[发明专利]一种上行带宽估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有吉比特能力的无源光网络(GPON，Gigabit-capable PassiveOptical Networks)技术，特别是指一种在语音、视频应用中的上行带宽估计方法及装置。 

背景技术

GPON是被国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T，ITUTelecommunication Standardization Sector)G.984所规定的无源光网络的一个通讯协议；其下行速率是2.488吉比特(Gbps)，上行速率是1.244Gbps。 

GPON包括一个居中的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)和一些位于客户端的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)，如图1所示。 

GPON一般来说是一个一对多的拓扑结构，这种一对多的网络拓扑结构的一个关键特性就是多达64个ONU会共享同一条光纤信道，协议上更是规定一条光纤信道可以支持128个ONU。然而，多个ONU共享同一条光纤信道时，需要OLT仔细地为各ONU分配上行带宽，这就是动态带宽分配(DBA，DynamicBandwidth Allocation)的由来。在GPON的动态带宽分配中，OLT决定了各ONU发送数据的起始时刻和终结时刻，让各ONU实现了在时间域上共享同一个上行带宽。 

现有的非状态报告(NSR，Non Status Report)-DBA方案基本上都是像G984.3协议推荐的那样由OLT通过监控上行的数据帧和空闲帧得到当前的上行带宽利用率，在空闲帧增加时减少分配的上行带宽，在空闲帧减少时增加分配的上行带宽，如美国专利US20060013138中所描述的。由于OLT是根据实际收到的空闲帧的增减来进行上行带宽的分配，因此，无法即时分配适宜的上 行带宽，具有很大时延。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行带宽估计方法及装置，达到延时性能的最优。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种上行带宽估计方法，该方法包含： 

计算相邻两个动态带宽分配DBA周期的上行数据流量平均值； 

设置上行数据流量的突变信号，并根据上行数据流量平均值和空闲帧统计值的对比来判断突变信号的发生情况；所述根据上行数据流量平均值和空闲帧统计值的对比来判断突变信号的发生情况，包括：在上行数据流量由门限以下跳到门限以上、或由门限以上降到门限以下时，突变信号变为高电平，突变信号持续为高电平，一直到空闲帧统计值连续超过上行数据流量平均值的2^-SHT、并达到IDLE_CNT_TH次时，突变信号变为低电平；其中，所述SHT表示上行数据流量平均值与空闲帧统计值的相对比较；所述IDLE_CNT_TH表示空闲帧统计值上来得大的连续次数； 

根据判断结果确定对光网络单元ONU中传输容器TCONT所需要的上行带宽进行估计，包括：如果存在由门限以下跳到门限TH以上的突变信号发生，则光线路终端OLT为TCONT分配最大带宽；如果存在由门限TH以上降到门限TH以下的突变信号发生，则OLT不为TCONT分配任何带宽；如果没有突变信号发生即突变信号为低电平，则OLT为TCONT分配的上行带宽为上行数据流量统计值与估计的开销之和。 

所述计算相邻两个DBA周期的上行数据流量平均值，包括：对ONU发送的上行的数据帧和空闲帧进行统计，Est(n)为第n个DBA周期的开始得到的对上行数据流量的统计值，pm(n-1)为第(n-1)个DBA周期上行数据流量的统计值，令Est(n)＝pm(n-1)，则上行数据流量平均值Est_avg＝(Est(n)+Est(n-1))/2。 

所述门限为预设值，所述门限缺省值设置为12字节。 

所述SHT的缺省值设置为3；和/或，所述IDLE_CNT_TH的缺省值设置为2。 

所述估计的开销overhead(n-1)＝Grant²⁰²(n-3)-(pm(n-1)+idle(n-1))，其中，Grant²⁰²(n-3)为第(n-3)个DBA周期实际为TCONT分配的带宽；pm(n-1)为第(n-1)个DBA周期，ONU向OLT发送的上行数据流量的统计值；idle(n-1)为第(n-1)个DBA周期，ONU发送的空闲帧统计值。