:1002-2082(200906-1016-04一种改进的EPON动态带宽分配算法张晓敏1,李维民1,李法庆2(1.空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077;2.陕西省生产力促进中心,陕西西安710077摘要:在分析了现有带宽分配算法的基础上,结合已有算法的优缺点,提出一种新的区分业务等级的、保证服务质量的动态带宽分配算法。新算法动态确定轮询周期,分配给高优先级业务请求带宽,按权重对中、低优先级业务进行带宽分配,并考虑到了剩余带宽的再分配。经仿真验证:该方案充分保证了高优先级业务的带宽需求,考虑到了低等级业务可能分不到带宽的情况,体现了带宽分配的公平性,全面提高了上行带宽的利用率,提高了系统的服务质量保证。关键词:以太无源光网络;动态带宽分配;区分业务等级;服务质量;OPNET仿真:TN915文献标志码:AImprovingdynamicbandwidthdistributionalgorithminEPONZHANGXiao-min1,LIWei-min1,LIFa-qing2(1.TelecommunicationEngineeringInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710077,China;2.ShaanxiProvinceProductivityPromotionCenter,Xi’an710077,ChinaAbstract:DynamicbandwidthallocationoftheuplinkisahottechniqueinEPONsystem.Byanalyzingthemeritsandweaknessesoftheexistingalgorithms,anoveldynamicbandwidthallocationalgorithmisproposed,whichsupportsdifferentiatingservicelevelsandguaranteesthequalityoftheservice.Thenewalgorithmdeterminesthepollingcycle,allocatestherequestedbandwidthtohigh-priorityservices,andallocatesbandwidthtomiddleandlowprioritysevicesbyweight.Italsotakesthereallocationoftheexcessbandwidthintoaccount.Simulationresultsshowthatthisschemecanmeetthebandwidthneedofhighpriorityservicewhiletakinglowpriorityserviceintoaccount.Thealgorithmmakesthedistributionofsystembandwidthmorerationalandimprovestheefficiencyofup-linkbandwidthandthequalityofservice.Keywords:Ethernetpassiveopticalnetwork;dynamicbandwidthallocation;differentiatedclassesofservice;qualityofservice;OPNETsimulation引言动态带宽分配是以太无源光网络(Ethernetpassiveopticalnetwork,EPON研究的关键技术之一,采用怎样的动态带宽分配算法,最大程度地提高系统的带宽利用率,是EPON系统研究的热点问题。KramerG,MukherjeeB,PesaventoG等人提出的IPACT(interleavedpollingwithadaptivecycletime算法[1-2]是基于授权和请求的有自适应循环周期时间的交织轮询方案,它是以OLT(opticallineterminal,光线路终端为控制中心,按固定周期内网络的实时情况来改变时隙安排,并考虑了系统中OLT与各个ONU(opticalnetworkunit,光网络单元之间由实际距离所带来的传输时延。但是,IPACT算法轮询周期不固定,导致轻负载时带宽利用率低,且对业务的QoS(qualityofservice,服务质收稿日期:2009-06-19;修回日期:2009-06-28,第30卷第6期2009年11月应用光学JournalofAppliedOpticsVol.30No.6Nov.2009量保证不高。ChoiS提出的ETRI(electronicsandtelecommunicationsresearchinstitute算法[3]中将轮询周期固定,对高优先级业务的带宽需求固定分配,上行带宽的利用率大大提高,但不能有效保证低优先级业务的带宽分配[4],带宽分配的公平性得不到体现。针对这两种算法存在的不足,提出一种区分业务等级的ETRI改进算法(DS-ETRI。通过分析推导和仿真验证,新算法提高了带宽利用率,提高了QoS保证。1DS-ETRI算法为了全面保证各优先等级业务的带宽需求,提高系统的QoS保证,文章提出一种改良的算法,改善上面两种算法存在的问题。算法的主要思想是动态确定轮询周期,也就是不固定轮询的周期,在轮询之前根据网络的负载轻重动态调整轮询周期的长短。负载轻时把轮询周期缩小,负载重时增大轮询周期。这样避免了在网络负载轻时上行信道利用率低的问题,也降低了网络负载重时所出现问题的机率,动态地控制轮询周期,提高了上行信道的利用率。具体算法表述如图1所示。图1算法流程图假设OLT上有N个ONU处于正常工作状态,上行信道的传输速率为Rbit/s,Tcycle是进行一次完整的周期轮询的时间,Tcycle太大将增大...