时波分复用无源光网络系统中实现负载均衡的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及TWDM-PON(时波分复用无源光网络)领域，具体涉及一种时波分复用无源光网络系统中实现负载均衡的方法及装置。
【背景技术】
[0002]P0N(Passive Optical Network，无源光网络)技术是基于光纤的宽带光接入技术，PON系统包括0LT(0ptical Line Terminal，光线路终端)和0NU(0ptical NetworkUnit，光网络单元)，0LT通过0DN(0ptical Distribut1n Network，光分配网络)与ONU通信。PON系统因其具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点，大多数运营商已经PON系统实现接入网业务宽带化、综合化改造和广泛布局，已获得了大量的用户体验。
[0003]随着各种通信业务的个性化和定制化，用户对带宽的需求越来越高，为用户提供更高带宽、更快的服务是各运营商和设备制造商面临的课题。TWDM-PON是下一代无源光网络的技术形式和网络构架，TWDM-PON能够实现4到8个波长的XG-PON系统的堆叠，支持40G到80G的传输容量。相对与现有网络，TWDM-PON不仅能够提供更大的带宽需求，而且能够采用现有的ODN架构。因此，TWDM-PON能够使得运营商重复利用现有的ODN架构和已有部署，平滑过度到下一代网络技术。
[0004]目前，FSAN(全业务接入组织)已经确定以TWDM-PON作为NG-P0N2(下一代无源光接入网第二阶段)的主要技术发展方向。具体而言，TWDM-PON采用XG-PON系统的堆叠技术，SP:TWDM-PON系统采用点到多点的拓扑结构，将OLT通过ODN连接多个ONU。TWDM-PON系统包含多个波长通道，在每个波长通道上采用XG-PON技术来提供用户业务需求。
[0005]TWDM-PON系统的局端设备通过合波将多个波长合并到一根光纤上传输到远端设备ONU; ONU通过滤波，在一个波长通道上进行注册以及随后的业务传输。TWDM-PON系统中，每个波长通道上能够提供非对称(2.5G/10G)或者对称(10G/10G)的带宽。
[0006]参见图1所示，TWDM-PON系统使用时，OLT CT(ChanneI Terminat1n:通道终端)在波长通道中通过广播方式发布的信息后，通过splitter(语音分离器)与ONU通信。TWDM-PON系统为了保证用户ONU的业务服务等级要求，无论ONU是否在线，都需要为其预先保留已申请的固定带宽。
[0007]上述为ONU预先保留已申请的固定带宽的方式，会使得部分波长通道过负载，进而使得波长通道内的用户的业务要求得不到充分满足；同时，TWDM-PON系统中的其他波长通道却处于“饥饿状态”，波长通道的资源得不到使用。由于TWDM-PON系统采用波长通道的堆叠，因此上述波长通道过负载或资源使用不够充分的坏处，被N个波长通道的使用而放大了N倍。有鉴于此，TWDM-PON系统实际上难以充分使用其固有的高带宽来提供服务，带宽资源的利用率较低。
【发明内容】
[0008]针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为:提高TWDM-PON系统中带宽资源的利用率;本发明能够在保证ONU服务的同时充分利用带宽资源，不仅工作效率较高，而且运营成本较低。
[0009]为达到以上目的，本发明提供的时波分复用无源光网络系统中实现负载均衡的方法，所述时波分复用无源光网络TWDM-PON系统包括OLT和与其通信的若干ONU，OLT中设置有若干OLT CT，每个OLT CT均配置有I个动态带宽分配DBA模块和相应的波长通道;TWDM-PON系统中所有波长通道的DBA模块均不预留任何带宽资源，在此基础上，所述时波分复用无源光网络系统中实现负载均衡的方法，包括以下步骤:
[0010]S1:0NU启动后随机选择I个波长通道Cl，在波长通道Cl上进行下行帧同步、并采集波长通道的通道信息和光路参数信息，转到S2;
[0011]S2: OLT对当前ONU进行认证、注册和激活，使当前ONU处于工作状态，转到S3;
[0012]S3:0LT获取当前ONU的业务服务约定，业务服务规定为当前ONU的上行服务带宽赂和下行服务带宽BW_t臓.，转到S4 ；
[0013]S4:0LT根据每个OLT CT的DBA模块的带宽授权大小值，计算每个波长通道的上行剩余可分配带宽BWiJi除;OLT根据每个OLT CT下行以太网包字节记数，计算每个波长通道的下行剩余可分配带宽BWt*除，转到S5;
[0014]S5:0LT对每个波长通道的BWi#除和BWt*除进行比较，得到剩余带宽资源最多的波长通道C2，转到S6;
[0015]S6:根据波长通道C2的BWi#除和BWt*除,判定波长通道C2满足S3中当前ONU的业务服务约定，转到S7 ；
[0016]S7:将波长通道C2作为当前ONU的波长通道，与波长通道C2对应的OLT CT按照当前ONU的业务服务约定，从波长通道C2的剩余带宽BWjji除和BWt*除中为当前ONU配置带宽，同时通知DBA模块按照业务服务约定对当前ONU进行带宽授权。
[0017]在上述技术方案的基础上，S4中所述根据每个OLTCT波长通道的DBA模块的带宽授权大小值，计算每个波长通道的上行剩余可分配带宽BWi#除的过程为:
[0018]S401 a:将对应波长通道的DBA模块中的上行带宽授权寄存器的值清O，在定义时间t上后，读取上行带宽授权寄存器的值扯，转到S401b;
[0019]S401b:根据a上计算得到上行已经分配的带宽BWii拥，计算公式为:BW上腕=aii.4.8/t上，转到 S401c;
[0020]S401 c:根据BWii麵计算BWiJH除，计算公式为:BWij驗=Cu-Bff±f#|，其中Cu为通道上行带宽总量。
[0021]在上述技术方案的基础上，S4中根据每个OLTCT下行以太网包字节记数，计算每个波长通道的下行剩余可分配带宽BWt*除的过程为:
[0022]S402a:将对应波长通道的OLT CT的下行以太网包字节寄存器的值清O，在定义时间t下后，读取下行字节寄存器的值a下，转到S402b;
[0023]S402b:根据a下计算得到下行已经分配的带宽BW下酬，计算公式为:BW下獅=a下.8/t下，转到S402c;
[0024]S40 2 c:根据BWTf拥计算BWt*除，计算公式为:BWt*iJ^= Cd-BWTf拥，其中Cd为通道下行带宽总量。
[0025]在上述技术方案的基础上，SI中所述ONU启动后随机选择I个波长通道Cl的具体流程为:ONU上电初始化，定义ONU设备支持的波长通道的数量为N，ONU产生随机数、并将随机数与N进行取模运算，取模运算的结果即为ONU选择的波长通道Cl的序号;ONU的控制可调光模块调谐至波长通道Cl;
[0026]SI中所述在波长通道Cl上进行下行帧同步的具体流程为:0NU检测下行波长通道的帧定界，根据帧定界进行下行帧同步；
[0027]SI中所述采集波长通道的通道信息和光路参数信息的具体流程为:0NU检测到下行方向在波长通道Cl下行同步上的波长同步信号后，ONU采集OLT CT在波长通道Cl中通过广播方式发布的通道信息和各种光路参数信息。
[0028]在上述技术方案的