CSMA-CD EPON 方案及EPON上行業(yè)務量特性研究.pdf

1、摘要基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(EPON)是一種重要的、目前很適合我國國情的寬帶光接入網(wǎng)技術,本文在現(xiàn)有關于EPON技術和通信網(wǎng)業(yè)務量特性研究成果的基礎上,對CSMA/CD EPON方案、EPON上行業(yè)務量特性及其改善以及IP over PON的成幀技術等進行了研究.首先,本文提出了將CSMA/CD用作EPON上行接入控制協(xié)議的全雙工和半雙工兩種CSMA/CD EPON系統(tǒng)方案.提出了適用于CSMA/CD EPON的上行光環(huán)回機制和沖突檢測

2、方案,并通過理論分析和仿真研究了這兩種CSMA/CD EPON系統(tǒng)的吞吐量和時延性能.接著,本文分別基于重尾分布on-off模型和β級聯(lián)過程對EPON輸入業(yè)務量特性進行了研究.通信網(wǎng)源-目的地址對之間的業(yè)務量可抽象為重尾分布on-off模型.本文以更新理論和拉普拉斯變換為數(shù)學工具推導出on-off模型的自協(xié)方差函數(shù)和功率譜密度,并提出用采樣近似法來解決由于重尾分布的拉普拉斯變換不存在而不能直接通過解析表達式計算重尾分布on-off模型功

3、率譜密度的難題.理論分析和仿真驗證的結果都表明重尾分布持續(xù)時間on-off源是長程相關的,并且多個重尾分布持續(xù)時間on-off源疊加后仍是長程相關的.這就從理論上證明了為什么EPON輸入業(yè)務量會具有很強的時間突發(fā)特性——長程相關性.重尾分布on-off模型能抓住實際EPON輸入業(yè)務量的時間突發(fā)特性——長程相關性,但不能抓住其幅度突發(fā)特性——非高斯性.為此本文進一步提出一種能同時抓住業(yè)務量的時間和幅度突發(fā)特性的多分形業(yè)務量模型——β級聯(lián)過

4、程.說明了以β級聯(lián)過程為模型的業(yè)務量匹配和生成方法,并提出了一種基于多分形分析的多尺度業(yè)務量預測算法.在以上研究的基礎上,本文以重尾分布on-off模型為輸入業(yè)務量模型,以大偏差理論和收縮原理為數(shù)學工具研究了EPON上行業(yè)務量的時間突發(fā)特性,并進行了仿真驗證.最后,本文從成幀的角度提出了IP over PON的概念.鑒于簡單數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議適合于承載變長的數(shù)據(jù)分組,本文提出可將簡單數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議引入到接入網(wǎng)中作為IP over PON的成幀技