以太無源光網(wǎng)絡(luò)算法研究及系統(tǒng)軟件實(shí)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(luò)(FPON)在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)下實(shí)現(xiàn)了高帶寬和多業(yè)務(wù)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(xiàng)目,該項(xiàng)目的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)可實(shí)用化的EPON系統(tǒng),先后實(shí)現(xiàn)了基于WDM(波分復(fù)用)的WEPON和基于TDM(時(shí)分復(fù)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(shí)現(xiàn),主要創(chuàng)新點(diǎn)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(shí)現(xiàn)特

2、殊交換改變了數(shù)據(jù)流向,匯集了PON中務(wù)上行流量,實(shí)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(jī)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(jìn)行處理.測試結(jié)果證明特殊交換的設(shè)計(jì)與WEPON的硬件、光路緊密配合，達(dá)到了很好的性能。 （2）提出了一種GEPON中能道復(fù)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(bào)文（R

3、EPORT），這樣DBA等竺REPORT信息的耗時(shí)可能帶來帶寬授權(quán)報(bào)文（GATE）發(fā)送的延時(shí)和光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）傳輸?shù)难舆M(jìn)，降低了帶寬利用率。為解決這個(gè)問題，PG-IPACT 算法基于IPACT算法，通過每個(gè)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(jì)算，因此提前了DBA的計(jì)算，增加了用于DBA計(jì)算的時(shí)間，避免了因延時(shí)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(fù)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(gè)周期根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)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(jì)算量小，可以用于ONU間或ONU內(nèi)部隊(duì)列間的帶寬分配。通過仿真流量下與其他算法的對比實(shí)驗(yàn)，證明了該算法在時(shí)延、公平性等方面都有特定的優(yōu)勢。 （4）設(shè)計(jì)了一種以太網(wǎng)流量的軟件生成方法?；诂F(xiàn)有文獻(xiàn)，作者用軟件方法實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jià)比和可擴(kuò)展性，提出了在不同的波長下實(shí)現(xiàn)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的EPON的擴(kuò)展方案。圍繞這種實(shí)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(gè)鏈接，特別從協(xié)議分層上描述了這種跨PON的鏈路聚