EPON系統(tǒng)中動態(tài)帶寬分配算法的研究.pdf

1、近年來，通信業(yè)迅猛發(fā)展導致了網(wǎng)絡(luò)傳輸能力不斷提高。通信網(wǎng)的骨干部分已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，而在接入部分卻發(fā)展緩慢。在信息社會對通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求不斷增長的今天，接入網(wǎng)仍然是高速局域網(wǎng)和骨干網(wǎng)之間的瓶頸。盡管目前廣泛使用的寬帶接入方案如ADSL、Cable Modem、LAN提高了一定的帶寬，但與人們的需求還相去甚遠，并且也不能為新興網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)如視頻會議、VOIP、IPTV提供足夠的帶寬，因此需要一種新的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)來滿足今后用戶對帶寬的需

2、求。由于光纖具有成本低、傳輸頻帶寬、抗干擾性強等優(yōu)點，非常適合作為高速、寬帶業(yè)務(wù)的傳輸媒體。結(jié)合IP傳輸和PON透明帶寬傳送能力優(yōu)勢的以太無源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet Passive Optical Network，EPON)系統(tǒng)被認為是實現(xiàn)未來寬帶接入的主要手段。 由于EPON系統(tǒng)的上行鏈路是多個ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)共享帶寬的拓撲結(jié)構(gòu)，因此EPON上行信道動態(tài)帶寬分配技術(shù)一直成為EPO

3、N系統(tǒng)中研究的熱點技術(shù)。動態(tài)帶寬分配對改進EPON系統(tǒng)的時延以及提高EPON的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)等性能指標有著重要的意義。本文首先介紹了接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢、幾種接入網(wǎng)的比較和EPON技術(shù)的優(yōu)勢，然后從EPON系統(tǒng)的定義出發(fā)，闡明了EPON系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，分析了EPON的幾項關(guān)鍵技術(shù)以及相關(guān)協(xié)議。其次，在分析EPON系統(tǒng)現(xiàn)有的帶寬分配算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有算法的優(yōu)缺點，提出一種新的支持多業(yè)務(wù)

4、的、保證服務(wù)質(zhì)量的動態(tài)帶寬分配算法。 算法的設(shè)計思想是將EPON中的上行業(yè)務(wù)劃分為高優(yōu)先級業(yè)務(wù)、中優(yōu)先級業(yè)務(wù)和低優(yōu)先級業(yè)務(wù)三種。根據(jù)高優(yōu)先級業(yè)務(wù)具有恒定比特率特性，而中低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的比特率具有不確定性，將整個上行鏈路周期劃分為兩個子周期，分別傳送高優(yōu)先級業(yè)務(wù)和中低優(yōu)先級混合業(yè)務(wù)。 由于高優(yōu)先級業(yè)務(wù)恒定比特率的特性，該算法直接將所有ONU的高優(yōu)先級業(yè)務(wù)在第一子周期發(fā)送，而無需等待接收REPORT幀，不僅能大大降低了高優(yōu)先級