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EPON系统中动态带宽分配算法的研究

作　者: 魏天兵
导　师: 刘锦高
学　校: 华东师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: EPON 多点控制协议 动态带宽算法 OPNET
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 60次
引　用: 1次
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内容摘要


随着科技的迅猛发展,人类社会全面步入了信息化时代,人们对于通信服务的要求也越来越高。为了满足人们对于通信技术的这种需求,通信网在不断朝着数字化、综合化和宽带化的方向发展。近些年来,骨干网的发展已经可以基本满足人们需求,作为连接骨干网和用户的桥梁的接入网发展相对缓慢,成为了整个通信网发展的瓶颈。因此,接入网技术的研究成为了当前通信网络研究的一个热点和重点。EPON因其高带宽、低成本、与被广泛应用的IP技术兼容、网络结构灵活以及维护方便等特点,被认为是宽带接入技术的最好解决方案之一,成为了当前研究的热点。EPON系统利用波分复用技术实现单根光纤上的双向数据传输,在下行方向OLT以广播的方式将数据包传输给每个ONU,各个ONU根据数据帧中的逻辑链路标示(LLID)来提取属于自己的数据包。在上行方向,用户通过时分复用的方式来实现对上行带宽的共享。因为在EPON系统中用户是通过TDMA的方式共享上行带宽的,所以能否做到对EPON系统上行带宽的高效、合理分配将关系到整个系统的性能。本文以EPON上行带宽的动态分配算法(DBA)作为研究重点。首先对宽带接入技术进行概述,并对几种PON技术做出比较,而后概括讲述EPON基本原理,分析其关键技术,深入研究EPON的上行数据传输技术,对几种经典的动态带宽分配算法进行分析。在此基础上,从减少系统时隙碎片数量以及改善盈余带宽分配策略的角度出发,对现有的基于Qos的动态带宽算法进行改进,使新的DBA算法在一定条件下具有更高的上行带宽利用率以及良好的时延特性。利用OPNET软件建立EPON仿真模型,并实现改进的DBA算法,对仿真结果做出分析。最后对本文所作的工作进行总结,做出下一步研究工作的规划。

全文目录


论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 引言  10
  1.2 宽带接入网的现状  10-13
    1.2.1 接入网概述  10-11
    1.2.2 宽带接入网现状  11-13
  1.3 无源光网络技术  13-15
    1.3.1 PON的发展  14
    1.3.2 三类PON技术分析  14-15
  1.4 EPON的技术优势  15-16
  1.5 本文的主要工作及结构  16-18
第二章 EPON系统工作原理及关键技术  18-28
  2.1 EPON系统的参考结构  18-19
  2.2 EPON协议的分层参考模型  19-20
  2.3 EPON帧结构  20-21
  2.4 EPON工作原理  21-23
    2.4.1 上行数据传输原理  22
    2.4.2 下行数据传输原理  22-23
  2.5 多点控制协议(MPCP)  23-24
  2.6 EPON的关键技术  24-27
    2.6.1 系统同步与测距技术  24-25
    2.6.2 ONU的自动发现与加入  25-27
    2.6.3 上行信道接入技术  27
  2.7 小结  27-28
第三章 动态带宽分配(DBA)算法的优化  28-41
  3.1 DBA概述  28-30
  3.2 现有DBA算法的分析  30-35
    3.2.1 IPACT算法  30-32
    3.2.2 BGP算法  32-33
    3.2.3 CBR算法  33-35
  3.3 改进的算法  35-40
    3.3.1 问题的提出  35-36
    3.3.2 解决方案  36-37
    3.3.3 算法原理  37-40
  3.4 算法应当达到的目标及验证方法  40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 仿真模型的建立与仿真结果分析  41-54
  4.1 OPNET简介  41-43
  4.2 基于OPNET的EPON模型  43-49
    4.2.1 EPON网络模型的建立  43
    4.2.2 节点模型的建立  43-46
    4.2.3 重要的进程模型  46-49
  4.3 仿真结果及分析  49-52
    4.3.1 参数设定  49-50
    4.3.2 仿真结果及分析  50-52
    4.3.3 总结  52
  4.4 本章小结  52-54
第五章 总结与展望  54-56
参考文献  56-58
攻读硕士学位期间发表论文  58-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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