以太無源光網(wǎng)絡算法研究及系統(tǒng)軟件實現(xiàn).pdf

1、光接入網(wǎng)在帶寬需求的推動下迅速發(fā)展,以太無源光網(wǎng)絡(FPON)在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)下實現(xiàn)了高帶寬和多業(yè)務接入,逐漸成為一種很有競爭力的接入解決的產(chǎn)業(yè)化項目,該項目的目標是實現(xiàn)可實用化的EPON系統(tǒng),先后實現(xiàn)了基于WDM(波分復用)的WEPON和基于TDM(時分復用)方案的GEPON兩套系統(tǒng).本文圍繞這兩套方案深入研究了EPON系統(tǒng)中的算法和系統(tǒng)軟件實現(xiàn),主要創(chuàng)新點如下: (1)在基于波分技術(shù)的WEPON系統(tǒng)中,通過在交換芯版中實現(xiàn)特

2、殊交換改變了數(shù)據(jù)流向,匯集了PON中務上行流量,實現(xiàn)了符合系統(tǒng)架構(gòu)的上下行數(shù)據(jù)通路.通過硬件的包過濾和重定向機制,OLT和ONU定義了新的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,而沒有完全按照802.ID規(guī)則進行處理.測試結(jié)果證明特殊交換的設(shè)計與WEPON的硬件、光路緊密配合，達到了很好的性能。 （2）提出了一種GEPON中能道復用的優(yōu)化方案（PG-IPACT算法）。周期可變的交叉輪詢算法（IPACT）缺陷之一就是動態(tài)帶寬分配（DBA）依賴于帶寬請求報文（R

3、EPORT），這樣DBA等竺REPORT信息的耗時可能帶來帶寬授權(quán)報文（GATE）發(fā)送的延時和光網(wǎng)絡單元（ONU）傳輸?shù)难舆M，降低了帶寬利用率。為解決這個問題，PG-IPACT 算法基于IPACT算法，通過每個GATE周期只授權(quán)部分ONU的發(fā)送，可以不用等到所有REPORT信息后就開始計算，因此提前了DBA的計算，增加了用于DBA計算的時間，避免了因延時降低了帶寬得用率。該方案降低了DBA對系統(tǒng)硬件的要求，可適用于更復雜的DBA算法。

4、 （3）提出了一種新型的動態(tài)帶寬分配算法（FG算法）。FG算法在每個周期根據(jù)系統(tǒng)的負載水平和用戶的基本帶寬來分配帶寬，兼顧了帶寬分配的公平性和效率。該算法所需參數(shù)簡單直接，計算量小，可以用于ONU間或ONU內(nèi)部隊列間的帶寬分配。通過仿真流量下與其他算法的對比實驗，證明了該算法在時延、公平性等方面都有特定的優(yōu)勢。 （4）設(shè)計了一種以太網(wǎng)流量的軟件生成方法?；诂F(xiàn)有文獻，作者用軟件方法實現(xiàn)了符合自相似性和長相關(guān)性（LRD）的流

5、量生成方法，并用于DBA算法的仿真。該方法軟件接口簡單，可定制產(chǎn)生所需的各種流量，并真接用于DBA算法的輸入。實驗證明了該軟件的方法簡單穩(wěn)定，可用作算法仿真。 （5）提出了一種綜合WDM和TDM技術(shù)的EPON升級模型。通過分析性價比和可擴展性，提出了在不同的波長下實現(xiàn)多個標準的EPON的擴展方案。圍繞這種實現(xiàn)帶來的多條鏈路的問題，提出通過鏈路聚合的方法來會聚OLT和ONU之間的多個鏈接，特別從協(xié)議分層上描述了這種跨PON的鏈路聚