光与无线网络低时延组网有效性验证

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：为了验证DAON网络的有效性，在仿真中需构建一个包括8个OFBS-ONU、2个OFBS-AGR和2个OFBS-WSS的DAON网络。图4-9和图4-10显示了CN与DAON中不同业务的上下行的平均时延，并展示了DAON的低时延性能。由于采用了不同的传输模式与服务优先级，DAON中的EF业务平均时延要明显低于其他业务。CN的丢包主要出现在上行传输过程中，这种情况是由接入业务的突发特性与CN的轮询过程导致的。图4-11CN与DAON的标准化最大吞吐量图4-12CN与DAON的丢包率

为了验证DAON网络的有效性，在仿真中需构建一个包括8个OFBS-ONU、2个OFBS-AGR和2个OFBS-WSS的DAON网络。仿真结果将与一个由一个常见的汇聚光网络（2个WSS和2个AGR）和两个常见的PON（每个包含1个OLT和4个ONU）组成的一般性网络（Conventional Network，CN）做对比。

图4-9和图4-10显示了CN与DAON中不同业务的上下行的平均时延，并展示了DAON的低时延性能。可以看出随着负载的提升，只有在上行方向的BE业务的平均时延上升明显，这是由于BE业务在网络中的优先级最低，而高优先级业务不论是在DAON中还是在CN中都可以占用BE业务的传输资源，因此，只有BE业务的时延会随着业务负载的改变而发生变化。值得注意的是，DAON中AF业务在低负载情况下比高负载情况下有更高的延时，这是由于AF业务依靠请求模式传输，请求模式的触发有两种情况，一种是到达了AF业务的最大汇聚时间，另一种是缓存中的业务量达到了阈值。在低负载情况下，由于负载太小，在最大汇聚时间内，缓存的业务量很难达到阈值，所以AF业务不得不等待到最大汇聚时间才能触发传输。而在高负载情况下，随着业务到达率的增加，缓存的业务量到达阈值的时间要早于最大汇聚时间，这种情况下传输通常是由缓存业务量到达业务量阈值触发的。AF的等待时间要小于最大汇聚时间，因此AF的平均时延随着负载的增加先会出现一段下降。由于采用了不同的传输模式与服务优先级，DAON中的EF业务平均时延要明显低于其他业务。相对于CN中的时延性能，相同的业务尤其是EF业务在DAON中会有更低的平均时延。这是由于在DAON中节省了O/E/O转换时延，而在CN中业务需要通过轮询才能进行传输，业务不得不在缓存队列中等待授权时间的到来，由此导致了较高时延。另外，在轮询过程中各个等级业务混传，高等级业务会占用低等级业务的资源，从而导致了低等级业务更差的时延性能。然而在DAON中，由于采用了以OBS为基础的突发模式与请求模式，高优先级业务不需要等待一个轮询周期来传输，而是能直接得到响应。由于减少了与高等级业务的竞争，BE业务也实现了更低的时延性能。在下行传输过程中，DAON只节省了O/E/O时间，其延时性能只有微量的提升，但包含时敏业务的EF业务流依然保持了极低的时延。

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图4-9　CN与DAON的上行平均时延

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图4-10　CN与DAON的下行平均时延(https://www.chuimin.cn)

图4-11与图4-12比较了DAON与CN的标准化最大吞吐率与丢包率。随着业务负载的增加，标准化最大吞吐率增加并逐渐出现丢包，可以发现DAON在重负载下具有更好的传输性能。CN的丢包主要出现在上行传输过程中，这种情况是由接入业务的突发特性与CN的轮询过程导致的。ONU由于轮询周期的等待时间使大量的业务数据在ONU缓存，而ONU的缓存空间有限，为了保障系统的稳定，过多业务到达将会被丢包。而在DAON中，EF与AF业务在OFBS-ONU中有非常低的排队时延，更多的缓存空间可以被释放，来服务于其他业务，所以DAON在高负载情况下有更高的带宽利用率与更低的丢包率。

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图4-11　CN与DAON的标准化最大吞吐量

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图4-12　CN与DAON的丢包率

光与无线网络低时延组网有效性验证

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