近年来,电信骨干网持续发展,而接入网进展却不大。网络流量的迅猛发展更加恶化了接入网容量的滞后发展,“最后一公里”成为大容量局域网和骨干网的发展瓶颈。目前,普遍采用的“宽带”解决方法DSL和Cable Modem技术相对56Kbps的拨号线有了很大的提高,但是还不能综合支持视频点播(VoD)、交互游戏或双向的视频会议等业务,人们迫切需要一种经济、简单、易升级、能够综合传输语音、数字和视频业务的新的接入网技术。 EPON就是在这种背景下由国际标准化组织IEEE EFM(Ethernet for the First Mile)工作组于2001年底提出的,并于2004年6月通过了其标准IEEE802.3ah。它融合了低成本高带宽的以太网设备和低成本的光纤网,具有高带宽、高性价比、结构简单和一定服务质量保证等特点,被业界普遍看好,成为能够满足上述要求的下一代接入网的最佳选择。 EPON采用树型拓扑结构,在上行方向上是多点到点网络,来自不同ONU的上行数据流可能会发生碰撞,因此需要采用媒质接入控制(MAC)协议来避免不同ONU发送数据之间的冲突,并且该MAC协议应该具有透明性、高效性和公平性等特点。本文首先介绍了EPON系统中四个具有代表性的MAC协议,在分析这四个协议优缺点的基础上提出一种改进的MAC协议。改进MAC协议仍采用IPACT协议中“申请—授权—发送”的轮询方式,OLT作为集中控制器,根据网络的实时负载情况动态分配带宽;不同的是,在分配带宽时改进MAC协议将业务流分为了三个优先级即加速转发服务(EF)、保证转发服务(AF)、尽力而为服务(BF)。在本文中我们提出了按比重分配带宽的方法,即首先满足高优先级的要求,然后将剩余带宽按中、低优先级的比重分别分配给它们。在中、低优先级带宽分配中,分配给每个ONU的带宽是其瞬时要求的一定的比例。这种按比重分配带宽的方法,阻止了高优先级的数据垄断信道。另外,我们将ONU分为数目相等的两组来进行轮询,解决了空白时间的问题。 在最后,对本文所设计的MAC协议进行了仿真和性能分析,在相同的条件下,将它与两级缓存协议进行比较,证明了其所具有的优越性能。