EPON上行接入带宽分配算法研究

论文摘要

随着通信技术的迅速发展,用户对带宽的需求越来越高。以成熟的以太网技术为基础的以太无源光网络EPON(Ethernet PON)采用点到多点结构、无源光纤传输,能够在以太网之上提供多种业务。它综合了无源光网络技术和以太网技术的优点,具有成本低、兼容性好、技术成熟、便于维护、承载业务灵活等特点,成为下一代宽带接入网的最佳候选之一。由于EPON特殊的点到多点的网络拓扑结构,在上行方向各个光网络单元共享信道带宽,采用时分多址方式发送数据,因此需要采用带宽分配技术来协调各个光网络单元的发送,避免上行数据的冲突。带宽分配技术对提高系统的服务质量,改进系统时延及网络吞吐量等性能指标有着重要意义,是EPON系统的核心关键技术之一。本文主要对EPON系统上行接入的带宽分配算法进行研究。在OPNET仿真平台上,以EPON系统的基本框架为参考,建立了EPON系统上行信道的仿真模型。利用此模型对静态带宽分配算法与一种典型的动态带宽分配算法(IPACT算法)的各项网络性能指标进行验证。仿真结果表明,动态带宽分配算法的网络性能明显优于静态带宽分配算法的网络性能。提出了一种改进型的动态带宽分配算法,有效地保证整个EPON网络的QoS以及带宽分配公平性,能较好的满足目前网络多业务、多优先级的要求。并利用所构建的EPON系统仿真模型对该算法进行仿真试验。仿真结果表明,改进算法有效提高了上行信道的带宽利用率,同时减小了EF等级业务的时延抖动,具有较好的时延特性,为制定多业务QoS的EPON上行接入带宽分配标准提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 无源光网络（PON）技术发展现状
• 1.3 本文研究内容和章节安排
• 2 EPON 系统概述及OPNET 简介
• 2.1 EPON 系统概述
• 2.2 OPNET 简介
• 2.3 本章小结
• 3 EPON 系统SBA 算法与IPACT 算法研究
• 3.1 SBA 算法与IPACT 算法简介
• 3.2 基于OPNET 的EPON 建模
• 3.3 仿真试验及分析
• 3.4 本章小结
• 4 一种改进的EPON 动态带宽分配（DBA）算法
• 4.1 DBA 算法需解决的问题及设计原则
• 4.2 改进的EPON DBA 算法设计方案
• 4.3 基于OPNET 的EPON 建模
• 4.4 仿真试验及分析
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录