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基于OPNET的EPON带宽分配算法及安全性研究

作　者: 张培洲
导　师: 殷爱菡
学　校: 华东交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无源光网络带宽分配算法自适应动态可编程带宽分配算法 OPNET
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 143次
引　用: 2次
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内容摘要

伴随因特网的快速普及与迅猛发展,核心网正在迅速向吉比特以太网演进,同时,用户侧终端的速率也日新月异。可是,接入网进展不大,已经逐渐成为制约全网带宽的瓶颈首要问题,因此接入网技术越来越倍受各国的重视。随着光接入网技术的出现,极大的改善了制约接入网的瓶颈问题,而作为光接入网技术中的无源光网络技术被认作下一代光接入网的首选技术,其中基于以太网的无源光网络(EPON)技术代表了最新的发展趋势,已成为当前研究的热点,被认为是无源光网络最主要实现手段。本文针对以太无源光网络中的带宽分配算法以及安全性进行了深入研究。重点分析了现有带宽分配的算法,并且基于BGP算法的分类特性,提出了一种新的保证服务质量(QoS)的双时序的动态带宽分配算法。新算法采用在OLT端集中统筹控制并以固定周期2ms轮询各个ONU的方法,同时,在ONU端控制对用户端来的不同类别业务流进行分类缓存。通过仿真实验证明,本算法不仅保证了上行带宽的高效的利用率,同时不同业务的服务质量(QoS)得到了有效地保证,并且具有良好的时延特性。另外,基于实际EPON系统中动态带宽分配算法(DBA)的实现,本文还探讨了自适应动态可编程带宽分配算法,算法支持多业务并为不同类型的业务提供不同的带宽服务保证,譬如:固定带宽服务、保证带宽服务、竞争带宽服务。本文的主要工作包括:(1)第一章首先对无源光网络的主要技术、接入网技术的发展现状以及EPON的发展现状进行了介绍。(2)第二章简要概述了EPON系统原理,主要分析了EPON的主要部分的结构及其功能、EPON的关键技术以及存在的问题。(3)第三章主要针对EPON的带宽分配算法和安全性进行了分析与探讨,进一步阐明了现行带宽分配算法存在问题,同时分析了现有的安全技术。(4)第四章在前几章的基础上提出了双时序动态带宽分配算法和自适应动态可编程带宽分配算法以及基于时间标签的安全性思路。(5)第五章对论文进行了总结。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
主要符号说明  9-10
第一章绪论  10-15
  1.1 接入网概述  10
  1.2 PON 系统概述  10-12
  1.3 EPON 国内外研究现状  12-14
  1.4 课题来源及本文的主要研究内容  14-15
第二章 EPON 系统概述  15-23
  2.1 EPON 结构及相关部分功能  15-17
  2.2 EPON 关键技术及问题  17-21
    2.2.1 EPON 系统同步与测距  17-19
    2.2.2 实时业务服务质量（QoS）问题  19
    2.2.3 突发同步问题  19-20
    2.2.4 上行信道复用技术  20
    2.2.5 系统的管理维护  20-21
    2.2.6 安全性问题  21
  2.3 EPON 的技术优势  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章带宽分配算法及安全性研究  23-37
  3.1 MPCP 简介  23-25
  3.2 现有常见带宽分配算法  25-31
    3.2.1 静态带宽分配算法  25-26
    3.2.2 动态带宽分配算法  26-31
  3.3 现有算法存在的问题  31-33
    3.3.1 不同类型业务QoS 保证问题  31-32
    3.3.2 公平性问题  32
    3.3.3 轻负载恶化问题  32-33
    3.3.4 带宽利用率问题  33
  3.4 安全性研究与现状  33-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章改进算法的原理介绍与建模仿真分析  37-68
  4.1 双时序算法及其具体流程  37-39
    4.1.1 双时序动态带宽分配算法原理  37-38
    4.1.2 双时序动态带宽分配算法具体流程  38-39
  4.2 双时序动态带宽分配算法建模仿真分析  39-46
    4.2.1 双时序动态带宽分配算法建模  39-43
    4.2.2 平均性能分析  43-44
    4.2.3 具体性能分析  44-46
    4.2.4 小结  46
  4.3 自适应动态可编程带宽分配算法原理  46-59
    4.3.1 自适应动态可编程带宽分配算法原理  46-51
    4.3.2 自适应动态可编程带宽分配算法相关指针定义  51-53
    4.3.3 自适应动态可编程带宽分配算法相关机制介绍  53-59
  4.4 自适应动态可编程带宽分配算法建模仿真分析  59-67
    4.4.1 自适应动态可编程带宽分配算法建模  59-64
    4.4.2 自适应动态可编程带宽分配仿真结构分析  64-67
  4.5 小结  67-68
第五章总结  68-70
  5.1 主要工作回顾  68
  5.2 进一步工作展望  68-70
参考文献  70-73
个人简历在读期间发表的学术论文  73-74
致谢  74

基于OPNET的EPON带宽分配算法及安全性研究

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