EPON系统的动态带宽分配算法的研究
EPONMAC
改变各 O U上行带宽, N 可采用请求应答机制实现, 即通过 O U N 的带宽请求获取各 O U的流量信息 ; N 通过合适的带宽分配算法 计算出本轮的带宽分配结果 ; 再利用带宽授权通知各 O U, N 保 证各 O U上行发送不互相冲突。针对突发性很强的 I/t r t N PEh n ee
一
又保证了系统的可实现性 。
()动态复用算法 2
个特殊因素 。 () 4 带宽请求与授权的消耗 动态带宽分配采用周期性请求应答机制,请求应答控制信
O T接到所有 O U的排 队请求信息后 ,开始给 O U分配 L N N 准许。OT先把每个带宽请求 ( L 对应一个 O U 中的排队信息写 N)
大, 即带宽利用率越低 ; 带宽授权周期越大 , 系统的上行传输时 延将变大 , 带宽利用率越高。综合考虑 , 带宽授权周期应当是毫
秒 (s量级 的。 r) n
2 带宽 分 配算 法设 计 的基 本 考虑
带宽分配算法设计与网络流量的特点 、 网络拓扑结构 、 传输
() 3 可变长的以太 网帧结构 AO P N系统中,组成帧的时隙为固定 5 y 3 t A M信元, B e的 T 因此 A O P N的带宽分配以信元为基本单位。而 E O P N系统传输 的基本单位是以太网帧, 帧长 6 —1 1 y 可变。 O U数较 4 8 t 5 Be 在 N 多的大型 E'N系统中,可变的以太 网帧长将有可能导致一定 l O 的带宽浪费 , 例如对于一个 3 个 O U的 E'N系统 , 2 N l O 如果采用 1s 的上行发送周期 , m 平均每个 O U可以获得 3 0 y 的带 N 6 t 9 Be 宽授权 , 可变的以太网帧长将使得各个 O U带宽授权里的最后 N
基于动态分组的EPON带宽分配算法
C C l g f lc ia E gn e n n fr t nT c n lg , e e iesyo ce c dT c n lg , hj z u n 50 8 C ia . ol eo etcl n ier ga dI oma o e h oo y H b i v r t f inea eh oo y S iah ag0 0 1 , hn ) e E r i n i Un i S n i [ sr clT i p p r rp ssab n w d l ct na oi m o ten t as eOpia N t r(P N)b sdo y a cgo pn .t Abtat hs ae o oe a d it al ao l r p h o i g t frEh re si t l ewokE O h P v c ae nd nmi ru ig I
D 03 6 0is.0 03 2 . 1.70 1 Oh 1 .9 9 . n10 —4 82 11.2 s 0
1 概述
对现 代 网络来说 ,一个关键 的因素就是满足 用户不同的
需求 。以太网无源光 网络( t re P sieO t a New r, Eh nt as pi l t ok e v c
7 第3 7卷 第 1 期
、o . 7 厂1 3
・
计
算
机
工
程
21 0 1年 9月
S p e e 01 e tmb r 2 1
No 1 .7
Co utrEn i e i mp e g ne rng
网络与通信 ・
文 编 1 o 322l1 06 o 文 标 码z 章 号: o _ 4 ( 17 0 — 2 0 _ 8 0 )— 7 献 识 A
EPON和GPON的几种动态带宽分配算法比较
2009年第11期,第42卷 通 信 技 术 Vol.42,No.11,2009 总第215期Communications Technology No.215,TotallyEPON和GPON的几种动态带宽分配算法比较张晓敏, 李维民(空军工程大学 电讯工程学院,陕西 西安 710077)【摘 要】PON技术是下一代光接入网发展的关键技术,目前发展的PON技术主要是EPON和GPON。
EPON是基于Ethernet 的PON,因其成本低、容易运行和维护等优点而被称为下一代光接入网的首选;GPON英文全称为Gigabit-capable Passive Optical Network,它能为数据、TDM以及各种QoS业务提供很好的支持,是一种很有前途的光接入网技术。
文中在简单介绍EPON和GPON基本工作原理的基础上,对EPON和GPON目前提出的动态带宽分配算法进行比较。
【关键词】PON;EPON;GPON;动态带宽分配;QoS【中图分类号】TN915 【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)11-0127-03Comparison of Several Dynamic Bandwidth Allocation Algorithmsin EPON and GPONZHANG Xiao-Min, LI Wei-Min(Telecommunication Engineering Institute, Air Force Engineering University, Xi’an Shaanxi 710077, China)【Abstract】PON technology is the key technology for the development of next-generation Optical Access Network. At present, it mainly includes EPON and GPON.EPON is the PON based on Ethernet. Due to its low cost, easy implementation and maintenance, EPON is regarded as the best choice for next-generation Optical Access Network. GPON is the abbreviation for Gigabit-capable Passive Optical Network. GPON could provide strong support for data, TDM and various QoS business. Consequently it is a technology with great potential for Optical Access Network. Based on introduction of fundamental principles of EPON and GPON, this paper compares the present dynamic bandwidth allocation algorithms of EPON and GPON.【Key words】PON; EPON; GPON; dynamic bandwidth allocation; QoS0 引言无源光网络(PON)技术被称为是下一代网络发展的关键。
一种改进的EPON动态带宽分配算法与仿真
I rv me t f y a cb n wi t itiu in ag r h a dsmu aini ON mp o e n n mi a d dh d sr t loi m n i lt EP od b o t o n
FU n- i g , FENG - n 2 La y n Da ho g
t r u h t e OP T smu ai n s f r h a d wi t v i b l y r s e t T e smu ai n r s l n ia e t a h o g NE i l t ot e i t e b n - d a al i t e p c . h i lt e u t i d c t t h o wa n h a i o s h h t e i r v d a g r h i c e s s r a yt eb n wi t t iai nr t . mp o e lo i m r a e e t a d d h u i z t ae t n g l h l o
B nwd lct n B 算法 ,采用实时调度方式 ( ad i Al ao ,D A) h t o i 即集 中控制方式 ) ,就是 O T根据 O U的请求按 L N 照一定 的算法动态调整授权给 O U的带宽值 , N N O U再根据分配的时隙发送信息 , 它能够满足 O U的实时 N
1 EO P N带宽分配算法
EO P N系统中 ,在下行方 向, 网络单元 O U根据广播包 中的 M C地址识别并接收属于 自己的包 ; 光 N A
在上行方向,由于 O U采用 T M N D A技术来共享上行信道 , 同的 O U发送数据时占用不同的时隙,存在 不 N 着多用户竞争带宽的问题 ,因此带宽分配算法做为 E O P N的关键技术 ,成为国内外专家研究的热点 . E O 带宽分配算法一般分为静态和动态类.静态算法有一个很大的缺陷 :就是负载相对较小的光网 PN 络单元 O U不能将带宽进行充分的利用 ,这样就会使其它的光网络单元 O U的传输时延不断地增大,造 N N 成 系统 的数 据吞吐量逐渐减小 ,因此静态算法基 本上 已经被 淘汰.另一种是动态带宽 分配 ( ya i D nmc
EPON系统中基于业务等级的动态带宽算法研究
宽为 q , o总的低优先级请求带宽为 , 算法分为以下两种 当Q Q+1B h m ≤ 时,L 会把剩余的 + Q OT 带宽( 总带宽减去 请求带宽总和的 余值) 按各等级的权值再分配, 此实 因
际各等级所分配的带宽为请求的带宽加上由各等级的 权值所分配的带宽之和。
・
但是由 于现实中 很多 应用都不支持。 本算法主要基于上面 因此, 三个业务等级提出 1B 算法具体叉可分为高优先级带宽 的。 1 A L
提到的请求一 授权算法. 具体过程如下: 在每个带宽授权的周
期内,N 依次发送带宽请求帧.L OO O T根据接收到的O O请 N
求帧统一调度所有 O U的发送带宽. N 经过一个周期后.N OU
再发送带宽请求帧, 如此循环。与参考文献f 中提到的方法 2 】
的不局之处在于. 它先收集到所有的O U的请求曲. N 然后统
情况 :
・
设高、 低的权分别为: h mW, W+  ̄W =, 中、 W、 、 l h + l1 W 则 W
根据 权值,L 还定义了 OT 各种等 级的阈值B i 始 W。初
分配时,每个等级分得的带宽都不能大于此等级的
阈值。 设每个周期的总带宽为B 则所有等级的阈 W, OT L 根据事先给定的权值, 计算出各种等级
值总和E W= W B ̄ 。 B 的阈 值, 再根据各等级的阈值先分配带宽给高优
先级, 然后是中优先级 , 最后是低优先级 。分配算
法如下 :
主要用于传送尽力而为的服务.支持对端到总的中优先级请求带
敏感的业务。 尽管在 I 4中定义了 TS P v o字段 , 把业务分为了 8 个等级,
一
分配, 而参考文献【 中是采用“ 2 1 先进先出”来一个请求就 .
EPON的动态带宽分配算法研究与优化
戳和允许的带宽时隙大小更改发送启动时间寄存器 和停止发送时间寄存器。 3 O U的本地时间戳与发送启动时间寄存器 )N 时间值一致后 , N O U开始发送数据。在允许 发送 的
带宽 , 提高信道利用率, 如果在这期 间 O U有新 的 N 数据进入数据缓冲区, 就缓存下来 , 等待下一个带宽 时 隙再 次 发送 。
( 国联合 网络通信有 限公 司 兰州 市分公司 , 中 甘肃 兰州 700 ) 300 摘 要: 在分析 了 E O P N的 D A的基础 上 , 分布式计算的特点 , 出了一种 优化 的可适 用于分布 式光 网络的动 B 根据 提
态带 宽分 配算 法 D D A P B 。该算法根 据通信数据包 的实时性和时序性 , 动态调度 , 进行 预测动态分配信用 带宽 。通过
18 2 个字节带 宽授权 , 可变 的以太 网帧长使得 各个 O U带宽授权里 的最后一点剩余 时间无法传送 其 N 他 O U的数据 , N 最坏可能造成 5 %的带宽浪费 ( 0 取
最小 帧 长 6 4字 节 ) 。所 以 , 以太 网 的 可 变 长 也 是 EO P N带宽 分 配算 法 需要 考虑 的 因素 。
p r n i e e t td ca s s o e vc n E h r e a — o t g df r n i e ls e fs rie i t e n t p s i a
EPON动态带宽分配算法的研究
福
建 电
脑
2 7
EO P N动态 带宽分配算法的研 究
潘海江 .李莉莉
(浙 江 海 洋 学 院 浙 江 舟 山 3 60 ) 10 0
【 要 】 本文 简要介绍 了以太网无源光 网络 (P N 摘 : E O )技 术的基本 原理,并主要针对 E O P N的动 态带宽分配 算法问题
天 然 的 缺 陷 , 不 能 很 好 的 支 持 Q Sfu lyo ri 1不 能 很 即 o a t f ev e, Q i s c 好 的 满 足 三 网 合~ 的需 求 要 成 为 宽 带 接人 的 主 流 技 术 并 大 举 进 入 市 场 。 须 既 能 稳 定 地 支 持传 统 的 电 i 业 务 、 据 业 务 . 必 舌 数 又 能 高 效 地 保 证 新 兴 实 时 性 业 务 如 网 络 电视 . 视 频 点 播 (O . V D vdoo e n ) 的质 量 . 此 进 一 步 对 E O 的 带 宽 分 配 算 ie nd mad等 因 PN
( B 进 行 深 入 研 究和 分 析 。 D A)
【 关键词J P ND Ab :E O ;B ; b
O 引 言 、
一
定 的 带 宽 分 配 算 法 ,实 现 高 效 的带 宽 利 用 率 。 一 个 完 善 的
随着 光 纤 通 信 成 为 现 代 通信 的主 流技 术 .在 向着 全 光 网络 D A 方 案 应 包 括 轮 询 机 制 和 带 宽 分 配 算 法 两 部 分 . 面 从 这 两 B 下 的发 展 过 程 中 . P N 结 合 以太 网和 无 源 光 网 络 技 术 . 有 协 议 个 方 面 人 手 来 对 E O 系 统 的 带 宽 、 时 延 、 包 率 、o E O 具 PN 包 丢 Q s等 性 简 单 、 本 低 、 宽 高 、 于 兼 容 等 优 点 . 为 解 决 t 后 一 公 里 能 参 数 进 行 研究 。 成 带 易 成 . 最 问 题 ” 的最 佳 解 决 方 案 之一 。但 与 A O … P N相 比 , P N存 在 一 个 EO
EPON支持QoS的动态带宽算法研究
。 二 :
’
: 生
( + )
由于测距 精确度 有限 ,各ONU上行 发送数据 时可 能
产 生数据重叠,降低 了链路 的吞 吐率。为 了避免上行数据
R
8∑ N
( ’ )
的; 中突,应该在 各ONU时隙之间加上一个保 护时隙。
各ONU内部参 与调度计 算, 以每一授 权周期 的第一 个ONU发送分 组的时 间计 算,则第 n 周期ONU i 第一 时 在
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i
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0 ¨l
; i 0 。
级,根据 I包 中T 字 段,分类器 ( ls ir P OS Ca se )将不 同优
先级业 务的I 包映射 到不 同的以太帧 中,分别存储 于3 P 个 不同的优 先级队列U 、U1 0 、U2 如图2 , 。将 业务分成3 个 优先级 ,分 别为高优 先级 U , 中优先级U1低优 先级U2 0 , 。 其 中U 业务 要求 为低时延 ,小 的时延抖 动, 比如实 时语 0 音 、视频业 务 。U1 务对 时延没 有太大要 求, 但是要 求 业 有足够 的带宽保证, ̄ F P N T 业务。U 业务对 时延 和时延抖 2
D A 。 对于 严 格 的ON B 2 U内部 调 度 , 当ON U收 到 授 权 之 后
图4 平均延 时随负载变化情况
参与调度计算,各优 先级业务将在 本时隙 中发送,此算 法
我 们 称 之 为 D A1 B 。
- I 1 一 段 4 一 -讥 投 ¨_ — J —— j *
同, 时 B_Tye N *G 此 I— c - l
—
T = + e 1 L Rq
高效公平的EPON DBA算法设计原则
收稿日期6作者简介甘 苹(),女,讲师。
文章编号:1671-7333(2008)04-0284-06高效公平的EPO N DBA 算法设计原则甘 苹(上海应用技术学院计算机科学与信息工程系,上海 200235)摘要: EPON 系统的动态带宽分配要求达到较高的带宽利用率,同时保证各类业务的服务质量及公平性。
在分析带宽利用率的影响因素的基础上,提出三条提高带宽利用率的DBA 算法设计原则:轮询周期尽可能长,消除信道闲置,避免授权时隙末的空闲。
EPON 中存在三种层次的公平性,保证用户间的公平性在我国具有重要的现实意义。
各用户获得的带宽与他们的S LA 带宽成比例应该是D BA 算法设计的一个原则。
采用两级结构的D BA 机制,为用户的各优先级业务按SLA 协议带宽比例分别授权,采用DiffServ 模型,可以实现支持QoS 的同时保证用户之间和优先级业务之间的公平性。
关键词: 以太无源光网;动态带宽分配;带宽利用率;公平性;S LA 中图分类号:TN 915 文献标识码:ADesign Principles of Fair Dynamic Bandwidth A llocationAlgorithm with H igh E fficiencyGAN Pin g(Depart ment of C o m puter Science and Information Engi neeri ng ,Shanghai Instit ute of Technol o gy ,Shanghai 200235,Chi na )Abstract :An ideal dynamic bandwi dt h allocation scheme must be efficient and fair and support s QoS.On t he base of st udying all factors determi ning li nk ut ilization ,t hree principles are proposed to boost link utiliza 2tion.They are keeping t he cycle lengt h as long as possi ble ,avoiding idle stage of t he upli nk duri ng t he DBA running ,removing unused slot remainder.Practical measures complying wit h t hese pri nciples are also pre 2sented ,such as i nterleaved t ransmission ,grant ing based on frame 2boundary 2report.Fairness in EPON can be defined as t hree types :inter 2ONU fairness ,i nter 2class fairness i n differentiated services and int er 2user fairness.Among t hem ,inter 2user fai rness is of pract ical significance i n China.A feasi ble way to guarantee bot h inter 2user fairness and int er 2class fairness i s to hierarchically grant to each class of each indi vidual sub 2scriber in proportion to service level agreement bandwidt h.Key words :et hernet passive optical networks ;dynamic bandwidt h allocation ;link efficiency ;fairness;SLA 光纤接入网(F TTx )是下一代宽带固定接入的发展方向,其主要实现方式PON 技术包括基于A TM 的B PON/APON 、以太无源光网(EPON )和吉比特无源光网(GPON )三类。
EPON的关键技术及实现原理
EPON的关键技术及实现原理EPON(Ethernet Passive Optical Network)是一种基于以太网技术的无源光网络,它使用光纤作为传输介质,在光线从中心局传入用户终端的过程中不需要中继节点的参与。
EPON将以太网和光纤接入技术结合,实现了大带宽、高可靠性和低成本的宽带接入。
一、光传输技术光传输技术是EPON中最基础的技术之一,它包括了光纤的选择和光纤传输的参数设计。
在EPON中,一般采用单模光纤进行传输,因为它具有更低的衰减和更高的带宽。
此外,还需要考虑光纤的长度、连接等参数的设计,以实现光信号的高速传输。
二、光分配技术光分配技术是EPON中的关键技术之一,它主要包括了光发送和接收的技术。
EPON使用了一种被称为比例脉冲宽度调制(PON)的技术,它通过在一个周期内改变光脉冲的宽度来传输数字信号。
在EPON中,光发送端使用激光器将数字信号转换为光信号,并通过光纤传输到用户终端,光接收端再将光信号转换为数字信号,实现数据的传输。
三、以太网技术以太网技术是EPON的核心技术之一,EPON使用以太网协议作为数据的传输协议,这使得EPON可以兼容现有的以太网设备和系统。
EPON将以太网帧封装在光信号中进行传输,用户终端上的以太网设备可以直接接入EPON,无需进行额外的协议转换。
四、调度控制技术调度控制技术是EPON中的关键技术之一,它主要用于实现共享信道的调度和管理。
EPON中采用了一种被称为动态带宽分配(DBA)的技术,它可以根据不同的用户需求和网络负载情况动态地分配带宽资源。
DBA技术通过控制ONU(光网络单元)的发送速率和发送时隙来实现带宽的分配,从而提高网络的效率和性能。
EPON的实现原理主要是基于光纤传输和以太网技术的结合。
当用户需要接入宽带网络时,光纤连接到用户终端设备的光接收端口,光信号经过光分配器进入光纤传输中。
同时,用户终端设备上的以太网设备通过以太网接口与EPON网络相连,可以直接发送和接收数据。
EPON动态带宽分配算法
第 1 3卷 第 3期
20 0 7年 6月
上 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
J U N I O H N H I N V R IY ( A U A C E C ) O R A . F S A G A I E ST N T R L S I N E U
s e il p ca EP ON s se y tm ac i cu e n t e e k e s f o p e iu ag rtms we r p s a r ht t r a d h w a n s o s me rv o s l o h e i , p o o e mo e r
( N )之 间传 送 , 号 通 道 上 没 有 有 源 器 件 . L O U 信 OT
通 常位 于 中 心 局 , 责 管 理 E O 系 统 .因为源 调 度 和: 合 理 分 配 的 问 带宽
题 . 了解决上 述 问题 , 多专 家学 者 提 出了大 量的 为 很 带 宽 分 配 算 法 . 们 基 于 E O 的系 统 结 构 和 以往 我 PN 带 宽分 配算 法 中 的一 些 不 足 , 出 了一 种 扩展 性 强 提
的算 法 E 。 B H D A.
网的广 播 特 性 , 下 行 方 向 O T 向各 个 O U广 播 在 L N
IE 0 . . 行 方 向采 用 T MA机制 , L E E8 2 3帧 上 D O T根 据 O U的请 求 为其 分 配时 隙 , N 保证 O U间能够 互不 冲 N
ipoeedt eddl djt r r ac . m rv n — —n ea a t r f m ne o yn ie p o e
Ke r s:a c s ewok;DBA ;s h d l y wo d cesn t r c e ue;EPON ; Frr H
一种带阈值的EPON动态带宽分配算法
A y m i a d d h a l c to l o ih t hr s l o d na c b n wi t lo a i n a g r t m wih t e ho d f r EPON
Yi a g ig ,Ch n Xu n Gu n xn e e ,W a gQi n 。
大轮询 时 间称为设 定周期 。本节 首先 阐述算 法如何 消 除时 隙 碎 片和 队头 阻 塞 , 后 阐述 ONU 处 的多 然
队列 调度 方法 , 最后 将 深 入 分 析设 定 周 期 大 小对 算
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20 0 7年 第 6期 ( 总第 1 4期 ) 4
光 通 信 研 究
S TUDY 0N 0PTI CAL C0M M UNI CAT1 0NS
20 7 0
( u . .1 4) S m No 4
一
种带阈值 的 E O 动态带宽 分配算法 P N
r lto s i e we n t ea sg e y l mea d t ea g r h p r o ma c ,f rc n u t g t ed sg f h s i n d c c etme e ai n h p b t e h s i n d c ce t n h l o i m e f r n e o o d c i h e i n o ea sg e y l i i t n t
EPON系统带宽分配方案设计与仿真
f() k 一一 x =a ≥ > qJ qx k } I
概率分布函数为
F :PX 】 1 () () [ x: 一生a 均ຫໍສະໝຸດ 为 E 七 a>1
其中, 将作为形参来使用。当 口 时, a ≤2 方差并没有 出现在 Pro a t分布中。 e 但是当 口 时 , ≤1 均值则不会出 现在 Pr o分布中 , at e k将作为位置参数来使用。O T L 主处理器的结点进程模型主要是 d p r 结点进程模型。 o
2 2 动 态算法 实现模块 ( A算 法 ) . DB
典型的 D A算法——IA T算法 :网络模型如图 2 B Pc 所示 。为 了更加接近实际 ,建立一个由 1 O T 个 L
以及 1 个 O U组成的小区模型。其中, 6 N 将连接 O T O U的链路模型数据速率设定为 10 bs 该算法 L、 N 0 p。 M 的实现采用了重尾分布的 P ro a t分布 , e 与指数分布相比,ae 分布的尾部衰减更加的缓慢 。 Pr o t 下面给出 Pr o at e
因此该分配方案具有一定的研究价值。
1 系统设计
该系统由 3 个模块组成 : P N的基本网络结构模块 、 P N帧结构模块 、多点控制协议。E O EO EO P N的基 本网络结构由光线路终端 O T L 、光网络单元 O U和光分配网络 O N 3 N D 部分组成 。E O P N系统的帧格式和
第 2 卷第 1 8 期 21 0 2年 1 月
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
J ral fQi h ieri ou n qiar o Unv st y
V0 .8No 1 1 . . 2
Jn,0 a . 1 2 2
GPON系统中DBA算法的研究与仿真
GPON系统中DBA算法的研究与仿真GPON(Gigabit Passive Optical Network)是一种具有高带宽和灵活性的光纤通信技术,被广泛应用于宽带接入网络中。
在GPON系统中,动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation,简称DBA)算法是实现公平、高效的数据传输的关键。
DBA算法是一种根据用户的实时传输需求来动态调整传输资源的技术。
它通过在ONU(Optical Network Unit)和OLT (Optical Line Terminal)之间建立一个双向通信链路,实时监测用户的带宽需求,并根据需求进行带宽的分配和调度,以实现网络资源的优化利用。
DBA算法的研究与仿真对于提高GPON系统的性能、提升用户体验具有重要意义。
首先,DBA算法的设计要考虑到网络中用户的差异化需求。
在现实应用中,不同用户的带宽需求是不同的,同时还受到网络拥塞程度、时延要求、容量限制等因素的影响。
因此,DBA算法应该能够根据用户的优先级、带宽需求和网络的状态来动态调整带宽分配。
其次,DBA算法需要具备良好的公平性和高效性。
公平性是指在多用户环境中,每个用户都能够公平地分享网络资源。
高效性是指在满足用户需求的前提下,尽可能地减少带宽的浪费,提高网络的传输效率。
因此,DBA算法的设计应该兼顾用户公平性和网络效率的两方面要求。
目前,对于DBA算法的研究主要集中在两个方向上。
一方面,研究人员致力于提出新的DBA算法,以改善网络的性能。
例如,可以通过引入预测算法,根据用户的历史数据和当前状态来预测其未来的带宽需求,并根据预测结果进行带宽的分配。
另一方面,研究人员还在对已有的DBA算法进行优化和改进。
例如,可以通过改进调度策略,减少用户之间的带宽竞争,提高整个网络的传输效率。
为了验证DBA算法的性能,研究人员通常使用仿真软件对其效果进行评估。
在仿真过程中,可以设置不同的网络拓扑结构、用户流量模型和调度策略,模拟不同的实际应用场景。
EPON的一种基于SLA的动态带宽分配算法的研究
20 0 8年 1 1月
潍 坊 学 院 学 报
J u n l fW efn ie st o ra ia g Unv r i o y
Vo1 8 No. . 6 N ov 2O . O8
EO P N的一种基于 S A的动态带宽分配算法的研究 L
孙 俊 香
E 0N 技 术 就 是 采 用 这 种 点 对 多 点 的 拓 扑 结 P
2 E ON 的 网 络 结 构 P
构 , 以以太 网为承 载 协议 。在 E ON 的统一 网管 并 P 方 面 , T 是 主要 的控 制 中心 , 过 E oL 通 MS实 现 网络
管 理 的主要 功 能 。 3 E 0N 的 传 输 原 理 P
潍 坊 学 院 学 报
20 0 8年 1 1月
达 0L 而不是 其 他 的 ONU, T, 因此 , 上行 方 向 , 在 为 避 免各 个 O NU 之 间 的 数 据 冲突 , 要 使 用 特 殊 的 需
Bmi () ( 一 ( +r ×N) n i 一 Tc Tg ) ×Ru×W i8 /
一
上行 数据 则从 各个 oNU 采 用 时分 复 用 的方 式
统一 汇聚 到 中心 局 端 OL 见 图 3 。在 上 行 方 向 T( ) 元管 理 系统 ( lme tMa a e n y tm, MS 、 上 , 据 流采用 点 对 点 的突 发 发 送 、 发 接 收 方 式 , E e n n g me t se E S ) 数 突 光分 配 网络 oD 和 光 网 络 单 元 O N NU 组 成 ( 图 见 多个 oNU 共 享一 个上 行 信道 。由 于无 源 光纤 分 配
网络 ( AoN) 无 源 光 网络 ( 0 , 0 作 为 一 种 和 P N) P N oD 是 由无 源 光 纤 分 配 器组 成 的光 纤 分 配 网 N 纯介 质 网络 , 它有 效 地 避 免 了 外 部设 备 的 电磁 干 扰 络 , 得一 个 P 使 ON接 口的光纤 传输 带宽 可 以 由多 个 能 和雷 电影 响 , 少 了线路 和外 部设 备 的故 障率 , 减 提高 ONU 共 享 , 节 省 大量 的光 纤 建设 成 本 。ONU 位
EPON系统架构及关键技术
EPON系统架构及关键技术EPON(Ethernet Passive Optical Network)是一种基于以太网的被动光纤网络系统,是目前应用最广泛的光纤接入技术之一、EPON系统采用了一种被动光纤链路,通过光纤将传输信号从中央局端传输到终端用户。
EPON系统架构及关键技术如下。
1.OLT:OLT作为中央局端的设备,负责光纤链路的控制、管理和数据传输。
OLT负责将数据包转化为光信号,通过光纤将信号发送到ONU,并接收ONU发送的数据包。
2.ODN:ODN是光纤分布网络,它负责将从OLT发出的光信号传输到ONU。
ODN由光纤、光分配器、光耦合器等组成,主要用于数据传输和分配。
1.多点接入:EPON系统采用了多点接入技术,能够同时为多个终端用户提供网络接入。
多点接入技术能够有效提高网络的容量和带宽利用率。
2.光发送与接收技术:EPON系统采用了光纤作为传输介质,通过光发送与接收技术实现数据的高速传输。
这些技术包括光的调制与解调、光电转换、光信号增强与衰减等。
3.动态带宽分配:EPON系统通过动态带宽分配技术,能够根据用户的需求和网络负载情况,智能地分配带宽资源。
动态带宽分配技术可有效降低网络拥塞,提高用户的网络体验。
4.光纤链路保护:EPON系统采用了光纤链路保护技术,实现对光纤链路的冗余备份。
当主链路故障时,系统能够自动切换到备份链路,保证网络的连续性和可靠性。
总结:EPON系统是一种高速、高带宽的光纤网络系统,具有多点接入、光发送与接收技术、动态带宽分配和光纤链路保护等关键技术。
EPON系统的架构和技术的应用,使其成为目前应用最广泛的光纤接入技术之一,能够满足大规模终端用户的网络需求。
基于QoS实现EPON上行动态带宽分配的一种有效算法
J率低, = } j 同时由r 其采用固定 周期. 使高优先级数据传输时延 增
大, 网络的服务质量很难 保证, 不能实际应用。参考文献 中提 了 轮询带宽分配算法( A . I ( 它是在 P 上行方向上通过精确计
算时间、 同时采用轮询方案来 传输数据帧, 有效地摊高了上行 带 宽刹用率 但出于该 算法轮询周期变化和投有区分散据的服务 等级. 不适合对时延和 所以 抖动要求高的数据。参考文献【 中 4 ] 提}了 } 带宽 I 保证轮询算法(G ) B P, 其用户之间的带宽分配是基
2 动 态 带 宽 分 配 算 法
21 算法描述 .
本文提出的动态带宽分配算法的旗本思路是:首 先根据
SA将O U分为不同的 L N 等级. 等级高的O U分配带宽的权重 N 高. 保证高等级用户的QS 然 0; 后按IE 0. E E82 D定义的优先缴 1
排队管理规定, 将服务数据划分为加速转发服务(F 、 E )保证转 发服务(F 、 A )尽力而为服务(F 个优先级, B) 井制定O T L 临时 轮询表。 L 轮询表的内容包括O U标 加速转发服务数据 OT N 识、
排队优先 权的 算法. 这种算法给高优先级分配同定的 带宽, 保证
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格 林 威 尔 杯 “ 冁 中 的 无 源 光 网 络 f ON)有 龈 征 文 ( 登 我 P ” 选
在表 1 i 中, 为根据 S A确定的每个 O U分配带宽的权 L N
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格林威尔杯
“ 我眼中 的无源光网 P N ” 络cO )有奖征文f 选登J ■ 啊
基于 Q S实现 E ON上行动态带宽分配 的一种有效算 法 o P
一种优化的EPON动态带宽分配算法
务 质 量 。随后 , 献 [】 文 3中提 出一 种 具 有 服 务 质 量 保 证 (0) Q s的算 法 。B P与 以 前 的 D A算 法 相 比可 支 持 业 务 分 类 , G B 以根 据 不 同 S A, L 为 O U提 供 不 同 的带 宽 保 证 。但 但 它 也 产 生 了 带 宽 浪 费 现象 , 低 了 网 络 吞 吐 量 和 带宽 利 用 率 。近 年 来 主流 的带 宽 算 法 则 为 基 于 N 降 比例 分 配 的 支 持 服 务 等 级 区 分 带 宽 分 i (o s n— i R t,B ) 法 基 于 类 的分 两 级 实 现 的动 态 带 宽 分 配 T B T o L yr  ̄ C nt tBt a C R 算 d a — e 及 L A( w — ae B n wdhAlci n 算 法 嘲 但 该 类 算 法 在 负 载 较 重 的情 况 下 资 源 利 用 效 率 降 低 。 ad it l a o ) o t ,
2优化 的 混合算 法
21 在 对 目前 的 D A 算 法进 行 比较 分 析 后 。 . B 此次 算 法 思想 先 根 据 数 据 流 对 业 务 进 行 分 类 。为 固定 业 务 单 独 预 留带 宽 进 行 传送 ,后 借鉴 信用 度 两 层 动 态 带 宽 分 配算 法将 剩余 带 宽 进 行 分 配 , 分组 独 立 调 度 时 引入 预 估 计 机 制 。 图 1 单 描 述 了 将 O U 并 简 N 分 为两 组 时 分 组 独 立 调度 的设 计方 案 。
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息更新信息表 , 并立即向 O U 发送一个应答信号 , Ni
准许其在指定时刻发送一定大小的数据。该算法的
机制如图 1 所示 , L O T根据当前信息表发送授权信
号( : r t给 O U 告知 O U发送数据的起始时 G Ga ) N , n N 刻和能够 发送 数据 的大 小。O U收 到 O T发 来 N L
收稿 日期 :2O O6—0 6—2 0
1 D A算法介 绍 B
EO P N的上 行方 向采 用 T M 技 术 , D 为避 免 时 隙
作者简介 :沈欢欢 (92一)男 , 研究方向为网络通信和 宽带接 人
代接入网的最佳候选技术。
EO P N的下行 信道 ( L >O U 采 用广播方 O T一 N )
式, 数据包按 M C A 地址被相应的 O U提取 ; N 上行信
道( N > L ) O U一 O T 采用用户共享信道 的方式 , 因而在 OT L 端需要一种有效 的调度算法来控制 多个 O U N 的接入, 以实现高效的带宽分配。针对这种情况 , 本 文主要介绍几种不同的动态带宽分配算法, 并结合 它们各 自的特点作一定的分析说 明。
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2 0 年第 2 06 1期
中图分类号 :N 1 T 95 文献标识码 : A 文章编号 :09 52 20 )2 16 5 10 —25 (06 1 —0 1 —0
EO P N系统 的动 态 带 宽 分 配算 法 的研 究
沈欢欢
( 上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海 204) 020
Ab t a t O t a e r s aep i d t o n t ea c s e o k s a e i o n e r .T i a t l r s r c : p i ln t k l os d mia et c e sn t r p c c migy as h s r cef s c wo e o h w n i i t p o i e r f it d c i o E h me asv p c ln t ok ,fl we y a c mp e e s e s d ft e rvd d a b e r u t n t te tp s ie o t a e r s ol d b o rh n i t y o i n o o i w o v u h
同时 , 作为“ 信息高速公路最后一公里” 的接入 网的 发展却较缓慢 , 成为制约信息高速公路建设的瓶颈。
针对这个 问题 , 国际标准化组织 IE F 工作组 E EEM 于 20 年底提出了 E O 01 P N技术 , 它结合 了以太网设 备低成本高带宽和光纤 网低成本两大优势 , 为下 成
d nmi a d it l ct n me o sp p sd t ae te id— b y a cb n wdh al ai t d ro e o d t , n asd o o h o h y— s ec mp r o fte sh me i o a sn o e s d i h c
一
轮询算法采用授权/ 请求机制使得 O U可以统 N 计复用上行信道。为节省 带宽 , 应尽量使各个 O U N
的上行数据按接连到达 , 个数据窗 口之间只间隔 每
一
个保 护带 宽 B 。
O T以先到先处理为原则处理从 O U发来 的 L N 请求。O T L 有一个信息表 , 记录了每个 O U的缓 冲 N 区和 R-( ud— r m ) 1 r n tpt e 大小。若某一时刻 O T ro i i L 收到 O U 发来 的请求 , 即时处理 , Ni 则 根据请求的信
摘
要 :在未来几年里,光网络 已经为主宰接入 网领域做好 了准备。首先简单介绍 了以太网无
源光网络 以及 目 已经提 出的不同的动态带宽分配算法,然后针对每个算法不同的特点与适用 前 范围进行 了 能分析和比较,最后对动态带宽算法未来的发展进行 了展望。 性
关键词 :E O ;动态带宽分配 PN
b s d O er h r ce s c n p l a l n e ,a d f a yo t n f tr e eo me t o y mi b d a e n t i c a a tr t sa d a pi b er g s n n l u l  ̄ uu e d v lp ns f  ̄ e a — h i i c a i l i d n i t a o ai c e s w d l c t n sh me . h l o
S u y o y a i a d d h alc to l o ih si O N y tm t d fd n m c b n wi t lo a i n ag rt m n EP s se
S HEN a . u n Hu n h a
(c01 f l t nc non t na dEetcl l st 0 0 Ee r i Ifrm i l c i m咖 l co o n raE , a g J oo U i rt, hn  ̄ 2 ) 0 C ia S n ̄ ' t ̄ nv sy s a g h m ei (2 ,hn ) i4
Ke r s E O y wo d : P N;d nmi a d d l a o y a cb w t al t n n i h c o i
.
0 引言
近年来 , 在骨干网迅速发展基本实现宽带化的
证上行信道利用 的公平性和有效性 。这样就引出了
一
个很简单的 D A算法——轮询算法。 B () 1轮询算法