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随着网络电话、网络电视、视频直播等为代表的高带宽消耗的多媒体应用在日常生活中爆炸性的增长,无线接入网络的速率也需要大幅的提升。以光纤网络和无线接入网络技术融合而成的FiWi (Fiber-Wireless)网络技术既具有光纤网络的高带宽和高可靠性,又能提供灵活、移动、低成本的无线接入能力,具有广阔应用前景。由于FiWi网络中客户端业务负载一般具有突发性和不稳定性,很难对其带宽需求进行有效的提前预测。且FiWi网络不一定总是能提供足够的带宽来满足所有客户端用户的带宽需求。因此,需要高效、公平的动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation,DBA)机制来提升FiWi网络的信道利用率等性能指标。另一方面,FiWi网络中由ONU (Optical Network Unit)与无线多跳接入网中路由器融合而成的网关作为后端光纤网络与前端无线接入网络融合的关键部分,其负载均衡对提升FiWi网络性能具有重要的意义。现有FiWi网络中网关的负载均衡机制中,各个无线接入/路由器节点的控制复杂度较高,而且在网络拥塞或者链路断开等情况下,需要进行耗时的重路由过程,增加了业务等待时间,无法保障时延敏感业务的QoS (Quality of Service)需求。基于上述背景,本文的主要工作包括两个方面。一方面是针对EPON (Ethernet Passive Optical Network)和 WLAN (Wireless Local Area Networks)构成的 FiWi 网络提出了一种分级DBA机制。由OLT (Optical line terminal)执行的第1级DBA机制引入剩余带宽比例因子,综合考虑各个ONU-AP的优先级、实际业务负载以及多个历史轮询周期内ONU-AP实际获得的带宽比例等多个因素为各个ONU-AP分配带宽资源,以解决多个轮询周期内各用户分配的带宽资源与其权值不匹配而产生的不公平问题。第2级DBA则主要从保证不同业务优先级和提高信道利用率的角度,联合考虑业务优先级、带宽请求比例和网络负载进行带宽分配,解决带宽分配中的业务QoS保证和信道带宽浪费问题。本文提出的DBA算法不限定具体的带宽资源类型,具有良好的通用性。仿真结果显示本文提出的分级DBA机制可以获得很好的比例公平性,信道利用率和吞吐量。另一方面,本文在FiWi网络中引入软件定义网络架构,提出了一种考虑到多种类型业务QoS的负载均衡算法。在该算法中,根据不同类型业务对时延和负载的不同需求,根据网络中链路的时延、可用带宽以及丢包率等,为不同QoS需求的业务选择不同的路径。在本文所提负载均衡算法中,时延敏感的业务优先选择时延较低的传输路径,为带宽需求较大的业务选择链路负载最轻的传输路径,从而在网络中实现了网络流量的均衡。仿真结果表明,本文所提负载均衡机制既保障了高优先级业务的QoS,又兼顾了低优先级业务的QoS,同时降低了各优先级业务的端到端时延、丢包率,提高了网关的吞吐量。