GPON系統(tǒng)中DBA算法的研究與仿真.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務(wù)的大量興起，用戶對(duì)帶寬的需求也越來越高，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)消耗的總流量也達(dá)到了空前的高度。為了滿足用戶的帶寬需求，GPON(Gigabit Passive Optical Network：吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為了主流的接入網(wǎng)技術(shù)。GPON以它更遠(yuǎn)的傳輸距離、更高的帶寬、更快的速率及更大的覆蓋范圍等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成功地被海內(nèi)外一些主流運(yùn)營商作為首要技術(shù)選擇。
　　DBA(Dynamic

2、 Bandwidth Allocation,動(dòng)態(tài)帶寬分配)算法作為GPON的核心技術(shù)，成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文通過對(duì)現(xiàn)有DBA算法的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有算法主要分為：狀態(tài)報(bào)告型DAB和預(yù)測(cè)型DBA。狀態(tài)報(bào)告型DAB雖然可以較精準(zhǔn)的分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，但是往往存在網(wǎng)絡(luò)開銷大，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延高的問題；預(yù)測(cè)型DBA算法通過相應(yīng)的預(yù)測(cè)機(jī)制，雖然克服了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延高及開銷大的問題，但是預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)往往存在一定的誤差，不能保證帶寬分配的準(zhǔn)確性。綜上所述，可以看

3、出現(xiàn)有算法很難兼顧網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)開銷和帶寬分配準(zhǔn)確度等問題，常常導(dǎo)致系統(tǒng)的帶寬利用率較低、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延大且不能保證各業(yè)務(wù)的QoS。因此需要設(shè)計(jì)一種算法，該算法在降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的情況下，還能保證系統(tǒng)的帶寬利用率。
　　通過說明研究GPON關(guān)鍵技術(shù)的必要性，突出了動(dòng)態(tài)帶寬分配算法在GPON系統(tǒng)中的重要性。本文針對(duì)現(xiàn)有DBA算法的不足，致力于實(shí)現(xiàn)一種能兼顧系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和帶寬利用率的高效DBA算法。在分析了GPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)

4、上，結(jié)合已有DBA算法,提出了一種基于預(yù)測(cè)機(jī)制的分級(jí)輪詢動(dòng)態(tài)帶寬分配算法。該算法采用了預(yù)測(cè)的思想和分級(jí)輪詢的策略來實(shí)現(xiàn)GPON系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)帶寬分配。文中給出了算法的設(shè)計(jì)原理以及詳細(xì)的步驟。文章最后通過OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具建立了仿真模型，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M了高負(fù)載和低負(fù)載兩種場(chǎng)景下系統(tǒng)的平均時(shí)延，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與已有的兩種動(dòng)態(tài)帶寬分配算法(C-DBA算法和AR-DBA算法)相比較。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，與 C-DBA算法和AR-DBA算法相比，本算