大容量宽带无源光网络若干关键技术研究
发布时间：2022-12-23 23:00
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...
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
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
【参考文献】：
期刊论文
[1]IP+光骨干网中SDN技术的应用研究[J]. 刘军,孙皓,姜俊超. 信息通信. 2019(11)
[2]SDN体系结构[J]. 付志英,李鹏. 计算机与网络. 2019(17)
[3]光接入网中低延迟高能效动态带宽分配算法研究[J]. 李贵鑫,孙卿,张圣羽,朱敏. 聊城大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]TWDM-PON中时延约束节能动态波长带宽分配算法[J]. 于存谦,唐明珠,何荣希. 通信学报. 2018(09)
[5]TWDM-PON中软件定义控制的全局资源分配机制[J]. 熊余,张振振,师劲,吴大鹏. 西安电子科技大学学报. 2017(05)
[6]Carrier-less amplitude and phase modulated visible light communication system based on a constellation-shaping scheme[J]. 王智鑫,张梦洁,陈思源,迟楠. Chinese Optics Letters. 2017(03)
[7]一种基于动态配额的虚拟网带宽公平调度算法[J]. 刘中金,卓子寒,何跃鹰,李勇,苏厉,金德鹏,曾烈光. 电子与信息学报. 2016(10)
[8]EPON中基于软件定义网络的带宽优化节能机制[J]. 任丹萍,武姗姗,张丽静. 光通信技术. 2015(08)
[9]Analysis of IPACT network performance considering channel switch latency for WDM-EPON[J]. 周钊,肖石林,朱敏,毕美华. Chinese Optics Letters. 2011(06)
硕士论文
[1]基于SDN的无源光网络的资源管理算法研究[D]. 胡汇宇.北京邮电大学 2019
[2]面向网络编码的星座成形技术研究[D]. 侯尧哲.上海交通大学 2015
本文编号：3725575
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
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
【参考文献】：
期刊论文
[1]IP+光骨干网中SDN技术的应用研究[J]. 刘军,孙皓,姜俊超. 信息通信. 2019(11)
[2]SDN体系结构[J]. 付志英,李鹏. 计算机与网络. 2019(17)
[3]光接入网中低延迟高能效动态带宽分配算法研究[J]. 李贵鑫,孙卿,张圣羽,朱敏. 聊城大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]TWDM-PON中时延约束节能动态波长带宽分配算法[J]. 于存谦,唐明珠,何荣希. 通信学报. 2018(09)
[5]TWDM-PON中软件定义控制的全局资源分配机制[J]. 熊余,张振振,师劲,吴大鹏. 西安电子科技大学学报. 2017(05)
[6]Carrier-less amplitude and phase modulated visible light communication system based on a constellation-shaping scheme[J]. 王智鑫,张梦洁,陈思源,迟楠. Chinese Optics Letters. 2017(03)
[7]一种基于动态配额的虚拟网带宽公平调度算法[J]. 刘中金,卓子寒,何跃鹰,李勇,苏厉,金德鹏,曾烈光. 电子与信息学报. 2016(10)
[8]EPON中基于软件定义网络的带宽优化节能机制[J]. 任丹萍,武姗姗,张丽静. 光通信技术. 2015(08)
[9]Analysis of IPACT network performance considering channel switch latency for WDM-EPON[J]. 周钊,肖石林,朱敏,毕美华. Chinese Optics Letters. 2011(06)
硕士论文
[1]基于SDN的无源光网络的资源管理算法研究[D]. 胡汇宇.北京邮电大学 2019
[2]面向网络编码的星座成形技术研究[D]. 侯尧哲.上海交通大学 2015
本文编号：3725575
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