TWDM-PON中波长可迁移的用户注册机制研究

发布时间：2017-10-08 15:09

  本文关键词：TWDM-PON中波长可迁移的用户注册机制研究

  更多相关文章： 时分波分复用无源光网络 用户迁移机制 自适应注册方案 迁移时延 带宽利用率

【摘要】：时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)融合了时分复用与波分复用等技术优点,被ITU-T确定为下一代无源光网络的标准。然而,在时分波分复用无源光网络中,由于在线光网络单元(ONU)地域和时域分布不均衡,存在带宽和能耗利用率较低等问题。因此,我们提出了一种用户波长迁移机制。在该机制中,用户可以迁移到少数工作波长上,进而通过关闭空闲波长来节约能耗。在迁移过程中,被迁移的ONU需要从当前工作波长退出注册,经过一段迁移时延后重新注册至新分配的工作波长。所谓迁移时延指从迁移触发到光网络单元成功加入特定波长所需的时间,应尽可能降低该时延以提高用户服务水平(SLA)。当迁移操作被触发后,被迁移ONU和新加入ONU一起在即将到来的注册窗口进行注册(即ITU-T G984.3标准中的激活过程)。这使得在同一周期内注册的ONU数目会产生较大的波动,进而导致不可预知的注册性能和较长的注册时延;注册时延的增大将会导致迁移时间的增大。本文参照G984.3标准,设计实现了用户迁移机制中的注册协议及消息扩展。其次,我们研究了迁移过程中波长可迁移的用户注册效率,并且理论推导出最优注册窗口与参与注册ONU数之间的关系。最后,提出一种波长可迁移的用户自适应注册方案。在该方案中,注册窗口可以根据参与注册ONU(包括新接入ONU和被迁移ONU)数目的动态变化而进行调整。仿真结果表明,相比注册窗口固定不变的注册机制,自适应注册方案可以有效降低迁移时延,并提高带宽利用率。此外,我们进一步探讨了注册周期对于注册性能的影响,通过仿真发现,减小注册周期长度可以有效降低迁移时延。当同一注册窗口内参与注册的ONU数目达到128时,为了满足99.999%的用户服务水平,注册周期长度需要小于100毫秒;而当同一注册窗口内参与注册ONU数目减小至32时,注册长度需小于150毫秒即可以满足99.999%的用户服务水平。
【关键词】：时分波分复用无源光网络 用户迁移机制 自适应注册方案 迁移时延 带宽利用率
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 研究背景介绍11-16
• 1.2 研究的目的与意义16-18
• 1.3 国内外研究现状18
• 1.4 本文的主要结构与内容18-20
• 第二章 TWDM-PON中波长迁移机制20-27
• 2.1 波长可迁移的TWDM-PON系统20-21
• 2.2 波长迁移机制21-23
• 2.3 迁移性能讨论23-25
• 2.4 本章总结25-27
• 第三章 TWDM-PON中波长可迁移的用户注册协议27-44
• 3.1 GPON传输汇聚层协议27-36
• 3.1.1 GPON的分层结构28-29
• 3.1.2 GPON传输汇聚层的规定29-30
• 3.1.3 GPON帧结构30-31
• 3.1.4 ONU激活过程31-36
• 3.2 波长可迁移的用户注册过程36-39
• 3.2.1 注册协议36-38
• 3.2.2 注册消息38-39
• 3.3 注册协议的特点39-42
• 3.4 本章总结42-44
• 第四章 TWDM-PON中波长可迁移的用户自适应注册方案44-63
• 4.1 波长可迁移的用户注册模型44-46
• 4.2 波长可迁的用户注册效率46-52
• 4.2.1 注册效率理论分析47-50
• 4.2.2 注册效率仿真讨论50-52
• 4.3 波长可迁移的用户自适应注册方案52-55
• 4.3.1 自适应注册方案53-54
• 4.3.2 注册窗口大小54-55
• 4.4 自适应注册方案性能分析55-61
• 4.4.1 注册窗口和注册效率56-57
• 4.4.2 平均迁移时延和平均注册窗口57-59
• 4.4.3 注册周期59-61
• 4.5 本章总结61-63
• 第五章 全文总结63-65
• 5.1 全文内容总结63-64
• 5.2 后续工作展望64-65
• 参考文献65-69
• 附录 缩略语69-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文71-73

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1 李军;TWDM-PON中波长可迁移的用户注册机制研究[D];上海交通大学;2015年

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本文编号：994711