一种动态带宽分配方法及装置的制造方法

一种动态带宽分配方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种动态带宽分配方法及装置，包括：获取来自所有光网络单元的业务队列请求所需的请求带宽的分配带宽请求，其中，所述业务队列至少包括：第一优先级业务队列、第二优先级业务队列及第三优先级业务队列；获取预设基准带宽；根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态，并为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，调整所述预设基准带宽；根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，确定所述接入网的预设周期内剩余可用带宽，并按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。应用本发明实施例，可以减小业务的时延，提高带宽利用率。
【专利说明】
一种动态带宽分配方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种动态带宽分配方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着互联网技术的飞速发展和创新，用户对互联网信息的多样化需求日益增加， 这就要求接入网能够满足用户的大带宽接入和多业务服务质量。在实际应用中，使用波长 时隙混合无源光网络对传统的单一无源光网络进行平滑升级。但是，波长时隙混合无源光 网络是汇聚网络，所有的光网络单元都要共享上行带宽资源。目前，上行带宽分配算法分为 静态带宽分配和动态带宽分配。
[0003] 通常，动态带宽分配是指光网络单元根据到达的缓存业务通过请求消息报告给光 线路终端，光线路终端根据请求的带宽尽可能的满足各个光网络单元的需求，并以一定的 准则分配对应的带宽。动态带宽分配大多是基于单一业务和多业务的带宽分配。多业务带 宽分配是基于传统的间插轮询自适应周期算法，所述间插轮询自适应周期是指光线路终端 在一个周期内轮询所有的光网络单元，光网络单元向光线路终端发送缓存业务消息请求带 宽，光线路终端根据每个光网络单元的请求以一定的算法给每个光网络单元分配带宽。所 述一定算法包括:为每个光网络单元限制最大的传输窗口、设置最大的缓存阈值和设置固 定的分配带宽等。现在的多数多业务带宽分配也是基于此进行改进的。例如，完全牺牲低优 先级业务按严格优先级分配带宽、为每个业务分配最小保证带宽等。
[0004] 现有技术多基于无源光网络或者波长时隙的带宽分配策略。而且，光线路终端根 据每个光网络单元的业务请求分配带宽。即使也有人提出先统一收集每个业务请求再统一 分配带宽的算法，仍然是以引入上行空闲时系为代价来统计全部请求信息。可见，传统动态 带宽分配算法较为固化，不能灵活的制定出不同的带宽分配算法。

【发明内容】

[0005] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种动态带宽分配方法，统一收集所有 业务的带宽请求，并根据网络负载状态，能灵活为不同优先级业务制定出不同的带宽分配 算法。
[0006] 为达到上述目的，本发明公开了一种动态带宽分配方法，包括：
[0007] 获取来自所有光网络单元的分配带宽请求，其中，所述分配带宽请求为携带的优 先等级的业务队列请求所需的请求带宽，所述业务队列至少包括:第一优先级业务队列、优 先等级分别低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列及第三优先级业务队列， 且所述第三优先级业务队列的优先等级低于所述第二优先级业务队列的优先等级；
[0008] 获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的预设基准带宽；
[0009] 根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态；
[0010] 根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， 并调整所述预设基准带宽；
[0011] 根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，确定所述接入网预设周 期内的剩余可用带宽；
[0012] 根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽，按照所述优先等级为所述第二 优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
[0013] 为达到上述目的，本发明还公开了一种动态带宽分配装置，包括：
[0014] 第一获取模块，用于获取来自所有光网络单元的分配带宽请求，其中，所述分配带 宽请求为携带的优先等级的业务队列请求所需的请求带宽，所述业务队列至少包括:第一 优先级业务队列、优先等级分别低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列及第 三优先级业务队列，且所述第三优先级业务队列的优先等级低于所述第二优先级业务队列 的优先等级；
[0015] 第二获取模块，用于获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的 预设基准带宽；
[0016] 第一确定模块，用于根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态；
[0017] 调整模块，用于根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务队列分配对应所 需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽；
[0018] 第二确定模块，用于根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，确 定所述接入网预设周期内的剩余可用带宽；
[0019] 分配模块，用于根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽，按照所述优先 等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
[0020] 由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的动态带宽分配方法及装置，根据所 有光网络单元的分配带宽请求，确定接入网的网络负载状态，并根据所述网络负载状态，为 不同优先级业务队列制定不同的最佳动态带宽分配算法。同时，自适应的调整第二优先级 业务队列和第三优先级业务队列的预设基准带宽，能够减小业务时延，使得上行时隙更充 分的利用，提高带宽利用率。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以 上所述的所有优点。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0022] 图1为本发明实施例的动态带宽分配方法的流程图；
[0023] 图2为本发明实施例的动态带宽分配方法的具体流程图；
[0024] 图3为本发明实施例的动态带宽分配方法为不同优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽的授权过程图；
[0025] 图4为本发明实施例的动态带宽分配算法和传统的间插轮询自适应周期长度算法 的平均时延对比图；
[0026] 图5为本发明实施例的动态带宽分配装置的结构示意图；
[0027] 图6为本发明实施例的软件定义下波长时隙混合无源光网络接入网框架图。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 下面通过具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0030] 参见图1，图1为本发明实施例的动态带宽分配方法的流程图，包括如下步骤：
[0031] S101:获取来自所有光网络单元的分配带宽请求，其中，所述分配带宽请求为携带 的优先等级的业务队列请求所需的请求带宽，所述业务队列至少包括:第一优先级业务队 列、优先等级分别低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列及第三优先级业务 队列，且所述第三优先级业务队列的优先等级低于所述第二优先级业务队列的优先等级；
[0032] 实际应用中，控制器接收来自所有光网络单元的分配带宽请求，所述分配带宽请 求为携带的优先等级的业务队列所需的请求带宽，所述业务队列包括第一优先级业务队 列、第二优先级业务队列及第三优先级业务队列。其中，所述第一优先级业务队列的优先等 级大于所述第二优先级业务队列的优先等级，所述第二优先级业务队列的优先等级大于所 述第三优先级业务队列的优先等级。
[0033] S102:获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的预设基准带 宽；
[0034]通常，所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的预设基准带宽是预 先设定的。
[0035] S103:根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态；
[0036] 实际应用中，控制器统一接收所有光网络单元的所述业务队列请求所需的请求带 宽，并根据所述请求带宽分析接入网的网络负载状态。
[0037] S104:根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽，并调整所述预设基准带宽；
[0038] 当所述网络负载状态确定时，向所述第一优先级业务队列优先分配所述请求带 宽，同时，调整所述预设基准带宽。需要说明的是，在向所述业务队列分配带宽时，优先满足 所述第一优先级业务队列所需的请求带宽。
[0039] S105:根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，确定所述接入网 预设周期内的剩余可用带宽；
[0040] 具体的，在所述确定所述接入网预设周期内的剩余可用带宽之前，获得预设周期 内所述接入网可用的总带宽，并根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽和 所述预设周期内所述接入网可用的总带宽，确定所述接入网预设周期内的剩余可用带宽， 即所述预设周期内的剩余可用带宽为所述接入网可用的总带宽减去向所述第一优先级业 务队列分配对应所需的请求带宽后的剩余带宽。
[0041] S106:根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽，按照所述优先等级为所 述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
[0042] 实际应用中，根据所述网络负载状态，调整所述预设基准带宽可以为调整增大所 述预设基准带宽，或者调整减小所述预设基准带宽，或者调整保持所述预设基准带宽。由所 述调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽可以确定向所述第二优先级业务队列和所 述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
[0043] 由上述技术方案可见，应用本发明实施例可以实现统一收集接入网的所有光网络 单元中所述业务队列请求所需的请求带宽，并根据所述请求带宽确定网络负载状态，灵活 的根据不同优先级业务队列制定出不同的带宽分配算法，减小业务的时延，提高带宽利用 率。
[0044] 优选的，在本发明实施例中，所述根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状 态，包括:根据公式
确定所述网络负载状态为第一负载状 态；根据公式. ....... ,
_ ， - … .商定所 j j 述网络负载状态为第二负载状态；根据公式：
'和 J
，确定所述网络负载状态为均衡负载状态;其中，为第j 个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一优先级业务队 列，〃，为第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列所需的请求带宽，AF为所述第二优 先级业务队列，衣f为第j个光网络单元中所述第三优先级业务队列所需的请求带宽，BE为 所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数，α为网络负载的最大阈值系数，β为网络负载 的最小阈值系数，R为所述接入网的上行传输速率，Τ为预设周期。
[0045] 具体的，所述网络负载状态可以为第一负载状态、第二负载状态及均衡负载状态。 上述公式可以理解为，控制器将接收到的所有光网络单元的业务队列请求所需的请求带宽 相加的和，与网络负载的最大阈值系数α、接入网的网络传输上行速率R及预设周期Τ的乘积 相比较，或控制器将接收到的所有光网络单元的业务队列请求所需的请求带宽相加的和， 与网络负载的最小阈值系数β、接入网的网络传输上行速率R及预设周期Τ的乘积相比较，并 判断所述网络负载状态为第一负载状态或第二负载状态或均衡负载状态。
[0046] 优选的，在本发明实施例中，所述根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务 队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽，包括:在所述网络负载状态为第 一负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基 准带宽增大为第一预设确保带宽；在所述网络负载状态为第二负载状态时，为所述第一优 先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽减小为第二预设确保带 宽；在所述网络负载状态为均衡负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽，并保持所述预设基准带宽。
[0047] 通常，在不同网络负载状态下，为所述第一优先级业务队列、所述第二优先级业务 队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽可以是不同的。具体的，当网络 负载状态为不同的负载状态时，都优先满足第一优先级业务队列所需的请求带宽，即优先 为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。同时，调整所述第二优先级业务队 列和所述第三优先级业务队列的预设基准带宽，并获得调整后的预设基准带宽。
[0048] 优选的，在本发明实施例中，所述在所述网络负载状态为第一负载状态时，为所述 第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽增大为第一预设 确保带宽，包括:根据公式：为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽;根据公式:尽 UDin = ，得到所述第一预设确保带宽；
[0049] 其中，容f为向第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽，为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一 优先级业务队列，/?及_为所述预设基准带宽，为所述第一预设确保带宽，i为所述第二 优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数，ω为所述第一负载状态 下增大所述预设基准带宽的系数。
[0050] 具体的，在所述第一负载状态下，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽后，并以所述第一负载状态下增大所述预设基准带宽的系数ω调整增大所述预设基 准带宽Μ8Γ 1，得到调整后的第一预设确保带宽欢。因为，当网络处于第一负载状态时， 以所述ω增大所述预设基准带宽可以避免所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业 务队列的数目较多，可以使得优先级中的更多第二优先级业务队列及时分配带宽并保证较 多的业务队列能在所述预设周期内完整的传输。
[0051] 优选的，在本发明实施例中，所述在所述网络负载状态为第二负载状态时，为所述 第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽减小为第二预设 确保带宽，包括:根据公式:为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽;根据公式：= ，得到所述第二预设确保带宽；
[0052] 其中，gf为向第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽，为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一 优先级队列，/?祝_为所述预设基准带宽，尽 2_为所述第二预设确保带宽，i为所述第二优 先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于0的自然数，γ为所述第二负载状态下 减小所述预设基准带宽的系数。
[0053] 具体的，在所述第二负载状态下，向所述第一优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽后，以所述γ调整减小所述预设基准带宽，得到调整后的第二预设确保带宽 。因为，当网络处于第二负载状态时，说明所述第二优先级业务队列和所述第三优先 级业务队列所需的请求带宽小于所述预设基准带宽的所述第二优先级业务队列和所述第 三优先级业务队列的数目较多，以所述γ减小所述预设基准带宽可以避免所述第二优先级 业务队列和所述第三优先级业务队列长期占用上行时隙的传输导致所述第二优先级业务 队列中大于所述预设基准带宽的第二优先级业务队列等待较大时间。
[0054] 优选的，在本发明实施例中，所述根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带 宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所 需的请求带宽，包括:根据调整后的预设基准带宽为所述第一预设确保带宽，按照所述优先 等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求带宽;根据调 整后的预设基准带宽为所述第二预设确保带宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务 队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求带宽;根据保持的所述预设基准带宽，按 照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求 带宽。
[0055] 具体的，所述调整包括调整增大所述预设基准带宽、调整减小所述预设基准带宽 和调整保持所述预设基准带宽。所述剩余可用带宽是指在所述预设周期内向所沭第一优先 级业务队列分配对应所需的请求带宽后的剩余可用带宽，即根据公式：
'确 J 定所述剩余可用带宽。
[0056] 其中，WT为预设周期内所述接入网可用的总带宽~所述预设周期内向所 j
有光网络单元的所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽的和，W为所述剩余可 用带宽。由上式可知，在确定所述剩余可用带宽之前，获得所述预设周期内所述接入网可用 的总带宽，并用所述总带宽减去所述Σ>Γ?可以得到所述剩余可用带宽。 j
[0057] 优选的，在本发明实施例中，所述根据调整后的预设基准带宽为第一预设确保带 宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的 请求带宽，包括:在判断所述第一预设确保带宽、大于所述第二优先级业务队列和所述第三 优先级业务队列中的第一负载队列所需的请求带宽时，根据公式：为所述第一负 载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配所需的请求带 宽；在判断所述第一预设确保带宽、小于所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务 队列中的第二负载队列所需的请求带宽时，根据公式:gf =1#，为所述第二负载队列中 对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并根据公式：
'为所述第二负载队列中对应的所述第三优先级业务队列分配对应所需 的请求带宽，其中，所述第二负载队列的网络负载量大于所述第一负载队列的网络负载量；
[0058] 其中，g为第j个光网络单元中所述第一负载队列中对应的所述第二优先级业务 队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽，gj为向第j个光网络单元中所述第一负 载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽，i为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，gf为向第j个光网络单 元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， 为第j个光网络单元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列所需的请求带 宽，AF为所述第二优先级队列，gf为向第j个光网络单元中所述第二负载队列中对应的所 述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，BE为所述第三优先级队列，W ex为所述预 AF 设周期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽，j为大于〇的自然数，二#为向所有光 j i 网络单元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽的和。
[0059] 具体的，在所述网络负载状态为第一负载状态时，向所述第一优先级业务队列分 配所需的请求带宽后，在向所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配所需 的请求带宽前，判断所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列中第一负载队列 和所述第一预设确保带宽的关系、第二负载队列与所述第一预设确保带宽的关系。将所述 第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽小于所述第一确保带宽 的第二优先级业务队列和第三优先级业务队列定义为所述第一负载队列;将所述第二优先 级业务队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽大于所述第一确保带宽的第二优 先级业务队列和第三优先级业务队列定义为所述第二负载队列。同时，所述第一负载队列 和所述第二负载队列满足，所述第一负载队列的网络负载量小于所述第二负载队列的网络 负载量。
[0060] 所述对所述第一负载队列分配对应所需的请求带宽即为对所述第一负载队列中 对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并 获得所述预设周期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽w ex，所述Wex即为所述预设周 期内向所述第一优先级业务队列和所述第一负载队列分配对应所需的请求带宽后的剩余 带宽。对所述第二负载队列分配对应所需的请求带宽，即为向所述第二负载队列中对应的 所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，具体包括 两步：向所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， 并根据所述w ex和所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽，确定向所述第二负载队列中对应的所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽。
[0061] 优选的，在本发明实施例中，所述根据调整后的预设基准带宽为第二预设确保带 宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的 请求带宽，包括：
[0062] 根据公式：
'向所述第二优先级业务队列和所述第 三优先级队列分配对应所需的请求带宽。
[0063] 具体的，在所述负载状态为第二负载状态时，根据上述公式，可以为所述第二优先 级业务队列和所述第三优先级队列分配对应所需的请求带宽。在所述负载状态为第二负载 状态时，根据公式：向所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，为其中，为向 第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级队列分配对应所需的请求 带宽，为第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级队列所需的请 求带宽，为所有网络单元中所述第二优先级业务队列所需的请求带宽的和，或者所有 j 网络单元中所述第三优先级业务队列所需的请求带宽的和
为所有网络单元中所 述第二优先级业务队列和所述第三优先级队列所需的请求带宽的和，i为所述第二优先级 业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数，W为所述接入网预设周期内的剩 余可用带宽。
[0064]优选的，在本发明实施例中，所述根据所述保持的所述预设基准带宽，按照所述优 先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求带宽，包 括：
[0065] 在判断所述保持的所述预设基准带宽、大于所述第二优先级业务队列和所述第三 优先级业务队列中的第一负载队列所需的请求带宽时，根据公式:为所述第一负 载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽；在判断所述第一预设确保带宽、小于所述第二优先级业务队列和所述第三优先级 业务队列中的第二负载队列所需的请求带宽时，根据公式
Μ角定所述预 设周期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽；并根据公式：
，为所 述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应 所需的请求带宽，其中，所述第二负载队列的网络负载量大于所述第一负载队列的网络负 载量；
[0066] 具体的，当所述负载状态为均衡负载状态时，向所述第一优先级业务队列分配所 需的请求带宽后，在向所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配所需的请 求带宽前，判断所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列中第一负载队列和第 二负载队列与所述第一预设确保带宽的关系。将所述第二优先级业务队列和所述第三优先 级业务队列所需的请求带宽小于所述第二确保带宽的第二优先级业务队列和第三优先级 业务队列定义为所述第一负载队列;将所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队 列所需的请求带宽大于所述第二确保带宽的第二优先级业务队列和第三优先级业务队列 定义为所述第二负载队列。同时，所述第一负载队列和所述第二负载队列满足，所述第一负 载队列的网络负载量小于所述第二负载队列的网络负载量。
[0067] 所述对所述第一负载队列分配对应所需的请求带宽即为对所述第一负载队列中 对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并 计算所述预设周期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽W ex，所述Wex即为所述预设周 期内向所述第一优先级业务队列和所述第一负载队列分配对应所需的请求带宽后的剩余 带宽。对所述第二负载队列分配对应所需的请求带宽，即为向所述第二负载队列中对应的 所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，具体包 括，根据公式：
：，为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队 列分配对应所需的请求带宽。上述公式可以理解为，按照所述第二负载队列中所述第二优 先级业务队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽的和占所述预设周期内所述剩 余可用带宽中未分配的剩余带宽Wex的比例，分别向所述第二负载队列对应的所述第二优先 级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
[0068] 其中，^为第j个光网络单元中所述第一负载队列中所述第二优先级业务队列和 所述第三优先级业务队列所需的请求带宽，< 为向第j个光网络单元中所述第一负载队列 中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， ΣΣ4为向所有光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配 i J 对应所需的请求带宽的和，Σ&为所有光网络单元中所述第二优先级业务队列所需请求带 j 宽的和，或者所有光网络单元中所述第三优先级业务队列所需请求的带宽的和，ΣΣΛ为 i j 所有光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽 的和，W为所述预设周期内所述剩余可用带宽，Wex为所述预设周期内所述剩余可用带宽中未 分配的剩余带宽，Μ为所述预设周期内未分配的剩余带宽中分配给所述第二负载业务队 列对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， i为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数。
[0069] 在实际应用中，根据公式：
为所述第二负 载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的每个队列分配对 应所需的请求带宽，其中，^为向第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三 优先级业务队列的每个队列分配对应所需的请求带宽，巧为第j个光网络单元中所述第二 负载队列中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽，为 所述保持的预设基准带宽，为所述预设周期内未分配的剩余带宽中分配给所述第二负 载业务队列对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽，i为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数。
[0070] 参见图2,图2为本发明实施例的动态带宽分配方法的具体流程图，包括以下具体 步骤：
[0071] S201 :初始化接入网；
[0072] S202:获取所有网络单元的业务队列请求所需的请求带宽，并确定所述接入网的 网络负载状态;所述业务队列所述业务队列至少包括:第一优先级业务队列、优先等级分别 低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，且所述 第二优先级业务队列的优先等级高于所述第三优先级业务队列；
[0073] S203:获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的预设基准带 宽；
[0074] S204:根据所述请求带宽，判断所述接入网的网络负载状态是否为第一负载状态， 如果是，则执行S205，如果否，则执行S209;
[0075] S205:当所述接入网处于第一负载状态，优先满足级别第一优先级业务队列所需 的请求带宽，并调整增大所述预设基准带宽；
[0076] S206:根据所述调整后的预设基准带宽，确定所述第二优先级业务队列和所述第 三优先级业务队列中的第一负载队列和第二负载队列；
[0077] S207:向所述第一负载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级 业务队列分配对应所需的请求带宽；
[0078] S208:向所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽，之后向所述第二负载队列中对应的所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽；
[0079] S209:判断所述网络负载状态是否为第二负载状态，如果是，则执行S210,如果否， 则执行S212;
[0080] S210:向所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整减小所述预 设基准带宽，并确定预设周期内的剩余可用带宽；
[0081 ] S211:根据所述剩余可用带宽，向所述第二优先级业务队列和第三优先级业务队 列分配对应所需的请求带宽；
[0082] S212:当所述接入网处于均衡负载状态时，向所述第一优先级业务队列分配对应 所需的请求带宽，并保持所述预设基准带宽；
[0083] S213:根据所述预设基准带宽，确定所述第二优先级业务队列和所述第三优先级 业务队列中的第一负载队列和第二负载队列；
[0084] S214:向所述第一负载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级 业务队列分配对应所需的请求带宽；
[0085] S215:确定预设周期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽，并将所述剩余带 宽向所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分 配对应所需的请求带宽；
[0086] S216:结束。
[0087] 可见，在本发明实施例中，控制器为不同优先级业务制定出不同的带宽分配算法， 本发明技术方案以加速转发EF(第一优先级业务队列）、保证转发AF(第二优先级业务队列） 和尽力而为BE(第三优先级业务队列）的总原则，针对不同网络负载状态，灵活的根据不同 优先级业务队列制定出不同的动态带宽算法，授权输出顺序都优先满足调度第一优先级业 务队列，之后调度第一负载队列中的第二优先级业务队列和第三优先级业务队列，最后调 度第二负载队列中第二优先级业务队列和第三优先级业务队列。对于同等优先级业务队 列，根据首包产生的时延调度。整体严格优先满足所述第一优先级队列对时延和抖动的需 求，但同时也避免完全牺牲所述第二优先级业务队列和第三优先级业务队列的代价，可以 保证不同优先级业务的服务质量。
[0088] 为了进一步说明本发明技术方案所述带宽分配算法，举例如下：
[0089] 如图3所示，本发明所述的带宽分配方法的授权过程包括:采用两个光网络单元， 三个优先级业务。定义Qn、Q12、Q 13分别为第一个光网络单元的第一优先级业务队列、第二优 先级业务队列、第三优先级业务队列;Q21、Q 22、Q23分别为第二个光网络单元的第一优先级业 务队列、第二优先级业务队列、第三优先级业务队列。如果第一个光网络单元的各业务队列 最早产生首包， Qll和Q21为所述第一个光网络单元和第二个光网络单元的第一优先级业务 队列，Q13和Q 22分别为第一负载队列中的第三优先级业务队列和第二优先级业务队列，Q12和 Q23分别为第二负载队列中第二优先级业务和第三优先级业务队列。
[0090] 由本发明技术方案可知，所述授权顺序包括:首先给第一优先级业务队列授权，其 次给包括第二优先级业务队列、第三优先级业务队列的第一负载队列授权，最后授权给包 括第二优先级业务队列、第三优先级业务的第二负载队列。
[0091] 优选的，为了验证本发明实施例具有提高带宽利用率、多业务平均时延和保证第 一优先级业务和第二优先级业务的吞吐量等优点，本发明进行了系统仿真实验。其中，假定 光网络单元和光线路终端距离相同。由于控制器的计算速度快，可以忽略计算产生的时延。
[0092] 参见图4、表1，图4为本发明实施例的动态带宽分配算法和传统的间插轮询自适应 周期长度（IPACT)算法的平均时延对比图，表1为动态带宽分配算法的系统仿真参数。所述 系统仿真包括:16个光网络单元，且每个光网络单元的缓存值是10M。图4给出了三种带宽分 配算法的平均时延对比图。所述三种带宽分配算法包括，具有开门服务的IPACT算法、具有 限制服务的IPACT算法及本发明实施例的动态带宽分配算法。所述三种带宽分配算法在所 述第二负载状态下具有相似性能，但是随着网络负载状态的改变，具有限制服务的IPACT的 性能最差，因为具有限制服务的IPACT算法限制了每个光网络单元的最大传输带宽;其次是 具有开门服务的IPACT算法，因为它限制了光网络单元的缓存阈值;最后随着网络负载增 加，第一负载状态下光网络单元长期占用上行传输时隙导致第二负载状态下光网络单元的 不公平性。本发明的技术方案可以根据网络负载状况自适应的调整不同业务队列的所述预 设基准带宽，也就是调节了每个光网络单元的传输时隙大小，避免光网络单元之间过度不 公平性，减少了时延值。可见，本发明实施例的动态带宽分配算法和传统的IPACT算法相比 较，显著的提高业务端到端时延、减小了业务的阻塞率和保证了不同优先级业务的服务质 量。
[0093] 表 1
[0094]
[0095]
[0096] 参见图5,图5为本发明实施例的动态带宽分配装置的结构图示意，包括：
[0097] 第一获取模块501，用于获取来自所有光网络单元的分配带宽请求，其中，所述分 配带宽请求为携带的优先等级的业务队列请求所需的请求带宽，所述业务队列至少包括： 第一优先级业务队列、优先等级分别低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列 及第三优先级业务队列，且所述第三优先级业务队列的优先等级低于所述第二优先级业务 队列的优先等级；
[0098]第二获取模块502,用于获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队 列的预设基准带宽；
[0099]第一确定模块503,用于根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态；
[0100]调整模块504,用于根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务队列分配对应 所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽；
[0101] 第二确定模块505,用于根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， 确定所述接入网预设周期内的剩余可用带宽；
[0102] 分配模块506,用于根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽，按照所述优 先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
[0103] 由上述技术方案可见，本发明实施例提供的动态带宽分配装置，能够实现在不同 接入网的网络负载状态下，为不同优先级业务队列制定不同的最佳动态带宽分配算法，从 而减小业务的时延，使得上行时隙更充分的利用，提高带宽利用率。
[0104]需要说明的是，本发明实施例的装置是应用上述动态带宽分配方法的装置，则上 述动态带宽分配方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
[0105] 优选的，在本发明实施例的动态带宽分配装置中，所述第一确定模块503包括：
[0106] 第一确定子模块，用于根据公式
确定所述网络 负载状态为第一负载状态；
[0107] 第二确定子模块，用于根据公式：
确定所述网络负载 状态为第二负载状态；
[0108] 第三确定子模块，用于根据公式： '确定所述网络负载 状态为均衡负载状态；
[0109] 其中，Af7为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为 所述第一优先级业务队列，为第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列所需的请求 带宽，AF为所述第二优先级业务队列，为第j个光网络单元中所述第三优先级业务队列 所需的请求带宽，BE为所述第三优先级业务队列，j为大于0的自然数，α为网络负载的最大 阈值系数，β为网络负载的最小阈值系数，R为所述接入网的上行传输速率，Τ为预设周期。 [0110]优选的，在本发明实施例的动态带宽分配装置中，所述调整模块504包括：
[0111] 第一调整子模块，用于在所述网络负载状态为第一负载状态时，为所述第一优先 级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽增大为第一预设确保带 宽；
[0112] 第二调整子模块，用于在所述网络负载状态为第二负载状态时，为所述第一优先 级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽减小为第二预设确保带 宽；
[0113] 第三调整子模块，用于在所述网络负载状态为均衡负载状态时，为所述第一优先 级业务队列分配对应所需的请求带宽，并保持所述预设基准带宽。
[0114] 优选的，在本发明实施例的动态带宽分配装置中，所述第一调整子模块包括：
[0115] 第一处理单元，用于根据公式：gf ，为所述第一优先级业务队列分配对应 所需的请求带宽；
[0116] 第二处理单元，用于根据公式=ωχ/?2Γη，得到所述第一预设确保带宽；
[0117] 其中，皮f为向第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽，?^为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一 优先级业务队列，为所述预设基准带宽，屬 min为所述第一预设确保带宽，i为所述第 二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数，ω为所述第一负载状 态下增大所述预设基准带宽的系数。
[0118]优选的，在本发明实施例的动态带宽分配装置中，所述第二调整子模块包括：
[0119] 第三处理单元，用于根据公式：gf ，为所述第一优先级业务队列分配对应 所需的请求带宽；
[0120] 第四处理单元，用于根据公式:及21-1 =TX&<n，得到所述第二预设确保带宽；
[0121] 其中，gf为向第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽，为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一 优先级队列，为所述预设基准带宽，为所述第二预设确保带宽，i为所述第二优 先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于0的自然数，γ为所述第二负载状态下 减小所述预设基准带宽的系数。
[0122] 优选的，在本发明实施例的动态带宽分配装置中，所述分配模块506包括：
[0123] 第一分配子模块，用于根据调整后的预设基准带宽为所述第一预设确保带宽，按 照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求 带宽；
[0124] 第二分配子模块，用于根据调整后的预设基准带宽为所述第二预设确保带宽，按 照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求 带宽；
[0125] 第三分配子模块，用于根据保持的所述预设基准带宽，按照所述优先等级为所述 第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求带宽。
[0126] 优选的，在本发明实施例的动态带宽分配装置中，所述第一分配子模块包括：
[0127] 第五处理单元，用于在判断所述第一预设确保带宽、大于所述第二优先级业务队 列和所述第三优先级业务队列中的第一负载队列所需的请求带宽时，根据公式：<=&， 为所述第一负载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配 对应所需的请求带宽；
[0128] 第六处理单元，用于在判断所述第一预设确保带宽、小于所述第二优先级业务队 列和所述第三优先级业务队列中的第二负载队列所需的请求带宽时，根据公式： gf =i?f，为所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求 带宽，并
[0129] 根据公式：
'为所述第二负载队列中对应的所述第三优先级业 务队列分配对应所需的请求带宽，其中，所述第二负载队列的网络负载量大于所述第一负 载队列的网络负载量；
[0130] 其中，&为第j个光网络单元中所述第一负载队列中对应的所述第二优先级业务 队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽，为向第j个光网络单元中所述第一负 载队列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请 求带宽，i为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，if为向第j个光网络单 元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽， 为第j个光网络单元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列所需的请求带 宽，AF为所述第二优先级队列，gf为向第j个光网络单元中所述第二负载队列中对应的所 述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，BE为所述第三优先级队列，W ex为所述预 AF 设周期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽，j为大于〇的自然数，为向所有光 j 1 网络单元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽的和。
[0131]需要说明的是，本发明的技术方案在新兴的软件定义网络下，控制平面和转发平 面是相分离的。其中，控制平面中的控制器具有统计全局网络状态和业务的视角，统一执行 波长调度和带宽分配策略，对所有光网络单元的多个业务队列直接进行可定义化、可编程 的不同动态带宽分配算法，减少了光线路终端和光网络单元的通信过程。传统的带宽分配 算法不能充分及时的了解整个接入网的带宽资源，造成单根光纤资源利用率低下和对多个 业务等级分配的不公平性。为了解决大容量多用户高带宽接入问题，本方案利用软件定义 下波长时隙混合无源光网络的接入网中的控制器实现对用户等级更加合理更高效的上行 动态带宽分配管理。
[0132]参见图6,图6为本发明实施例的软件定义下波长时隙混合无源光网络接入网框架 图，软件定义下的波长时隙混合无源光网络接入网框架包括控制平面600和转发平面610。 其中，控制平面600包括：控制器601、操作人602 ;转发平面包括：核心网611、光线路终端 612、波分多路复用613、全光波长转换器614、光分路器615、光网络单元616及终端设备(例 如，传真机617、IP电话618、互联网设备619、高清电视620、住宅小区620、办公楼621)。在实 际应用中，采用波长时隙混合技术，实现单根光纤满足千户接入，并且每个用户可以得到大 容量的带宽接入。在所述波长时隙混合无源光网络中，单个光分路器615下的多个光网络单 元616以时分复用多址接入的方式共享一个上行波长λ〇。通常，采用无色光网络单元技术来 简化网络、降低设备成本及使得操作维护方便。为了避免所有光分路器下的光网络单元组 在上行方向上采用一个波长造成的信号干扰，通过全光波长转换器的全光波长转换技术将 波长相同的多路时分复用光网络单元光信号分别转换到多个不同波长上。并利用波分多路 复用技术将所述多个不同的波长复用到单根光纤上传输，实现所述软件定义下波长时隙混 合无源光网络的接入网的框架下波分和时分混合复用的上行数据传输技术。
[0133] 本发明实施例的动态带宽分配方法是基于上述软件定义网络下波长时隙混合无 源光网络框架下的控制器实现对用户等级更加合理高效的上行动态带宽分配管理。本发明 实施例将转发平面波长时隙混合接入网中光线路终端612、光分路器615和光网络单元616 的控制层统一提取到控制平面600。控制平面600的控制器601可以由操作人员602集中进行 可编程化的操作。其中，转发平面集成了OpenFlow交换机的功能，所以转发平面设备相当于 交换机，所述控制平面和转发之间通过南向OpenFlow协议与所述控制器601通信交流。在所 述软件定义下波长时隙混合无源光网络接入网框架中，控制器601具有纵观全局能力，在所 述控制器601中通过加入队列信息收集模块、波长调度模块和带宽管理模块来控制着可用 波长的调度和管理上行传输中动态带宽分配。
[0134] 所述控制器601控制全光波长转换器614,周期性的配置每个光分路器615下所有 光网络单元616上行传输波长。每个光分路器615下的光网络单元616组支持Ai-AN的波长， 每个光网络单元组共享一个上行波长。控制器601利用网络波长使用情况动态分配给每个 光网络单元组可最早使用的波长。传统的动态带宽分配一般有两部分功能：多点控制消息 中请求和授权消息的处理功能和根据所请求的缓存队列来分配上行带宽功能。当业务请求 数据到达光网络单元616,进入到对应的三个业务优先级队列缓存;所有光网络单元组的业 务队列通过OpenFlow南向协议向控制器601传送请求消息。控制器601根据所监测的网络状 态和统计的所有业务队列所需的请求带宽进行分析。通过带宽管理模块制定出适合各个优 先级业务队列的最优带宽分配策略，并且向光网络单元616对应的队列发送授权消息进行 上行数据的传输。同时，控制器601把所执行的带宽分配行为消息下发通知光线路终端612 数据队列传输消息。整个软件定义波长时隙混合接入网过程省去了光网络单元616和光线 路终端612之间频繁的请求和授权消息通信过程。所以本方案可用节省上下行控制帧所占 时隙，提高上下行带宽的利用率。控制器601周期性的通过南向OpenFlow协议配置请求消息 的统计信息和带宽分配管理。
[0135] 由上述的技术方案可见，本发明实施例提供了一种动态带宽分配方法及装置，为 实现单根光纤的大容量接入，在软件定义波长时隙混合接入网框架下，提出基于业务分级 的动态带宽分配算法。与现有的动态带宽分配算法相比，本发明所述的动态带宽分配算法 方案更加的灵活和具有可编程性。本发明实施例利用控制器集中控制底层网络，周期性的 根据网络负载状态自适应的控制每个光网络单元组波长分配的调度和为多个优先级业务 制定不同的最佳动态带宽分配策略。其中，波长调度可以为光网络单元组进行扩容，减少时 延和链路阻塞率。带宽分配过程优先满足高优先级业务，确保了高优先级业务对时延等性 能的满足。自适应的调整为每个业务队列分配的长度，减小了业务的时延，省去了光线路终 端和光网络单元的通信过程，使得上行时隙更充分的利用，提高了带宽利用率。需要说明的 是，本发明已经验证可以提升带宽利用率和减少不同优先级业务时延并且满足不同优先级 业务的吞吐量，确保在所述第一负载网络下多个业务完整的传输。
[0136] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备 所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0137]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围 内。
【主权项】
1. 一种动态带宽分配方法，其特征在于，包括： 获取来自所有光网络单元的分配带宽请求，其中，所述分配带宽请求为携带的优先等 级的业务队列请求所需的请求带宽，所述业务队列至少包括:第一优先级业务队列、优先等 级分别低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列及第三优先级业务队列，且所 述第三优先级业务队列的优先等级低于所述第二优先级业务队列的优先等级； 获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的预设基准带宽； 根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态； 根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调 整所述预设基准带宽； 根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，确定所述接入网预设周期内 的剩余可用带宽； 根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽，按照所述优先等级为所述第二优先 级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。2. 如权利要求1所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述根据所述请求带宽，确定 接入网的网络负载状态，包括：^'，确定所述网络负载状态为第一负载状态；确定所述 网络负载状态为第二负载状态；1确定所述 网络负载状态为均衡负载状态； 其中为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述 第一优先级业务队列为第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列所需的请求带 宽，AF为所述第二优先级业务队列，为第j个光网络单元中所述第三优先级业务队列所 需的请求带宽，BE为所述第三优先级业务队列，j为大于O的自然数，α为网络负载的最大阈 值系数，β为网络负载的最小阈值系数，R为所述接入网的上行传输速率，T为预设周期。3. 如权利要求1所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述根据所述网络负载状态， 为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设基准带宽，包括： 在所述网络负载状态为第一负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽，并调整所述预设基准带宽增大为第一预设确保带宽； 在所述网络负载状态为第二负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽，并调整所述预设基准带宽减小为第二预设确保带宽； 在所述网络负载状态为均衡负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽，并保持所述预设基准带宽。4. 根据权利要求3所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述在所述网络负载状态为 第一负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设 基准带宽增大为第一预设确保带宽，包括： 根据公式=Af，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽； 根据公式：尽丨議/"/T丨'，得到所述第一预设确保带宽； 其中，Cf为向第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽，为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一优 先级业务队列，/?及min为所述预设基准带宽，5,为所述第一预设确保带宽，i为所述第二优 先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于O的自然数，ω为所述第一负载状态下 增大所述预设基准带宽的系数。5. 根据权利要求3所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述在所述网络负载状态为 第二负载状态时，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，并调整所述预设 基准带宽减小为第二预设确保带宽，包括： 根据公式，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽； 根据公式:祀mil! = χχ//成_，得到所述第二预设确保带宽； 其中，gf为向第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽为第j个光网络单元中所述第一优先级业务队列所需的请求带宽，EF为所述第一优 先级队列，/MSfn为所述预设基准带宽，蹲_为所述第二预设确保带宽，i为所述第二优先 级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于O的自然数，γ为所述第二负载状态下减 小所述预设基准带宽的系数。6. 如权利要求1所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述根据调整后的预设基准带 宽及所述剩余可用带宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级 业务队列分配对应所需的请求带宽，包括： 根据调整后的预设基准带宽为所述第一预设确保带宽，按照所述优先等级为所述第二 优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求带宽； 根据调整后的预设基准带宽为所述第二预设确保带宽，按照所述优先等级为所述第二 优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应的请求带宽； 根据保持的所述预设基准带宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述 第三优先级业务队列分配对应的请求带宽。7. 如权利要求6所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述根据调整后的预设基准带 宽为所述第一预设确保带宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优 先级业务队列分配对应的请求带宽，包括： 在判断所述第一预设确保带宽、大于所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务 队列中的第一负载队列所需的请求带宽时，根据公式=?，为所述第一负载队列中对 应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽； 在判断所述第一预设确保带宽、小于所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务 队列中的第二负载队列所需的请求带宽时，根据公式:gf = Af，为所述第二负载队列中 对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽;并'为所述第二负载队列中对应的所述第三优先级业务队列 分配对应所需的请求带宽，其中，所述第二负载队列的网络负载量大于所述第一负载队列 的网络负载量； 其中，€为第j个光网络单元中所述第一负载队列中对应的所述第二优先级业务队列 和所述第三优先级业务队列所需的请求带宽，g为向第j个光网络单元中所述第一负载队 列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽，i为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，gf为向第j个光网络单元中 所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，〃 /为第j 个光网络单元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列所需的请求带宽，AF 为所述第二优先级队列，gf为向第j个光网络单元中所述第二负载队列中对应的所述第三 优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，BE为所述第三优先级队列，W ex为所述预设周期 内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽，j为大于〇的自然数为向所有光网络单 元中所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队列分配对应所需的请求带宽的和。8. 根据权利要求6所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述根据调整后的预设基准 带宽为第二预设确保带宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先 级业务队列分配对应的请求带宽，包括：向所述第二优先级业务队列和所述第三优 先级队列分配对应所需的请求带宽； 其中，^为向第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级队列分 配对应所需的请求带宽，#为第j个光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优 先级队列所需的请求带宽为所有网络单元中所述第二优先级业务队列所需的请求 带宽的和，或者所有网络单元中所述第三优先级业务队列所需的请求带宽的和所有网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级队列所需的请求带宽的和，i 为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于〇的自然数，W为所述接入 网预设周期内的剩余可用带宽。9. 根据权利要求6所述的动态带宽分配方法，其特征在于，所述根据所述保持的所述预 设基准带宽，按照所述优先等级为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分 配对应的请求带宽，包括： 在判断所述保持的所述预设基准带宽、大于所述第二优先级业务队列和所述第三优先 级业务队列中的第一负载队列所需的请求带宽时，根据公式:M 为所述第一负载队 列中对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽； 在判断所述第一预设确保带宽、小于所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务 队列中的第二负载队列所需的请求带宽时，'确定所述预设周 期内所述剩余可用带宽中未分配的剩余带宽;并，为所述第二负载队列中对应的所述第二优先级业务队 列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，其中，所述第二负载队列的网络 负载量大于所述第一负载队列的网络负载量； 其中，乾为第j个光网络单元中所述第一负载队列中所述第二优先级业务队列和所述 第三优先级业务队列所需的请求带宽，^为向第j个光网络单元中所述第一负载队列中对 应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，为向所有光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配 对应所需的请求带宽的和，为所有光网络单元中所述第二优先级业务队列所需请求 带宽的和，或者所有光网络单元中所述第三优先级业务队列所需请求的带宽的和为所有光网络单元中所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列所需的请求带 宽的和，W为所述预设周期内所述剩余可用带宽，Wex为所述预设周期内所述剩余可用带宽中 未分配的剩余带宽，为所述预设周期内未分配的剩余带宽中分配给所述第二负载业务 队列对应的所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带 宽，i为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列，j为大于O的自然数。10. -种动态带宽分配装置，其特征在于，包括： 第一获取模块，用于获取来自所有光网络单元的分配带宽请求，其中，所述分配带宽请 求为携带的优先等级的业务队列请求所需的请求带宽，所述业务队列至少包括:第一优先 级业务队列、优先等级分别低于所述第一优先级业务队列的第二优先级业务队列及第三优 先级业务队列，且所述第三优先级业务队列的优先等级低于所述第二优先级业务队列的优 先等级； 第二获取模块，用于获取所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列的预设 基准带宽； 第一确定模块，用于根据所述请求带宽，确定接入网的网络负载状态； 调整模块，用于根据所述网络负载状态，为所述第一优先级业务队列分配对应所需的 请求带宽，并调整所述预设基准带宽； 第二确定模块，用于根据所述第一优先级业务队列分配对应所需的请求带宽，确定所 述接入网预设周期内的剩余可用带宽； 分配模块，用于根据调整后的预设基准带宽及所述剩余可用带宽，按照所述优先等级 为所述第二优先级业务队列和所述第三优先级业务队列分配对应所需的请求带宽。
【文档编号】H04L12/24GK105933064SQ201610522671
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】刘博 , 忻向军, 张丽佳, 金菲菲, 张琦, 王拥军, 田清华, 尹霄丽, 田凤, 李博文
【申请人】北京邮电大学