本發(fā)明涉及無源光網(wǎng)絡(luò)，尤其是指一種動態(tài)子載波帶寬資源分配方法、裝置及可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組itu-t已經(jīng)完成了提供單波長50gbps線速率的下一代pon(即更高速率無源光網(wǎng)絡(luò))的標(biāo)準(zhǔn)化。此后，itu-t啟動了關(guān)于下一代超高速pon(vhsp)的新標(biāo)準(zhǔn)，即g.supp?l.vhsp，其目標(biāo)是單個波長提供高達(dá)100/200gbps的線速率。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，相干無源光網(wǎng)絡(luò)(cpon)因其相干檢測技術(shù)具有高靈敏度、先進(jìn)的調(diào)制格式、強大的數(shù)字信號處理(dsp)能力而被認(rèn)為是一種很有前途的解決方案。

2、時頻分復(fù)用(tfdm)是cpon中的一種關(guān)鍵的接入技術(shù)，可用于在時隙和子載波兩個維度上為多個光網(wǎng)絡(luò)單元onu之間共享上行帶寬。時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)(tfdm-cpon)基于數(shù)字子載波復(fù)用技術(shù)通過激光器可實現(xiàn)子載波間的靈活切換，4×25g?tfdm-cpon架構(gòu)也已經(jīng)被提出。另外，tfdm-cpon沿用了itu-t?tdm-pon中現(xiàn)有的report/grant機制，將帶寬動態(tài)地分配給光網(wǎng)絡(luò)單元(onu)的傳輸容器(t-conts)，并為每個onu定義了四種類型的t-cont以承載不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，即t-cont?1、t-cont?2、t-cont?3和t-cont?4，其中t-cont1被分配給優(yōu)先級最高的業(yè)務(wù)，而t-cont?4的優(yōu)先級最低。對于屬于同一t-cont的數(shù)據(jù)幀，它們具有相同的優(yōu)先級，并由先入先出(fifo)策略進(jìn)行調(diào)度。在現(xiàn)有機制里，所有的時延敏感型(ts)業(yè)務(wù)被賦予了同等的優(yōu)先級。

3、為了支持對時延敏感的業(yè)務(wù)，tfdm-cpon中的一種簡單方法是為它們分配一個專用的子載波以避免調(diào)度時延。然而，時延敏感型業(yè)務(wù)的流量可能顯示出高突發(fā)的特征，那么通過為每個業(yè)務(wù)采用專用的子載波的這種方案就會導(dǎo)致資源浪費，尤其是當(dāng)子載波的粒度較粗(如每個子載波的傳輸速率為25gb/s)時。因此，如何在不犧牲帶寬利用率的情況下，有效地分配二維資源(即時隙和子載波)以滿足ts業(yè)務(wù)的時延需求，還需要進(jìn)一步研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中無法在保障帶寬利用率的同時，滿足ts業(yè)務(wù)時延需求的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種動態(tài)子載波帶寬資源分配方法，包括：

3、獲取光線路終端所在的時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中所有光網(wǎng)絡(luò)單元的report消息中的實際帶寬請求；

4、為每個實際帶寬請求所對應(yīng)的report消息中的每種業(yè)務(wù)類型選擇其所對應(yīng)的傳輸容器類型；所述傳輸容器類型包括固定帶寬類型、保證帶寬類型、非保證帶寬類型與盡力而為帶寬類型；

5、為所有光網(wǎng)絡(luò)單元上的固定帶寬傳輸容器分配固定的子載波帶寬，再按照保證帶寬類型、非保證帶寬類型與盡力而為帶寬類型的順序，基于最早空閑時間原則與每種類型的傳輸容器對應(yīng)的預(yù)設(shè)帶寬上限，依次為每種類型中的各個傳輸容器分配子載波帶寬，完成對時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中所有帶寬請求的子載波帶寬資源分配。

6、優(yōu)選地，所述每種類型的傳輸容器對應(yīng)的預(yù)設(shè)帶寬上限，表示為：

7、

8、其中，abj表示第j類傳輸容器的預(yù)設(shè)帶寬上限，m表示時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中的子載波總個數(shù)，tc表示預(yù)設(shè)輪詢周期，tr表示report消息的長度，sj表示需要第j類傳輸容器的光網(wǎng)絡(luò)單元的總個數(shù)，wj表示第j類傳輸容器的權(quán)重。

9、優(yōu)選地，所述按照保證帶寬類型、非保證帶寬類型與盡力而為帶寬類型的順序，基于最早空閑時間原則與每種類型的傳輸容器對應(yīng)的預(yù)設(shè)帶寬上限，依次為每種類型中的各個傳輸容器分配子載波帶寬，包括：

10、按照保證帶寬待類型、非保證帶寬類型與盡力而為帶寬類型的順序，在每個類型中：

11、初始化剩余總帶寬為該類型傳輸容器的總可用帶寬；

12、基于每個傳輸容器對應(yīng)的report消息中的實際帶寬請求與預(yù)設(shè)帶寬上限，獲取每個傳輸容器對應(yīng)的傳輸時隙；

13、獲取所有子載波的結(jié)束時間，按由早到晚對所有子載波進(jìn)行排序，基于最早空閑時間原則，為該類型中所有的傳輸容器分配子載波帶寬，

14、并計算該類型的更新剩余總帶寬。

15、優(yōu)選地，為該類型中所有的傳輸容器分配子載波帶寬，并計算該類型的更新剩余總帶寬，還包括：

16、若傳輸容器的實際帶寬請求不大于預(yù)設(shè)帶寬上限，則完成對該傳輸容器的子載波帶寬分配；

17、若傳輸容器的實際帶寬請求大于預(yù)設(shè)帶寬上限，則基于均分原則，將該傳輸容器對應(yīng)的類型的更新剩余總帶寬，再平均分給所有實際帶寬請求大于預(yù)設(shè)帶寬上限的傳輸容器，完成對該傳輸容器的子載波帶寬分配。

18、優(yōu)選地，傳輸容器分配到的子載波帶寬，表示為：

19、若第i個光網(wǎng)絡(luò)單元中第j類傳輸容器的實際帶寬請求不大于預(yù)設(shè)帶寬上限，則其分配到的子載波帶寬，表示為：gi,j＝min(ri,j,abj)；

20、若第i個光網(wǎng)絡(luò)單元中第j類傳輸容器的實際帶寬請求大于預(yù)設(shè)帶寬上限，則其分配到的子載波帶寬，表示為：

21、

22、其中，ri,j表示第j類傳輸容器的實際帶寬請求，abj表示第j類傳輸容器的預(yù)設(shè)帶寬上限，|uj|表示實際帶寬請求大于預(yù)設(shè)帶寬上限的傳輸容器的總個數(shù)，blj表示第j類傳輸容器對應(yīng)的類型的更新剩余總帶寬。

23、優(yōu)選地，傳輸容器的總可用帶寬，表示為：

24、bmj＝sj×abj；

25、其中，bmj表示第j類傳輸容器的總可用帶寬，sj表示包含第j類傳輸容器的光網(wǎng)絡(luò)單元的總個數(shù)，abj表示第j類傳輸容器的預(yù)設(shè)帶寬上限。

26、優(yōu)選地，子載波的結(jié)束時間，表示為：

27、fm＝sti,j+gi,j+tg；

28、其中，fm表示第m個子載波的結(jié)束時間，1≤m≤m，m表示時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中的子載波總個數(shù)；sti,j表示第i個光網(wǎng)絡(luò)單元中第j類傳輸容器的開始時間，gi,j表示第i個光網(wǎng)絡(luò)單元中第j類傳輸容器分配到的子載波帶寬，tg表示預(yù)設(shè)保護(hù)時間。

29、優(yōu)選地，基于光網(wǎng)絡(luò)單元到光線路終端的往返傳播時間與子載波的結(jié)束時間，更新第i個光網(wǎng)絡(luò)單元中第j類傳輸容器的開始時間，表示為：

30、sti,j＝max(t+rtti,fm)；

31、其中，t表示第i個光網(wǎng)絡(luò)單元中第j類傳輸容器的授權(quán)時刻，rtti表示第i個光網(wǎng)絡(luò)單元到光線路終端的往返傳播時間，fm表示第m個子載波的結(jié)束時間。

32、本實施例提供了一種動態(tài)子載波帶寬資源分配裝置，包括：

33、帶寬請求獲取模塊，用于獲取光線路終端所在的時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中所有光網(wǎng)絡(luò)單元的report消息中的實際帶寬請求；

34、類型獲取模塊，用于為每個實際帶寬請求所對應(yīng)的report消息中的每種業(yè)務(wù)類型選擇其所對應(yīng)的傳輸容器類型；所述傳輸容器類型包括固定帶寬類型、保證帶寬類型、非保證帶寬類型與盡力而為帶寬類型；

35、子載波帶寬分配模塊，用于為所有光網(wǎng)絡(luò)單元上的固定帶寬傳輸容器分配固定的子載波帶寬，再按照保證帶寬類型、非保證帶寬類型與盡力而為帶寬類型的順序，基于最早空閑時間原則與每種類型的傳輸容器對應(yīng)的預(yù)設(shè)帶寬上限，依次為每種類型中的各個傳輸容器分配子載波帶寬，完成對時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中所有帶寬請求的子載波帶寬資源分配。

36、本實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如上述所述的動態(tài)子載波帶寬資源分配方法中的步驟。

37、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

38、本發(fā)明所述的動態(tài)子載波帶寬資源分配方法，利用時頻分復(fù)用相干無源光網(wǎng)絡(luò)中子載波快速切換特性，基于傳輸容器的優(yōu)先級，按照傳輸容器粒度，靈活地為所有光網(wǎng)絡(luò)單元中的report消息分配子載波帶寬；且在基于傳輸容器優(yōu)先級進(jìn)行子載波帶寬分配時，本技術(shù)為優(yōu)先級最高的固定帶寬傳輸容器分配固定帶寬，可以確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)始終能獲得足夠的帶寬資源，從而保障了業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；同時，固定帶寬分配方式在技術(shù)上相對簡單，由于減少了動態(tài)調(diào)整的需求，也降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的復(fù)雜性和成本。本技術(shù)以傳輸容器的類型進(jìn)行劃分，按照傳輸容器類型的優(yōu)先級，依次為多種類型分配子載波帶寬，使得時延敏感型業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸不需要長時間的隊列等待，在不犧牲資源利用率的情況下，顯著提升了時延敏感型業(yè)務(wù)的時延性能。