以太无源光网络(EPON)是一种在无源光网络上承载以太帧的接入网技术,它结合了无源光网络容量大、成本低和Ethernet协议简单等优势,成为解决“最后一公里”接入网带宽瓶颈问题的最佳解决方案。 本文首先介绍了EPON的网络结构和工作原理。EPON采用点到多点的特殊网络结构,下行方向采用广播方式,上行采用TDMA方式分配带宽资源。MPCP协议帮助EPON解决了注册、同步、测距等问题。本文对上行接入关键技术进行了详尽的论述,并指出了目前还存在的一些技术难点,其中上行带宽分配就是亟待解决的一个关键问题。 接着,介绍了与带宽分配息息相关的有关业务协议如CoS、SLA等,并将带宽分配问题分解为多个技术点,如轮训机制、基本分配策略等,并总结了在各个技术点的主要解决方法。一个完备的带宽分配算法,必须是多个技术点的结合,本文提出了两套完全独立的新的带宽分配方案:TDBA和MRDC。 TDBA结合SLA和DiffServ的特点,采用周期受限的轮询方法和双级的带宽分配方式,在OLT端根据ONUi提供的业务队列情况对业务量进行估算,并授权带宽给ONUi,ONUi根据实际的业务量进行再分配。我们对TDBA算法进行了仿真,仿真结果表明,TDBA可以达到高的带宽利用率,低时延,低轮询消耗,提高了网络的QoS。 对TDBA仿真,加深了我们对带宽分配各因素之间相互作用的理解,在此基础上提出了考虑更为全面的MRDC分配方案:ONU根据自己队列情况,提供基于不同标准的多个不同的带宽请求,OLT在收集到所有ONU的请求信息后,根据网络的负载情况,按照一定的算法,为每个ONU分配带宽。MRDC以公平为原则极大的提高了带宽利用率。 最后,我们对EPON系统实现的底层硬件方面做了一些探索和研究,设计并制作了自己的电路,我们的OLT/ONU模块主要由五个功能模块组成,这里详细介绍各模块的核心器件、相应的电路板的调试情况,并分析原因,总结经验,对下一步的工作进行展望。