Page 28 - 网络电信2023年3月刊

基于资源利用率的可重构无源光通信网络

1
张万里 ,张宏涛 2
1中原科技学院
2郑州大学

摘要:为了提升网络带宽容量、降低网络时延,提出基于资源利用率的可重构无源光通信网络。 通过可重构平台的
网络管理构件、数据采集构件、P2P 重定向构件共同配合,建立可重构无源光通信网络,依据可重构无源光通信网络层
间信息互通特点,在网络物理层上添加 MAC 层,设计基于 MAC-RPON 层的资源分配模型,MAC 层依据用户队列内调
度事宜轻重程度,将所有队列数据包按照优先级别排序,物理层通过可重构无源光通信网络的准入、带宽分配和频谱分
配三个步骤,将子载波合理分配给每个用户。 实验分析表明:所研究网络可有效完成资源分配,且网络带宽容量大,更好
地满足资源合理利用需求;网络平均队列长度短,资源分配时延低、效率快,有效提升网络资源利用率。
关键词:无源光通信网络;资源分配;可重构性;用户调度;准入最优解;子载波数量；

一、引言 络资源局限于实时变化的业务需求不能相互切合,导致资源利用
由于多媒体业务和智能终端逐渐增多,用户对网络性能的要 率难以提高。
求也越来越高,如何合理地利用资源成为首要问题。 由于无源 因此,提出了基于资源利用率的可重构无源光通信网络。
光通信网络具有大容量、带宽高等特点,被许多学者所重视,并 首先建立合适的可重构无源光通信网络资源分配模型,通过计算
研究相关性能。 用户的数据包和调度级别,再进行资源分配,最终提升资源利用
现阶段,许多学者对无源光通信网络的资源分配方法做了研 率。
[1]
究,例如张鸿等人 研究了无源光网络,利用用户相关性,设置用
户收益函数,构建随机博弈模型,利用负载均衡计算方法获取最 二、可重构无源光通信网络的资源分配
[2]
优资源分配方案;徐文艳等人 以用户为中心,研究了资源分配 基于资源利用率的可重构无源光通信网络,是具有可重构性
的方法,提出用户聚类算法,划分用户,获取最优聚类用户,然后 的无源光通信网络,通过合理的资源分配,使资源利用率科学化
进行资源分配,提高光通信网络对资源分配的效率。 网络本身 的一种网络资源分配方法。
[3]
性能也有一些相关研究,例如张峰等人 利用非正交多址对网络 2.1 可重构无源光通信网络的建立
本身性能优化进行研究,首先建立传输光信号和信道增益模型, 可重构无源光通信网络( Reconfigurable passiveoptical
然后利用功率域多用户信道差异对信道进行计算,提高光通信系 network,RPON)主要依靠可重构理论创建无源光通信网络,在可
统的通信速率和容量。 虽然上述研究取得一定进展,但是对资 重构平台上,网络管理构件、数据采集构件、P2P重定向构件共
源利用率和光通信网络性能的提高并不明显 [4-5] ,主要是因为网 同配合,实现无源光通信网络运行的可重构性,结构如图1所示。

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