【摘 要】
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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
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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。
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