一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法

摘要

本发明公开了一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法，该方法以多点控制协议（MPCP）为基础。在MPCP中，一个GATE被OLT用来向ONU传输信息，这个信息包含给ONU分配的传输窗口的尺寸、传输时隙；一个REPORT信息被ONU用来向OLT传输信息，这个信息包含它的带宽请求。在上行传输方向（从ONU端到OLT端），基于多线程思想，然后在不同的波长信道上分开传输DATA信息和REPORT信息。在下行方向，通过广播的方式，在单一信道上将GATE信息发送给所有的ONU。这种方法的优点在于，第一，可以多个线程同时进行；第二，分配传输窗口的长度和分配每个ONU的时隙同时考虑；第三，对不同的应用有服务质量保证。

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于多线程的优先权动 态波长带宽分配方法。

背景技术

WDM-TDM PON系统是将WDM PON与TDM PON进行混合而成的PON 结构，正是这种混合结构，使其拥有了对多项接入技术的有效兼容特 性。近日，国家“十一五”863重大项目课题“低成本的多波长以太 网综合接入系统（λ-EMD）”成功完成实验室测试，其中的WDM-TDM PON系统应用状态良好，得到了专家的认可。接下来将在运营商的固 网中进行现网测试，从而将其进一步推向市场。

随着全业务运营的进一步推进，城域网在迅速改革，而接入网 由于最靠近用户端，受到的冲击力也最强，运营商在部署接入网时也 遇到了越来越多的问题，比如，如何利用有限的光纤资源承载日益 增长的用户量，如何对大量的OLT设备进行有效的管理以及如何应对 多种制式的光纤接入技术，接入网的一系列瓶颈迫切需要打破。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提出了一种有效的基于多线程的动 态波长带宽分配方法，实现带宽的高效利用。

（二）技术方案

一种基于多线程的优先权动态波长带宽分配方法，包括：

S1，OLT向ONU发送GATE信息；

S2，ONU接受到GATE信息后按顺序发送数据；

S3，ONU产生的REPORT信息紧接着TDM-ONU数据传送给OLT；

S4，OLT在REPORT信息到达之前通过其它线程发出下一个 GATE信息，跳转至S1。

其中，所述GATE信息内容包括授予ONU传输的带宽大小、发 送起止时间和每个ONU发送的波长信道。

其中，所述GATE信息以广播的方式发送给所有ONU。

其中，所述ONU接受到GATE信息后按顺序发送数据进一步包 括，将带宽减少，并将减少的带宽放到下一个传输周期内传输。

其中，所述S4中REPORT信息到达时间是依照发送时的GATE 信息确定。

（三）有益效果

本发明提出的方法以多点控制协议（MPCP）为基础。在MPCP中， 一个GATE被OLT用来向ONU传输信息，这个信息包含给ONU分配的传输 窗口的尺寸、传输时隙；一个REPORT信息被ONU用来向OLT传输信息， 这个信息包含它的带宽请求。在上行传输方向（从ONU端到OLT端）， 基于多线程思想，然后在不同的波长信道上分开传输DATA信息和 REPORT信息。在下行方向，通过广播的方式，在单一信道上将GATE 信息发送给所有的ONU。这种方法的优点在于，第一，可以多个线程 同时进行；第二，分配传输窗口的长度和分配每个ONU的时隙同时考 虑；第三，对不同的应用有服务质量保证。

附图说明

图1是长距离的WDM/TDM-PON系统结构；

图2是在结合分配尺寸大小和分配时隙的方法下ONU上行传输数 据示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1包含了两种典型的ONU，一种是支持单波长的TDM-ONU， 一种是支持多波长的WDM-ONU。这个WDM/TDM-PON的系统一 共有四条上行的波长信道和一条下行的波长信道。上行波长信道λ_u用 来传输REPORT信息和所有来自TDM-ONU的数据信息。通过下行 波长λ_d，将GATE信息传送到所有的ONU，以此来告诉各个ONU 在一个周期内什么时候开始上传数据，通过哪个波长传输数据以及传 输多少数据。λ_k(k=1~3)就是用来传输WDM-ONU的上行数据信息。

表1 ONU支持的信道和传输的顺序

表1表述了每个ONU支持的波长和上行方向每个ONU的 REPORT信息传输的顺序，以及在不同的周期内，每个ONU请求的 传输带宽。为了描述的简单，我们假设每个ONU和OLT之间有相同 的往返时间（RTT）。

图2描述了应用DWPBA方法的一个上行传输示意图。假设在某 一点，OLT向ONU发送GATE信息，这个GATE信息包含授予ONU 传输的带宽大小和发送的起止时间，以及每个ONU要在哪一条波长 信道上发送。这个GATE信息以广播的方式通过λ_d发送给所有的 ONU。当各个ONU一旦收到属于自己的GATE信息之后，就开始按 顺序发送数据。假设每个WDM-ONU的保护带宽是1280Byte。将 ONU4，ONU1，ONU2，ONU3的分配带宽减少640Byte，一个时序 周期将显著减少，这就会减少分组延迟。将减去的带宽放到下一个周 期内传输。

在完成T1周期的传输之前，在上行波长信道λ_u上，我们可以将 各个ONU产生的REPORT帧紧接着TDM-ONU的数据传送（这样保 证了上行波长信道λ_u的信道利用率）。当新的REPORT信息到达OLT 之前，OLT在恰当的时间通过第二个线程将GATE信息发送给所有的 ONU。因为OLT知道T1周期中ONU1,ONU6,ONU3的最后一个传 输bit什么时间离开ONU的缓存器,以及单边带的传输时延，这样 OLT就可以保证ONU在收到它的第二个线程中的GATE信息之后， 马上紧接着TI周期的最后一个bit开始新一轮的数据上行传输，这样 可以大大提高信道利用率。为了简化问题，我们在这里只采用了双线 程。随着信道速率的变化，以及OLT和ONU之间距离的变化，可以 考虑采用不同的线程数。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关 技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明 的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。