一种无源光接入网络及其流量调度方法技术

本发明专利技术涉及一种无源光接入网络及其流量调度方法，该网络包括：OpenFlow控制器、具有OpenFlow协议代理功能的光线路终端节点OF‑OLT、光网络单元ONU，所述OpenFlow控制器通过城域网与至少一个所述光线路终端节点OF‑OLT分别相连；所述光线路终端节点OF‑OLT分别与至少一个所述光网络单元ONU相连。本发明专利技术提供的无源光接入网络，由OF‑OLT与ONU之间的信令实现资源调度，节省了成本且避免信令风暴。同时，通过集中式的OpenFlow控制器完成对多网络域之间用户的带宽资源分配以及统一的动态调度，从而实现服务质量保证和网络资源的优化配置，能够有效提高网络资源利用率低下的问题。

Passive optical access network and flow scheduling method thereof

The invention relates to a passive optical access network and its traffic scheduling method, the network includes: OpenFlow controller, OpenFlow protocol with proxy function optical line terminal node OF OLT, ONU optical network unit, the OpenFlow controller through the network and at least one of the optical line terminal nodes are respectively connected by OLT OF; the optical line terminal node OF OLT respectively and at least one of the optical network unit is connected to the ONU. Passive optical access network provided by the invention, the OF OLT signaling between ONU and Realization of resource scheduling, cost savings and avoid signaling storm. At the same time, complete the bandwidth allocation between users of multi domain network and dynamic scheduling through a unified centralized OpenFlow controller, in order to achieve optimal allocation of service quality assurance and cyber source, can effectively improve the problem of low utilization rate of cyber source.

【技术实现步骤摘要】
一种无源光接入网络及其流量调度方法
本专利技术涉及光纤通信
，尤其涉及一种无源光接入网络及其流量调度方法。
技术介绍
由光线路终端(OLT，OpticalLineTerminal)和光网络单元(ONU，OpticalNetworkUnit)节点组成的无源光网络(PON，PassiveOpticalNetwork)技术，拥有造价低、灵活组网、资源占用低等巨大优势，在接入网领域得到广泛应用。但是在目前商用的PON设备运营中，运营者需要定期到用户所在的接入网络域，根据域内的用户分布情况和应用服务情况，通过网络管理系统对相关OLT设备中的接入网资源和管理策略进行手动修改与配置，例如动态带宽分配(DBA，DynamicBandwidthAllocation)策略参数和操作维护管理(OAM，OperationAdministrationandMaintenance)配置等。此外，不同用户之间的数据流缺乏动态控制与资源智能调度，以至于用户的服务质量需求很难得以保证，由此导致了全网中网络资源利用率偏低的情况。因此，如何提高网络资源利用率、降低网络运营成本成为了亟待解决的问题。在接入网领域，用户本地侧的数据流量和业务类型具有灵活和多样化特征，对于PON的维护主要通过网络管理系统进行。然而网管只能对业务概览、告警、性能等业务信息进行监控，无法对PON进行实时控制，更无法对流量进行控制。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是，如何提供一种能够提高无源光接入网络的资源利用率并降低运营成本的技术方案。为解决以上技术问题，本专利技术在第一方面提供一种无源光接入网络，包括：OpenFlow控制器、具有OpenFlow协议代理功能的光线路终端节点OF-OLT、光网络单元ONU，所述OpenFlow控制器通过城域网与至少一个所述光线路终端节点OF-OLT分别相连；所述光线路终端节点OF-OLT分别与至少一个所述光网络单元ONU相连。在一种可能的实现方式中，所述OpenFlow控制器部署在核心侧的控制中心内。在一种可能的实现方式中，所述城域网包括：分组传送网PTN、多业务传送平台MSTP或光传送网OTN。为解决以上技术问题，本专利技术在第二方面提供无源光接入网络的流量调度方法，包括：光网络单元ONU验证服务请求，并向对应的光线路终端节点OF-OLT发送服务请求；所述光线路终端节点OF-OLT将所述光网络单元ONU的服务请求和自身的实时流量信息上报给OpenFlow控制器；所述OpenFlow控制器汇聚全网资源信息和实时网络状态信息，并按照预设的策略分配带宽。在一种可能的实现方式中，所述OpenFlow控制器汇聚全网资源信息和实时网络状态信息，并按照预设的策略分配带宽包括：所述OpenFlow控制器根据过去t0时间内的OLT资源利用率期望、OLT服务队列长度期望以及所述服务请求中业务数据量的期望，计算未来时间t1内网络的带宽需求；所述OpenFlow控制器按照成本最低原则或用户体验最优原则为所述服务请求分配带宽，并对所述光线路终端节点OLT的总上行带宽进行分配。在一种可能的实现方式中，所述OpenFlow控制器按照成本最低原则或用户体验最优原则为所述服务请求分配带宽，并对所述光线路终端节点OLT的总上行带宽进行分配包括：根据业务最大容许时延计算网络最低需求带宽；比较所述光线路终端节点OLT的可用带宽与所述网络最低需求带宽，根据比较结果进行带宽分配。在一种可能的实现方式中，所述比较所述光线路终端节点OLT的可用带宽与所述网络最低需求带宽，根据比较结果进行带宽分配包括：当所述光线路终端节点OLT的可用带宽大于所述网络最低需求带宽时，按照成本最低原则或用户体验最优原则为所述服务请求分配带宽，并对所述光线路终端节点OLT的总上行带宽进行分配；当所述光线路终端节点OLT的可用带宽不大于所述网络最低需求带宽时，启用延时重传机制。在一种可能的实现方式中，所述成本最低原则包括：在满足所述网络最低需求带宽时，降低空闲光线路终端节点OLT链路总带宽，增加繁忙光线路终端节点OLT链路总带宽，并启动设备睡眠唤醒机制。在一种可能的实现方式中，所述用户体验最优原则包括：降低空闲光线路终端节点OLT链路总带宽并转移到繁忙光线路终端节点OLT链路，在满足所述网络最低需求带宽时，按照可以提供的最大带宽分配给所述服务请求。在一种可能的实现方式中，当所述光线路终端节点OLT的可用带宽不大于所述网络最低需求带宽时，启用延时重传机制包括：更新所述业务最大容许时延，判断更新后的业务最大容许时延是否大于重传固定时延；当更新后的业务最大容许时延大于重传固定时延时，判断为业务堵塞；当更新后的业务最大容许时延不大于重传固定时延时，重新验证所述服务请求。本专利技术提供的无源光接入网络及其流量调度方法，采用集中控制的软件定义光接入网络SDOAN架构实现服务感知流量调度，由OF-OLT与ONU之间的信令实现资源调度，节省了成本且避免信令风暴。同时，通过集中式的OpenFlow控制器完成对多网络域之间用户的带宽资源分配以及统一的动态调度，从而实现服务质量保证和网络资源的优化配置，能够有效提高网络资源利用率低下的问题。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本专利技术的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本专利技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术中无源光接入网络的架构图；图2为本专利技术中OpenFlow协议扩展的流表项的示意图；图3为本专利技术中无源光接入网络的流量调度方法的流程图；图4为本专利技术中步骤303的一种实现方式的流程图；图5为本专利技术中步骤A2的一种实现方式的流程图；图6为本专利技术中无源光接入网络的流量调度方法的信息交互流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。本专利技术提出了一种基于SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)的新型软件定义光接入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源光接入网络，其特征在于，包括：OpenFlow控制器、具有OpenFlow协议代理功能的光线路终端节点OF‑OLT、光网络单元ONU，所述OpenFlow控制器通过城域网与至少一个所述光线路终端节点OF‑OLT分别相连；所述光线路终端节点OF‑OLT分别与至少一个所述光网络单元ONU相连。

【技术特征摘要】
1.一种无源光接入网络，其特征在于，包括：OpenFlow控制器、具有OpenFlow协议代理功能的光线路终端节点OF-OLT、光网络单元ONU，所述OpenFlow控制器通过城域网与至少一个所述光线路终端节点OF-OLT分别相连；所述光线路终端节点OF-OLT分别与至少一个所述光网络单元ONU相连。2.根据权利要求1所述的无源光接入网络，其特征在于，所述OpenFlow控制器部署在核心侧的控制中心内。3.根据权利要求1或2所述的无源光接入网络，其特征在于，所述城域网包括：分组传送网PTN、多业务传送平台MSTP或光传送网OTN。4.一种如权利要求1-3任意一项所述的无源光接入网络的流量调度方法，其特征在于，包括：光网络单元ONU验证服务请求，并向对应的光线路终端节点OF-OLT发送服务请求；所述光线路终端节点OF-OLT将所述光网络单元ONU的服务请求和自身的实时流量信息上报给OpenFlow控制器；所述OpenFlow控制器汇聚全网资源信息和实时网络状态信息，并按照预设的策略分配带宽。5.根据权利要求4所述的流量调度方法，其特征在于，所述OpenFlow控制器汇聚全网资源信息和实时网络状态信息，并按照预设的策略分配带宽包括：所述OpenFlow控制器根据过去t0时间内的OLT资源利用率期望、OLT服务队列长度期望以及所述服务请求中业务数据量的期望，计算未来时间t1内网络的带宽需求；所述OpenFlow控制器按照成本最低原则或用户体验最优原则为所述服务请求分配带宽，并对所述光线路终端节点OLT的总上行带宽进行分配。6.根据权利要求5所述的流量调度方法，其特征在于，所述OpenFlow控制器按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑彬波，王立城，王东山，刘全春，白晖峰，赵冲，宋彦斌，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11