EPON系统中提高上行带宽利用率的实现方法

摘要

作为“最后一公里”的解决方法，点到多点的以太网无源光网被普遍的看好。不仅因为局域网的95％市场份额被以太网占领，更因为以太网与无源光网的结合能综合两大技术的特点，即结构简单、大带宽、高性价比和具有一定的服务质量保证等。这些特点足以打动运营商，服务商和最终用户。 对运营商来讲，不同的用户必须区别对待，既不同的用户对带宽和延时等因素有各种需求。但传统以太网对服务质量没有很好的保障。本文在介绍了IEEE802.3ah工作组制定以太网无源光网的标准，并对它的关键技术和具有的优点进行描述的基础上，提出了以太网无源光网络中变长数据包的实现方法，重点描述了将实现变长数据包进行分段处理来实现变长数据包的发送。利用分段可以有效地利用时隙的剩余部分，提高了时隙的利用率。与ATM无源光网(ATMPassiveOpticalNetwork，APON)相比，变长数据包减少了传输时的开销，另外利用时分复用的上行数据不存在共享介质网络中带冲突检测的载波侦听多路存取技术的距离限制。 本文还创新性提出了用交替信息登记表机制来有效地利用带宽，通过对GRANT消息发送时刻的研究，能使局端光线路终端根据各个光网络单元的不同带宽需求动态进行上行带宽分配。由于上行带宽是按需分配的，这样由于未填充时间而造成的带宽浪费现象明显地减少了，使其利用率接近100％。同时该机制也充分考虑到当某个ONU发生故障或由于断电等原因导致ONU与OLT之间链路中断，OLT能检测到ONU断开事件，以减少OLT向该ONU发送GRANT消息的频率。同样该机制又能够过一个周期访问断开的ONU一次，使它能在故障处理完毕后及时恢复。 交替信息登记表机制的好处是不需要同步各个ONU，整个工作处理均由OLT完成，ONU不需要与OLT协商来进行参数的设置，因此添加或去掉一个ONU对整个EPON系统不会有影响，非常具有灵活性。

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文摘

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前言

第一章绪论

1.1接入网定义

1.2接入网的形式

1.2.1有线接入

1.2.2无线接入

1.3 EPON发展状况

1.4本文研究重点

1.5本章小结

第二章EPON系统结构

2.1 EPON基本工作原理

2.2 EPON的帧格式

2.3多点控制协议

2.3.1 MPCP消息帧格式

2.3.2自动发现机制

2.3.3 GATE/REPORT机制

2.3.4测距

2.4 EPON的优势

2.4.1低成本

2.4.2高带宽

2.4.3安全性高

2.4.4 QoS保证

2.5 EPON中关键技术及难点

2.5.1上行变长数据的实现

2.5.2带宽利用率

2.5.3突发同步与突发接收技术

2.6本章小结

第三章上行变长数据包的实现方法

3.1 OLT结构

3.2 ONU结构

3.3提高时隙利用率的方法

3.4本章小结

第四章动态分配带宽的研究

4.1动态分配带宽的必要性

4.2交替信息登记表机制

4.3交替信息登记表的实现方法

4.3.1交替信息登记表工作过程

4.3.2 GRANT消息发送时刻的研究

4.3.3检测断开的ONU

4.4结论

结束语

参考文献

致谢

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