調諧時間對共享型WDM PON 性能的影響

a. 當選中一個服務佇列後,依次放入相應的信道上進行傳輸;b. 當選中一個服務佇列後,通過與前一時隙的多個波長上傳輸的onu 編號的比較,使該佇列的分組數據儘量安排在與前一個時隙中同屬於該onu 的數據分組相同的信道中進行傳輸。

3.1 仿真模型為了對上述兩種信道分配方法進行對比,基於opnet 仿真平台建立了仿真模型。在仿真模型中包含1 個olt 和7 個onu,配置4 個上行數據信道,各onu 配置1 個可調諧光發射器,onu 可通過任意一個光信道上傳數據,光信道的傳輸速率為2.5gb/s。

光信道按“幀”劃分,幀長為125 微秒,每幀又進一步劃分為多個時隙,每個時隙長度為100 位元組(一個數據分組)這樣,如果採用方式a 進行信道分配,當屬於同一個onu 的數據分組在相鄰的時隙上進行傳輸時,就很可能需要調諧,從而使系統的利用率下降。如果採用方式b 進行信道分配,當屬於同一個onu 的數據分組在相鄰的時隙上進行傳輸時,就不需要調諧,從而減少了調諧次數,使系統具有更高的吞吐率。

各onu 按照業務屬性將其分為高、中、低三個優先權,各優先權數據在onu 中分別排隊,各佇列狀態信息分別上報給olt,在進行仿真時,三個優先權業務均勻分配。當olt在進行佇列調度時,首先選擇高優先權佇列,在全部高優先權佇列服務完後,再選擇中優先權佇列,以此類推,在相同優先權情況下,先服務較長的佇列。

3.2 性能分析基於上述仿真模型,分別對onu 各佇列的排隊等待時延及網路的吞吐率進行了仿真,在仿真過程中,調諧時間t 分別選擇320ns、640ns、960ns,分別對應1、2、3 個數據分組的傳輸時間。需要說明的是,對於已建成的網路,信道的傳輸時延是確定值,為了突出兩種分配方式的差異,這裡僅對onu 各數據佇列的排隊等待時延進行了對比。仿真結果如圖2-圖5 所示,其中分別是高、中、低三個優先權數據佇列的排隊等待時延曲線,是兩種信道分配方式下不同調諧時間的網路吞吐率曲線。

可以看出,如果採用方式a 進行信道分配,高、中、低三個優先權數據佇列的時延在隨著業務量的增加而不斷加大的同時,還會隨著調諧時間t 的變大而逐漸加大,以至於當負載加大到一定程度時,低、中優先權數據佇列的時延已無法穩定(因數值較大,未在圖中顯示)。另一方面,當採用方式b 時,高、中、低三個優先權數據佇列的時延要小於採用方式a 時的情況,而且受調諧時間t 的影響較方式a 的要小。這主要是因為在方式a 中,onu 在每傳送一個數據分組前,往往需要調諧,而在方式b 中,onu可能在同一信道的多個連續時隙上傳送屬於同一個佇列的數據分組,這使得方式b 在一幀中的調諧次數能夠減少,從而使總調諧時間縮短,時延減小。

為了進一步對比這兩種分配方式對網路性能的影響,以調諧時間t 為參量,通過仿真模型獲得的吞吐率曲線 所示。 可以看出,由於方式b 受調諧的影響較小,其吞吐率較方式a 有較大的提高,而對於方式a,由於調諧次數較多,在一幀中有較多的時間用於調諧,減少了數據分組的傳輸時間,導致吞吐率會隨著調諧時間t 的變化而變化的比較明顯,而且當業務量達到一定程度後,網路就會過載,吞吐率就不再增加。