由IEEE802.17工作组制定的弹性分组环(RPR)标准是一种应用于城域骨干网的新的拓扑技术。制定这一标准的目的是实现较高的带宽利用率、理想的空间重用和公平的带宽分配。目前,弹性分组环技术还处于研究与探索阶段,吸引了国内外众多科研院所的兴趣,其中关键技术之一是能够设计一种带宽公平分配算法来实现上述目标。本文针对弹性分组环网络技术进行了研究和探讨。论文首先介绍了弹性分组环的分层参考模型、环结构及操作、MAC实体结构及帧结构,并对其拓扑发现机制、保护倒换机制等关键技术进行了详细的描述。其次,深入的讨论了弹性分组环网络的带宽公平分配算法,介绍了几种具有代表性的公平算法,并对两种模式的运作机制给与了具体的分析和性能比较。同时,研究了公平参考模型RIAS的数学模型定义,并进行了理论分析。最后,提出了一种能满足RPR协议要求的新的公平算法,并通过仿真对其性能进行了检验。本文首次将二分法引入到公平算法的设计中来,二分法是有限集合中收敛速度最快的方法,算法简单,时间和空间复杂度小。公平算法采用二分法的思想,通过对公平速率的逐次逼近来实现带宽的动态分配,更适用于分布式的网络环境,收敛速度更快。此算法在网络链路上以IA流(入口汇聚流)间的公平为目标,保证了环网带宽分配的公平性。本文设计并建立了弹性分组环网络的节点模型、进程模型、链路模型、网络模型等,并通过C语言编程实现了模型的功能。通过网络仿真模型对草案中算法和新的算法进行了仿真比较和性能验证。分析和仿真结果表明,草案中的算法在非平衡流环境下,使带宽产生持续和永久性振荡。而采用基于二分法的带宽分配算法,在触发公平算法后,环路带宽将迅速收敛到公平值,避免了持续和永久性振荡。同时,环路中每个节点都将分配到接近理想的公平带宽,整个环路在实现公平性的同时,能够得到最大的空间重用。