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提供安防增值业务的EPON技术研究

作　者: 胡君香
导　师: 李兴明
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 以太无源光接入网(EPON) 多点控制协议(MPCP) 动态带宽分配算法(DBA) 安防业务
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
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内容摘要

随着通信网络的普及及用户综合化的需求,构建可以提供各种业务的综合网络构架,成为了目前国际、国内学术研究的热点之一。而实现传感网和接入网的结合,是提高人们生活品质,保障人们生命财产安全的重要需求。本课题研究光纤传感技术融入无源光接入网的网络架构,重点对提供安防增值业务的无源光接入网的带宽分配算法进行研究。本文简要概述了EPON技术优势和国内外发展现状,介绍EPON系统结构和现有的技术难点,对现有的和新提出的带宽分配算法做详细介绍。EPON关键技术中的动态带宽分配算法,由于目前现有的标准没有对该算法有明确的规定,是目前研究的热点之一。本文所设计的动态带宽分配算法是利用MPCP协议与EPON上行信道数据传输的特殊结构相结合,以最大传输窗口为界线,OLT依据接收到的REPORT帧判断ONU缓存队列的大小,如果队列小于最大传输窗口则先授权,把剩余的带宽分配给所需要的ONU,这样能避免带宽的浪费和降低了传输延时。根据安防传感业务的特性,提出融入安防传感业务的动态带宽分配算法。本文最后一章利用网络仿真软件OPNET,依据前几章所阐述的EPON系统结构,设计了各个部分的节点模型,各节点模型下的进程模型和EPON系统框架,仿真证明该算法的有效性和可行性。仿真结果表明,新的动态带宽分配算法在带宽利用率和延时方面,与其他算法相比表现出良好的性能。在EPON系统中加入安防传感业务,并未对正常的通信信息有影响,能实现对安防增值业务良好的接入。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-14
第一章绪论  14-20
  1.1 引言  14-15
  1.2 接入网概述  15-17
    1.2.1 PON 概述  15
    1.2.2 EPON 技术优势  15-16
    1.2.3 EPON 国内外发展现状  16-17
  1.3 融入光纤传感技术的无源光网络发展现状  17-18
  1.4 课题的研究背景和意义  18
  1.5 主要工作及创新点  18-20
第二章 EPON 系统及提供安防功能的光纤传感网  20-28
  2.1 EPON 系统的基本结构及工作原理  20-23
    2.1.1 EPON 系统结构  20-22
    2.1.2 EPON 上下行工作原理  22
    2.1.3 EPON 帧结构  22-23
  2.2 EPON 关键技术  23-26
    2.2.1 带宽分配  23
    2.2.2 测距  23-24
    2.2.3 ONU 自动发现与注册  24-26
    2.2.4 QoS  26
  2.3 融入光纤传感技术的EPON 系统  26-27
    2.3.1 安防传感业务融入EPON 的系统方案  26-27
    2.3.2 接入安防传感业务时带宽分配算法需考虑的因素  27
  2.4 本章小结  27-28
第三章融入安防传感业务的动态带宽分配算法的研究  28-39
  3.1 上行信道技术  28-29
  3.2 现有带宽分配算法介绍  29-33
    3.2.1 静态带宽分配算法  29-30
    3.2.2 动态带宽分配  30-33
      3.2.2.1 IPACT 算法  30-32
      3.2.2.2 具有QoS 保证的动态带宽算法  32-33
      3.2.2.3 其他DBA 算法  33
  3.3 提高带宽利用率和降低延时的DBA 算法  33-36
  3.4 融入安防传感业务的动态带宽分配算法  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章提供安防传感业务的EPON 系统建模与仿真  39-67
  4.1 OPNET 的开发环境介绍  39-40
  4.2 基于OPNET 的帧结构的设计  40-43
  4.3 链路模型的设计  43-44
  4.4 节点模型的设计  44-48
    4.4.1 OLT 节点模型  44-46
    4.4.2 ONU 节点模型  46-47
    4.4.3 ODN 节点模型  47-48
  4.5 进程模型的设计  48-60
    4.5.1 OLT 端LLID 进程模型  49-50
    4.5.2 OLT 端timer 进程模型  50-51
    4.5.3 queue 进程模型  51-52
    4.5.4 OLT 端DBA 进程模型  52-56
    4.5.5 ONU 端sink 进程模型  56-57
    4.5.6 ONU 端generate 进程模型  57-58
    4.5.7 ONU 端schedule 进程模型  58-60
  4.6 EPON 系统网络模型  60-62
    4.6.1 EPON 系统网络模型  60-61
    4.6.2 接入安防传感业务的EPON 系统模型  61-62
  4.7 仿真结果分析  62-66
    4.7.1 新算法的仿真结果分析  62-64
    4.7.2 接入安防传感业务的算法仿真结果分析型  64-66
  4.8 本章小结  66-67
第五章结束语  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
个人简历  72-73
攻读硕士学位期间的研究成果  73-74

提供安防增值业务的EPON技术研究

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