一種基于NC和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)考慮了業(yè)務(wù)的本地化趨勢(shì)以及多樣性特點(diǎn)，從提升網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能效率和網(wǎng)絡(luò)性能方面出發(fā)，緊緊圍繞著SIEPON中ESP新型數(shù)據(jù)路徑結(jié)構(gòu)，利用了功分器的廣播特性，有效提升了信息傳送能源效率的能力；通過SIEPON中ESP的分類功能模塊[C]、隊(duì)列功能模塊[Q]、調(diào)度功能模塊[S]等的配置，有效提升了網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳送性能、多等級(jí)服務(wù)質(zhì)量支持等方面的能力。
【專利說明】—種基于NC和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)(NC, Network Coding)且具有服務(wù)質(zhì)量(QoS, Quality of Service)感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(SIEPON, ServiceInteroperability Ethernet Passive Optical Network)邏輯架構(gòu)，特別地，針對(duì)業(yè)務(wù)本地化趨勢(shì)以及多業(yè)務(wù)等級(jí)的不同需求進(jìn)行相應(yīng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，屬于光纖接入網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，隨著高清視頻電話、端到端(P2P，Peer-to-Peer)網(wǎng)絡(luò)文件共享、3D交互游戲等新型業(yè)務(wù)的出現(xiàn)和快速發(fā)展，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)本地化趨勢(shì)越來(lái)越明顯。NC技術(shù)通過編碼節(jié)點(diǎn)對(duì)流經(jīng)它的不同信息流進(jìn)行編碼組合來(lái)縮短該編碼節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間。如果寬帶接入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的源和目的節(jié)點(diǎn)均為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，即業(yè)務(wù)本地化時(shí)，將NC技術(shù)應(yīng)用在寬帶接入網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越來(lái)越明顯，它將在提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量、減少資源消耗以及有效降低網(wǎng)絡(luò)的能源消耗等方面發(fā)揮重要的作用。
[0003]同時(shí)，以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)以其標(biāo)準(zhǔn)化程度高、維護(hù)簡(jiǎn)單、接入成本低等優(yōu)點(diǎn)已成為寬帶接入的重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)。IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(IEEE - SA)已經(jīng)宣布，由28家公司和實(shí)驗(yàn)室參與的IEEE P1904.1 ? SIEPON標(biāo)準(zhǔn)草案從技術(shù)角度已經(jīng)完成。為滿足接入網(wǎng)絡(luò)中多樣化的數(shù)據(jù)傳送QoS需求，SIEPON在QoS保障方面，提出了一個(gè)靈活的EPON服務(wù)路由(ESP，EP0N Service Path)新概念以及數(shù)據(jù)序列調(diào)度的光線路終端(0LT，Optical LineTerminal)和光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU, Optical Network Unit)新架構(gòu)。ESP控制著數(shù)據(jù)巾貞的排列調(diào)度、優(yōu)先級(jí)、與QoS參數(shù)相關(guān)的帶寬分配以及延遲等。此外，SIEPON還規(guī)定了配置網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量的相關(guān)參數(shù)，如關(guān)鍵信息速率(CIR, Committed Information Rate)、關(guān)鍵突發(fā)大小(CBS,Committed Burst Size)、額外信息速率(EIR, Excess Information Rate)、額外突發(fā)大小(EBS, Excess Burst Size)等，為 QoS 提供了保證。
[0004]因此，針對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)本地化趨勢(shì)以及對(duì)多等級(jí)業(yè)務(wù)支持能力的需求，實(shí)現(xiàn)一種新型的基于NC和QoS感知的SIEPON邏輯網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以有效提升網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳送性能以及多等級(jí)服務(wù)質(zhì)量支持方面的能力。
[0005]目前，基于SIEPON的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，主要存在以下缺點(diǎn):
1)忽略了業(yè)務(wù)本地化趨勢(shì)對(duì)參數(shù)的影響，傳統(tǒng)EPON系統(tǒng)只存在OLT與ONU之間信息的交互，不能適用于當(dāng)前的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)傳輸需求，即ONU與ONU之間也要進(jìn)行信息的交互；
2)根據(jù)EPON中OLT和ONU的不同信息交互方式，ESP可以有單播或組播兩種不同的形式。雖然組播ESP具有NC技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)的組播特性，但由于組播ESP需要把下行組播發(fā)送的包復(fù)制到多個(gè)子隊(duì)列中，即相同的數(shù)據(jù)包需要重復(fù)傳輸多次，因此具有一定的能源消耗；
3)在SIEPON中沒有同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送性能和不同等級(jí)業(yè)務(wù)的QoS保證。
[0006]鑒于此，如何在新型的業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)過程中，同時(shí)針對(duì)NC技術(shù)和多等級(jí)QoS保證來(lái)進(jìn)行新型接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)已成為業(yè)內(nèi)人員研究的重點(diǎn)。本發(fā)明的主要目的是基于最新的EPON標(biāo)準(zhǔn)草案，提供一種可以有效進(jìn)行NC操作并同時(shí)保證多等級(jí)業(yè)務(wù)區(qū)分的新型SIEPON邏輯架構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)利用了功分器的廣播特性進(jìn)一步減少能源消耗，對(duì)1G/10GEPON 標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3ah/IEEE802.3av 中的多點(diǎn)控制協(xié)議(MPCP，Multipoint ControlProtocol)協(xié)議進(jìn)行了相應(yīng)擴(kuò)展。具體體現(xiàn)在OLT和ONU中上行和下行ESP在數(shù)據(jù)包分類、隊(duì)列配置以及資源調(diào)度方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于NC和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)的設(shè)計(jì)受網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)考慮了業(yè)務(wù)的本地化趨勢(shì)以及多樣性特點(diǎn)，并且在設(shè)計(jì)的過程中，從提升網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能效率和網(wǎng)絡(luò)性能方面出發(fā)，緊緊圍繞著SIEPON中ESP新型數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)，利用了功分器的組播特性，有效提升了信息傳送的能源效率；通過SIEPON中ESP的隊(duì)列功能模塊[Q]、調(diào)度功能模塊[S]等的配置，有效提升了網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳送性能、多等級(jí)服務(wù)質(zhì)量支持等方面的能力。
[0008]本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
一種基于NC和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)由一個(gè)OLT和多個(gè)ONU組成，每一個(gè)ONU可支持多個(gè)終端用戶；承載數(shù)據(jù)幀的ESP實(shí)現(xiàn)雙向傳輸；采用NC技術(shù)實(shí)現(xiàn)OLT與ONU以及各ONU之間的信息交互。其中所述ESP為引入了服務(wù)特性的具有以下八種功能模塊的數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)，所述八種功能模塊包括輸入功能模塊[I]、分類功能模塊[C]、修正功能模塊[M]、維護(hù)/整形功能模塊[P/S]、交叉連接功能模塊[X]、隊(duì)列功能模塊[Q]、調(diào)度功能模塊[S]、輸出功能模塊[0]。
[0009]進(jìn)一步地，所述信息交互通過OLT內(nèi)的編碼和調(diào)度以及ONU處的解碼和調(diào)度實(shí)現(xiàn)。所述OLT內(nèi)的編碼和調(diào)度包括OLT端進(jìn)行的NC分布，編碼操作以及控制管理。所述ONU處的解碼和調(diào)度包括ONU端進(jìn)行的NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，解碼操作以及控制管理。
[0010]進(jìn)一步地，OLT端進(jìn)行的NC分布，編碼操作以及控制管理分別在修正功能模塊[M]、隊(duì)列功能模塊[Q]和調(diào)度功能模塊[S]中實(shí)現(xiàn)，其中:修正功能模塊[M]實(shí)現(xiàn)NC的分布，具體為:當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)并映射到ESP中時(shí)，ESP的模塊[M]可以通過在MPCP協(xié)議的REPORT控制信息中設(shè)定編碼標(biāo)識(shí)位有效地鑒別多播組，若該位為1，則說明其承載著需要編碼的數(shù)據(jù)信息；隊(duì)列功能模塊[Q]以先入先出的方式緩存到達(dá)的數(shù)據(jù)流并且將需要交換的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼；調(diào)度功能模塊[S]控制與管理NC，具體為:當(dāng)在隊(duì)列功能模塊[Q]中編碼操作完成之后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的編碼包進(jìn)行組播傳輸，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA，dynamic bandwidth allocation)算法計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸所占用的時(shí)隙。所述隊(duì)列功能模塊[Q]進(jìn)行的編碼操作為采用XOR方式。
[0011]進(jìn)一步地，ONU端進(jìn)行的NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，解碼操作以及控制管理分別在分類功能模塊[C]、隊(duì)列功能模塊[Q]以及調(diào)度功能模塊[S]中實(shí)現(xiàn)，其中:分類功能模塊[C]進(jìn)行NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，具體為:當(dāng)SIEPON中引入NC時(shí)，在GATE控制信息中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中ONU的數(shù)目順序安排預(yù)留字節(jié)中的相應(yīng)位，ONU中的分類功能模塊[C]判別所接收到的GATE幀，若對(duì)應(yīng)某ONU的相應(yīng)預(yù)留位為1，則表明該目的ONU接收到來(lái)自此ONU的網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)，若全部為O則表示接收的為來(lái)自O(shè)LT的未網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)；隊(duì)列功能模塊[Q]進(jìn)行的解碼操作具體為:在下行方向上，每個(gè)ONU在其模塊[Q]中根據(jù)解碼規(guī)則進(jìn)行解碼，得到目的數(shù)據(jù)；調(diào)度功能模塊[S]進(jìn)行的控制管理具體為:在上行方向上，在特定的時(shí)隙內(nèi)接收OLT的GATE信息，并通過分析GATE信息傳輸網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)和非網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)。所述隊(duì)列功能模塊[Q]進(jìn)行的解碼操作中的解碼規(guī)則為將編碼包與緩存在其中的原上行數(shù)據(jù)包進(jìn)行XOR操作。
[0012]本發(fā)明的系統(tǒng)還包括，在OLT與ONU內(nèi)將所有的數(shù)據(jù)幀根據(jù)不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)映射在ESP上，其中:
1)在OLT和ONU的ESP中的分類功能模塊[C]將對(duì)各種不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)；
2)在OLT和ONU的ESP都設(shè)置多個(gè)子隊(duì)列功能模塊[Q]來(lái)緩存不同等級(jí)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，對(duì)于不同的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列采用不同的DBA算法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是SIEPON的數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)；以及圖2是本發(fā)明邏輯網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]SIEPON建立在傳統(tǒng)的EPON結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，其重要特征之一是在OLT和ONU的MAC層客戶端內(nèi)引入了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)，如圖1所示。每一個(gè)數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)都包含八個(gè)功能塊，即輸入功能模塊[I]、分類功能模塊[C]、修正功能模塊[M]、維護(hù)/整形功能模塊[P/
S]、交叉連接功能模塊[X]、隊(duì)列功能模塊[Q]、調(diào)度功能模塊[S]、輸出功能模塊[O]。具有上述八種功能模塊的數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)，如果引入服務(wù)特性，則構(gòu)成了 SIEPON中的ESP的概念。
[0016]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于NC和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。如圖2所示，由一個(gè)OLT和多個(gè)ONU組成，每一個(gè)ONU可支持多個(gè)終端用戶。承載數(shù)據(jù)幀的ESP實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。OLT與ONU之間信息交互過程仍采用EPON的MPCP協(xié)議，即采用請(qǐng)求-授權(quán)(REPORT - GATE)的數(shù)據(jù)傳輸控制機(jī)制。
[0017]為滿足網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)本地化趨勢(shì)，需要擴(kuò)展MPCP協(xié)議，采用NC技術(shù)實(shí)現(xiàn)OLT與ONU以及各ONU之間的信息交互。主要體現(xiàn)為:0LT內(nèi)的編碼和調(diào)度以及ONU處的解碼和調(diào)度。
[0018]1.0LT端進(jìn)行的NC分布，編碼操作以及控制管理等分別在修正功能模塊[M]、隊(duì)列功能模塊[Q]和調(diào)度功能模塊[S]中實(shí)現(xiàn)。
[0019]I)修正功能模塊[M]
模塊[M]中主要實(shí)現(xiàn)NC的分布。當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)并映射到ESP中時(shí)，ESP的模塊[M]可以通過在MPCP協(xié)議的REPORT控制信息中設(shè)定編碼標(biāo)識(shí)位有效地鑒別多播組，若該位為1，則說明其承載著需要編碼的數(shù)據(jù)信息。因此，OLT中的功能模塊[M]可根據(jù)REPORT消息中的編碼標(biāo)識(shí)位來(lái)判別是否為需要編碼的業(yè)務(wù)。
[0020]2 )隊(duì)列功能模塊[Q]
模塊[Q]主要用于緩存到達(dá)的數(shù)據(jù)流并且將需要交換的數(shù)據(jù)包采用XOR方式進(jìn)行編碼。ESP的模塊[Q]以先入先出的方式緩存業(yè)務(wù)，即第一個(gè)加入到該隊(duì)列的數(shù)據(jù)幀可以第一個(gè)用于發(fā)送。對(duì)于編碼包以及非編碼包，OLT都會(huì)在相應(yīng)的編碼隊(duì)列以及非編碼隊(duì)列中排序。[0021]3)調(diào)度功能模塊[S]
模塊[s]的主要功能是控制與管理Ne。當(dāng)在[Q]中編碼操作完成之后，在下行方向上網(wǎng)絡(luò)中的編碼包需要組播傳輸，此外還須計(jì)算數(shù)據(jù)包在上下行方向傳輸所占用的時(shí)隙，即進(jìn)行動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA, dynamic bandwidth allocation)過程。因此,在模塊[S]里要進(jìn)行包調(diào)度以及時(shí)隙調(diào)度的混合調(diào)度過程。
[0022]2.0NU端進(jìn)行的NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，解碼操作以及控制管理等分別在分類功能模塊[C]、隊(duì)列功能模塊[Q]以及調(diào)度功能模塊[S]中實(shí)現(xiàn)。
[0023]I)分類功能模塊[C]
標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ah/av中的MPCP協(xié)議中規(guī)定邏輯鏈路標(biāo)識(shí)(LLID，Logical LinkIdentifier)能使某確定的ONU獲得來(lái)自O(shè)LT的信息。當(dāng)SIEPON中引入NC時(shí)，在GATE控制信息中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中ONU的數(shù)目順序安排預(yù)留字節(jié)中的相應(yīng)位，ONU中的分類功能模塊[C]判別所接收到的GATE巾貞，若對(duì)應(yīng)某ONU的相應(yīng)預(yù)留位為I，則表明該目的ONU接收到來(lái)自此ONU的網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)，若全部為O則表示接收的為來(lái)自O(shè)LT的未網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)。
[0024]2 )隊(duì)列功能模塊[Q]
原上行數(shù)據(jù)需要緩存在每一個(gè)ONU的隊(duì)列功能模塊[Q]里，在下行方向上每個(gè)ONU在其模塊[Q]中根據(jù)將編碼包與之前上行發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行XOR操作的解碼規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)的解碼，得到目的數(shù)據(jù)。
[0025]3)調(diào)度功能模塊[S]
在上行方向上，ONU將根據(jù)混合調(diào)度過程算法在特定的時(shí)隙內(nèi)接收OLT的GATE信息，并通過分析GATE信息傳輸網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)和非網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)。
[0026]3.為了支持多等級(jí)的QoS，在OLT與ONU內(nèi)對(duì)于不同的優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)，所有的數(shù)據(jù)幀都將映射在ESP上。
[0027]I)在OLT和ONU的ESP中的分類功能模塊[C]將對(duì)各種不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。簡(jiǎn)單起見，本發(fā)明中將業(yè)務(wù)分為:加速轉(zhuǎn)發(fā)(EF,Expedited Forward),確定轉(zhuǎn)發(fā)型(AF,AssuredForward)以及盡力而為型(BE, Do Best Forward)三種不同的等級(jí)。其中EF等級(jí)的業(yè)務(wù)為延遲敏感、速率恒定的CBR業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)；AF等級(jí)的業(yè)務(wù)對(duì)延遲要求比較高，如音頻業(yè)務(wù)；BE等級(jí)的業(yè)務(wù)相對(duì)來(lái)說對(duì)延遲要求不高，如某些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
[0028]2)在OLT和ONU的ESP都設(shè)置多個(gè)子隊(duì)列功能模塊[Q]來(lái)緩存不同等級(jí)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，對(duì)于不同的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列采用不同的DBA算法。
[0029]在上行方向上，ONU中從用戶端接收到的不同等級(jí)的業(yè)務(wù)幀都映射到ESP的[Q]中，對(duì)到達(dá)的EF等級(jí)的業(yè)務(wù)幀，在其隊(duì)列功能模塊[Q]中為其配置一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的標(biāo)識(shí)，隊(duì)列大小不依賴于ONU端的REPORT ;對(duì)到達(dá)的AF等級(jí)的業(yè)務(wù)幀，對(duì)其配置中優(yōu)先級(jí)別的標(biāo)識(shí)，且序列大小按照標(biāo)準(zhǔn)的MPCP協(xié)議匯報(bào)給OLT ;對(duì)到達(dá)的BE等級(jí)的業(yè)務(wù)幀，對(duì)其配置低優(yōu)先級(jí)別的標(biāo)識(shí)，同AF —樣，序列大小按照標(biāo)準(zhǔn)的MPCP協(xié)議匯報(bào)給0LT。
[0030]在下行方向上，OLT中服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口到達(dá)的不同等級(jí)的業(yè)務(wù)幀都映射在OLT的ESP中相應(yīng)的多個(gè)子隊(duì)列功能模塊[Q]中；ESP的調(diào)度功能模塊[S]負(fù)責(zé)面向不同業(yè)務(wù)等級(jí)設(shè)定DBA算法，對(duì)于EF等級(jí)的業(yè)務(wù)，為其分配一個(gè)常量帶寬；對(duì)于AF和BE等級(jí)的業(yè)務(wù)，DBA通過請(qǐng)求帶寬為其計(jì)算相應(yīng)的傳輸帶寬。
[0031]本發(fā)明通過同時(shí)考慮NC技術(shù)以及QoS感知，設(shè)計(jì)了服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)，其在網(wǎng)絡(luò)性能上具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明并沒有直接利用組播ESP，而是通過將數(shù)據(jù)包進(jìn)行NC的形式，利用功分器天然的廣播特性將NC包進(jìn)行下行方向的發(fā)送，這樣就大大減少了數(shù)據(jù)包傳送的次數(shù)，節(jié)省了能源消耗。
[0032]2.本發(fā)明充分利用了 SIEPON標(biāo)準(zhǔn)草案在保障QoS方面的具體實(shí)現(xiàn)方式，通過使用設(shè)計(jì)架構(gòu)中OLT節(jié)點(diǎn)和ONU節(jié)點(diǎn)的不同緩沖隊(duì)列來(lái)緩存不同業(yè)務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)包，對(duì)數(shù)據(jù)包流進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多等級(jí)服務(wù)質(zhì)量的支持。該架構(gòu)的發(fā)明具有很好的可擴(kuò)展性，可充分適應(yīng)于不同的隊(duì)列服務(wù)方式以及不同的DBA方式等。
[0033]本發(fā)明的技術(shù)方案立足于IOG ΕΡ0Ν，并具有很好的可擴(kuò)展性。當(dāng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)發(fā)生新的變化時(shí)，本發(fā)明的方法可以通過在相應(yīng)的修正功能模塊[M]、分類功能模塊[C]、隊(duì)列功能模塊[Q]以及調(diào)度功能模塊[S]里實(shí)施相應(yīng)的功能來(lái)適應(yīng)這種新變化；就如3保證來(lái)說，可以通過在調(diào)度功能模塊[S]里執(zhí)行任意調(diào)度算法的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行軟件升級(jí)，而無(wú)需改變整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
[0034]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于NC和QoS感知的服務(wù)互通以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)由一個(gè)OLT和多個(gè)ONU組成，每一個(gè)ONU可支持多個(gè)終端用戶；承載數(shù)據(jù)幀的ESP實(shí)現(xiàn)雙向傳輸；采用NC技術(shù)實(shí)現(xiàn)OLT與ONU以及各ONU之間的信息交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述ESP為引入了服務(wù)特性的具有以下八種功能模塊的數(shù)據(jù)路由結(jié)構(gòu)，所述八種功能模塊包括輸入功能模塊[I]、分類功能模塊[C]、修正功能模塊[M]、維護(hù)/整形功能模塊[P/S]、交叉連接功能模塊[X]、隊(duì)列功能模塊[Q]、調(diào)度功能模塊[S]、輸出功能模塊[O]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述信息交互通過OLT內(nèi)的編碼和調(diào)度以及ONU處的解碼和調(diào)度實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述OLT內(nèi)的編碼和調(diào)度包括OLT端進(jìn)行的NC分布，編碼操作以及控制管理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，所述OLT端進(jìn)行的NC分布，編碼操作以及控制管理分別在修正功能模塊[M]、隊(duì)列功能模塊[Q]和調(diào)度功能模塊[S]中實(shí)現(xiàn)，其中: 修正功能模塊[M]實(shí)現(xiàn)NC的分布，具體為:當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)并映射到ESP中時(shí)，ESP的模塊[M]可以通過在MPCP協(xié)議的REPORT控制信息中設(shè)定編碼標(biāo)識(shí)位有效地鑒別多播組，若該位為1，則說明其承載著需要編碼的數(shù)據(jù)信息； 隊(duì)列功能模塊[Q]以先入先出的方式緩存到達(dá)的數(shù)據(jù)流并且將需要交換的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼； 調(diào)度功能模塊[S]控制與管理NC，具體為:當(dāng)在隊(duì)列功能模塊[Q]中編碼操作完成之后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的編碼包進(jìn)行組播傳輸，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA, dynamic bandwidthallocation)算法計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸所占用的時(shí)隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，所述隊(duì)列功能模塊[Q]進(jìn)行的編碼操作為采用XOR方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述ONU處的解碼和調(diào)度包括ONU端進(jìn)行的NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，解碼操作以及控制管理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述ONU端進(jìn)行的NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，解碼操作以及控制管理分別在分類功能模塊[C]、隊(duì)列功能模塊[Q]以及調(diào)度功能模塊[S]中實(shí)現(xiàn)，其中: 分類功能模塊[C]進(jìn)行NC標(biāo)識(shí)檢測(cè)，具體為:當(dāng)SIEPON中引入NC時(shí)，在GATE控制信息中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中ONU的數(shù)目順序安排預(yù)留字節(jié)中的相應(yīng)位，ONU中的分類功能模塊[C]判別所接收到的GATE幀，若對(duì)應(yīng)某ONU的相應(yīng)預(yù)留位為1，則表明該目的ONU接收到來(lái)自此ONU的網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)，若全部為O則表示接收的為來(lái)自O(shè)LT的未網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)； 隊(duì)列功能模塊[Q]進(jìn)行的解碼操作具體為:在下行方向上，每個(gè)ONU在其模塊[Q]中根據(jù)解碼規(guī)則進(jìn)行解碼，得到目的數(shù)據(jù)； 調(diào)度功能模塊[S]進(jìn)行的控制管理具體為:在上行方向上，在特定的時(shí)隙內(nèi)接收OLT的GATE信息，并通過分析GATE信息傳輸網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)和非網(wǎng)絡(luò)編碼業(yè)務(wù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，所述隊(duì)列功能模塊[Q]進(jìn)行的解碼操作中的解碼規(guī)則為將編碼包與緩存在其中的原上行數(shù)據(jù)包進(jìn)行XOR操作。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，在OLT與ONU內(nèi)將所有的數(shù)據(jù)幀根據(jù)不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)映射在ESP上，其中:1)在OLT和ONU的ESP中的分類功能模塊[C]將對(duì)各種不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)； 2)在OLT和ONU的ESP都設(shè)置多個(gè)子隊(duì)列功能模塊[Q]來(lái)緩存不同等級(jí)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，對(duì)于不同的優(yōu)先 級(jí)隊(duì)列采用不同的DBA算法。
【文檔編號(hào)】H04L12/865GK103905932SQ201410164728
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】趙繼軍, 馮楠, 李文竹, 劉心, 任丹萍 申請(qǐng)人:河北工程大學(xué)