一种EPON带宽分配算法的实用方案
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
一种EPON上行接入带宽动态带宽分配算法
的算法进行了仿真试验，以验证其可实现性。 构建一个 16 个 ONU 的 EPON 系统，系统采用星型结构， 其中从 OLT 的下行数据采用广播方式，OLT 与 ONU 之间的最 大距离为 20 km，其中 OLT 模块和 ONU 模块分别包含了数据 生成模块以及核心处理模块，如图 3 所示。
的延迟随着负载的增大逐渐增加，而低优先级的延迟增加很 快；当网络的负载达到 1 的时候，低优先级的时延达到其最 大值 0.83 s。中优先级的业务数据时延也接近 0.1 s，而高 优先级的业务数据时延不会超过 1 ms。
[6-7]
。根据目前 ONU 端所连接的用户类型主要有三种[8-9]：
语音、视频、数据，将 EPON 的服务等级分为 3 个优先等级： 高优先级的语音业务、中优先级的视频业务和低优先级的数 据业务。 根据 SLA 的不同， 假设每个 ONU 的最小带宽保证为 Bimin ， 高优先级占用的总的带宽为 BH ，它由控制信息带宽 BC 和实 时语音业务 BVoice 组成。 中、 低优先级的带宽大小分别为 BM 、
G：Gate 帧；R：Report 帧；MTW：最大传输窗口
2 仿真分析
2.1 Pareto 分布产生信号源 传统的Poisson模型没有考虑业务流量在各种时间尺度 内具有突发变化的特性。文献[10]对以太网流量进行大量的 数据收集和统计分析，其结果证明网络流量的自相似性。 自相似性可以用重尾分布来描述诸如分组到达间隔时间 和突发长度等通信量过程的概率密度。 如果随机变量 X 满足： 1 1 − F ( X ) = Pr[ X > x] ~ α ，当 x → ∞ 时， α > 0 。 x 则称其分布为重尾分布。 最简单的重尾分布就是具有参数 α 和 b 的 Pareto 分布。 为得到 EPON 网络中自相似的通信量，将以太网通信量 描述为将许多 Pareto 型的 ON/OFF(通/断)信源叠加产生的。 在自相似通信模型中，采用了 16 个独立的信源叠加，每个 信源产生以太网帧格式的数据包，通过调节 b 参数来产生不 同的网络载荷。 2.2 仿真系统 通过在 OPNET 软件仿真工具上的系统建模，对上节提出 73
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
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
10G EPON解决方案
10G EPON解决方案一、背景介绍随着互联网的迅猛发展，对网络带宽的需求也越来越大。
以太网被广泛应用于家庭和企业网络中，传统的1G EPON无法满足高带宽的需求。
因此，10G EPON 解决方案应运而生。
本文将详细介绍10G EPON的相关技术和优势。
二、技术原理10G EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种基于以太网技术的无源光纤接入网络。
它采用了WDM（波分复用）技术，将上行和下行信号通过不同的波长进行传输，从而实现了高带宽的传输。
10G EPON采用了全双工模式，上行和下行速率均为10Gbps，大大提升了网络的传输能力。
三、10G EPON的优势1. 高带宽：10G EPON提供了10Gbps的传输速率，比传统的1G EPON提升了10倍，满足了高带宽应用的需求。
2. 高可靠性：10G EPON采用了光纤传输，免受电磁干扰和雷击等影响，提供了更稳定可靠的网络连接。
3. 灵活性：10G EPON支持灵活的业务配置，可以根据实际需求进行带宽分配和服务配置，满足不同用户的需求。
4. 成本效益：10G EPON采用了光纤传输，减少了布线成本和维护成本，同时提高了网络的利用率，降低了运营商的成本。
四、10G EPON的应用场景1. 家庭网络：随着高清视频、在线游戏和智能家居的普及，家庭对高带宽的需求越来越大。
10G EPON可以满足家庭用户对高速网络的需求，提供稳定流畅的网络体验。
2. 企业网络：企业对网络的要求也越来越高，特别是对数据中心和云计算的需求。
10G EPON可以提供高带宽、低延迟的网络连接，满足企业对大规模数据传输和高性能计算的需求。
3. 公共网络：10G EPON可以应用于公共网络，如学校、医院、政府机构等。
它可以提供高速、可靠的网络连接，满足大规模用户同时访问的需求。
五、10G EPON的部署方案10G EPON的部署需要考虑网络规模、用户需求和成本效益等因素。
EPON上行信道带宽分配算法研究的开题报告
EPON上行信道带宽分配算法研究的开题报告
（Title）EPON上行信道带宽分配算法研究
（Background）EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种
主要应用于FTTH（Fiber to the Home）业务的光纤接入技术，其上行信道的带宽分配算法对于网络整体性能的提高至关重要。
目前EPON上行
信道的带宽分配主要采用时间分配（TDMA）和动态带宽分配（DBA）两种方式，但存在带宽利用率低、响应时间长等不足之处。
（Objectives）本研究旨在探究EPON上行信道带宽分配的优化算法，提高上行信道带宽利用率，优化传输延迟和响应时间。
（Methodology）本研究将采用实验室仿真和理论分析相结合的方法，综合考虑EPON上行信道的带宽利用率、响应时间、传输延迟等因素，
通过模拟和分析不同的带宽分配策略，比较其优缺点，并通过实验验证
最终算法的有效性。
（Expected Results）本研究预期可以设计出一种既能提高带宽利用率又能优化传输延迟和响应时间的EPON上行信道带宽分配算法，并通
过实验验证其有效性。
该算法能够使EPON系统性能得到进一步提高，
为FTTH业务提供更高效、更稳定的网络传输服务。
（Significance）本研究的成果对于EPON技术的发展和应用具有重
要意义，可以为EPON网络的工程优化提供理论依据和技术支持，进一
步提高FTTH业务的用户体验和网络整体性能。
同时，该研究所涉及的带宽分配算法也可以为其他光纤接入网络技术的带宽管理提供参考。
一种公平的EPON动态带宽分配算法
一种公平的EPON动态带宽分配算法
张洋;陈雪
【期刊名称】《电路与系统学报》
【年(卷),期】2004(9)6
【摘要】提出一种EPON上行链路动态带宽分配算法-周期比例DBA.ONU基于多门限周期地上报带宽请求,OLT根据ONU的带宽请求及其合约带宽进行动态带宽分配.当多个ONU竞争系统带宽时,OLT按照ONU合约带宽的比例进行带宽分配.仿真结果表明:周期比例DBA算法在实现高带宽利用率的同时又具有良好的公平性.
【总页数】4页(P61-63,117)
【作者】张洋;陈雪
【作者单位】北京邮电大学,北京,100876;北京邮电大学,北京,100876
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.6
【相关文献】
1.一种改进的EPON动态带宽分配算法与仿真 [J], 付兰英;丰大红;田丽军;王洪学;赵润清
2.公平高效支持QoS的EPON动态带宽分配算法设计原则研究 [J], 甘苹
3.一种高带宽利用率10G EPON动态带宽分配算法 [J], 高凡;陈学卿;赵素文
4.一种新的EPON上行动态带宽分配算法与仿真 [J], 陈宗荣
5.以太无源光网络(EPON)中的一种基于双子周期的全局性动态带宽分配算法 [J], 王燕燕;付晓梅;张宏伟;刘晨
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一种EPON 带宽分配算法的实用方案□林盈盈,高 红,杨 扬(浙江工业大学,浙江杭州310014)摘 要:EPON (E thernet Passive Optical Netw orks )系统中有两个问题:一是EPON 中最关键成分之一———动态带宽分配;二是EPON 的上行(ONU 到O LT )为多点到点的传输,不能与以太网标准设备兼容。
结合这两个问题介绍一种优化的带宽分配方案,它由基于参数的访问权限控制(C AC )机制、平均分配算法(E DA )和带宽预留轮询算法(BG P )组成,并将算法信息加入EPON 内部帧,根据网络用户的服务等级(S LA )分配带宽,为EPON 与以太网标准设备兼容提供算法支持,优化EPON 网络的性能。
关键词:EPON ;访问权限控制;S LA ;轮询系统;MPCP 中图分类号:T N915.08 文献标识码:A 文章编号:1007-7022(2004)24-0036-04A Practical Scheme of DynamicB andwidth Distribution in EPON□LI N Y ing 2ying ,G AO H ong ,Y ANG Y ang(Zhejiang University of T echnology ,Zhejiang Hangzhou 310014,China )Abstract :This paper focuses on tw o issues in EPON ,one is Dynamic Bandwidth Allocation which is one of the m ost im portant part in EPON.Meanwhile the media in the upstream (ONU to O LT )of EPON is a multipoint to point me 2dia ,which means the EPON can ’t connect to those standard ethernet com patible devices.C ombining these tw o is 2sues we introduce an optimized bandwidth allocation scheme consisting of a parameter 2based call admission control (C AC )mechanism ,the evenly distributed alg orithm (E DA ),and the bandwidth guarantee polling (BG P )alg o 2rithm.Then we combine the in fo of scheme with s ome inter 2frame of EPON.This scheme can allocate bandwidth ac 2cording to the S LA of users ,offer alg orithm for EPON to agree to the standard ethernet com patible devices ,and op 2timize the performance of EPON system.K ey w ords :EPON ;call admission control (C AC );S LA ;polling systems ;MPCP正,而这个误差纠正的效果比更紧密压缩的星座图带来的负面影响更大。
5 小结SC DMA 与T DMA 相比较,SC DMA 具有更强的抗噪声性能,同时具有可保密性和扩展性好的优势。
DOC 2SIS2.0在保证兼容现有的DOCSIS1.x 情况下,实现了上行信道容量的扩充,同时由于SC DMA 技术的引进使系统具有强的抗干扰能力。
当然SC DMA 技术也有其自身的缺点,比如SC DMA 对定时的要求极为严格,不同用户间必须保持良好的码间同步。
但总的来说SC DMA 是一种比较先进的多址技术。
[收稿日期:2004207218]作者简介:林盈盈(19792 ),女,硕士研究生,主要研究方向为数字信号处理;高 红(19782 ),女,硕士研究生,主要研究方向为数字信号处理。
《中国有线电视》2004(24)CHI NA C ABLE TE LE VISI ON・技术交流・1 引言目前,骨干网中各种宽带组网技术正在迅速发展和日臻成熟、完善,但是通信网与用户之间的接入网发展却相对滞后,已成为制约通信发展的瓶颈。
一个理想的接入网首先要能提供足够的带宽来传输巨量信息;此外其与网络用户密切相关,直接联系,所以它还必须廉价、性能稳定以及安装简单。
基于以太网的PON 系统———EPON 成为接入网实现的一个极其理想的选择。
以太网是应用广泛的廉价技术,可以达到非常高的速率,10G 以太网产品也已问世。
而作为无源光网络PON ,它允许中心局到用户侧的距离最远达到20km ,使每个设备连接的用户数增加,降低人均支出费用。
传输路径上仅有无源设备,不仅降低了费用,还能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少故障率,提高系统可靠性。
以太网和无源光网络的结合是实现下一代接入网的理想方案。
图1 EPON 系统示意图这里我们考虑树型结构的EPON 网络,所有的数据都被打包成以太帧的格式,在光线路终端(O LT )和光网络单元(ONU )之间传输。
O LT 和ONU 通过一个分光比为1∶M 的无源分光器连接,M 最大可达64(见图1)。
在下行方向(O LT 到ONU ),数据帧由O LT 向所有ONU 广播,即在下行方向为点到多点的传输,但只有与此数据的媒体接入地址(MAC )相对应的ONU 会接收这个数据帧。
在上行方向(ONU 到O LT ),来自不同ONU 的数据帧都将通过共享的信道到达O LT ,此时是多点到点的传输,这就需要一种信道带宽分配方案来防止各ONU 共享信道时出现冲突。
同时综合EPON 的上下行方向数据传输特点,我们可以将其看成是一种“点到多点LAN ”。
EPON 的这种特性使它非常适合于下行单拷贝广播(SC B )业务,但不能与只支持标准的点到点LAN 和共享LAN 的路由器和网桥等设备直接兼容,由于这些传统的路由器和网桥已经在实际中得到了广泛的应用,EPON 必须能够与这些设备互通,因此EPON 还必须要有点到点LAN 和共享LAN 的仿真功能。
目前,时分复用(T DMA )正成为解决EPON 上行传输的有效方案,因为在ONU 侧只需一个波长的光收发器,各个ONU 在自己的时隙内发送数据报,没有碰撞,不需C DMA/C D ,可充分利用带宽。
为了支持时隙分配,IEEE802.3ah 提出了多点控制协议(MPCP ,Multi P oint C ontrol Protocol )。
MPCP 并没有为上行带宽分配制定特定的算法,而只是为有效地实现不同的算法提供了一个统一框架,我们的方案也是在这个框架之内建立的,同时考虑到用户不同的带宽要求,让所有的用户依据其服务等级(S LA )来共享信道。
这种用于上行信道的带宽分配方案包括以下部分:一是基于参数的访问允许控制机制,依据用户的S LA 将ONU 分成不同的等级并由O LT 据此提供相应服务;二是平均分配算法,决定ONU 的不同轮询顺序;三是带宽预留轮询方案,实现配置带宽的功能。
这里提出的方案可以为高要求的用户提供带宽预留服务,而为低要求的用户提供“尽力而为”服务。
同时由于EPON 与以太网标准设备兼容仿真的引入,在下行信道中也将用到这种分配方案的简化模型。
2 带宽分配方案基于服务提供商和用户间建立的S LA ,ONU 可以分为独立的两组,一组是要求带宽预留的ONU (band 2width 2guaranteed ONU ,BG ONU ),另一组是非带宽预留ONU (non -BG ONU )。
在O LT 中首先要维护一张配置表,叫作入口表,它记录了入口的查询顺序。
表中的入口相当于T DM 系统中的时隙,既可以分配给BG ONU ,也可以动态地分配给non -BG ONU 。
O LT 根据入口表中的顺序查询有上传数据要求的ONU ,从而使多个ONU 可以不冲突地分享上行信道。
同时,O LT 还要维护一张non -BG ONU 的表格,以此决定对non -BG ONU 的查询顺序。
每一个ONU 都能缓存来自终端用户的数据帧,并在它自己的传输时间到来时,将缓存中的数据帧一次性地发往O LT 。
带宽分配方案中的3个部分虽然描述上比较独立,但实际应用中却是一个有机的整体。
基于参数的C AC 机制处理用户的以S LA 参数描述的具体要求,从而决定一个ONU 到底属于BG ONU 还是non -BG ONU ,并确定一个BG ONU 将占用几个入口。
基于C AC 机制的计算结果,E DA 算法产生入口表和non -BG ONU 表,从而决定轮询顺序。
然后依据BG P 方案,O LT 基于E DA 结果按序逐个查询ONU ,并允许适当的ONU 向信道发送数据。
这里提到的所有工作都在O LT《中国有线电视》2004年第24期 林盈盈等:一种EPON 带宽分配算法的实用方案中实现,这是为了降低ONU的复杂程度,从而降低ONU成本。
2.1 基于参数的C AC机制C AC决定接下来要处理哪一个传输请求,要求在有限的网络资源前提下,每个请求的Q oS是否能够满足。
C AC机制可以分为非统计分配(也称作峰值速率分配)和统计分配。
这里,我们采用基于参数的C AC机制,使用峰值速率分配带宽。
在系统初始化时,C AC依据用户的S LA决定BG ONU组和non-BG ONU组的成员,同时决定每个BG ONU可分得的入口数。
系统运行中, C AC机制还要根据网络资源的利用率以及已存在的和待加入的ONU的Q oS要求,决定是否接纳这个待加入的ONU,一旦允许此ONU加入,C AC将会立即决定其所属的组别。
我们假定S LA合同包括带宽和延时这两个要求,并用参数对<C,D>表示。
参数C指定了ONU请求的带宽最小值,而D表示ONU能容许的最大等待延时,这样每个ONU根据其端用户的不同要求,都会有一个独立的参数对。
在初始阶段,根据带宽要求值C,O LT会为每个ONU预算其最差情况时的平均延时E(D i)。
计算公式如下:E(D)=E(W1)+E(W2)+ t+ τ其中W1是查询其他ONU时某个活动的ONU的等待延时,此时这个ONU处于空闲状态,等待O LT对它的查询;W2是这个ONU被查询以及发送缓存中先前的数据包的等待延时; t是一个数据包传输时间的平均值,就是ONU将整个帧发送出ONU的时间的平均; τ是平均传播延时,即数据包在连接ONU和O LT的上行信道中游历时间的平均。