專利名稱：Atm無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償?shù)膶崿F(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ATM無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償技術，尤指一種能在ATM無源光網(wǎng)絡光線路終端(OLT)與光網(wǎng)絡單元(ONU)之間測距的同時，補償由于測距引起的帶寬損失的方法。
由于網(wǎng)絡化時代的到來，各種功能日益強大的通信網(wǎng)絡飛速發(fā)展以滿足人們與日俱增的需求，ATM無源光網(wǎng)絡(APON)就是其中之一，其不僅可以靈活地提供寬帶多媒體業(yè)務，而且允許接入網(wǎng)中的多個用戶共享整個帶寬。
在APON系統(tǒng)中，由于各個用戶端ONU到局端OLT的邏輯距離不同，可能會導致由不同ONU到達OLT的數(shù)據(jù)相位各不相同，結果造成各個ONU到達OLT的數(shù)據(jù)沖突，引起數(shù)據(jù)丟失。為保證各個ONU在邏輯距離上保持相同，使每個用戶的數(shù)據(jù)按照一定相位不沖突地接入局端，便采用測距的方法測量并調(diào)整OLT和ONU之間的邏輯距離。
在測距過程中，OLT需要打開一個一定大小的測距窗口，該測距窗口實際就是將線路的某一段帶寬屏蔽掉，以便被測ONU向OLT發(fā)的測距物理層操作管理維護(PLOAM)信元能夠出現(xiàn)在該段屏蔽區(qū)段內(nèi)而不受其它數(shù)據(jù)的影響，在OLT的TC層抓到所需的信元后即結束測距，進而通過延時計算出ONU與OLT之間的距離并加以調(diào)整。也就是說，在測距過程中會有一部分固定帶寬在一段時間內(nèi)被占用，如此就會影響那些對時延和抖動敏感的業(yè)務。而且，如果一個ONU的固定帶寬越大，其由于測距而引起的固定帶寬損失也就越多，那么在頻繁測距的情況下，就會對業(yè)務造成一定的影響，損傷業(yè)務質(zhì)量(QOS)。
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種ATM無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償?shù)膶崿F(xiàn)方法，使得測距引起的業(yè)務QOS損傷降至最低，從而最大程度的保證業(yè)務QOS，同時也保護用戶的利益。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種ATM無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償?shù)膶崿F(xiàn)方法，關鍵在于該方法至少包括以下的步驟a.光線路終端(OLT)根據(jù)正常工作的光網(wǎng)絡單元(ONU)帶寬分配時應有的固定帶寬計算出因開測距窗口所損失帶寬的大??；b.光網(wǎng)絡單元(ONU)將損失的帶寬申請加入到動態(tài)帶寬申請隊列中；c.在帶寬二次分配時，由光線路終端(OLT)重新將空閑帶寬分配給該部分損失帶寬的光網(wǎng)絡單元(ONU)。
其中，所述的動態(tài)帶寬申請隊列為優(yōu)先級最高的恒定比特率(CBR)業(yè)務動態(tài)帶寬申請隊列。
該損失帶寬大小的計算首先是由光線路終端(OLT)統(tǒng)計出因開測距窗口所淹沒的數(shù)據(jù)許可個數(shù)，然后根據(jù)帶寬分配時每個許可占用的固定帶寬計算出損失帶寬。
由上述方案可以看出，本發(fā)明所提供的ATM無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償?shù)膶崿F(xiàn)方法，在測距實現(xiàn)過程中加入了帶寬補償?shù)奶幚?。由于測距過程會因為開測距窗口損失一定的固定帶寬，本發(fā)明正是將被測距窗口淹沒的數(shù)據(jù)插入動態(tài)帶寬申請的最高優(yōu)先級隊列中，在帶寬二次分配時，重新給其分配帶寬，使這些數(shù)據(jù)有機會發(fā)送，以減小測距過程對業(yè)務的影響，使業(yè)務QOS的損傷降至最低，從而達到提高業(yè)務服務質(zhì)量和保護用戶利益的目的。
有關本發(fā)明的詳細說明及技術內(nèi)容，配合
如下圖1為未進行帶寬補償時的ONU固定帶寬分布示意圖；圖2為固定帶寬補償方案示意圖；圖3為本發(fā)明中帶寬補償操作的示意圖；圖4為本發(fā)明帶寬補償方法實現(xiàn)的流程圖；圖5為進行帶寬補償后的ONU固定帶寬分布示意圖。
在APON系統(tǒng)中，由于存在系統(tǒng)擴容，即冷ONU加入系統(tǒng)；以及離線的ONU重新加入系統(tǒng)，即熱ONU加入系統(tǒng)，這兩種情況下，APON系統(tǒng)都需要對ONU測距，因此測距是不可避免的。而對任何一個ONU的測距都會影響其他正常ONU的固定帶寬，因為只要測距，線路上就會有相應的測距窗口出現(xiàn)，在該測距窗口內(nèi)其他正常的ONU將損失其固定帶寬，如圖1所示，當ONU處于正常工作狀態(tài)時，其固定帶寬除非是系統(tǒng)對其進行修改是不會改變的，也就是說是一個常量。但是由于測距的影響，在窗口期間ONU的固定帶寬會損失，而且如果沒有任何補償，就會出現(xiàn)圖1所示的帶寬空隙。該帶寬空隙使用戶的固定帶寬出現(xiàn)了瞬間丟失，如此，一方面會直接影響用戶的固定帶寬瞬間減少；另一方面也會間接對業(yè)務的QoS產(chǎn)生影響，因為在開窗口期間，OLT不向ONU下發(fā)任何數(shù)據(jù)許可，致使ONU在該段時間內(nèi)不能向OLT接入數(shù)據(jù)。
為此，本發(fā)明提出了一種帶寬補償方法來解決上述問題，其基本思路就是將由于測距引起的帶寬損失進行統(tǒng)計，并把損失的帶寬放到該ONU的動態(tài)帶寬申請的最高優(yōu)先級隊列中，即通過動態(tài)帶寬分配的方法將這部分損失的帶寬加以補償。如圖2所示，圖2是一個正常運行ONU固定帶寬補償方法的示意圖，它顯示了統(tǒng)計帶寬損失和將損失帶寬計入動態(tài)申請隊列的過程。如果APON系統(tǒng)中存在多個正常運行的ONU，那么同理，所有正常運行的ONU由于測距引起的固定帶寬損失都可以被統(tǒng)計出來，并放到相應的ONU最高級動態(tài)申請隊列中。
以具體的傳輸幀為例，配合圖3所示可進一步詳細說明該固定帶寬補償方法的實現(xiàn)過程。由于APON系統(tǒng)中的動態(tài)帶寬分配是采用兩次分配帶寬的方法，所謂兩次分配帶寬就是OLT先按基準帶寬將帶寬分配給ONU，此時如有空閑許可位置，再將空閑許可位置按帶寬申請隊列優(yōu)先級從高到低的順序依次分配給相應的ONU，有關帶寬二次分配的詳細內(nèi)容已另案申請。因此，本發(fā)明可利用二次分配帶寬的機會，對在測距中損失的固定帶寬加以補償。如圖3所示，上行幀10中帶有填充線的時隙為開測距窗口而占用的固定帶寬，OLT計算出損失的該部分固定帶寬的大小，在帶寬二次分配時，將該部分帶寬加入到優(yōu)先級最高的CBR業(yè)務動態(tài)帶寬申請隊列中，由OLT重新將空閑帶寬分配給該部分ONU，以使ONU能夠傳輸其數(shù)據(jù)，如此進行帶寬補償，可將測距引起的業(yè)務QOS的損傷降低到最小，從而最大程度的保證業(yè)務QOS，同時也保護用戶的利益。
綜上所述，本發(fā)明方法的具體實現(xiàn)至少包括以下幾個步驟，如圖4所示1)首先，OLT計算出所損失帶寬的大小。OLT查出在測距過程中有多少個下行數(shù)據(jù)許可被測距窗口所淹沒，即可計算出由于打開測距窗口而引起正常工作的ONU一次分配的固定帶寬損失。因為ONU的帶寬是以該ONU數(shù)據(jù)許可的形式體現(xiàn)的，所以將由于開測距窗口而淹沒的數(shù)據(jù)許可的個數(shù)簡單加以統(tǒng)計，就馬上可以知道損失帶寬的數(shù)量。如圖2所示，陰影部分為測距窗口，其中的三個Data就是被淹沒的數(shù)據(jù)許可，OLT將被淹沒數(shù)據(jù)許可的個數(shù)累加到該ONU的最高級動態(tài)帶寬申請優(yōu)先級隊列中。這樣，OLT就可以通過統(tǒng)計測距窗口內(nèi)某正常運行ONU被淹沒的數(shù)據(jù)許可的個數(shù)得到損失帶寬的準確數(shù)據(jù)。該方法可以簡單而準確地得到各個正常運行ONU由于測距造成的帶寬損失，便于實現(xiàn)。
2)ONU將損失的帶寬申請加入到優(yōu)先級最高的CBR業(yè)務動態(tài)帶寬申請隊列中。如圖3中有三個數(shù)據(jù)許可被測距窗口淹沒，則它們被插入到該ONU的動態(tài)帶寬申請最高優(yōu)先級隊列一CBR業(yè)務動態(tài)帶寬申請隊列中。一般APON系統(tǒng)支持四種優(yōu)先級的業(yè)務實時可變比特率(rt-VBR)、非實時可變比特率(nrt-VBR)、未指定比特率(UBR)以及CBR業(yè)務，由于CBR業(yè)務對實時性要求高，因此其優(yōu)先級最高，將損失帶寬的申請放入該隊列中，可使損失帶寬盡快得到補償。
3)在帶寬二次分配時，由OLT重新將空閑帶寬分配給該部分損失帶寬的ONU，以使ONU能夠傳輸其數(shù)據(jù)，從而使帶寬得以補償。
圖5給出了經(jīng)過帶寬補償后，ONU的固定帶寬分布。從圖5中可以看出，經(jīng)過帶寬補償后由于測距引起的固定帶寬損失通過動態(tài)帶寬的形式得到了補償。在平均意義上來講，ONU的固定帶寬沒有損失，只是出現(xiàn)了一定的波動，這是由測距引起的，是不可避免的。
一般情況下，ONU的固定帶寬是為了滿足CBR等實時性要求較高業(yè)務的需要，而這些業(yè)務對QoS的要求也較高，帶寬的滿足程度是影響業(yè)務QoS的一個重要原因。另一方面，固定帶寬通常都是用戶付出一定的費用購買的，無論用戶是否有業(yè)務需求，從保護用戶利益的角度來講，都應該滿足用戶固定帶寬的需求。
故此，本發(fā)明的方法令OLT側根據(jù)帶寬的實際占用情況和動態(tài)帶寬分配算法將損失的固定帶寬加以補償，既降低或消除了測距對業(yè)務QoS引起的損傷，同時又保護了用戶的利益。
權利要求
1.一種ATM無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償?shù)膶崿F(xiàn)方法，其特征在于該方法至少包括以下的步驟a.光線路終端(OLT)根據(jù)正常工作的光網(wǎng)絡單元(ONU)帶寬分配時應有的固定帶寬計算出因開測距窗口所損失帶寬的大小；b.光網(wǎng)絡單元(ONU)將損失的帶寬申請加入到動態(tài)帶寬申請隊列中；c.在帶寬二次分配時，由光線路終端(OLT)重新將空閑帶寬分配給該部分損失帶寬的光網(wǎng)絡單元(ONU)。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于所述的動態(tài)帶寬申請隊列為優(yōu)先級最高的恒定比特率(CBR)業(yè)務動態(tài)帶寬申請隊列。
3.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于所述的損失帶寬大小計算進一步包括以下的步驟a.首先由光線路終端(OLT)統(tǒng)計出因開測距窗口所淹沒的數(shù)據(jù)許可個數(shù)；b.然后根據(jù)帶寬分配時每個許可占用的固定帶寬計算出損失帶寬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ATM無源光網(wǎng)絡測距時帶寬補償?shù)膶崿F(xiàn)方法,該方法至少包括以下的步驟:a.光線路終端(OLT)根據(jù)正常工作的光網(wǎng)絡單元(ONU)帶寬分配時應有的固定帶寬計算出因開測距窗口所損失帶寬的大小;b.光網(wǎng)絡單元(ONU)將損失的帶寬申請加入到動態(tài)帶寬申請隊列中;c.在帶寬二次分配時,由光線路終端(OLT)重新將空閑帶寬分配給該部分損失帶寬的光網(wǎng)絡單元(ONU)。將該方法運用于APON系統(tǒng)中可最大程度的保證業(yè)務QOS,同時也保護用戶的利益。
文檔編號H04B10/12GK1388658SQ01116198
公開日2003年1月1日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權日2001年5月30日
發(fā)明者劉耀, 蔣作謙 申請人:華為技術有限公司