【摘要】：隨著光纖接入網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署以及業(yè)務(wù)多元化的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)通過單一的光纖接入網(wǎng)進行承載已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢,從而形成多業(yè)務(wù)融合的光纖接入系統(tǒng)。在多業(yè)務(wù)融合光纖接入系統(tǒng)中,其ONU承載的業(yè)務(wù)具有不同的特點,當(dāng)前單一的節(jié)能策略不能較好地適應(yīng)多業(yè)務(wù)融合光接入系統(tǒng)的節(jié)能需求。論文以EPON為例,提出了根據(jù)ONU承載業(yè)務(wù)的特點設(shè)計不同的新型分類休眠節(jié)能策略。通過仿真分析,在該節(jié)能策略下,針對承載以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新興低負載業(yè)務(wù)的ONU能夠降低其75%的能耗,時延在允許范圍之內(nèi);而針對承載傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的ONU其節(jié)能比例在低負載時能夠達到40%,并且隨著負載量的升高呈下降的趨勢,但其時延相對較低。仿真結(jié)果表明,論文提出的分類休眠節(jié)能策略在多業(yè)務(wù)融合的EPON系統(tǒng)中可以實現(xiàn)在系統(tǒng)QoS和能耗上的平衡。其次,論文在前期1G/10G-EPON節(jié)能方案基礎(chǔ)上進行了擴展,將其應(yīng)用到IEEE標(biāo)準(zhǔn)組織正在探討的NG-EPON系統(tǒng)中。在NG-EPON中,ONU根據(jù)速率的不同,擁有單個或多個收發(fā)器,論文提出了根據(jù)ONU收發(fā)器的工作狀態(tài)設(shè)計分類節(jié)能策略,從而能夠根據(jù)負載量的變化動態(tài)調(diào)節(jié)其節(jié)能效果。通過仿真分析,我們得到在系統(tǒng)鏈路低負載時能夠降低60%的能耗,而在其時延上與不節(jié)能的情況近似。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN915.63
【圖文】：

圖 1-1 1G/10G-EPON 系統(tǒng)上下行數(shù)據(jù)傳輸原理[6]Fig.1-1 Uplink and downlink data transmission principle base on 1G/10G-EPON system在當(dāng)前已有的節(jié)能方案中，他們大多都是基于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)即家庭與企業(yè)業(yè)務(wù)來進行節(jié)能方面的研究的。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)的興起，物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)通過單一的光纖接入網(wǎng)進行承載已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢，從而形成多業(yè)務(wù)融合 EPON 系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的 ONU 承載的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出不同的特點，對節(jié)能提出了不同的要求，從而基于當(dāng)前已有的傳統(tǒng) EPON 的節(jié)能工作，本文對多業(yè)務(wù)融合 EPON 的 ONU 端節(jié)能展開了深入的討論。同時，隨著 4K/8K 超高清視頻、虛擬 VR/AR、智慧家庭、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新應(yīng)用的發(fā)展，全球超寬帶產(chǎn)業(yè)新一輪提速浪潮正拉開序幕，在光接入領(lǐng)域，NG-EPON 的標(biāo)準(zhǔn)化工作也已啟動[7,8]。NG-EPON 的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-2 所示，從圖中可以看出該結(jié)構(gòu)與 1G/10G-EPON 呈現(xiàn)出顯著的差異，OLT 的工作波長由原來的一對變成了四對，ONU 中收發(fā)器的數(shù)量根據(jù)承載業(yè)務(wù)的需求有不同（1/2/4）的配置[9,10]，也就是 ONU 的形態(tài)也存在差異化，但考慮到系統(tǒng)兼容性，NG-EPON系統(tǒng)的工作流程依舊與1G/10G-EPON 類似，OLT通過廣播方式給各個 ONU 發(fā)送

圖 1-2 NG-EPON 的結(jié)構(gòu)示意圖[11,12,13]Fig.1-2 NG-EPON structure diagramEPON 節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用流程針對 EPON 的節(jié)能可以分為兩類：基于硬件的和基于軟件的節(jié)能[14,15,16]技術(shù)A）基于硬件的節(jié)能技術(shù)中，主要分為：新的 ONU 的結(jié)構(gòu)和光學(xué)噪聲重用1) 新的 ONU 結(jié)構(gòu)：在之前的 IEEE802.3ah 的 ONU 標(biāo)準(zhǔn)中（STD-ONUs）持 ONU 的休眠模式。為了彌補這一缺陷，新的 ONU 結(jié)構(gòu)由 S. Wong et al[了出來。如圖1-3 所示，該圖展示了各種 ONU 的特性的不同之處。其中第reen ONU (GR-ONU-1)與 STD-ONU 結(jié)構(gòu)類似，唯一不同的就是內(nèi)部嵌入了，支持休眠模式的功能。它的優(yōu)點是不需要重新生產(chǎn)新的 ONU，并且當(dāng)需睡眠模式的時候可以關(guān)閉大部分硬件結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)最大的節(jié)能效果。然缺點是從睡眠模式到活躍模式的時間開銷（主要包括激光器的開啟時間，復(fù)時間和同步時間）特別大，所造成的網(wǎng)絡(luò)時延比較高，因此，這需要在果和網(wǎng)絡(luò)性能之間進行折中考慮。第二類 Green ONU (GR-ONU-2)與上述

不支持 ONU 的休眠模式。為了彌補這一缺陷，新的 ONU 結(jié)構(gòu)由 S. Wong et al[16]被提了出來。如圖1-3 所示，該圖展示了各種 ONU 的特性的不同之處。其中第一類 Green ONU (GR-ONU-1)與 STD-ONU 結(jié)構(gòu)類似，唯一不同的就是內(nèi)部嵌入了定時器，支持休眠模式的功能。它的優(yōu)點是不需要重新生產(chǎn)新的 ONU，并且當(dāng)需要進入睡眠模式的時候可以關(guān)閉大部分硬件結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)最大的節(jié)能效果。然而它的缺點是從睡眠模式到活躍模式的時間開銷（主要包括激光器的開啟時間，時鐘恢復(fù)時間和同步時間）特別大，所造成的網(wǎng)絡(luò)時延比較高，因此，這需要在節(jié)能效果和網(wǎng)絡(luò)性能之間進行折中考慮。第二類 Green ONU (GR-ONU-2)與上述的ONU 不同的是它處于睡眠的時候是需要保持部分硬件結(jié)構(gòu)是一直開啟的

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 趙繼軍;馮楠;張凱;郭昆;;以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)ONU休眠節(jié)能技術(shù)[J];計算機應(yīng)用研究;2013年03期

2 楊震;;物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研究[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版);2010年02期

3 孫忠富;杜克明;尹首一;;物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與農(nóng)業(yè)應(yīng)用展望[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2010年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 丁志忠;EPON系統(tǒng)中基于多業(yè)務(wù)預(yù)測的帶寬分配算法研究與仿真[D];江蘇大學(xué);2009年

本文編號：2749633