一、一种公平的EPON动态带宽分配算法（论文文献综述）
朱祥[1]（2021）在《50G-PON中基于神经网络预测的自适应动态带宽分配算法的研究》文中进行了进一步梳理当今世界互联网行业发展迅速,已经成为全球经济发展的重要部分。光纤通信速率快,在互联网通信中占据重要地位。在光纤通信中,“最后一公里”的光接入网技术,负责将用户与网络中心进行连接,受到广泛研究。无源光网络（Passive Optical Network,PON）价格低廉,使用稳定,是目前最主要的光接入网技术。针对PON网络的点对多点的结构,在上行带宽中存在带宽复用的情况,需要对带宽进行分配,在避免传输冲突的基础上,保证网络包延时,提高网络带宽利用率,为用户提供良好的网络服务。本文基于对50G-PON光接入网中流量的精准预测,研究不同的网络负载情况下、针对不同业务进行自适应的网络资源调度方案。研究该方案相对于传统方案如何保证不同优先级业务的服务质量要求,实现提升网络性能的需求,最终在平均包时延、吞吐量、带宽利用率等参数上都能实现更优的性能。具体的研究内容包括:1、了解PON网络的技术发展历史,从不同组织定制的不同的PON网络进行入手,了解PON网络链路层和物理层的一些技术指标;了解PON网络中数据通信的基本过程,介绍IEEE关于50G-PON网络的说明。通过对PON网络结构的了解,对一些带宽分配算法进行研究和分析。2、对于网络流量的预测,首先需要了解网络流量的基本特性,了解网络流量自相似特性和长相关性的特性,并在OPNET网络仿真软件使用ON/OFF模型生成网络流量数据。之后使用LSTM神经网络对网络流量进行建模、预测,并于BP神经网络和RNN神经网络进行对比。同时,对激活函数进行研究,比较不同激活函数对预测效果的影响。3、基于50G-PON网络的双波长组成上行带宽的特点,研究多波长的动态带宽分配算法。分析多种多波长的动态带宽分配算法的优缺点,使用神经网络模型对网络流量进行预测,提前了解网络的实际变化情况,提出了基于预测的多波长动态带宽分配算法。针对传统的轮询算法中没有考虑网络服务质量的问题,本文将网络中的不同业务按照对网络延时的要求,分为了高优先级业务和低优先级业务,对于不同的网络业务提供不同的带宽分配算法。最终从网络延时,丢包率和带宽利用率上都取得不错的效果。
詹念飞[2]（2021）在《面向多业务场景VPON的资源调度和带宽分配算法研究》文中指出随着5G时代的到来,全球经济进入数字化转型时期,业务的种类不断增多,用户对业务的需求也会不断提高。所以,如何根据业务特点为用户提供差异化的服务将成为5G时代的光接入网需要解决的问题之一。这也要求了光接入网需要在开放性和灵活性上做出提升。光接入网的虚拟化技术则是解决上述问题的关键技术。在光接入网中,无源光网络（Passive Optical Network,PON）是目前应用最广的技术,光接入网的虚拟化则主要是针对PON而言。虚拟无源光网络（Virtual Passive Optical Network,VPON）通过构建逻辑层面的虚拟链路,可以灵活地实现用户之间或者网络设备之间的虚拟组网,为解决多业务场景下的差异化服务问题提供了保证。通过可编程的控制中心可以对VPON进行构建,也可以对VPON间和VPON内带宽资源进行调配。同时,开放性和灵活性的特点也使得VPON在多业务场景下势必会出现多制式共存和多光线路终端（Optical Line Terminal,OLT）共存,以实现网络的平滑升级。因此,针对多业务场景下VPON的资源调度和带宽分配算法的研究具有重要意义。本文针对多业务场景下VPON的资源调度和带宽分配算法展开深入分析与研究,立足于不同的多业务VPON组网场景进行建模和分析,并提出相应的资源调度算法与带宽分配算法的策略,具体研究内容如下:1)针对多制式共存VPON组网场景下的实时资源调度问题,提出一种基于多业务流量预测的光网络单元（Optical Network Unit,ONU）模式转换算法。多业务流量预测结合了非线性预测与线性预测,保证业务流量预测实时性的同时可以有效提升预测的准确性。提出了不同负载场景下的ONU模式转换算法,并设定预测周期来进行实时的ONU模式转换,有效实现了VPON下不同制式间的实时资源调度,保证了网络负载均衡。2)针对多OLT共存VPON组网场景下不同业务流量的带宽公平分配问题,提出了一种优化用户满意度的动态带宽分配（Dynamic Bandwidth Allocation,DBA）算法。根据不同业务特征构建VPON下的用户满意度效用函数,提高了VPON用户满意度模型的准确性。分别基于波长粒度和时隙粒度提出相应的DBA算法,有效提升了用户的时延满意度和带宽满意度。3)针对多波长VPON场景下的带宽占用问题以及高优先级业务的传输延迟问题,提出了一种基于流量预测的多波长带宽分配算法。流量预测算法基于神经网络预测,解决了传统预测方案只能预测单周期的问题,同时提高了多业务流量的预测准确度。构建DBA周期,消除了DBA的运算时隙,同时降低了VPON中大量REPORT消息引起的带宽占用,提高了带宽利用率。提出轮询周期内的差异化业务周期轮询机制,降低了离线DBA算法中由于单ONU的多业务共同传输带来的高优先级业务传输延迟,降低了网络系统的平均传输延迟。
华炳昌[3]（2020）在《面向多业务融合的光接入网结构与关键技术研究》文中研究说明随着高清视频、远程会议、虚拟现实/增强现实等新型宽带业务的快速发展,网络的流量呈现爆发式增长,且业务的服务质量需求越发多样。光接入网作为用户高速接入网络的主要技术之一,是当前及未来通信网络系统的重要构成部分。但是,面向未来高带宽、大容量、可重构、易调度、高能效等的接入需求,现有光接入网尚存在以下四方面不足:一是网络架构封闭,可扩展性差,难以适应多业务融合接入的需求;二是网络资源有效管理与调度困难,资源利用率低;三是网络多样化业务的服务同质化,无法保障差异化的时延需求;四是短距离高速相干光传输系统结构复杂,不利于未来光接入网的发展。针对上述问题,本文创新设计了面向多业务融合的光接入网解决方案,研究突破了若干关键技术。主要研究和创新工作如下:1、针对目前光接入网架构封闭,可扩展性差,无法有效适应多业务融合接入的需求这一问题,本文创新性设计了一种面向多业务融合的环树形软件定义弹性光接入网结构。该结构通过采用软件定义网络技术、网络功能虚拟化、光线路终端资源池化技术、灵活光分配网技术和灵活光收发技术等,实现了全网的集中控制、带宽资源及硬件资源的共享以及网络资源的动态分配与灵活调度。同时,针对网络可靠性和节能需求,分别设计了网络生存性保障机制和网络节能机制。2、针对目前光接入网网络资源有效管理与调度困难,资源利用率低,缺乏适用于未来光接入网的波长、子载波、调制格式和时隙等多维资源动态调度和灵活分配这一问题,本文提出了一种基于软件定义弹性光接入网结构的公平性感知联合多维资源分配算法,实现网络总吞吐量和用户满足率的提升。该算法通过波长重定向、波长间负载均衡以及子载波分配依次进行的方式,将复杂的多维资源动态分配问题简化为三个简单的一维资源分配问题,极大的降低了多维资源分配算法的复杂度。仿真结果表明,在网络流量高峰期,所提算法与动态子载波分配算法相比,在网络吞吐量及用户带宽满意度方面有约30%的提升。同时,所提算法的带宽分配公平性指数也相较其他算法有大约10%的提高。3、针对目前光接入网多样化业务的差异化时延保障需求问题,本文提出了一种基于云边协同计算的高效资源管理方案。该方案综合评估网络资源与业务端到端时延两方面因素,通过给每一个业务创建具有相应网络资源的独立网络切片以满足不同类型业务的时延需求。此外,在边缘计算节点设置触发阈值,在满足业务时延需求的情况下最大程度上利用边缘计算资源,进而降低移动前传网带宽压力、提高网络资源利用率。仿真结果表明,所提方案极大的降低了各业务类型的平均端到端时延,超可靠低延迟通信（ultra Reliable and Low Latency Communications,uRLLC）业务平均端到端时延稳定在2ms,相较于传统的基准方案,最高实现了 15%的网络吞吐量提升。同时,随着边缘计算服务器触发阈值的减小,uRLLC业务端到端时延增加,增强型移动宽带业务、大规模机器类通信业务端到端时延减少。4、针对目前短距离相干光接入网传输系统结构复杂这一问题,本文提出了一种结构简化的基于单偏振强度调制发射和外差相干检测短距离光传输方案。所提方案在收发端分别采用结构简单的强度调制器与3dB耦合器取代高复杂的同相正交调制器与90°混频器。同时,所提方案由于没有相位恢复的需求,降低了接收端数字信号处理技术复杂度。仿真结果表明,50Gbps PAM4理想系统在前向纠错（Forward Error Correction,FEC）门限（3.8e-3）下的接收机灵敏度为-28.1dBm。同时,搭建了离线实验平台以验证所提方案的可行性和有效性。进一步的,本文在上述方案的基础上,与基于单偏振强度调制发射和零差相干检测的短距离光传输方案进行了对比分析。结果表明,在带宽受限系统中,FEC门限下零差相干检测方案与外差相干检测方案的接收机灵敏度分别为-28dBm和-25.8dBm。
王富[4]（2020）在《基于软件定义网的多维多域光网络带宽资源优化技术研究》文中研究表明随着5G、流媒体、虚拟现实、自动驾驶等新兴应用的出现,终端用户对光通信网络的带宽、时延和信号灵活性都提出了更高的要求。而光网络不仅需要增加传输带宽来保证信息传输的容量,更需要提高光网络带宽的灵活性来提高带宽的效率。而目前光网络分为接入网、城域网、核心网,以及即数据中心网。接入网技术的发展已经迈进了50G/100G无源光网络（PON）阶段,所以如何提高PON带宽分配灵活性从而为用户提供高质量服务成为目前研究的热点。城域网速率上已经实现单载波百G光信号的百公里传输,如何增加光分插复用器（ROADM）的灵活性并完成毫秒级的光路重配,是城域网络发展的重点和热点问题。数据中心网（DCN）中,面对DCN的大规模、高能耗、大带宽带来的挑战,如何提高DCN网络灵活配置和全光交换是未来技术发展的主题之一。而随着软件定义网（SDN）的出现,光网络的发展带来了新的契机,采用控制平面和数据平面分离的架构可以大幅提高了网络管控的效率。随着软件定义光网络（SDON）概念的提出,目前该领域已经成为光网络技术研究的热点问题,受到广泛关注。然而,SDON技术的发展还存在不足,很多光网络上的问题还没有得到有效解决。本论文在基于软件定义光网络概念的基础上,通过软件定义的方法来增加光网络的灵活性,进而实现对光网络各个领域的带宽资源管理进行优化。本论文对接入网动态带宽分配算法,路由与频谱分配算法,光分组交换端口冲突解决方案,以及数据中心负载平衡算法进行了研究。论文的主要研究工作和创新点如下:1.接入网中基于软件定义的动态波长-带宽联合分配算法论文研究了波分/时分复用无源光网络（WDM/TDM-PON）中的波长和时隙的带宽分配问题。提出一种可以实现波长调度的多子PON架构,并且提出了一种可以有效分配时隙和波长的动态调度算法。该算法可以对时隙和波长进行二维带宽分配,并且支持业务分级来保证高等级业务的服务质量。该方法采用光线路终端（OLT）对光带宽分配周期中的时隙实现动态分配,并通过软件定义网的控制器来实现波长的分配,在二维资源调度空间中实现更灵活的资源调度。论文通过仿真和实验对提出的算法进行了研究。2.软件定义的频谱灵活光网络（EON）中基于蚁群优化的路由与频谱分配算法论文研究了以EON为框架的路由和频谱分配算法,提出了一种多层拓扑模型,并提出了一种基于频谱连贯度和蚁群优化的路由与频谱分配算法。基于论文提出的多层拓扑模型及频谱连贯度统计方法,将提出的算法与现有算法进行了仿真比较。仿真结果表明相较于目前已有算法,论文提出的算法可以降低5%以上的光路建立的阻塞率,提高链路利用率,并且减少频谱碎片的产生。3.DCN中基于软件定义网的全光交换机的分组冲突解决方案及负载平衡方案论文研究了基于快速光交换和流控制（Flow Control）的DCN中光分组冲突解决方案和负载均衡问题。提出了基于混合轮询的光分组冲突解决方案,并基于OPSquare的DCN架构为所提出的方案进行了实验和仿真研究。结果证明了论文提出的混合轮询方案能有效降低丢包率,提高吞吐量,并降低平均时延。论文提出了一种基于SDN的负载平衡方案。通过仿真,将提出的方案与现有方案进行比较。结果表明提出的方案可以提高吞吐量,并降低丢包率。
王星迪[5]（2020）在《面向多制式共存VPON的ONU准入管理与带宽分配算法研究》文中指出随着互联网技术不断发展,大量新兴网络应用场景出现,用户对于带宽和服务质量的需求不断提升。为了应对需求升级,历年来接入网领域内涌现出了多种制式技术与标准。基于网络平滑升级需求,必将出现多种制式网络共存的接入网络。网络的虚拟化可以有助于解决多制式网络共存场景的管理与资源调度问题。无源光网络（Passive Optical Network,PON）是目前接入网主流技术,接入网的虚拟化即是针对PON的虚拟化研究。虚拟无源光网络（Virtual Passive Optical Network,VPON）是一种逻辑层面的虚拟拓扑结构网络,其具备开放式的架构设计与可编程的特性,可以打破传统网络物理间隔所带来的接入限制,允许用户通过虚拟连接加入不同的网络中,为用户提供灵活、定制化的服务。通过可编程的中心控制平台可以对VPON的构建进行调度与管理,对多个VPON进行资源的协同调配。VPON开放式的设计必将使其在资源调配时面临多种制式网络和多种制式设备共存的问题,光网络单元（Optical Network Unit,ONU）虚拟接入的灵活性也会对VPON的负载管理提出新的挑战。因此,面向多制式共存VPON的ONU准入管理与动态带宽分配算法研究具有重要意义。本文针对面向多制式共存VPON的ONU准入管理与动态带宽分配算法展开深入分析与研究,立足于不同的VPON组网场景进行建模与分析,并提出相应的ONU管理与动态带宽分配策略,具体研究内容如下:1)针对VPON中ONU虚拟接入的管理问题,提出基于网络服务价值的准入判决机制,联合带宽需求与服务等级进行评估管理。构建网络服务价值模型对VPON带宽资源分配进行监管,保障VPON提供高质量带宽服务。提出包含多个阶段的动态带宽分配算法,基于网络服务价值为不同的网络场景提供针对性的ONU带宽分配和虚拟接入管理方案。2)针对ONU在多波长间切换时调谐延时不为零且VPON中多种制式ONU共存的场景,提出一种自适应的带宽分配算法来解决VPON中的调谐延时问题。引入基于负载的动态波长数目选择机制,保障高带宽资源利用率。构建ONU时隙调度矩阵,根据ONU调谐时间和网络参数的不同,采用自适应的时隙调度方案,避免多制式共存VPON场景中ONU由于波长调谐产生的延时,同时提供优秀的负载均衡性能。3)针对基于LR WDM/TDM PON的VPON场景中高往返时延（Round Trip Time,RTT）导致的空闲时隙问题,提出一种多线程动态带宽分配算法。采用动态的线程数目和波长数目选择机制,保障高带宽资源利用率。提出弹性线程窗口与带宽资源预支机制,加强线程间协作能力。多线程轮询机制可有效解决基于LR WDM/TDM PON的VPON场景中高RTT导致的空闲时隙问题。通过构建ONU缓冲区与使用时间标志位判定,解决了VPON中多制式调谐设备共存场景中的ONU波长调谐延时和ONU传输冲突问题。
绳帆[6]（2020）在《电力光纤入户技术中的资源分配方案研究》文中研究指明为了实现智能电网信息互动化要求,我国现在越来越多的智能用电小区采用了电力光纤入户技术（power fiber to the home,PFTTH）。该技术使用光纤复合低压电缆,将光纤随低压电力线敷设,做到电力和光纤网同时入户,节省了二次铺设的成本。因此,PFTTH技术可以说是实现智能电网和三网融合的理想选择。以太无源光网络（Ethernet passive optical network,EPON）技术是实现电力光纤到户组网的重要手段,与以往不同的是,电力光纤到户系统除了需要为用户提供语音通话、上网和视频流等传统三网融合业务服务,还要负责电力类业务。本文详细分析了终端用户的业务需求,首先提出面向电力类业务需求的JTF-DBA算法,该算法重点从电网告警等重要事件的时延要求和带宽分配公平性两点出发提出解决方案。在简要介绍了 OPNET仿真环境的搭建过程后,验证了此调度算法在优化了重要事件时延的情况下,没有影响其他数据业务的上传。接下来本文分析说明了 EPON数据链路层中的几个关键技术和互联网业务中的QoS问题。然后研究了两种基本机制:自适应周期分配算法和固定周期轮询算法,进而推倒出本文中所采用算法的优势。本文在队列调度层面考虑使用两层调度机制,一层在OLT,一层在ONU,根据现有智能小区PFTTH业务场景特性,使用PRR+TSRR的调度组合机制进行业务的带宽分配。最后,验证其相比单一调度机制更加有效。最后本文介绍了电力光纤到户无源光网络仿真系统的设计与实现,包括需求分析,系统功能设计和功能展示等内容。该系统主要包括四大模块:仿真前台模块、指令处理反馈模块、系统服务模块、日志模块。通过该系统的实现,用户通过简易方便的操作就可以设置不同的参数,选择需要模拟的算法,并查看仿真结果。
徐星[7]（2020）在《大容量宽带无源光网络若干关键技术研究》文中进行了进一步梳理近年来我国科技发展迅速,高清视频、虚拟现实以及物联网等各种高新网络应用和技术层出不穷,极大的改善了网民的生活体验,基本上实现了万物互联的智能时代。思科白皮书预测在最近五年内,IP网络中的设备数量将飞速增长,达到地球总人口的三倍以上。据统计,截止2019年十月底,我国光纤接入（FTTH/O）用户已达4.16亿户,占固定互联网宽带用户总数的92%。随着宽带服务向高速率迁移,3.7亿固定互联网宽带用户能够实现100Mbps及以上接入速率,占总用户数的81.8%。宽带无源光网络作为连接骨干网和用户侧的桥梁,需要提供更大的系统容量、更高的传输带宽和信号质量,以及更低延时的灵活资源调度算法,从而满足日益增长的网络用户数量和各式各样的网络业务。随着网络规模的不断扩展,无源光网络的高能耗问题愈加突出。实现宽带无源光网络的大容量、高节能以及低延时性能,将是首先被考虑到的关键技术,在全球范围内引起了广大企业和学者的研究。星座成形作为一种数字信号处理技术,能够提升系统传输容量,改善信号传输质量,在光接入网中得到了热门的研究和应用。软件定义网络作为一种全新的组网方式,可以对无源光网络进行集中管理,实现资源的按需分配,从而为日益复杂的网络架构提供高效的节能规划。同时,用户需求的多样化和网络业务的细颗粒度和低延时需求将成为制约网络高效运行的重要因素。因此有必要对动态带宽分配算法进行研究,最优化地实现网络带宽资源的调度,从而避免频繁的阻塞丢包和降低数据包在无源光网络中的传输时延。本论文在研究大容量宽带无源光网络的基础上,重点研究了网络传输容量的提升方案,通过结合星座成形中的几何成形和概率成形技术,对误比特率、光信噪比、接收机灵敏度等系统性能进行改善,有效提高了系统的传输容量。将软件定义网络的策略应用到无源光网络的控制层面,实现了网络的集中管理和传输波长的灵活调度,大大降低了系统的能耗。充分考虑无源光网络的应用场景和特定流量特征,实现了网络资源的动态灵活调度,对不同优先级用户带宽进行有效公平的自适应管理,实现了网络利用率的最优化,提高了网络的数据吞吐量,为业务数据流的低时延性能需求提供良好的传输平台。论文的主要研究工作和创新点如下:1.基于符号级标签和菱形调制的PS-WDM-PON扩容传输方案在研究WDM-PON与星座成形数字信号处理技术的基础上,提出了一种基于符号级标签和菱形调制的PS-WDM-PON扩容传输方案。该方案通过增加低能量值信号点的发射概率,使得星座图的能量集中度有了极大的提高,降低了对信号发射功率的要求,提高了系统的误比特率性能。实验研究表明:在25公里PON的实验系统中,当误码率门限值为1*10-3时,16-9 CAP的概率成形信号相比于传统的16-CAP信号有了 2dB的光接收机灵敏度的改善,有效的提升了系统的传输容量和信号质量。2.基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON扩容传输方案在研究OFDM-PON的基础上,提出了一种基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON扩容传输方案。通过对星座图中不同环上信号点的几何位置设计,信号点能够更加向内部汇聚,实现了星座品质因子的最大化。同时,优化星座中信号点概率分布模式,使得信号平均功率得到降低。通过系统平台的搭建和数字信号处理技术的应用,实现了 PON中不同符号速率和信息熵下的传输实验验证。实验研究表明:与传统的调制方案相比较,光接收机灵敏度在1*10-3的误比特率条件下有了 1.5 dB的提升,有效降低了系统发射功率。此方案所具有的低功耗、经济实现以及低计算复杂度等优势使得接入网中的各种应用场景能够在低成本下得到较大的传输容量和较高的信号质量。3.高节能效率的SD-TWDM-PON方案在研究SDN基本理论和应用的基础上,提出了一种具有高节能效率的SD-TWDM-PON架构,动态对各种网络资源进行自适应地调度和供应,使得在光线路终端和光网络单元中可以实现流水线式的操作管理。根据网络负载情况,在节能性、链路速率、时隙分配和QoS性能之间动态实时进行权衡和裁决,实现接入网的全局性持续稳定高效运行。仿真研究表明:与传统无节能机制的光接入网相比较,该架构能够在保证QoS要求的情况下,降低多达75%的光线路终端收发机能耗。此外,该方案还能在确保平均包时延、抖动和数据吞吐量等性能的要求下,通过合理的链路速率和光收发机配置,实现高节能SD-TWDM-PON的持续高效运行。4.TWDM-PON的低时延动态带宽分配方案针对无源光网络的高效网络性能,提出了一种基于QoS的低时延TWDM-PON动态带宽分配算法。通过对高优先级业务优化带宽分配,并结合轮询和用户预留机制,实现了高负载率下多达16%的网络利用率提升和35%的平均数据包时延降低。提出了一种基于改进型随机早期检测的自适应资源调度方案,通过对转发队列的门限值进行灵活调整,实时动态地降低了时延敏感性业务的阻塞率,确保了突发性流量能够得到有效公平的带宽分配。仿真研究表明:与传统网络相比,数据总吞吐量提升了 12%,网络数据包时延降低了多达33%,很好满足了物联网时代对光接入网中业务低时延性能的迫切需求。
陈学意[8]（2020）在《TWDM-PON中动态资源调度算法研究》文中进行了进一步梳理随着大数据、云计算、人工智能等新兴业务逐渐深入人心,基于传统时分复用的技术已经难以满足用户对于各种带宽业务的需求。时分波分复用无源光网络（Time and Wavelength Division Multiplexed Passive Optical Network,TWDM-PON）由于能够提供更高的带宽,更为丰富的业务支持,并且可以与现有架构共存,传输距离和范围更远,被选为下一代无源光接入技术第二阶段（Next-Generation Passive Optical Network Stage 2,NG-PON2）的主要发展方向。而资源管理技术是TWDM-PON网络的一项关键技术,因此设计高效的资源分配算法对于其性能的提升至关重要。针对TWDM-PON中的资源分配问题,本文提出一种高效自适应动态波长带宽分配算法（Efficient and Adaptive-Dynamic Wavelength Bandwidth Allocation algorithm,EA-DWBA）。本算法根据服务等级协议确定光网络单元的优先级,同时为了保证用户服务质量对业务进行了区分。针对空闲时隙填充、带宽分配和波长分配分别建立数学模型。考虑到TWDM-PON网络由于信息交互产生周期间空闲时隙的问题,本算法设计了自适应混合填充策略来保证网络带宽利用率最大化,同时采用高优先级业务先填充的原则保证其时延要求;在此基础上针对网络流量动态变化的情况,本算法设计了自适应带宽分配策略来保证带宽分配的高效性;同时考虑到ONU前后两次传输可能经历迁移而导致数据传输时延较大的问题,本算法设定了迁移条件,减少迁移次数,并且以最早空闲波长为原则进行数据业务传输,保证高效的数据传输。仿真结果表明,本文所提出的算法能够有效降低网络总时延,在保证较高带宽利用率的同时,还能满足用户对于不同业务的服务质量要求。
颜雨奇[9]（2019）在《多波长光接入网中异类ONU共存场景下DBA算法研究》文中研究说明无源光网络（Passive Optical Network,PON）的平滑演进是以按需升级（pay-as-you-grow）的方式进行的。在过去几十年中,TDM-PON占据了接入网市场的主导地位;TDM-PON,如EPON和GPON,均为单波长系统,TDM-PON中ONU也有着固定的上下行波长,OLT和ONU之间以点到多点（P2MP）的方式连接与通信。为了满足用户和业务激增的带宽需求,WDM技术被引入接入网中;WDM-PON的波长数即等于ONU数,且ONU均采用波长可调谐收发器,以实现OLT和ONU之间的点到点（P2P）通信连接。从TDM-PON平滑演进到WDM-PON的过程中,由于按需升级,已升级和待升级的网络设备将不可避免地共存在同一个PON中,形成了不同类型的混合WDM/TDM-PON。混合WDM/TDM-PON为多波长系统,其波长数介于TDM-PON和WDM-PON之间;WDM/TDM-PON中部分ONU被率先升级,升级方式包括采用可调谐收发器、扩大ONU波长调谐范围、增加ONU收发器数量等等,我们将传输性能不同的ONU称为异类ONU,也就是说,随着PON平滑演进的推进,混合WDM/TDM-PON中将产生多种类型的异类ONU共存。异类ONU共存是PON平滑演进的必经之路,因此能够实现在异类ONU之间充分且公平地分配带宽的动态带宽算法（Dynamic Bandwidth Allocation,DBA）是支持PON平滑演进顺利进行的关键。我们对异类ONU共存网络场景进行了分类和定义:第一种,可调谐性型异类ONU共存,即具有/不具有波长可调谐性ONU的共存;第二种,多调谐范围型异类ONU共存,指的是固定单波长调谐ONU、多波长可调谐ONU和全波长可调谐ONU的共存;第三种,多收发型异类ONU共存,则为具有不同收发器数量ONU的共存。针对不同的异类ONU共存场景的DBA研究内容如下:1)针对混合WDM/TDM-PON中可调谐性型异类ONU共存的网络场景,建立了相对应的带宽分配数学模型。面向异类ONU不同的网络带宽需求,提出差异化带宽分配算法,不仅保证了调谐性型异类ONU之间还保证了过载和欠载ONU之间的带宽利用公平性。综合考虑到异类ONU在波长时隙分配方面的灵活性差异,提出一种面向波长间负载均衡的波长时隙分配算法,大幅缩短调度周期时长和传输延时水平;2)针对由多收发型异类ONU构成的NG-EPON中多类型用户和多类型业务共存的网络场景,提出了多用户多业务二维优先队列来实现缓存区分管理。提出了新型带宽分配算法,以同时满足多类型用户的差异化SLA需求以及多类型业务的差异化Qo S需求。提出时序填充、波序填充两种波长时隙分配算法,综合两者进行协同调度以满足多用户多业务差异化需求以及实现波长间负载均衡;3)针对WDM/TDM-PON中多调谐范围型异类ONU共存场景建立了带宽分配数学模型。提出将该模型下的ONU聚合问题映射到带背包限制的多背包问题上进行求解。提出了新型ONU聚合算法,该算法以分支定界子算法为框架,分别采用松弛算法和贪婪算法作为上/下界逼近子算法。当网络低负载时,该算法能大幅减少时占用波长数,且保持ONU带宽请求满足率在较高水平;当网络高负载时,该算法通过提高每根波长上带宽利用率而为ONU提供更高的网络吞吐量。
王蔚[10]（2018）在《NG-EPON高效用户接入控制技术研究》文中指出随着大数据、云计算、虚拟现实、4K/8K高清视频等新兴产业的崛起,用户对于网络接入速率的要求与日俱增。作为网络接入的“最后一公里”主流解决方案之一,无源光网络（PON）能够提供强大的宽带接入能力。目前的PON技术如EPON、GPON、10G-EPON、XG（S）-PON等能够为用户提供高速的宽带接入速率。但是,随着网络带宽需求以每年50%的速率不断增长,现有的PON技术在几年后将无法满足未来业务巨大的带宽需求,研究面向未来海量带宽需求的具有更高宽带接入速率的PON技术显得尤为重要和紧迫。为此,IEEE成立802.3ca标准组来研究能够提供高达100Gb/s接入速率的下一代以太无源光网络（NG-EPON）。在时分复用的基础上,NG-EPON采用多个波长叠加的结构来提升总体带宽容量,同时引入信道绑定提升单个ONU的带宽能力。在NG-EPON中,ONU配备多套收发机,能够通过信道绑定在多个波长同时工作。NG-EPON的多波长及信道绑定的全新特性带来了大幅的容量提升,同时也给用户接入控制带来了很大的挑战。本论文主要针对NG-EPON中用户接入控制,基于多波长及信道绑定的新特性,从用户注册、资源调度和用户汇聚管理三个方面开展了深入的研究,提出了多通道ONU注册协议、资源调度算法以及ONU汇聚管理方案,实现了NG-EPON的用户快速接入以及资源的精细化管理和高效利用。具体而言,本论文完成了以下三个方面的工作:（1）NG-EPON用户注册技术研究NG-EPON由于采用了信道绑定技术,ONU可以在多个波长进行数据传输。为了保证传输可靠性,在注册时需要对ONU在每个波长上都进行验证。传统的EPON注册协议由于为单波长的场景设计无法直接应用到NG-EPON中。如果简单地将单波长EPON注册协议扩展到多波长,则会由于各个波长都要等待竞争窗口的结束,存在注册时间过长的问题,无法快速地提供用户接入服务。为了同时兼顾传输可靠性和注册效率,本论文提出了基于波长终端协作的协同注册协议。通过修改协议流程,协同注册协议只需要ONU在任何一个波长注册成功,便可以通过波长终端的协作利用其它的波长终端对剩余波长进行传输可靠性的辅助验证,从而实现ONU在所有波长的注册与验证。此外,本论文对传统的注册信息单元和状态机进行了扩展,可以很好地适用于协同注册协议,同时又能保持对传统10G-EPON甚至1G-EPON的后向兼容性。为了评估直接扩展版本和协同注册协议的性能,本论文对两种协议的注册流程进行建模分析,推导理论注册时延,同时进行仿真实验进行对比。理论和仿真结果都表明,协同注册协议能够有效地降低注册时延,能够大幅加快用户的接入速度。（2）NG-EPON资源调度技术研究NG-EPON ONU叠加的波长信道数量不同导致了NG-EPON多种类型ONU的存在,不同类型的ONU具备不同的工作波长能力。在资源调度即动态波长带宽分配时,必须要考虑不同的ONU工作波长能力、对应的带宽容量限制以及ONU波长能力不同导致的带宽分配的公平性问题。为了保证带宽资源在不同类型的ONU之间高效、公平地分配,本论文解耦了带宽分配和波长分配,提出了基于多阈值线的权值最大最小公平的带宽分配算法,然后对不同类型的波长分配顺序进行了研究,实现了NG-EPON中多类型ONU共存时的高效、公平、灵活的资源调度。此外,大小变化的以太网数据包在多个波长并行传输将导致乱序问题,重排序则需要一定的缓存和处理时延。针对此情况,本论文提出了抑制乱序情况的动态波长带宽分配算法,尽可能地将ONU带宽授权分配在单个波长上,并且基于分配结果进行带宽授权重整形优化,能够极大地降低出现乱序情况的ONU数量,理论和仿真都证明了本算法导致的乱序ONU数量小于波长数,与ONU数量无关。最后,在轻便的在线调度模式中,OLT需要对单个ONU进行快速的资源调度决策,针对波长分配模式,研究了不同的波长分配模式对于网络性能的影响,并提出了自适应的波长分配模式,综合考虑单个ONU负载以及总体负载进行动态波长分配,能够实现更低的时延和更大的吞吐量。（3）NG-EPON用户汇聚管理技术研究出于节能和服务保护的目的,根据用户数量和数据流量的涨落规律,OLT会选择性地关闭部分波长并把ONU汇聚到剩余波长上。在NG-EPON中,多种工作波长能力ONU的存在使得OLT在用户汇聚管理时选择汇聚波长时必须谨慎考虑用户的波长能力不均衡性,即使负载轻到只需要一个波长来承载,也不能随意地选取汇聚波长,必须根据ONU工作波长能力情况选取ONU都能工作的波长作为汇聚波长才能保证汇聚所有的ONU。进一步考虑负载情况则使得问题变得更加复杂,不同的工作波长能力和对应的负载情况组合将会导致不同的最简汇聚波长的选择。针对复杂的工作波长能力情况下的汇聚管理问题,本论文运用图论知识,对NGEPON中的波长汇聚问题进行分析,通过将问题转化为带容量限制的集合覆盖问题,提出相应的启发式算法求解。提出的二步求解法的复杂度低,性能优良,能够快速求出最简汇聚波长,同时给出每个ONU详细的迁移路径,方便运营商智能地运维管理。综上,本论文研究了NG-EPON高效用户接入控制技术,参考了IEEE 802.3ca标准组相关提案文稿,问题来源于对用户接入控制受NG-EPON新特性影响的思考,对用户接入控制的几个重要方面都展开了深入的研究,希望本研究能够为NG-EPON用户接入控制相关研究提供参考,并推动和促进IEEE 802.3ca NG-EPON用户接入控制技术的最终标准形成。
二、一种公平的EPON动态带宽分配算法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种公平的EPON动态带宽分配算法（论文提纲范文）
（1）50G-PON中基于神经网络预测的自适应动态带宽分配算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 网络带宽分配的研究现状 |
| 1.3 网络流量预测的研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容及创新点 |
| 第二章 50G-PON网络概述 |
| 2.1 PON网络发展历程 |
| 2.1.1 EPON与 GPON的对比 |
| 2.1.2 10G-EPON简介 |
| 2.1.3 NG-GPON简介 |
| 2.2 TDM-PON,WDM-PON和 TWDM-PON的介绍 |
| 2.2.1 TDM-PON |
| 2.2.2 WDM-PON |
| 2.2.3 TWDM-PON |
| 2.3 50G-PON标准中参数的说明 |
| 2.4 动态带宽分配算法 |
| 2.4.1 在线DBA算法 |
| 2.4.2 离线DBA算法 |
| 2.5 神经网络预测在DBA算法中的应用 |
| 2.5.1 完全预测 |
| 2.5.2 部分预测 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于LSTM神经网络的网络流量预测模型的研究 |
| 3.1 LSTM神经网络概述及分析 |
| 3.1.1 RNN神经网络概述 |
| 3.1.2 RNN神经网络梯度爆炸和消失的原因分析 |
| 3.1.3 LSTM简介 |
| 3.2 自相似网络流量模型 |
| 3.2.1 网络流量的自相似特性 |
| 3.2.2 ON/OFF模型 |
| 3.3 ON/OFF数据源的OPNET仿真 |
| 3.3.1 网络域建模 |
| 3.3.2 节点域建模 |
| 3.3.3 进程域建模 |
| 3.4 神经网络预测 |
| 3.4.1 评价标准 |
| 3.4.2 三种神经网络的预测效果 |
| 3.4.3 swish函数的简介与改进 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于神经网络预测的多波长动态带宽分配算法 |
| 4.1 带宽分配算法的性能比较分析 |
| 4.1.1 改进的IPACT算法 |
| 4.1.2 First-Fit策略 |
| 4.1.3 WF-DBA |
| 4.1.4 三种DBA分析比较 |
| 4.2 PD-DWDBA的说明 |
| 4.2.1 调度顺序 |
| 4.2.2 基于神经网络预测的DBA算法说明 |
| 4.3 支持QOS业务分级的PD-DWDBA |
| 4.4 实验研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）面向多业务场景VPON的资源调度和带宽分配算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 虚拟光接入网发展概况 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 虚拟无源光网络原理及关键技术 |
| 2.1 无源光网络制式技术 |
| 2.1.1 TDM-PON |
| 2.1.2 WDM-PON |
| 2.1.3 WDM/TDM-PON |
| 2.1.4 OFDM-PON |
| 2.2 虚拟无源光网络架构 |
| 2.2.1 汇聚-接入一体化VPON架构 |
| 2.2.2 多OLT VPON架构 |
| 2.3 动态带宽分配算法 |
| 2.3.1 多点控制协议 |
| 2.3.2 多业务场景VPON动态带宽分配 |
| 2.3.3 基于流量预测的动态带宽分配 |
| 2.3.4 ONU模式转换算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于自适应流量预测的ONU模式转换算法 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 自适应权重更新的流量预测算法 |
| 3.2.1 指数平滑算法 |
| 3.2.2 基于实数编码的遗传算法 |
| 3.3 弹性填充的ONU模式转换算法 |
| 3.3.1 低负载场景 |
| 3.3.2 高负载场景 |
| 3.4 仿真与性能分析 |
| 3.4.1 仿真模型 |
| 3.4.2 预测算法误差分析 |
| 3.4.3 平均包时延分析 |
| 3.4.4 吞吐量分析 |
| 3.4.5 丢包率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于多级用户满意度的双公平带宽分配算法 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 多级用户满意度函数 |
| 4.3 双公平带宽分配算法 |
| 4.3.1 MAON下多OLT PON架构 |
| 4.3.2 波长公平分配算法 |
| 4.3.3 时隙公平分配算法 |
| 4.4 仿真与性能分析 |
| 4.4.1 仿真模型 |
| 4.4.2 平均包时延分析 |
| 4.4.3 用户时延满意度分析 |
| 4.4.4 用户带宽满意度分析 |
| 4.4.5 算法复杂度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多波长VPON下基于差异化业务周期的动态带宽分配算法 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 差异化业务周期轮询机制 |
| 5.2.1 Report周期的轮询机制 |
| 5.2.2 Prediction周期的轮询机制 |
| 5.3 基于差异化业务周期的动态带宽分配算法 |
| 5.3.1 多业务流量预测 |
| 5.3.2 波长分配算法 |
| 5.3.3 时隙分配算法 |
| 5.4 仿真与性能分析 |
| 5.4.1 仿真模型 |
| 5.4.2 预测算法性能分析 |
| 5.4.3 带宽利用率分析 |
| 5.4.4 平均包时延分析 |
| 5.4.5 吞吐量分析 |
| 5.4.6 用户满意度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 缩写词检索 |
| 参考文献 |
| 在攻读硕士学位期间科研成果及所获奖励 |
| 致谢 |
（3）面向多业务融合的光接入网结构与关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光接入网的发展趋势和研究意义 |
| 1.2 面向多业务融合的光接入网研究现状和技术挑战 |
| 1.2.1 支持多业务融合的灵活可重构光接入网结构 |
| 1.2.2 高效动态的联合多维网络资源调度 |
| 1.2.3 多样化业务的差异化时延保障 |
| 1.2.4 结构简化的短距离高速相干光传输方案 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 面向多业务融合的光接入网结构研究与设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 面向多业务融合的光接入网结构研究与设计 |
| 2.3 生存性保障机制 |
| 2.3.1 DWDM光纤环断纤故障 |
| 2.3.2 OLT瘫痪故障 |
| 2.3.3 业务线路卡瘫痪故障 |
| 2.3.4 远端节点瘫痪故障 |
| 2.4 节能机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光接入网多维资源调度机制与算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 公平性感知的联合多维资源分配算法研究 |
| 3.2.1 基于TWDM/OFDM-PON的软件定义光接入网结构 |
| 3.2.2 公平性感知的联合多维资源分配算法描述 |
| 3.2.3 公平性评价机制 |
| 3.3 仿真验证及性能分析 |
| 3.3.1 仿真条件 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于云边协同计算的高效移动光前传网网络切片算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于云边协同计算的高效移动光前传网网络切片算法研究 |
| 4.2.1 云边协同的移动光前传网网络架构 |
| 4.2.2 切片管理的信令流程 |
| 4.2.3 算法描述 |
| 4.2.4 时延分析 |
| 4.3 仿真验证及性能分析 |
| 4.3.1 仿真条件 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于单偏振强度调制发射和相干检测的短距离光传输方案研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于单偏振强度调制发射和外差相干检测的短距离光传输方案研究 |
| 5.2.1 方案概述 |
| 5.2.2 方案工作原理 |
| 5.2.3 DSP算法处理 |
| 5.2.4 单偏振50Gbps PAM4强度调制外差相干检测短距离光传输方案性能仿真 |
| 5.2.5 离线实验验证及性能分析 |
| 5.3 基于单偏振强度调制发射和零差相干检测的短距离光传输方案 |
| 5.3.1 方案概述 |
| 5.3.2 方案仿真结构 |
| 5.3.3 仿真结果及性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表学术论文申请发明专利及参加科研项目情况 |
| 论文发表情况 |
| 申请国家发明专利情况 |
| 参加科研项目情况 |
（4）基于软件定义网的多维多域光网络带宽资源优化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRCT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光网络的发展概述 |
| 1.1.1 光网络架构 |
| 1.1.2 基于软件定义网的光传送网络 |
| 1.1.3 无源光网络架构及动态带宽分配技术 |
| 1.1.4 基于频谱灵活城域光网络的路由及频谱分配技术 |
| 1.1.5 基于SDN的数据中心网络架构及交换技术 |
| 1.2 国内外技术研究现状 |
| 1.2.1 动态带宽分配及控制技术研究现状 |
| 1.2.2 基于频谱灵活光网络的架构及路由-频谱分配技术研究现状 |
| 1.2.3 基于SDN的数据中心全光交换技术研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容和创新点 |
| 1.4 论文的组织架构 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于SDN的WDM/TDM-PON中波长-时隙联合分配算法研究 |
| 2.1 基于SDN的WDM/TDM-PON架构及动态带宽分配技术 |
| 2.1.1 WDM/TDM-PON架构 |
| 2.1.2 动态带宽分配技术 |
| 2.2 基于波长分组的软件定义WDM/TDM-PON的波长-时隙联合分配方案 |
| 2.2.1 基于波长分组的软件定义WDM/TDM-PON组网架构 |
| 2.2.2 基于软件定义的波长-时隙联合分配技术 |
| 2.2.3 实验和结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 城域网中基于蚁群优化的路由与频谱分配方案研究 |
| 3.1 EON中多层虚拟拓扑模型及路由与频谱分配技术 |
| 3.1.1 频谱灵活光网络与路由-频谱分配算法 |
| 3.1.2 基于多层虚拟拓扑的软件定义EON架构 |
| 3.1.3 RSA问题的启发式算法总结 |
| 3.2 基于蚁群优化的路由与频谱分配方案研究 |
| 3.2.1 频谱连贯性指数的统计方法 |
| 3.2.2 基于蚁群优化的最小邻接-备选链路对连贯度损失RSA算法 |
| 3.2.3 基于蚁群优化的最小连贯度损失RSA算法 |
| 3.3 数值仿真和结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 软件定义数据中心网中基于混合轮询的光分组冲突解决方案研究 |
| 4.1 快速光交换技术中的光分组冲突问题 |
| 4.2 基于FOS的OPSquare数据中心网络架构 |
| 4.3 基于混合轮询的光分组冲突解决方案 |
| 4.4 快速光分组交换的架构性能优化 |
| 4.5 光交换原型机中HPACR算法的实验验证 |
| 4.6 DCN中HPACR算法的数值仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于SDN的数据中心网中负载均衡方法研究 |
| 5.1 数据中心网负载均衡技术 |
| 5.2 基于ECMP的OPSquare路由技术 |
| 5.3 基于软件定义的概率路由的负载均衡解决方案 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 附录1: 缩略语列表 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（5）面向多制式共存VPON的ONU准入管理与带宽分配算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的和意义 |
| 1.2 虚拟光接入网发展概况 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 光接入网原理及关键技术 |
| 2.1 光接入网制式技术 |
| 2.1.1 TDM-PON |
| 2.1.2 WDM-PON |
| 2.1.3 WDM/TDM-PON |
| 2.2 动态带宽分配算法 |
| 2.2.1 多点控制协议 |
| 2.2.2 在线与离线轮询算法 |
| 2.2.3 多线程轮询机制 |
| 2.3 面向VPON的动态带宽分配算法研究 |
| 2.3.1 VPON间和VPON内带宽分配 |
| 2.3.2 多制式共存场景带宽分配 |
| 2.3.3 ONU模式转换 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于网络服务价值的ONU准入判决机制及带宽分配算法 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 分布式VPON管理机制 |
| 3.2.1 基于分布式控制的VPON结构 |
| 3.2.2 ONU-OLT间信息流 |
| 3.3 ONU准入判决与带宽分配算法 |
| 3.3.1 网络服务价值 |
| 3.3.2 CWRA算法 |
| 3.3.3 CWRA算法第一阶段(S1) |
| 3.3.4 CWRA算法第二阶段(S2) |
| 3.3.5 CWRA算法第三阶段(S3) |
| 3.4 仿真与性能分析 |
| 3.4.1 仿真模型 |
| 3.4.2 CWRA算法S1和S2的性能分析 |
| 3.4.3 不同场景网络服务价值和ONU准入率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同调谐时间ONU共存场景中自适应带宽分配算法 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 单线程自适应带宽分配算法 |
| 4.3 仿真与性能分析 |
| 4.3.1 仿真模型 |
| 4.3.2 平均调谐延时比较 |
| 4.3.3 调度轮询周期比较 |
| 4.3.4 有效带宽比率比较 |
| 4.3.5 算法复杂度分析比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于LR WDM/TDM PON的VPON场景中多线程动态带宽分配算法 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 多线程轮询算法带宽分配 |
| 5.2.1 自适应线程数目和波长数目选择 |
| 5.2.2 线程间窗口动态调整 |
| 5.2.3 权重比带宽分配 |
| 5.3 多线程轮询算法时隙调度 |
| 5.3.1 构建ONU调谐缓冲区 |
| 5.3.2 ONU时隙分配 |
| 5.4 仿真与性能分析 |
| 5.4.1 仿真模型 |
| 5.4.2 轮询周期时长分析 |
| 5.4.3 平均调谐延时分析 |
| 5.4.4 不同调谐设备组合的平均调谐延时分析 |
| 5.4.5 带宽利用率分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 缩写词检索 |
| 参考文献 |
| 在攻读硕士学位期间科研成果和所获奖励 |
| 致谢 |
（6）电力光纤入户技术中的资源分配方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国内外无源光网络发展现状 |
| 1.2.2 三种改进的PON网络上行资源分配技术 |
| 1.2.3 涵盖电力业务的多业务资源分配研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 研究基础 |
| 2.1 电力光纤到户网络技术 |
| 2.1.1 光纤复合低压电缆 |
| 2.1.2 电力光纤到户应用场景 |
| 2.2 EPON系统结构以及工作原理 |
| 2.2.1 EPON模型 |
| 2.2.2 EPON协议 |
| 2.3 电力光纤到户小区光接入网 |
| 2.3.1 光纤接入网系统 |
| 2.3.2 光纤接入网组网方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电力业务优化方案 |
| 3.1 问题提出 |
| 3.2 方案描述 |
| 3.2.1 基本策略 |
| 3.2.3 带宽分配方法 |
| 3.3 仿真验证 |
| 3.3.1 OPNET仿真环境搭建 |
| 3.3.2 仿真参数设置 |
| 3.3.3 仿真结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 互联网业务优化方案 |
| 4.1 问题提出 |
| 4.1.1 业务等级分类 |
| 4.1.2 现有方案性能分析 |
| 4.2 方案描述 |
| 4.2.1 基本策略 |
| 4.2.2 带宽分配方法 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.3.1 仿真参数设置 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电力光纤到户无源光网络仿真系统 |
| 5.1 需求分析 |
| 5.1.1 系统业务需求分析 |
| 5.1.2 系统功能需求分析 |
| 5.1.3 系统非功能需求分析 |
| 5.2 系统总体设计 |
| 5.2.1 系统功能设计 |
| 5.2.2 系统流程设计 |
| 5.2.3 系统交互图与方法 |
| 5.3 系统功能展示 |
| 5.3.1 用户功能展示 |
| 5.3.2 日志功能展示 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 对未来的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）大容量宽带无源光网络若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 宽带无源光网络研究现状 |
| 1.2.2 星座成形技术研究现状 |
| 1.2.3 软件定义无源光网络研究现状 |
| 1.2.4 无源光网络的低延时资源调度技术研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 宽带无源光网络系统原理及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无源光网络通信系统 |
| 2.2.1 时分复用无源光网络系统(TDM-PON) |
| 2.2.2 波分复用无源光网络系统(WDM-PON) |
| 2.2.3 正交频分复用无源光网络系统(OFDM-PON) |
| 2.3 IM/DD系统和CAP技术 |
| 2.3.1 IM/DD系统调制检测技术 |
| 2.3.2 CAP技术 |
| 2.4 星座成形技术 |
| 2.4.1 几何成形 |
| 2.4.2 概率成形 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 大容量宽带无源光网络的星座成形扩容传输方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于符号级标签和菱形调制的PS-WDM-PON扩容传输方案 |
| 3.2.1 基于符号级标签和菱形调制的概率成形信号映射原理 |
| 3.2.2 基于符号级标签和菱形调制的16-9 CAP WDM-PON传输系统实验研究 |
| 3.3 基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON扩容传输方案 |
| 3.3.1 基于星座结构优化的星形CAP-16/32几何和概率联合成形原理 |
| 3.3.2 基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON系统传输实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高节能效率的SD-TWDM-PON方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 OpenFlow南向协议 |
| 4.2.1 OpenFlow端口 |
| 4.2.2 OpenFlow流表 |
| 4.2.3 SDN控制器与交换机之间的消息类型 |
| 4.3 高节能效率的SD-TWDM-PON架构和算法 |
| 4.4 高节能效率的SD-TWDM-PON方案仿真 |
| 4.4.1 高节能效率的SD-TWDM-PON系统设计方案 |
| 4.4.2 网络性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TWDM-PON中低时延动态带宽分配方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TWDM-PON中基于QoS的低时延动态带宽分配算法 |
| 5.2.1 基于QoS的低时延动态带宽分配算法 |
| 5.2.2 TWDM-PON中的低时延资源调度仿真性能分析 |
| 5.3 TWDM-PON中基于改进型RED的自适应资源调度方案 |
| 5.3.1 基于改进型随机早期检测的自适应资源调度算法 |
| 5.3.2 TWDM-PON中算法仿真方案设计 |
| 5.3.3 网络性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录: 缩略词列表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（8）TWDM-PON中动态资源调度算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 时分复用无源光网络 |
| 1.3 波分复用无源光网络 |
| 1.4 时分波分复用无源光网络 |
| 1.5 本文的主要工作与结构安排 |
| 第2章 无源光网络资源分配技术研究 |
| 2.1 TDM-PON中资源分配算法分析 |
| 2.1.1 EPON中资源分配算法分析 |
| 2.1.2 GPON中资源分配算法分析 |
| 2.2 WDM-PON中资源分配算法分析 |
| 2.3 TWDM-PON中资源分配算法分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高效自适应动态波长带宽分配算法 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 算法概述 |
| 3.3 问题描述 |
| 3.4 算法描述 |
| 3.4.1 基于周期间空闲时隙的自适应混合授权机制 |
| 3.4.2 自适应带宽分配机制 |
| 3.4.3 基于ONU可调谐的波长分配机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 算法仿真实现 |
| 4.1 仿真模型 |
| 4.1.1 仿真环境 |
| 4.1.2 评价指标 |
| 4.2 算法仿真结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）多波长光接入网中异类ONU共存场景下DBA算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 无源光接入网原理及关键技术 |
| 2.1 光接入网关键技术 |
| 2.1.1 TDM-POM |
| 2.1.2 WDM-PON |
| 2.1.3 WDM/TDM-PON |
| 2.2 带宽分配关键技术 |
| 2.2.1 多点控制协议 |
| 2.2.2 动态带宽分配算法 |
| 2.3 异类ONU共存 |
| 2.3.1 PON的平滑演进 |
| 2.3.2 异类ONU分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 可调谐性型异类ONU共存场景下差异化多粒度DBA算法研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.2.1 Type-II PON架构 |
| 3.2.2 问题分析 |
| 3.3 差异化多粒度DBA算法 |
| 3.3.1 可用带宽统计 |
| 3.3.2 保证带宽分配 |
| 3.3.3 剩余带宽分配 |
| 3.3.4 波长和时隙分配 |
| 3.4 算法仿真和比较分析 |
| 3.4.1 仿真模型 |
| 3.4.2 平均调度周期分析 |
| 3.4.3 带宽利用率分析 |
| 3.4.4 公平性分析 |
| 3.4.5 平均包延时分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多收发型异类ONU共存场景下基于二维优先队列的DBA算法研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 问题描述 |
| 4.1.2 研究现状 |
| 4.2 多用户多业务二维优先队列 |
| 4.3 多用户多业务DBA算法 |
| 4.3.1 数学模型 |
| 4.3.2 带宽分配子算法 |
| 4.3.3 时序填充子算法 |
| 4.3.4 波序填充子算法 |
| 4.3.5 算法整体框架 |
| 4.4 算法仿真和比较分析 |
| 4.4.1 仿真模型 |
| 4.4.2 带宽利用率分析 |
| 4.4.3 丢包率分析 |
| 4.4.4 横向延时比较分析 |
| 4.4.5 纵向延时比较分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多调谐范围型异类ONU共存场景下ONU聚合算法研究 |
| 5.1 ONU迁移和ONU聚合 |
| 5.2 数学模型和算法比较 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 多背包问题 |
| 5.2.3 算法比较 |
| 5.3 ONU聚合算法 |
| 5.3.1 分支定界子算法 |
| 5.3.2 上界逼近子算法 |
| 5.3.3 下界逼近子算法 |
| 5.3.4 算法整体流程 |
| 5.4 算法仿真比较 |
| 5.4.1 仿真模型 |
| 5.4.2 占用波长数 |
| 5.4.3 平均波长带宽利用率 |
| 5.4.4 带宽请求满足率 |
| 5.4.5 OLT端算法延时 |
| 5.4.6 整体平均延时 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 缩写词检索 |
| 参考文献 |
| 在攻读硕士学位期间科研成果及所获奖励 |
| 致谢 |
（10）NG-EPON高效用户接入控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 NG-EPON的研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 与日俱增的带宽需求 |
| 1.1.2 NG-EPON的研究意义 |
| 1.2 NG-EPON的研究现状 |
| 1.2.1 PON的技术演进与发展趋势 |
| 1.2.2 NG-EPON的标准化进程与研究现状 |
| 1.3 NG-EPON用户接入控制面临的技术挑战 |
| 1.3.1 NG-EPON用户注册的技术挑战 |
| 1.3.2 NG-EPON资源调度的技术挑战 |
| 1.3.3 NG-EPON用户汇聚管理的技术挑战 |
| 1.4 本文的研究工作与创新点 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 第二章 NG-EPON用户注册技术研究 |
| 2.1 NG-EPON用户注册的研究背景与研究现状 |
| 2.1.1 传统EPON注册协议研究 |
| 2.1.2 NG-EPON注册要求与挑战 |
| 2.2 NG-EPON用户注册协议 |
| 2.2.1 NG-EPON独立注册协议 |
| 2.2.2 NG-EPON协同注册协议 |
| 2.3 NG-EPON用户注册协议性能分析 |
| 2.3.1 NG-EPON独立注册协议的理论注册时延 |
| 2.3.2 NG-EPON协同注册协议的理论注册时延 |
| 2.3.3 NG-EPON注册协议理论注册时延对比分析 |
| 2.4 NG-EPON用户注册协议仿真实验 |
| 2.4.1 仿真环境与参数配置 |
| 2.4.2 NG-EPON注册协议性能比较 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 NG-EPON资源调度技术研究 |
| 3.1 NG-EPON资源调度技术相关研究 |
| 3.1.1 传统PON资源调度技术 |
| 3.1.2 NG-EPON资源调度研究现状 |
| 3.1.3 NG-EPON资源调度存在的问题与挑战 |
| 3.2 NG-EPON高效公平的离线资源调度技术 |
| 3.2.1 NG-EPON资源调度问题建模 |
| 3.2.2 高效公平的动态波长带宽分配算法 |
| 3.2.3 抑制乱序的动态波长带宽分配算法 |
| 3.3 NG-EPON轻便快速的在线资源调度技术 |
| 3.3.1 NG-EPON在线资源调度的研究问题 |
| 3.3.2 NG-EPON在线资源调度的波长分配模式 |
| 3.3.3 NG-EPON在线资源调度的自适应波长分配模式 |
| 3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.4.1 NG-EPON离线资源调度算法性能评估 |
| 3.4.2 NG-EPON在线资源调度算法性能评估 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 NG-EPON用户汇聚管理技术研究 |
| 4.1 用户汇聚管理技术研究问题与研究现状 |
| 4.2 NG-EPON ONU用户汇聚管理问题 |
| 4.3 NG-EPON ONU用户汇聚策略 |
| 4.3.1 无容量约束的情况下的ONU波长汇聚策略 |
| 4.3.2 有容量约束的情况下的ONU波长汇聚策略 |
| 4.4 NG-EPON ONU波长汇聚性能分析 |
| 4.4.1 无容量约束的情况下的汇聚性能 |
| 4.4.2 有容量约束的情况下的汇聚性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 4.6 工作总结 |
| 4.7 工作展望 |
| 附录A 中英文对照表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
四、一种公平的EPON动态带宽分配算法（论文参考文献）
- [1]50G-PON中基于神经网络预测的自适应动态带宽分配算法的研究[D]. 朱祥. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]面向多业务场景VPON的资源调度和带宽分配算法研究[D]. 詹念飞. 上海大学, 2021
- [3]面向多业务融合的光接入网结构与关键技术研究[D]. 华炳昌. 北京邮电大学, 2020(01)
- [4]基于软件定义网的多维多域光网络带宽资源优化技术研究[D]. 王富. 北京邮电大学, 2020(04)
- [5]面向多制式共存VPON的ONU准入管理与带宽分配算法研究[D]. 王星迪. 上海大学, 2020(02)
- [6]电力光纤入户技术中的资源分配方案研究[D]. 绳帆. 北京邮电大学, 2020(04)
- [7]大容量宽带无源光网络若干关键技术研究[D]. 徐星. 北京邮电大学, 2020(01)
- [8]TWDM-PON中动态资源调度算法研究[D]. 陈学意. 沈阳理工大学, 2020(08)
- [9]多波长光接入网中异类ONU共存场景下DBA算法研究[D]. 颜雨奇. 上海大学, 2019(03)
- [10]NG-EPON高效用户接入控制技术研究[D]. 王蔚. 上海交通大学, 2018(01)