[发明专利]一种无源光网络中上行带宽分配的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的带宽分配技术，尤其涉及一种无源光网络中上行带宽分配的方法和系统。

背景技术

吉比特无源光网络(GPON，Gigabit-Capable Passive Optical Network)技术是无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术中的一个重要分支，与其它PON技术类似，GPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术。GPON系统的拓扑结构如图1所示，GPON由局侧的光线路终端(OLT，OpticalLine Terminal)、用户侧的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)以及光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)组成，通常采用点到多点的网络结构。ODN由单模光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。

在GPON系统中，下行方向(由OLT到ONU方向)的数据传输采用广播方式，每个ONU分别接收所有的帧，再根据ONU-ID、吉比特无源光网络封装方法的端口标识(GEM-Port ID)、分配标识(Allocation-ID)来获取属于自己的帧。对于上行方向(从ONU到OLT方向)的数据传输，由于各个ONU需要共享传输媒质，因此各个ONU在OLT通过上行带宽映射域(US BWmap)分配给自己的时隙内传输上行数据。US BWmap的结构如图2所示，US BWmap由N个分配结构(Allocation Structure)组成，每个分配结构由Alloc-ID(带宽分配标识，Allocation Identifier)域、带宽分配选项(Flags)域、带宽起始时间(StartTime)域和循环冗余校验码(CRC，Cyclic Redundancy Check)域组成。其中，Alloc-ID域中通常为传输容器(T-CONT，Transmission Container)标识；Flags域中有12位比特(比特11～0)，比特10用于通知ONU在该上行带宽中发送物理层操作管理和维护(PLOAM，Physical Layer Operations Administrationand Maintenance)消息，比特6～0为保留。

当ONU接收到一个Allocation Structure时，如果ONU根据Alloc-ID判断此Allocation Structure是分配给自己的，则ONU对接收到的Allocation Structure中的数据进行CRC校验；如果校验结果正确，ONU将在Allocation Structure指示的StartTime时刻开始发送带宽分配标识为Alloc-ID的T-CONT中的数据，在StopTime时刻停止发送数据。为防止不同ONU发送的上行数据之间发生冲突，不同ONU发送的上行数据之间存在保护时间(Guard time)，每个ONU在OLT分配的一段连续的时间内发送上行数据，这段连续的时间成为一个ONU的上行突发时隙。ONU在一个上行突发时隙发送的数据的结构如图3所示，ONU在一个上行突发时隙内发送的数据包括前导、定界、比特间插奇偶校验(BIP，Bit Interleaved Parity)域、ONU标识、指示域、PLOAM消息以及n组动态带宽报告(DBRu，Dynamic Bandwidth Report upstream)和净荷(n为整数，且n≥0)；其中，PLOAM消息与第一组DBRu和净荷是OLT在下行帧内分配给该ONU的第一个分配时隙，对应OLT下行帧的BWmap中的一个AllocationStructure，分配时隙的开始时间即为Allocation Structure中的StartTime的时间，分配时隙的结束时间即为Allocation Structure中的StopTime的时间。