有线与无线融合的多业务接入网架构与业务调度机制研究

摘要

随着密集型宽带应用（如IPTV、VOD等）的迅猛发展，高速的宽带接入技术已经显得越来越重要。而如今随着无线通信技术的日益成熟，在光纤到户的方案中又多出了一项，那就是直接利用无线方式与用户之间实现接入，无线网络的高移动性能在此体现出了极大的优势。然而，由于无线通信与有线通信的差异性，要想真正实现二者的融合需要做很多的工作，本文就是在这方面的一些研究。本文主要目的是实现EPON与WiMAX网络融合，在研究了现有的几种融合的方案之后，经过综合考虑，选取了一种Microwave-over-Fiber的方案，在此基础上进一步细化具体，给出了整体架构及细节设计，并对该融合架构工作原理特别是MAC层业务调度和带宽分配方面有比较详细的设计说明。主要创新点如下： ⑴所提出的融合架构采取将无线射频信号转移到光纤上的方式，光纤基带用于传递普通的EPON数据，频带用于传递无线数据，彼此相对独立，充分利用带宽资源。 ⑵提出了一种新型的分层调度架构，并在此基础上对系统的各种业务流都提出了针对性的带宽分配和业务调度算法，经仿真分析可以看出，该分层架构有效改善了实时业务的延时特性和非实时业务的吞吐量特性。 ⑶针对实时业务对延时敏感这一特点，提出了带宽预估计预分配算法，经仿真分析，有效的减小了实时业务的延时特性。

目录

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第一章 绪论

1.1.研究背景概述

1.2.研究现状

1.3.主要工作和内容安排

第三章 WIMAX (IEEE 802.16)与EPON协议分析

2.1 IEEE802.1 6协议参考模型

2.1.1 面向业务的会聚子层

2.1.2公共部分子层

2.1.3安全子层

2.2 WIMAX/802.16的MAC层QoS保护机制

2.2.1服务流

2.2.2调度服务

2.3 EPON工作原理

2.3.1基本原理

2.3.2 EPON的帧结构

2.3.3 EPON的主要优点

2.4 EPON的MAC层多点控制协议

2.4.1多点控制协议原理

2.4.2自动发现流程

2.4.3报告流程

2.4.4 GATE流程

第三章 改进的融合型多业务接入网架构

3.1 EPON+WiMAX融合架构研究

3.1.1独立架构

3.1.2混合架构

3.1.3独立面向连接架构

3.1.4 Microwave-over-Fiber架构

3.2一种有线/无线融合架构

3.2.1 CS设计

3.2.2 BS设计

3.2.3 MT设计

3.3融合系统的MAC层协议

3.3.1新型帧结构

3.3.2链路层功能

第四章 融合架构带宽分配与业务调度机制

4.1 EPON MAC机制

4.1.1静态带宽分配

4.1.2动态带宽分配(DBA)

4.2 WIMAX QoS机制

4.3融合系统的QoS架构

4.3.1分级调度架构

4.3.2二级调度器

4.3.3一级调度器

第五章 融合型接入网中业务调度机制的性能分析

5.1概述

5.2网络仿真软件NS-2简介

5.3仿真分析

5.3.1实时业务(rtps)带宽申请机制分析

5.3.2与传统DBA算法对比

5.3.2融合系统性能分析

5.4本章小结

第六章 全文总结及展望

6.1全文工作总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要的学术论文