一种应用于ＥＰＯＮ终端系统基于绝对优先级的数据调度方法技术方案

一种应用于ＥＰＯＮ终端系统基于绝对优先级的数据调度方法，所述的ＥＰＯＮ终端系统是一种点到多点的网络系统，它主要包含三个部分：局端ＯＬＴ、终端ＯＮＵ以及无源光分路器，其特征在于：ａ所述的终端ＯＮＵ中，增加有用于数据缓存的ＦＩＦＯ，且所述ＦＩＦＯ的个数依赖于当前区分数据的优先级级数；ｂ外部存储器中根据优先级分配地址空间；ｃ所述终端ＯＮＵ向局端ＯＬＴ发送数据，在发送时隙的尾部预留申请带宽使用的Ｒｅｐｏｒｔ帧的发送时隙，每次时隙发送结束时，能够精确统计当前系统中还剩余多少数据等待发送；ｄ在更高优先级到来时，确保当前发送的数据是与申请发送的数据是一致的；ｅ当局端ＯＬＴ给终端ＯＮＵ分配了超出其申请的带宽，可以选择绝对优先级调度，或选择轮询调度会平均分配带宽；它经过实际运行测试，效果优良，带宽利用率高，满足了ＥＰＯＮ系统数据传输要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用于EPON终端系统(ONU)的数据调度方法，尤其涉及在利用外部存 储器，包括SDRAM、 DDR-SDRAM以及DDRII-SDRAM，对数据缓存，并区分不同数据服务等级时 所使用的绝对优先级调度方法。
技术介绍
EPON系统是一种点到多点的网络系统，其主要包含三个部分局端OLT、终端(用 户端)ONU以及无源光分路器，如附图l所示。在下行方向，OLT发出的以太网数据包以一 种广播方式经过lxN的无源光分路器后传输到每一个ONU，而ONU则有选择地提取数据包； 在上行方向，由于无源光分路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而 不能到达ONU，即所有ONU的数据传送到同一个OLT，由此构建了 EPON系统的点对多点的 网络。 当ONU需要向OLT发送数据时，首先需要申请发送数据用的带宽，而OLT则根据一 定的算法给当前ONU分配数据发送时隙，之后ONU会利用这段发送时隙向OLT发送数据。而 在ONU申请带宽与获得发送时隙之间，ONU是不能向OLT发送数据的，为了确保帧不丢失， 需要利用缓存存储到来的数据；同时为了区分ONU内部不同等级的数据服务，需要对ONU内 部数据采用 一定的算法进行调度。 目前在利用外部存储器缓存数据，并进行基于绝对优先级的数据调度算法时，首先根据外部存储器中的存储的数据量向OLT申请带宽，当ONU获得OLT分配的数据发送时隙后，从外部存储器提取数据，然后发送给OLT。这种方法会带来若干问题 首先，在ONU获得发送时隙后从外部存储器中读出数据，由于对存储器进行读操作会有一定的时延，也就是的向OLT发送数据时产生一定的时延，造成带宽的浪费；同时外部存储器自身需要有刷新操作来保持数据，而刷新操作需要一定的时间才能完成，在这段时间内是无法访问外部存储器的，这更加加重了数据带宽的浪费； 其次，由于数据到达时间的不确定性，当ONU获得时隙向OLT发送数据时，有可能 此时会有更高优先级的数据到达ONU，在一般的绝对优先级调度算法中，ONU会调度最高优 先级的数据，此时会出现ONU向OLT申请发送的数据与实际发送的数据不一致，虽然这种不 一致不会导致系统的混乱以及错误，但会给OLT的时隙分配造成一定困难，同时给OLT的数 据统计也会带来混来，更严重的则是造成带宽的浪费； 最后，在ONU向OLT申请数据带宽时，OLT有可能会给ONU分配超出其申请的数据 带宽，从而产生了剩余带宽问题。在一般的绝对优先级调度算法中，ONU会调度最高优先级 的数据，此时低优先级数据长时间得不到带宽，很容易出现饿死现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种利用外部存储器(包括4SDRAM、DDR-SDRAM以及DDRII-SDRAM)作为缓存存储数据时，通过增加FIFO的使用，并采用 灵活策略而构成的应用于EPON终端系统基于绝对优先级的数据调度方法。 本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的EPON终端系统是一种点到 多点的网络系统，它主要包含三个部分局端OLT、终端ONU以及无源光分路器，所述的数据 调度方法 a所述的终端ONU中，增加有用于数据缓存的FIFO,且所述FIFO的个数依赖于当 前区分数据的优先级级数，即当前数据被区分为8个优先级，则FIFO个数为8 ;FIFO的宽度 通常匹配于外部存储器的数据位宽，即外部存储器为32位数据位宽，则FIFO的数据宽度为 32 ; FIFO的深度可选；b外部存储器中根据优先级分配地址空间，即采用的外部存储器为8MB容量，同时 需要区分数据为8个优先级，则每个优先级数据划分1MB的地址空间； c所述终端ONU向局端OLT发送数据，在发送时隙的尾部预留申请带宽使用的 R印ort帧的发送时隙，每次时隙发送结束时，能够精确统计当前系统中还剩余多少数据等 待发送，进而精确地控制ONU所申请的带宽量，优化网络带宽的使用； d在更高优先级到来时，确保当前发送的数据是与申请发送的数据是一致的即只有在利用R印ort帧申请数据带宽时，是严格按照绝对优先级的算法进行处理； e当局端OLT给终端ONU分配了超出其申请的带宽，即有剩余带宽时，根据应用的需要，可以选择绝对优先级调度，或选择轮询调度会平均分配带宽。 所述的部分(a)中，还包括1\FIF0的个数需要严格匹配当前区分数据的优先级 个数；2\FIF0的数据宽度可以不匹配外部存储器的数据宽度，即当外部存储器的数据宽度 为32位时，FIFO的数据宽度可以为8位、16位或者是32位；当外部存储器的数据宽度为8 位时，FIFO的数据宽度仍然可以选择为32位、16位或者是8位；3\所述FIFO发送完毕一 个帧之后，当前优先级还能继续发送帧，此时要求FIFO在连续发送两个帧之间，不能有额 外的时延产生，由此，FIFO的深度可以设置为某个合理值，确保在数据帧的发送时，即使访 问外部存储器会带来一定的时延，但利用FIFO可以掩盖由此带来的时延。 所述的部分(b)中，还包括1、所述的外部存储器可以随机访问，各个优先级的帧 可以在任意地址空间存储，各个优先级帧按照一定的算法存储；它根据终端ONU实际运行 时的带宽分配情况，提出使用固定地址空间分配方法，同时提出需要使用存储容量较大的 外部存储器。 所述的部分(c)中，所指出的申请数据带宽计算公式为 总宽带需求=FIFO中的帧带宽需求 +SDRAM中帧的带宽需求+Iteport帧的带宽需求。 所述的部分(d)中，由于每次利用R印ort帧申请的数据带宽有一个限制阀值，则每次申请时，首先满足最高优先级的数据帧，然后满足次优先级的数据帧。如果此时最高优先级的数据帧为O，则首先满足次优先级的数据帧，其余情况以此类推。 所述的部分(e)，局端OLT给终端ONU分配的时隙可以划分为3个部分，其中第1部分是ONU利用R印ort帧申请的带宽需求；第2部分则是OLT有可能会给ONU多分配的带宽，即所谓的剩余带宽；而第3部分则是ONU发送R印ort帧所需要的时隙带宽。其中第2部分的时隙带宽有可能为0 ;第3部分的时隙带宽为某个固定值。5 本专利技术的算法已经应用到了 0NU的芯片开发过程中，并经过实际运行测试，效果 优良，带宽利用率高，满足了 EPON系统数据传输要求。附图说明 图1是现有的EPON终端系统结构示意图。 图2是本专利技术的EPON终端系统结构示意图。 图3是本专利技术的实际申请数据宽带的构成示意图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作详细的介绍本专利技术所述的EPON终端系统是一种点 到多点的网络系统，它主要包含三个部分局端OLT、终端ONU以及无源光分路器，所述的数 据调度方法，主要包括如下部分 a在ONU中，增加FIFO，用于数据的缓存FIFO的个数依赖于当前区分数据的优先 级级数，如果当前数据被区分为8个优先级，则FIFO个数为8 ;如果仅需要区分4个优先级， 则FIFO个数为4 ;FIFO的宽度在一般情况下，匹配于外部存储器的数据位宽，如果外部存储 器为32位数据位宽，则FIFO的数据宽度为32 ; FIFO的深度可选； b在外部存储器中根据优先级分配地址空间，简化调度算法如果采用的外部存 储器为8MB容量，同时需要区分数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于ＥＰＯＮ终端系统基于绝对优先级的数据调度方法，所述的ＥＰＯＮ终端系统是一种点到多点的网络系统，它主要包含三个部分：局端ＯＬＴ、终端ＯＮＵ以及无源光分路器，其特征在于：ａ、所述的终端ＯＮＵ中，增加有用于数据缓存的ＦＩＦＯ，且所述ＦＩＦＯ的个数依赖于当前区分数据的优先级级数，即当前数据被区分为８个优先级，则ＦＩＦＯ个数为８；ＦＩＦＯ的宽度通常匹配于外部存储器的数据位宽，即外部存储器为３２位数据位宽，则ＦＩＦＯ的数据宽度为３２；ＦＩＦＯ的深度可选；ｂ、外部存储器中根据优先级分配地址空间，即采用的外部存储器为８ＭＢ容量，同时需要区分数据为８个优先级，则每个优先级数据划分１ＭＢ的地址空间；ｃ、所述终端ＯＮＵ向局端ＯＬＴ发送数据，在发送时隙的尾部预留申请带宽使用的Ｒｅｐｏｒｔ帧的发送时隙，每次时隙发送结束时，能够精确统计当前系统中还剩余多少数据等待发送，进而精确地控制ＯＮＵ所申请的带宽量，优化网络带宽的使用；ｄ、在更高优先级到来时，确保当前发送的数据是与申请发送的数据是一致的：即只有在利用Ｒｅｐｏｒｔ帧申请数据带宽时，是严格按照绝对优先级的算法进行处理；ｅ、当局端ＯＬＴ给终端ＯＮＵ分配了超出其申请的带宽，即有剩余带宽时，根据应用的需要，可以选择绝对优先级调度，或选择轮询调度会平均分配带宽。...

【技术特征摘要】
一种应用于EPON终端系统基于绝对优先级的数据调度方法，所述的EPON终端系统是一种点到多点的网络系统，它主要包含三个部分局端OLT、终端ONU以及无源光分路器，其特征在于a、所述的终端ONU中，增加有用于数据缓存的FIFO，且所述FIFO的个数依赖于当前区分数据的优先级级数，即当前数据被区分为8个优先级，则FIFO个数为8；FIFO的宽度通常匹配于外部存储器的数据位宽，即外部存储器为32位数据位宽，则FIFO的数据宽度为32；FIFO的深度可选；b、外部存储器中根据优先级分配地址空间，即采用的外部存储器为8MB容量，同时需要区分数据为8个优先级，则每个优先级数据划分1MB的地址空间；c、所述终端ONU向局端OLT发送数据，在发送时隙的尾部预留申请带宽使用的Report帧的发送时隙，每次时隙发送结束时，能够精确统计当前系统中还剩余多少数据等待发送，进而精确地控制ONU所申请的带宽量，优化网络带宽的使用；d、在更高优先级到来时，确保当前发送的数据是与申请发送的数据是一致的即只有在利用Report帧申请数据带宽时，是严格按照绝对优先级的算法进行处理；e、当局端OLT给终端ONU分配了超出其申请的带宽，即有剩余带宽时，根据应用的需要，可以选择绝对优先级调度，或选择轮询调度会平均分配带宽。2. 根据权利要求l所述的应用于EPON终端系统基于绝对优先级的数据调度方法，其特 征在于所述的部分(a)中，还包括l)FIFO的个数需要严格匹配当前区分数据的优先级个 数；2)FIFO的数据宽度可以不匹配外部存储器的数据宽度，即当外部存储器的数据宽度为 32位时，FIFO的数据宽度可以为8位、16位或者是32位；当外部存储器的数据宽度为8位 时，FIFO的数据宽度仍然可以选择为32位、16位或者是8位；3)所述FIFO发送完...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟强，周涛，张宇，
申请(专利权)人：杭州钦钺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]