GPON系統(tǒng)仿真與動態(tài)帶寬分配算法研究.pdf

1、隨著 Internet的不斷發(fā)展及通信業(yè)務形式的改變,寬帶接入網(wǎng)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。千兆無源光網(wǎng)絡(Gigabit-Capable PON,GPON)作為一種典型的光纖接入技術(shù),憑借著其高帶寬、遠距離傳輸、多業(yè)務接入等獨特優(yōu)勢成為了研究熱點。作為GPON關(guān)鍵技術(shù)之一的動態(tài)帶寬分配(Dynamic Bandwidth,DBA),對提高接入端帶寬利用率、增加吞吐量、降低時延、保證網(wǎng)絡性能和業(yè)務質(zhì)量等有著重要的作用,因此GPON系統(tǒng)中DBA

2、技術(shù)的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。針對現(xiàn)有 GPON系統(tǒng)的性能問題,設計了一套仿真系統(tǒng),并基于該仿真系統(tǒng)提出了一種基于預測和分級輪詢的動態(tài)帶寬分配算法:TP-DBA。本文的主要工作包括以下三方面:
　　(1)構(gòu)造了GPON仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)設計包括整體網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、業(yè)務源模型、光線路終端(Optical Line Terminal,OLT)模型、光網(wǎng)絡單元(Optical Network Unit,ONU)模型和光分配單元(Optic

3、al Distribution Network,ODN)模型五部分。此系統(tǒng)的優(yōu)勢在于:增加了ODN模塊,使GPON系統(tǒng)中數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸過程進一步細化;并在ONU主處理模塊的進程模型中引入了延時補償狀態(tài)機,從而使GPON系統(tǒng)的時延性能更接近于現(xiàn)實環(huán)境。
　　(2)提出了TP-DBA算法。針對現(xiàn)有GPON系統(tǒng)中DBA算法存在的時延和帶寬利用率等問題,提出了一種基于預測和分級輪詢機制的動態(tài)帶寬分配算法——TP-DBA。該算法采用了狀態(tài)報告

4、型和非狀態(tài)報告型 DBA策略相結(jié)合的動態(tài)帶寬分配方式,能夠根據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)量和實際產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量,對當前的流量進行預測,達到有效地降低時延的目的,同時采用周期輪詢和循環(huán)級聯(lián)的方式,提高了帶寬的利用率。
　　(3)給出了性能驗證、對比實驗。在GPON仿真系統(tǒng)中對TP-DBA算法進行了相關(guān)實驗,實驗內(nèi)容包括:時延驗證,丟包率驗證和帶寬利用率驗證。與主流算法相比較,該 DBA算法具有較高的帶寬利用率,較低傳輸時延和丟包率,為全業(yè)務提供了