【硕士论文】EPON上行带宽分配算法研究及系统的硬件实现.pdf

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1、浙江大学硕士学位论文EPON上行带宽分配算法研究及系统的硬件实现姓名：李莉莉申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：符建20060301浙江大学硕士学位论文摘要以太无源光网络(EPON)是一种在无源光网络上承载以太帧的接入网技术，它结合了无源光网络容量大、成本低和Ethernet协议简单等优势，成为解决“最后一公罩”接入网带宽瓶颈问题的最佳解决方案。本文首先介绍了EPON的网络结构和工作原理。EPON采用点到多点的特殊网络结构，下行方向采用广播方式，上行采用TDIliA方式分配带宽资源。MPCP协议帮助EPON解决了注册、同步、测距等问题。本文

2、对上行接入关键技术进行了详尽的论述，并指出了目前还存在的一些技术难点，其中上行带宽分配就是亟待解决的一个关键问题。接着，介绍了与带宽分配息息相关的有关业务协议如CoS、SLA等，并将带宽分配问题分解为多个技术点，如轮训机制、基本分配策略等，并总结了在各个技术点的主要解决方法。一个完备的带宽分配算法，必须是多个技术点的结合，本文提出了两套完全独立的新的带宽分配方案：TDBA和MRDC。TDBA结合SLA和DiffServ的特点，采用周期受限的轮询方法和双级的带宽分配方式，在OLT端根据ONUi提供的业务队列情况对业务量进行估算，并授权带宽给ONUi

3、，ONUi根据实际的业务量进行再分配。我们对TDBA算法进行了仿真，仿真结果表明，TDBA可阻达到高的带宽利用率，低时延，低轮询消耗，提高了网络的QoS。对TDBA仿真，加深了我们对带宽分配各因素之间相互作用的理解，在此基础上提出了考虑更为全面的MRDC分配方案：ONU根据自己队列情况，提供基于不同标准的多个不同的带宽请求，OLT在收集到所有ONU的请求信息后，根据网络的负载情况，按照一定的算法，为每个ONU分配带宽。MRDC以公平为原则极大的提高了带宽利用率。最后，我们对EPON系统实现的底层硬件方面做了一些探索和研究，设计并制作了自己的电路，

4、我们的()LT／ONU模块主要由五个功能模块组成，这里详细介绍各模块的核心器件、相应的电路板的调试情况，并分析原因，总结经验，对下一步的工作进行展望。关键词：以太无源光网络多点控制协议动态带宽分配电路塑垩盔堂堡主兰壁堡苎一一ABSTRACTEthernet．basedPassiveOpticalNetwork(EPON)，allemerginglocalsubscriberaccessarchitedurethatcombineslow．10standbroadbandPONwithEthernettechnology,isexpectedtob

5、eanattractivesolutiontothelastmileproblem．Firstly,weintroducetheevolutionofEPONmultipleaccesstechnology,andstudythetheoryandarchitectureofEPONindetails．EPONisapoint—to—multipointopticalaccessnetwork，indownstreamtransmission，dataarebroadcastfromopticallineterminal(OLT)toeachop

6、ticalnetworkunit(ONU),whileitusestime·divisionmultipleaccess(TDMA)andallONUssharethesameopticalchannelforupstreamtransmission．Multipointcontrolprotocol(MPCP)canhelpdealwithregistration，rangingandsynchronizationissuesetc．SinceIEEE802．3ahonlyspecifiesasmallportionofacommunicati

7、onsystem(onlyphysicalanddatalinklayers)．therestisconsideredout-of-scope，anumberofinterestingchallengesaIeleftforactiveacademicandindustrialresearch，oneofthemistheupstreambandwidthallocationissue。Then，weintroducetheprotocolssuchasclassofservice(Cos)andservicelevelagreement(SEA

8、)，associatingwithmultiserviceforupstreambandwidthallocation．Wedivide