基于流量监控的动态带宽分配装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于流量监控的动态带宽分配装置及其实现方法，该方法包括：配置数据平滑时间窗口Ntime和初始门限参数；获取上行流量信息；计算最近Ntime和2Ntime～Ntime+1个时隙内上行流量信息的平均值；根据上报模式对所需的上行流量进行预测或者调整；根据所需的上行流量计算每个ALLOC-ID的带宽分配长度，并转换成带宽分配结构下发到ONU；缓存下发的授权长度，在对应的上行突发到来时，将授权长度信息反馈给上行流量收集单元。本发明专利技术，可以将具备和不具备DBRU报告能力的ONU同时接入到同一PON系统中，减少DBA系统对ONU上报方式的依赖，提高OLT的兼容性和健壮性，特别适用于需要兼容多个厂商ONU的OLT系统。

【技术实现步骤摘要】
基于流量监控的动态带宽分配装置及其实现方法
本专利技术涉及光网络管理，具体涉及基于流量监控的动态带宽分配装置及其实现方法，适用于GPON(Gigabit-capablepassiveopticalnetworks)、XG-PON(10-Gigabit-capablepassiveopticalnetworks)以及NG-PON2(40-Gigabit-capablepassiveopticalnetworks)等无源光网络系统。
技术介绍
近年来，PON(PassiveOpticalNetwork，无源光网络)作为一种高速带宽接入技术得到了快速发展。PON(PassiveOpticalNetwork，无源光网络)系统一般由OLT(OpticalLineTerminal:光线路终端)、ODN(OpticalDistributionNetwork:光分配网络)和ONU(OpticalNetworkUnit:光网络单元)组成。在下行方向，OLT将数据通过ODN广播到所有的ONU；在上行方向，为了避免光冲突，则采用时分复用的方式，每个ONU只在被OLT授权的时隙进行数据传输，这种时隙的分配过程就是OLT的动态带宽分配(DBA)过程。现有的DBA实现技术通常采用的是基于状态报告的SR(statusreport)模式，如：中国专利技术专利CN101753421A(一种吉比特无源光网络中动态带宽分配方法及装置，申请号：200810217747.7)，中国专利技术专利CN101232326(用于无源光网络系统的动态带宽分配装置及其实现方法，申请号200710000359)等。SR模式的优点在于技术实现相对简单，但是，在这种模式，DBA能否有效工作，很大程度上取决于ONU上报或者OLT预测ONU缓存占用的准确性。也就是说，DBA能够有效工作的前提是ONU能够支持SR报告并且SR报告是准确的，因此，SR模式中DBA对ONU上报的依赖性很大，如果ONU的部分ALLOC-ID(AllocationIdentifier分配标识符)、部分ONU或者全部ONU不具备SR上报能力，或者在SR上报不准确的PON系统中，或者存在流氓ONU恶意上报的PON系统中，SR模式会导致大量带宽的浪费，从而降低整个系统的吞吐量和QOS(QualityofService，服务质量)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是DBA对ONU的SR报告依赖性大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种基于流量监控的动态带宽分配实现方法，包括以下步骤：步骤10：配置数据平滑时间窗口Ntime和初始门限参数，所述初始门限参数包括：授权长度与空闲帧长度比值门限的上限GDIVIth_h、授权长度与空闲帧长度比值门限的下限GDIVIth_l、有效帧长度与SR上报长度比值门限的上限SDIVVth、有效帧长度与SR上报长度比值门限的下限VDIVSth；步骤20：解析上行突发帧，获取上行流量信息，所述上行流量信息包括当前ALLOC-ID实际发送的有效帧长度Validsize_i、空闲帧长度Idlesize_i和SR状态报告长度srdbru_i；同时从上行带宽分配缓存单元中读取当前ALLOC-ID带宽分配表中的带宽分配值Grantsize_i；步骤30：分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内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带宽分配平均值Grantsize_m1、Grantsize_m2，有效帧长度平均值Validsize_m1、Validsize_m2，空闲帧长度平均值Idlesize_m1、Idlesize_m2，和SR状态报告长度平均值srdbru_m1、srdbru_m2；步骤40：根据ALLOC-ID标识的不同上报模式及对应的初始门限参数对ALLOC-ID所需的上行流量进行预测或者调整；步骤50：根据ALLOC-ID所需的上行流量和G984.3或者G987.3中的DBA算法模型计算得到每个ALLOC-ID的带宽分配长度；步骤60：将分配的带宽转换成带宽分配结构BWMAP；步骤70：将带宽分配结构BWMAP通过下行帧下发到ONU，同时将下发的授权长度发送到上行带宽分配缓存单元；步骤80：将已经下发的授权长度进行缓存，并在对应的上行突发帧到来时，将相应的授权长度信息反馈给上行流量收集单元。在上述方法中，在步骤A40中，ALLOC-ID的上报模式为SR模式，ALLOC-ID所需的上行流量通过如下方法获得：判断最近Ntime个时隙内的SR状态报告长度平均值srdbru_m1是否大于空闲帧长度平均值Idlesize_m1，如果srdbru_m1>Idlesize_m1,则ALLOC-ID所需的上行流量＝(srdbru_m1-Idlesize_m1)；否则，ALLOC-ID所需的上行流量＝0。在上述方法中，在步骤A40中，ALLOC-ID的上报模式为TM模式，ALLOC-ID所需的上行流量Rsr通过如下方法获得：步骤4021：分别计算最近Ntime个时隙内的授权长度GdivI_m1和最近2Ntime～Ntime+1个时隙内的空闲帧长度GdivI_m2的比值：GdivI_m1＝(Idlesize_m1＝＝0)？Grantsize_m1:Grantsize_m1/Idlesize_m1；GdivI_m2＝(Idlesize_m2＝＝0)？Grantsize_m2:Grantsize_m2/Idlesize_m2；步骤4022：判断GdivI_m1是否大于GDIVIth_h，如果是,则令Rtm＝Grantsize_m1×(1+GdivI_m1/GdivI_m2),转步骤4025；否则,转步骤4023；步骤4023：判断GdivI_m1是否小于GDIVIth_l,如果是,则转步骤4024,否则令Rtm＝(Grantsize_m1×2+Grantsize_m2)/3,转步骤4025；步骤4024：判断Grantsize_m1是否大于Idlesize_m1×(GdivI_m2/GdivI_m1),如果是,则令Rtm＝Grantsize_m1-Idlesize_m1×(GdivI_m2/GdivI_m1),转步骤4025；否则,令Rtm＝0,转步骤4025；步骤4025,ALLOC-ID所需的上行流量＝Rtm。在上述方法中，在步骤A40中，ALLOC-ID的上报模式为自适应模式，当SR上报有效时，采用SR模式；否则采用TM方式。在上述方法中，通过以下a)或b)中任一种情况判定ALLOC-ID的SR上报是否为无效上报：a)分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内SR上报长度与有效帧长度比值SdivV_m1和SdivV_m2；SdivV_m1＝srdbru_m1/Validsize_m1；SdivV_m2＝srdbru_m2/Validsize_m2；如果SdivV_m1和SdivV_m2都大于SR上报长度与有效帧长度比值门限的上限SDIVVth，则认为SR上报值太大，属于无效的SR上报；b)分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内计算有效帧长度与SR上报长度比值VdivS_本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于流量监控的动态带宽分配实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10：配置数据平滑时间窗口Ntime和初始门限参数，所述初始门限参数包括：授权长度与空闲帧长度比值门限的上限GDIVIth_h、授权长度与空闲帧长度比值门限的下限GDIVIth_l、有效帧长度与SR上报长度比值门限的上限SDIVVth、有效帧长度与SR上报长度比值门限的下限VDIVSth；步骤20：解析上行突发帧，获取上行流量信息，所述上行流量信息包括当前ALLOC‑ID实际发送的有效帧长度Validsize_i、空闲帧长度Idlesize_i和SR状态报告长度srdbru_i；同时从上行带宽分配缓存单元中读取当前ALLOC‑ID带宽分配表中的带宽分配值Grantsize_i；步骤30：分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内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带宽分配平均值Grantsize_m1、Grantsize_m2，有效帧长度平均值Validsize_m1、Validsize_m2，空闲帧长度平均值Idlesize_m1、Idlesize_m2，和SR状态报告长度平均值srdbru_m1、srdbru_m2；步骤40：根据ALLOC‑ID标识的不同上报模式及对应的初始门限参数对ALLOC‑ID所需的上行流量进行预测或者调整；步骤50：根据ALLOC‑ID所需的上行流量和G984.3或者G987.3中的DBA算法模型计算得到每个ALLOC‑ID的带宽分配长度；步骤60：将分配的带宽转换成带宽分配结构BWMAP；步骤70：将带宽分配结构BWMAP通过下行帧下发到ONU，同时将下发的授权长度发送到上行带宽分配缓存单元；步骤80：将已经下发的授权长度进行缓存，并在对应的上行突发帧到来时，将相应的授权长度信息反馈给上行流量收集单元。...

【技术特征摘要】
1.基于流量监控的动态带宽分配实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10：配置数据平滑时间窗口Ntime和初始门限参数，所述初始门限参数包括：授权长度与空闲帧长度比值门限的上限GDIVIth_h、授权长度与空闲帧长度比值门限的下限GDIVIth_l、有效帧长度与现状报告SR上报长度比值门限的上限SDIVVth、有效帧长度与SR上报长度比值门限的下限VDIVSth；步骤20：解析上行突发帧，获取上行流量信息，所述上行流量信息包括当前分配标识符ALLOC-ID实际发送的有效帧长度Validsize_i、空闲帧长度Idlesize_i和SR状态报告长度srdbru_i；同时从上行带宽分配缓存单元中读取当前ALLOC-ID带宽分配表中的带宽分配值Grantsize_i；步骤30：分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内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带宽分配平均值Grantsize_m1、Grantsize_m2，有效帧长度平均值Validsize_m1、Validsize_m2，空闲帧长度平均值Idlesize_m1、Idlesize_m2，和SR状态报告长度平均值srdbru_m1、srdbru_m2；步骤40：根据ALLOC-ID标识的不同上报模式及对应的初始门限参数对ALLOC-ID所需的上行流量进行预测或者调整，ALLOC-ID的上报模式为SR、TM或自适应模式，自适应模式为当SR上报有效时，采用SR模式；否则采用TM方式；通过以下a)或b)中任一种情况判定ALLOC-ID的SR上报是否为无效上报：a)分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内SR上报长度与有效帧长度比值SdivV_m1和SdivV_m2；SdivV_m1＝srdbru_m1/Validsize_m1；SdivV_m2＝srdbru_m2/Validsize_m2；如果SdivV_m1和SdivV_m2都大于有效帧长度与SR上报长度比值门限的上限SDIVVth，则认为SR上报值太大，属于无效的SR上报；b)分别计算最近Ntime个和2Ntime～Ntime+1个时隙内计算有效帧长度与SR上报长度比值VdivS_m1和VdivS_m2；VdivS_m1＝Validsize_m1/srdbru_m1；VdivS_m2＝Validsize_m2/srdbru_m2；如果VdivS_m1和VdivS_m2大于有效帧长度与SR上报长度比值门限的下限VDIVSth，则认为SR上报值太小，属于无效的SR上报；步骤50：根据ALLOC-ID所需的上行流量和ITU-TG.984.3协议或者ITU-TG.987.3协议中的DBA算法模型计算得到每个ALLOC-ID的带宽分配长度；步骤60：将分配的带宽转换成带宽分配结构BWMAP；步骤70：将带宽分配结构BWMAP通过下行帧下发到ONU，同时将下发的授权长度发送到上行带宽分配缓存单元；步骤80：将已经下发的授权长度进行缓存，并在对应的上行突发帧到来时，将相应的授权长度信息反馈给上行流量收集单元。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤40中，ALLOC-ID的上报模式为SR模式，ALLOC-ID所需的上行流量Rsr通过如下方法获得：判断最近Ntime个时隙内的SR状态报告长度平均值srdbru_m1是否大于空闲帧长度平均值Idlesize_m1，如果是,则ALLOC-ID所需的上行流量＝(srdbru_m1-Idlesize_m1)；否则，ALLOC-ID所需的上行流量＝0。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤40中，ALLOC-ID的上报模式为TM模式，ALLOC-ID所需的上行流量Rtm通过如下方法获得：步骤4021：分别计算最近Ntime个时隙内的授权长度GdivI_m1和最近2Ntime～Ntime+1个时隙内的空闲帧长度GdivI_m2的比值，如果Idlesize_m1等于0，则GdivI_m1等于Grantsize_m1，否则如果Id...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥辉，钟山，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42