一种EPON带宽分配算法的实用方案
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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
(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
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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带宽计算方法
一已知条件:OLT的EPON口下行 1.25Gbit/s ,上行 1.25Gbit/s。
应由下行速率确定所带用户数,而下行速率的实际效率为80%。
则实际可利用有效带宽为:1.25Gbit/s *0.8=1000Mbit/s.
三带宽计算公式
1.EPON可带用户(N)= 有效带宽
选★带宽项乘各自的数据在线比之和
=1000Mb/(3*0.1+2*0.33+0.1*0.2+0.1*0.2)
=1000户
结果可见,按现在用户规划宽带5.2Mb(3Mb+2Mb+0.1Mb+0.1M b)计算,允许一个EPON口可带1000户。
若高档小区带宽较高或低层次用户带宽较低都可按照上述方法计算。
本工程现配置用户464户,则PON口还有536户的安装空间。
2.如果加入广电的100 套节目,分两种情况考虑;如果从OLT的上层设备IP 加入,应在公式分子的有效带宽中减掉100套的带宽,这样用GPON解决为好,避免影响PON口所带更多用户数。
如果从OLT下接合路器的方法加入,则不占PON口带宽。
高性能EPON网络中的带宽分配与调度研究随着互联网的快速发展,高性能EPON(Ethernet Passive Optical Network)网络越来越成为人们关注的焦点。
作为一种基于以太网协议的光传输技术,EPON具有高带宽、高速率、低延迟和大容量等特点。
然而,如何在EPON网络中合理分配和调度带宽,以提供更好的网络性能和用户体验,一直是学术界和工业界关注的研究课题。
首先,EPON网络中的带宽分配需要考虑到网络的多用户特性。
EPON网络通常为多用户服务,每个用户都需要一定的带宽资源来传输数据。
在这种情况下,如何合理地将带宽分配给不同的用户,是提升网络性能的关键。
一种常见的方法是根据用户的需求和优先级进行带宽分配,给予高优先级用户更多的带宽资源,以确保其服务质量。
同时,还需要根据网络拓扑结构和用户间的实时通信需求,考虑到不同用户之间的带宽共享和冲突问题。
其次,EPON网络中的带宽调度涉及到不同时间段和地区的流量负载均衡。
流量负载均衡是指在网络中合理分配和调度流量,以避免某些节点或链路负荷过载而导致网络性能下降。
在EPON网络中,由于用户数量众多且网络拓扑结构复杂,流量负载均衡尤为重要。
一种常见的调度方式是基于队列的调度算法,该算法可以根据当前流量情况自适应地调整带宽分配,以降低网络拥塞和延迟。
此外,还可以通过网络管理和监控系统来实时监测流量负载情况,并根据需要进行调度和优化。
另外,EPON网络中的带宽分配和调度也需要考虑到不同应用的需求和特点。
例如,视频流媒体应用对带宽的要求较高,需要较大的带宽资源来传输高清视频。
而对于普通的数据传输应用,带宽需求相对较低。
因此,在EPON网络中,可以根据应用类型和特点来分配和调度带宽,以提供更好的服务质量和用户体验。
此外,还可以结合不同应用的业务优先级和实时性要求,对带宽进行不同程度的调度和保障。
最后,EPON网络中的带宽分配和调度还需要考虑到网络故障和安全问题。
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。