一、Upstream Channel Utilization of CSMA/CD-Based Ethernet over Passive Optical Networks（论文文献综述）
张晓玲[1]（2021）在《基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究》文中提出随着高速互联网、高清电视和实时娱乐等快速的增长,用户数据流量正呈指数级增长,因此对带宽与时延等要求越来越高。为了应对5G环境下增强移动宽带（e MBB）服务、大规模机对机通信（MTMC）服务及超可靠低延迟实时服务（URLLC）等挑战,未来光网络传输系统需要提供高弹性的带宽,使网络能高效获取资源和提供自适应连接,以满足快速数据传输模式和特征多样性的网络演进。基于多载波调制的光接入网系统具有较高灵活性、可重构性及适应性等优势,被认为是下一代光接入网系统优选技术方案。为使4G平滑过渡到5G,除了5G备选的滤波器组多载波（FBMC）信号调制技术外,4G中广泛被应用的多载波正交频分复用（OFDM）,以及数字滤波器嵌入复用/解复用技术,仍然是下一代光接入网关键的多载波技术。因此,本论文以多载波光接入网的物理层关键技术作为研究对象,针对不同接入场景,对基于多载波调制的光接入系统架构进行设计,对其如何提高系统传输速率、系统功率预算、收发器灵活性及不同业务连接等问题进行深入研究。本论主要研究工作、贡献及创新点如下:1)本论文为提高系统传输速率,针对MZM调制特性,分别生成归零（RZ）和载波抑制的归零（CSRZ）光脉冲序列,创新性地提出了基于光时间和偏振交织（OTPI）的低成本高速率光传输系统。实验结果表明:采用3 d B带宽为25 GHz的MZM,可实现单波224 Gbit/s的线路传输速率,有效降低了系统对带宽的需求,从而降低了系统成本。其次,研究了高功率预算和高速率光接入系统,对EML的啁啾,光纤色度色散与自相位调制在强度调制直接检测（IM-DD）光接入网系统中的影响进行了理论分析,并根据其联合响应特性,通过优化EML的偏置电压,使其啁啾与光纤的色散和自相位调制的联合响应达到平衡状态。设计了一个具有高度灵活性,且对调制格式透明的数字滤波器嵌入复用/解复用的IM-DD多载波光接入网系统,利用非线性补偿算法和10G EML调制器,实现了传输速率为25 Gbit/s、功率预算高达26 d B的多载波光接入系统。2)针对光双边带系统色散鲁棒性问题,研究了具有高色散鲁棒性的光单边带光接入网系统。针对基于强度调制和光滤波、双臂马赫-曾德尔调制器（DDMZM）和双平行双臂马赫-曾德尔调制器（DPMZM）三种光单边带调制方法,对其优缺点进行了对比分析,提出了基于OFDMA的载波压制光单边带（CS-OSSB）光接入网系统方案,并讨论分析了激光器线宽,载波信号功率比（CSPR）对系统性能的影响。研究结果表明:与传统的OSSB技术相比,所提出方案的接收机灵敏度可提高4 d B。另外,首次提出了载波重利用瑞利后向散射（RB）减轻的双向OSSB低成本直接探测光接入系统,在OLT端采用数字正交滤波器嵌入复用和解复用技术生成OSSB信号,使系统具有较好色散鲁棒性,由于数字正交滤波器的灵活特性满足ONU多用户灵活接入,并通过仿真和实验,有效实现ONU端无色及RB影响的减轻。3)针对多载波调制系统高峰均功率比（PAPR）问题,提出了截断DFT扩展降低PAPR的OSSB光接入系统,采用高效频谱效率的FBMC与OSSB调制相结合技术,该系统具有多载波系统灵活的带宽分配,同时具有较高色散鲁棒性。其PAPR性能不仅优于DFT扩展FBMC,甚至优于单载波频分多址（SC-FDMA）技术,因此对电放大器,调制器等线性度要求降低,同时也降低了数字-模拟转换器（DAC）/模拟-数字转换器（ADC）对量化精度的要求。分析了不同截断因子对传输性能和PAPR的影响,验证了传输速率50 Gbit/s,传输距离为50 km的截断DFT扩展的FBMC-OSSB光接入系统。所提出的创新方案对未来50G低成本多载波光接入网的演进具有一定的研究价值。4)为了在下一代光接入网系统中提供动态和灵活的多业务连接,创新性地提出了基于数字滤波器多路接入（DFMA）灵活全光虚拟专用网（VPN）的IM-DD低成本的光接入网系统,可同时支持上行通信和ONU之间的全光VPN通信。利用DFMA对调制格式透明和滤波器灵活分配的特点,所提出的光接入系统具有高度灵活的特性。由于滤波器灵活特性能支持动态回收和再分配VPN通信,通过采用不同的调制格式,成功实现了并发DS,US和VPN的DFMA经25 km光纤链路传输,验证了所提出的灵活并发低成本DMFA的全光VPN通信在多载波光接入网系统中的可行性。
徐星[2]（2020）在《大容量宽带无源光网络若干关键技术研究》文中提出近年来我国科技发展迅速,高清视频、虚拟现实以及物联网等各种高新网络应用和技术层出不穷,极大的改善了网民的生活体验,基本上实现了万物互联的智能时代。思科白皮书预测在最近五年内,IP网络中的设备数量将飞速增长,达到地球总人口的三倍以上。据统计,截止2019年十月底,我国光纤接入（FTTH/O）用户已达4.16亿户,占固定互联网宽带用户总数的92%。随着宽带服务向高速率迁移,3.7亿固定互联网宽带用户能够实现100Mbps及以上接入速率,占总用户数的81.8%。宽带无源光网络作为连接骨干网和用户侧的桥梁,需要提供更大的系统容量、更高的传输带宽和信号质量,以及更低延时的灵活资源调度算法,从而满足日益增长的网络用户数量和各式各样的网络业务。随着网络规模的不断扩展,无源光网络的高能耗问题愈加突出。实现宽带无源光网络的大容量、高节能以及低延时性能,将是首先被考虑到的关键技术,在全球范围内引起了广大企业和学者的研究。星座成形作为一种数字信号处理技术,能够提升系统传输容量,改善信号传输质量,在光接入网中得到了热门的研究和应用。软件定义网络作为一种全新的组网方式,可以对无源光网络进行集中管理,实现资源的按需分配,从而为日益复杂的网络架构提供高效的节能规划。同时,用户需求的多样化和网络业务的细颗粒度和低延时需求将成为制约网络高效运行的重要因素。因此有必要对动态带宽分配算法进行研究,最优化地实现网络带宽资源的调度,从而避免频繁的阻塞丢包和降低数据包在无源光网络中的传输时延。本论文在研究大容量宽带无源光网络的基础上,重点研究了网络传输容量的提升方案,通过结合星座成形中的几何成形和概率成形技术,对误比特率、光信噪比、接收机灵敏度等系统性能进行改善,有效提高了系统的传输容量。将软件定义网络的策略应用到无源光网络的控制层面,实现了网络的集中管理和传输波长的灵活调度,大大降低了系统的能耗。充分考虑无源光网络的应用场景和特定流量特征,实现了网络资源的动态灵活调度,对不同优先级用户带宽进行有效公平的自适应管理,实现了网络利用率的最优化,提高了网络的数据吞吐量,为业务数据流的低时延性能需求提供良好的传输平台。论文的主要研究工作和创新点如下:1.基于符号级标签和菱形调制的PS-WDM-PON扩容传输方案在研究WDM-PON与星座成形数字信号处理技术的基础上,提出了一种基于符号级标签和菱形调制的PS-WDM-PON扩容传输方案。该方案通过增加低能量值信号点的发射概率,使得星座图的能量集中度有了极大的提高,降低了对信号发射功率的要求,提高了系统的误比特率性能。实验研究表明:在25公里PON的实验系统中,当误码率门限值为1*10-3时,16-9 CAP的概率成形信号相比于传统的16-CAP信号有了 2dB的光接收机灵敏度的改善,有效的提升了系统的传输容量和信号质量。2.基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON扩容传输方案在研究OFDM-PON的基础上,提出了一种基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON扩容传输方案。通过对星座图中不同环上信号点的几何位置设计,信号点能够更加向内部汇聚,实现了星座品质因子的最大化。同时,优化星座中信号点概率分布模式,使得信号平均功率得到降低。通过系统平台的搭建和数字信号处理技术的应用,实现了 PON中不同符号速率和信息熵下的传输实验验证。实验研究表明:与传统的调制方案相比较,光接收机灵敏度在1*10-3的误比特率条件下有了 1.5 dB的提升,有效降低了系统发射功率。此方案所具有的低功耗、经济实现以及低计算复杂度等优势使得接入网中的各种应用场景能够在低成本下得到较大的传输容量和较高的信号质量。3.高节能效率的SD-TWDM-PON方案在研究SDN基本理论和应用的基础上,提出了一种具有高节能效率的SD-TWDM-PON架构,动态对各种网络资源进行自适应地调度和供应,使得在光线路终端和光网络单元中可以实现流水线式的操作管理。根据网络负载情况,在节能性、链路速率、时隙分配和QoS性能之间动态实时进行权衡和裁决,实现接入网的全局性持续稳定高效运行。仿真研究表明:与传统无节能机制的光接入网相比较,该架构能够在保证QoS要求的情况下,降低多达75%的光线路终端收发机能耗。此外,该方案还能在确保平均包时延、抖动和数据吞吐量等性能的要求下,通过合理的链路速率和光收发机配置,实现高节能SD-TWDM-PON的持续高效运行。4.TWDM-PON的低时延动态带宽分配方案针对无源光网络的高效网络性能,提出了一种基于QoS的低时延TWDM-PON动态带宽分配算法。通过对高优先级业务优化带宽分配,并结合轮询和用户预留机制,实现了高负载率下多达16%的网络利用率提升和35%的平均数据包时延降低。提出了一种基于改进型随机早期检测的自适应资源调度方案,通过对转发队列的门限值进行灵活调整,实时动态地降低了时延敏感性业务的阻塞率,确保了突发性流量能够得到有效公平的带宽分配。仿真研究表明:与传统网络相比,数据总吞吐量提升了 12%,网络数据包时延降低了多达33%,很好满足了物联网时代对光接入网中业务低时延性能的迫切需求。
申晓曼[3]（2020）在《面向边缘计算的端到端通信中无源光网络的协议设计与资源管理研究》文中研究表明移动设备和应用数量的不断增长,引起网络流量激增,要求更高的网络容量。同时,在第五代移动通信技术（5G,5th Generation Mobile Networks）高可靠低延时（uRLLC,Ultra-reliable and Low Latency）业务（如自动驾驶）的驱动下,边缘计算应运而生。边缘计算将云服务和功能下沉到网络边缘（通常是接入网）,如部署在接入网局端的中心局形成小规模边缘数据中心,部署在接入网用户侧设备（如基站、光网络单元、路由器、网关、路边单元）形成边缘计算节点,在靠近用户端提供计算存储服务,从而大大减小传输延时。同时也缓解了核心网和传输网的拥塞。边缘计算为接入网带来了计算资源,同时也将业务低延时保障问题交给了边缘计算设施和接入网。无源光网络技术以其高容量、高传输速率、低能耗、低成本等优势在边缘数据中心网络和接入网中发挥着关键作用,边缘计算与光和无线接入网融合是网络架构发展的必然趋势,为面向边缘计算的端到端通信提供了稳固的计算设施和通信基础。然而,5G场景和业务需求的多样化对边缘计算与光和无线融合接入网提出了新的挑战。从用户角度看,要求低延时、有差异化的服务质量（QoS,Quality of Service）要求、移动性强,从网络角度看,计算和通信资源不足、资源利用率低、通信效率低。基于上述考虑,本文对面向边缘计算的端到端通信网络中无源光网络的协议设计和资源管理进行了研究,包括边缘数据中心性能增强、光和无线融合接入网灵活管控、业务低延时保障三个方面。边缘数据中心面临多种接入网业务接入,网络流量具有很强的突发性,负载不均衡。为支持边缘数据中心服务器之间低延时通信,以保障边缘计算任务快速完成,本文考虑一种基于阵列波导光栅和光分路器的边缘数据中心无源光互联方案,提出了一种基于轮询的介质访问控制（MAC,Medium Access Control）协议,支持服务器间高效无冲突的多点到多点通信。为有效应对边缘数据中心机柜顶部的流量突发和服务器之间流量不均衡,开发了一个适用的动态带宽分配算法,同时在时间域和频域上分配资源,保障不同业务的不同QoS。仿真结果表明,对于一个典型的数据中心机柜顶部无源光互联架构,所提出的动态带宽分配算法能够确保低延时（<0.1ms）和低丢包率（几乎为0）。边缘计算与光和无线接入网融合是边缘计算的重要组网方式,是用户低延时接入和使用边缘计算资源的关键。与此同时,5G网络将支持多种类型的业务,这些业务有差异化的QoS要求,而且对延时、可靠性等有硬性的要求。在边缘计算与无源光网络协同的移动回传网络中.基站与基站之间和基站与边缘数据中心之间的多种业务数据流共享移动回传带宽,例如部署在基站的边缘计算节点间服务迁移产生的迁移流,和其他非迁移流。为了保障低延时,同时满足多种业务差异化的QoS要求,和提高资源利用率,本文提出一种延时感知的带宽切片方案,动态有效地将带宽分配给迁移流和非迁移流,以满足他们各自不同的延时要求。仿真结果表明,所提出的带宽切片方案能够在保障业务低延时的同时,支持多种业务的不同QoS需求,并且提高了基于边缘计算与无源光网络协同的移动回传网络的资源利用率。边缘计算将计算资源下沉到接入网用户侧设备（如基站）,在支持低延时业务方面有明显的优势,然而由于边缘计算节点的通信和计算资源有限,用户有很强的移动性,需要通过边缘计算节点之间的服务迁移进行资源共享,这对低延时业务保障问题提出了挑战。本文以车联网作为5G uRLLC场景的代表案例,着眼于对低延时业务和用户移动性的支持,针对边缘计算与无源光网络和无线接入网络融合的网络架构,提出了一种边缘计算节点间协作的QoS感知服务迁移策略,减小服务迁移过程中用户移动性对延时的影响。为了克服边缘计算节点资源不足的问题,更好地支持服务迁移,降低业务端到端延时,提出了一种边缘计算节点间协作的资源管理方案。利用Python和SUMO搭建仿真平台,采用Luxembourg城市的真实交通流量实例,仿真结果表明,低延时业务的端到端延时与移动回传容量和服务迁移延时密切相关,所提出的服务迁移策略和资源管理方案能够有效支持低延时业务。
陆洋[4]（2018）在《互联网宽带接入技术及其工程实践研究》文中研究表明宽带接入网是计算机科学与通信技术相结合的学科,是国家信息基础设施发展的重点与关键。近年来随着互联网和通信网技术的迅速发展,用户对网络质量的需求逐渐提高,云计算和大数据服务的兴起也给网络服务提出了新的要求,而宽带接入网依然是通信网发展的瓶颈之一,选用适当的接入网技术高效地进行宽带接入网的建设部署是解决如今所面临问题的关键。本文围绕互联网宽带接入技术展开实践研究,主要工作包括:（1）综述宽带接入网技术的总体发展状况,分析在工程实践中合理运用接入网技术的必要性;概述了宽带接入技术架构,对宽带接入网关键技术进行了详细的分析研究,总结了多种宽带接入技术在传输效率、传输方式、部署成本、建设环境等方面的特性;（2）分析研究了FTTH技术的典型方案和部署原则,从网络结构对FTTH接入方式进行了分析,阐述了OLT、ONU和ODN的功能和具体的部署策略,分析说明了FTTH所适用的应用场景;通过对不同的应用场景建模,提出了基于GPON的FTTH接入技术的多种建设方案模型;（3）基于GPON的FTTH接入技术,根据用户应用需求设计实现了淮阴师范学院两个校区的宽带接入方案,包括:网络拓扑结构设计,接入层OLT、BRAS设备、网管系统、双机热备和光猫的部署。详细阐述了工程施工可行性、施工方法及施工验收测试结果。
郑宇[5]（2019）在《软件定义分层光接入网及其应用技术研究》文中研究指明近年来,随着移动通信、数据中心、物联网和工业互联网等信息物理系统（CPS）建设高潮的到来,对可集数据采集、融合、交换与处理为一体的高速大容量光接入网的需求激增。由于接入根节点产生的海量数据时空分布的多源化、离散化和异构性,传统光接入网已难以满足需求。本文以上述应用需求为牵引,通过软件定义和光电混合交换技术,研究新型光接入网架构、节点与交换技术,贯通物理层与媒质接入控制（MAC）层,满足海量数据接入与处理的需求。首先,论文提出了软件定义分层光接入网（SD-HOAN）方案,对核心与接入两类网络域实现统一控制,上、下行和控制信道分别采用不同的波段,对簇、集、域及核心四层信号实现分层分布式光电混合交换,使得物理层与媒质接入控制层无缝贯通,从而实现海量多源异构数据的汇聚融合、分层交换和统一控制。研制了网络仿真器,基于SDHOAN架构提出了周期信令传输机制与时隙密排调度算法,仿真验证了SD-HOAN具有高吞吐量、低时延等性能。接着,论文分别提出了单/双纤双向两种无源光分配节点（PODN）和输出端口带宽可重构光电混合核心交换节点（HOECSN）结构。通过PODN,搭建了HOECSN与边缘接入节点（EAN）间和EAN之间的传输通路。研究了PODN、HOECSN与MAC融合技术,实现了集内、域内和核心层海量异构数据交换,基于流量统计信息动态配置了输出端口带宽,提高了输出带宽利用率,降低了节点功耗。然后,论文研究了SD-HOAN技术在两种具体场景中的应用。设计了大规模数据中心SD-HOAN系统方案,PODN与簇间交换节点分别构成无源光接入与电接入层,实现了双MAC分层交换,基于负载感知双模态（LSDM）调度算法实现了簇内高效通信,具有高扩展与低功耗特性。设计了智能变电站SD-HOAN系统方案,研制出边缘、核心节点原型样机,搭建了智能变电站面向SV业务的SD-HOAN现场实验系统,实验测得系统具有低时延、单向组播、协议转换与光域信号汇聚等功能。最后,论文给出全文总结以及有待开展的工作。
曾学茹[6]（2019）在《面向TWDM-PON的安全通信协议研究》文中提出经典无源光网络和量子无源光网络一直是接入网的研究热点。时分波分复用无源光网络具有传输速率高、通信距离长、可容纳用户多等优势,被认为是一种可以满足用户的长期带宽需求的接入网技术。然而,尽管无源光网络的架构一直在推陈出新,但是其安全问题却一直没有得到完全解决。相比于以太网无源光网络、千兆无源光网络等,时分波分复用无源光网络不仅在传输汇聚层增加了很多专用的帧信息,而且用户数量的增加也提升了系统被攻击的概率,这些都对该新无源光网络提出了更高的安全要求。基于上述背景,本文研究了时分波分复用无源光网络的国内外发展现状,并提出了两个协议,试图解决系统在通信过程中面临的安全威胁。（1）为了确认通信双方的合法性,本文设计了一个面向时分波分复用无源光网络的两方无证书认证密钥协商协议。在协议中改进了基于注册的单向认证机制,将认证密钥协商过程嵌入到激活流程中,解决了光线路终端和光网络单元的双向身份验证问题,为系统下一步通过主会话密钥完成加密工作提供了基础。此外,还设计了协议的通信过程和部分物理层操作管理维护帧信息。安全性分析、算法实现和性能讨论表明,该协议能抵抗系统面临的窃听、伪装、位翻转等安全威胁,同时不会影响到激活工作的正常运行,具备实际应用的可行性。（2）为了避免系统在保密通信中受到具有量子能力的窃听者的攻击,本文设计了面向时分波分复用无源光网络的量子广播通信协议。首先结合时分复用和波分复用技术,提出能与mn个光网络单元同时通信的量子广播通信模型,目的是满足时分波分复用无源光网络的广播通信需求。通过该模型,同一波长能容纳n个用户,可有效节约mn-n条波长资源,能有效地扩大可容纳光网络单元的数量。接着结合模型设计了基于纯贝尔态的量子广播通信方案。安全性分析表明,本协议能抵抗伪装、拦截-转发、纠缠-测量等攻击。效率分析表明,与其他协议相比,本协议中基于时分波分复用无源光网络构造的模型和方案都具有较高的通信效率,由于不需要额外使用单光子,因此能有效降低制备成本。
王蔚[7]（2018）在《NG-EPON高效用户接入控制技术研究》文中研究表明随着大数据、云计算、虚拟现实、4K/8K高清视频等新兴产业的崛起,用户对于网络接入速率的要求与日俱增。作为网络接入的“最后一公里”主流解决方案之一,无源光网络（PON）能够提供强大的宽带接入能力。目前的PON技术如EPON、GPON、10G-EPON、XG（S）-PON等能够为用户提供高速的宽带接入速率。但是,随着网络带宽需求以每年50%的速率不断增长,现有的PON技术在几年后将无法满足未来业务巨大的带宽需求,研究面向未来海量带宽需求的具有更高宽带接入速率的PON技术显得尤为重要和紧迫。为此,IEEE成立802.3ca标准组来研究能够提供高达100Gb/s接入速率的下一代以太无源光网络（NG-EPON）。在时分复用的基础上,NG-EPON采用多个波长叠加的结构来提升总体带宽容量,同时引入信道绑定提升单个ONU的带宽能力。在NG-EPON中,ONU配备多套收发机,能够通过信道绑定在多个波长同时工作。NG-EPON的多波长及信道绑定的全新特性带来了大幅的容量提升,同时也给用户接入控制带来了很大的挑战。本论文主要针对NG-EPON中用户接入控制,基于多波长及信道绑定的新特性,从用户注册、资源调度和用户汇聚管理三个方面开展了深入的研究,提出了多通道ONU注册协议、资源调度算法以及ONU汇聚管理方案,实现了NG-EPON的用户快速接入以及资源的精细化管理和高效利用。具体而言,本论文完成了以下三个方面的工作:（1）NG-EPON用户注册技术研究NG-EPON由于采用了信道绑定技术,ONU可以在多个波长进行数据传输。为了保证传输可靠性,在注册时需要对ONU在每个波长上都进行验证。传统的EPON注册协议由于为单波长的场景设计无法直接应用到NG-EPON中。如果简单地将单波长EPON注册协议扩展到多波长,则会由于各个波长都要等待竞争窗口的结束,存在注册时间过长的问题,无法快速地提供用户接入服务。为了同时兼顾传输可靠性和注册效率,本论文提出了基于波长终端协作的协同注册协议。通过修改协议流程,协同注册协议只需要ONU在任何一个波长注册成功,便可以通过波长终端的协作利用其它的波长终端对剩余波长进行传输可靠性的辅助验证,从而实现ONU在所有波长的注册与验证。此外,本论文对传统的注册信息单元和状态机进行了扩展,可以很好地适用于协同注册协议,同时又能保持对传统10G-EPON甚至1G-EPON的后向兼容性。为了评估直接扩展版本和协同注册协议的性能,本论文对两种协议的注册流程进行建模分析,推导理论注册时延,同时进行仿真实验进行对比。理论和仿真结果都表明,协同注册协议能够有效地降低注册时延,能够大幅加快用户的接入速度。（2）NG-EPON资源调度技术研究NG-EPON ONU叠加的波长信道数量不同导致了NG-EPON多种类型ONU的存在,不同类型的ONU具备不同的工作波长能力。在资源调度即动态波长带宽分配时,必须要考虑不同的ONU工作波长能力、对应的带宽容量限制以及ONU波长能力不同导致的带宽分配的公平性问题。为了保证带宽资源在不同类型的ONU之间高效、公平地分配,本论文解耦了带宽分配和波长分配,提出了基于多阈值线的权值最大最小公平的带宽分配算法,然后对不同类型的波长分配顺序进行了研究,实现了NG-EPON中多类型ONU共存时的高效、公平、灵活的资源调度。此外,大小变化的以太网数据包在多个波长并行传输将导致乱序问题,重排序则需要一定的缓存和处理时延。针对此情况,本论文提出了抑制乱序情况的动态波长带宽分配算法,尽可能地将ONU带宽授权分配在单个波长上,并且基于分配结果进行带宽授权重整形优化,能够极大地降低出现乱序情况的ONU数量,理论和仿真都证明了本算法导致的乱序ONU数量小于波长数,与ONU数量无关。最后,在轻便的在线调度模式中,OLT需要对单个ONU进行快速的资源调度决策,针对波长分配模式,研究了不同的波长分配模式对于网络性能的影响,并提出了自适应的波长分配模式,综合考虑单个ONU负载以及总体负载进行动态波长分配,能够实现更低的时延和更大的吞吐量。（3）NG-EPON用户汇聚管理技术研究出于节能和服务保护的目的,根据用户数量和数据流量的涨落规律,OLT会选择性地关闭部分波长并把ONU汇聚到剩余波长上。在NG-EPON中,多种工作波长能力ONU的存在使得OLT在用户汇聚管理时选择汇聚波长时必须谨慎考虑用户的波长能力不均衡性,即使负载轻到只需要一个波长来承载,也不能随意地选取汇聚波长,必须根据ONU工作波长能力情况选取ONU都能工作的波长作为汇聚波长才能保证汇聚所有的ONU。进一步考虑负载情况则使得问题变得更加复杂,不同的工作波长能力和对应的负载情况组合将会导致不同的最简汇聚波长的选择。针对复杂的工作波长能力情况下的汇聚管理问题,本论文运用图论知识,对NGEPON中的波长汇聚问题进行分析,通过将问题转化为带容量限制的集合覆盖问题,提出相应的启发式算法求解。提出的二步求解法的复杂度低,性能优良,能够快速求出最简汇聚波长,同时给出每个ONU详细的迁移路径,方便运营商智能地运维管理。综上,本论文研究了NG-EPON高效用户接入控制技术,参考了IEEE 802.3ca标准组相关提案文稿,问题来源于对用户接入控制受NG-EPON新特性影响的思考,对用户接入控制的几个重要方面都展开了深入的研究,希望本研究能够为NG-EPON用户接入控制相关研究提供参考,并推动和促进IEEE 802.3ca NG-EPON用户接入控制技术的最终标准形成。
梁洋洋[8]（2015）在《T WDM-PON中时频二维动态资源分配算法研究》文中指出作为NG-PON2的主要发展方向,时分波分堆叠复用无源光网络（TWDM-PON）是在时分复用无源光网络（TDM-PON）的基础上通过波长堆叠构成的,综合了时分复用无源光网络和波分复用无源光网络（WDM-PON）的优势。资源调度算法是PON网络的关键技术之一,所以如何选取一种高效的动态资源调度算法对于提升网络性能至关重要。本论文重点对TDM-PON、WDM-PON及现有TWDM-PON中上行链路的资源调度算法做了深入调研,并在此基础上提出一种基于线性预测的动态资源分配算法。不仅对一条波长信道内的带宽资源进行动态分配,而且对不同波长信道间的带宽资源进行统计复用,使得整个TWDM-PON系统的资源得到有效利用。提升了网络资源利用率,降低了数据包的平均时延,同时也在一定程度上兼顾了公平性。仿真结果表明,与目前比较典型的动态波长带宽分配算法相比,基于线性预测机制的资源调度算法表现出了一定的优势,尤其体现在系统的平均包时延方面。同时也兼顾了系统的带宽利用率和公平性。
魏培[9]（2014）在《网络编码与无源光网络的融合技术研究》文中指出随着各类P2P业务的兴起及快速增长,无源光网络中ONU间的对等通信也随之不断增加。作为一项可靠的技术,网络编码在最近几年才被引入到无源光网络中,用于高效支持无源光网络中ONU间的对等通信业务。已有研究表明,网络编码技术能够减少ONU间对等通信中因竞争而引起的丢包,有效节省无源光网络中有限的下行带宽,通过流量本地化缓解P2P业务对核心网造成的带宽压力。此外,网络编码技术的引入还能使OLT能够通过减少数据包的发送时间而节省能量,并且能在不改变无源光网络硬件结构的基础上提升网络的下行吞吐量。因此,无源光网络中的网络编码技术使得仅需要进行相对较低成本和较低复杂度的软件升级,就能够显着地提升网络性能,是一项具有实际应用前景的接入网增强技术。如何应对因网络编码机制的引入而给无源光网络中数据上下行发送带来的变化和影响,有效地实现无源光网络中网络编码技术的融合应用,并解决对等通信中多等级业务QoS的支持问题,成为当前需要进一步研究的内容。本文从无源光网络中ONU间日益增长的对等通信需求出发,对网络编码与无源光网络的融合技术进行了研究,具体包括以下内容：（1）对融合有网络编码的无源光网络（NC-PON）中的信令机制进行研究。针对无源光网络因引入网络编码后数据上下行方式发生了变化的问题,提出了一种面向NC-PON的"OLT主导”式信令机制。该信令机制不仅能规避无源光网络下行方向存在的ONU间“窃听”风险以及已有研究方案中某些步骤的不可实现性,还能够降低信令流程的复杂度并减轻ONU的工作负担。本文通过实际搭建的融合有网络编码的10G EPON硬件平台,对所提信令机制的可行性以及在该信令机制协助下无源光网络的基本性能增益进行了探索和分析。实验结果表明：1)本文所提信令机制能有效实现无源光网络中的网络编码；2)当无源光网络中带宽有限的下行信道上产生竞争冲突时,网络编码功能的引入能够在网络负载增大时延缓下行信道上竞争冲突的出现,提升无源光网络的下行吞吐量。（2）对NC-PON中多等级业务的QoS支持问题进行研究。针对NC-PON中多等级业务的QoS需求,提出了一种面向多等级业务的动态带宽分配算法MSDBA。MSDBA算法首次采用了“不同编码策略子周期”的方案,并将其与不同等级业务的不同调度及带宽分配策略有机结合在一起,实现对ONU对等通信中多等级业务QoS的支持。数值分析和仿真实验的结果表明,与NC-PON中先前仅有的两种动态带宽分配算法IPACT及APS相比,MSDBA算法不仅能降低各等级业务的延时,还能够获得较低等级编码及非编码业务之间最大的端到端延时公平性并且近似为1。此外,MSDBA算法还能够保证高优先级业务的固定轮询顺序及其1.5ms的端到端延时上限,只是需要以牺牲高优先级编码和非编码业务的端到端延时公平性作为折中。（3）对NC-PON中上行信道“空闲时间”的消除问题进行研究。针对NC-PON中上行信道存在的“空闲时间”问题,提出了一种无缝动态带宽分配算法SDBA。SDBA算法中首次采用了“滑动式REPORT消息上报窗口”的策略以有效地消除上行信道的空闲时间。数值分析和仿真实验的结果表明,与IPACT及APS算法相比,SDBA中各等级编码及非编码业务的排队时延、调度时延、以及端到端时延性能最佳,并且同样能够保证高优先级业务的固定轮询顺序及其1.5ms的端到端延时上限。此外,由于SDBA算法能有效消除上行信道的“空闲时间”,所以与MSDBA算法相比,SDBA算法能降低各等级编码及非编码业务的端到端时延并提升它们之间的公平性。尤其在低网络负载时,SDBA算法中的上行带宽利用率相比于MSDBA算法有比较明显的提升。
邢盈盈[10]（2013）在《混合WDM-TDM无源接入网络动态波长带宽分配算法研究》文中提出混合WDM-TDM PON结合了TDM PON的成熟优势和WDM PON技术的高带宽优势，成为下一代接入网发展的主要趋势。混合WDM-TDM PON在TDM PON的点到多点的网络拓扑结构基础上，在上行方向引入若干个波长，多个光网络单元（ONU）共享这些波长。WDM-TDM混合PON采用波长带宽分配策略来控制上行方向上波长信道的分配，保证多个ONU高带宽的需求，同时提高波长利用率。本论文针对混合WDM-TDM PON系统及其动态波长带宽分配算法，采用理论分析和数值仿真等手段进行了研究。论文首先简述了以EPON和GPON为代表的TDM PON技术及WDM PON技术，并针对现有的WDM-TDM PON系统结构，工作原理及关键技术进行了分析，针对MPCP的拓展协议WDM MPCP进行了分析改进，以适应混合PON多样灵活的升级方案；然后深入研究和分析了混合PON系统中现有的动态波长带宽分配算法并比较了各自的优缺点。在对现有的上行信道传输方案深入分析的基础上，论文提出了一种改进型动态波长带宽分配方案，通过理论分析和数值仿真方法对比了改进方案与现有DWBA的性能，进而验证了改进方案的可行性。仿真结果表明：改进算法不仅提高了上行带宽的利用率，而具有良好的时延特性。
二、Upstream Channel Utilization of CSMA/CD-Based Ethernet over Passive Optical Networks（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Upstream Channel Utilization of CSMA/CD-Based Ethernet over Passive Optical Networks（论文提纲范文）
（1）基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 光接入网的技术演进与挑战 |
| 1.2.1 光接入网的技术演进 |
| 1.2.2 光接入网的挑战与技术难题 |
| 1.3 多载波调制光接入网研究背景与意义 |
| 1.4 多载波调制光接入网国内外研究现状 |
| 1.4.1 高功率预算多载波光接入网系统 |
| 1.4.2 低成本光单边带多载波调制光接入网系统 |
| 1.4.3 高效频谱效率FBMC低峰均功率比光接入网系统 |
| 1.4.4 多业务全光VPN多载波光接入网系统 |
| 1.5 论文主要内容和结构安排 |
| 第二章 高功率预算的多载波光接入IM-DD系统研究 |
| 2.1 直接检测系统的传输特性分析 |
| 2.1.1 DML-DD传输特性分析 |
| 2.1.2 EML-DD传输特性分析 |
| 2.1.3 MZM-DD传输特性分析 |
| 2.2 OTPI高速IM-DD光传输系统 |
| 2.2.1 OTPI高速光传输系统基本原理 |
| 2.2.2 实验系统构架和参数设置 |
| 2.2.3 系统传输参数优化与性能 |
| 2.3 DOF嵌入的高功率预算多载波高速IM-DD光接入研究 |
| 2.3.1 DOF嵌入的多载波光接入IM-DD技术原理 |
| 2.3.2 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入的实现 |
| 2.3.3 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入系统构架 |
| 2.3.4 DOF嵌入的高功率预算多载波高速光接入网性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于损伤抑制的低成本光单边带多载波光接入研究 |
| 3.1 光单边带技术 |
| 3.2 基于OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统 |
| 3.2.1 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统原理 |
| 3.2.2 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统构架 |
| 3.2.3 OFDMA的 CS-OSSB光接入网系统参数配置 |
| 3.2.4 传输性能分析 |
| 3.3 ONU无色多载波双向OSSB光接入网系统 |
| 3.3.1 ONU无色双向OSSB光接入网系统的工作原理 |
| 3.3.2 ONU无色双向OSSB光接入网系统的仿真与结果 |
| 3.3.3 ONU双向OSSB光接入网系统的实验与结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于截断DFT扩展的FBMC光接入网系统研究 |
| 4.1 FBMC中原型滤波器的设计 |
| 4.1.1 EGF滤波器的设计 |
| 4.1.2 Mirabbasi-Martin滤波器的设计 |
| 4.1.3 Hermite滤波器的设计 |
| 4.2 FBMC的基本原理 |
| 4.3 多载波FBMC降低PAPR的实现方法 |
| 4.3.1 μ律压扩法降低PAPR的实现 |
| 4.3.2 限幅降低PAPR的实现 |
| 4.3.3 DFT扩展降低PAPR的实现 |
| 4.4 截断DFT扩展的FBMC-OSSB多载波光接入网系统 |
| 4.4.1 截断DFT扩展的FBMC低 PAPR原理 |
| 4.4.2 KK算法原理 |
| 4.4.3 系统构架和参数配置 |
| 4.4.4 传输性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于DFMA的灵活全光VPN的光接入网系统研究 |
| 5.1 光接入网系统中全光VPN通信实现技术 |
| 5.1.1 基于FP-LD的全光VPN光接入系统 |
| 5.1.2 基于MP-BPF的全光VPN光接入系统 |
| 5.1.3 基于COF的全光VPN光接入系统 |
| 5.2 基于DFMA多载波光接入系统的VPN通信 |
| 5.2.1 DFMA光接入网构架 |
| 5.2.2 DFMA全光VPN光接入原理 |
| 5.2.3 VPN通信灵活性分析 |
| 5.2.4 VPN扩展性分析 |
| 5.3 基于DFMA光接入网全光VPN通信研究 |
| 5.3.1 基于DFMA光接入网全光VPN配置 |
| 5.3.2 基于DFMA光接入网性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（2）大容量宽带无源光网络若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 宽带无源光网络研究现状 |
| 1.2.2 星座成形技术研究现状 |
| 1.2.3 软件定义无源光网络研究现状 |
| 1.2.4 无源光网络的低延时资源调度技术研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 宽带无源光网络系统原理及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无源光网络通信系统 |
| 2.2.1 时分复用无源光网络系统(TDM-PON) |
| 2.2.2 波分复用无源光网络系统(WDM-PON) |
| 2.2.3 正交频分复用无源光网络系统(OFDM-PON) |
| 2.3 IM/DD系统和CAP技术 |
| 2.3.1 IM/DD系统调制检测技术 |
| 2.3.2 CAP技术 |
| 2.4 星座成形技术 |
| 2.4.1 几何成形 |
| 2.4.2 概率成形 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 大容量宽带无源光网络的星座成形扩容传输方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于符号级标签和菱形调制的PS-WDM-PON扩容传输方案 |
| 3.2.1 基于符号级标签和菱形调制的概率成形信号映射原理 |
| 3.2.2 基于符号级标签和菱形调制的16-9 CAP WDM-PON传输系统实验研究 |
| 3.3 基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON扩容传输方案 |
| 3.3.1 基于星座结构优化的星形CAP-16/32几何和概率联合成形原理 |
| 3.3.2 基于星座结构优化的IM/DD OFDM-PON系统传输实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高节能效率的SD-TWDM-PON方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 OpenFlow南向协议 |
| 4.2.1 OpenFlow端口 |
| 4.2.2 OpenFlow流表 |
| 4.2.3 SDN控制器与交换机之间的消息类型 |
| 4.3 高节能效率的SD-TWDM-PON架构和算法 |
| 4.4 高节能效率的SD-TWDM-PON方案仿真 |
| 4.4.1 高节能效率的SD-TWDM-PON系统设计方案 |
| 4.4.2 网络性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TWDM-PON中低时延动态带宽分配方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TWDM-PON中基于QoS的低时延动态带宽分配算法 |
| 5.2.1 基于QoS的低时延动态带宽分配算法 |
| 5.2.2 TWDM-PON中的低时延资源调度仿真性能分析 |
| 5.3 TWDM-PON中基于改进型RED的自适应资源调度方案 |
| 5.3.1 基于改进型随机早期检测的自适应资源调度算法 |
| 5.3.2 TWDM-PON中算法仿真方案设计 |
| 5.3.3 网络性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录: 缩略词列表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（3）面向边缘计算的端到端通信中无源光网络的协议设计与资源管理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写、符号清单、术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 边缘计算的兴起 |
| 1.1.2 面向边缘计算的端到端通信网络 |
| 1.1.3 边缘计算与接入网融合的光网络体系 |
| 1.2 边缘计算与接入网融合的光网络体系面临的挑战 |
| 1.2.1 边缘光数据中心内低延时通信 |
| 1.2.2 基站到边缘数据中心的移动光回传网低延时通信和多业务承载 |
| 1.2.3 用户端到边缘计算服务器的低延时保障问题 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 边缘数据中心的光互联方案和资源管理 |
| 1.3.2 边缘计算与无源光网络协同的移动回传网络中的资源共享 |
| 1.3.3 面向边缘计算的的业务端到端延时优化 |
| 1.4 本论文创新点和结构安排 |
| 2 基于无源光互联的边缘数据中心网络协议设计和资源管理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 边缘数据中心的无源光互联方案 |
| 2.3 边缘光数据中心机柜内服务器之间通信的MAC协议 |
| 2.3.1 MAC协议的发现阶段 |
| 2.3.2 MAC协议的数据传输阶段 |
| 2.4 MAC协议的注册开销优化 |
| 2.5 动态带宽分配算法 |
| 2.6 性能评估 |
| 2.6.1 仿真平台 |
| 2.6.2 仿真结果分析和讨论 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 边缘计算与无源光网络协同的移动回传网络切片方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 边缘计算与无源光网络融合的移动回传网络 |
| 3.2.1 边缘数据中心与无源光网络融合的移动回传网络方案 |
| 3.2.2 基站-边缘计算节点与无源光网络融合的移动回传网络方案 |
| 3.2.3 边缘计算与无源光网络融合的移动回传网络架构 |
| 3.3 边缘计算与无源光网络协同的移动回传网络中业务特征 |
| 3.4 基于边缘计算与无源光网络协同的移动回传网络中的资源管理 |
| 3.4.1 带宽切片机制 |
| 3.4.2 切片内带宽分配算法 |
| 3.5 性能评估 |
| 3.5.1 仿真平台和仿真设置 |
| 3.5.2 仿真结果分析和讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于边缘计算与无源光网络协同的低延时业务保障方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于边缘计算与无源光网络的车联网业务及端到端延时分析 |
| 4.2.1 车联网业务分析 |
| 4.2.2 端到端延时分析 |
| 4.3 基于QoS感知的服务迁移策略与资源管理方案 |
| 4.3.1 QoS感知服务迁移策略 |
| 4.3.2 资源管理方案 |
| 4.4 性能评估 |
| 4.4.1 仿真平台 |
| 4.4.2 QoS感知服务迁移策略的仿真结果和分析 |
| 4.4.3 资源管理方案的仿真结果和分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和未来工作展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）互联网宽带接入技术及其工程实践研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 宽带接入技术的现状 |
| 1.3 本文研究目标与主要内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 互联网宽带接入关键技术研究 |
| 2.1 宽带接入技术架构 |
| 2.2 ADSL接入技术 |
| 2.2.1 ADSL技术特点与性能 |
| 2.2.2 ADSL接入方式 |
| 2.2.3 ADSL调制原理 |
| 2.2.4 ADSL接入在信息化小区的应用 |
| 2.3 光纤接入技术 |
| 2.3.1 光纤接入方式的特点与结构 |
| 2.3.2 PON技术结构与特点 |
| 2.3.3 EPON接入技术 |
| 2.3.4 GPON接入技术 |
| 2.3.5 EPON与 GPON的对比 |
| 2.3.6 光纤接入技术在信息化小区的应用 |
| 2.4 HFC接入技术 |
| 2.4.1 CATV网络简介 |
| 2.4.2 HFC宽带接入技术 |
| 2.5 几种有线接入技术的比较 |
| 2.6 无线接入技术 |
| 2.6.1 无线宽带接入技术分类 |
| 2.6.2 无线接入技术的优势 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于GPON的 FTTH接入方案分析 |
| 3.1 基于GPON的 FTTH网络结构 |
| 3.2 基于GPON的 FTTH部署规划 |
| 3.2.1 OLT部署 |
| 3.2.2 ONT/ONU部署 |
| 3.2.3 ODN部署 |
| 3.3 FTTH场景方案模型 |
| 3.3.1 新建多层住宅方案模型 |
| 3.3.2 新建高层住宅方案模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于GPON的 FTTH接入技术工程实践 |
| 4.1 淮阴师范学院FTTH接入方案设计 |
| 4.1.1 网络拓扑结构及设计思路 |
| 4.1.2 接入层OLT |
| 4.1.3 BRAS设备 |
| 4.1.4 网管系统 |
| 4.1.5 双机热备部署方案 |
| 4.1.6 设备面板 |
| 4.1.7 光猫 |
| 4.2 宽带线路工程实施 |
| 4.2.1 宽带线路工程概况 |
| 4.2.2 工程施工方案 |
| 4.2.3 分布施工方法 |
| 4.3 宽带线路工程测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）软件定义分层光接入网及其应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光接入网应用需求 |
| 1.1.1 高速宽带固网接入 |
| 1.1.2 5G移动通信接入 |
| 1.1.3 数据中心网络 |
| 1.1.4 物联网 |
| 1.1.5 工业互联网 |
| 1.2 光接入网技术研究进展 |
| 1.2.1 光接入网协议标准与架构 |
| 1.2.2 基于边缘计算的光接入网 |
| 1.2.3 基于动态资源配置的高效光接入网 |
| 1.3 软件定义光接入网技术研究进展 |
| 1.3.1 SDN技术 |
| 1.3.2 软件定义光接入网技术 |
| 1.3.3 基于光电混合交换的数据中心网络 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 1.4.1 本文研究意义 |
| 1.4.2 本文研究框架与路线 |
| 1.4.3 本文章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 软件定义分层光接入网架构与性能分析 |
| 2.1 SD-HOAN方案 |
| 2.1.1 SD-HOAN架构 |
| 2.1.2 簇、集、域分层MAC |
| 2.1.3 SD-HOAN数据格式 |
| 2.1.4 周期信令传输机制 |
| 2.1.5 时隙密排调度算法 |
| 2.2 SD-HOAN仿真器 |
| 2.2.1 SD-HOAN节点流量生成模型与统计特征 |
| 2.2.2 网络性能评估参数及定义 |
| 2.2.3 SD-HOAN仿真器设计与实现 |
| 2.3 SD-HOAN性能分析 |
| 2.3.1 仿真参数设置 |
| 2.3.2 吞吐量与帧时延 |
| 2.3.3 平均时隙长度 |
| 2.3.4 与传统光接入网对比分析 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 无源光分配层节点及媒质接入控制融合技术 |
| 3.1 单、双纤双向PODN方案 |
| 3.1.1 单纤双向PODN |
| 3.1.2 双纤双向PODN |
| 3.2 媒质接入控制与调度算法 |
| 3.2.1 单纤双向PODN-MAC |
| 3.2.2 双纤双向PODN-MAC |
| 3.3 PODN性能分析 |
| 3.3.1 单纤双向PODN |
| 3.3.2 双纤双向PODN |
| 3.3.3 单、双纤双向PODN性能对比分析 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 输出端口带宽可重构光电混合核心交换节点技术 |
| 4.1 输出端口带宽可重构HOECSN方案 |
| 4.1.1 节点结构 |
| 4.1.2 光交换矩阵方案 |
| 4.1.3 寻址与缓存 |
| 4.1.4 输出端口带宽重构技术 |
| 4.2 静态流量节点性能分析 |
| 4.2.1 静态流量空间偏斜度 |
| 4.2.2 输出带宽分配算法 |
| 4.2.3 输出带宽利用率与时延性能分析 |
| 4.2.4 光交换矩阵配置时间对节点性能的影响 |
| 4.3 动态流量节点性能分析 |
| 4.3.1 动态流量空间偏斜度 |
| 4.3.2 准实时渐进式输出带宽分配算法 |
| 4.3.3 HOECSN与固定带宽交换机性能对比分析 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 大规模数据中心SD-HOAN系统设计与分析 |
| 5.1 大规模数据中心SD-HOAN系统方案 |
| 5.1.1 系统结构 |
| 5.1.2 PODN与光接口结构设计 |
| 5.1.3 信道分配与双MAC |
| 5.2 数据中心流量统计特征与业务分级综合流量模型 |
| 5.2.1 数据中心流量统计特征 |
| 5.2.2 数据中心业务分级综合流量模型 |
| 5.2.3 流量生成实例 |
| 5.3 LSDM调度算法与网络系统性能分析 |
| 5.3.1 LSDM调度算法[5] |
| 5.3.2 网络系统性能分析 |
| 5.3.3 与CSMA/CD算法性能对比 |
| 5.3.4 与POXN、POTORI架构性能对比分析 |
| 5.4 系统扩展性与功耗分析 |
| 5.4.1 扩展性 |
| 5.4.2 系统功耗 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 智能变电站SD-HOAN系统设计与实现 |
| 6.1 智能变电站SD-HOAN系统方案 |
| 6.1.1 过程层业务与组网模式 |
| 6.1.2 系统与节点结构 |
| 6.1.3 基于故障树的系统可靠性建模 |
| 6.1.4 可靠性仿真分析 |
| 6.2 智能变电站面向SV业务的SD-HOAN系统方案 |
| 6.2.1 系统结构 |
| 6.2.2 节点结构 |
| 6.2.3 性能仿真 |
| 6.3 智能变电站面向SV业务的SD-HOAN系统研制 |
| 6.3.1 边缘节点原型样机研制与测试 |
| 6.3.2 核心节点原型样机研制与测试 |
| 6.3.3 第三方检测 |
| 6.4 四川黄水220kV变电站SD-HOAN系统实验 |
| 6.4.1 实验系统节点部署 |
| 6.4.2 实验系统测试结果 |
| 6.4.3 分析与讨论 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文及获得的科研成果 |
| 表格索引 |
| 图形索引 |
（6）面向TWDM-PON的安全通信协议研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和研究意义 |
| 1.2 TWDM-PON的国内外研究现状 |
| 1.2.1 TWDM-PON的标准化进程 |
| 1.2.2 TWDM-PON的研究现状 |
| 1.3 PON安全的国内外研究现状 |
| 1.3.1 PON的安全威胁 |
| 1.3.2 PON的安全标准化进程 |
| 1.3.3 PON的经典通信安全研究现状 |
| 1.3.4 PON的量子通信研究现状 |
| 1.4 论文内容和结构 |
| 第2章 TWDM-PON关键技术和密码学基础综述 |
| 2.1 TWDM PWD层简介 |
| 2.2 TWDM TC层简介 |
| 2.2.1 TWDM TC层结构 |
| 2.2.2 PLOAM消息信道 |
| 2.2.3 ONU激活流程 |
| 2.2.4 认证机制 |
| 2.2.5 生成主会话密钥 |
| 2.2.6 消息完整性检查 |
| 2.3 双线性对 |
| 2.3.1 定义 |
| 2.3.2 相关计算性难题假设 |
| 2.4 量子通信的理论基础 |
| 2.4.1 量子力学原理 |
| 2.4.2 量子比特 |
| 2.4.3 量子纠缠态 |
| 2.4.4 量子密集编码 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 面向TWDM-PON的无证书认证密钥协商 协议研究 |
| 3.1 无证书认证密钥协商协议 |
| 3.2 协议设计 |
| 3.2.1 协议整体流程概述 |
| 3.2.2 协议设计 |
| 3.2.3 部分帧的设计 |
| 3.3 正确性证明和安全性分析 |
| 3.3.1 正确性证明 |
| 3.3.2 安全性分析 |
| 3.4 算法的代码实现 |
| 3.5 效率分析 |
| 3.5.1 认证机制对比 |
| 3.5.2 通信性能讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 面向TWDM-PON的量子广播通信协议研究 |
| 4.1 量子广播通信 |
| 4.2 量子光网络通信模型简介 |
| 4.2.1 单光子多波长脉冲串的产生过程 |
| 4.2.2 量子信道的时分复用模型 |
| 4.3 时分波分复用量子广播通信模型设计 |
| 4.4 时分波分复用量子广播通信方案设计 |
| 4.4.1 分配时隙阶段 |
| 4.4.2 制备量子阶段 |
| 4.4.3 第一次通信过程 |
| 4.4.4 第二次通信过程 |
| 4.5 安全分析 |
| 4.5.1 拦截-转发攻击 |
| 4.5.2 纠缠-测量攻击 |
| 4.5.3 伪装攻击 |
| 4.6 效率分析 |
| 4.6.1 模型效率对比 |
| 4.6.2 方案效率对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 主要工作与创新点 |
| 5.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（7）NG-EPON高效用户接入控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 NG-EPON的研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 与日俱增的带宽需求 |
| 1.1.2 NG-EPON的研究意义 |
| 1.2 NG-EPON的研究现状 |
| 1.2.1 PON的技术演进与发展趋势 |
| 1.2.2 NG-EPON的标准化进程与研究现状 |
| 1.3 NG-EPON用户接入控制面临的技术挑战 |
| 1.3.1 NG-EPON用户注册的技术挑战 |
| 1.3.2 NG-EPON资源调度的技术挑战 |
| 1.3.3 NG-EPON用户汇聚管理的技术挑战 |
| 1.4 本文的研究工作与创新点 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 第二章 NG-EPON用户注册技术研究 |
| 2.1 NG-EPON用户注册的研究背景与研究现状 |
| 2.1.1 传统EPON注册协议研究 |
| 2.1.2 NG-EPON注册要求与挑战 |
| 2.2 NG-EPON用户注册协议 |
| 2.2.1 NG-EPON独立注册协议 |
| 2.2.2 NG-EPON协同注册协议 |
| 2.3 NG-EPON用户注册协议性能分析 |
| 2.3.1 NG-EPON独立注册协议的理论注册时延 |
| 2.3.2 NG-EPON协同注册协议的理论注册时延 |
| 2.3.3 NG-EPON注册协议理论注册时延对比分析 |
| 2.4 NG-EPON用户注册协议仿真实验 |
| 2.4.1 仿真环境与参数配置 |
| 2.4.2 NG-EPON注册协议性能比较 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 NG-EPON资源调度技术研究 |
| 3.1 NG-EPON资源调度技术相关研究 |
| 3.1.1 传统PON资源调度技术 |
| 3.1.2 NG-EPON资源调度研究现状 |
| 3.1.3 NG-EPON资源调度存在的问题与挑战 |
| 3.2 NG-EPON高效公平的离线资源调度技术 |
| 3.2.1 NG-EPON资源调度问题建模 |
| 3.2.2 高效公平的动态波长带宽分配算法 |
| 3.2.3 抑制乱序的动态波长带宽分配算法 |
| 3.3 NG-EPON轻便快速的在线资源调度技术 |
| 3.3.1 NG-EPON在线资源调度的研究问题 |
| 3.3.2 NG-EPON在线资源调度的波长分配模式 |
| 3.3.3 NG-EPON在线资源调度的自适应波长分配模式 |
| 3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.4.1 NG-EPON离线资源调度算法性能评估 |
| 3.4.2 NG-EPON在线资源调度算法性能评估 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 NG-EPON用户汇聚管理技术研究 |
| 4.1 用户汇聚管理技术研究问题与研究现状 |
| 4.2 NG-EPON ONU用户汇聚管理问题 |
| 4.3 NG-EPON ONU用户汇聚策略 |
| 4.3.1 无容量约束的情况下的ONU波长汇聚策略 |
| 4.3.2 有容量约束的情况下的ONU波长汇聚策略 |
| 4.4 NG-EPON ONU波长汇聚性能分析 |
| 4.4.1 无容量约束的情况下的汇聚性能 |
| 4.4.2 有容量约束的情况下的汇聚性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 4.6 工作总结 |
| 4.7 工作展望 |
| 附录A 中英文对照表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
（8）T WDM-PON中时频二维动态资源分配算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 接入网的发展与现状 |
| 1.1.2 无源光网络的发展 |
| 1.1.3 无源光网络的现状 |
| 1.2 TWDM-PON资源管理的意义 |
| 1.3 文章内容结构安排 |
| 第二章 PON中的资源分配算法的研究 |
| 2.1 PON分层结构及关键技术 |
| 2.1.1 PON的分层结构 |
| 2.1.2 PON网络关键技术 |
| 2.2 PON中资源分配问题 |
| 2.2.1 PON的网络结构 |
| 2.2.2 MPCP协议 |
| 2.2.3 PON的通信机制 |
| 2.3 PON中常用资源调度算法分析 |
| 2.3.1 TDM-PON中的资源调度算法分析 |
| 2.3.2 WDM-PON中的资源调度算法分析 |
| 2.3.3 TWDM-PON中的资源调度算法分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 TWDM-PON中时频二维资源管理算法的研究 |
| 3.1 TWDM-PON的网络结构与工作原理 |
| 3.1.1 TWDM-PON的网络结构 |
| 3.1.2 TWDM-PON工作原理 |
| 3.2 预测算法 |
| 3.2.1 预测算法的原理及实现步骤 |
| 3.2.2 预测算法的分类 |
| 3.2.3 预测误差 |
| 3.3 基于线性预测的动态资源调度算法 |
| 3.3.1 TWDM-PON中的资源调度问题 |
| 3.3.2 基于线性预测的时频二维资源调度算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于OPNET的算法仿真 |
| 4.1 OPNET MODELER简介 |
| 4.2 仿真模型的建立 |
| 4.3 考量指标与参数设置 |
| 4.3.1 考量指标 |
| 4.3.2 参数设置 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.4.1 仿真结果 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.4.3 波长与ONU数量对算法性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文专利情况 |
（9）网络编码与无源光网络的融合技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 接入网中对等通信业务的增长及无源光网络面临的相应问题 |
| 1.3 无源光网络中的网络编码技术 |
| 1.3.1 存在ONU间环型通信情形下的网络编码基本原理 |
| 1.3.2 任意ONU间存在对等通信情形下的网络编码基本原理 |
| 1.4 NC-PON中关键技术研究进展 |
| 1.4.1 NC-PON中信令机制的研究进展 |
| 1.4.2 NC-PON中动态带宽分配技术研究进展 |
| 1.5 论文的主要研究工作及创新点 |
| 1.6 论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 NC-PON中的信令机制 |
| 2.1 NC-PON中“ONU预判断”式信令机制 |
| 2.2 NC-PON中“OLT主导”式信令机制 |
| 2.2.1 “OLT主导”式信令机制的基本原理 |
| 2.2.2 “OLT主导”式信令机制的具体流程 |
| 2.3 融合有网络编码的10G EPON实验系统及相关实验验证 |
| 2.3.1 融合有网络编码的10G EPON OLT概要设计 |
| 2.3.2 融合有网络编码的10G EPON ONU概要设计 |
| 2.3.3 融合有网络编码的10G EPON系统的实验验证 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 NC-PON中支持多等级业务QoS的动态带宽分配技术 |
| 3.1 NC-PON中已有的动态带宽分配算法 |
| 3.1.1 无源光网络中面向网络编码的IPACT算法 |
| 3.1.2 无源光网络中面向网络编码的APS算法 |
| 3.2 NC-PON中的MSDBA算法 |
| 3.2.1 MSDBA中支持多等级业务QoS的调度策略 |
| 3.2.2 MSDBA中基于业务等级的带宽分配策略 |
| 3.3 融合有网络编码的10G EPON中各DBA算法性能评价 |
| 3.3.1 排队时延及调度时延数值分析 |
| 3.3.2 端到端延时及相应公平性性能仿真 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 NC-PON中的无缝动态带宽分配技术 |
| 4.1 无源光网络中上行信道的“空闲时间”问题 |
| 4.2 NC-PON中的无缝动态带宽分配算法 |
| 4.2.1 SDBA中面向上行“空闲时间”消除的无缝调度策略 |
| 4.2.2 SDBA中适应于网络负载变化的带宽分配策略 |
| 4.3 融合有网络编码的10G EPON中各DBA算法性能评价 |
| 4.3.1 排队时延及调度时延数值分析 |
| 4.3.2 端到端延时性能及上行带宽利用率仿真 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 研究工作总结与展望 |
| 5.1 本论文研究工作总结 |
| 5.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间论文发表及专利申请目录 |
| 第一作者发表论文如下 |
| 申请专利如下 |
| 博士攻读期间参与的科研项目如下 |
（10）混合WDM-TDM无源接入网络动态波长带宽分配算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 光纤接入网 |
| 1.2.1 时分多址无源光网络 |
| 1.2.2 波分多址无源光网络 |
| 1.2.3 混合无源接入网 |
| 1.3 论文的主要工作和结构 |
| 第二章 混合 WDM-TDM PON 网络架构 |
| 2.1 混合 WDM-TDM PON 网络 |
| 2.1.1 从 TDM PON 向混合 WDM-TDM PON 发展演进 |
| 2.1.2 已有混合 WDM-TDM PON 架构分析总结 |
| 2.2 混合无源接入网的关键技术 |
| 2.2.1 混合 WDM-TDM PON 体系结构 |
| 2.2.2 混合 WDM-TDM PON 实现技术 |
| 2.2.3 波长带宽动态分配算法 |
| 2.3 媒体接入控制协议 |
| 2.3.1 媒体接入控制协议 |
| 2.3.2 多点控制协议 |
| 2.3.3 混合 WDM-TDM PON 媒质接入协议 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 混合 WDM-TDM PON 波长带宽分配机制 |
| 3.1 波长带宽分配原理 |
| 3.2 已有算法分析和研究 |
| 3.2.1 WDM IPACT-ST 算法 |
| 3.2.2 JIT 分配算法 |
| 3.2.3 支持 SLA 的动态波长时隙分配算法研究 |
| 3.2.4 已有算法分析总结 |
| 3.3 混合 WDM TDM PON 中的 MAC 层协议 |
| 3.3.1 WDM MPCP 协议 |
| 3.3.2 改进型 WDM MPCP 控制机制拓展 |
| 3.3.3 改进型 WDM MPCP 的工作原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 改进型动态波长带宽分配算法及性能分析 |
| 4.1 现有 DWBA 算法分析 |
| 4.2 改进型 DWBA 算法 |
| 4.2.1 改进型 DWBA 算法的提出 |
| 4.2.2 改进型 DWBA 算法的流程 |
| 4.2.3 改进型 DWBA 的实现原理 |
| 4.3 OPNET 仿真平台简介 |
| 4.4 混合 WDM-TDM PON 仿真模型 |
| 4.4.1 OLT 仿真模型 |
| 4.4.2 POS 仿真模型 |
| 4.4.3 ONU 仿真模型 |
| 4.5 改进算法的性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录 2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录 3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
四、Upstream Channel Utilization of CSMA/CD-Based Ethernet over Passive Optical Networks（论文参考文献）
- [1]基于多载波调制的光接入网物理层关键技术研究[D]. 张晓玲. 电子科技大学, 2021
- [2]大容量宽带无源光网络若干关键技术研究[D]. 徐星. 北京邮电大学, 2020(01)
- [3]面向边缘计算的端到端通信中无源光网络的协议设计与资源管理研究[D]. 申晓曼. 浙江大学, 2020(02)
- [4]互联网宽带接入技术及其工程实践研究[D]. 陆洋. 南京邮电大学, 2018(02)
- [5]软件定义分层光接入网及其应用技术研究[D]. 郑宇. 东南大学, 2019
- [6]面向TWDM-PON的安全通信协议研究[D]. 曾学茹. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [7]NG-EPON高效用户接入控制技术研究[D]. 王蔚. 上海交通大学, 2018(01)
- [8]T WDM-PON中时频二维动态资源分配算法研究[D]. 梁洋洋. 北京邮电大学, 2015(08)
- [9]网络编码与无源光网络的融合技术研究[D]. 魏培. 北京邮电大学, 2014(04)
- [10]混合WDM-TDM无源接入网络动态波长带宽分配算法研究[D]. 邢盈盈. 南京邮电大学, 2013(06)