基于以太网的无源光网络接入与带宽分配技术研究

摘要

随着信息技术的飞速发展，人们对网络服务的要求越来越高。接入网成为信息公路的瓶颈所在，制约着整个网络的发展。虽然各种接入技术层出不穷，但是光接入网被认为是最有前途的技术。基于以太网的无源光网络(EPON)具有点到多点的网络结构，并综合了以太网和无源光网络的技术。因此，EPON具有成本低、易维护、高带宽等优点，成为了下一代宽带接入网的最佳选择。
　　 本文重点研究了EPON的体系结构与关键技术。EPON由于其光网络的特殊性质，可以看作共享媒介与点到点网络的结合。在下行方向，它拥有共享媒介的连接性，在上行方向，它就如同点到点网络。因此在上行方向就需要所有的光网络节点共享信道带宽，一般采用时分多址的方式。EPON采用多点控制协议来支持带宽分配算法。带宽分配算法对提高服务质量，改善网络性能有着非常重要的作用，也是EPON的研究重点之一。
　　 本文利用离散事件仿真库，基于C++语言构建了EPON的系统模型。利用此模型验证了动态时隙带宽分配算法的网络性能明显优于静态时隙带宽分配算法，并证明在自适应周期的交替轮询算法中采用限制服务会取得更好的性能。
　　 本文还提出了一种改进的利用空闲时隙的动态带宽分配算法，可以有效地利用光线路终端在算法计算时的空闲时间。通过仿真表明，改进的算法有效地提高了信道利用率和吞吐量，明显地改善了网络性能。