[发明专利]基于5G网络切片的TWDM-PON系统多业务共存调度方法及系统

说明书

本发明公开了基于5G网络切片的TWDM‑PON系统多业务共存调度方法及系统，方法如下：各ONU依据轮询次序开始uRLLC业务的传输；每个ONU在完成uRLLC数据包传输后继续发送上报REPORT信号；当光链路终端在收到轮询调度中最后ONU的上报信号，OLT向光网络单元发送新调度周期的授权信号；OLT根据各ONU缓冲区内eMBB数据包的个数降序决定ONU的eMBB业务的调度顺序；在uRLLC传输中，OLT收到最后ONU发送的上报信号后，开始eMBB业务的传输；当所有波长上剩余带宽都无法满足ONU在单个波长上进行，则该ONU的数据将通过注水算法的方式进行传输；若OLT下发的GRANT信号达到ONU时，eMBB的传输还未结束，则eMBB的传输会被终止而立即执行uRLLC业务的传输并进入下一调度周期；对所有上行传输完毕的数据包进行上行时延计算。

技术领域

本发明涉及光与无线融合接入技术领域，更具体地，涉及一种基于5G网络切片的TWDM-PON系统多业务共存调度方法及系统。

背景技术

随着第五代移动通信系统(5G)的到来，移动数据流量的井喷式增长、各类新业务的出现、用户需求在数据速率、传输时延、可扩展性等方面的持续递增，这对现有的无线接入网络提出了新的挑战。为了减轻前传网络的带宽压力，在云无线接入网(Cloud RadioAccess Network,C-RAN)基带池化的基础上，不同的功能分割选项将前传网络重新划分基带处理单元(Base Band Unit,BBU)和射频拉远单元(Radio Remote Unit,RRU)的功能。5G的无线接入网从4G/LTE的BBU-RRU两级结构演变成集中式单元(Centralized Unit,CU)、分布式单元(Distributed Unit,DU)、射频单元(Radio Unit,RU)的三级结构。然而，即使采用了功能分割的三级接入网结构，移动前传网络对于带宽的要求仍然很高。

在5G中有三种主要的业务应用场景，分别是增强型移动带宽(enhanced MobileBroadBand,eMBB)、大规模机器类通信(massive Machine Type Communication,mMTC)和超低时延高可靠通信(ultra-Reliable and Low Latency Communication,uRLLC)。其中uRLLC业务对时延要求非常高，端到端通信时延要达到毫秒级，且通信可靠性需达到99.999％以上；eMBB业务则对移动前传网络的速率有着较高的要求，对时延和可靠性的要求不高。因此，移动前传网络如何在多业务共存的网络环境下同时满足不同通信业务的特性需求成为目前研究的重点之一。

由于移动前传网络对低时延和大带宽的需求，进而对于移动前传的传输网技术的要求也随之提高。随着波长资源的丰富，在诸多候选方案中，波长堆叠的时分复用无源光网络(Time Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network,TWDM-PON)因其多波长带来的大容量的特点，被认为是一种极具潜力的无源解决方案。TWDM-PON系统由一个光链路终端(Optical Terminal Link，OLT)和多个光网络单元(Optical NetworkUnit，ONU)组成，OLT被安置在中心局，而ONU则被设置在靠近用户端用以用户端的数据接受和发送。由于TWDM-PON的树形拓扑的结构特点，在上行传输过程中，来自不同ONU的上行传输数据在选择波长和时隙过程中会发生冲突。因此，对于TWDM-PON系统而言，一个好的多点控制协议(Multi-point Control Protocol，MPCP)显得尤为重要。