无源光网络节能等关键技术的研究

【摘要】：近年来,随着电信网络的增加和网络带宽的迅速增长,现有的网络系统所消耗的能量也急剧增多。无论是从阻止全球变暖的角度考虑,还是单纯地为了降低运营成本,电信网络的节能都已经成为一个重要的研究课题。宽带接入网系统中的通信设备数量庞大,对于能量的消耗要高于核心网和城域网。因此,减少接入网的能耗对于电信网络的节能具有重要作用。PON是当前最流行的接入网技术,PON节能已经成为一个热门的研究课题。 EPON和WiMAX分别是新型光纤接入技术和新兴的无线宽带接入技术。无线接入与光接入的融合可以很好地顺应未来接入网宽带化与移动化的发展趋势,EPON与WiMAX接入技术的融合是光与无线融合的典型应用。为了保证融合网络系统能够稳定高效地运行,一个强大的网络管理系统必不可少。 本论文的研究工作围绕包括PON节能和EPON与WiMAX融合网络的网络管理系统两项技术展开,主要内容如下： 1.研究了目前已经提出的各种PON节能机制,在分析和比较它们各自优缺点的基础上,提出了一种基于双向动态带宽分配和ONU休眠模式的EPON节能方案。 2.建立了基于双向动态带宽分配和ONU休眠模式的EPON节能仿真平台并进行了仿真研究。仿真结果表明,在满足丢包率和时延要求的前提下,小负载时,采用该方案平均每个ONU能够节约20%左右的能量；中等负载时,能够节约10%左右的能量。 3.参与设计了EPON与WiMAX异构融合接入网的网络管理系统的总体方案,完成了该系统中WiMAX管理部分的需求分析、概要设计、详细设计,以及编码实现和测试。 【关键词】：PON节能 双向DBA ONU休眠 EPON WiMAX 网络管理
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.1.1 PON节能技术9-10
• 1.1.2 PON与无线融合宽带接入技术10-11
• 1.2 本文主要研究内容11-13
• 1.2.1 课题来源11
• 1.2.2 论文内容及结构11-13
• 第二章 基于双向DBA和ONU休眠模式的EPON节能方案的研究13-29
• 2.1 PON节能技术简介13-14
• 2.1.1 GPON节能技术13-14
• 2.1.2 EPON节能技术14
• 2.2 EPON节能方案的设计14-20
• 2.2.1 ONU进入和退出休眠模式的条件和方法15-16
• 2.2.2 节能机制详细描述16-20
• 2.3 ONU休眠模式的定义20-21
• 2.3.1 处于休眠模式的ONU结构20-21
• 2.3.2 休眠ONU的节能效果21
• 2.4 双向DBA的执行过程21-29
• 2.4.1 准周期同步轮询DBA算法简介21-23
• 2.4.2 双向轮询式DBA算法23-26
• 2.4.3 双向集中式DBA算法26-29
• 第三章 EPON节能技术的仿真研究29-49
• 3.1 仿真平台的设计29-45
• 3.1.1 仿真平台框架29-30
• 3.1.2 业务流模型30-32
• 3.1.3 ONU模型32-35
• 3.1.4 队列调度模型35-37
• 3.1.5 PON链路模型37-39
• 3.1.6 OLT模型39-41
• 3.1.7 双向DBA模型41-44
• 3.1.8 数据统计模型44-45
• 3.2 仿真结果分析45-49
• 3.2.1 仿真所用参数46
• 3.2.2 节能效果分析46-49
• 第四章 EPON-WiMAX异构融合接入网网络管理软件WiMAX管理部分的设计与实现49-71
• 4.1 网管软件总体结构介绍49-54
• 4.1.1 EPON-WiMAX异构融合接入网概述49-50
• 4.1.2 网管管理软件总体结构介绍50-51
• 4.1.3 网管软件总体架构设计51-54
• 4.2 WiMAX管理部分需求分析54-55
• 4.2.1 WiMAX管理部分概述54
• 4.2.2 管理功能详细描述54-55
• 4.3 WiMAX管理部分概要设计55-66
• 4.3.1 功能结构组成55-59
• 4.3.2 交互报文设计59-66
• 4.4 WiMAX管理部分详细设计及实现66-67
• 4.4.1 各功能模块的类图(UML)66-67
• 4.5 功能测试67-71
• 4.5.1 测试环境67-68
• 4.5.2 功能测试68-71
• 第五章 总结与后续工作展望71-73
• 5.1 论文工作总结71
• 5.2 后续工作展望71-73
• 参考文献73-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士期间所发表的学术论文和参加科研课题情况76

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