時波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實現(xiàn)負載均衡的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及TWDM-PON(時波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò))領(lǐng)域，具體涉及一種時波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實現(xiàn)負載均衡的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]P0N(Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)是基于光纖的寬帶光接入技術(shù)，PON系統(tǒng)包括0LT(0ptical Line Terminal，光線路終端)和0NU(0ptical NetworkUnit，光網(wǎng)絡(luò)單元)，0LT通過0DN(0ptical Distribut1n Network，光分配網(wǎng)絡(luò))與ONU通信。PON系統(tǒng)因其具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、用戶接口豐富等眾多優(yōu)點，大多數(shù)運營商已經(jīng)PON系統(tǒng)實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化、綜合化改造和廣泛布局，已獲得了大量的用戶體驗。
[0003]隨著各種通信業(yè)務(wù)的個性化和定制化，用戶對帶寬的需求越來越高，為用戶提供更高帶寬、更快的服務(wù)是各運營商和設(shè)備制造商面臨的課題。TWDM-PON是下一代無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)形式和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，TWDM-PON能夠?qū)崿F(xiàn)4到8個波長的XG-PON系統(tǒng)的堆疊，支持40G到80G的傳輸容量。相對與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，TWDM-PON不僅能夠提供更大的帶寬需求，而且能夠采用現(xiàn)有的ODN架構(gòu)。因此，TWDM-PON能夠使得運營商重復(fù)利用現(xiàn)有的ODN架構(gòu)和已有部署，平滑過度到下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
[0004]目前，F(xiàn)SAN(全業(yè)務(wù)接入組織)已經(jīng)確定以TWDM-PON作為NG-P0N2(下一代無源光接入網(wǎng)第二階段)的主要技術(shù)發(fā)展方向。具體而言，TWDM-PON采用XG-PON系統(tǒng)的堆疊技術(shù)，SP:TWDM-PON系統(tǒng)采用點到多點的拓撲結(jié)構(gòu)，將OLT通過ODN連接多個ONU。TWDM-PON系統(tǒng)包含多個波長通道，在每個波長通道上采用XG-PON技術(shù)來提供用戶業(yè)務(wù)需求。
[0005]TWDM-PON系統(tǒng)的局端設(shè)備通過合波將多個波長合并到一根光纖上傳輸?shù)竭h端設(shè)備ONU; ONU通過濾波，在一個波長通道上進行注冊以及隨后的業(yè)務(wù)傳輸。TWDM-PON系統(tǒng)中，每個波長通道上能夠提供非對稱(2.5G/10G)或者對稱(10G/10G)的帶寬。
[0006]參見圖1所示，TWDM-PON系統(tǒng)使用時，OLT CT(ChanneI Terminat1n:通道終端)在波長通道中通過廣播方式發(fā)布的信息后，通過splitter(語音分離器)與ONU通信。TWDM-PON系統(tǒng)為了保證用戶ONU的業(yè)務(wù)服務(wù)等級要求，無論ONU是否在線，都需要為其預(yù)先保留已申請的固定帶寬。
[0007]上述為ONU預(yù)先保留已申請的固定帶寬的方式，會使得部分波長通道過負載，進而使得波長通道內(nèi)的用戶的業(yè)務(wù)要求得不到充分滿足；同時，TWDM-PON系統(tǒng)中的其他波長通道卻處于“饑餓狀態(tài)”，波長通道的資源得不到使用。由于TWDM-PON系統(tǒng)采用波長通道的堆疊，因此上述波長通道過負載或資源使用不夠充分的壞處，被N個波長通道的使用而放大了N倍。有鑒于此，TWDM-PON系統(tǒng)實際上難以充分使用其固有的高帶寬來提供服務(wù)，帶寬資源的利用率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題為:提高TWDM-PON系統(tǒng)中帶寬資源的利用率;本發(fā)明能夠在保證ONU服務(wù)的同時充分利用帶寬資源，不僅工作效率較高，而且運營成本較低。
[0009]為達到以上目的，本發(fā)明提供的時波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實現(xiàn)負載均衡的方法，所述時波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)TWDM-PON系統(tǒng)包括OLT和與其通信的若干ONU，OLT中設(shè)置有若干OLT CT，每個OLT CT均配置有I個動態(tài)帶寬分配DBA模塊和相應(yīng)的波長通道;TWDM-PON系統(tǒng)中所有波長通道的DBA模塊均不預(yù)留任何帶寬資源，在此基礎(chǔ)上，所述時波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實現(xiàn)負載均衡的方法，包括以下步驟:
[0010]S1:0NU啟動后隨機選擇I個波長通道Cl，在波長通道Cl上進行下行幀同步、并采集波長通道的通道信息和光路參數(shù)信息，轉(zhuǎn)到S2;
[0011]S2: OLT對當前ONU進行認證、注冊和激活，使當前ONU處于工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)到S3;
[0012]S3:0LT獲取當前ONU的業(yè)務(wù)服務(wù)約定，業(yè)務(wù)服務(wù)規(guī)定為當前ONU的上行服務(wù)帶寬賂和下行服務(wù)帶寬BW_t臓.，轉(zhuǎn)到S4 ；
[0013]S4:0LT根據(jù)每個OLT CT的DBA模塊的帶寬授權(quán)大小值，計算每個波長通道的上行剩余可分配帶寬BWiJi除;OLT根據(jù)每個OLT CT下行以太網(wǎng)包字節(jié)記數(shù)，計算每個波長通道的下行剩余可分配帶寬BWt*除，轉(zhuǎn)到S5;
[0014]S5:0LT對每個波長通道的BWi#除和BWt*除進行比較，得到剩余帶寬資源最多的波長通道C2，轉(zhuǎn)到S6;
[0015]S6:根據(jù)波長通道C2的BWi#除和BWt*除,判定波長通道C2滿足S3中當前ONU的業(yè)務(wù)服務(wù)約定，轉(zhuǎn)到S7 ；
[0016]S7:將波長通道C2作為當前ONU的波長通道，與波長通道C2對應(yīng)的OLT CT按照當前ONU的業(yè)務(wù)服務(wù)約定，從波長通道C2的剩余帶寬BWjji除和BWt*除中為當前ONU配置帶寬，同時通知DBA模塊按照業(yè)務(wù)服務(wù)約定對當前ONU進行帶寬授權(quán)。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S4中所述根據(jù)每個OLTCT波長通道的DBA模塊的帶寬授權(quán)大小值，計算每個波長通道的上行剩余可分配帶寬BWi#除的過程為:
[0018]S401 a:將對應(yīng)波長通道的DBA模塊中的上行帶寬授權(quán)寄存器的值清O，在定義時間t上后，讀取上行帶寬授權(quán)寄存器的值扯，轉(zhuǎn)到S401b;
[0019]S401b:根據(jù)a上計算得到上行已經(jīng)分配的帶寬BWii擁，計算公式為:BW上腕=aii.4.8/t上，轉(zhuǎn)到 S401c;
[0020]S401 c:根據(jù)BWii麵計算BWiJH除，計算公式為:BWij驗=Cu-Bff±f#|，其中Cu為通道上行帶寬總量。
[0021]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S4中根據(jù)每個OLTCT下行以太網(wǎng)包字節(jié)記數(shù)，計算每個波長通道的下行剩余可分配帶寬BWt*除的過程為:
[0022]S402a:將對應(yīng)波長通道的OLT CT的下行以太網(wǎng)包字節(jié)寄存器的值清O，在定義時間t下后，讀取下行字節(jié)寄存器的值a下，轉(zhuǎn)到S402b;
[0023]S402b:根據(jù)a下計算得到下行已經(jīng)分配的帶寬BW下酬，計算公式為:BW下獅=a下.8/t下，轉(zhuǎn)到S402c;
[0024]S40 2 c:根據(jù)BWTf擁計算BWt*除，計算公式為:BWt*iJ^= Cd-BWTf擁，其中Cd為通道下行帶寬總量。
[0025]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，SI中所述ONU啟動后隨機選擇I個波長通道Cl的具體流程為:ONU上電初始化，定義ONU設(shè)備支持的波長通道的數(shù)量為N，ONU產(chǎn)生隨機數(shù)、并將隨機數(shù)與N進行取模運算，取模運算的結(jié)果即為ONU選擇的波長通道Cl的序號;ONU的控制可調(diào)光模塊調(diào)諧至波長通道Cl;
[0026]SI中所述在波長通道Cl上進行下行幀同步的具體流程為:0NU檢測下行波長通道的幀定界，根據(jù)幀定界進行下行幀同步；
[0027]SI中所述采集波長通道的通道信息和光路參數(shù)信息的具體流程為:0NU檢測到下行方向在波長通道Cl下行同步上的波長同步信號后，ONU采集OLT CT在波長通道Cl中通過廣播方式發(fā)布的通道信息和各種光路參數(shù)信息。
[0028]在上述技術(shù)方案的