一种用于配用电通信网的EPON流量控制方法与流程

本发明涉及一种用于配用电通信网的epon流量控制方法，其属于流量控制方法领域。

背景技术：

配用电通信网是智能电网基础设施的关键组件，建设满足配用电业务通信需求的电力通信接入网络，是实现智能电网的重要先决条件。配用电通信网络承载的业务种类多元化，能够承载配电自动化，用户用电信息采集，配用电视频监控等业务。作为配用电通信网接入技术，应在多业务接入，业务的qos保障，网络和信息的安全等几个方面满足需求，以适应现有及未来各种业务的发展。以太网无源光网络(epon)技术作为目前在电力通信中被广泛认可并应用的接入网技术，利用光纤作为传输介质，具有高带宽和高qos保障，与配用电网网络结构一致，不仅能够在上述几个方面很好的符合用户综合业务接入的需求，符合技术发展的方向，而且使基于以太网的接入传输系统成本大大降低。

随着智能电网建设和发展的不断深入，新型智能电网业务不断涌现。电力通信网的规模不断壮大及电网智能化应用向配用电侧延伸，配用电通信网络中接入的设备不断增加，网络的规模也在不断扩大，配电业务也将在原来的基础上发展和扩充，电力数据通信中的突发大数据流以及视频类业务给配用电通信网带来巨大的流量冲击，使得内部网络节点的堵塞。针对这种情况，实现配用电通信网业务流量的有效管控，可以缓解流量阻塞，降低传输时延，优化传输效果，从而提高业务质量。

为了解现有技术的发展状况，对已有的论文和专利进行了检索、比较和分析，筛选出如下与本发明相关度比较高的技术信息：

技术方案1:专利号为cn102355425b的《一种网络流量控制方法和设备》专利，涉及一种网络流量控制方法，主要通过以下步骤完成：第一，检测网络设备的实际下行流量；第二，检测网络设备的实际下行流量；第三，计算所述下行流量与预先设定的下行流量之间的误差e；第四，根据pid(proportionintegrationdifferentiation比例积分微分)控制公式对所述误差进行pid输出量的计算；第五，根据计算的所述pid输出量和所述下行流量计算上行流量的缩放比例；第六，根据所述缩放比例调整所述上行流量阈值。

技术方案2:专利号为cn102724123b的《网络流量控制方法及控制装置》专利，涉及一种网络流量控制方法，对网络中的网络节点进行接收数据流量控制的过程，主要通过以下步骤完成：第一，检测并获取网络节点的接收数据流速；第二，计算网络节点的接收数据流速在第一设定时间内的平均接收流速，并将平均接收流速与设定接收流速阈值进行比较；第三，若平均接收流速大于设定接收流速阈值，则判定相应的网络节点为流控对象；第四，对流控对象进行带宽峰值的控制。对网络中的网络节点进行发送数据流量控制的过程，主要通过以下步骤完成：第一，检测并获取网络节点的发送数据流速；第二，计算网络节点的发送数据流速在第四设定时间内的平均发送流速，并将平均发送流速与设定发送流速阈值进行比较；第三，若平均发送流速大于设定发送流速阈值，则控制网络节点以设定发送流速阈值作为发送数据流速发送数据。

技术方案3:专利号为cn103812897a的《一种网络流量控制的方法及装置》专利，涉及一种网络流量控制方法，主要通过以下步骤完成：第一，确认终端开启网络流量控制功能后，监测用以表征终端的网络使用情况的第一参数；第二，在确认第一参数达到设定阈值时，对该终端当前使用的基于网络连接的业务进行阻塞，并向指定方发送控制请求；第三，根据接收到的指定方针对该控制请求的反馈信息，确定是否继续上述业务。

但上述方案均存在技术缺陷，例如，技术方案1采用一种通过调整上行流量阈值的网络流量控制方法。本发明通过pid控制公式对实际下行流量与预先设定的下行流量之间的误差进行pid输出量的计算；根据计算的pid输出量和下行流量计算上行流量的缩放比例并根据缩放比例调整上行流量阈值。通过对网络设备的上行流量和下行流量的关联调整和动态控制，针对下行流量的实际情况增大或者缩减上行流量，实现了对自身缺乏流控机制的应用(如p2p流媒体等udp流量)的流量控制，充分利用了网络带宽。进一步地，通过设定自适应函数来评估控制误差和平滑度，根据计算的自适应函数的值对离散pid控制公式的三个参数kp、kp或ki进行增或减的周期性自适应调节，使pid参数逐步趋向最佳组合，经过一段时间的自适应过程，pid的三个参数可以匹配上当前网络的部署环境，实现对流量精确平滑的控制效果。进一步地，当线路负载所占线路带宽的比例达到预先设定的值时，调节预先设定的下行流量阈值，可以在关键业务启动后进行流量的退避，保证关键业务的正常运转。但此类方法的缺点是并没有对流量拥塞进行直接缓解和控制；

技术方案2采用一种将网络中各网络节点的网络流量使用作为分析和控制依据的网络流量控制方法。对网络中的网络节点进行接收数据流量控制，检测并获取网络节点的接收数据流速，计算网络节点的接收数据流速在第一设定时间内的平均接收流速，并将平均接收流速与设定接收流速阈值进行比较，若平均接收流速大于设定接收流速阈值，则判定相应的网络节点为流控对象，对流控对象进行带宽峰值的控制。网络带宽的利用率为c，流控对象的数量为d，网络总带宽为e，则控制每个流控对象的基准带宽峰值f为f＝(e/d)*(1-c％)；然后，以基准带宽峰值为基准对流控对象的实际带宽峰值进行控制。对网络中的网络节点进行发送数据流量控制，检测并获取网络节点的发送数据流速，计算网络节点的发送数据流速在第四设定时间内的平均发送流速，并将平均发送流速与设定发送流速阈值进行比较，若平均发送流速大于设定发送流速阈值，则控制网络节点以设定发送流速阈值作为发送数据流速发送数据。本发明将网络中网络节点的网络流量使用情况作为分析和控制的依据，对网络用户进行带宽峰值的控制，实现了基于网络节点使用行为特征的网络流量控制，无需依赖于应用协议，也不需要对数据进行分类识别，控制过程简单，实时性强，控制效率和准确率高。但此类方法的缺点是将所有流控节点同等对待，平均分配带宽，并未考虑业务优先级问题；

技术方案3采用一种基于终端网络流量使用情况的流量控制方法。在确认终端开启网络流量控制功能后，监测用以表征所述终端的网络使用情况的第一参数，来监测该终端是否过度使用网络，第一参数具体包括：所述终端已使用的网络流量的累计量；所述终端的网络流量的剩余量；所述终端使用网络流量的时间累计量；所述终端的使用网络流量的剩余时长。在确认该终端过度使用网络时，即所述第一参数达到设定阈值时，对当前使用的基于网络连接的业务进行阻塞，向指定方发送控制请求，并在根据指定方的反馈信息对当前使用的基于网络连接的业务进行相应控制，这样，就可以在产生网络流量之前暂停业务的使用，精确地控制终端使用网络的行为，解决了现有技术无法在产生网络流量之前或产生网络流量的过程中暂停业务的使用，导致无法精确地控制终端使用网络的问题。但此类方法的缺点是虽然对终端流量使用有所控制，但并没有对网络流量过高产生的流量阻塞产生直接控制和缓解。

技术实现要素：

本发明所述要解决的技术问题是提供了一种用于配用电通信网的epon流量控制方法，本方法通过对用户终端设备cpe流量进行时序调度，降低了用户终端设备cpe流量在光网络单元onu的缓冲区占用率，使得光网络单元onu在降低缓冲器容量的情况下，仍然可以高质量的转发来自用户终端设备cpe的数据至光线路终端olt，降低了光网络单元onu缓冲器的能量消耗。

本发明为每个光网络单元onu和每个用户终端设备cpe设置一个上行传输窗口，每个用户终端设备cpe在光网络单元onu上行传输总窗口中都有自己的子窗口，每个用户终端设备cpe上行传输子窗口各自独立，互无关联。根据窗口的尺寸大小，对用户终端设备cpe流量进行调度，光网络单元onu按照计算所得的用户终端设备cpe传输顺序，沿着无源光纤网络pon上行信道依次发送用户终端设备cpe数据至光线路终端olt。同时光网络单元onu按照计算所得的可以开始向光线路终端olt传输的最早时刻，对用户终端设备cpe数据进行转发。

本发明采用如下技术方案：

一种用于配用电通信网的epon流量控制方法，具体实现如下：

步骤1：计算连接到某个光网络单元onu的单个用户终端设备cpex的总传输时间；cpex表示某一个用户终端设备，其标号为x；cpe是用户终端设备的英文缩写；

步骤2：计算单个用户终端设备cpex传输在光网络单元onu处产生的缓存占用；

步骤3：设计基于上行传输窗口的用户终端设备cpex流量时序调度策略。进一步的，所述步骤1计算连接到某个光网络单元onu的单个用户终端设备cpex的总传输时间的方法如下：

将用户终端设备cpe开始向上行信道发送消息的时刻设为零时刻；数据包大小为wx的用户终端设备cpex的数据需要通过用户终端设备cpex送达至光网络单元onu段以及光网络单元onu送达至光线路终端olt段，共两段；

所述数据包的最后一位到达光网络单元onu后，所述数据包的第一个位可以由光网络单元onu传输到光线路终端olt；

计算用户终端设备cpex数据流量开始到达所述光网络单元onu时的时刻t2x，且此时开始占用缓冲区空间，t2x的计算公式(1)如下：

t2x＝t1x+εx(1)

其中，t1x表示用户终端设备cpex开始上行传输的时刻；

εx表示用户终端设备cpex和其相连的光网络单元onu之间的单方向传播时延；

计算所述光网络单元onu完成接收最后一个数据包的时刻t3x，用t3x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据流量的接收的时刻，t3x的计算公式(2)如下：

其中，wx表示用户终端设备cpex的上行传输窗口；

v1表示用户终端设备cpe上行传输比特率，单位是bit/s；

计算所述光网络单元onu完成发送最后一个数据包的时刻，用t5x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据的上行传输的时刻，t5x的计算公式(3)如下：

其中，s表示最大的数据包大小[位]；

v2表示光网络单元onu上行传输比特率，单位是bit/s；

计算单个用户终端设备cpex的总传输时间t的公式(4)如下：

t＝t5x+λ(4)

其中，t表示连接到某个光网络单元onu的单个用户终端设备cpex的总传输时间；

λ表示光线路终端olt和光网络单元onu之间的单方向传播时延。

依据上述计算可以计算在单个用户终端设备的情况下，光网络单元onu可以开始上行传输的最早时间；为了能够使光网络单元onu在时刻t5x-s/v2开始传输最后一个数据包，所有先前的数据包必须已经由光网络单元onu在时刻t5x-s/v2之前发送完毕；那么，光网络单元onu应当此时开始上行传输，

则光网络单元onu可以在时刻t5x之前完成了wx位数据包的用户终端设备cpe数据传输。

t4x表示光网络单元onu开始上行传输用户终端设备cpex数据流量的时刻；进一步的，所述步骤2计算单个用户终端设备cpex传输在光网络单元onu处产生的缓存占用的方法如下：

从用户终端设备cpex上行传输第一个数据包到达光网络单元onu的时刻t2x开始，缓冲区占用以速率v1增长，持续到光网络单元onu开始上行传输的时刻t4x；其中，v1表示用户终端设备cpex上行传输比特率，单位是bit/s；t4x表示光网络单元onu开始上行传输用户终端设备cpex数据流量的时刻；

从时刻t4x开始，当光网络单元onu开始上行传输时，光网络单元onu的缓冲区占用以速率(v2-v1)开始下降，持续到时刻t3x，此时光网络单元onu完成所有的用户终端设备cpex数据接收；其中，v2表示光网络单元onu上行传输比特率，单位是bit/s；t3x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据流量的接收的时刻；

从时刻t3x到时刻t5x，缓冲区以速率v2下降；其中，t3x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据流量的接收的时刻，t5x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据的上行传输的时刻；

当光网络单元onu开始发送用户终端设备cpex数据时，计算在时刻t4x产生的最大缓冲区占用为pmax,x，计算公式(5)如下：

其中，s表示最大的数据包大小[位]；

wx表示用户终端设备cpex的上行传输窗口；

与单个用户终端设备cpex相连的光网络单元onu的缓存区占用变化方程(6)如下：

其余情况为0；

对于多个用户终端设备cpex连接到一个光网络单元onu上的情况，光网络单元onu的缓存区占用变化方程(7)为每个用户终端设备cpex产生的缓存占用的叠加，所述方程(7)如下：

p(t)＝∑xpx(t)(7)

进一步的，所述步骤3中设计基于上行传输窗口的用户终端设备cpex流量时序调度策略的具体方法如下：

步骤3-1：在每个用户终端设备cpex上行传输窗口各自独立的情况下，每个用户终端设备cpex在光网络单元onu上行传输窗口中都有自己的子窗口，其中x＝1,2,…,n；首先为光网络单元onu设置上行传输窗口大小，并为其所连用户终端设备cpex设置上行传输子窗口大小；

步骤3-2：计算传输顺序：光网络单元onu按照计算所得的用户终端设备cpex传输顺序，沿着无源光纤网络pon上行信道依次发送用户终端设备cpex数据至光线路终端olt；

步骤3-3：计算光网络单元onu可以开始向光线路终端olt传输的最早时刻。进一步的，所述步骤3-2的具体操作方法如下：

用户终端设备cpe1与用户终端设备cpe2与同一个光网络单元onu相连，用户终端设备cpe与光网络单元onu距离较近，光网络单元onu与用户终端设备cpe1之间的往返传播时延和光网络单元onu与用户终端设备cpe2之间的往返传播时延基本相同；

若用户终端设备cpe1与用户终端设备cpe2的上行传输子窗口大小满足不等式(8)，则光网络单元onu首先传输用户终端设备cpe1的流量数据，其后传输用户终端设备cpe2的流量数据，可以使得总传输实验最短；即，对于上行传输子窗口较小的用户终端设备cpe的流量数据，光网络单元onu应先行发送，即在光网络单元onu至光线路终端olt段,光网络单元onu的传输顺序为c＝1，c＝2，...，c＝n，w1≤w2...≤wn；所述不等式(8)如下：

其中，w1,w2分别表示用户终端设备cpe1与用户终端设备cpe2的上行传输子窗口大小；

ε1,ε2分别表示光网络单元onu与用户终端设备cpe1之间的往返传播时延、光网络单元onu与用户终端设备cpe2之间的往返传播时延。

进一步的，所述步骤3-3的具体操作方法如下：

光网络单元onu按照计算所得的用户终端设备cpe传输时刻，沿着无源光纤网络pon上行信道发送用户终端设备cpe数据至光线路终端olt；在上行传输子窗口各自独立的情况下，

对于来自1个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

对于来自2个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

对于来自3个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

对于来自e个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

其中，t(n)表示光网络单元onu与n个用户终端设备cpe相连，其最早开始转发用户终端设备cpe数据流量的时刻，x＝1,2,…,n；

wx表示用户终端设备cpex的上行传输子窗口大小；

v2表示光网络单元onu上行传输比特率。

本发明的有益效果如下：

本发明的技术关键点在于：本方法通过将用户终端设备cpe置于无源光纤网络pon的光线路终端olt的控制之下，对以太网无源光网络epon网络中的用户终端设备cpe流量进行时序调度，可减少光网络单元onu的缓冲区占用从而可以降低能耗。利用这种机制，无源光纤网络pon上的光线路终端olt不仅可以对光网络单元onu的传输接入进行控制，而且决定了用户终端设备cpe何时向其相连的光网络单元onu传送上行数据。确保cpe数据在发送至光网络单元onu后可以不被阻塞的发送至光线路终端olt，减少在光网络单元onu处的缓冲流量，降低光网络单元onu的能量消耗。

本发明研究了一种光网络单元onu流量调度方法，将用户终端设备cpe置于无源光纤网络pon的光线路终端olt的控制之下，实现控制从每个用户终端设备cpe到其连接的光网络单元onu的上行数据流。光网络单元onu按照计算所得的光线路终端cpe传输顺序，沿着无源光纤网络pon上行信道依次发送用户终端设备cpe数据至光线路终端olt。同时光网络单元onu按照计算所得的用户终端设备cpe开始向光线路终端olt传输的最早时刻，上行传输。该流量控制策略在保证合理丢包率的情况下，大大降低了光网络单元onu的缓冲器容量，优化了传输效果。

附图说明

图1为流量突发性等级为0.5时光线路终端cpe缓冲区占用的变化情况示意图。

图2为流量突发性等级为0.7时光线路终端cpe缓冲区占用的变化情况示意图。

图3为流量突发性等级为0.9时光线路终端cpe缓冲区占用的变化情况示意图。

图4为流量突发性等级为0.5时光网络单元onu缓冲区占用情况示意图。

图5为流量突发性等级为0.7时光网络单元onu缓冲区占用情况示意图。

图6为流量突发性等级为0.9时光网络单元onu缓冲区占用情况示意图。

其中，横坐标表示流量负载程度，纵坐标表示cpe所产生的缓存占用的最大值，单位是kb。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图1-6对本发明做进一步说明。

本发明为了检验本文所提以太网无源光网络epon流量控制方法的有效性，通过opent软件搭建以太网无源光网络epon的网络模型进行仿真验证。

参数设置如下：

该以太网无源光网络epon系统中包含16个光网络单元onu，每一个光网络单元onu与8个光线路终端cpe相连，总共128个光线路终端cpe。光线路终端cpe与光网络单元onu之间的上行传输比特率为80mbps。光网络单元onu与光线路终端olt之间的上行传输比特率为2gbps。光网络单元onu缓冲区大小为15mbyte。为了模拟实际以太网无源光网络epon系统中的数据源，仿真中采用了服从一定数据包数量的数据源。光线路终端cpe各自独立生成数据包，每次仿真过程至少发送10⁸个数据包。

此外，流量突发等级的变化也会影响缓冲占用情况，使用l参数表示流量突发等级，该参数分别取值为0.5、0.7和0.9,分别表示突发性低的流量，突发性一般的流量和突发性高的流量。

在经过长时间的以太网无源光网络epon系统运行后，得到光线路终端cpe缓冲区占用变化情况如图1-图3，取各cpe所产生的缓存占用的最大值；光网络单元onu缓冲区占用情况如图4-图6，为各光线路终端cpe缓存占用之和；从图1-图3以及从图4-图6，流量突发性等级分别为0.5、0.7和0.9。

从上述图1-图3以及从图4-图6中观察到，在不加入任何流量控制机制的情况下，随着光线路终端cpe持续不断的发送数据包，流量负载不断增加，缓冲区占用缓慢的增加，直到某个负载值，然后急剧增加。该负载值的取值取决于流量的突发等级。如果低于此负载值对应的缓冲区占有率就可以满足需求，则需要在达到此负载值时，降低发送流量的速率，否则会导致大量占用缓冲区的情况。在突发性等级较高的情况下，需要尽早的降低流量发送速率，以避免导致缓冲急剧增加的现象。

可以观察到，在使用该流量控制方法后，在突发性等级较低时，例如l＝0.5，l表示流量突发性等级，光网络单元onu缓冲区占用仍然随着流量负载的增加而不断增加，但是速度有所放缓，直到达到上文所提负载值，缓冲区占用急剧增加的情况有所缓解。在突发性等级较高时，例如l＝0.7和l＝0.5，光网络单元onu缓冲区占用不仅增速放缓，甚至有所下降。

实施例涉及一种用于配用电通信网的epon流量控制方法，具体实现如下：

步骤1：计算连接到某个光网络单元onu的单个用户终端设备cpex的总传输时间；cpex表示某一个用户终端设备，其标号为x；cpe是用户终端设备的英文缩写；

步骤2：计算单个用户终端设备cpex传输在光网络单元onu处产生的缓存占用；

步骤3：设计基于上行传输窗口的用户终端设备cpex流量时序调度策略。

进一步的，所述步骤1计算连接到某个光网络单元onu的单个用户终端设备cpex的总传输时间的方法如下：

将用户终端设备cpe开始向上行信道发送消息的时刻设为零时刻；数据包大小为wx的用户终端设备cpex的数据需要通过用户终端设备cpex送达至光网络单元onu段以及光网络单元onu送达至光线路终端olt段，共两段；

所述数据包的最后一位到达光网络单元onu后，所述数据包的第一个位可以由光网络单元onu传输到光线路终端olt；

计算用户终端设备cpex数据流量开始到达所述光网络单元onu时的时刻t2x，且此时开始占用缓冲区空间，t2x的计算公式(1)如下：

t2x＝t1x+εx(4)

其中，t1x表示用户终端设备cpex开始上行传输的时刻；

εx表示用户终端设备cpex和其相连的光网络单元onu之间的单方向传播时延；

计算所述光网络单元onu完成接收最后一个数据包的时刻t3x，用t3x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据流量的接收的时刻，t3x的计算公式(2)如下：

其中，wx表示用户终端设备cpex的上行传输窗口；

v1表示用户终端设备cpe上行传输比特率，单位是bit/s；

计算所述光网络单元onu完成发送最后一个数据包的时刻，用t5x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据的上行传输的时刻，t5x的计算公式(3)如下：

其中，s表示最大的数据包大小[位]；

v2表示光网络单元onu上行传输比特率，单位是bit/s；

计算单个用户终端设备cpex的总传输时间t的公式(4)如下：

t＝t5x+λ(4)

其中，t表示连接到某个光网络单元onu的单个用户终端设备cpex的总传输时间；

λ表示光线路终端olt和光网络单元onu之间的单方向传播时延。

依据上述计算可以计算在单个用户终端设备的情况下，光网络单元onu可以开始上行传输的最早时间；为了能够使光网络单元onu在时刻t5x-s/v2开始传输最后一个数据包，所有先前的数据包必须已经由光网络单元onu在时刻t5x-s/v2之前发送完毕；那么，光网络单元onu应当此时开始上行传输，

则光网络单元onu可以在时刻t5x之前完成了wx位数据包的用户终端设备cpe数据传输。

t4x表示光网络单元onu开始上行传输用户终端设备cpex数据流量的时刻；进一步的，所述步骤2计算单个用户终端设备cpex传输在光网络单元onu处产生的缓存占用的方法如下：

从用户终端设备cpex上行传输第一个数据包到达光网络单元onu的时刻t2x开始，缓冲区占用以速率v1增长，持续到光网络单元onu开始上行传输的时刻t4x；其中，v1表示用户终端设备cpex上行传输比特率，单位是bit/s；t4x表示光网络单元onu开始上行传输用户终端设备cpex数据流量的时刻；

从时刻t4x开始，当光网络单元onu开始上行传输时，光网络单元onu的缓冲区占用以速率(v2-v1)开始下降，持续到时刻t3x，此时光网络单元onu完成所有的用户终端设备cpex数据接收；其中，v2表示光网络单元onu上行传输比特率，单位是bit/s；t3x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据流量的接收的时刻；

从时刻t3x到时刻t5x，缓冲区以速率v2下降；其中，t3x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据流量的接收的时刻，t5x表示光网络单元onu完成对用户终端设备cpex数据的上行传输的时刻；

当光网络单元onu开始发送用户终端设备cpex数据时，计算在时刻t4x产生的最大缓冲区占用为pmax,x，计算公式(5)如下：

其中，s表示最大的数据包大小[位]；

wx表示用户终端设备cpex的上行传输窗口；

与单个用户终端设备cpex相连的光网络单元onu的缓存区占用变化方程(6)如下：

其余情况为0；

对于多个用户终端设备cpex连接到一个光网络单元onu上的情况，光网络单元onu的缓存区占用变化方程(7)为每个用户终端设备cpex产生的缓存占用的叠加，所述方程(7)如下：

p(t)＝∑xpx(t)(7)

进一步的，所述步骤3中设计基于上行传输窗口的用户终端设备cpex流量时序调度策略的具体方法如下：

步骤3-1：在每个用户终端设备cpex上行传输窗口各自独立的情况下，每个用户终端设备cpex在光网络单元onu上行传输窗口中都有自己的子窗口，其中x＝1,2,…,n；首先为光网络单元onu设置上行传输窗口大小，并为其所连用户终端设备cpex设置上行传输子窗口大小；

步骤3-2：计算传输顺序：光网络单元onu按照计算所得的用户终端设备cpex传输顺序，沿着无源光纤网络pon上行信道依次发送用户终端设备cpex数据至光线路终端olt；

步骤3-3：计算光网络单元onu可以开始向光线路终端olt传输的最早时刻。进一步的，所述步骤3-2的具体操作方法如下：

用户终端设备cpe1与用户终端设备cpe2与同一个光网络单元onu相连，用户终端设备cpe与光网络单元onu距离较近，光网络单元onu与用户终端设备cpe1之间的往返传播时延和光网络单元onu与用户终端设备cpe2之间的往返传播时延基本相同；

若用户终端设备cpe1与用户终端设备cpe2的上行传输子窗口大小满足不等式(8)，则光网络单元onu首先传输用户终端设备cpe1的流量数据，其后传输用户终端设备cpe2的流量数据，可以使得总传输实验最短；即，对于上行传输子窗口较小的用户终端设备cpe的流量数据，光网络单元onu应先行发送，即在光网络单元onu至光线路终端olt段,光网络单元onu的传输顺序为c＝1，c＝2，...，c＝n，w1≤w2...≤wn；所述不等式(8)如下：

其中，w1,w2分别表示用户终端设备cpe1与用户终端设备cpe2的上行传输子窗口大小；

ε1,ε2分别表示光网络单元onu与用户终端设备cpe1之间的往返传播时延、光网络单元onu与用户终端设备cpe2之间的往返传播时延。

进一步的，所述步骤3-3的具体操作方法如下：

光网络单元onu按照计算所得的用户终端设备cpe传输时刻，沿着无源光纤网络pon上行信道发送用户终端设备cpe数据至光线路终端olt；在上行传输子窗口各自独立的情况下，

对于来自1个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

对于来自2个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

对于来自3个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

对于来自e个用户终端设备cpe的数据流量，光网络单元onu的最早开始传输时刻为：

其中，t(n)表示光网络单元onu与n个用户终端设备cpe相连，其最早开始转发用户终端设备cpe数据流量的时刻，x＝1,2,…,n；

wx表示用户终端设备cpex的上行传输子窗口大小；

v2表示光网络单元onu上行传输比特率。

上述详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本案的专利保护范围中。