基于带宽借贷的EPON动态带宽分配算法.pdfVIP

刘 海等：基于带宽借贷的EPON动态带宽分配算法 基于带宽借贷的EPoN动态带宽分配算法① 刘 海② 谭嚣元 刘德 明 黄德修 (华中科技大学光电子科学与工程学院 武汉43O0r74) 摘 要 针对以往以太网无源光网络(EPON)动态带宽算法中存在的带宽分配不公平性 问题，提出了基于带宽借贷机制的动态带宽算法u 和 LWR，其基本思想为当某光网络 单元(ONU)有空余带宽时，光线路终端(OLT)将此ONu多余带宽借贷给重负载ONU，当债 权0NU遇到带宽不足的情况时，OLT将会安排负债 ONU偿还其未满足请求部分带宽。 通过在正常使用和存在 “贪婪”用户的两种情况下的仿真，分析了这两种算法的平均时延 和丢包率特性。仿真结果表明这两种算法能为正常使用用户提供有保障的公平性服务， 消除了以往算法在若干用户过量使用的情况下所有用户都受影响的问题，使动态带宽分 配更加公平。 关键词 以太网无源光网络，动态带宽分配，带宽借贷，公平性保障 很大程度上决定了整个系统的带宽资源利用率与服 0 引 言 务质量，因此 DBA成为 EPoN技术的一个研究重 近年来，随着 HDTv技术、视频电话、互动游戏 点。但在 目前大多数讨论 DBA的论文中，主要将精 等技术的发展，用户接入网的带宽需求量与 日俱增， 力集中在提高系统带宽利用率和多业务服务及 Q0S 无源光网络(passive叩ticalnet、v0rk，PON)技术以其巨 保证方面，提及有效保证用户购买带宽并确保带宽 大的带宽和较低的成本优势得到了迅猛发展。现在 分配公平性的论文很少。 基于 IEEE8o2．3ah协议 【J的以太网无源光网络 (Eth． 在 目前实际商用过程中，运营商主要是根据用 emetpassive0pticalneh帕rk，EPoN)技术已成为一种 户购买的带宽来收取服务费用。所以，在 EPoN系 很有竞争力的接人解决方案。目前，EPON技术 已 统的商业运行中，如何有效并且公平地基于购买带 经走向成熟，诸多厂商已经推出商用的EPoN系统 宽和历史使用情况为用户提供服务，是一个非常重 产品，在全球特别是亚洲国家展开了规模部署。 要的问题。有鉴于此，本文提出了两种新颖的基于 EPoN的网络拓扑结构是树形的单点到多点 带宽借贷的DBA算法，能够基于用户购买带宽和历 (pointto眦lti—p0im，P2MP)结构：位于根节点的一个 史使用情况，有效提供高度的使用公平性。在本文 光线路终端(opticallinetenni ，0LT)通过无源光分 中为简便讨论，我们假设每个ONU只接有一个用户 支器(paSsiVeopticalsplitter，POs)与多个光网络单元 (在 IEEE802．3a}l协议框架下，可以利用 REPoRT帧 (叩ticalnetw0rkunit，ONU)相连；ONU则通过以太网 中预留的8个队列请求，将此算法推广到多用户)， 与多用户相连或直接与单用户相连。在P2MP结构 运营商与每个用户签订带宽购买协议 ，提供保障带 中，OLT到各 0Nu的下行数据采用广播方式发送， 宽的服务。 各个 0Nu根据逻辑链路标识 (1 clinkidentiner， 1 研究基础 ⅢD)来选择性接收属于 自己的数据包，而丢弃其他 数据包。0NU到 0LT的上行数据则采用时分复用 IPAcTlJ是最早提出DBA算法的，它可以大大 (timedivision舢ltip1ex，TDM)方式发送，并采用动态 提高上行信道的利用率 ，但作为一种先来先服务的 带宽分配 (dⅧarnicbanddthallocation，DBA)