【正文】 （HDSL, High bit rate Digital Suscriber Line）、以太網(wǎng)數(shù)字用戶線等等技術(shù)。就各種接入方式來看，雙絞線接入技術(shù)是成本很低，目前應(yīng)用廣泛的一種接入形式。其中有線接入方式主要包括銅線接入技術(shù)、光纖接入技術(shù)、HFC接入技術(shù)、以太網(wǎng)接入技術(shù)等等。按照接入方式來分，則大致可以分為四種方式：基于雙絞線銅纜接入、光纖同軸電纜（HFC）接入、無線接入、光纖接入技術(shù)。同時(shí)，也可以按照帶寬來分為窄帶和寬帶兩種類型。四、接入網(wǎng)主要類型接入網(wǎng)有多種分類的方式。接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能管理用戶接口、業(yè)務(wù)接口的功能，同時(shí)對(duì)核心功能以及傳輸功能進(jìn)行指配、管理。傳輸功能在用戶接入網(wǎng)內(nèi)的不同位置之間為公共承載體的傳送提供通道，同時(shí)對(duì)傳輸媒質(zhì)適配。核心功能處于UPF和SPF之間，使單個(gè)用戶端口的承載要求或業(yè)務(wù)端口的承載要求與公共傳送承載體相適配。業(yè)務(wù)接口功能使特定SNI的要求適配到公共的承載體，然后在核心功能中處理。用戶接口功能使特定UNI的要求適配到核心功能和受理功能。通過電信管理網(wǎng)對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的管理。UNI接口可以連接接入網(wǎng)與用戶終端，也可以連接接入網(wǎng)與用戶駐地網(wǎng)（CPU，Customer Premises Network）。其中，數(shù)字接口（V接口）經(jīng)歷了從V1到V5的發(fā)展。對(duì)于不同的用戶業(yè)務(wù)，要提供不同的SNI，以保證交換機(jī)提供的業(yè)務(wù)與用戶所需的業(yè)務(wù)相對(duì)應(yīng)。下面將分別對(duì)這三種接口進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。同時(shí)，AN和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）通過Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相互連接。用戶接入網(wǎng)（AN，Access Network）通過上述的三種接口來與其他的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體相連接。：接入網(wǎng)是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI，Service Node Interface）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI，User Network Interface）之間的一系列傳送實(shí)體（包含線路設(shè)備以及傳輸設(shè)施）組成的，為電信業(yè)務(wù)提供傳輸所需的承載能力的實(shí)施系統(tǒng)，可經(jīng)由管理接口（Q3）來進(jìn)行配置和管理【1】。接入網(wǎng)完成用戶終端、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的連接。接入網(wǎng)是通信網(wǎng)的重要組成部分，是電信網(wǎng)為用戶提供服務(wù)的渠道。而從用戶接入的實(shí)際連接情況來看，通信網(wǎng)又可以分為三個(gè)部分：用戶駐地網(wǎng)（CPN，Customer Premise Network）、用戶接入網(wǎng)（AN，Access Network）以及核心網(wǎng)（CN，Core Network）。接入網(wǎng)技術(shù)作為信息高速公路的“最后一公里”已逐步成為了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的焦點(diǎn)。要想組建用戶到用戶的信息高速公路，就勢(shì)必要打破這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中的“瓶頸”。第一章 緒 論第一節(jié) 接入網(wǎng)技術(shù)一、接入網(wǎng)概述隨著近幾年來傳輸網(wǎng)的迅速發(fā)展，基于IP協(xié)議的通信骨干網(wǎng)和局域網(wǎng)已逐步成為了寬帶網(wǎng)絡(luò)的主要傳送方式。第三章再結(jié)合EPON中的重要帶寬分配算法，對(duì)EPON網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)區(qū)分機(jī)制進(jìn)行了分析研究，說明了服務(wù)區(qū)分機(jī)制對(duì)EPON網(wǎng)絡(luò)性能的重要性。第二章在了解這些內(nèi)容的基礎(chǔ)之上引入了EPON系統(tǒng)。文章的第一章重點(diǎn)介紹了本課題的研究背景和研究現(xiàn)狀。可以完全滿足不同用戶業(yè)務(wù)對(duì)QoS的要求。另外，從服務(wù)質(zhì)量方面來看，EPON網(wǎng)絡(luò)一共定義了8個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，在動(dòng)態(tài)帶寬分配算法中考慮了不同優(yōu)先級(jí)的帶寬分配策略和公平性的問題。目前，EPON和GPON都已經(jīng)發(fā)展的比較成熟了，特別是EPON。在這樣的局面下，光纖通信便以其抗干擾、容量大、損耗小、體積小、適合于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)鹊葍?yōu)勢(shì)，成功的吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。【關(guān)鍵詞】EPON 動(dòng)態(tài)帶寬分配算法 服務(wù)質(zhì)量ABSTRACTIn recent years, with the development of technology, the telemunication backbone netwok and the local netwok has changed a lot. The access network has bee a bottle neck between highcapacity local network and the backbone netwok. With the increasing petition of the telemunication market, the tradition accessed broadband can not adapt to the bandwidth needs of users.Ethernet passive optical network(EPON，Ethernet Passive Optical Network ) bines the passive optical network with the Ethernet technology. It has many merits such as good patibility features, easy expansion, lowcost and so on. Thus, EPON was considered as one of the most important choice of the next generation access network. To meet the need of multimedia applications particular QoS control mechanism and new Internet service mode should be introduced.Different upward bandwith location algorithm has different impact on the QoS(quality of service) of EPON. The key of EPON is Dynamic Bandwidth Allocate (DBA). On the basis of access network which is stated in this article first，EPON is brought in. In the end,we have a detailed discuss on the Dynamic Bandwidth Allocate and DiffServ in EPON system,and by which a DBA supporting of QoS is introduced.The paper also made a simple introduction to the EPON primary technology, such as ONU auto discovery, ONU distance detect, dynamic bandthwidth allocation. In reality, the quality of service is very important to the operation of network. Though the analysis of DBA algorithm and the Visual C++ simulation, the paper educed the impact of DiffServ(differentiated service) to the EPON.【Key words】EPON DBA algorithm Quality of Sercice 目 錄前 言 1第一章 緒 論 2第一節(jié) 接入網(wǎng)技術(shù) 2一、接入網(wǎng)概述 2二、接入網(wǎng)的定義與定界 3三、接入網(wǎng)的功能模型 4四、接入網(wǎng)主要類型 5第二節(jié) 光接入網(wǎng)技術(shù) 6一、產(chǎn)生背景 6二、功能配置 6三、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 7四、實(shí)際應(yīng)用 8第三節(jié) 無源光網(wǎng)絡(luò) 9一、無源光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 9二、無源光網(wǎng)絡(luò)（PON） 11第四節(jié) 本章小結(jié) 14第二章 EPON系統(tǒng)概述 15第一節(jié) EPON的系統(tǒng)組成 15一、光線路終端（Optical Line Terminal） 17二、光分配網(wǎng)絡(luò)（Optical Distribution Network） 19三、光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit） 19第二節(jié) EPON的工作原理 21一、EPON下行數(shù)據(jù)傳輸原理 21二、EPON上行數(shù)據(jù)傳輸原理 22三、EPON傳輸幀結(jié)構(gòu) 23四、多點(diǎn)控制協(xié)議（MPCP） 25第三節(jié) EPON的關(guān)鍵技術(shù) 26一、ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn) 26二、ONU測(cè)距 27三、系統(tǒng)同步 28四、動(dòng)態(tài)帶寬分配 29第四節(jié) 本章小結(jié) 30第三章 動(dòng)態(tài)帶寬分配算法及仿真 31第一節(jié) 動(dòng)態(tài)帶寬分配算法 31一、基于輪詢的IPACT算法 31二、BGP算法 33三、CBR算法 34第二節(jié) 業(yè)務(wù)區(qū)分機(jī)制 35一、業(yè)務(wù)分級(jí)機(jī)制 35二、ONU 隊(duì)列管理 36第三節(jié) 一種支持QoS的動(dòng)態(tài)帶寬分配算法 38一、算法思想 38二、算法過程 39三、仿真結(jié)果 40第四節(jié) 本章小結(jié) 42結(jié) 論 44致 謝 45參考文獻(xiàn) 46附 錄 48一、英文原文 48二、英文翻譯 53前 言近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代社會(huì)的不斷前進(jìn)，廣大用戶對(duì)通信質(zhì)量的要求越來越高。在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)來說至關(guān)重要。并由此引出了EPON中一種支持QoS的DBA。然后，在接入網(wǎng)的基礎(chǔ)之上引入了EPON。動(dòng)態(tài)分配技術(shù)是決定EPON網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵因素之一。為了滿足新應(yīng)用對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求，需要新的服務(wù)方式，也就是說需要引入新的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式和一些能夠支持QoS的機(jī)制。它具有兼容性能好、易擴(kuò)展、低成本等等優(yōu)點(diǎn)。在電信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈的今天，傳統(tǒng)的寬帶接入已經(jīng)不能滿足廣大用戶的帶寬需求。摘 要近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信骨干網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的變化。“最后一公里”的接入網(wǎng)部分已經(jīng)逐漸成為通信骨干網(wǎng)絡(luò)和高速局域網(wǎng)之間的瓶頸。以太無源光網(wǎng)絡(luò)，即EPON( Ethernet Passive Optical Network )是無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與以太網(wǎng)的結(jié)合。因此，EPON被廣泛的看作是下一代接入網(wǎng)最重要的選擇之一。不同的上行帶寬分配算法對(duì)于EPON的服務(wù)質(zhì)量的影響各不相同。本文首先對(duì)接入網(wǎng)的基本原理進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的闡述。最后，詳細(xì)的介紹了EPON系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)帶寬分配算法（DBA）以及服務(wù)區(qū)分機(jī)制的概念。另外，文章還對(duì)EPON的ONU自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、ONU測(cè)距和動(dòng)態(tài)帶寬分配等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。本文結(jié)合對(duì)經(jīng)典的EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配算法的研究，通過利用Visual C++仿真工具，得出了服務(wù)區(qū)分機(jī)制對(duì)EPON網(wǎng)絡(luò)性能的影響。很多人都已經(jīng)不再滿足于一般的語音通信，而對(duì)數(shù)據(jù)圖像等等綜合業(yè)務(wù)提出了要求。在PON（Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)之中，以太無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON，Ethernet Passive Optical Network）和吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GPON，Gigabit Passive Optical Network,）是現(xiàn)在通信領(lǐng)域熱門的光接入技術(shù)。它價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本以及光纖資源，擴(kuò)展性強(qiáng)，兼容性好，易于升級(jí)的巨大特點(diǎn)使它成為了實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)合一”，推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化發(fā)展的重要技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了帶寬差異化分配。本論文的主要目的是對(duì)EPON網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)分機(jī)制進(jìn)行分析研究。對(duì)接入網(wǎng)技術(shù)、光接入網(wǎng)和EPON網(wǎng)絡(luò)做了一個(gè)總體的介紹。并闡述了該系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)模型、基本的上下行工作原理、網(wǎng)絡(luò)中的傳輸幀結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容。最后一章則結(jié)合分析研究的成果，利用Visual C++軟件對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析驗(yàn)證，得出最后的結(jié)論。以銅線作為傳輸媒介的傳統(tǒng)的非對(duì)稱數(shù)字用戶線接入越來越無法滿足用戶進(jìn)行高速上網(wǎng)、飛速下載、在線游戲等娛樂的需求。而與此同時(shí)，通信行業(yè)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面也推動(dòng)著通信網(wǎng)絡(luò)中接入網(wǎng)技術(shù)的革新。通常按照網(wǎng)絡(luò)功能來劃分，整個(gè)通信網(wǎng)可以被分為傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)三大部分。具體的說來，接入網(wǎng)就是骨干網(wǎng)到用戶終端之間的所有設(shè)備，通常包括用戶線傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、交叉連接設(shè)備或著用戶/網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備?，F(xiàn)代接入網(wǎng)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為綜合業(yè)務(wù)的接入特別是多媒體業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)的綜合接入。接入網(wǎng)在通信網(wǎng)中所處位置如下圖所示：圖 接入網(wǎng)的位置二、接入網(wǎng)的定義與定界國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITUT）在G..963中對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行了定義：用戶駐地設(shè)備（CPE，Customer Premises Equipment）與本地交換機(jī)（LE，Local Exchange）之間的實(shí)施系統(tǒng)。綜上所述，我們可以得知，接入網(wǎng)是通過業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）、管理接口（Q3）以及用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）來界定的。簡(jiǎn)而言之，就是用戶終端（User Terminal）通過用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）與AN相互連接，業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）通過業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）與AN相互連接。上述的各種連接關(guān)系如下圖所示：圖 業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口、用戶網(wǎng)絡(luò)接口以及管理接口是接入網(wǎng)至關(guān)重要的三個(gè)接口。SNI接口SNI接口是接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口。交換機(jī)的用戶接口有模擬接口（Z接口）和數(shù)字接口（V接口）。UNI接口UNI接口是接入網(wǎng)與用戶終端之間的接口。Q3管理接口Q3管理接口是接入網(wǎng)與電信管理網(wǎng)的接口。三、接入網(wǎng)的功能模型用戶接入網(wǎng)可以劃分為5個(gè)基本的功能組，即：用戶接口功能（UPF）、業(yè)務(wù)接口功能（SPF）、核心功能（CF）、傳輸功能（TF）、接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能（ANSMF）。與UNI功能的終端相連接，可以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，信令轉(zhuǎn)換，UNI的激活和去激活，UNI承載通路能力