CSMA/CD用作EPON上行MAC方案的研究

摘要

该文的研究内容主要围绕将CSMA/CD用于上行接入控制的EPON系统来进行.首先,该文系统地总结了目前EFM工作组所规范的EPON的基本网络结构,包括帧格式、多点控制协议、端对端仿真、OAM信息的传输机制,并分析了EPON的几项关键技术.第三章首先详细地介绍了半双工以太网的CSMA/CD协议及其工作原理、半双工千兆位以太网的载波扩展和帧突发机制.接着提出了将CSMA/CD用作EPON上行接入控制的两种具体方案,用N×N无源星形耦合器SC来代替1×NSC,通过在SC处添加光环回方法,从而解决了距离限制,成功地将CSMA/CD应用于PON上,最后还给出了各ONU上行信号的两种冲突检测方法.第四章先运用数学分析法对CSMA/CD用作上行接入控制的EPON两种接入方案进行了吞吐量性能的分析.

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第一章绪论

1.1接入网的定义及功能结构

1.2接入网的几种形式

1.3光接入网及其发展状况

1.4本文的研究内容

第二章EPON的系统结构

2.1 EPON的基本网络结构

2.2 EPON的帧格式

2.3多点控制协议(MPCP)

2.3.1 MPCP消息帧格式

2.3.2 GATE/REPORT机制

2.3.3测距

2.3.4自动发现机制

2.4端对端(PTP)仿真

2.5 OAM信息的传输

2.5.1 MAC层的OAM信息(MAC OAM)

2.5.2物理层的OAM信息(PHY OAM)

2.5.3以太接入网PHY OAM信息传输的实现方案

2.6 EPON中的关键技术

2.6.1上行信道复用技术

2.6.2测距和时延补偿技术

2.6.3突发信号的收发

2.6.4实时业务传输质量

2.7本章小结

第三章将CSMA/CD用于EPON上行多址接入控制

3.1半双工以太网CSMA/CD的协议及其工作过程

3.1.1 CSMA/CD的工作流程

3.1.2半双工千兆位以太网

3.2 CSMA/CD用于EPON上行多址接入控制的总体方案

3.2.1应用CSMA/CD的全双工EPON系统

3.2.2应用CSMA/CD的半双工EPON系统

3.3 ONU上行信号的冲突检测

3.3.1基于信号平均功率的冲突检测法

3.3.2接收不到自身发射信号的冲突检测法

3.3.3两种冲突检测法的比较

3.4本章小结

第四章将CSMA/CD用于上行接入控制的EPON系统性能分析与建模仿真

4.1以太网的性能分析

4.1.1以太网性能分析评价的指标

4.1.2影响网络性能的因素

4.1.3以太网的吞吐量和延迟时间

4.2将CSMA/CD用于上行接入控制的EPON系统性能分析

4.3网络仿真软件OPNET简介

4.3.1 OPNET的特点

4.3.2 OPNET的仿真策略

4.3.3 OPNET的建模机制

4.3.4使用OPNET进行网络仿真

4.4利用OPNET对使用CSMA/CD的EPON系统进行建模

4.4.1 EPON网络节点及链路的建模

4.4.2 EPON网络模型的建立

4.4.3网络模型参数设置说明

4.5 EPON系统的性能仿真与分析

4.5.1 EPON系统的吞吐量性能仿真与分析

4.5.2 EPON系统的延迟时间性能仿真与分析

4.6本章小结

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表、录用的论文

致谢