長距離無源光網(wǎng)絡中動態(tài)帶寬分配算法研究.pdf

1、長距離無源光網(wǎng)絡(Long Reach Passive Optical Network，LR-PON)簡化了網(wǎng)絡結構，能夠以較低成本為更多用戶提供寬帶接入服務，是下一代無源光網(wǎng)絡技術的重要發(fā)展方向。LR-PON中光線路終端(Optical Line Terminal，OLT)與光網(wǎng)絡單元（Optical Network Unit，ONU）之間的傳輸距離擴展到100km甚至更遠，導致傳播時延增加。為了充分利用上行信道帶寬，減少上行數(shù)據(jù)包傳

2、輸時延，如何設計有效的動態(tài)帶寬分配算法（Dynamic Bandwidth Allocation，DBA）已成為LR-PON中迫切需要解決的關鍵問題之一。
　　本文首先介紹了LR-PON網(wǎng)絡的發(fā)展由來、網(wǎng)絡結構和研究現(xiàn)狀，隨后對LR-PON中幾種主要DBA算法進行了歸納和總結，分析了已有算法的優(yōu)點和不足，然后針對LR-PON中ONU與OLT之間的傳播時延差異性較大的特點，在多線程輪詢調度算法(Multi-thread Pollin

3、g，MTP)的基礎上，考慮如何減少傳播時延差導致的上行信道空閑時間，提出一種改進的多線程輪詢調度算法(ImprovedMulti-thread Polling，IMTP)。該算法依據(jù)ONU與OLT的傳輸距離將ONU分為長距離ONU和短距離ONU，針對從短距離ONU上傳數(shù)據(jù)結束到OLT收到長距離ONU的第一個數(shù)據(jù)包之間的空閑時間，在短距離ONU之間依據(jù)其帶寬請求比例進行分配，從而可以減少上行信道空閑時間，提高上行帶寬利用率，降低上行數(shù)據(jù)包

4、時延。其次，針對MTP算法采用固定的線程數(shù)目，無法依據(jù)網(wǎng)絡負載的變化動態(tài)調整以提高信道利用率的局限性，提出一種基于上行數(shù)據(jù)包時延的自適應多線程輪詢算法（Adaptive Multi-Thread Polling，AMTP）。在AMTP算法中，OLT根據(jù)上行數(shù)據(jù)包時延情況動態(tài)調整使用的線程數(shù)目，在低負載條件下如果上行數(shù)據(jù)包時延過大，則增加輪詢周期的線程數(shù)目，否則減少線程數(shù)目;在高負載條件下，若上行數(shù)據(jù)包時延過大，則減少輪詢周期的線程數(shù)目。