无源光网络终端软件升级自适应传输控制方法和装置与流程

本发明涉及无源光网络（pon）通信领域，尤其涉及gpon、xg-pon和xgs-pon系统中的onu软件升级控制技术。

背景技术：

1、目前，光网络单元onu软件升级通常通过omci 软件下载机制实现。光线路终端olt将软件镜像划分为多个数据段后依次下发给onu。现有方案普遍采用固定窗口（即允许同时传输的数据段数量）或基于超时重传的窗口调整策略来控制下发速率，并不主动获取onu的内部资源状态。当onu出现缓存拥塞、flash写入速度下降、cpu负载升高或链路质量恶化时，olt仍按固定速率持续发送数据，容易导致数据积压和丢包，频繁触发重传，严重时会造成升级失败，同时也会显著延长升级时长，影响运维效率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，本发明提供一种无源光网络终端软件升级自适应传输控制方法和装置，通过onu实时采集自身资源状态参数并动态计算推荐窗口上报olt，使olt能够根据onu实际处理能力和链路质量自适应调整软件下载窗口大小，从而避免因固定速率下发导致的数据拥塞、重传增加及升级失败问题。

2、为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种无源光网络pon终端软件升级自适应传输控制方法，包括：光网络单元onu采集自身的资源状态参数的初始值，所述资源状态参数包括无源光网络通用封装模式gem缓存利用率、flash写入带宽、cpu利用率及链路质量指标，所述链路质量指标包括bip误码率和fec不可纠错块率；所述onu根据采集到的所述资源状态参数的初始值，分别计算缓存约束窗口参数、flash处理约束窗口参数、cpu负载约束窗口参数和链路质量约束窗口参数，将上述四个约束窗口参数中最小的参数作为初始推荐窗口参数并上报至光线路终端olt，以供olt确定软件下载窗口的初始大小。

3、在上述实现过程中，onu通过综合考量gem缓存、flash写入、cpu负载及链路质量等多维资源状态，计算并上报最紧约束下的推荐窗口参数，使得olt在升级初始即可获得onu的真实承载能力，从而精准设定初始下发速率，避免因盲目发包导致的缓存溢出和重传，有效提升升级初期的一次性成功率。

4、可选地，当出现如下之一或多种情况时，所述onu主动向所述olt发送通知，以触发所述olt重新调整软件下载窗口的大小：所述gem缓存利用率超过第一预设阈值、所述cpu利用率超过第二预设阈值、所述bip误码率的增长率超过第三预设阈值、所述fec不可纠错块率的增长率超过第四预设阈值。

5、在上述实现过程中，onu能够在运行状态恶化或链路质量波动时主动触发窗口调整，无需等待olt超时重传才作出反应，使得速率调节更加及时，有效减少了因突发拥塞或链路劣化导致的数据丢失和重传，保障升级过程在动态网络环境下的持续稳定进行。

6、根据本发明的第二方面，提供了一种无源光网络pon终端软件升级自适应传输控制装置，设置在onu中，包括：采集模块，用于采集所述onu的资源状态参数的初始值，所述资源状态参数包括gem缓存利用率、flash写入带宽、cpu利用率及链路质量指标，所述链路质量指标包括bip误码率和fec不可纠错块率；窗口参数计算模块，用于根据采集到的所述资源状态参数，分别计算缓存约束窗口参数、flash处理约束窗口参数、cpu负载约束窗口参数和链路质量约束窗口参数；推荐模块，用于将上述4个约束窗口参数中最小的参数作为初始推荐窗口参数；上报模块，用于将所述初始推荐窗口参数上报至olt，以供所述olt确定软件下载窗口的初始大小。

7、在上述实现过程中，通过模块化设计将采集、计算、推荐和上报功能集于onu侧，各模块分工明确、协同运行，能够高效完成资源状态感知和窗口参数上报，为olt提供准确、及时的速率调整依据，结构简洁且易于在现有onu硬件平台上部署实施。

8、可选地，所述装置还包括主动通知模块，用于当出现如下之一种或多种情况时向所述olt发送通知，以触发所述olt重新调整软件下载窗口的大小：所述gem缓存利用率超过第一预设阈值、所述cpu利用率超过第二预设阈值、所述bip误码率的增长率超过第三预设阈值、所述fec不可纠错块率的增长率超过第四预设阈值。

9、在上述实现过程中，主动通知模块的设置使得onu具备异常状态下的自主上报能力，不必依赖olt轮询或超时判定即可触发窗口重调，缩短了从异常发生到速率调整之间的响应时延，进一步提升了升级过程的抗干扰能力和自适应性。

10、根据本发明的第三方面，提供了一种无源光网络pon终端软件升级自适应传输控制方法，包括：olt接收onu周期性上报的推荐窗口参数；所述olt取所述推荐窗口参数与本地预设最大窗口值中的较小值作为目标窗口大小，并按目标窗口大小向onu发送软件升级数据。

11、在上述实现过程中，olt将onu上报的推荐窗口参数与本地预设上限取小后作为实际下发窗口，既尊重onu侧的实际处理能力，又兼顾olt侧的系统资源上限，实现了上下行协同的精细化速率控制，避免了单一侧决策导致的资源浪费或过载风险。

12、根据本发明的第四方面，提供了一种无源光网络pon终端软件升级自适应传输控制装置，设置在olt中，包括：推荐窗口参数接收模块，用于接收onu周期性上报的推荐窗口参数；比较模块，用于取所述推荐窗口参数与本地预设最大窗口值中的较小值作为目标窗口大小；发送模块，用于按所述目标窗口大小向所述onu发送软件升级数据。

13、在上述实现过程中，olt侧装置以接收、比较、发送的简洁逻辑完成窗口决策和下推，与onu侧上报机制形成完整闭环，适用于大规模pon系统中同时对大量onu进行升级管理的场景。

14、根据本发明的第五方面，提供了一种无源光网络pon终端软件升级自适应传输控制方法，包括：olt获取其所管理的多个onu各自的目标窗口大小；所述olt将各所述onu按照其目标窗口大小从大到小的顺序进行排序；所述olt按照排序结果依次为各所述onu分配软件下载窗口，其中，当前onu的目标窗口大小不超过本地预设最大窗口值的当前剩余量时，为其分配其目标窗口大小；否则，将所述当前剩余量分配给该onu后终止分配。

15、在上述实现过程中，olt基于各onu的目标窗口大小进行降序排序并依次分配资源，优先保障能力较强（目标窗口较大）的onu获得充足窗口，同时通过剩余量裁决机制防止总资源超限，实现了多onu并发升级场景下下行带宽资源的合理分配，有效避免了资源竞争导致的整体升级效率下降。

16、根据本发明的第六方面，提供了一种无源光网络pon终端软件升级自适应传输控制装置，设置在olt中，包括：获取模块，用于获取其所管理的多个onu各自的目标窗口大小；排序模块，用于将各所述onu按照其目标窗口大小从大到小的顺序进行排序；资源分配模块，用于按照排序结果依次为各所述onu分配软件下载窗口，其中，当前onu的目标窗口大小不超过本地预设最大窗口值的当前剩余量时，为其分配其目标窗口大小；否则，将所述当前剩余量分配给该onu后终止分配。

17、在上述实现过程中，olt侧装置通过获取、排序和分配三个功能模块的协同运作，实现了多onu场景下的有序调度，优先保障高能力onu的传输效率，同时以剩余量裁决机制确保系统资源不被单点耗尽，模块间耦合度低、可扩展性强，便于在既有olt软件架构中集成。

18、本发明提供的pon终端软件升级自适应传输控制方法及装置，通过onu实时感知缓存、flash、cpu及链路质量等多维资源状态并动态计算推荐窗口上报olt，olt据此自适应调整下发速率并在多onu场景下有序分配窗口资源，实现了从终端能力感知到局端速率调节的闭环控制，有效解决了现有固定窗口方案中因无法感知onu实时状态而导致的重传增加、升级失败及升级时长延长的问题，显著提升了pon系统软件升级的成功率和运维效率。