TWDM-PON中动态资源调度算法研究

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjzsdy
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随着大数据、云计算、人工智能等新兴业务逐渐深入人心,基于传统时分复用的技术已经难以满足用户对于各种带宽业务的需求。时分波分复用无源光网络(Time and Wavelength Division Multiplexed Passive Optical Network,TWDM-PON)由于能够提供更高的带宽,更为丰富的业务支持,并且可以与现有架构共存,传输距离和范围更远,被选为下一代无源光接入技术第二阶段(Next-Generation Passive Optical Network Stage 2,NG-PON2)的主要发展方向。而资源管理技术是TWDM-PON网络的一项关键技术,因此设计高效的资源分配算法对于其性能的提升至关重要。针对TWDM-PON中的资源分配问题,本文提出一种高效自适应动态波长带宽分配算法(Efficient and Adaptive-Dynamic Wavelength Bandwidth Allocation algorithm,EA-DWBA)。本算法根据服务等级协议确定光网络单元的优先级,同时为了保证用户服务质量对业务进行了区分。针对空闲时隙填充、带宽分配和波长分配分别建立数学模型。考虑到TWDM-PON网络由于信息交互产生周期间空闲时隙的问题,本算法设计了自适应混合填充策略来保证网络带宽利用率最大化,同时采用高优先级业务先填充的原则保证其时延要求;在此基础上针对网络流量动态变化的情况,本算法设计了自适应带宽分配策略来保证带宽分配的高效性;同时考虑到ONU前后两次传输可能经历迁移而导致数据传输时延较大的问题,本算法设定了迁移条件,减少迁移次数,并且以最早空闲波长为原则进行数据业务传输,保证高效的数据传输。仿真结果表明,本文所提出的算法能够有效降低网络总时延,在保证较高带宽利用率的同时,还能满足用户对于不同业务的服务质量要求。
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