专利名称：一种提高带宽利用率的onu节能方法
技术领域：
本发明涉及无源光网络技术，尤其涉及ONU由正常工作状态进入节能状态时与 OLT的消息交互机制。
背景技术：
无源光网络(PON，Passive Opitcal Network)技术是一种点对多点的光纤传输和 接入技术，如图1所示，PON是指在光线路终端(0LT，0ptical Link Terminal)和光网络单 元(ONU，Optical Network Unit)之间的光分配网(ODN，Optical Distribution Network) 没有任何有源电子设备，一般下 行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成 树型、星型、总线型等拓扑结构。PON数据传输原理如下PON技术在上行链路上使用即时分多址(TDMA)技术，由局端设备OLT对网络中的 各个ONU进行时间窗口授权，即授权不同的ONU在不同的时间内发送上行数据，这样不同 ONU的上行数据就不产生冲突。因此ONU终端的光模块器件会受PON协议的控制，间隙性的 打开和关闭光模块的发送功能(即所谓“突发”发送)，ONU终端光模块的接受功能一直是打 开的，便于ONU从OLT接受时间段授权信息等。OLT根据各ONU的带宽需求动态分配各ONU 的授权时间窗口，使得各ONU的使用带宽可动态变化，并符合预设的带宽策略，这个计算调 和度的过程称为动态带宽分配(DBA)算法，OLT可通过DBA算法设置某个ONU得到授权时 间窗口的模式，如定时循环模式，在ONU注册到PON网络时，OLT和ONU进行时间同步。目前能耗问题日益得到重视，如果ONU长时间保持在运行状态，运行过程中所消 耗的能量是固定的，造成能源的大量浪费，考虑到节能要求，当ONU长时间没有上报数据 时，ONU将进入节能状态。目前国际标准组织在2010年发布的10G GPON标准中定义了 2 种ONU的节能方式，Doze方式和Cyclic方式。Doze方式下，ONU关闭发送光模块及相应业 务处理模块，但不关闭接收光模块，这样ONU随时可以接受下行数据报文，而在ONU有上行 数据报文时，ONU才开启发送光模块，发送数据。另外一种Cyclic方式是ONU同时关闭发 送光模块和接收光模块以及相应业务处理模块，在这段时间里OLT会对下行的数据进行缓 存，等ONU从睡眠模式恢复到工作模式后，OLT在将缓存的数据下发，ONU将周期性的工作在 睡眠模式及工作模式下。在建议的两种节能方式中，Cyclic方式节能效果更好，原因是发送光模块和接收 光模块同时关闭。但是为了达到节能效果，OLT需要增加缓存处理能力，并且OLT与ONU之 间需要详尽的交互协议来确保ONU在睡眠模式与工作模式间进行正确切换。由于目前有关 Cyclic节能方式下OLT与ONU之间的交互协议过于复杂，并且过多的占用了传输信道，节能 的同时影响传输带宽。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种ONU节能方法，优化的交互协议机制，在不影响节能效果以及不增加系统复杂度的情况下，尽可能减少OLT与ONU 之间的通讯次数，提高带宽的利用率。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是一种提高带宽利用率的ONU节能方 法，包括如下步骤(1)光线路终端OLT设定光网络单元ONU进入节能状态的判决条件，即在多长时间 内OLT及ONU之间没有上下行数据；(2)0LT分别设定第一个节能周期的开始时间SlpStart、睡眠模式的持续时间 SlpDuration、工作模式的持续时间NorDuration、节能周期次数R印etitive_time，设定最 小授权间隔Tl，以及OL T正常授权间隔T2 ；(3)当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT向ONU发出进入节能状态的允许消 息，OLT以最小授权间隔Tl发送授权消息；(4)当ONU收到允许消息后，ONU检查此时是否有数据需要发送，若没有，则在 SlpStart时间点进入睡眠模式，关闭发送光模块、接收光模块以及相应业务处理模块；若 有数据需要发送，则ONU维持正常工作状态，在下个授权窗口发送数据；(5)0NU进入睡眠模式后，若有数据要发送，则立刻由节能状态转到正常状态，并在 下一个授权窗口进行发送；(6) ONU在经过睡眠模式后，转到工作模式下工作，当工作模式的持续时间达到步 骤(2)设定值时，则完成一个节能周期，进入到下一个节能周期；(7)当节能周期的累计次数到达步骤(2)设定值时，转到步骤(3)，进入下一个循 环。在上述技术方案的基础上，所述步骤(3)中OLT发出允许消息后，在SlpStart时 间点开始对下行的数据进行缓存，在t = SlpStar到t = SlpStart+SlpDuration时间内不 向ONU发送数据。在上述技术方案的基础上，Tl为根据业务的实时性设定的ONU从睡眠模式跳转到 工作模式的最短时间，T2为ONU工作在正常状态下，OLT发的授权消息的间隔时间。在上述技术方案的基础上，所述步骤(2) —个节能周期为一个睡眠模式的持续时 间和一个工作模式的持续时间。在上述技术方案的基础上，当OLT在t = SlpStart到t = SlpStart+SlpDuration 时间内收到ONU发送的上行数据，则OLT确定ONU不能进入节能的工作状态。在上述技术方案的基础上，当OLT确定ONU不能进入节能的工作状态后，重新检测 ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，转到步骤(3)。在上述技术方案的基础上，当步骤(2)设定的节能周期次数到达后，OLT将重新检 测ONU进入节能状态的判决条件，如果条件符合，将重新发送进入节能状态的允许消息，转 到步骤⑶。在上述技术方案的基础上，所述允许消息包括第一个周期的开始时间、睡眠模式 的持续时间、工作模式的持续时间、节能周期次数。本发明的有益效果在于所述提高带宽利用率的ONU节能方法，可以有效地简化 ONU周期性工作在睡眠模式与工作模式下与OLT的交互协议，在不影响节能效果以及不增 加系统复杂度的情况下，尽可能减少OLT与ONU之间的通讯次数，以提高带宽的利用率，达到节能的效果。
图1为背景技术中PON系统结构示意图；图2为本发明实施例中ONU节能状态及正常状态工作示意图；图3为本发明实施例中ONU节能状态工作示意图；图4为本发明实施例中ONU节能状态下ONU与OLT的交互协议；图5为本发明实施例中ONU收到节能允许消息后不进入节能状态的情况；图6为本发明实施例中ONU在睡眠模式中有数据发送的情况。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。如图2所示，本发明实施例ONU工作在节能状态和正常状态下，当ONU符合OLT设 定的节能状态条件时，ONU由正常状态转到节能状态，在节能状态结束后，OLT重新判定ONU 是否可以再次进入节能状态，如果符合，再次进入节能状态，因此节能状态和正常状态循环交替。如图3所示，本发明实施例ONU节能状态由η个节能周期组成，每个周期包含一个 睡眠模式的持续时间(SlpDuration)和一个工作模式的持续时间(NorDuration)，每个期 间的时间由OLT指定。本发明提高带宽利用率的ONU节能方法具有如下步骤(1)光线路终端OLT设定光网络单元ONU进入节能状态的判决条件，即在多长时间 内OLT及ONU之间没有上下行数据。(2)OLT分别设定第一个节能周期的开始时间(SlpStart)、睡眠模式的持续时间 (SlpDuration)、工作模式的持续时间(NorDuration)、节能周期次数(R印etitive_time)， 设定最小授权间隔Tl，以及OLT正常授权间隔T2。其中，Tl的大小等于ONU从睡眠模式跳 转到正常状态的最短时间，应根据业务的实时性设定；T2是ONU工作在正常状态下，OLT发 的授权消息的间隔时间。(3)当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT向ONU发出进入节能状态的允许 消 息(Sleep_Allowed), Sleep_Allowed 包 括 SlpStart、SlpDuration、NorDuration、 Repetitive-time, OLT以最小授权间隔Tl发送授权消息，此授权消息是为了保证ONU在睡 眠模式下如果有数据需要发送，ONU可以立刻转到正常状态，并在授权窗口发送上行数据， 如图4所示。(4)当ONU收到OLT发来的lowed后，ONU检查此时是否有数据需要发送， 若没有，则在SlpStart时间点进入睡眠模式，关闭发送光模块和接收光模块以及相应业务 处理模块；若ONU收到OLT发来的Slei5p_All0Wed后，ONU有数据需要发送，则ONU维持正 常工作状态，立刻发送数据。如图5所示，当OLT发出Slei5p_All0Wed后，在SlpStart时间 点OLT开始对下行的数据进行缓存，即在t = SlpStart到t = SlpStart+SlpDuration时 间内OLT不向ONU发送数据。(5)如图6所示，如果在ONU进入节能状态后，即t = SlpStart到t =SlpStart+SlpDuration时间内，ONU发现有数据要发送，则立刻由睡眠模式转到正常状态， 并在下一个授权窗口进行发送，ONU由节能状态提前进入正常状态。 当 OLT 在 t = SlpStart 到 t = SlpStart+SlpDuration 时间内收到 ONU 发送的上 行数据，则OLT确定ONU不能进入节能工作状态；当OLT确定ONU不能进入节能的工作状态 后，重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，转到步骤(3)。(6) ONU在经过睡眠模式后，转到工作模式下工作，即t = SlpStart+SlpDuration 到t = SlpStart+SlpDuration+NorDuration时间段内，OLT及ONU正常发送和接收数据。 当工作模式的持续时间达到步骤(2)设定值时，转到下一个节能周期循环。当所述η个周 期次数到达后，OLT将重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，重新发送进入节 能状态的允许消息，转到步骤(3)。
权利要求
一种提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于，包括如下步骤(1)光线路终端OLT设定光网络单元ONU进入节能状态的判决条件，即在多长时间内OLT及ONU之间没有上下行数据；(2)OLT分别设定第一个节能周期的开始时间SlpStart、睡眠模式的持续时间SlpDuration、工作模式的持续时间NorDuration、节能周期次数Repetitive_time，设定最小授权间隔T1，以及OLT正常授权间隔T2；(3)当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT向ONU发出进入节能状态的允许消息，OLT以最小授权间隔T1发送授权消息；(4)当ONU收到允许消息后，ONU检查此时是否有数据需要发送，若没有，则在SlpStart时间点进入睡眠模式，关闭发送光模块、接收光模块以及相应业务处理模块；若有数据需要发送，则ONU维持正常工作状态，在下个授权窗口发送数据；(5)ONU进入睡眠模式后，若有数据要发送，则立刻由节能状态转到正常状态，并在下一个授权窗口进行发送；(6)ONU在经过睡眠模式后，转到工作模式下工作，当工作模式的持续时间达到步骤(2)设定值时，则完成一个节能周期，进入到下一个节能周期；(7)当节能周期的累计次数到达步骤(2)设定值时，转到步骤(3)，进入下一个循环。
2.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于所述步骤(3)中 OLT发出允许消息后，在SlpStart时间点开始对下行的数据进行缓存，在t = SlpStar到t =SlpStart+SlpDuration时间内不向ONU发送数据。
3.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于T1为根据业务 的实时性设定的ONU从睡眠模式跳转到工作模式的最短时间，T2为ONU工作在正常状态下， OLT发的授权消息的间隔时间。
4.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于所述步骤(2)— 个节能周期为一个睡眠模式的持续时间和一个工作模式的持续时间。
5.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于当OLT在t= SlpStart到t = SlpStart+SlpDuration时间内收到ONU发送的上行数据，则OLT确定ONU 不能进入节能的工作状态。
6.如权利要求5所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于当OLT确定ONU不能进入节能的工作状态后，重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果符合，转到步骤 ⑶。
7.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于当步骤(2)设 定的节能周期次数到达后，OLT将重新检测ONU进入节能状态的判决条件，如果条件符合， 将重新发送进入节能状态的允许消息，转到步骤(3)。
8.如权利要求1所述的提高带宽利用率的ONU节能方法，其特征在于所述允许消息 包括第一个周期的开始时间、睡眠模式的持续时间、工作模式的持续时间、节能周期次数。
全文摘要
一种提高带宽利用率的ONU节能方法，包括OLT设定ONU进入节能状态的判决条件；OLT分别设定ONU进入节能状态第一个节能周期的开始时间、睡眠模式的持续时间、工作模式的持续时间、节能周期次数，设定最小授权间隔T1；当ONU符合节能状态的判决条件时，OLT发出进入节能状态的允许消息；当ONU收到允许消息后，检查此时是否有数据需要发送；若无数据发送，则在第一个节能周期的设定时间ONU由正常状态转到节能状态；ONU进入睡眠模式后，若有数据要发送，则立刻转到正常状态；当睡眠模式与工作模式周期交替次数达到设定值时，重新判断是否符合节能条件；能够减少OLT与ONU之间的通讯次数，提高带宽的利用率。
文档编号H04Q11/00GK101969584SQ20101052062
公开日2011年2月9日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者周箴, 李滔, 杜文 申请人:烽火通信科技股份有限公司