基于Ethernet的無(wú)源光接入網(wǎng)的MAC協(xié)議研究.pdf

1、近年來(lái)，電信骨干網(wǎng)持續(xù)發(fā)展，而接入網(wǎng)進(jìn)展卻不大。網(wǎng)絡(luò)流量的迅猛發(fā)展更加惡化了接入網(wǎng)容量的滯后發(fā)展，“最后一公里”成為大容量局域網(wǎng)和骨干網(wǎng)的發(fā)展瓶頸。目前，普遍采用的“寬帶”解決方法DSL和CableModem技術(shù)相對(duì)56Kbps的撥號(hào)線有了很大的提高，但是還不能綜合支持視頻點(diǎn)播(VoD)、交互游戲或雙向的視頻會(huì)議等業(yè)務(wù)，人們迫切需要一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、易升級(jí)、能夠綜合傳輸語(yǔ)音、數(shù)字和視頻業(yè)務(wù)的新的接入網(wǎng)技術(shù)[1]。 EPON就是在這

2、種背景下由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEEEEFM(EthernetfortheFirstMile)工作組于2001年底提出的，并于2004年6月通過(guò)了其標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ah。它融合了低成本高帶寬的以太網(wǎng)設(shè)備和低成本的光纖網(wǎng)，具有高帶寬、高性價(jià)比、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和一定服務(wù)質(zhì)量保證等特點(diǎn)，被業(yè)界普遍看好，成為能夠滿足上述要求的下一代接入網(wǎng)的最佳選擇。 EPON采用樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在上行方向上是多點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，來(lái)自不同ONU的上行數(shù)據(jù)流可能會(huì)發(fā)生碰

3、撞，因此需要采用媒質(zhì)接入控制(MAC)協(xié)議來(lái)避免不同ONU發(fā)送數(shù)據(jù)之間的沖突，并且該MAC協(xié)議應(yīng)該具有透明性、高效性和公平性等特點(diǎn)。本文首先介紹了EPON系統(tǒng)中四個(gè)具有代表性的MAC協(xié)議，在分析這四個(gè)協(xié)議優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的MAC協(xié)議。改進(jìn)MAC協(xié)議仍采用IPACT協(xié)議中“申請(qǐng)-授權(quán)-發(fā)送”的輪詢方式，OLT作為集中控制器，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)負(fù)載情況動(dòng)態(tài)分配帶寬；不同的是，在分配帶寬時(shí)改進(jìn)MAC協(xié)議將業(yè)務(wù)流分為了三個(gè)優(yōu)先級(jí)即加速轉(zhuǎn)發(fā)

4、服務(wù)(EF)、保證轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)(AF)、盡力而為服務(wù)(BF)。在本文中我們提出了按比重分配帶寬的方法，即首先滿足高優(yōu)先級(jí)的要求，然后將剩余帶寬按中、低優(yōu)先級(jí)的比重分別分配給它們。在中、低優(yōu)先級(jí)帶寬分配中，分配給每個(gè)ONU的帶寬是其瞬時(shí)要求的一定的比例。這種按比重分配帶寬的方法，阻止了高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)壟斷信道。另外，我們將ONU分為數(shù)目相等的兩組來(lái)進(jìn)行輪詢，解決了空白時(shí)間的問(wèn)題。 在最后，對(duì)本文所設(shè)計(jì)的MAC協(xié)議進(jìn)行了仿真和性能分析，在