[发明专利]具有动态带宽分配功能的无源光网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无源光网络系统，具体涉及一种具有动态带宽宽分配功能的以太无源光网络及设备。

背景技术

光纤接入网是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体的接入网络。光纤接入网可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素。光纤损耗低、频带宽，解除了铜线径小的限制。此外，光纤不受电磁干扰，保证了信号传输质量能够为用户提供高质量的接入服务。光纤接入网络在整个接入网中完成从业务节点接口(SNI)到用户网络接口(UNI)间有关信令协议的转换。光纤接入网络主要分为有源光网络和无源光网络(Passive Optical Network，PON)。二者的区别主要在于有源光网络采用电复用器分路，而无源光网络采用光分路器分路。

PON是一种以光纤作为传输媒介的，在其传输线路即光分配网(Optical Distribution Network，ODN)中不含有任何电子器件及电子电源灯有源设备的接入技术。其具有无源光器件不易受雷电损坏和辐射干扰、网络结构易于扩展、共享馈线段光纤可节约铺设成本、业务透明性好、具有多业务支持能力以及易于管理维护等优势。

IEEE的EFM工作组于2004年9月推出将以太网技术和无源光网络技术结合的以太无源光网络(EPON)标准IEEE802.3ah，该标准使得EPON成为最具发展前景的PON技术。EPON在传送中使用可变长度的数据包，在上行信道采用时分多址(TDMA)技术，同时在下行信道采用时分复用(TDM)技术，基于以太网提供多种业务。

EPON网络系统的结构如图1所示，其中，EPON网络为树状结构，包括一个光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)，多个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)和连接光线路终端以及各光网络单元的光分配网络(Optical Distribution Network)。OLT位于中心交换局的机架上，OLT即使一个以太网交换机又是一个多业务的提供平台。其与核心网的接口为业务节点接口(Service Node Interface，SNI)，OLT作为EPON系统的核心，提供向ONU以广播方式发送以太网数据、发起并控制测距过程、记录测距信息、发起并控制ONU功率以及其他以太网功能。ODN是连接OLT和ONU的无源设备，可以在全天候环境工作，负责分发下行数据并集中传送上行数据，ODN使得整个EPON系统易于安装，节省了系统的费用。ONU位于用户侧，通过用户网络接口(User Network Interface)为客户提供语音、数据以及视频接口，某些情况下还提供第二层的交换功能。

在EPON系统的上行传输过程如图2所示，因为光分配网络的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。也就是说，EPON在上行方向上的行为特性与点到点网络相同。上行信道采用时分多址接入(TDMA)技术，每一个ONU都在相互不重叠的时隙内发送分组到ODN，在ODN处汇总后，排队到OLT，其中每一个ONU具体使用某个时隙，由OLT统一分配、控制，这样可以避免分组在ODN处发生碰撞。由此，需要OLT具备上行信道的带宽分配功能，为每个ONU在上行信道分配专门的时隙。当前EPON已具备的带宽分配通常为静态分配，即。OLT在每个上行链路通信周期中都为各个ONU分配固定的带宽和固定的数据发送时隙。ONU在固定的时隙中发送上行数据。静态的带宽分配策略对数据通信这样变速率的业务很不适合，如果按照峰值速率静态地分配系统带宽，整个系统的带宽很快就被耗尽.另外，由于带宽的分配没有依据各个ONU实际的需要，有些带宽需求不大的ONU分配到了过多的带宽，而有带宽需求大的ONU分配到的带宽又不足够使用，这样系统的带宽利用率很低，而且很难满足网络流量的QoS需要。

由此，需要一种具备动态带宽分配能力的无源光网络系统。

发明内容

本发明提供一种具有动态带宽分配功能的无源光网络系统，包括光线路终端(OLT)，光分配网络(ODN)和n个光网络单元(ONU)，n为大于1的整数，其特征在于：