论文部分内容阅读
随着因特网技术的兴起,社交网络和P2P业务蓬勃发展,流量本地化的趋势也日益加剧,这对接入网造成了极大的压力,而EPON作为“最后一公里”的最佳解决方案,提高其接入效率可以在一定程度上缓解P2P业务发展对接入网造成的压力。本论文提出了融合有网络编码的软件定义无源光网络(SDNC-PON)系统调度机制,将SDN和网络编码以及PON系统结合起来,系统具有内在的灵活性和高效性,可以很好的缓解P2P业务发展对接入网的冲击,通过仿真和部分平台实现验证了系统的可行性和高效性。本文以无源光网络、网络编码技术、软件定义网络技术相融合作为研究目标,主要提出融合有网络编码的软件定义无源光网络系统调度机制,并针对融合有网络编码的无源光网络进行DBA算法的设计,实现融合有网络编码的无源光网络的平台设计。本文主要取得的创新点及科研成果如下:主要创新点:(1)提出将网络编码应用在灵活的PON系统中。本文在PON网络中采用OLT资源池和ONU资源池的概念,并利用灵活光配线网(FODN, Flexible Optical Distribution Network)实现动态的资源调度,灵活的资源调度机制使得PON网络具有高带宽及良好的可重构性。同时网络编码机制引入树形拓扑的PON网络中,节省了下行带宽,PON系统效率获得50%提升。这种新型的灵活高效的无源光网络设计体现了软件定义网络的思想,拥有统一的硬件平台及基础设施,实现资源高效利用,并具有可平滑升级,保护投资,提高系统的效率等优势。(2)新型PON系统中的DBA算法优化。在融合网络编码的无源光网络中,任意ONU的上行带宽分配,会对其他多个ONU的数据及总体系统产生较大的影响。这是现有的DBA算法没有考虑到的。本文提出局部搜索法的新型DBA算法,该方法充分考虑到ONU之间的网络编码数据通信,从而减少数据时延、优化OLT和ONU的存储空间,提高网络编码效率。主要研究成果:(1)完成灵活高效的无源光网络系统调度机制设计本文提出一个灵活高效的无源光网络系统,命名为SDNC-PON。本文给出了该系统的基本调度策略和实现方法,并通过系统的仿真验证了系统的可行性和高效性。SDNC-PON系统可以实现统一的硬件基础设施,拥有FODN重用,平滑升级及保护投资等优势。(2)提出新型PON系统体系下的DBA优化算法本文基于新型SDNC-PON的特殊系统架构,提出了新的DBA算法——局部优化算法。该算法可以快速的寻找最优解。该算法的核心思想是针对OLT和ONU的平均时延进行优化。相对于普通的DBA算法,系统性能有了一定的提高,同时也节省了系统的存储空间和网络编码数据的时延。通过MATLAB仿真验证了系统的特性。本研究提出了新型的SDNC-PON系统实现机制,系统具有内在的高效性、安全性和灵活性。针对该系统设计适当的DBA算法,并通过仿真验证系统的可行性和高效性。本研究以实现具体平台为目标,通过系统数据链路层的设计,将网络编码合理的加入到无源光网络中,通过实际的硬件平台验证其可行性和高效性。