一种基于GPON系统的动态带宽分配装置及方法与流程

技术特征：

1.一种基于GPON系统的动态带宽分配装置，包括带宽请求单元、带宽管理单元和带宽执行单元，其特征在于：

所述的带宽请求单元根据三网合一需求，形成ONU带宽需求矩阵R；

所述的带宽管理单元根据R矩阵进行动态带宽分配；

所述的带宽执行单元执行最终数据、语音、视频等信息的传输。

2.根据权利要求1所述的基于GPON系统的动态带宽分配装置，其特征在于：

所述的带宽请求单元中三网合一包括电信网、广播电视网和互联网；所述的带宽需求矩阵R是以数据帧为基本时间统计单位，将ONU中各队列的长度转换为字节数或以53字节为单位的信元数，构成带宽需求矩阵R。

3.根据权利要求2所述的基于GPON系统的动态带宽分配装置，其特征在于：

所述的ONU是光网络单元，包括A、B、C、D四类等级业务，所述的带宽需求矩阵R中的元素R_i，j(1≤i≤N，1≤j≤4)是ONU_i中第j个队列累计带宽需求，N代表光网络单元的统计值，N是正整数，且N的最大值为128。

4.根据权利要求3所述的基于GPON系统的动态带宽分配装置，其特征在于：

所述的A、B、C、D四类等级业务中，根据各队列业务对实时性要求的高低确定各队列轮询的优先级顺序，从高到低排列，依次为A等级业务、B等级业务、C等级业务和D等级业务。

5.根据权利要求1所述的基于GPON系统的动态带宽分配装置，其特征在于：

所述的带宽管理单元中动态带宽分配，将每个数据帧中队列的发送授权固定，为W_j(1≤j≤4)，其中满足以数据帧为基本时间统计单位，将系统中总的可分配带宽转换为字节数或以53字节为单位的信元数M。

6.根据权利要求5所述的基于GPON系统的动态带宽分配装置，其特征在于：

所述的信元数M是将可分配给ONU_i的带宽转换为字节数或以53字节为单位的信元数，满足将可为ONU_i的各个队列分配的带宽转换为字节数或以53字节为单位的信元数，满足并进一步分配带宽分配矩阵。

7.根据权利要求6所述的基于GPON系统的动态带宽分配装置，其特征在于：

所述的带宽分配矩阵是将ONU_i每个等级业务队列的许可带宽转换为字节数或以53字节为单位的信元数G_i，j，构成带宽分配矩阵，其中，满足G_i，j＝min(R_i，j，M_i，j)(1≤i≤N，1≤j≤4)。

8.一种基于GPON系统的动态带宽分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：在带宽分配时间的第1帧时间内估算系统总的可分配带宽为M，MAC协议控制器轮询带宽需求矩阵R，1帧时间内总的带宽需求为

步骤S2：根据ONU_i的负载计算为其分配的带宽M_i＝(Q′/Q)M；

步骤S3：根据业务权值和步骤S2，可得分配给ONU_i各业务队列的带宽

步骤S4：根据步骤S2轮询的结果和步骤S3计算的结果，为ONU_i的业务队列分配带宽；

步骤S5：为所有包含带宽请求的ONU分配带宽；

步骤S6：更新带宽需求矩阵，计算剩余带宽并判断是否回到步骤S1；

步骤S7：对带宽需求矩阵R进行更新，等待下一帧的分配。

9.根据权利要求8所述的基于GPON系统的动态带宽分配方法，其特征在于：

所述步骤S3中，所述的业务权值为权利要求5中数据帧队列的发送授权权值W_j(1≤j≤4)。

10.根据权利要求8所述的基于GPON系统的动态带宽分配方法，其特征在于：

所述步骤S6中，经过初始带宽授权分配后，在出现剩余带宽的前提下，此时没有发送许可的队列中会出现累积信元，为了提高带宽利用率，需要依照权利要求8中步骤S1到S5，对剩余的上行带宽进行再次处理。