用于向无源光网络中的客户端动态分配带宽的方法和装置制造方法及图纸

本公开内容的实施例提供了用于将带宽分配给无源光网络的多个流量容器的方法。该方法包括：从该无源光网络的多个流量容器接收上游数据，并且将该上游数据传递给流量管理器。该方法进一步包括：至少部分地基于该流量管理器的一个或多个队列中所存储的该上游数据的量，来动态地改变所分配的带宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求对2013年2月12日提交的具有序列号No.13/765,565的名称为“Method and Apparatus for Dynamically Allocating Bandwidth to a Client in a Passive Optical Network”的美国技术专利申请的优先权，以及对2012年2月13日提交的具有序列号No.61/598,242的名称为“Uplink Aware PON DBA”的母案临时专利申请的优先权，这两个临时专利申请通过引入并入本文。
本公开内容涉及用于向无源光网络的多个流量容器动态分配带宽的方法和系统。
技术介绍
在无源光网络(PON)中，服务提供商实施被称为光线路终端(OLT)的事物，它是光纤分布网络的根基。单个光纤从OLT延伸，并且多个无源光分路器被用来将该光纤分成多个分支。分布网络的端点或客户端由光网络单元(ONU)形成，它们对应于客户或终端用户。从服务提供商到客户端的数据通过光纤分布网络来广播，并且每个个体的客户端对广播数据过滤，以选择意图用于该客户端的数据。客户端使用时分复用的形式将上游数据发送给服务提供商，其中每个客户端被分配了在其中发送数据的一小部分的可用时间。动态带宽分配(DBA)通常被用于上游数据，从而基于客户端的变化的需求、不同类型的数据的优先级、以及服务提供商与客户之间的服务级别协定(SLA)来分配上游带宽。良好的DBA算法对于最优网络性能和利用率是至关重要的。许多类型的数据流量是突发性的并且高度可变的。通过仔细管理上游带宽分配，提供商能够超额订购网络，同时仍然将所保证的级别的服务提供给各个客户。在某些环境，诸如支持千兆比特的PON(GPON)中，存在两种形式的DBA：非状态报告(NSR)和状态报告(SR)。每个ONU可以具有几个传输虚拟管道(被称为传输容器或TCONT)，每个有它自己的优先级或流量类型。在非状态报告DBA中，OLT观察上游流量，并且当给定的传输容器在其所调度的固定分配期间不发送空闲帧时，OLT可以决定向该TCONT增加带宽分配(取决于客户SLA、TCONT类型和其他信息)，由此允许TCONT利用更大的带宽用于突发的流量。一旦突发已经被传送，OLT将观察来自该TCONT的大数目的空闲帧，并且将对该TCONT的分配减少至固定级别。非状态报告DBA具有它不对ONU施加要求的优点。非状态报告DBA的缺点是，OLT不知道在每个TCONT处有多少过剩的数据在等待传输。更确切地说，OLT分配额外的上游带宽，直到TCONT开始发送空闲帧。不提前知道完整图像(每个TCONT必须传输多少数据)，不可能达到最优化的性能(一致性和低延迟)和网络利用率。在状态报告DBA中，OLT针对一些或全部附接的ONU的TCONT中的全部或一些TCONT的数据积压，而反复地轮询它们。每个TCONT或虚拟管道具有一个或多个具有由ONU实施的集成调度机制的物理队列。ONU在每个TCONT上分开地向OLT报告。每个报告消息包含与给定TCONT相关联的所有相应物理队列中的数据的对数测量。一经从系统的每个相关TCONT接收到报告，OLT就能够基于可应用的SLA以及每个传输管道的当前积压来计算最优化的带宽映射。以太网PON(EPON)使用与上面所描述的GPON状态报告机制相类似的状态报告DBA机制。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种方法，用于将带宽分配给无源光网络的多个流量容器。该方法包括：从该无源光网络的多个流量容器接收上游数据，并且将该上游数据传递给流量管理器。该流量管理器包括：具有预定容量的队列，用以在该上游数据被发送给该无源光网络中的相对于该流量管理器更上游的网络组件之前，存储一定量的该上游数据。每个流量容器根据分别分配给该流量容器的带宽而分别将上游数据发送给该流量管理器。该方法进一步包括：至少部分地基于在该流量管理器的该队列中关于该流量管理器的该队列的该预定容量而存储的该上游数据的量，来动态地改变分别分配给这些流量容器中的每个流量容器的带宽。本文所描述的技术可以被用来通过优化上游带宽利用率而增强整体系统性能。附图说明通过下列详细描述并结合附图，将容易地理解本公开内容的实施例。为了促进本描述，相似的参考标号标示相似的结构元件。图1是其中可以采用本文所描述的这些技术的无源光网络环境的示意图。图2是一个框图，该框图图示了如可以在由图1所描绘的环境中执行的上游带宽管理。图3是一个流程图，该流程图示出了诸如可以在由图1所描绘的环境中执行的将上游数据从多个流量容器运送给上游网络组件的示例过程。图4是一个流程图，该流程图示出了由图1所描绘的环境中的动态上游带宽分配的示例过程。图5是可用来实施本文所描述的各种技术的示例计算系统。具体实施方式图1图示了使用无源光网络(PON)的示例网络系统100。系统100包括服务提供商或中心局(CO)102，其充当用于服务提供商102与多个客户或用户驻地104之间的数据发射和接收的基础。服务提供商102具有光线路终端(OLT)106，多个光纤108从光线路终端106延伸。无源光分路器110被用来将个体光纤分为多个分支光纤112。分支光纤112延伸至光网络单元(ONU)114，光网络单元114终止该分支光纤，并且提供通向用户驻地104的以太网或其他类型的数据连接。多个层级的分路器可被用来创建以OLT 106为根基的树型分布结构。图2图示了与上游通信以及由OLT 106关于多个ONU 114所执行的动态上游带宽管理有关的高层级细节。每个ONU 114通常具有一个或多个传输容器(TCONT)202，传输容器202中的每个传输容器可以具有一个或多个队列，这些队列持有将被传输给OLT 106的数据。个体ONU的各个TCONT可以对应于不同类型的流量，不同类型的流量可以具有不同的优先级或上游数据需求。OLT 106具有上游带宽管理器204，上游带宽管理器204动态地将带宽分配给TCONT。带宽管理器204接收与TCONT 202的当前带宽需求有关的信息，本文称为需求信息。该需求信息可以通过状态报告(SR)和/或非状态报告(NSR)信息206(本文也称为SR/NSR信息206)来传送。在非状态报告的情形中，该需求信息可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将带宽分配给无源光网络的多个流量容器的系统，所述系统包括：光线路终端，被配置为从所述无源光网络的所述多个流量容器接收上游数据，并且将所述上游数据传递给流量管理器，其中所述流量管理器包括：具有预定容量的队列，用以在所述上游数据被发送给所述无源光网络中的相对于所述流量管理器更上游的网络组件之前，存储一定量的所述上游数据，并且其中每个流量容器根据分别分配给所述流量容器的带宽而分别将上游数据发送给所述流量管理器；以及上游带宽管理器，被配置为至少部分地基于在所述流量管理器的所述队列中关于所述流量管理器的所述队列的所述预定容量而存储的所述上游数据的所述量，来动态地改变分别分配给所述流量容器中的每个流量容器的所述带宽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.13 US 61/598,242;2013.02.12 US 13/765,5651.一种用于将带宽分配给无源光网络的多个流量容器的系统，
所述系统包括：
光线路终端，被配置为从所述无源光网络的所述多个流量容器接
收上游数据，并且将所述上游数据传递给流量管理器，其中所述流量
管理器包括：具有预定容量的队列，用以在所述上游数据被发送给所
述无源光网络中的相对于所述流量管理器更上游的网络组件之前，存
储一定量的所述上游数据，并且其中每个流量容器根据分别分配给所
述流量容器的带宽而分别将上游数据发送给所述流量管理器；以及
上游带宽管理器，被配置为至少部分地基于在所述流量管理器的
所述队列中关于所述流量管理器的所述队列的所述预定容量而存储
的所述上游数据的所述量，来动态地改变分别分配给所述流量容器中
的每个流量容器的所述带宽。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述上游带宽管理器进一
步被配置为：基于从所述流量容器所接收的上游需求信息，来动态地
改变分别分配给所述流量容器中的每个流量容器的所述带宽。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括所述流量管理器，
其中所述流量管理器被配置为：
从所述光线路终端接收所述上游数据；
将所述上游数据存储在所述队列中；
聚合所述队列中所存储的所述上游数据；并且
将所聚合的所述上游数据传输给所述无源光网络中的相对于所
述流量管理器更上游的所述网络组件。
4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括包含所述多个流量
容器的多个光网络单元，其中所述光网络单元被配置为：将所述上游
数据通过所述无源光网络而传送给所述光线路终端。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述上游带宽管理器进一
步被配置为：至少部分地基于从所述流量容器所接收的与所述流量容

\t器的数据积压有关的状态报告，来动态地改变所述带宽。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述上游带宽管理器进一
步被配置为：至少部分地基于从所述流量容器接收到空闲数据帧，来
动态地改变所述带宽。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述光线路终端进一步被
配置为：减少对特定流量容器的带宽分配，以避免使所述流量管理器
的所述队列超限。
8.一种将带宽分配给无源光网络的多个流量容器的方法，所述
方法包括：
从所述无源光网络的多个流量容器接收上游数据；
将所述上游数据传递给流量管理器，其中所述流量管理器包括：
具有预定容量的队列，用以在所述上游数据被发送给所述无源光网络
中的相对于所述流量管理器更上游的网络组件之前，存储一定量的所
述上游数据，并且其中每个流量容器根据分别分配给所述流量容器的
带宽而分别将上游数据发送给所述流量管理器；以及
至少部分地基于在所述流量管理器的所述队列中关于所述流量
管理器的所述队列的所述预定容量而存储的所述上游数据的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·梅尔茨，T·达涅尔，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB