基于EPON的配电通信网的动态带宽分配方案.pdf

第40卷第2期
也力系保护員控制
Vol40 No.2
2012年1月16日
Power System Protection and Control
Jan.16,2012
基于EPON的配电通信网的动态带宽分配方案
孙,骆书剑,吴润泽,唐良瑞
(华北电力大学电气与电子エ程学院,北京102206)
摘要:结合以太无源光网络(EPON)的技术特点及智能配电网对通信系统的需求,设计了一种可用于配电通信网的EPON带
宽分配方案。利用高阶移动平均模型,对高优先级业务在等待时隙中额外收到的流量进行预测并分配授权带宽,保证了高优
先级业务性能,杜绝了較低优先级业务分配的时隙被挤占的现象。采用 Round- Robin调度算法对处于高负载下的ONU进行提
前发送,显著提高了系统整体性能并兼顾了分配的公平性。理论分析和仿真结果表明,所提出的动态带宽分配方策能够显著
提高业务延时性能,增加网络吞吐量,并降低网络丢包率
关键词:智能配电网;动态帯宽分配;预测;提前授权;公平性
A dynamic bandwidth allocation scheme for distribution communication network based on EPON
SUN Yi, LUO Shu-jian, WU Run-ze, TANG Liang-rui
School of Electric &Electronic Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China)
Abstract: Based on the characteristics of the Ethemet Passive Optical Network(EPON and the requirements of smart distribution
grid, a novel dynamic ban h alo atin(DBA scheme of EPON in distibution communication network is proposed. Using the
high-order moving average model, the novel scheme predicts the amount of high-priority traffic arriving during the waiting period, so
as to ensure the performance of high priority services and prevent the lower priority traffic from being delayed for multiple cycle
times. After that, the Round-robin scheduling al orithm, which balances the fairness and efficiency of bandwidth allocation, is
applied to authorize the ONUS of high loads in advance Simulation results show that the scheme proposed in this paper can improve
the performance on average delay, increase the network throughput and decrease the rate of packet loss
Key words: mart distribution grid; dynamic andi h allocation prediction; authorization in advance; fairness
中图分类号:TM915.6文献标识码:A
文章编号:1674-3415(2012)02-0125-06
0引言
现从ONU到OLT的上行带宽分配是EPON中的最
为重要的问题,研究带宽分配的目的是根据实际应
随着智能电网研究的深入,通信支撑被公认为用需求在保证分配公平性的基础上尽可能地提高网
智能电网的重要组成部分,而通信接入又是智能电络整体延时性能、吞吐量以及丢包率的。相比较于
网通信支撑的关键。EPON网络拓扑与电网中的配静态带宽分配算法,动态带宽分配算法具有非常明
电网环形、链形结构极为吻合,能够支持单纤双向显的优势,所以现在只对动态带宽分配算法进行讨
高带宽业务承载,实现站点到配电终端之间链路的论研究。PACT算法?是最先被提出的,也是最为
1+1保护功能和50ms保护切换。此外EPON具有经典的一个算法。此算法以先到先处理的原则对
全程无源的特点,能够完全满足智能电网坚强可靠、ONU发送的带宽请求进行授权,设置最大传输窗口
经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的要来杜绝上行信道被大数据量ONU所独占的问题出
求。因此EPON是智能电网中配电网系统通信接现。Su.Choi提出的ETRI算法8?则是采用集中处
入的最佳技术选择,基于EPON技术组网是配电环理方式对ONU带宽请求进行授权,不同ONU之间
节的理想通信方式,在配网自动化系统、数字化的相同优先级业务同时进行带宽分配,按照优先级
变电站等一系列应用中必将发挥重要作用。
对各个ONU内各种业务分类依次分配带宽
EPON系统包括位于中心局的光线路终端
为了切合配电通信网业务种类繁多且性能要
(OLT)和用户侧的光网络单元(ONUs)。如何实求严格的特点,并进一步提高EPON带宽分配的效