Ethernet-based passive optical network (EPON) technology is being considered as a promising solution for next-generation broadband access network. It must have the property of high efficiency, low cost, and support quality of service (QoS). A major feature for this new architecture is the use of a shared transmission media between all connected optical network unit (ONU). Hence, medium access control (MAC) arbitration mechanisms are essential for the successful implementation of EPON.
In this thesis, we propose the several dynamic bandwidth allocation (DBA) algorithms that improve the network's performance and support IP-based multimedia applications with quality of service requirement. In addition, we introduce analytic models of proposed algorithms and prove the system based on our algorithm to be asymptotically stable. Simulation results show the proposed bandwidth algorithms provide high bandwidth efficiency and low queueing delay of ONU in EPON. Simulation results also show ONU have lower packet delay and jitter for high priority traffics than other conventional allocation algorithms by the proposed dynamic bandwidth allocation algorithms.
인터넷을 비롯한 광대역 멀티미디어 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 백본망에 비해 상대적으로 품질이 떨어지는 가입자망의 고도화가 통신산업에서 가장 큰 이슈가 되고 있다. 이더넷 수동형 광가입자망(EPON)은 이러한 백본망과 가입자망간의 병목현상을 해결하는 것을 목표로 제안되었으며 다른 가입자망 솔루션에 비해 구조가 단순하고 효율적이며 경제적이다. 하지만 EPON은 하나의 OLT(Optical line terminal)와 다수의 ONU(Optical network unit)으로 이루어진 점대다점의 망구조로 OLT를 통한 효율적인 대역폭 할당이 중요하다. 이와함께 갈수록 다양해지는 멀티미디어 서비스에서 요구하는 QoS(Quality of service)를 보장하는 기능도 요구된다. 본 논문에서는 이러한 목적아래 OLT에서 각각의 ONU의 큐길이 정보를 바탕으로 ONU에게 최적화된 대역폭을 할당함으로써 패킷 딜레이를 최소화하는 동적 대역폭 할당 알고리즘을 제안하였다. 또한 우선순위(priority)에 따라 요구되는 QoS를 보장하는 대역폭 할당 알고리즘도 제안하였다. 제안된 알고리즘의 안정성을 이론적으로 증명하였으며 시뮬레이션을 통하여 다른 기존 알고리즘 보다 향상된 성능을 가짐을 보였다.
