CN101997761B - 带宽分配方法及光纤线路终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带宽分配方法及光纤线路终端，该方法用于光纤线路终端OLT为光纤网络单元ONU分配带宽，包括：根据来自ONU的信息估算ONU的输入流量；设置输入流量跳变信号，其中，输入流量跳变信号用于指示ONU的相邻两个动态带宽分配DBA周期的输入流量的变化；根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽。通过本发明获得了稳定的带宽分配、良好的传输延时和上行带宽的充分利用。

Description

带宽分配方法及光纤线路终端

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种带宽分配方法及光纤线路终端。

背景技术

千兆无源光网络(Gigabit Passive Optical Network，简称为GPON)是被国际电信联盟-电信标准部(InternationalTelecommunications Union-Telecommunications standardizationsector，简称为ITU-T)G.984所规定的无源光网络的一个通讯协议，GPON采取了一点对多点的拓扑结构。图1是根据相关技术的的GPON网络的拓扑结构的示意图，如图1所示，光纤线路终端(Optical Line Terminal，简称为OLT)101是一个主结点，它与许多光纤网络单元(Optical Network Unit，简称为ONU)对接，例如，ONU 103、ONU 104、ONU 105，这些ONU是从结点，每一个ONU包含一个或多个传输容器(Transport Container，简称为TCONT)，例如，TCONT1至4，这些TCONT通过动态带宽报告消息(DynamicBandwidth Report Upstream，简称为DBRU)向OLT报告TCONT缓存了多少数据需要传送到OLT，然后根据OLT分配的带宽来传送上行的数据。

图2是根据相关技术的的上行帧的帧结构的示意图，如图2所示，上行帧的帧结构包含了物理层开销(PLOU)、物理层OAM(PLOAM)、DBRU、GPON封装头(GEM header)、净荷(Payload)和空闲帧(Idle Frame)等。特别要指出的是，PLOU字段可以被同一个ONU中的全部TCONT共用；换一句话说，同一个ONU中的不同TCONT在被分配带宽的时候可以是连在一块上来也可以断断续续地上来。

在光网络中，有两种分配带宽的技术：静态带宽分配(StaticBandwidth Allocation，简称为SBA)和动态带宽分配(DynamicBandwidth Allocation，简称为DBA)。就SBA而言，TCONT被分配固定的时隙来上传数据，这样的机制容易导致有些时隙没有被充分地利用；对于DBA而言，OLT基于TCONT上报的DBRU报告和上行的流量统计，同时结合服务层协议(Service Level Agreement，简称为SLA)来动态地分配带宽，DBA算法可以根据流量的变化来动态地调整带宽的分配。

到目前为止，业界已经有许多现成的DBA算法：经典的有所谓的带自适应周期的交织轮询(Interleaved Polling With AdaptiveCycle Time，简称为IPACT)的算法；这种方法会轮询所有的TCONT同时得到各TCONT的DBRU报告以了解各TCONT的缓存数据的情况，再决定分配的带宽的多少。

然而，IPACT算法仍旧有其本身的缺陷；其一，OLT不能精确地知道在一个DBA周期内从用户端(CPE)传送到TCONT的数据流量；其二，IPACT算法不能准确地估计上行流量的开销，该开销包括DBRU、PLOAM、GEM头和空闲帧等。

发明内容

针对相关技术中IPACT算法不能获取用户端传送到TCONT的流量以及不能准确地估计上行流量的开销的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种带宽分配方案，以解决上述问题至少之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种带宽分配方法。

根据本发明的带宽分配方法，用于光纤线路终端OLT为光纤网络单元ONU分配带宽，该方法包括：根据来自ONU的信息估算ONU的输入流量；设置输入流量跳变信号，其中，输入流量跳变信号用于指示ONU的相邻两个动态带宽分配DBA周期的输入流量的变化；根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽。

优选地，估算ONU的输入流量包括：根据来自ONU的动态带宽报告DBRU和上行数据流量对ONU的输入流量进行估算，其中，DBRU报告中包括ONU缓存的数据量。

优选地，根据以下公式估算ONU的输入流量：Est(n)＝DBRU(n-1)-DBRU(n-2)+pm(n-2)，其中，Est(n)表示输入流量的估算值，pm(n-12)表示第(n-2)个DBA周期的ONU发送给OLT的上行数据流量，DBRU(n-1)和DBRU(n-2)分别表示第(n-1)个DBA周期和第(n-2)个DBA周期时ONU缓存的数据量。

优选地，根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽包括：流量跳变信号指示ONU的相邻两个DBA周期的输入流量发生突变时OLT为ONU分配的带宽大于ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时OLT为ONU分配的带宽。

优选地，当ONU的相邻两个DBA周期的输入流量发生突变时，根据以下公式计算为ONU分配的带宽：Grant(n)＝DBRU(n-1)+coef1*Est(n)，其中，Est(n)表示输入流量的估算值，DBRU(n-1)表示第(n-1)个DBA周期中ONU缓存的数据量，Grant(n)表示第n个DBA周期中为ONU分配的带宽，coef1为预定的数值。

优选地，当ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时，OLT根据输入量的估算值和开销为ONU分配的带宽。

优选地，估算ONU的输入流量包括：根据来自ONU的上行数据流量对ONU的输入流量进行估算。

优选地，输入流量跳变信号在ONU的上行数据流量从门限值以下跳到门限值以上时发生突变，OLT为ONU分配最大上行带宽；输入流量跳变信号在ONU的上行数据流量从门限值以上跳到门限值以下时发生突变，OLT不为ONU分配上行带宽。

优选地，当ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时，根据以下公式计算为ONU分配的带宽：Grant(n)＝alpha*Grant(n-1)+(1-alpha)*(Est(n)+overhead(n))，其中，Est(n)表示输入流量的估算值，Grant(n)表示第n个DBA周期中为ONU分配的带宽，Grant(n-1)表示第n-1个DBA周期中为ONU分配的带宽，alpha取值大于等于0并且小于等于1，其中，overhead(n)表示表示第n个DBA周期开销的大小。

优选地，计算开销的大小包括：如果DBA的响应周期为两个周期，则根据以下公式计算开销：overhead(n+1)＝Grant(n-1)-(pm(n+1)+idle(n+1))，其中，overhead(n+1)表示表示第(n+1)个DBA周期开销的大小，Grant(n-1)表示第(n-1)个DBA周期中为ONU分配的带宽，pm(n+1)表示第(n+1)个DBA周期的ONU发送给OLT的上行数据流量，idle(n+1)表示第(n+1)个DBA周期ONU发送的空闲数据的统计值；如果DBA的响应周期为一个周期，则根据以下公式计算开销：overhead(n+1)＝Grant(n)-(pm(n+1)+idle(n+1))；如果DBA的响应周期为三个周期，则根据以下公式计算开销overhead(n+1)＝Grant(n-3)-(pm(n+1)+idle(n+1))。

优选地，其特征在于，上述方法还包括：在SLA信息中添加标识，标识用于根据ONU当前的TCONT在TCONT链表中的位置确定是否为当前的TCONT分配带宽。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种光纤线路终端。

根据本发明的光纤线路终端包括：计算模块，用于根据来自光纤网络单元ONU的信息估算ONU的输入流量；设置模块，用于设置输入流量跳变信号，其中，输入流量跳变信号用于指示ONU的相邻两个DBA周期的输入流量的变化；分配模块，用于根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽。

优选地，计算模块具体用于根据来自ONU的动态带宽报告DBRU和上行数据流量对ONU的输入流量进行估算，其中，DBRU报告中包括ONU缓存的数据量。

优选地，计算模块具体用于根据来自ONU的上行数据流量对ONU的输入流量进行估算。

通过本发明，采用根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽，解决了相关技术中IPACT算法不能获取用户端传送到TCONT的流量以及不能准确地估计上行流量的开销的问题，进而获得了稳定的带宽分配、良好的传输延时和上行带宽的充分利用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的的GPON网络的拓扑结构的示意图；

图2是根据相关技术的的上行帧的帧结构的示意图；

图3是根据本发明实施例的带宽分配方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的GPON动态带宽分配方案的整体框架图；

图5是根据本发明实施例的OLT和ONU通讯的结构的示意图；

图6是根据本发明实施例的的OLT和ONU通讯的时序的示意图；

图7是根据本发明实施例的SR-DBA算法的流程图；

图8是根据本发明实施例的NSR-DBA算法的流程图；

图9(a)是根据本发明实施例的同一ONU的不同的TCONT共享PLOU开销的示意图；

图9(b)是根据本发明实施例的同一ONU的不同的TCONT不共享PLOU开销的示意图；

图10是根据本发明实施例的OLT的结构框图。

具体实施方式

功能概述

考虑到相关技术中IPACT算法不能获取用户端传送到TCONT的流量以及不能准确地估计上行流量的开销的问题，本发明实施例提供了一种带宽分配方案，该方案的处理原则如下：根据来自ONU的信息估算ONU的输入流量；设置输入流量跳变信号，其中，输入流量跳变信号用于指示ONU的相邻两个DBA周期的输入流量的变化；根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽。通过该方案提供了一个包含基于DBRU报告的动态带宽分配(StatusReporting DBA，简称为SR-DBA)和不基于DBRU报告的动态带宽分配(Non-Status Reporting DBA，简称为NSR-DBA)算法的DBA的整体架构，以解决IPACT算法的缺陷同时获得稳定的带宽分配，良好的传输延时和上行带宽的充分利用。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在以下实施例中，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

方法实施例

为了更好的说明本实施例，首先对本实施例的框架进行描述，该框架包括：带宽估计模块，用以估计ONU端的输入流量，本发明提供的SR-DBA和NSR-DBA算法应用于该模块；带宽计算模块，该模块根据配置软件配置的SLA和带宽估计模块估计的ONU端的输入流量来计算某一个TCONT获得的带宽；BWMAP表条目生成模块，该模块依据带宽计算模块计算的带宽来生成某一个TCONT的BWMAP表条目，条目的内容包括某一个TCONT被允许发送上行流量的起始时间和结束时间等；BWMAP表模块，用来存储所有TCONT的BWMAP表条目信息。下面将基于该框架对本实施例进行详细的说明。

根据本发明的实施例，提供了一种带宽分配方法，用于OLT为ONU分配带宽，图3是根据本发明实施例的带宽分配方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下的步骤S302至步骤S306：

步骤S302，根据来自ONU的信息估算ONU的输入流量。

步骤S304，设置输入流量跳变信号，其中，输入流量跳变信号用于指示ONU的相邻两个DBA周期的输入流量的变化。即，通过输入流量估算值，根据相邻两个DBA周期的变化定义输入流量跳变信号，并让该信号持续一些DBA周期一直到上来的空闲帧统计开始达到一定的值。

步骤S306，根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽。

在步骤S306之后，可以将算法中要用到的各信号变量进行保存，包括：输入流量估算值、DBRU值和分配带宽值。

其中，上述步骤S302可以通过两种方式来实现，方式一是SR-DBA，方式二是NSR-DBA，下面对这两种方式分别进行介绍。

方式一

根据来自ONU的DBRU报告和上行数据流量对ONU的输入流量进行估算，其中，DBRU报告中包括ONU缓存的数据量(需要说明的是，在本实施例中用到的是DBRU报告中的缓存的数据量，该报告中的其他内容，例如，标识位等，由于不涉及到输入流量的估算，再此不再赘述)，即，通过ONU发送来的DBRU报告和上行的流量来估计ONU的输入流量。其中，可以根据以下公式估算ONU的输入流量：

Est(n)＝DBRU(n-1)-DBRU(n-2)+pm(n-2)，其中，

Est(n)表示输入流量的估算值，pm(n-2)表示第(n-2)个DBA周期的ONU发送给OLT的上行数据流量，DBRU(n-1)和DBRU(n-2)分别表示第(n-1)个DBA周期和第(n-2)个DBA周期时ONU缓存的数据量；如果DBRU报告不包括TCONT马上要发送的数据，上面公式中的pm(n-2)用pm(n-1)来代替。

在这种方式下，在分配带宽时，流量跳变信号指示ONU的相邻两个DBA周期的输入流量发生突变时OLT为ONU分配的带宽大于ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时OLT为ONU分配的带宽，即，当发生了输入流量跳变的时候，OLT需要多分配一些带宽给ONU，因为OLT对ONU的带宽要求的响应需要延迟若干个DBA周期；当没有输入流量跳变的时候则分配输入流量的估算值加上开销。其中，当ONU的相邻两个DBA周期的输入流量发生突变时，可以根据以下公式计算为ONU分配的带宽：

Grant(n)＝DBRU(n-1)+coef1*Est(n)，其中，Est(n)表示输入流量的估算值，DBRU(n-1)表示第(n-1)个DBA周期中ONU缓存的数据量，Grant(n)表示第n个DBA周期中为ONU分配的带宽，coef1是可以根据在调试的过程中根据实际的情况确定的。

当ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时，OLT根据输入量的估算值和开销为ONU分配的带宽。

方式二

根据来自ONU的上行数据流量对ONU的输入流量进行估算。

输入流量跳变信号在ONU的上行数据流量从门限值以下跳到门限值以上时发生突变，OLT为ONU分配最大上行带宽；输入流量跳变信号在ONU的上行数据流量从门限值以上跳到门限值以下时发生突变，OLT不为ONU分配上行带宽。

在以上两个方式中，当ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时，都可以根据以下公式计算为ONU分配的带宽：

Grant(n)＝alpha*Grant(n-1)+(1-alpha)*(Est(n)+overhead(n))，其中，Est(n)表示输入流量的估算值，Grant(n)表示第n个DBA周期中为ONU分配的带宽，Grant(n-1)表示第n-1个DBA周期中为ONU分配的带宽，alpha取值大于等于0并且小于等于1。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

图4是根据本发明实施例的GPON动态带宽分配方案的整体框架图，如图4所示，本实施例的动态带宽分配模块包括五个模块：

带宽估计模块(Bandwidth Prediction)301从芯片的其它模块获得ONU上报的缓存数据的数量(即DBRU报告)和上行数据流量统计，再估算出ONU的输入流量，该估算值送入带宽计算模块(Bandwidth Calculation)302；配置软件(Software)306同时也通过主控模块(Main Control)304配置SLA信息给带宽计算模块302，该SLA信息包括当前ONU可以被分配带宽的最大值和ONU的优先等级等信息；带宽计算模块302根据带宽估计模块301和配置软件306送来的信息，实现G.984.3协议规定的带宽计算算法以得到各TCONT被分配的带宽；该被分配的带宽送入BWMAP表条目生成模块(Access Generating)303，条目生成模块在上行帧的带宽内逐一为各TCONT安排带宽，包括各TCONT可以发送上行数据的起始时间与结束时间等信息；BWMAP表条目生成模块303生成的条目被送入BWMAP表305保存并随后成为下行帧的一部分发送给各ONU，以告知各ONU在OLT规定的时间内发送上行的流量。主控模块304负责协调控制其它模块运算的先后顺序。

下面结合图5和图6对本实施例的算法进行详细的介绍，图5是根据本发明实施例的OLT和ONU通讯的结构的示意图，图6是根据本发明实施例的的OLT和ONU通讯的时序的示意图。

如图5所示，方波发生器(Signal Generator)403是ONU402的输入信号源，信号源包括稳定的数据流(Constant Bit Rate，简称为CBR)和突发的数据流(Variable Bit Rate，简称为VBR)，SR-DBA算法的应用范围包括但不限于CBR/VBR，而是可以适应于任意输入波形。ONU402在接收到方波发生器403的输入数据后，会缓存在缓存(BUFFER)404中，同时把404缓存的数据量通过DBRU报告上报给OLT401。DBA405在OLT401接收到DBRU报告和ONU上行流量数据后经过DBA算法得到各ONU被分配的上行带宽。ONU402会根据分配的上行带宽和BUFFER404保存的数据量来决定发送一定数量的上行数据，该数据量是OLT分配的上行带宽和BUFFER404当前的全部数据中的数值较小的一个。

图6描述了OLT和ONU通讯的时序关系，如图6所示，在第(n-1)个DBA周期(DBA Cycle)，ONU会上报DBRU报告并发送上行流量；在第n个DBA周期，DBA算法会根据DBRU报告和上行流量的统计值，进行DBA运算得到各ONU被分配的上行流量以便ONU在第(n+1)个DBA周期发送上行数据。显而易见，ONU上报的DBRU需求要在两个DBA周期后才会得以响应。

在OLT和ONU通讯的过程中，对ONU有公式(a)成立：

DBRU(n-1)＝DBRU(n-2)+IN(n-1)-pm(n-2)  公式(a)

其中，IN(n-1)表示第(n-1)个DBA周期ONU从方波发生器403接收到的数据量，pm(n-2)表示第(n-2)个DBA周期的ONU发送给OLT的上行数据流量，DBRU(n-1)和DBRU(n-2)分别表示第(n-1)个DBA周期和第(n-2)个DBA周期时缓存的数据量。在OLT端，pm(n-2)、DBRU(n-1)和DBRU(n-2)都可以得到，从而由(a)得到在OLT端对ONU端输入数据流IN(n-1)的估计值est(n)：

Est(n)＝DBRU(n-1)-DBRU(n-2)+pm(n-2)  公式(b)

在OLT和ONU通讯的过程中，根据图6，有公式(c)成立：

Grant(n-1)＝pm(n+1)+idle(n+1)+overhead(n+1)  公式(c)

在(c)中，Grant(n-1)表示第(n-1)个DBA周期带宽计算模块302实际分配给TCONT的带宽，pm(n+1)表示在第(n+1)个DBA周期时ONU发送给OLT的上行数据流量的统计值，idle(n+1)和overhead(n+1)分别表示第(n+1)个DBA周期ONU发送的空闲数据的统计值和开销的大小。在OLT端，Grant(n-1)、pm(n+1)和idle(n+1)都可以得到，从而由(c)得到在OLT端对ONU端的开销overhead(n+1)的计算值：

overhead(n+1)＝Grant(n-1)-(pm(n+1)+idle(n+1))  公式(d)

需要说明的是，在响应周期为一个或者三个DBA周期的情况下面，上面公式中的Grant(n-1)可以调整为Grant(n)或Grant(n-2)。

下面对本实施例的SR-DBA和NSR-DBA的算法的流程进行介绍。

图7是根据本发明实施例的SR-DBA算法的流程图，如图7所示，公式(b)构成了图7算法的流程图的第一步，在该步骤中可以通过以下程序估算ONU的输入数据流，Est_avg表示Est的平均值，可以通过以下代码来实现：

Est(n)＝dbru(n-1)-dbru(n-2)+pm(n-2)；

Est_avg＝(Est(n)+Est(n-1))＞＞1′b1；

图7中的第二步则定义了一个描述估计值est突变的信号trans，该trans信号会持续到上来的空闲帧相对上来的流量而言不可忽略，该步骤可以通过如下程序代码实现：

If((est_avg＞＞SHT)＜idle(n-1))

  idle_cnt++；

Else

  idle_cnt＝0；

If(Trans&(idle_cnt＝＝IDLE_CNT_TH))

   Trans＝0；

If((est(n-1)＜TH)&(est(n)＞＝TH)|

      (est(n)＜TH)&(est(n-1)＞＝TH))

Trans_cnt＝0；

Trans＝1；

在图7的第三步，OLT给出当前ONU需求带宽的估算，如果有trans突变发生，那么OLT会多分配一些带宽，这是因为从图6可见，ONU上报的DBRU需求要在两个DBA周期后才会得以响应，这样的延迟会在ONU的BUFFER404中积累起数据；如果没有trans突变发生，那么ONU从403接收到多少数据就分配多少流量再加上开销给ONU；在没有est突变发生的时候，为被分配的流量grant引入了一个一阶低通IIR滤波器，主要是起平滑grant的作用，该滤波器的平滑因子alpha的取值范围为0＜＝alpha＜＝1，alpha越大，低通滤波器的平滑效果越好，该步骤可以通过如下代码来实现：

If(trans)

Grant(n)＝dbru(n-1)+coef1*est(n)；

else

Grant(n)＝alpha*grant(n-1)+(1-alpha)*(est(n)+overhead(n))；

图7的第四步是算法需要用到的各信号的保存，该步骤可以通过如下代码来实现：

Dbru(n-2)＝dbru(n-1)；

Est(n-1)＝est(n)；

Grant(n-1)＝grant(n)；

第一步至第四步执行完毕后，重新循环执行第一步和第四步计算下一个TCONT。

图8是根据本发明实施例的NSR-DBA算法的流程图，如图8所示，图8中的第一步计算了相邻两个DBA周期的流量平均值est_avg，同时以流量作为NSR-DBA算法的流量估计est，可以通过如下代码来实现：

Est(n)＝pm(n-1)；

Est_avg＝(Est(n)+Est(n-1))＞＞1′b1；

在第二步中则定义了一个描述流量值est突变的信号trans，该trans信号会在流量由门限TH以下跳到门限TH以上或由门限以上降到门限以下的时候变为高电平；该trans会持续为高电平一直到空闲数据的统计值idle连续超过est_avg的2-SHT并达到IDLE_CNT_TH次的时候该trans信号才变为低电平，该步骤可以通过如下代码来实现：

If((est_avg＞＞SHT)＜idle(n-1))

  idle_cnt++；

Else

  idle_cnt＝0；

  If(Trans&(idle_cnt＝＝IDLE_CNT_TH))

     Trans＝0；

  If((est(n-1)＜TH)&(est(n)＞＝TH)|

       (est(n)＜TH)&(est(n-1)＞＝TH))

  Trans＝1；

在第三步中，OLT给出当前ONU需求带宽的估算，如果有由门限TH以下跳到门限TH以上的trans突变发生，那么OLT会分配最大带宽；如果有由门限TH以上降到门限TH以下的trans突变发生；那么OLT不会分配带宽给TCONT；如果没有trans突变发生，那么分配的带宽值将收敛到流量统计与开销的和(est(n)+overhead(n))，overhead的具体计算方法可以见公式(d)；在没有est突变发生的时候，算法为被分配的流量grant引入了一个一阶低通IIR滤波器，主要是起平滑和预测grant的作用，该滤波器的平滑因子alpha的取值范围为0＜＝alpha＜＝1，alpha越大，低通滤波器的平滑效果越好，该步骤可以通过如下代码来实现：

If(Trans&(est(n)＞＝TH))

Grant(n)＝bmax；

Else if(Trans&(est(n-1)＞＝TH))

Grant(n)＝0；

else

Grant(n)＝alpha*grant(n-1)+(1-alpha)*(est(n)+overhead(n))；

第四步是算法计算中需要用到的各信号的保存，可以通过如下代码来实现：

Est(n-1)＝est(n)；

Grant(n-1)＝grant(n)；

第一步至第四步执行完毕后，重新循环执行第一步和第四步计算下一个TCONT。

下面对本实施例的同一ONU中各TCONT共享PLOU开销的方法进行介绍。

本实施例还提供了一种同一ONU的不同的TCONT共享PLOU开销的方法。该方法包括：在SLA信息中添加标识，标识用于根据ONU当前的TCONT在TCONT链表中的位置确定是否为当前的TCONT分配用于PLOU开销的带宽。下面对该方法进行详细的描述。

图9(a)是根据本发明实施例的同一ONU的不同的TCONT共享PLOU开销的示意图，图9(b)是根据本发明实施例的同一ONU的不同的TCONT不共享PLOU开销的示意图。如图9(a)所示，当软件306配置SLA信息进入带宽计算模块302的时候，可以设计两个比特与服务质量(quality of server，简称为QOS)信息一起配置进模块302的存储器里面，这两个比特，一个是突发数据开始位SOB(start of burst，简称为SOB)，另一个是突发数据结束位(last ofburst，简称为LOB)。假如当前的TCONT在ONU的TCONT链表的最前面，那么SOB应该配置为1；假如当前的TCONT在ONU的TCONT链表的最后面，那么LOB应该配置为1；假如当前的TCONT在ONU的TCONT链表的中间，那么SOB和LOB应该均配置为0。当且仅当SOB设置为一的时候，模块302才会为该TCONT分配带宽，而其它的TCONT将共享该PLOU字节。当然，同一个ONU的不同的TCONT也可以均配置SOB和LOB为1，好像它们来自于不同的ONU，如图9(b)所示，但是这会带来带宽的浪费。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种OLT，图10是根据本发明实施例的OLT的结构框图，如图10所示，该OLT包括：计算模块12、设置模块14、分配模块16，下面对该结构进行详细的说明。

计算模块12，用于根据来自光纤网络单元ONU的信息估算ONU的输入流量；设置模块14连接至计算模块12，用于设置输入流量跳变信号，其中，输入流量跳变信号用于指示ONU的相邻两个DBA周期的输入流量的变化；分配模块16连接至设置模块14和计算模块12，用于根据输入流量和输入流量跳变信号为ONU分配带宽。

计算模块可以通过两种方式估算ONU的输入流量，这两种方式分别对应于上述方法实施例中的方式一和方式二，下面对这两种方式下的计算模块12进行介绍。

方式一，计算模块12具体用于根据来自ONU的动态带宽报告DBRU和上行数据流量对ONU的输入流量进行估算，其中，DBRU报告中包括ONU缓存的数据量。

方式二，计算模块12具体用于根据来自ONU的上行数据流量对ONU的输入流量进行估算。

需要说明的是，在上述两种方式下带宽的具体计算已经在方法实施例中做过详细的说明，在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种带宽分配方法，用于光纤线路终端OLT为光纤网络单元ONU分配带宽，其特征在于，包括：

根据来自所述ONU的信息估算所述ONU的输入流量；

设置输入流量跳变信号，其中，所述输入流量跳变信号用于指示所述ONU的相邻两个动态带宽分配DBA周期的输入流量的变化；

根据所述输入流量和所述输入流量跳变信号为所述ONU分配带宽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，估算所述ONU的所述输入流量包括：

根据来自所述ONU的动态带宽报告DBRU和上行数据流量对所述ONU的输入流量进行估算，其中，所述DBRU报告中包括所述ONU缓存的数据量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式估算所述ONU的所述输入流量：

Est(n)＝DBRU(n-1)-DBRU(n-2)+pm(n-2)，其中，

Est(n)表示所述输入流量的估算值，pm(n-2)表示第(n-2)个DBA周期的所述ONU发送给所述OLT的上行数据流量，DBRU(n-1)和DBRU(n-2)分别表示第(n-1)个DBA周期和第(n-2)个DBA周期时所述ONU缓存的数据量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述输入流量和所述输入流量跳变信号为所述ONU分配带宽包括：

所述输入流量跳变信号指示所述ONU的相邻两个DBA周期的输入流量发生突变时所述OLT为所述ONU分配的带宽大于所述ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时所述OLT为所述ONU分配的带宽。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述ONU的相邻两个DBA周期的输入流量发生突变时，根据以下公式计算为所述ONU分配的带宽：

Grant(n)＝DBRU(n-1)+coef1*Est(n)，其中，Est(n)表示所述输入流量的估算值，DBRU(n-1)表示第(n-1)个DBA周期中所述ONU缓存的数据量，Grant(n)表示第n个DBA周期中为所述ONU分配的带宽，coef1为预定的数值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时，所述OLT根据所述输入量的估算值和开销为所述ONU分配的带宽。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，估算所述ONU的所述输入流量包括：

根据来自所述ONU的上行数据流量对所述ONU的输入流量进行估算。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述输入流量跳变信号在所述ONU的上行数据流量从门限值以下跳到门限值以上时发生突变，所述OLT为所述ONU分配最大上行带宽；所述输入流量跳变信号在所述ONU的上行数据流量从门限值以上跳到门限值以下时发生突变，所述OLT不为所述ONU分配上行带宽。

9.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于，当所述ONU的相邻两个DBA周期的输入流量没有发生突变时，根据以下公式计算为所述ONU分配的带宽：

Grant(n)＝alpha*Grant(n-1)+(1-alpha)*(Est(n)+overhead(n))，其中，Est(n)表示所述输入流量的估算值，Grant(n)表示第n个DBA周期中为所述ONU分配的带宽，Grant(n-1)表示第n-1个DBA周期中为所述ONU分配的带宽，alpha取值大于等于0并且小于等于1，其中，overhead(n)表示表示第n个DBA周期开销的大小。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，计算所述开销的大小包括：

如果DBA的响应周期为两个周期，则根据以下公式计算所述开销：overhead(n+1)＝Grant(n-1)-(pm(n+1)+idle(n+1))，其中，overhead(n+1)表示表示第(n+1)个DBA周期开销的大小，Grant(n-1)表示第(n-1)个DBA周期中为所述ONU分配的带宽，pm(n+1)表示第(n+1)个DBA周期的所述ONU发送给所述OLT的上行数据流量，idle(n+1)表示第(n+1)个DBA周期ONU发送的空闲数据的统计值；

如果DBA的响应周期为一个周期，则根据以下公式计算所述开销：overhead(n+1)＝Grant(n)-(pm(n+1)+idle(n+1))；

如果DBA的响应周期为三个周期，则根据以下公式计算所述开销overhead(n+1)＝Grant(n-3)-(pm(n+1)+idle(n+1))。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在SLA信息中添加标识，所述标识用于根据所述ONU当前的TCONT在TCONT链表中的位置确定是否为所述当前的TCONT分配带宽。

12.一种光纤线路终端，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据来自光纤网络单元ONU的信息估算所述ONU的输入流量；

设置模块，用于设置输入流量跳变信号，其中，所述输入流量跳变信号用于指示所述ONU的相邻两个DBA周期的输入流量的变化；

分配模块，用于根据所述输入流量和所述输入流量跳变信号为所述ONU分配带宽。

13.根据权利要求12所述的光纤线路终端，其特征在于，所述计算模块具体用于根据来自所述ONU的动态带宽报告DBRU和上行数据流量对所述ONU的输入流量进行估算，其中，所述DBRU报告中包括所述ONU缓存的数据量。

14.根据权利要求12所述的光纤线路终端，其特征在于，所述计算模块具体用于根据来自所述ONU的上行数据流量对所述ONU的输入流量进行估算。

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