CN115996336B - 用于50g ng-epon的动态带宽分配方法和*** - Google Patents

用于50g ng-epon的动态带宽分配方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于50G NG‑EPON的动态带宽分配方法和***，涉及光接入网通信的技术领域，光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；为25G光网络单元分配第一工作波长，并根据其上行请求带宽大小与第一最大带宽限制的关系，分配授权带宽；对于50G光网络单元，根据其上行请求带宽大小与第二最大带宽限制的关系，确定分配第二工作波或分配第一工作波长和第二工作波长，并进一步分配在两种工作波长上的授权带宽。光网络单元根据分配的工作波长和授权带宽大小上传业务数据。本发明能够为两种不同速率的光网络单元动态合理分配不同的工作波长和授权带宽，提高了网络性能和服务质量。

Description

用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法和***
技术领域
本发明涉及光接入网通信的技术领域，更具体地，涉及一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法和***。
背景技术
近年来随着通信技术的迅猛发展，各种带宽需求量高、延迟要求低的网络业务不断涌现，这对直接负责终端用户业务接入的接入网提出了更高的要求。无源光网络(PON，Passiveopticalnetwork)由于其建网成本低、传输质量高、抗干扰性强、可进行多业务综合承载等方面的优势，作为目前最主流的接入技术，被广泛应用于各种接入网场景。因PON的容量和带宽会直接影响普通民众的上网体验，在不改变总带宽和保持网络不中断的前提下，通过动态改变各信道中的上行带宽分配来实现网络资源的优化配置，从而提升光接入网的服务质量。
一套PON由位于局端的光线路终端(OLT，OpticalLineTerminator)、位于用户端的光网络单元(ONU，OpticalNetworkUnit)和用于连接OLT和ONU的光分配网络(ODN，OpticalDistributionNetwork)三部分组成。终端用户要接入互联网，就必须由ONU不断接收来自用户的业务数据，并通过ODN将这些用户数据上传到OLT，再由OLT上传到中心核心网，用户才能实现上网并体验到各种网络应用。在PON的运行过程中，每个ONU必须在由OLT授权的时间段内上传指定大小的数据量，以保证整个PON网络的正常工作。而一个PON下的所有ONU的数据的上传顺序、上传数据量大小、选择哪个波长进行传输，这些问题都归结于无源光网络中的动态波长带宽分配（DWBA）。实行DWBA机制的目的是提高接入网的上行带宽利用率以及保证PON在丢包率和吞吐量方面的性能。
根据IEEE 802.3ca的标准，50G NG-EPON根据不同的下行/上行速率分为三类：50G/10G，50G/25G和50G/50G。其中50G/50G的50G NG-EPON***作为现有光接入网的升级和演进***，上下行各有两条速率为25G的工作波长用于数据的传输，支持最大分光比为1：64；其中包含32个50G ONU，传输距离可达20千米。如图1所示，50G NG-PON***除了50G ONU外，还必须兼容25G ONU。其中，25G ONU仅可以通过其中一个工作波长进行数据的上传，而50G ONU则可以使用一个工作波长或通过信道捆绑技术同时使用两条工作波长上传业务数据。而之前的动态带宽分配方法都是针对旧标准研究制定的，因此需要一种新的DWBA算法来满足该网络的需求。
目前已经有许多针对多波长的NG-EPON***的DWBA算法被提出。但都仅针对存在四个工作波长的100G NG-EPON下的ONU进行调度，且未考虑一个PON***下同时存在两种不同传输速率、使用不同工作波长的ONU，即25G ONU与50G ONU。
现有技术公开了一种时波分复用无源光网络***中实现负载均衡的方法及装置，涉及TWDM-PON领域，为所有波长通道的DBA模块均不预留任何带宽资源，只有在ONU启动上线时才计算所有波长通道的剩余带宽；选择符合ONU业务服务约定的剩余带宽资源最多的波长通道，在该波长通道上为ONU配置带宽并授权使用。该申请进行复杂分配时，没有考虑不同速率的ONU的影响，均不预留任何带宽资源，虽然一定程度上提高了宽带利用率，但是带宽分配不合理，也没有考虑不同业务对带宽需求不同的因素，无法为两种不同传输速率、使用不同工作波长的ONU，进行合理的动态带宽分配。
发明内容
本发明为克服上述现有技术对同一PON***下同时存在两种不同传输速率、使用不同工作波长的ONU时，无法进行合理的动态带宽分配的缺陷，提供一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法和***，能够为具有两种不同传输速率的光网络单元动态合理分配不同的工作波长和授权带宽，提高了50G NG-EPON的网络性能和服务质量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，包括：
S1：光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
S2：光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；
S3：光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则执行步骤S4；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则执行步骤S5；
S4：光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S5：判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7：
S6：光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S7：光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，执行步骤S8；
S8：每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。
50G NG-EPON包含两种速率的ONU：25G ONU和50G ONU，在同一轮询周期中，在50GNG-EPON架构下的25G ONU仅可使用第一工作波长进行数据的上行传输，而50G ONU则既可使用单个第一工作波长或第二工作波长，也可同时使用两个工作波长进行数据的上行传输；通过将所有ONU分类为25G ONU和50G ONU，对所有25G ONU的上行请求带宽大小求均值操作，获得第一最大带宽限制；对所有50G ONU的上行请求带宽大小求均值操作，获得第二最大带宽限制；对25G ONU进行授权带宽进行分配时，将25G ONU上行请求带宽大小与第一最大带宽限制进行比较，确定25G ONU的授权带宽大小；对50G ONU行授权带宽进行分配时，将50G ONU上行请求带宽大小与第二最大带宽限制进行比较，确定50G ONU的授权带宽大小；由于50G ONU则既可使用单个第一工作波长或第二工作波长，也可同时使用两个工作波长进行数据传输，进一步比较第一最大带宽限制和第二最大带宽限制，确定每个50G ONU在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小。最后，每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。本发明考虑了在同一50G NG-EPON下的ONU的不同速率和不同业务对带宽的大小和延迟需求不同的特点，对各个ONU的上行带宽大小、工作波长进行了合理的动态分配，提高了50G NG-EPON的网络性能和服务质量。
优选地，步骤S2的具体方法为：
光线路终端根据光网络单元的ID中记录的传输速率信息，将所有光网络单元分为两个种类，包括25G光网络单元和50G光网络单元；
对所有25G光网络单元的上行请求带宽大小进行求均值操作，获得第一最大带宽限制：
Figure SMS_1
式中，
Figure SMS_2
表示第一最大带宽限制，/>
Figure SMS_3
表示25G光网络单元中第i个光网络单元的上行请求带宽大小；N表示25G光网络单元的数量，/>
Figure SMS_4
；
对所有50G光网络单元的上行请求带宽大小进行求均值操作，获得第二最大带宽限制：
Figure SMS_5
式中，
Figure SMS_6
表示第二最大带宽限制，/>
Figure SMS_7
表示50G光网络单元中第j个光网络单元的上行请求带宽大小；M表示25G光网络单元的数量；/>
Figure SMS_8
；
并且，M+N=K，K表示50G NG-EPON中光网络单元的总数。
优选地，步骤S4中，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小的具体方法为：
S41：判断该25G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第一最大带宽限制；若小于，执行步骤S42；否则，执行步骤S43；
S42：将该25G光网络单元的上行请求带宽大小作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小；
S43：将第一最大带宽限制作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小。
优选地，步骤S7中，根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小的具体方法为：
S71：判断第二最大带宽限制是否小于2倍的第一最大带宽限制；若不小于，执行步骤S72；否则，执行步骤S73；
S72：利用第二最大带宽限制减去2倍的第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，执行步骤S76；
S73：判断第二最大带宽限制是否大于第一最大带宽限制；若大于，执行步骤S74；否则，执行步骤S75；
S74：利用第二最大带宽限制减去第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，执行步骤S76；
S75：将该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小设置为0，执行步骤S76；
S76：利用该50G光网络单元的总授权带宽大小减去其在第一工作波长的授权带宽大小，作为该50G光网络单元的第二工作波长的授权带宽大小。
优选地，所述的各类型业务包括加速转发业务、确保转发业务和尽力而为业务；
每个光网络单元的上行请求带宽大小由加速转发业务的上行请求带宽大小、确保转发业务的上行请求带宽大小和尽力而为业务的上行请求带宽大小组成，即：
Figure SMS_9
式中，
Figure SMS_10
表示第k个光网络单元的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_11
表示第k个光网络单元的加速转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_12
表示第k个光网络单元的确保转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_13
表示第k个光网络单元的尽力而为业务的上行请求带宽大小。
优选地，步骤S8中，每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小的具体方法为：
S81：将第k个光网络单元分配的授权带宽大小记为
Figure SMS_14
，判断/>
Figure SMS_15
是否大于/>
Figure SMS_16
；若大于，则执行步骤S83；否则，执行步骤S82；
S82：分配给第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小
Figure SMS_17
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_18
；剩余的授权带宽大小全部分配给加速转发业务，即第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_19
；
S83：分配给第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_20
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_21
；剩余的授权带宽大小全部分配给尽力而为业务，即第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_22
。
本发明还提供了一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配***，包括：
请求接收模块，用于光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
带宽限制计算模块，用于光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；
第一判断模块，用于光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则转到第一分配模块；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则转到第二判断模块；
第一分配模块，用于光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，转到业务上传模块；
第二判断模块，用于判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则转到第二分配模块；否则，转到第三分配模块：
第二分配模块，用于光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，转到业务上传模块；
第三分配模块，用于光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，转到业务上传模块；
业务上传模块，用于每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。
优选地， 所述第一分配模块中，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，具体包括：
第一子判断单元，用于判断该25G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第一最大带宽限制；若小于，转到第一子带宽授权单元；否则，转到第一子带宽授权单元；
第一子带宽授权单元，用于将该25G光网络单元的上行请求带宽大小作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小；
第二子带宽授权单元，用于将第一最大带宽限制作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小。
优选地，所述第三分配模块中，根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，具体包括：
第二子判断单元，用于判断第二最大带宽限制是否小于2倍的第一最大带宽限制；若不小于，转到第三子带宽授权单元；否则，转到第三子判断单元；
第三子带宽授权单元，利用第二最大带宽限制减去2倍的第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，转到第六子带宽授权单元；
第三子判断单元，用于判断第二最大带宽限制是否大于第一最大带宽限制；若大于，转到第四子带宽授权单元；否则，转到第五子带宽授权单元；
第四子带宽授权单元，利用第二最大带宽限制减去第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，转到第六子带宽授权单元；
第五子带宽授权单元，用于将该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小设置为0，转到第六子带宽授权单元；
第六子带宽授权单元，利用该50G光网络单元的总授权带宽大小减去其在第一工作波长的授权带宽大小，作为该50G光网络单元的第二工作波长的授权带宽大小。
优选地，所述业务上传模块中，各类型业务包括加速转发业务、确保转发业务和尽力而为业务；
每个光网络单元的上行请求带宽大小由加速转发业务的上行请求带宽大小、确保转发业务的上行请求带宽大小和尽力而为业务的上行请求带宽大小组成，即：
Figure SMS_23
式中，
Figure SMS_24
表示第k个光网络单元的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_25
表示第k个光网络单元的加速转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_26
表示第k个光网络单元的确保转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_27
表示第k个光网络单元的尽力而为业务的上行请求带宽大小；
所述每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，具体包括：
第四子判断单元，用于将第k个光网络单元分配的授权带宽大小记为
Figure SMS_28
，判断/>
Figure SMS_29
是否大于/>
Figure SMS_30
；若大于，转到第一业务带宽授权单元；否则，转到第二业务带宽授权单元；
第一业务带宽授权单元，用于分配给第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小
Figure SMS_31
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_32
；剩余的授权带宽大小全部分配给加速转发业务，即第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_33
；
第二业务带宽授权单元，用于分配给第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_34
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_35
；剩余的授权带宽大小全部分配给尽力而为业务，即第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_36
。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明考虑了在同一个50G NG-EPON下不同速率的光网络单元对带宽大小需求的特点，通过所有光网络单元的上行带宽请求报告消息计算出第一最大带宽限制和第二最大带宽限制，并将光网络单元根据速率进行分类，比较不同速率的光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制或第二最大带宽限制之间的关系，为每个光网络单元动态的分配合理的授权带宽和工作波长，提高了50G NG-EPON的网络性能；最后每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据，考虑了不同种类业务的对带宽的延迟需求，提高了50G NG-EPON的网络服务质量。
附图说明
图1为背景技术所述的传统50G NG-PON***的架构示意图。
图2为实施例1所述的50G NG-PON***的上行带宽分配示意图。
图3为实施例1所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法的流程示意图。
图4为实施例2所述的确定25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小的方法的流程示意图。
图5为实施例2所述的确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小的方法的流程示意图。
图6为实施例2所述的计算光网络单元上各类型业务的授权带宽大小的方法的流程示意图。
图7为实施例3所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配***的结构示意图。
图8为实施例3所述的第一分配模块的结构示意图。
图9为实施例3所述的第三分配模块的结构示意图。
图10为实施例3所述的业务上传模块的结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1，如图2所示，50G NG-EPON包含两种速率的ONU：25G ONU和50G ONU，在同一轮询周期中，在50G NG-EPON架构下的25G ONU仅可使用第一工作波长进行数据的上行传输，而50G ONU则既可使用单个第一工作波长或第二工作波长，也可同时使用两个工作波长进行数据的上行传输，为了更合理的动态分配带宽和工作波长：
本实施例提供了一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，如图3所示，包括：
S1：光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
S2：光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；
S3：光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则执行步骤S4；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则执行步骤S5；
S4：光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S5：判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7：
S6：光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S7：光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，执行步骤S8；
S8：每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。
在具体实施过程中，通过将所有ONU分类为25G ONU和50G ONU，对所有25G ONU的上行请求带宽大小求均值操作，获得第一最大带宽限制；对所有50G ONU的上行请求带宽大小求均值操作，获得第二最大带宽限制；对25G ONU进行授权带宽进行分配时，将25G ONU上行请求带宽大小与第一最大带宽限制进行比较，确定25G ONU的授权带宽大小；对50G ONU行授权带宽进行分配时，将50G ONU上行请求带宽大小与第二最大带宽限制进行比较，确定50G ONU的授权带宽大小；由于50G ONU则既可使用单个第一工作波长或第二工作波长，也可同时使用两个工作波长进行数据传输，进一步比较第一最大带宽限制和第二最大带宽限制，确定每个50G ONU在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小。最后，每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。本发明考虑了在同一50G NG-EPON下的ONU的不同速率和不同业务对带宽的大小和延迟需求不同的特点，对各个ONU的上行带宽大小、工作波长进行了合理的动态分配，提高了50G NG-EPON的网络性能和服务质量。
实施例2，本实施例提供了一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，包括：
S1：光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
每个光网络单元的上行请求带宽大小由加速转发业务的上行请求带宽大小、确保转发业务的上行请求带宽大小和尽力而为业务的上行请求带宽大小组成，即：
Figure SMS_37
式中，
Figure SMS_38
表示第k个光网络单元的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_39
表示第k个光网络单元的加速转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_40
表示第k个光网络单元的确保转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_41
表示第k个光网络单元的尽力而为业务的上行请求带宽大小。
S2：光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；具体方法为：
光线路终端根据光网络单元的ID中记录的传输速率信息，将所有光网络单元分为两个种类，包括25G光网络单元和50G光网络单元；
对所有25G光网络单元的上行请求带宽大小进行求均值操作，获得第一最大带宽限制：
Figure SMS_42
式中，
Figure SMS_43
表示第一最大带宽限制，/>
Figure SMS_44
表示25G光网络单元中第i个光网络单元的上行请求带宽大小；N表示25G光网络单元的数量，/>
Figure SMS_45
；
对所有50G光网络单元的上行请求带宽大小进行求均值操作，获得第二最大带宽限制：
Figure SMS_46
式中，
Figure SMS_47
表示第二最大带宽限制，/>
Figure SMS_48
表示50G光网络单元中第j个光网络单元的上行请求带宽大小；M表示25G光网络单元的数量；/>
Figure SMS_49
；
并且，M+N=K，K表示50G NG-EPON中光网络单元的总数。
S3：光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则执行步骤S4；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则执行步骤S5；
S4：光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
如图4所示，确定该25G光网络单元的授权带宽大小的具体方法为：
S41：判断该25G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第一最大带宽限制；若小于，执行步骤S42；否则，执行步骤S43；
S42：将该25G光网络单元的上行请求带宽大小作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小；
S43：将第一最大带宽限制作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小。
S5：判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7：
S6：光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S7：光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，执行步骤S8；
如图5所示，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小的具体方法为：
S71：判断第二最大带宽限制是否小于2倍的第一最大带宽限制；若不小于，执行步骤S72；否则，执行步骤S73；
S72：利用第二最大带宽限制减去2倍的第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，执行步骤S76；
S73：判断第二最大带宽限制是否大于第一最大带宽限制；若大于，执行步骤S74；否则，执行步骤S75；
S74：利用第二最大带宽限制减去第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，执行步骤S76；
S75：将该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小设置为0，执行步骤S76；
S76：利用该50G光网络单元的总授权带宽大小减去其在第一工作波长的授权带宽大小，作为该50G光网络单元的第二工作波长的授权带宽大小。
S8：每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据；
所述的各类型业务包括加速转发业务、确保转发业务和尽力而为业务；
如图6所示，所述计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小的具体方法为：
S81：将第k个光网络单元分配的授权带宽大小记为
Figure SMS_50
，判断/>
Figure SMS_51
是否大于/>
Figure SMS_52
；若大于，则执行步骤S83；否则，执行步骤S82；
S82：分配给第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小
Figure SMS_53
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_54
；剩余的授权带宽大小全部分配给加速转发业务，即第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_55
；
S83：分配给第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_56
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_57
；剩余的授权带宽大小全部分配给尽力而为业务，即第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_58
。
实施例3，本实施例提供了一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配***，如图7所示，包括：
请求接收模块，用于光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
每个光网络单元的上行请求带宽大小由加速转发业务的上行请求带宽大小、确保转发业务的上行请求带宽大小和尽力而为业务的上行请求带宽大小组成，即：
Figure SMS_59
式中，
Figure SMS_60
表示第k个光网络单元的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_61
表示第k个光网络单元的加速转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_62
表示第k个光网络单元的确保转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure SMS_63
表示第k个光网络单元的尽力而为业务的上行请求带宽大小；
带宽限制计算模块，用于光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；
第一判断模块，用于光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则转到第一分配模块；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则转到第二判断模块；
第一分配模块，用于光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，转到业务上传模块；
第二判断模块，用于判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则转到第二分配模块；否则，转到第三分配模块：
第二分配模块，用于光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，转到业务上传模块；
第三分配模块，用于光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，转到业务上传模块；
业务上传模块，用于每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。
如图8所示，所述第一分配模块中，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，具体包括：
第一子判断单元，用于判断该25G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第一最大带宽限制；若小于，转到第一子带宽授权单元；否则，转到第一子带宽授权单元；
第一子带宽授权单元，用于将该25G光网络单元的上行请求带宽大小作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小；
第二子带宽授权单元，用于将第一最大带宽限制作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小。
如图9所示，所述第三分配模块中，根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，具体包括：
第二子判断单元，用于判断第二最大带宽限制是否小于2倍的第一最大带宽限制；若不小于，转到第三子带宽授权单元；否则，转到第三子判断单元；
第三子带宽授权单元，利用第二最大带宽限制减去2倍的第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，转到第六子带宽授权单元；
第三子判断单元，用于判断第二最大带宽限制是否大于第一最大带宽限制；若大于，转到第四子带宽授权单元；否则，转到第五子带宽授权单元；
第四子带宽授权单元，利用第二最大带宽限制减去第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，转到第六子带宽授权单元；
第五子带宽授权单元，用于将该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小设置为0，转到第六子带宽授权单元；
第六子带宽授权单元，利用该25G光网络单元的总授权带宽大小减去其在第一工作波长的授权带宽大小，作为该25G光网络单元的第二工作波长的授权带宽大小。
在PON***的Qos支持方面是基于DiffServ区分业务模型实现的。区分业务模型是IETF定义的一种Qos架构，用于将网络业务流量分成加速转发（Expedited Forwarding，EF）、确保转发（Assured Forwarding，AF）和尽力而为（Best-Effort，BE）三类，每类网络业务流量有不同的、有区分的服务等级。其中，EF是最高等级的区分业务，主要用于模拟虚拟租用线等时延敏感业务，需要提供低丢包率、低时延、高带宽服务。AF的转发优先级则低于EF，对时延要求不敏感但需要一定的带宽保证。BE是优先级最低的区分业务，没有任何QoS保证。因此在50G NG-EPON***的动态带宽分配方法中需要在带宽大小的分配上考虑针对三种业务不同服务质量要求的区分服务。
如图10所示，所述业务上传模块中，每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，具体包括：
第四子判断单元，用于将第k个光网络单元分配的授权带宽大小记为
Figure SMS_64
，判断/>
Figure SMS_65
是否大于/>
Figure SMS_66
；若大于，转到第一业务带宽授权单元；否则，转到第二业务带宽授权单元；
第一业务带宽授权单元，用于分配给第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小
Figure SMS_67
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_68
；剩余的授权带宽大小全部分配给加速转发业务，即第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_69
；
第二业务带宽授权单元，用于分配给第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_70
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小
Figure SMS_71
；剩余的授权带宽大小全部分配给尽力而为业务，即第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小/>
Figure SMS_72
。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，其特征在于，包括：
S1：光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
S2：光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；
S3：光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则执行步骤S4；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则执行步骤S5；
S4：光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S5：判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7：
S6：光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，执行步骤S8；
S7：光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，执行步骤S8；
根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小的具体方法为：
S71：判断第二最大带宽限制是否小于2倍的第一最大带宽限制；若不小于，执行步骤S72；否则，执行步骤S73；
S72：利用第二最大带宽限制减去2倍的第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，执行步骤S76；
S73：判断第二最大带宽限制是否大于第一最大带宽限制；若大于，执行步骤S74；否则，执行步骤S75；
S74：利用第二最大带宽限制减去第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，执行步骤S76；
S75：将该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小设置为0，执行步骤S76；
S76：利用该50G光网络单元的总授权带宽大小减去其在第一工作波长的授权带宽大小，作为该50G光网络单元的第二工作波长的授权带宽大小；
S8：每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。
2.根据权利要求1所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，其特征在于，步骤S2的具体方法为：
光线路终端根据光网络单元的ID中记录的传输速率信息，将所有光网络单元分为两个种类，包括25G光网络单元和50G光网络单元；
对所有25G光网络单元的上行请求带宽大小进行求均值操作，获得第一最大带宽限制：
Figure QLYQS_1
式中，
Figure QLYQS_2
表示第一最大带宽限制，/>
Figure QLYQS_3
表示25G光网络单元中第i个光网络单元的上行请求带宽大小；N表示25G光网络单元的数量，/>
Figure QLYQS_4
；
对所有50G光网络单元的上行请求带宽大小进行求均值操作，获得第二最大带宽限制：
Figure QLYQS_5
式中，
Figure QLYQS_6
表示第二最大带宽限制，/>
Figure QLYQS_7
表示50G光网络单元中第j个光网络单元的上行请求带宽大小；M表示25G光网络单元的数量；/>
Figure QLYQS_8
；
并且，M+N=K，K表示50G NG-EPON中光网络单元的总数。
3.根据权利要求1所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，其特征在于，步骤S4中，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小的具体方法为：
S41：判断该25G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第一最大带宽限制；若小于，执行步骤S42；否则，执行步骤S43；
S42：将该25G光网络单元的上行请求带宽大小作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小；
S43：将第一最大带宽限制作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小。
4.根据权利要求1所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，其特征在于，所述的各类型业务包括加速转发业务、确保转发业务和尽力而为业务；
每个光网络单元的上行请求带宽大小由加速转发业务的上行请求带宽大小、确保转发业务的上行请求带宽大小和尽力而为业务的上行请求带宽大小组成，即：
Figure QLYQS_9
式中，
Figure QLYQS_10
表示第k个光网络单元的上行请求带宽大小，/>
Figure QLYQS_11
表示第k个光网络单元的加速转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure QLYQS_12
表示第k个光网络单元的确保转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure QLYQS_13
表示第k个光网络单元的尽力而为业务的上行请求带宽大小。
5.根据权利要求4所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配方法，其特征在于，步骤S8中，每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小的具体方法为：
S81：将第k个光网络单元分配的授权带宽大小记为
Figure QLYQS_14
，判断/>
Figure QLYQS_15
是否大于/>
Figure QLYQS_16
；若大于，则执行步骤S83；否则，执行步骤S82；
S82：分配给第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小
Figure QLYQS_17
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure QLYQS_18
；剩余的授权带宽大小全部分配给加速转发业务，即第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure QLYQS_19
；
S83：分配给第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure QLYQS_20
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure QLYQS_21
；剩余的授权带宽大小全部分配给尽力而为业务，即第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小/>
Figure QLYQS_22
。
6.一种用于50G NG-EPON的动态带宽分配***，其特征在于，包括：
请求接收模块，用于光线路终端接收所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，所述上行带宽请求报告消息包括光网络单元的ID和上行请求带宽大小；
带宽限制计算模块，用于光线路终端根据所有光网络单元的上行带宽请求报告消息，计算第一最大带宽限制和第二最大带宽限制；
第一判断模块，用于光线路终端根据光网络单元的ID判断每个光网络单元的种类；若光网络单元的种类为25G光网络单元，则转到第一分配模块；若光网络单元的种类为50G光网络单元，则转到第二判断模块；
第一分配模块，用于光线路终端向该25G光网络单元分配第一工作波长，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，转到业务上传模块；
第二判断模块，用于判断该50G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第二最大带宽限制；若小于，则转到第二分配模块；否则，转到第三分配模块：
第二分配模块，用于光线路终端向该50G光网络单元分配第二工作波长，将该50G光网络单元的上行请求带宽大小作为该50G光网络单元的授权带宽大小，转到业务上传模块；
第三分配模块，用于光线路终端将第二最大带宽限制作为该50G光网络单元的授权带宽大小，向该50G光网络单元分配第一工作波长和第二工作波长；并根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，转到业务上传模块；
所述第三分配模块中，根据第一最大带宽限制和第二最大带宽限制的关系，确定该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小和第二工作波长上的授权带宽大小，具体包括：
第二子判断单元，用于判断第二最大带宽限制是否小于2倍的第一最大带宽限制；若不小于，转到第三子带宽授权单元；否则，转到第三子判断单元；
第三子带宽授权单元，利用第二最大带宽限制减去2倍的第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，转到第六子带宽授权单元；
第三子判断单元，用于判断第二最大带宽限制是否大于第一最大带宽限制；若大于，转到第四子带宽授权单元；否则，转到第五子带宽授权单元；
第四子带宽授权单元，利用第二最大带宽限制减去第一最大带宽限制，作为该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小，转到第六子带宽授权单元；
第五子带宽授权单元，用于将该50G光网络单元在第一工作波长的授权带宽大小设置为0，转到第六子带宽授权单元；
第六子带宽授权单元，利用该50G光网络单元的总授权带宽大小减去其在第一工作波长的授权带宽大小，作为该50G光网络单元的第二工作波长的授权带宽大小；
业务上传模块，用于每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，通过分配的工作波长以预设顺序向光线路终端上传各类型业务的数据。
7.根据权利要求6所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配***，其特征在于， 所述第一分配模块中，根据该25G光网络单元的上行请求带宽大小与第一最大带宽限制关系，确定该25G光网络单元的授权带宽大小，具体包括：
第一子判断单元，用于判断该25G光网络单元的上行请求带宽大小是否小于第一最大带宽限制；若小于，转到第一子带宽授权单元；否则，转到第一子带宽授权单元；
第一子带宽授权单元，用于将该25G光网络单元的上行请求带宽大小作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小；
第二子带宽授权单元，用于将第一最大带宽限制作为该25G光网络单元在第一工作波长上的授权带宽大小。
8.根据权利要求6所述的用于50G NG-EPON的动态带宽分配***，其特征在于，所述业务上传模块中，各类型业务包括加速转发业务、确保转发业务和尽力而为业务；
每个光网络单元的上行请求带宽大小由加速转发业务的上行请求带宽大小、确保转发业务的上行请求带宽大小和尽力而为业务的上行请求带宽大小组成，即：
Figure QLYQS_23
式中，
Figure QLYQS_24
表示第k个光网络单元的上行请求带宽大小，/>
Figure QLYQS_25
表示第k个光网络单元的加速转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure QLYQS_26
表示第k个光网络单元的确保转发业务的上行请求带宽大小，/>
Figure QLYQS_27
表示第k个光网络单元的尽力而为业务的上行请求带宽大小；
所述每个光网络单元根据分配的授权带宽大小，计算本光网络单元上各类型业务的授权带宽大小，具体包括：
第四子判断单元，用于将第k个光网络单元分配的授权带宽大小记为
Figure QLYQS_28
，判断/>
Figure QLYQS_29
是否大于/>
Figure QLYQS_30
；若大于，转到第一业务带宽授权单元；否则，转到第二业务带宽授权单元；
第一业务带宽授权单元，用于分配给第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小
Figure QLYQS_31
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小/>
Figure QLYQS_32
；剩余的授权带宽大小全部分配给加速转发业务，即第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小/>
Figure QLYQS_33
；
第二业务带宽授权单元，用于分配给第k个光网络单元的加速转发业务的授权带宽大小
Figure QLYQS_34
，分配给第k个光网络单元的确保转发业务的授权带宽大小
Figure QLYQS_35
；剩余的授权带宽大小全部分配给尽力而为业务，即第k个光网络单元的尽力而为业务的授权带宽大小/>
Figure QLYQS_36
。
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