專利名稱：上行帶寬的分配方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種上行帶寬的分配方法和系統。
背景技術：
基于時分復用接入(Time Division Multiplex Access,簡稱為TDMA)的千兆 無源光網絡系統(Gigabit Passive Optical Network,簡稱為GPON)通常由光線路終端 (Optical Line Terminal,簡稱為OLT)、光網絡單元(Optical Network Unit，簡稱為ONU) 和光分配網絡(Optical Distribution Network,簡稱為ODN)組成。其中，ODN通常為點到 多點結構， 一個OLT通過ODN連接多個ONU。 在上行方向，0NU需要在0LT的授權下才能發送數據，OLT通過動態帶寬分配 (Dynamic Bandwidth Assignment,簡稱為DBA)功能為ONU分配上行帶寬。DBA功能以時 間T為周期，將每個周期分割成若干時間間隔并將這些時間間隔分配給ONU， ONU在指定的 時間間隔內在上行方向發送數據。 圖1示出了 GPON系統的DBA格式，US B麗ap為上行帶寬分配內容，包
括N份上行帶寬，每份上行帶寬起始時刻為SStart ，結束時刻為SStop ，上行帶寬與
T-CONT (Transmission-Container,傳輸容器)的Alloc-ID (Allocation-ID，配置ID)相關。
GPON系統中的T周期為125微秒，當上行傳輸數率為1. 24416Gbit/s時，每個125微秒內
能傳輸19440字節，當上行傳輸速率為2. 48832Gbit/s時，每個125微秒內能傳輸38880字
節。SStart和SStop用字節表示，分別表示125微秒內的起始字節和結束字節。GPON標準
考慮了能支持的最大上行速率為2. 48832 Gbit/s，對SStart和SStop各分配兩個字節。 從圖2的DBA格式字節分配可以看出，與一個T-CONT相關的上行帶寬共占用8個
字節，以分路比l : 64(即一個0LT對應64個0NU)、每個0NU支持4個T-C0NT計算，一個下
行GTC (GPONTransmission Convergence,簡稱為GPON傳輸匯聚層)幀中的DBA開銷占用可
達5% (例如，上行速率為2. 48832 Gbit/s時，每個125微秒內能傳輸38880字節，則一個
g x g4 x 4
下行GTC幀中的DBA開銷為: a 0.05)甚至10% (例如，上行速率為1. 24416Gbit/
38880
s時)以上。

發明內容
針對現有技術中在一個下行GTC幀中的DBA占用帶寬的開銷過大的問題，本發明 旨在提供一種上行帶寬的分配方法和系統，以解決上述問題。
根據本發明的一個方面，提供了一種上行帶寬的分配方法。 根據本發明的上行帶寬的分配方法包括光網絡單元接收來自光線路終端的攜帶 有預設粒度以及用于指示為光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第二參數的動態帶 寬分配信息，光網絡單元根據預設粒度、第一參數和第二參數獲取上行帶寬，其中，上行帶 寬的起始時刻為第一參數與預設粒度的乘積，上行帶寬的結束時刻為第二參數與預設粒度的乘積。 根據本發明的另一方面，提供了一種上行帶寬的分配系統。 根據本發明的上行帶寬的分配系統包括光線路終端，用于根據預設粒度設置為 光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第二參數，并將預設粒度、第一參數和第二參數 攜帶在動態帶寬分配信息中發送給光網絡單元；光網絡單元，用于根據預設粒度、第一參數 和第二參數，獲取光線路終端為其分配的上行帶寬。 借助于上述技術方案的至少之一，本發明通過預設粒度設置動態帶寬分配信息中 的起始時刻和結束時刻，降低了動態帶寬分配信息在一個下行GTC幀中的占用帶寬的開 銷，克服了現有技術中在一個下行GTC幀中的DBA占用帶寬的開銷過大的問題，進而提高了 帶寬的利用率。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發
明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中 圖1是相關技術中GP0N系統的DBA格式的示意圖； 圖2是相關技術中GP0N系統的DBA格式字節分配的示意圖； 圖3是本發明裝置實施例的上行帶寬的分配系統的框圖； 圖4是本發明實施例的擴展后的GP0N系統的DBA格式的示意圖； 圖5是本發明方法實施例的上行帶寬的分配方法的流程圖。
具體實施方式

功能概述 在本實施例提供的技術方案中，光線路終端為光網絡單元分配上行帶寬，并根據 預設粒度設置參數，然后將預設粒度和設置的參數攜帶在DBA信息中發送給光網絡單元， 光網絡單元接受該DBA信息后，從中解析出分配的上行帶寬。
下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明。
裝置實施例 基于上述GPON系統，本實施例提供了一種上行帶寬的分配系統，圖3為本實施例 的上行帶寬的分配系統的框圖，如圖3所示，該系統包括光線路終端(0LT)30和光網絡單 元(0NU) 32， 0LT30與0NU 32間為點到多點結構， 一個0LT通過0DN可以連接多個0NU，下 面結合圖3進行詳細描述。 光線路終端30，用于根據預設粒度設置為光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數 和第二參數，并將預設粒度、第一參數和第二參數攜帶在動態帶寬分配信息中發送給光網 絡單元。 具體地，0LT為與其連接的多個0NU分別分配上行帶寬，使得這些0NU可以在上行 方向上發送數據。0LT設置粒度，以一個時間周期內的總上行帶寬與粒度的商對各個ONU 進行帶寬分配，并以此設置DBA信息，即設置DBA信息中的起始時刻(SStart)和結束時刻 (SStop)，并將粒度填寫在發送給多個0NU的DBA信息中，這里的起始時刻為上述的第一參 數，結束時間為上述的第二參數。
如圖3所示，光線路終端30具體可以包括設置單元302、第一處理單元304、第二 處理單元306、發送單元308，其中， 設置單元302，用于設置預設粒度，在具體實施過程中，該預設粒度可以是1 19440中的任一個整數。 第一處理單元304，連接至設置單元302，用于將一個周期內的總上行帶寬與預設 粒度的商作為基于預設粒度的總帶寬。例如在上行傳輸速率為1. 24416Gbit/s時，每個125 微秒內能傳輸19440個字節，則一個周期內的總上行帶寬就為19440字節，如果預設粒度取 值為2，則基于預設粒度的總帶寬就為9720字節。 第二處理單元306，連接至第一處理單元304，用于根據總帶寬設置為光網絡單
元分配的上行帶寬的第一參數(即SStart)和第二參數(即SStop)。基于上述總帶寬為
9720字節為例，第一參數的取值就在0 9719字節中的任意一個字節，第二參數的取值就
在1 9720字節中的任意一個字節，當然，第一參數是小于第二參數的。 發送單元308，連接至設置單元302和第二處理單元306，用于將攜帶有預設粒度、
第一參數和第二參數的動態帶寬分配信息發送給光網絡單元。 也就是說，將設置好的第一參數和第二參數填寫在DBA格式中，S卩，將第一參數填 寫在DBA格式的SStart中，將第二參數填寫在DBA格式的SStop中，預設粒度可以填寫在 DBA格式的Flags的保留域中，也可以填寫在DBA格式的擴展US B麗即格式中的一個粒度 域中，如圖4所示，為擴展后的DBA格式，其中增加的粒度域設置在Accessl之前。具體的 實施過程，在下述方法實施例中有具體描述。 光網絡單元32，用于根據預設粒度、第一參數和第二參數，獲取光線路終端為其分 配的上行帶寬。 具體地， 一個ONU接收到DBA信息后，解析DBA信息，獲得與自身相關的T-CONT的 上行帶寬信息，解析出其中的起始時亥IJ、結束時刻和粒度，根據起始時刻和粒度的乘積以及 結束時刻和粒度的乘積獲得OLT為自身分配的上行帶寬。 如圖3所示，光網絡單元32具體包括接收單元320、獲取單元322、第三處理單元 324、確定單元326，其中， 接收單元320，用于接收發送單元308的動態帶寬分配信息。具體地，接收在下行 GTC幀中的DBA信息。 獲取單元322，連接至接收單元320，用于獲取動態帶寬分配信息中的預設粒度、 第一參數和第二參數。具體地，獲取單元322首先解析DBA信息，獲取其中的預設粒度、第 一參數和第二參數。 第三處理單元324，連接至獲取單元322，用于根據預設粒度和第一參數獲得上行
帶寬的起始時刻以及根據預設粒度和第二參數獲得上行帶寬的結束時刻。 確定單元326，連接至第三處理單元324，用于根據第三處理單元中的起始時刻和
結束時刻確定上行帶寬。 具體地，如果預設粒度為2，第一參數的值為20，第二參數的值為40，則起始時刻 就是預設粒度和第一參數的乘積，為40，而結束時刻就是預設粒度和第二參數的乘積，為 80，因此OLT為該ONU分配的上行帶寬為40字節 80字節。 例如，以上行為2. 48832 Gbit/s為例，每個125微秒內能傳輸38880字節，即
6OLT為多個ONU分配的總上行帶寬為38880字節，在DBA格式中的起始時刻的取值在0 38879之間的一個整數，結束時刻的取值在1 38880之間的一個整數，其中起始時刻小于 結束時亥lj，用二進制表示的話，215 < 38879 < 216，215 < 38880 < 216，因此需要為起始時刻 和結束時刻分別分配16個比特(即現有技術中為起始時刻和結束時刻各分配的2字節)。 在本實施例中，OLT設置粒度，例如粒度為2，此時在一個周期內的總上行帶寬就表示為
^^=19440字節，也就是起始時刻的取值在0 19439之間，以及結束時刻的取值在1 2
19440之間，當然起始時刻小于結束時刻。 由于214 < 19439 < 215， 214 < 19440 < 215，因此起始時刻和結束時刻分別只需要15 比特，也就是說，SStart和SStop只需要分別15比特就足夠表示上行傳輸速率為2. 48832 Gbit/s時的起始時刻和結束時刻。 在0NU獲取到DBA信息中的起始時刻和結束時刻后，分別用起始時刻和粒度的乘 積表示OLT為ONU分配的上行帶寬的起始時刻，用結束時刻和粒度的乘積表示OLT為ONU 分配的上行帶寬的結束時刻，由此獲得上行帶寬。 由上可以看出，相比于現有技術中的SStart和SStop需要32比特而本實施例中 只需要30比特就可以實現ONU獲取同樣的上行帶寬，本實施例通過基于預設粒度設置DBA 信息中的SStart和SStop，使得DBA信息的帶寬占用開銷減少了，降低了 DBA信息在傳輸過 程中的占用帶寬開銷，提高了帶寬的利用率。
方法實施例 本實施例提供了一種上行帶寬的分配方法，應用于上述包括光線路終端、光網絡 單元的網絡環境中，以下結合圖5詳細描述該方法。
如圖5所示，該方法包括 步驟S502，光網絡單元接收來自光線路終端的動態帶寬分配信息，其中，動態帶寬 分配信息中攜帶有預設粒度，以及用于指示為光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第
二參數。 步驟S504，光網絡單元根據預設粒度、第一參數和第二參數獲取上行帶寬，其中， 上行帶寬的起始時刻為第一參數與預設粒度的乘積，上行帶寬的結束時刻為第二參數與預 設粒度的乘積。 其中，在步驟S502之前，光線路終端根據預設粒度設置為光網絡單元分配的上行 帶寬的第一參數和第二參數，具體包括將一個周期內的總上行帶寬除以粒度，獲取基于粒 度的總帶寬；根據總帶寬設置為光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第二參數。然后， 光線路終端將預設粒度、第一參數和第二參數攜帶在動態帶寬分配信息中發送給光網絡單 元。 具體地，光線路終端預先設置粒度，并根據粒度進行對DBA信息的設置與上述裝 置實施例中描述的類似，這里不再贅述。 在步驟S504中，光網絡單元將第一參數和預設粒度的乘積作為上行帶寬的起始 時刻；將第二參數和預設粒度的乘積作為上行帶寬的結束時刻；并根據起始時刻和結束時 刻獲取上行帶寬。 具體地，光網絡單元根據粒度獲取光線路終端分配的上行帶寬與上述裝置實施例
7中類似，這里不再贅述。 0NU從接收到的GTC幀中解析出DBA信息，解析出粒度、SStart的值、SStop的值， 用SStart的值和SStop的值分別乘以粒度獲得T-C0NT相關的上行帶寬起始時刻和結束時 刻。 優選地，預設粒度可以攜帶在動態帶寬分配信息的保留域中，也可以攜帶在動態
帶寬分配信息的增加的域中，以下進行詳細描述。 實例一 預設粒度攜帶在動態帶寬分配信息的保留域中 基于圖1所示的GP0N系統的上行帶寬分配格式，其中Flags域的0-6比特為保留 域，本實施例利用該保留域實現。 設置預設粒度，基于預設粒度對Flags域的0-6比特進行設置。 預設粒度為1， Flags域的0-6比特設置為000001，與現有GP0N規范一樣，SStarth
和SStop域各占2個字節。 預設粒度為2， Flags域的0-6比特設置為000010，此時，SStart和SStop域可以 各縮小一個比特，各占15比特。具體描述如下 以上行為2. 48832Gbit/s為例，每個125微秒內能傳輸38880字節為例，在粒度 為2時，在一個周期內的總上行帶寬就為^~=19440字節，也就是SStart的取值在0 19439之間，以及SStop的取值在1 19440之間。 由于214 < 19440 < 215，因此19440字節只需要15比特即可，也就是SStart和 SStop只需要15比特就足夠表示上行為2. 48832Gbit/s時的起始字節和結束字節。
相比于現有技術中SStart和SStop各占16個比特，本實施例中基于粒度2的 SStart和SStop只需要15比特就可以滿足上行帶寬的分配情況，進而降低了 DBA占用帶寬 的開銷。 在預設粒度為16時，Flags域的0-6比特就設置為010000，這樣，SStart和SStop 域可以縮小到3個字節，各占12比特。詳細的計算過程與上述預設粒度為2時的計算過程 類似，這里不再贅述。 由上可知，粒度越大，起始時刻和結束時刻的取值越小，DBA占用的帶寬也就越小， 進而占用的帶寬開銷也就越小。 實例二 預設粒度攜帶在動態帶寬分配信息的增加的域中 本實施例利用擴展US BWm即格式實現。基于圖4所示的擴展US BWm即的格式， 在US BWm即格式最前面(即在Accessl之前)增加一個域，這個增加域的取值可以是一個 字節，用于攜帶預設粒度。 根據預設粒度對該域進行設置與上述實例一中的Flags域的設置類似，這里不再 贅述。 根據相應的預設粒度，SStart和SStop的設置也類似于上述實例一中的設置，這 里也不再贅述。 相比于實例一，實例二由于增加了一個域用于攜帶預設粒度，DBA的占用帶寬比實 例一中的DBA的占用帶寬要大一些。 綜上所述，通過設置預設粒度并根據該預設粒度設置DBA中起始時刻和結束時刻，降低了DBA占用的帶寬開銷，解決了現有技術中的DBA占用的帶寬開銷過大的問題。
顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的 硬件和軟件結合。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種上行帶寬的分配方法，應用于包括光線路終端、光網絡單元的網絡環境，其特征在于，所述方法包括所述光網絡單元接收來自所述光線路終端的動態帶寬分配信息，其中，所述動態帶寬分配信息中攜帶有預設粒度以及用于指示為所述光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第二參數；所述光網絡單元根據所述預設粒度、所述第一參數和所述第二參數獲取所述上行帶寬，其中，所述上行帶寬的起始時刻為所述第一參數與所述預設粒度的乘積，所述上行帶寬的結束時刻為所述第二參數與所述預設粒度的乘積。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述光網絡單元接收來自所述光線路 終端的動態帶寬分配信息之前，所述方法還包括所述光線路終端為所述光網絡單元分配上行帶寬，并根據所述預設粒度設置所述第一 參數和所述第二參數；所述光線路終端將所述預設粒度、所述第一參數和所述第二參數攜帶在所述動態帶寬 分配信息中發送給所述光網絡單元。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述光線路終端根據所述預設粒度設置 所述第一參數和所述第二參數具體包括將一個周期內的總上行帶寬與所述預設粒度的商作為基于所述預設粒度的總帶寬； 根據所述總帶寬設置所述第一參數和所述第二參數。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述預設粒度攜帶在所述動態帶寬分配信息的保留域中。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述預設粒度攜帶在所述動態帶寬分配信息的增加的域中。
6. —種上行帶寬的分配系統，包括光線路終端和光網絡單元，其特征在于，其中， 所述光線路終端，用于根據預設粒度設置為所述光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第二參數，并將所述預設粒度、所述第一參數和所述第二參數攜帶在動態帶寬分配信 息中發送給所述光網絡單元；所述光網絡單元，用于根據所述預設粒度、所述第一參數和所述第二參數，獲取所述光 線路終端為其分配的所述上行帶寬。
7. 根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述光線路終端具體包括 設置單元，用于設置預設粒度；第一處理單元，用于將一個周期內的總上行帶寬與所述預設粒度的商作為基于所述預 設粒度的總帶寬；第二處理單元，用于根據所述總帶寬設置為所述光網絡單元分配所述上行帶寬的所述 第一參數和所述第二參數；發送單元，用于將攜帶有所述預設粒度、所述第一參數和所述第二參數的動態帶寬分 配信息發送給所述光網絡單元。
8. 根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述光網絡單元具體包括 接收單元，用于接收所述發送單元的所述動態帶寬分配信息；獲取單元，用于獲取所述動態帶寬分配信息中的所述預設粒度、所述第一參數和所述第二參數；第三處理單元，用于根據所述預設粒度和所述第一參數獲得所述上行帶寬的起始時刻 以及根據所述預設粒度和所述第二參數獲得所述上行帶寬的結束時刻；確定單元，用于根據所述第三處理單元中的所述起始時刻和所述結束時刻確定所述上 行帶寬。
全文摘要
本發明提供了一種上行帶寬的分配方法和系統。在上述方法中，光網絡單元接收來自光線路終端的攜帶有預設粒度以及用于指示為光網絡單元分配的上行帶寬的第一參數和第二參數的動態帶寬分配信息，光網絡單元根據預設粒度、第一參數和第二參數獲取上行帶寬，其中，上行帶寬的起始時刻為第一參數與預設粒度的乘積，上行帶寬的結束時刻為第二參數與預設粒度的乘積。通過本發明提供的方法可以降低動態帶寬分配信息在一個下行GTC幀中的占用帶寬的開銷，進而提高帶寬的利用率。
文檔編號H04J3/16GK101729934SQ20081017076
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者張偉良 申請人:中興通訊股份有限公司