CN101197622A - 用于不同传输率pon共存的带宽分配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于不同传输率PON共存的带宽分配方法，包括以下步骤：在OLT中设置种类表项，用于记录不同传输率ONU的种类；OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率ONU的带宽分配指令分别承载到对应的不同波长的下行光信道上。本发明还提供了一种用于不同传输率PON共存的带宽分配装置。

Description

用于不同传输率PON共存的带宽分配方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及用于不同传输率PON共存的带宽分配方法和装置。

背景技术

目前，许多的Internet业务通过传输率分别从56K到几兆的拨号调制解调器、非对称数字线用户线(ADSL)、电缆调制解调器(CM)、VDSL等方式接入。但是，为了提供各种业务，如高质量的视频信息业务、VoD(Video onDemand)业务等，数据的传输大约要求有100M的带宽，用上述的几种接入方式已无法满足要求，因此，用光纤铺设接入网的需求迅速增长，无源光网络(PON)正是既能满足这些新业务需求而且又经济、运营维护方便的用户接入网，如图1所示为PON组播网络结构示意图，无源光网络从光网络线路终端(OLT)接入信号，通过光分配网络(ODN)分配给各用户端(ONU/ONT，ONT为光网络用户终端，直接位于用户端；而ONU为光网络用户单元，与用户间还有其它的网络如以太网)，在用户端可收看多媒体信号。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用户端，OLT到ONU/ONT的方向为下行方向，反之为上行方向。下行方向采用基于时分复用的组播方式，由ODN将由OLT输入的光信号按功率平均分配到若干输出用户端，一般有1分16、1分32或1分64等分配方案。

目前的商用的PON系统上下行为1Gbps传输率。当1∶32分支比时，每个用户可分到30M左右带宽。由于IPTV、视频电话等网络服务的兴起，30M带宽已经不能满足用户的需求。

因此国际主要标准组织IEEE、ITUT都正在着手制定10Gbps EPON和高传输率TDMA-PON的工业标准。10Gbps PON的传输率将达到10Gbps，因此每个用户的带宽将升高10倍达到300Mbps。

但是在目前仍有大量1Gbps PON用户的情况下，10Gbps PON必须能够和1Gbps PON系统共存。

图2是综合各种因素后得到的最优的共存方案。下行10Gbps ONU采用1550波长，1Gbps ONU仍采用1490波长，上行共用一个1310波长。

在目前的PON中，带宽分配都是对同一种传输率的ONU进行分配。然而当一个PON中具有不同的传输率ONU时，例如为10Gbps与1GbpsONU，根据相关技术方案共用一个上行波长，因此需要OLT在时间上进行统一调度，并需要寻找一种最有效率的带宽分配方法。

因此，人们需要一种不同传输率PON共存时带宽分配的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种带宽分配方法和装置，以解决相关技术不同传输率PON共存时需要OLT在时间上进行统一调度等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于不同传输率PON共存的带宽分配方法，包括以下步骤：在OLT中设置种类表项，用于记录不同传输率ONU的种类；OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率的带宽分配指令分别承载到不同波长的下行光信道上。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于不同传输率PON共存的带宽分配装置，包括：种类表项设置模块，用于在OLT中设置种类表项，以记录不同传输率ONU的种类；时隙分配模块，用于使OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及带宽分配模块，用于按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率的带宽分配指令分别承载到不同波长的下行光信道上。

根据本发明的另一方面，提供了一种确定ONU下行速率的方法，包括以下步骤：

在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；

为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，将注册于该发现窗口的ONU确定为具有所述特定下行速率的ONU。

根据本发明的另一方面，提供了一种确定ONU下行速率的装置，包括：

发现报文下发模块，用于在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；

ONU下行速率确定模块，用于为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，将注册于该发现窗口的ONU确定为具有所述特定下行速率的ONU。

根据本发明的另一方面，提供了一种确定不同速率ONU所属发现窗的方法，包括以下步骤：

在发现过程中，接收来自ONU的与发现窗口对应的协议报文，所述协议报文包括标识信息，所述标识信息指示发现窗口与下行速率的对应关系；

根据ONU的下行速率及所述标识信息，确定所述ONU所属的发现窗口。

根据本发明的另一方面，提供了一种确定不同速率ONU所属发现窗的装置，包括：

接收模块，用于在发现过程中，接收来自ONU的与发现窗口对应的协议报文，所述协议报文包括标识信息，所述标识信息指示发现窗口与下行速率的对应关系；

确定模块，根据ONU的下行速率及所述标识信息，确定所述ONU所属的发现窗口。

通过上述技术方案，本发明利用OLT管理ONU的分类信息，根据分类信息来进行统一时隙分配，从而实现了最有效率的带宽分配，本发明实现了如下技术效果：

1)解决了在不同传输率PON共存中的带宽分配；

2)提供了一种共存PON中最有效率的带宽分配方法。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1示出了根据现有技术中的PON网络系统的结构示意图；

图2示出了根据现有技术中10Gbps和1Gbps ONU共存的PON网络示意图；

图3示出了根据本发明的确定ONU下行速率的方法流程图；

图4示出了根据本发明的确定ONU下行速率装置的方框图；

图5示出了根据本发明的用于不同传输率PON共存的带宽分配方法流程图；

图6示出了根据本发明的用于不同传输率PON共存的带宽分配装置的方框图；

图7分别示出了根据本发明的一个实施例的1Gbps和10Gbps传输率激光器的开关时间的示意图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的1Gbps和10Gbps传输率之间报文之间的保护时间的对比示意图；以及

图9示出了根据本发明的一个实施例的不同带宽分配效率之间比较的示意图；

图10示出了根据本发明的确定不同速率ONU所属发现窗的方法流程图；

图11示出了根据本发明的确定不同速率ONU所属发现窗的装置的方框图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

本发明提出，由于不同下行速率ONU如10Gbps ONU和1Gbps ONU采用不同的下行波长。

本发明实施例提供一种确定ONU下行速率的方法，如图3包括以下步骤：

步骤S302，在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；

步骤S304，为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，将注册于该发现窗口的ONU确定为具有所述特定下行速率的ONU。

例如，在发现过程中，10Gbps ONU的发现报文通过相应波长如1550nm波长下发到10Gbps ONU，并打开一个专为10Gbps ONU开设的发现窗口，因此只要在这个发现窗口注册的ONU都为10Gbps ONU。同理1Gbps ONU的发现报文通过相应波长如1490nm波长下发到1Gbps ONU，并打开一个专为1GbpsONU开始的发现窗口，只要在这个发现窗口注册的ONU都为1Gbps ONU。

图4示出了根据本发明实施例的获得ONU下行速率的装置400，其包括：

发现报文下发模块402，用于在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；

ONU下行速率确定模块404，用于为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，将注册于该发现窗口的ONU确定为具有所述特定下行速率的ONU。

可选的，所述特定下行速率包括10Gbps或1Gbps。所述特定下行速率为10Gbps时，所述发现报文下发模块402进一步用于将所述发现报文通过1550nm波长下发。所述特定下行速率为1Gbps时，所述发现报文下发模块402进一步用于将所述发现报文通过1490nm波长下发。

由于不同上行速率ONU如10Gbps ONU和1Gbps ONU采用相同上行波长，可以设置双模或多模接收机，识别出ONU的上行速率。

图5示出了根据本发明实施例的用于不同传输率PON共存的带宽分配方法，其包括以下步骤：

步骤S502，在OLT中设置种类表项，用于记录不同传输率ONU的种类，根据该种类可以标识ONU的上行传输率和下行传输率；

步骤S504，OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及

步骤S506，按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率的带宽分配指令分别承载到不同波长的下行光信道上。也可以将发送给不同下行速率ONU的数据，分别放到其下行速率所对应的波长上。

可选地，不同传输率ONU包括高传输率ONU和低传输率ONU，在OLT中设置的种类表项包括两个种类，分别为高传输率和低传输率。

步骤S504可包括将ONU按传输率不同分为两组，使高传输率ONU上行时隙相邻，使低传输率ONU上行时隙相邻。

可选地，高传输率ONU为10Gbps ONU，低传输率ONU为1Gbps ONU。

步骤S504包括以下步骤：将10Gbps的ONU的带宽分配指令放到相应的波长如1550nm波长上发送给10Gbps的ONU，将1Gbps的ONU的带宽分配指令放到相应的波长如1490nm波长上发送给1Gbps的ONU。

图6示出了根据本发明实施例的用于不同传输率PON共存的带宽分配装置600，其包括：

种类表项设置模块602，用于在OLT中设置种类表项，以记录不同传输率ONU的种类，根据该种类可以标识ONU的上行传输率和下行传输率；

时隙分配模块604，用于使OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及

带宽分配模块606，用于按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率的带宽分配指令分别承载到不同波长的下行光信道上。也可以将发送给不同下行速率ONU的数据，分别放到其下行速率所对应的波长上。

可选地，不同传输率ONU包括高传输率ONU和低传输率ONU，在OLT中设置的种类表项包括两个种类，分别为高传输率和低传输率。

时隙分配模块604可用于将ONU按传输率不同分为两组，使高传输率ONU上行时隙相邻，使低传输率ONU上行时隙相邻。

可选地，高传输率ONU为10Gbps ONU，低传输率ONU为1Gbps ONU。

时隙分配模块604可用于将10Gbps的ONU的带宽分配指令放到1550nm波长上发送给10Gbps的ONU，将1Gbps的ONU的带宽分配指令放到1490nm波长上发送给1Gbps的ONU。

从以上的描述可以看出，本发明利用OLT管理ONU的分类信息，根据分类信息来进行统一时隙分配，从而实现了最有效率的带宽分配。

OLT将这些ONU的分类信息记录在一个表项中，如表1所示：

表1

序号	传输率	序列号
			1	10Gbps	12654
2	10Gbps	25846
			3	1Gbps	98542

在图2所示的PON网络中，包含两种不同传输率的ONU，它们光模块的物理层参数具有较大的差异，如表2所示：

表2

参数	10G EPON	1G EPON
			激光器开关时间	30ns	512ns
快速增益和时钟恢复时间	40ns	400ns

图7分别示出了根据本发明的一个实施例的1Gbps和10Gbps传输率激光器的开关时间的示意图。

参照图7，在高传输率低传输率ONU共存的PON中，由于两种ONU共用同一个上行波长，因此进行带宽分配的时候必须对两种传输率的ONU统一进行时隙分配。在分配时隙的过程中，要考虑两种ONU的物理参数的上的差异。例如1Gbps ONU的激光器开关时间和OLT的时钟恢复时间都要比10Gbps慢许多，因此不同1Gbps ONU发出的上行报文之间的间隔要比10Gbps的大许多。

保护时间的作用在于，当激光器发完报文后，关闭激光器还需要一段时间，在激光器彻底被关闭前，仍会发出激光，干扰其他ONU的通信。并且后面的发送报文的ONU的激光器打开也需要一定的时间，在彻底打开前也会发出激光，但是功率不能满足正常通信要求。

图8示出了根据本发明的一个实施例的1Gbps和10Gbps传输率之间报文之间的保护时间的对比示意图。图9示出了根据本发明的一个实施例的不同带宽分配效率之间比较的示意图。

参照图8，由于1Gbps的ONU的激光器的开关时间要比10Gbps的长很多，如果10Gbps报文和1Gbps的报文相邻的话，10Gbps的ONU要等待1Gbps的ONU彻底关闭激光器，才能发送上行信号，两者之间的保护时间要比都是10Gbps的长许多。并且在OLT中进行快速增益和时钟恢复时，如果传输率和功率发生了变化，电路响应也要耗费更多的时间。参照图9，如果将10Gbps上行报文分为一组，1Gbps的上行报文分为一组，则可以较大的提高上行带宽的分配效率。

OLT在对两种不同的传输率的ONU进行统一时隙分配后，形成一个带宽分配表项，如表3所示：

表3

ONUID

开始时间

结束时

		间
			1	00	11
2	13	18
			3	20	28
4	35	42
			5	49	58

OLT根据这个表项的内容，将10Gbps的ONU的带宽分配指令放到1550nm波长上发送给10Gbps的ONU。将1Gbps的ONU的带宽分配指令放到1490nm波长上发送给1Gbps的ONU。

本发明实施例还提供一种确定不同速率ONU所属发现窗的方法，如图10所示，处理流程如下：

步骤S1002，在发现过程中，接收来自ONU的与发现窗口对应的协议报文，所述协议报文包括标识信息，所述标识信息指示发现窗口与下行速率的对应关系；

步骤S1004，根据ONU的下行速率及所述标识信息，确定所述ONU所属的发现窗口。

本发明实施例还提供一种确定不同速率ONU所属发现窗的装置，如图11所示，包括：

接收模块1102，用于在发现过程中，接收来自ONU的与发现窗口对应的协议报文，所述协议报文包括标识信息，所述标识信息指示发现窗口与下行速率的对应关系；

确定模块1104，根据ONU的下行速率及所述标识信息，确定所述ONU所属的发现窗口。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

本发明实施例中，根据ONU的上行速率对ONU进行时隙分配，形成上行带宽分配表项，可以使带宽分配的效率较高；根据所述上行带宽分配表项，将带宽分配指令以与ONU的下行速率相对应的波长发送给ONU，从而在不同速率PON共存时，将速率与带宽、波长相对应，实现OLT在时间上的统一调度，形成不同速率PON共存时的带宽分配解决方案。

本发明实施例中，在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，后续只要通过在所述发现窗口注册，即可确定ONU的下行速率为所述特定下行速率，从而使下行速率的获得方便而快捷。另外，本发明实施例通过在发现过程中引入标识信息用于指示发现窗口与下行速率的对应关系；后续根据ONU的下行速率及所述标识信息，即可确定所述ONU所属的发现窗口，从而实现为不同速率ONU开设不同发现窗口的解决方案。

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。应该明白，这些具体实施中的变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的，不脱离本发明的精神保护范围。

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 (20)

1.一种用于不同传输率PON共存的带宽分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

在OLT中设置种类表项，用于记录不同传输率ONU的种类；

OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及

按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率ONU的带宽分配指令分别承载到对应的不同波长的下行光信道上。

2.如权利要求1所述的带宽分配方法，其特征在于，所述不同传输率ONU包括高传输率ONU和低传输率ONU，在OLT中设置的种类表项包括高传输率和低传输率。

3.如权利要求2所述的带宽分配方法，其特征在于，进行统一时隙分配包括将ONU按传输率不同分组，使高传输率ONU上行时隙相邻，使低传输率ONU上行时隙相邻。

4.如权利要求3所述的带宽分配方法，其特征在于，所述高传输率ONU包括10Gbps传输率的ONU，所述低传输率ONU包括1Gbps传输率的ONU。

5.如权利要求4所述的带宽分配方法，其特征在于，进行统一时隙分配包括以下步骤：

将10Gbps的ONU的带宽分配指令放到1550nm波长上发送给10Gbps的ONU，将1Gbps的ONU的带宽分配指令放到1490nm波长上发送给1Gbps的ONU。

6.一种用于不同传输率PON共存的带宽分配装置，其特征在于，包括：

种类表项设置模块，用于在OLT中设置种类表项，以记录不同传输率ONU的种类；

时隙分配模块，用于使OLT根据上述表项对不同传输率ONU进行统一时隙分配，形成上行带宽分配表项；以及

带宽分配模块，用于按照所述上行带宽分配表项，将不同传输率ONU的带宽分配指令分别承载到对应的不同波长的下行光信道上。

7.如权利要求6所述的带宽分配装置，其特征在于，所述不同传输率ONU包括高传输率ONU和低传输率ONU，在OLT中设置的种类表项包括高传输率和低传输率。

8.如权利要求7所述的带宽分配装置，其特征在于，所述时隙分配模块进一步用于将ONU按传输率不同分组，使高传输率ONU上行时隙相邻，使低传输率ONU上行时隙相邻。

9.如权利要求8所述的带宽分配装置，其特征在于，所述高传输率ONU包括10Gbps ONU，所述低传输率ONU包括1Gbps ONU。

10.如权利要求9所述的带宽分配装置，其特征在于，所述时隙分配模块进一步用于将10Gbps的ONU的带宽分配指令放到1550nm波长上发送给10Gbps的ONU，将1Gbps的ONU的带宽分配指令放到1490nm波长上发送给1Gbps的ONU。

11.一种确定ONU下行速率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；

为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，将注册于该发现窗口的ONU确定为具有所述特定下行速率的ONU。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述特定下行速率包括10Gbps或1Gbps。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述特定下行速率为10Gbps时，所述发现报文通过1550nm波长下发。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述特定下行速率为1Gbps时，所述发现报文通过1490nm波长下发。

15.一种确定ONU下行速率的装置，其特征在于，包括：

发现报文下发模块，用于在发现过程中，将发送给特定下行速率ONU的发现报文通过相应的波长下发；

ONU下行速率确定模块，用于为所述特定下行速率的ONU开设专门的发现窗口，将注册于该发现窗口的ONU确定为具有所述特定下行速率的ONU。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述特定下行速率包括10Gbps或1Gbps。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述特定下行速率为10Gbps时，所述发现模块进一步用于将所述发现报文通过1550nm波长下发。

18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述特定下行速率为1Gbps时，所述发现模块进一步用于将所述发现报文通过1490nm波长下发。

19.一种确定不同速率ONU所属发现窗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在发现过程中，接收来自ONU的与发现窗口对应的协议报文，所述协议报文包括标识信息，所述标识信息指示发现窗口与下行速率的对应关系；

根据ONU的下行速率及所述标识信息，确定所述ONU所属的发现窗口。

20.一种确定不同速率ONU所属发现窗的装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于在发现过程中，接收来自ONU的与发现窗口对应的协议报文，所述协议报文包括标识信息，所述标识信息指示发现窗口与下行速率的对应关系；

确定模块，根据ONU的下行速率及所述标识信息，确定所述ONU所属的发现窗口。

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