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APON关键技术的研究

曾清海

  对高速Internet的接入和多媒体应用的需求,极大地促进了宽带接入网络的发展。作为宽带接入网络的一个重要研究领域,APON把ATM的统计复用功能和PON的宽带透明传输结合起来,以便在为用户提供宽带接入的同时,支持不同业务的服务质量(QoS)要求。APON具有容量大、性价比合理和易于升级等优点。然而,由于APON采用的是树型结构,且上下行速率很高,所以APON存在测距、上行突发光接收、上行突发同步和带宽动态分配等技术和理论难题。本文将主要针对APON系统的带宽动态分配、上行突发同步和OLT TC层关键功能的设计进行研究。首先,在本文的绪论部分,我们对现代通信网络和宽带接入网的发展趋势进行了综述,指出研究APON的必要性和现实意义。第二章介绍了APON系统的结构和要求,并对APON系统的三大功能块进行了较为详细的阐述,最后描述了APON需要解决的关键技术。在第三章中,我们在John D.Angelopoulos等人提出的顶移分配算法和传送带分配算法的基础上,提出了一种适合于APON的MAC协议。该协议将业务按实时性要求分成两种优先级,实时业务具有更高的优先级,在动态带宽分配时优先分配。实时业务带宽分配使用的传送带分配算法与John D.Angelopoulos等人提出的略有不同。非实时业务采用顶移分配算法进行授权分配。非实时业务通常对时延性能不敏感,而对信元丢失率要求苛刻。顶移分配算法给有较多等待信元的ONU更多的传输机会,因此在一定的缓冲容量下我们的协议能够降低ONU中非实时业务的信元丢失率。同时,我们首次对APON系统上行接入进行了理论分析,并得到了一些初步结果。在本章的最后,对该MAC协议的性能进行了仿真。仿真结果表明,该MAC协议具有很好的接入性能。在第四章中,我们在Stephen Topliss等人提出的相关同步法基础上,根据APON系统上行信息高速、突发的特点,提出了实现APON系统上行突发同步的方法——相关同步法。在接收端,我们采用延迟线技术获得八个相扬 要位依次相差45“的时钟。这八个时钟分别对接收信号进行采样读取,得到八组输入信号。八组输入信号被分别送入八个8位移位寄存器。八个移位寄存器的值分别与己知的同步码进行相关比较。同步码具有很好的自相关性。当上行突发块中的同步码到达时,将有一组甚至多组输入信号的相关结果达到最大值1。根据相关原理,取得最大相关结果的那组(或中间那组)输入信号为最佳采样信号,对应的采样时钟为最佳采样时钟。最佳采样时钟的确定,实际上就知道了上行突发信号的到达相位,从而实现了突发同步。用最佳采用时钟来恢复接收信号,就实现了同步接收。相关同步法的最大优点是它的全数字同步方式,易于FPGA实现。我们采用相关同步法实现T 155.52Mbit/S速率的突发同步。这一成功为 APON的开发扫清了一个关键障碍。第五章对 OLT TC层功能进行了详细的分析。实现 OLT TC层功能是APON系统开发的难点。我们在准确理解 G.983协议的基础上得出了 OLT TC层关键功能模块的工作流程框图。关键功能工作流程的获得使这些功能的实现变得更加简单。最后,在第六章中,我们对本文的工作和所得到的结论进行了总结。……   
[关键词]:APON;媒质接入控制;接入模型;性能分析;服务质量;时分多址;突发同步;相关;系统设计
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:电子科技大学2000年
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