论文研究-EPON动态带宽分配的QOS特性分析 .pdf

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EPON动态带宽分配的QOS特性分析,时雨露,寿国础,在DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)的研究中,往往对带宽利用率关注较多,但事实是能够支持多业务网络的Qos越来越重要。提出了新的基于��
山国武技文在线 图中 消息传送到后,要经过计算和传送消息才能发送。那么 从周期最后一个数据包的传送到周期第一个数据包的传送中间的时间都没有利用, 称为 定义一个不人不小的 作为轮询总周期。从而得到 的在重负荷 下的最小分配带宽 是以 的为基 础的权值,∑一。是保护时间,是激活的的数目,是的传输速 度。这里把分成了两类:)负荷较小 负荷较大 是请求带 宽。当收到第类的 后可先于计算直接分配给该等于申请的 带宽,而不必在计算后分配带宽。这样周期中的第一个数据包就完全可能紧接着上一周 期的传送。将刚才提到的 利用了起来,提高了带宽利用率,缩短了轮询周期,也 使得到的的缓存情况史加精确。负载重的带宽可以设计为: 也就 是说对」重负载将轻负载未用的带宽重新分。 是重新多分到的 带宽。小负荷空余出来的带宽按优先级分配,先分配给再分配给。这里我们 分配的前提假设是负荷重的将把负荷轻的剩氽的带宽全部占用。这和实际情况有出入。最 后的公式可改为 是全部重负何提出的总超额要求。 其他 为了和用户的对应,上边 可以又处理为 。当然这样有可 能减小带宽的利用率,但对运营商也许是不坏的选择,避免了用户缺乏交费动力而无偿占 用分軋的带宽。改进后的情况如图 传送数据和 来的末用时间 图改进后的多数据源发送数据包示意图 将方法和方法结合起来,可以得出更精确的预测值更充分的利用带宽。现在众多 硏究注意力集中在改进预测值的精确度上,以提髙带宽的利用率 但区别多业务中 山国武技文在线 不同业务的要求,特别是对扃优先级业务的没有给予优先保证,而是从整体来 考虑,把和其他业务视为一样的地位。考虑不同业务的的研究仅仅是体现在排队时 不同的优先级上,或者是简单的把以上方法分别使用在不同的业务上。 算法是基于进行带宽分配的。使得后来许多多业务的研究也总是首先为每 分配带宽,然后再在的带宽内对多业务进行带宽分配。这里提出种首先分 配业务的带宽分配方式 两种分配方式的分析 归纳起来, 在带宽分配形式上分为两种基本类型: 基于节点型( ),首先为每个 分配块带宽 再在带宽内根据各业务的要求给各业务分配带宽。 、基于业务型( ),首先为各个业务分配带宽,然后在各业务带宽内对 每个分配带宽 不论哪一种方法每个之间都需要加上一个保护带宽,因此 方式大 概需要加上更多的保护带宽。初看浪费了带宽,但提高了对业务的保证。 基于业务的考虑,应首先保证业务的带宽, 方法首先对分配带宽, 单独在子周期发送。然后对和分配带宽。和可以合并在一个子周期发送, 称为子周期。也可以划分成三个子周期,每种业务一个周期。两种划分的思路一致, 但是我们这里按照第一种方案划分。这样划分原因:一、因为和都是传统的数据业 务,二、把单独拿出来可以更好的保证主要利润来源业务的,三、和第二种方案相 比较减少了保护带宽的廾销ε文献提出了对于实行圊定的带宽分配方式。这种方式保 证了的。但在没有数据时仍需分配带宽,这种浪费是不必要的。我们可以把 改为动态带宽分配,这需要 消息将中的情况发送给 时间 子周 子周 周期 图基于业务型的带宽分配 的发送时间是需要仔细斟酌的。在 消息发送时划和实际发送时刻之 间的时间间隔内中可能有新的数据包需要发送。对这种情况的处理基本是按照公式 进行的。对公式的各种改进主要是提高预测值的精度,尽可能让知道最新的的 缓存情況,即要尽量缩短上述时间间隔。和业务具有突发性预测难度大,则相反。 所以这里主要考虑子周期。 消息发送可以有三种时间位置: 和子周 期分别发送,、在子周期发送,、在子周期发送。第一种情况要等待至少+ 山国武技文在线 的时间才收齐 消息然后进行计算处理,对来讲时间间隔至少是+。 第二和情况的的时间间隔也至少是+。第三种情况的时间间隔是,或 是和的各一部分,显然第三种方式距发送的时间间隔最小。(见图)使得到 了最新的缓存情况。 图从最后个了周期数据包的发送到了周期第个数据包的发送之间的时间 没有利用,称为 为了将此段时间合理利用可结合上述方法。将区分为重负 荷和轻负荷的两类。但是注意这里对分配带宽时,最小带宽已绎被用分去了 部分。因此需将方法进行简单改造,除了用去的一部分,其它轻负荷的未充分利 用的带宽要在重负荷中合理地分配。 性能比较分析 仿真参数 的数量,上行和下行速度,距离公里。假设业务占 %,和个占带宽。 带這利用比较 备心的爸也感感在会 甚干业努的带宽利只率 香吐量 图带宽利用率比较 假设保护带宽是个字节,上传速度是,那么保护带宽所用时间是大概μ。 如果有个,总的吋间就是不到1。而轮询周期要求小于。所以增加的保 护带宽在轮询周期中所占比例是很有限的。而且由于和的突发性,使得某些 在下一轮中可能没有和业务需要发送,那么在子周期中为其分配带宽,相应 的保护带宽也就取消了。上述对 的妥善处理处理减少了带宽的浪费,使得 和 两种方法带宽利用率相差不多。图中的 方法较 方法吞吐率只是在负载超过%时才有少许下降。 山国武技文在线 平均时延甘较 基十点的EF业务半均时 基于业务的匚「业务平均时延 图平均时廷比较 中时延情况较复杂。图中负载轻时,的时延较 稍大, 而负载重时的时延较 减少一半。这是因为负载很轻时,即使没有发送 仍要发送 消息,由此产生了保护带宽。增加了时延。又由于得到了更准确 的的缓存情况,使在每一个轮询中可以发送更多的数据包,相对与 加大了轮询周期,乜増加了时延。负载重时,同样由于得到了更准确的的缓存 凊况使得、延时有所减小。在负载很轻的情况下,由于整体的负载轻,吋延的绝对值仍 是很小的。发送效率的提高进一步将时延抖动和队列长度降低。顺便提一下,按 的方式,在每个 内再分配 和带宽,如果算法不当可能造成数据包碎片, 增加无效带宽。 结语 对运营商主要利润来源业务的支持明显提高,而在带宽利用 率上与 相差无几。主要得益于将和 业务分开,将首先发送,保 证了带宽。又将 消息移到周期中发送,使 消息中关于缓存的 报告更接近发送时的要求。 方式对带宽分配方法的改进,使业务的 在大流量的情况下有相当的改善。而这正是我们在的上行接入中最需要解决的问题。 参考文献 山国武技文在线 张洋,陈雪,黄翔,邓羽多业务 动态带宽分配算法北京邮电大学学报

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