專利名稱：基于定時器的動態(tài)帶寬分配能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖接入領域，尤其涉及一種用于以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)的動態(tài)帶寬分配能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置方法。
背景技術：
隨著因特網(wǎng)的迅速發(fā)展和IPTV等新業(yè)務、新應用對接入帶寬提出了更高的要求，光纖接入成為寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的必然方向。從技術的成熟度和運營成本考慮，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EPON)是光纖接入的最主要實現(xiàn)手段，也是最具發(fā)展?jié)摿Φ慕尤爰夹g。
由于EPON系統(tǒng)采用帶寬共享的點到多點的拓撲結構，每個光線路終端(OLT)通過光分配網(wǎng)絡(ODN)連接多個光網(wǎng)絡單元(ONU)，以進行下行廣播發(fā)送，在從光網(wǎng)絡單元到光線路終端的上行鏈路上采用時分多址接入(TDMA)的方式，用多點控制協(xié)議(MPCP)協(xié)議來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)有效的發(fā)送和接收，保證系統(tǒng)運行過程中上行方向在任意時刻只允許一個ONU發(fā)送業(yè)務。
在MPCP協(xié)議中主要定義了5個多點協(xié)議的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPCPDU)，其中用來報告上行隊列的狀態(tài)從而使光線路終端能夠進行動態(tài)帶寬分配的主要是PEPORT這個協(xié)議數(shù)據(jù)單元。在MPCP協(xié)議中定義了2個模塊用于實現(xiàn)上行方向的動態(tài)帶寬分配(DBA)，即報告處理和選通處理。ONU利用REPORT幀向OLT匯報其上行隊列的狀態(tài)，進而在上行方向向OLT發(fā)送帶寬請求。OLT根據(jù)與該ONU簽署的服務等級協(xié)議(SLA)和該ONU的帶寬請求，利用特定的算法計算給該ONU發(fā)布的上行帶寬授權(Grant)，以動態(tài)控制每個ONU的上行帶寬。該特定的算法是現(xiàn)有技術中已知的算法。
目前，在IEEE 802.3ah標準中規(guī)定，ONU發(fā)送的REPORT報文幀中可以設置多個隊列集(Queue Set)，在每個隊列集中包含對應于該隊列集的所有隊列的長度信息。設置隊列集的主要目的是希望為OLT中的DBA服務器提供更詳細的ONU隊列中的以太網(wǎng)幀構成信息，以為OLT中DBA的計算提供更高的精度和效率。但是，802.3ah并沒有給出隊列集的確切定義，對于在多個隊列集情況下各隊列報告的填充內(nèi)容也沒有明確，所以目前各芯片廠商有不同的實現(xiàn)方式，進而導致EPON設備無法互通，輕者導致通信效率降低，重者導致業(yè)務無法互通。
為了實現(xiàn)多廠商ONU和OLT的互通性，必須對REPORT幀格式和各字段的填充內(nèi)容進行詳細的統(tǒng)一規(guī)定。此外，為了對ONU的DBA匯報能力進行發(fā)現(xiàn)和實現(xiàn)ONU的REPORT幀中DBA參數(shù)的可配置，必須有一個機制實現(xiàn)DBA能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置。
因此，現(xiàn)有技術中急迫地需要一種既能夠?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的動態(tài)帶寬分配，又能夠解決多廠商ONU和OLT的互通性問題的技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種既能夠?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的動態(tài)帶寬分配，又能夠解決多廠商ONU和OLT的互通性問題的技術。
為了實現(xiàn)多廠商ONU和OLT的互通性，必須對REPORT幀格式和各字段的填充內(nèi)容進行統(tǒng)一規(guī)定，而且必須有一個機制能夠?qū)NU的DBA匯報能力進行發(fā)現(xiàn)和對該能力進行配置，并且使該機制對如何填充REPORT幀的內(nèi)容和各字段進行規(guī)范，從而使不同廠商的ONU和OLT能夠共同利用這種規(guī)范來填充REPORT幀格式，為OLT進行動態(tài)帶寬分配提供一個共同的基礎，使得在不同ONU和OLT能夠互通的前提下解決動態(tài)帶寬分配問題。
本發(fā)明的解決方案之一是一種動態(tài)帶寬能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置方法，包括
在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中，放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，用于在光線路終端和光網(wǎng)絡單元之間進行DBA參數(shù)的傳遞、設置；光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量；光網(wǎng)絡單元將該帶有隊列集字段和隊列集數(shù)量的REPORT幀匯報到光線路終端，光線路終端根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列長度給為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬授權。
其中特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息包括如下四種消息動態(tài)帶寬分配參數(shù)請求消息；動態(tài)帶寬分配參數(shù)響應消息、動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置請求消息、動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置確認消息。
其中所述四種消息的有效負荷域具有機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼和數(shù)據(jù)/填充字段的統(tǒng)一結構，數(shù)據(jù)/填充字段用于描述具體動態(tài)帶寬分配參數(shù)。
其中所述四種消息的具體格式分別為所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)請求消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)響應消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、用于描述光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中隊列集數(shù)量的隊列集數(shù)量字段、用于指示REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列的報告位圖字段、用于指示REPORT幀的隊列集字段中包含的各隊列的閾值的隊列閾值字段、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置請求消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、用于對光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中的隊列集數(shù)量進行設置的隊列集數(shù)量字段、用于對REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列進行設置的報告位圖字段、用于對REPORT幀的隊列集字段中包含的各隊列的閾值進行設置的各隊列閾值字段、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置確認消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、表示動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置是否成功的設置確認字段、用于確認對光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中的隊列集的數(shù)量的設置的隊列集數(shù)量字段、用于確認對REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列進行設置的報告位圖字進行設置的隊列閾值字段、填充字節(jié)。
其中光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置隊列集數(shù)量和表示隊列長度的隊列集字段的過程如下在REPORT幀中放置設置好的隊列集數(shù)量-1組的以下內(nèi)容報告位圖、隊列#0報告、隊列#1報告......隊列#n報告...隊列#m報告重復，其中n＜m，n和m為自然數(shù)，隊列#n報告表示隊列n在REPORT幀產(chǎn)生時刻在低于該隊列所對應的長度閾值的條件下該隊列的完整以太網(wǎng)幀的總長度及其所需的幀間隔和前向糾錯開銷，該REPORT幀的最后一個隊列集用于填寫所有隊列的全部長度。
其中隊列#n報告的隊列長度值采用累計方式。
其中多個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值采取增量方式對于特定的隊列#n，REPORT幀中的第一個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值最小，隨著隊列集序號的增加，隊列#n報告的隊列長度值越來越大。
本發(fā)明還提供了一種光網(wǎng)絡單元，具有下述功能模塊傳遞和接受在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中對光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值的設置的模塊；向光線路終端發(fā)送按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值而放置了表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量的REPORT幀的模塊；接收光線路終端對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬的授權的模塊。
本發(fā)明還提供了一種光線路終端，具有如下功能模塊采用特定機構擴展的操作、管理和維護消息請求和設置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列的閾值的模塊；從光網(wǎng)絡單元接收按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度閾值而放置了表示隊列長度的隊列集數(shù)量和隊列集字段的REPORT幀的模塊；根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列長度對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬進行授權的模塊。
由于本發(fā)明在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中，放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，這樣就有了一個機制，能夠?qū)NU的DBA匯報能力進行發(fā)現(xiàn)和對該能力進行配置，也能夠利用該機制對如何填充REPORT幀的內(nèi)容和各字段進行規(guī)范，然后光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置隊列集數(shù)量和表示隊列長度的隊列集字段。利用這種統(tǒng)一的機制，光線路終端就能夠統(tǒng)一地獲得上行隊列的狀態(tài)，從而據(jù)此給為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬授權，從而既實現(xiàn)了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的動態(tài)帶寬分配，又利用這種統(tǒng)一的機制解決了多廠商ONU和OLT的互通性問題。


圖1是本發(fā)明中采用的REPORT幀格式的示意圖。
圖2是本發(fā)明中采用的get_DBA_request 操作、管理和維護協(xié)議數(shù)據(jù)單元的幀格式圖。
圖3是本發(fā)明中采用的get_DBA_response操作、管理和維護協(xié)議數(shù)據(jù)單元的幀格式圖。
圖4是本發(fā)明中采用的set_DBA_request操作、管理和維護協(xié)議數(shù)據(jù)單元的幀格式圖。
圖5是本發(fā)明中采用的set_DBA_response操作、管理和維護協(xié)議數(shù)據(jù)單元的幀格式圖。
圖6是動態(tài)帶寬分配參數(shù)管理的流程圖，包括ONU的DBA參數(shù)的通告和ONU的DBA參數(shù)的配置的流程。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的光網(wǎng)絡單元的模塊組成圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的光線路終端的模塊組成圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種動態(tài)帶寬能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置方法，包括(一)在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中，放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，用于在光線路終端和光網(wǎng)絡單元之間進行傳遞、設置。
在EPON的國際標準IEEE802.3ah中，規(guī)定了一種操作、管理和維護(OAM)功能，用于實現(xiàn)鏈路監(jiān)控和環(huán)回功能。同時，該標準定義了一種特定機構擴展(Orgnization-Specific Extension)機制，以便于各廠商和運營商定義更多的OAM功能。特定機構擴展OAM功能是通過特定機構擴展的OAM協(xié)議數(shù)據(jù)單元實現(xiàn)的。本發(fā)明定義了特定機構擴展的OAM協(xié)議數(shù)據(jù)單元，以進行ONU的DBA能力發(fā)現(xiàn)和DBA參數(shù)遠程管理。
DBA的管理屬性包括ONU的REPORT幀支持的隊列集數(shù)量和每個隊列集中的隊列所對應的閾值。DBA協(xié)商的OAM擴展主要涉及對ONU所要支持的隊列集的數(shù)量及其各隊列的閾值進行操作(讀取和設置)。
在ONU的DBA參數(shù)配置過程中，OLT應工作在主動(Active)模式，ONU工作在被動(Passive)模式。OLT通過get_DBA_request消息和set_DBA_request消息對ONU的DBA參數(shù)進行讀取和設置操作，ONU通過get_DBA_response消息和set_DBA_response消息對OLT的讀取和設置操作請求做出應答。(下面會具體地介紹get_DBA_request消息和set_DBA_request消息、get_DBA_response消息和set_DBA_response消息的具體的幀格式)。
如圖6所述，OLT向ONU發(fā)送get_DBA_request消息，當ONU接收到get_DBA_request消息后，應向OLT發(fā)送get_DBA_response消息，該消息中包含其當前DBA參數(shù)值，DBA參數(shù)值包括設置好的光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值。
當OLT需要向ONU設置動態(tài)帶寬分配參數(shù)時，向ONU發(fā)送set_DBA_request消息。當ONU接收到set_DBA_request后，應按照set_DBA_request消息所定義的DBA參數(shù)設置本地的DBA參數(shù)，并發(fā)送set_DBA_response消息，以確認其是否已完成此次DBA參數(shù)設置。
這樣，通過在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中放置動態(tài)帶寬分配參數(shù)，尤其是光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，就完成了對ONU的DBA匯報能力的發(fā)現(xiàn)，并為以后配置REPORT幀中的DBA參數(shù)奠定了基礎。
本發(fā)明定義用于DBA參數(shù)管理的特定機構擴展的OAM協(xié)議數(shù)據(jù)單元的有效負荷(Payload)部分由機構唯一標識符(OUI)、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼和數(shù)據(jù)/填充等字段組成，數(shù)據(jù)/填充字段用于描述具體動態(tài)帶寬分配參數(shù)，該有效負荷的具體格式如下表1所示●OUI為標準的IEEE分配的OUI，其值與EPON設備的提供商或者運營商有關。
●長度為1個字節(jié)的擴展操作碼(Ext.Opcode)的值為“Ox0A”(當然也可以采用其他值)。
●長度為一個字節(jié)的DBA操作碼域進一步標識ONU的DBA參數(shù)配置功能所需要的消息類型。
●數(shù)據(jù)/填充字段的長度不定，用于填充與操作相關的數(shù)據(jù)或者用于填充。

表1用于DBA的Orgnization-Specific Extension OAM消息中payload部分的格式表1的DBA碼部分具體采用0x00-0x03中的哪一種，可參照如下的表2進行規(guī)定

表2 Orgnization-Specific Extension OAM消息中DBA Code域的值及其對應的消息類型即0x00表示get_DBA_request，0x01表示get_DBA_response，0x10表示set_DBA_request，0x11表示set_DBA_response。
應當理解，以上僅是一種示例。比如不一定要用0x00-0x03來表示DBA操作碼，上面討論的特定機構擴展的操作、管理和維護消息中設置為4種，但也可能不是4種，只要在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中能夠放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值就可以。因此，當有多于4種或小于4種的特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息被定義時，就用不同種的DBA操作碼來區(qū)分就可以了。
下面對所述4種用于ONU的DBA參數(shù)配置的特定機構擴展的操作、管理和維護(OAM)消息的格式進行定義。其中，DBA參數(shù)請求幀和DBA參數(shù)響應幀實現(xiàn)ONU的DBA能力的發(fā)現(xiàn)和參數(shù)查詢。DBA參數(shù)設置請求幀和DBA參數(shù)設置確認幀實現(xiàn)對ONU的DBA參數(shù)的配置管理。
該四種消息的具體定義如下1)DBA參數(shù)請求幀(get_DBA_request)OLT利用DBA參數(shù)請求幀指示ONU匯報其當前的DBA參數(shù)(REPORT幀中的Queue Set數(shù)量和每個隊列的閾值)。DBA參數(shù)請求OAMPDU的結構如圖2所示，其中有些字段是與本發(fā)明無關的通用的一些字段，因此，在下面主要介紹與本發(fā)明有關的一些字段a)機構唯一標識符(OUI)3字節(jié)，包含24比特結構唯一標識符，具體的OUI值待定；b)擴展操作碼(Ext.Opcode)1字節(jié)，用于標識擴展的操作類型，對于用于DBA參數(shù)配置的擴展的OAMPDU，其值為“0x0A”；c)DBA操作碼1字節(jié)，用于標識具體的DBA參數(shù)操作類型，對于get_DBA_request消息，其值為“0x00”；d)填充字節(jié)(PAD)0～30個字節(jié)，用于填充該OAM幀中的剩余字段使該OAM幀的總長度達到64字節(jié)，填充內(nèi)容為“0x00”。
2)DBA參數(shù)響應幀(get_DBA_response)ONU利用DBA參數(shù)響應幀向OLT匯報其當前的DBA參數(shù)(REPORT幀中的隊列集數(shù)量和每個隊列的閾值)。DBA參數(shù)響應幀的結構如圖3所示，其中與本發(fā)明相關的字段的詳細的定義如下a)機構唯一標識符(OUI)3字節(jié)，包含24比特結構唯一標識符，具體的OUI值待定；
b)擴展操作碼(Ext.Opcode)1字節(jié)，用于標識擴展的操作類型，對于用于DBA參數(shù)配置的擴展的OAMPDU，其值為“0x0A”；c)DBA操作碼1字節(jié)，用于標識具體的DBA參數(shù)操作類型，對于get_DBA_response消息，其值為“0x01”；d)隊列集數(shù)量1字節(jié)，用于描述ONU所發(fā)送的REPORT幀中的隊列集(Queue Set)的數(shù)量，取值范圍為“0x02”到“0x04”；e)報告位圖1字節(jié)，為一個8比特標志寄存器，指明REPORTMPCPDU中包含哪些隊列，如表3所示

表3 用于DBA參數(shù)管理的OAMPDU中的報告位圖域的定義f)隊列n的閾值(隊列#n閾值)2字節(jié)，表示隊列n上，該隊列的長度所不能超過的閾值；g)填充字節(jié)(PAD)37字節(jié)，用于填充該OAM幀中的剩余字段使該OAM幀的總長度達到64字節(jié)，填充內(nèi)容為“0x00”。
3)DBA參數(shù)設置請求幀(set_DBA_Request)OLT利用DBA參數(shù)設置請求幀指示ONU設置其DBA參數(shù)(REPORT幀中的隊列集數(shù)量和各個隊列的閾值)。DBA參數(shù)設置請求幀的結構如圖4所示，其中與本發(fā)明有關的字段的詳細的定義如下a)機構唯一標識符(OUI)3字節(jié)，包含24比特結構唯一標識符，具體的OUI值待定；b)擴展操作碼(Ext.Opcode)1字節(jié)，用于標識擴展的操作類型，對于用于DBA參數(shù)配置的擴展的OAMPDU，其值為“0x0A”；c)DBA操作碼1字節(jié)，用于標識具體的DBA參數(shù)操作類型，對于set_DBA_request消息，其值為“0x02”；d)隊列集數(shù)量1字節(jié)，用于描述ONU所發(fā)送的REPORT幀中應有的隊列集(Queue Set)的數(shù)量，即想要設置成的數(shù)量，取值范圍為“0x02”到“0x04”，ONU應按照該值設置其REPORT幀中的隊列集數(shù)量；e)報告位圖1字節(jié)，為一個8比特標志寄存器，指明REPORTMPCPDU中應包含哪些隊列，如上面表3所示。
f)隊列n閾值2字節(jié)，表示在隊列集中的隊列n上，想要設置成的該隊列長度所不能超過的閾值；第一個隊列集中的queue #nthreshold的值應小于第二個隊列集中的queue #n threshold的值，依次類推；g)填充字節(jié)(PAD)0～30個字節(jié)，用于填充該OAM幀中的剩余字段使該OAM幀的總長度達到64字節(jié)，填充內(nèi)容為“0x00”。
另外，在本實施例中，REPORT幀格式中最后一個Queue Set用于填寫所有隊列的全部長度，因此，set_DBA_request幀中的隊列#n閾值的數(shù)量為(隊列集數(shù)量-1)。
4)DBA參數(shù)設置確認幀(set_DBA_response)ONU向OLT發(fā)送DBA參數(shù)設置確認幀(set_DBA_response)以通告其是否成功設置DBA參數(shù)。DBA參數(shù)設置確認幀的結構如圖5所示，其中與本發(fā)明有關的字段的詳細的定義如下a)機構唯一標識符(OUI)3字節(jié)，包含24比特結構唯一標識符，具體的OUI值待定；b)擴展操作碼1字節(jié)，用于標識擴展的操作類型，對于用于DBA參數(shù)配置的擴展的OAMPDU，其值為“0x0A”；c)DBA操作碼1字節(jié)，用于標識具體的DBA參數(shù)操作類型，對于set_DBA_response消息，其值為“0x03”；d)設置確認1字節(jié)，用于表示ONU的DBA參數(shù)設置是否成功；當Set ACK的值為“0x00”表示DBA參數(shù)設置未完成或被拒絕(Nack)；當Set ACK的值為“0x01”表示DBA參數(shù)設置已完成(Ack)；e)隊列集數(shù)量1字節(jié)，用于描述ONU的REPORT幀中應有的隊列集(Queue Set)的數(shù)量(DBA參數(shù)設置后)，也就是被set_DBA_request幀所設置成的隊列集的數(shù)量，取值范圍為“0x02”到“0x04”，ONU應按照該值設置其REPORT幀中的隊列集數(shù)量；f)報告位圖1字節(jié)，為一個8比特標志寄存器，指明REPORTMPCPDU中應包含哪些隊列(DBA參數(shù)設置后)，如上面表3所示；g)隊列n閾值2字節(jié)，表示在隊列集中的隊列n上，該隊列長度所不能超過的閾值；第一個隊列集中的隊列#n閾值的值應小于第二個隊列集中的隊列#n閾值的值(如果包含3個或3個以上的Queue Set)，依次類推；h)填充字節(jié)(PAD)1～29個字節(jié)，用于填充該OAM幀中的剩余字段使該OAM幀的總長度達到64字節(jié)，填充內(nèi)容為“0x00”。
注由于前面規(guī)定REPORT幀格式中最后一個隊列集用于填寫所有隊列的全部長度，因此，set_DBA_request幀中的隊列#n閾值的數(shù)量為(閾值集數(shù)量-1)。
前面已經(jīng)結合圖6描述了ONU的DBA參數(shù)管理的消息交互流程。如圖6所述，OLT向ONU發(fā)送get_DBA_request消息，當ONU接收到get_DBA_request消息后，應向OLT發(fā)送get_DBA_response消息。當OLT需要向ONU設置動態(tài)帶寬分配參數(shù)時，向ONU發(fā)送set_DBA_request消息。當ONU接收到set_DBA_request后，設置本地的DBA參數(shù)，并發(fā)送set_DBA_response消息。因為該過程在前面已經(jīng)有描述，所以不在此贅述。
前面舉出了四種特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息，即get_DBA_request消息、get_DBA_response消息、set_DBA_request消息和set_DBA_response消息(前面提到的是get_DBA_request幀、get_DBA_response幀、set_DBA_request幀和set_DBA_response幀，但在這里的幀和消息具有相同的含義)，但不發(fā)明并不局限于這四種消息，只要能傳遞光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值就可以。比如說，可以設置成兩種消息get_DBA_request+response消息、set_DBA_request+response消息即可。在get_DBA_request+response中，放置一個能夠放置確認回的隊列集數(shù)量的字段、各隊列的長度閾值的字段，當OLT請求ONU匯報DBA參數(shù)時，這些字段是不填的，只要當從ONU向OLT返回時，ONU才添上這些字段；set_DBA_request+response消息中放置一個設置確認字段，當OLT向ONU進行DBA設置時，該字段是不填的，只有當ONU返回確認時才進行填寫。再比如說對應隊列集數(shù)量的字段、各隊列的長度閾值的字段，可以單獨分兩種消息進行詢問、確認，獲知給上述四種字段進行不同的命名，其功能類似，但略有區(qū)別，都是可能的變型，但是它們的共同特點就是都能攜帶光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，只要滿足這樣的條件，這些幀格式可以有不同的變形。且圖6的消息交換流程也可以有不同的流程，比如當如上所述，采用了不同于以上四種的特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息時，其流程完全有可能不同，但只要能在光線路終端和光網(wǎng)絡單元之間傳遞、設置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值就可以。
因此，本發(fā)明的這一過程可以概括為在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中，放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，用于在光線路終端和光網(wǎng)絡單元之間進行傳遞、設置。
在一種實施例中，所述特定機構擴展的操作、管理和維護消息包括但不限于如下四種消息動態(tài)帶寬分配參數(shù)請求消息；動態(tài)帶寬分配參數(shù)響應消息、動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置請求消息、動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置確認消息。而其中的所述四種消息的有效負荷域可概括為具有機構唯一標識符、標識擴展的操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼和數(shù)據(jù)/填充字段的統(tǒng)一結構，數(shù)據(jù)/填充字段用于描述具體動態(tài)帶寬分配參數(shù)。具體地說，所述四種消息的具體格式分別為所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)請求消息包括機構唯一標識符、標識擴展的操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配碼、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)響應消息包括機構唯一標識符、標識擴展的操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、用于描述光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中的隊列集的數(shù)量的隊列集數(shù)量字段、用于指示REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列的長度的報告位圖字段、用于指示REPORT幀的隊列集字段中各隊列的閾值的隊列閾值字段、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置請求消息包括機構唯一標識符、標識擴展的操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、用于對光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中的隊列集數(shù)量進行設置的隊列集數(shù)量字段、用于對REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列進行設置的報告位圖字段、用于對REPORT幀的隊列集字段中各隊列的閾值進行設置的隊列閾值字段、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置確認消息包括結構唯一標識符、標識擴展的操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、表示動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置是否成功的設置確認字段、用于確認對光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中的隊列集數(shù)量的設置的隊列集數(shù)量字段、用于確認對REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列進行設置的報告位圖字段、用于確認對REPORT幀的隊列集字段中包含的各隊列的閾值進行的設置的各隊列閾值字段、填充字節(jié)。
(二)光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置隊列集數(shù)量和表示隊列長度的隊列集字段。
在背景技術部分已提到，在IEEE 802.3ah標準中規(guī)定，ONU發(fā)送的REPORT報文幀中可以設置多個隊列集(Queue Set)，在每個隊列集中包含對應于該隊列集的所有隊列的長度信息。但現(xiàn)有技術沒有給出隊列集的確切定義，對于在多個隊列集情況下各隊列報告的填充內(nèi)容也沒有明確，所以目前各芯片廠商有不同的實現(xiàn)方式。而本發(fā)明由于在前面的過程(一)中，對于REPORT幀中應當放入的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，已經(jīng)在OLT和ONU之間得到了交流，就可以按照該設置好的隊列集數(shù)量來在PEPORT幀中放置隊列集(注意，在本實施例中，REPORT幀格式中要留出最后一個隊列集用于填寫所有隊列的全部長度)，并可以按照隊列集中的每個隊列長度的閾值，低于這個閾值地來放置表示隊列長度的隊列集字段，然后在后續(xù)的過程中，OLT中的DBA服務器才可以根據(jù)該PEPORT幀中反映出來的以太網(wǎng)幀構成信息，以為OLT中DBA的計算提供更高的精度和效率。
上述過程的一種具體實現(xiàn)如下如圖1所示，在圖1中有一些與本發(fā)明不太相關的字段，就不再討論，下面主要討論其中與本發(fā)明相關的字段。在圖1的中部可以看出，隊列集數(shù)量字段中存放著按照(一)中的過程協(xié)商好的隊列集數(shù)量，該數(shù)量設為N，REPORT幀的中部有N組隊列集。在REPORT幀中放置設置好的隊列集數(shù)量N-1組的以下內(nèi)容報告位圖、隊列#0報告、隊列#1報告......隊列#n報告...隊列#m報告重復，其中n＜m，n和m為自然數(shù)(圖1中m＝7，也就是說，每個隊列集有8個隊列)，隊列#n報告表示隊列n在REPORT幀產(chǎn)生時刻在低于該隊列所對應的長度閾值的條件下該隊列的完整以太網(wǎng)幀的總長度及其所需的幀間隔和前向糾錯開銷，該REPORT幀的最后一個隊列集用于填寫所有隊列的全部長度。以上是N組隊列集的具體內(nèi)容。應當理解，本發(fā)明不限于這種具體REPORT格式，比如，可以不將隊列#0報告、隊列#1報告......隊列#n報告...隊列#m連續(xù)排列，m可以不為7，可以不設最后一個隊列集用于填寫所有隊列的全部長度，這種變形是很多的，只要這種格式滿足“按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量”，因為只要傳達了表示隊列長度的隊列集信息和隊列集數(shù)量，OLT就可以根據(jù)這些隊列的長度和隊列集數(shù)量來進行動態(tài)帶寬分配。
在圖1中，在REPORT幀中，隊列集，即圖1中重復N次的部分，用于各個隊列的長度，其每個長度都低于前述(一)過程中設置的閾值。特定隊列集中的隊列#n報告值表示隊列n在報告消息產(chǎn)生時刻在不超出對應于該隊列的閾值的前提下該隊列集的完整以太網(wǎng)幀的總長度及其所需的幀間隔和前向糾錯(FEC)開銷(如果FEC使能)。隊列#n報告的隊列長度值應采用累計(Cumulative)方式，表示在不同閾值下，從隊列起點到該閾值的完整以太網(wǎng)幀的總長度及其所需要的開銷。多個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值應采取增量(Incremental)方式對于特定的隊列#n，REPORT幀中的第一個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值最小，隨著隊列集序號的增加，隊列#n報告的隊列長度值越來越大。對于REPORT幀中的最后一個隊列集，隊列#n報告應描述該隊列的總長度。當該隊列的總長度(含完整以太網(wǎng)幀的總長度及其所需幀間隔及FEC開銷)的值大于128Kbyte(2個八位字節(jié)所能描述的最大值)時，則該隊列#n報告值為65535TQ。
可選地，可以對OLT和ONU做如下要求OLT應能夠支持對REPORT幀中至少2個隊列集的全部8個隊列的狀態(tài)信息的解析，以用于ONU上行帶寬的動態(tài)分配。OLT缺省支持的隊列集數(shù)量為2個。ONU應支持(至少)8個隊列，并以每個REPORT幀包含2或2個以上隊列集的形式向OLT上報本地隊列狀態(tài)。建議ONU具備支持4個隊列集的能力。ONU缺省支持的隊列集數(shù)量為2個。這樣有利于ONU在DBA處理能力上的一致性。但也可以規(guī)定成其它方式，比如OLT可以支持至少4個隊列集，ONU應支持至少16個隊列，只要在規(guī)定上一致就可以實現(xiàn)互通。
應當理解，上述多個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值采取的增量(Incremental)方式以及隊列#n報告的隊列長度值采用的累計(Cumulative)方式都是可選的內(nèi)容，在滿足“光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量”的條件下，可以對REPORT幀作出各種其它設計。
(三)光網(wǎng)絡單元將該帶有隊列集字段和隊列集數(shù)量的REPORT幀匯報到光線路終端，光線路終端根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列長度給為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬授權。這一部分在背景技術中提出，在現(xiàn)有技術中有這樣的算法，OLT可以根據(jù)ONU匯報上來的上行隊列的狀態(tài)，按照現(xiàn)有技術中的算法，計算給該ONU的上行帶寬授權，以動態(tài)控制ONU的上行帶寬。因此，這一部分不多贅述。
另外，本發(fā)明還涉及一種光網(wǎng)絡單元接收(7)，如圖7所示，包括傳遞和接受對隊列集數(shù)量和隊列長度閾值的設置的模塊(701)，用于傳遞和接受在特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息中對光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值的設置；向光線路終端發(fā)送放置了表示隊列長度的隊列集字段的REPORT幀的模塊(702)，用于向光線路終端發(fā)送按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值而放置了表示隊列長度的隊列集字段的REPORT幀；
接收對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬的授權的模塊(703)，用于接收光線路終端對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬的授權。
本發(fā)明還涉及一種光線路終端(8)，如圖8所示，包括請求和設置隊列集數(shù)量和每個隊列長度的閾值的模塊(801)，用于請求和設置在特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息中光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值；從光網(wǎng)絡單元接收放置了表示隊列長度的隊列集字段的REPORT幀的模塊(802)，用于從光網(wǎng)絡單元接收按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值而放置了表示隊列長度的隊列集字段的REPORT幀；對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬進行授權的模塊(803)，用于根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列長度對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬進行授權。
光網(wǎng)絡單元和光線路終端中的這些模塊都是與本發(fā)明的方法所對應的模塊，可以由本領域技術人員根據(jù)該方法中體現(xiàn)出來的過程進行編程，或者說根據(jù)其與方法中的步驟相對應的功能進行編程而實現(xiàn)，因此不再贅述。
總之，本發(fā)明利用IEEE 802.3ah所規(guī)定的特定機構擴展(orgnization specific Extension)機制定義了新的OAM協(xié)議數(shù)據(jù)單元進行DBA能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置的協(xié)議，解決了由于光網(wǎng)絡單元的DBA能力和參數(shù)與OLT不匹配導致的無法互通的問題。另外，發(fā)明了對ONU的REPORT幀中的隊列集的新定義，規(guī)定了不同隊列集中的隊列報告字段的填寫規(guī)則。利用本發(fā)明的REPORT幀格式填寫規(guī)則和DBA參數(shù)管理方法可以實現(xiàn)EPON系統(tǒng)中DBA功能的互通，適用范圍廣。
應當理解，本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍內(nèi)可以對本發(fā)明作出多種改變和變形。
權利要求
1.一種動態(tài)帶寬分配能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置方法，包括在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中，放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，用于在光線路終端和光網(wǎng)絡單元之間進行動態(tài)帶寬分配能力參數(shù)傳遞、設置；光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量；光網(wǎng)絡單元將該帶有隊列集字段和隊列集數(shù)量的REPORT幀匯報到光線路終端，光線路終端根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列的長度信息為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬授權。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中特定于機構的擴展的操作、管理和維護消息包括如下四種消息動態(tài)帶寬分配參數(shù)請求消息；動態(tài)帶寬分配參數(shù)響應消息、動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置請求消息、動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置確認消息。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中所述四種消息的有效負荷域具有機構唯一標識符、用于標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼和數(shù)據(jù)/填充字段的統(tǒng)一結構，數(shù)據(jù)/填充字段用于描述具體動態(tài)帶寬分配參數(shù)。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其中所述四種消息的具體格式分別為所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)請求消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配碼、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)響應消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、用于標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、用于描述光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中隊列集數(shù)量的隊列集數(shù)量字段、用于指示REPORT幀的隊列集字段中包含哪些隊列的報告位圖字段、用于指示REPORT幀的每個隊列集中各隊列的閾值的隊列閾值字段、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置請求消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、用于對光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中的隊列集數(shù)量進行設置的隊列集數(shù)量字段、用于設置REPORT幀包含哪些隊列的報告位圖字段、用于對光網(wǎng)絡單元的REPORT幀的每個隊列集中各隊列的閾值進行設置的隊列閾值字段、填充字節(jié)；所述動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置確認消息包括機構唯一標識符、標識擴展操作類型的擴展操作碼、標識具體的動態(tài)帶寬分配參數(shù)操作類型的動態(tài)帶寬分配操作碼、表示動態(tài)帶寬分配參數(shù)設置是否成功的設置確認字段、用于確認對光網(wǎng)絡單元發(fā)送的REPORT幀中隊列集數(shù)量的設置的隊列集數(shù)量字段、用于確認對REPORT幀中包含哪些隊列的設置的報告位圖字段、用于確認對REPORT幀的每個隊列集字段中各隊列的閾值的設置的隊列閾值字段、填充字節(jié)。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其中光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列的閾值在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置表示隊列長度的隊列集字段的過程如下在REPORT幀中放置設置好的隊列集數(shù)量-1組的以下內(nèi)容報告位圖、隊列#0報告、隊列#1報告……隊列#n報告…隊列#m報告重復，其中n＜m，n和m為自然數(shù)，隊列#n報告表示隊列n在REPORT幀產(chǎn)生時刻在低于該隊列所對應的長度閾值的條件下該隊列的完整以太網(wǎng)幀的總長度及其所需的幀間隔和前向糾錯開銷，該REPORT幀的最后一個隊列集用于填寫所有隊列的全部長度。
6.根據(jù)權利要求5的方法，其中隊列#n報告的隊列長度值采用累計方式。
7.根據(jù)權利要求5的方法，其中多個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值采取增量方式對于特定的隊列#n，報告幀中的第一個隊列集中的隊列#n報告的隊列長度值最小，隨著隊列集序號的增加，隊列#n報告的隊列長度值越來越大。
8.一種光網(wǎng)絡單元，包括傳遞和接受在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中對光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值進行設置的模塊；向光線路終端發(fā)送按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值而放置了表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量的REPORT幀的模塊；接收光線路終端對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬的授權的模塊。
9.一種光線路終端，包括在特定機構擴展的操作、管理和維護(OAM)消息中對光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值進行請求和設置的模塊；從光網(wǎng)絡單元接收按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值而放置了表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量的REPORT幀的模塊；根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列長度對為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬進行授權的模塊。
全文摘要
一種動態(tài)帶寬能力發(fā)現(xiàn)和參數(shù)配置方法，包括在特定機構擴展的操作、管理和維護消息中，放置光網(wǎng)絡單元支持的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，用于在光線路終端和光網(wǎng)絡單元之間進行傳遞、設置；光網(wǎng)絡單元按照設置好的隊列集數(shù)量和隊列集中的每個隊列長度的閾值，在多點控制協(xié)議的REPORT幀中放置表示隊列長度的隊列集字段和隊列集數(shù)量；光網(wǎng)絡單元將REPORT幀匯報到光線路終端，光線路終端根據(jù)上行隊列集數(shù)量和每個隊列長度給為光網(wǎng)絡單元分配的上行帶寬授權。本發(fā)明還規(guī)定了相應光線路終端和光網(wǎng)絡單元。本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡中的動態(tài)帶寬分配，又解決了多廠商ONU和OLT的互通性問題。
文檔編號H04J3/16GK1897760SQ20061007535
公開日2007年1月17日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權日2006年4月10日
發(fā)明者沈成彬, 左建, 王曉平, 陸鈞 申請人:中國電信股份有限公司