml、Grantsize_m2,有效巾貞長度平均值 Validsize_ml、Validsize_m2,空閑巾貞長度平均值 Idlesize_ml、Idlesize_m2,和 SR 狀態(tài)報 告長度平均值 srdbru_ml、srdbru_m2。
[0064] 步驟40 :讀取ALL0C-ID的上報模式，并根據(jù)ALL0C-ID標(biāo)識的不同上報模式及對 應(yīng)的初始門限參數(shù)對ALL0C-ID所需的上行流量Ri進(jìn)行預(yù)測或者調(diào)整。
[0065] 本發(fā)明支持3種ALL0C-ID上報模式：SR模式、TM模式和自適應(yīng)模式；
[0066] ⑴SR模式：
[0067] ALL0C-ID所需的上行流量Ri通過如下方法獲得：
[0068] 判斷 srdbru_ml 是否大于 Idlesize_ml，如果 srdbru_ml>Idlesize_ml,則 Rsr = srdbru_ml_Idlesize_ml ;否則，Rsr = 0〇
[0069] ALL0C-ID所需的上行流量Ri = Rsr。
[0070] (2) TM 模式：
[0071] ALL0C-ID所需的上行流量Ri通過如下方法獲得：
[0072] 步驟4021 :計算授權(quán)長度Gdivljnl和空閑幀長度Gdivl_m2的比值：
[0073] GdivI-ml = (Idlesize-ml = = 0) ? Grantsize-ml:
[0074] (Grantsize-ml/Idiesize-ml);
[0075] 式中：當(dāng)Idlesize_ml為0時，不能作為被除數(shù)，Idlesize_ml = = 0是判斷條件。
[0076] GdivI-m2 = (Idlesize-m2 == 0) ? Grantsize-m2:
[0077] (Grantsize-m2/Idiesize-m2);
[0078] 式中：當(dāng)Idlesize_m2為0時，不能作為被除數(shù)，Idlesize_ml = = 0是判斷條件。
[0079] 步驟 4022 :判斷 Gdivl_ml 是否大于 GDIVIth_h，如果是，則令 Rtm = Grantsize_ ml X (1+Gdivl_ml/Gdivl_m2)，轉(zhuǎn)步驟 4025 ;否則，轉(zhuǎn)步驟 4023 ;
[0080] 步驟4023:判斷Gdivl_ml是否小于⑶IVIth_l，如果是，則轉(zhuǎn)步驟4024,否則令 Rtm = (Grantsize-mlX2+Grantsize-m2)/3，轉(zhuǎn)步驟 4025;
[0081] 步驟 4024 :判斷 Grantsize-ml 是否大于 Idlesize-mlX (GdivI-m2/GdivI-ml)， 如果是，則令 Rtm = Grantsize_ml_Idlesize_ml X (Gdivl_m2/Gdivl_ml)，轉(zhuǎn)步驟 4025 ; 否則，令Rtm = 0,轉(zhuǎn)步驟4025 ;
[0082] 步驟4025, ALLOC-ID所需的上行流量Ri = Rtm〇
[0083] 上述方法的運(yùn)行程序如下：
[0084] If(GdivI-ml>GDIVIth-h) { Rtm=Grantsize-ml*(1+GdivI-ml/GdivI-m2); } Else if(GdivI-ml<GDIVIth-l) { If (Grantsize-ml>Idlesize-ml*GdivI_ni2/GdivI-ml) Rtm=Gran t s i z e-ml-Id1e s i z e_m1*Gd i vI-m2/Gd i vI-ml; Else Rltn=0; } Else { Rtm=(Grantsize-ml氺2+Grantsize-m2)/3; } Ri=Rtm〇
[0085] (3)自適應(yīng)模式：
[0086] 當(dāng)SR上報有效時，采用SR模式（Ri = Rsr);否則采用TM方式（Ri = Rtm)。
[0087] 通過下列任何一種情況判定ALL0C-ID的SR上報是否為無效上報：
[0088] a)分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)SR上報長度與有效巾貞長 度比值 SdivV_ml 和 SdivV_m2。
[0089] SdivV_ml = srdbru_ml/Validsize_ml ；
[0090] SdivV_m2 = srdbru_m2/Validsize_m2 ；
[0091] 如果SdivV_ml和SdivV_m2都大于SR上報長度與有效幀長度比值門限的上限 SDIVVth，則認(rèn)為SR上報值太大，屬于無效的SR上報。
[0092] b)分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)計算有效巾貞長度與SR上 報長度比值VdivS_ml和VdivS_m2 ;
[0093] VdivS_ml = Validsize_ml/srdbru_ml ；
[0094] VdivS_m2 = Validsize_m2/srdbru_m2 ；
[0095] 如果VdivS_ml和VdivS_m2大于有效幀長度與SR上報長度比值門限的下限 VDISIth，則認(rèn)為SR上報值太小，屬于無效的SR上報。
[0096] 步驟50 :根據(jù)ALL0C-ID所需的上行流量Ri和G984. 3或者G987. 3中的DBA算法 模型進(jìn)行計算，得到每個ALL0C-ID的帶寬分配長度；
[0097] 步驟60 :將分配的帶寬轉(zhuǎn)換成G984. 3或者G987. 3協(xié)議要求的帶寬分配結(jié)構(gòu) BWMAP ；
[0098] 步驟70 :將帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP通過下行幀下發(fā)到0NU，同時將下發(fā)的授權(quán)長度發(fā) 送到上行帶寬分配緩存單元；
[0099] 步驟80 :將已經(jīng)下發(fā)的授權(quán)長度進(jìn)行緩存，并在對應(yīng)的上行突發(fā)幀到來時，將相 應(yīng)的授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。
[0100] 如圖1所示，本發(fā)明提供的基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置包括：上行流量收 集單元10、均值流量計算單元20、上行動態(tài)緩存預(yù)測單元30、上行動態(tài)帶寬計算單元40、帶 寬適配單元50、帶寬下發(fā)單元60、上行帶寬分配緩存單元70、上報模式配置單元80。
[0101] 其中：
[0102] 上行流量收集單元10用來進(jìn)行上行流量收集，通過解析上行突發(fā)幀獲取上行流 量信息，上行流量信息包括當(dāng)前ALL0C-ID實際發(fā)送的有效幀長度Validsizej、空閑幀 長度Idlesize_i、SR狀態(tài)報告長度srdbru_i ;同時從上行帶寬分配緩存單元中讀取當(dāng)前 ALL0C-ID帶寬分配表中的帶寬分配值Grantsize_i。
[0103] 均值流量計算單元20用來計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)的上 行流量信息的平均值，上行流量信息的平均值包括最近Ntime個和2Ntime?Ntime+Ι個時 隙內(nèi)的上行流量信息的帶寬分配平均值Grantsize_ml、Grantsize_m2,有效巾貞長度平均值 Validsize_ml、Validsize_m2,空閑巾貞長度平均值 Idlesize_ml、Idlesize_m2,和 SR 狀態(tài)報 告長度平均值srdbru_ml、srdbru_m2。通過計算Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)的 流量信息的平均值，能及時獲取流量變化的趨勢，從而進(jìn)行有效的流量預(yù)測，并能對0NU的 突發(fā)上行流量進(jìn)行有效平滑。
[0104] 上行動態(tài)緩存預(yù)測單元30用來根據(jù)ALL0C-ID標(biāo)識的不同上報模式及對應(yīng)的 初始門限參數(shù)預(yù)測或者調(diào)整ALL0C-ID所需的上行流量，能同時處理具備SR上報能力的 ALL0C-ID和不具備DBRU上報能力的ALL0C-ID，因此可以將具備DBRU報告能力和不具備 DBRU報告能力的0NU同時接入，能在ALL0C-ID上報不準(zhǔn)確或者存在SR惡意上報行為時，自 動進(jìn)行糾正。
[0105] 上行動態(tài)帶寬計算單元40根據(jù)ALL0C-ID所需的上行流量Ri和G984. 3或者 G987. 3中的DBA算法模型計算得到每個ALL0C-ID的帶寬分配長度。
[0106] 帶寬適配單元50用來將分配的帶寬轉(zhuǎn)換成G984. 3或者G987. 3協(xié)議要求的帶寬 分配結(jié)構(gòu)BWMAP。
[0107] 帶寬下發(fā)單元60用來將帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP通過下行幀下發(fā)到0NU，同時將下發(fā) 的授權(quán)長度送到上行帶寬分配緩存單元。
[0108] 上行帶寬分配緩存單元70用來將已經(jīng)下發(fā)的授權(quán)長度進(jìn)行緩存，并并在對應(yīng)的 上行突發(fā)幀到來時，將相應(yīng)的授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。
[0109] 上報模式配置單元80用來配置每個ALL0C-ID的上報模式，可以配置3種工作模 式，SR模式、TM模式和自適應(yīng)模式；
[0110] 上報模式配置單元同時用來向上行動態(tài)緩存預(yù)測單元配置下列參數(shù)，并自動調(diào) 整：
[0111] ⑶IVIth_h :授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的上限；
[0112] ⑶IVIth_l :授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的下限；
[0113] SDIVVth :SR上報長度與有效幀長度比值門限的上限；
[0114] VDIVSth :有效幀長度與SR上報長度比值門限的下限；
[0115] Ntime :數(shù)據(jù)平滑時間窗口。
[0116] 本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié) 構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟10 :配置數(shù)據(jù)平滑時間窗口 Ntime和初始門限參數(shù)，所述初始門限參數(shù)包括：授 權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的上限GDIVIth_h、授權(quán)長度與空閑幀長度比值門限的下限 ⑶IVIth_l、有效幀長度與SR上報長度比值門限的上限SDIVVth、有效幀長度與SR上報長度 比值門限的下限VDIVSth; 步驟20 :解析上行突發(fā)幀，獲取上行流量信息，所述上行流量信息包括當(dāng)前ALLOC-ID 實際發(fā)送的有效幀長度Validsizej、空閑幀長度Idlesizej和SR狀態(tài)報告長度srdbru_ i ;同時從上行帶寬分配緩存單元中讀取當(dāng)前ALLOC-ID帶寬分配表中的帶寬分配值 Grantsize_i ； 步驟30 :分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+l個時隙內(nèi)的上行流量信息的平均 值，所述上行流量信息的平均值包括帶寬分配平均值Grantsize_ml、Grantsize_m2,有效中貞 長度平均值 Validsize_ml、Validsize_m2,空閑巾貞長度平均值 Idlesize_ml、Idlesize_m2， 和SR狀態(tài)報告長度平均值srdbru_ml、srdbru_m2 ; 步驟40 :根據(jù)ALLOC-ID標(biāo)識的不同上報模式及對應(yīng)的初始門限參數(shù)對ALLOC-ID所需 的上行流量進(jìn)行預(yù)測或者調(diào)整； 步驟50 :根據(jù)ALLOC-ID所需的上行流量和G984. 3或者G987. 3中的DBA算法模型計 算得到每個ALLOC-ID的帶寬分配長度； 步驟60 :將分配的帶寬轉(zhuǎn)換成帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP ; 步驟70 :將帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP通過下行幀下發(fā)到0NU，同時將下發(fā)的授權(quán)長度發(fā)送到 上行帶寬分配緩存單元； 步驟80:將已經(jīng)下發(fā)的授權(quán)長度進(jìn)行緩存，并在對應(yīng)的上行突發(fā)幀到來時，將相應(yīng)的 授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A40中，ALLOC-ID的上報模式為SR 模式，ALLOC-ID所需的上行流量通過如下方法獲得： 判斷最近Ntime個時隙內(nèi)的SR狀態(tài)報告長度平均值srdbrujnl是否大于空閑幀長度 平均值 Idlesize_ml，如果是，則 ALLOC-ID 所需的上行流量=(srdbru_ml_Idlesize_ml); 否則，ALLOC-ID所需的上行流量=0。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟A40中，ALLOC-ID的上報模式為TM 模式，ALLOC-ID所需的上行流量Rsr通過如下方法獲得： 步驟4021 :分別計算最近Ntime個時隙內(nèi)的授權(quán)長度Gdivl_ml和最近2Ntime? Ntime+l個時隙內(nèi)的空閑幀長度Gdivl_m2的比值： Gdivl_ml = (Idlesize_ml = = 0) ? Grantsize_ml:Grantsize_ml/Idlesize_ml ； Gdivl_m2 = (Idlesize_m2 = = 0) ? Grantsize_m2:Grantsize_m2/Idlesize_m2 ； 步驟4022 :判斷Gdivl_ml是否大于GDIVIth_h，如果是，則令Rtm = Grantsize_ mlX (1+Gdivl_ml/Gdivl_m2),轉(zhuǎn)步驟 4025 ;否則，轉(zhuǎn)步驟 4023 ; 步驟4023:判斷Gdivl_ml是否小于⑶IVIth_l，如果是，則轉(zhuǎn)步驟4024,否則令Rtm =(Grantsize_mlX2+Grantsize_m2)/3,轉(zhuǎn)步驟 4025; 步驟 4024 :判斷 Grantsize_ml 是否大于 Idlesize_mlX (Gdivl_m2/Gdivl_ml),如果 是，則令財111 = 6四1^8126_1111-1(1168126_1111\(6(1;[￥1_1112/6(1;[￥1_1111)，轉(zhuǎn)步驟4025;否則， 令Rtm = 0,轉(zhuǎn)步驟4025 ; 步驟4025, ALLOC-ID所需的上行流量=Rtm。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟A40中，ALLOC-ID的上報模式為自適 應(yīng)模式，當(dāng)SR上報有效時，采用SR模式；否則采用TM方式。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過以下a)或b)中任一種情況判定 ALLOC-ID的SR上報是否為無效上報： a) 分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)SR上報長度與有效幀長度比 值 SdivV_ml 和 SdivV_m2 ; SdivV_ml = srdbru_ml/Validsize_ml ； SdivV_m2 = srdbru_m2/Validsize_m2 ； 如果SdivV_ml和SdivV_m2都大于SR上報長度與有效幀長度比值門限的上限 SDIVVth，則認(rèn)為SR上報值太大，屬于無效的SR上報； b) 分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)計算有效巾貞長度與SR上報長 度比值 VdivS_ml 和 VdivS_m2 ; VdivS_ml = Validsize_ml/srdbru_ml ； VdivS_m2 = Validsize_m2/srdbru_m2 ； 如果VdivS_ml和VdivS_m2大于有效幀長度與SR上報長度比值門限的下限VDISIth， 則認(rèn)為SR上報值太小，屬于無效的SR上報。
6. 基于流量監(jiān)控的動態(tài)帶寬分配裝置，其特征在于，包括： 上報模式配置單元，用于配置ALLOC-ID的上報模式，所述上報模式為SR、TM或自適應(yīng) 模式； 上行流量收集單元，通過解析上行突發(fā)幀獲取上行流量信息，所述上行流量信息包括 當(dāng)前ALLOC-ID實際發(fā)送的有效幀長度Validsize_i、空閑幀長度Idlesize_i和SR狀態(tài)報 告長度srdbru_i ;同時從上行帶寬分配緩存單元中讀取當(dāng)前ALLOC-ID帶寬分配表中的帶 寬分配值Grantsize_i ; 均值流量計算單元，分別計算最近Ntime個和2Ntime?Ntime+1個時隙內(nèi)的上行 流量信息的平均值，所述上行流量信息的平均值包括帶寬分配平均值Grantsizejnl、 Grantsize_m2,有效巾貞長度平均值Validsize_ml、Validsize_m2，空閑巾貞長度平均值 Idlesize_ml、Idlesize_m2,和 SR 狀態(tài)報告長度平均值 srdbru_ml、srdbru_m2 ; 上行動態(tài)緩存預(yù)測單元，根據(jù)ALLOC-ID標(biāo)識的不同上報模式及對應(yīng)的初始門限參數(shù) 對ALLOC-ID所需的上行流量進(jìn)行預(yù)測或者調(diào)整； 上行動態(tài)帶寬計算單元，根據(jù)ALLOC-ID所需的上行流量和G984. 3或者G987. 3中的 DBA算法模型計算得到每個ALLOC-ID的帶寬分配長度； 帶寬適配單元，將分配的帶寬轉(zhuǎn)換成帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP ; 帶寬下發(fā)單元，將帶寬分配結(jié)構(gòu)BWMAP通過下行幀下發(fā)到0NU，同時將下發(fā)的授權(quán)長度 發(fā)送到上行帶寬分配緩存單元； 上行帶寬分配緩存單元，將已經(jīng)下發(fā)的授權(quán)長度進(jìn)行緩存，并在對應(yīng)的上行突發(fā)幀到 來時，將相應(yīng)的授權(quán)長度信息反饋給上行流量收集單元。
【文檔編號】H04Q11/00GK104113493SQ201410393699
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】李祥輝, 鐘山 申請人:烽火通信科技股份有限公司