無源光網(wǎng)絡技術及帶寬分配算法研究.pdf

1、光纖通信自20世紀70年代問世至今,光纖的應用已經(jīng)逐步覆蓋了世界的每一個角落。目前,我國的光傳輸網(wǎng)大型節(jié)點總容量已經(jīng)超過5Tb/s。由于骨干網(wǎng)的傳輸速率已經(jīng)達到了Tbit級,接入網(wǎng)的速率已成為全網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。隨著以太網(wǎng)的人范圍普及和寬帶應用的發(fā)展,光纖到戶(FTTH)被普遍認為是一種最理想的綜合接入方案。寬帶接入發(fā)展趨勢正從傳統(tǒng)的銅線接入向“有線銅退光進,無線寬帶移動化,有線無線相互補充,實現(xiàn)無縫接入”的目標演進。光纖傳輸技術在接入網(wǎng)中

2、的運川已經(jīng)越米越重要,光纖寬帶接入方式將是同網(wǎng)寬帶接入發(fā)展的必然選擇。
　　 無源光網(wǎng)絡是光接入網(wǎng)中最適合應用于FTTH的一種光接入技術,無源光網(wǎng)絡的發(fā)展經(jīng)過了早期的APON/BPON,到日前應用最廣泛的EPON和GPON。傳統(tǒng)無源光網(wǎng)絡采川時分復用方式,網(wǎng)絡中所有ONU共享同一個波長,在不同的時隙里進行數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸。隨著波分復用技術在接入網(wǎng)中的應用,為適應今后傳輸量的增長和新應用的不斷產(chǎn)生,波分復用無源光網(wǎng)絡將成為傳統(tǒng)EPO

3、N和GPON的發(fā)展方向?；诓ǚ謴陀眉夹g的無源光網(wǎng)絡是一種具有大容量、網(wǎng)絡安全性高和便于升級的光接入網(wǎng)技術,因為對于各個ONU都采用了特定的波長,所以實現(xiàn)了點到點的連接,為每個用戶提供了特有波長,已成為未來寬帶接入的代表性技術之一。
　　 本論文圍繞無源光網(wǎng)絡中常用的復用技術、傳統(tǒng)GPON技術、WDM-PON技術以及WDM-TDM混合無源光網(wǎng)絡技術展開了系統(tǒng)深入的理論和實驗研究。論文主要內(nèi)容如下:
　　 (1)對無源光網(wǎng)

4、絡中常用的復用技術進行分析。對時分復用、波分復用、頻分復用、空分復用和統(tǒng)計復剛等各種信道復剛技術進行了詳細分析,并分別展開了討論。
　　 (2)對無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)中的帶寬資源分配進行分析。針對當前業(yè)務的特點和各種帶寬分配策略的優(yōu)缺點進行詳細討論。
　　 (3)對基于時分復用技術的傳統(tǒng)無源光網(wǎng)絡中的最具代表性的吉比特級無源光網(wǎng)絡(GPON)進行深入分析。對GPON中OLT和ONU兩大模塊的功能結構進行設計。在對現(xiàn)有時分無源光

5、網(wǎng)絡的帶寬分配策略進行分析的基礎上,提出一套完整的基于全業(yè)務的動態(tài)帶寬分配策略,并建立仿真模型進行仿真計算。仿真結果證明該算法在對各業(yè)務類型的QoS保障等方面具有一定的優(yōu)勢。
　　 (4)對波分復用技術在光網(wǎng)絡中的應用做了詳細研究。對波分復用光網(wǎng)絡中任意跳基本單元阻塞率的計算方法進行了理論推導,通過公式推導的方式,得到計算任意跳基本單元阻塞率的方法,并進行了仿真計算。對基于波分復用的無源光網(wǎng)絡和WDM-TDM混合無源光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡

6、構架進行深入分析,提山一種科學的分類方法,該方法基于WDM-TDM混合PON中靠近OLT側的子系統(tǒng)和上行流所采用的復用技術類型,將WDM-TDM混合PON分為兩個大類,并分別展開了詳細討論。
　　 (5)對WDM-TDM混合GPON進行研究。對當前流行的業(yè)務類型進行分析,在此基礎上以新業(yè)務的使用頻率高低為依據(jù),提出了一套全新的業(yè)務優(yōu)先級劃分方式。對WDM-TDMGPON的網(wǎng)絡結構進行研究,針對其技術特點,提出了基于新業(yè)務使用頻率