论文部分内容阅读
随着智能电网(Smart Grid)计划的提出和深化,配电通信网的研究和工程实践越来越受到关注。为适应电力配电网点多面广、代价敏感、环境恶劣、业务多样的特点,提出了骨干层和接入层两级组成的配电通信网架构,制定了骨干层采用MSTP或OTN技术融入电力调度数据网,接入层以EPON接入为主的技术方案。EPON接入具有成本低廉、高可靠性、高带宽以及组网灵活的特点,是配电通信网首选的宽带接入技术。然而,与公网EPON技术不同,电力EPON在配电通信网工程设计的指导和设备选型的引导方面,一些关键技术的研究相对滞后,本文首先在介绍配电通信网整个架构、所面临的挑战以及现有宽带接入技术的基础上。进一步分析了EPON应用于配电通信网的可行性,并提出了基于EPON技术的配电通信网架构。第二,在OPNET Modeler网络仿真软件中从进程域出发,对EPON系统进行代码级开发,建立了整个EPON系统模型,包括光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)、光分路器(POS)以及速率为1Gbps的光纤链路,为研究配电通信网中,EPON接入的上行动态带宽分配算法(DBA)提供了良好的实验仿真平台,并填补了OPNET Modeler中缺少EPON系统模型的空白。第三,结合配电通信网的特点以及各种业务对带宽和时延的要求,首先从最基本的自适应周期的交替轮询算法(IPACT)出发,根据不同的授权服务机制所产生的不同授权窗口大小,改进了三种授权服务机制下数据包的平均时延和轮询周期的数学分析,并通过OPNET Modeler仿真比较了改进后的三种授权服务机制在平均包时延和轮询周期方面的优越性。第四,针对配电通信网为满足可靠性要求提出的EPON手拉手环形保护组网方式带来的远距离传输问题。提出了应用基于多线程轮询的下一代光网络接入技术(LR-PON)来解决OLT至ONU之间长距离传输所带来的数据包时延增加以及带宽利用率低等问题。并分析了基于多线程轮询的LR-PON接入情况下,数据包的时延以及带宽利用率。最后通过OPNET Modeler仿真证明了基于多线程轮询的LR-PON技术降低了长距离传输时数据包的时延,提高了网络吞吐量。