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《电子科技大学》 2000年
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APON关键技术的研究

曾清海  
【摘要】: 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。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TN915

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