光无线混合宽带接入网动态带宽分配算法研究

发布时间：2017-05-10 22:11

  本文关键词：光无线混合宽带接入网动态带宽分配算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光无线混合宽带接入网(Hybrid Optical Wireless Broadband Access Networks, HOWBAN)融合了光接入和无线接入各自的优势,是未来接入网的最佳解决方案。它既具有光网络的高带宽、高可靠性,又能提供无线网络的低成本和灵活接入,能够为用户提供更优质的服务。考虑到网络业务量较低时,混合网络中某些设备和资源没有充分利用,会造成能量浪费。另外,随着视频会议、IP电话等业务的兴起,对网络吞吐量、传输时延等提出更高的服务质量(Quality of Service,QoS)要求。因此,如何设计考虑节能和QoS的动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation,DBA)机制是HOWBAN中迫切需要解决的关键问题之一。本文首先介绍了HOWBAN的网络结构和研究现状,详细阐述了HOWBAN的传输协议、节能技术、QoS机制等关键技术。随后,分析了后端基于以太网的无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)的绿色动态带宽分配问题,结合光网络单元(Optical Network Unit,ONU)休眠控制和动态带宽分配机制,提出一种节能的双向DBA算法(Energy-efficient Double-way DBA, EDD).该算法根据上行和下行业务量为每个ONU分配合适的上行和下行授权带宽,保证每个ONU在上行和下行方向都具有较低的传输时延,同时尽可能增加ONU的休眠时间来降低网络能耗。最后,利用OPNET仿真工具搭建了EPON仿真平台,并实现对EDD算法的仿真。仿真结果表明：与已有算法相比,该算法具有较低的上、下行平均时延,同时能减少ONU的能耗。另外,针对HOWBAN的特点,联合考虑前后端网络的QoS性能,提出一种考虑公平性的QoS感知DBA算法(QoS-aware DBA,QDBA).在QDBA算法中,OLT根据ONU-BS中各业务队列的业务量和优先级为ONU-BS分配带宽,ONU-BS将所获授权带宽依据SS中各业务队列的带宽需求和优先级分配给不同的队列。最后,利用OPNET仿真工具搭建了HOWBAN仿真平台,并对QDBA算法进行仿真分析。仿真结果表明：与已有算法相比,QDBA具有较高的吞吐量和较低的平均时延,同时具有更好的公平性和QoS保障。
【关键词】：混合宽带接入网 动态带宽分配 节能 服务质量
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 光无线混合宽带接入网概述11-18
• 1.1.1 光无线混合宽带接入网产生背景11-12
• 1.1.2 HOWBAN的优势12-13
• 1.1.3 HOWBAN的网络结构13-18
• 1.2 HOWBAN的研究现状18-20
• 1.3 论文的研究背景和意义20-21
• 1.4 论文主要工作与内容安排21-22
• 第2章 HOWBAN的关键技术研究22-39
• 2.1 HOWBAN的传输协议22-24
• 2.2 HOWBAN节能策略24-27
• 2.2.1 HOWBAN节能思想24
• 2.2.2 EPON节能技术24-27
• 2.2.3 无线前端节能路由协议27
• 2.3 HOWBAN前后端网络QoS匹配机制27-38
• 2.3.1 EPON的QoS机制28-33
• 2.3.2 WiMAX的QoS机制33-37
• 2.3.3 HOWBAN前后端网络QoS匹配实现37-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第3章 EPON中一种节能动态带宽分配算法39-63
• 3.1 节能DBA算法研究现状39-41
• 3.2 节能DBA算法——EDD41-52
• 3.2.1 ONU状态转换41-43
• 3.2.2 动态带宽分配过程43-46
• 3.2.3 通信流程46-50
• 3.2.4 ONU的能耗分析50-52
• 3.3 算法仿真及结果分析52-62
• 3.3.1 仿真模型52-57
• 3.3.2 仿真参数设置57-58
• 3.3.3 仿真结果分析58-62
• 3.4 本章小结62-63
• 第4章 HOWBAN中一种基于QoS的动态带宽分配算法63-79
• 4.1 考虑QoS的DBA算法研究现状63-65
• 4.2 考虑QoS的DBA算法—QDBA65-69
• 4.2.1 QDBA-at-OLT算法描述66-69
• 4.2.2 QDBA-at-HOB算法描述69
• 4.3 算法仿真及结果分析69-78
• 4.3.1 仿真模型69-71
• 4.3.2 仿真参数设置71-72
• 4.3.3 仿真结果分析72-78
• 4.4 本章小结78-79
• 结论79-81
• 参考文献81-86
• 攻读学位期间公开发表论文86-87
• 致谢87-88
• 作者简介88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘冬,张],陈雪;EPON与GPON的综合比较[J];电信科学;2005年06期

2 张晓敏;李维民;;EPON和GPON的几种动态带宽分配算法比较[J];通信技术;2009年11期

3 毛谦;;光纤接入是“宽带中国”的基石[J];信息通信技术;2012年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 方丹丹;光无线混合宽带接入网节能协议研究[D];大连海事大学;2012年

2 蒋玲;无线—光纤混合宽带接入网络中动态带宽分配机制的研究[D];浙江工业大学;2012年

  本文关键词：光无线混合宽带接入网动态带宽分配算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：355594