EPON系统上行接入信道动态带宽分配算法研究

论文摘要

光接入网近年来正逐渐成为接入网领域的主流技术。以太网无源光网络（Ethernet passive optical network , EPON）实现了低成本以太网设备和低成本光纤设施的结合,成为下一代接入网最有希望的解决方案。本论文主要对EPON系统的一些关键技术进行了深入的研究,包括系统的体系结构、多点控制协议（MPCP）、带宽分配算法的设计,本文主要工作包括:首先对EPON系统的工作原理、体系结构及其技术特点进行了分析,并重点分析了IEEE802.3ah标准中的多点控制协议（Multi-Point Control Protocol, MPCP）,研究了报告/授权的机制及报告和授权过程的流程图,为动态带宽分配算法的理论研究及仿真实验提供了基础。分析了两种经典的动态带宽分配算法,并在总结前人工作的基础上,提出了一种基于固定周期轮询的支持多业务QoS保证的改进型动态带宽分配算法。该算法中,为了满足不同业务的QoS要求,将ONU的业务分成三种类型,赋予它们不同的优先级。提出了对不同优先级业务采用不同的轮询周期的思想,并对高优先级的话音业务采用固定时隙集中传输,为了减小固定周期轮询算法所固有的周期间空闲损失提出了报告帧前置的解决方法。最后通过仿真实验分析了该算法的性能。仿真结果表明,新算法在带宽利用率和平均包时延上有明显改善。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 接入网发展概况
• 1.2.1 接入网概述
• 1.2.2 光接入网
• 1.2.3 无源光接入网的参考配置和功能结构
• 1.3 基于以太网的无源光网络
• 1.3.1 EPON 发展
• 1.3.2 EPON 的优势
• 1.3.3 基于EPON 的FTTH 的发展方向和前景
• 1.4 本文的内容与结构
• 第二章 EPON 的体系结构
• 2.1 EPON 的拓扑结构
• 2.2 上下行数据传输
• 2.3 时间模型
• 2.4 EPON 分层结构
• 2.5 多点控制协议
• 2.6 逻辑拓扑仿真
• 2.7 逻辑链路标识
• 2.8 本章小结
• 第三章 多点控制协议的研究
• 3.1 多点控制协议的工作原理
• 3.2 多点控制协议帧结构
• 3.3 报告/授权机制
• 3.3.1 报告过程
• 3.3.2 授权过程
• 3.4 本章小结
• 第四章 EPON 系统现有上行带宽动态分配算法研究
• 4.1 间插轮询自适应周期长度（IPACT）算法
• 4.1.1 最大传输窗口
• 4.1.2 IPACT 分配方案
• 4.1.3 IPACT 特点
• 4.2 基于周期轮询机制的算法
• 4.2.1 周期轮询固定周期长度（CPFCT）算法
• 4.2.2 支持CoS 的扩展CPFCT 算法
• 4.3 本章小结
• 第五章 一种支持多业务QoS 保证的动态带宽分配算法
• 5.1 改进型动态带宽分配算法
• 5.1.1 优先级队列的映射关系
• 5.1.2 各业务的特点
• 5.1.3 调度机制
• 5.1.4 授权计算公式
• idle 所做的努力'>5.1.5 为消除周期间空闲损失T_idle所做的努力
• 5.2 EPON 系统仿真建模及仿真结果分析
• 5.2.1 EPON 系统仿真模型
• 5.2.2 仿真结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢