畢業(yè)設(shè)計(jì) 公平高效支持QoS的EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配算法設(shè)計(jì)

公平高效支持QoS的EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配算法設(shè)計(jì)原則研究甘萍（1、通訊科學(xué)與工程系，復(fù)旦大學(xué)，上海，200433.中國(guó)；2、計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程系，上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，上海，200235，中國(guó)）摘要：在一個(gè)以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)好的的帶寬分配（DBA）算法應(yīng)該是保證服務(wù)質(zhì)量的，高效的，和公平的。分析了所有有關(guān)鏈路連接的因素，提出的四項(xiàng)原則應(yīng)當(dāng)是促進(jìn)鏈路利用率。遵循這樣原則的實(shí)際方法也被提出，例如分組交織，基于幀邊界授權(quán)。DBA算法按照這樣的原則可以使鏈路使用率達(dá)到96%。有人提出DBA應(yīng)當(dāng)能滿足用戶之間的公平性。一個(gè)可以保證用戶公平和權(quán)限公平的方法是基于權(quán)限帶寬分配協(xié)議分別授予每一個(gè)用戶帶寬。采用區(qū)分服務(wù)模型，實(shí)行閥門是優(yōu)先隊(duì)列調(diào)度方式和采取適當(dāng)長(zhǎng)度的輪詢周期，可以滿足服務(wù)質(zhì)量的要求。關(guān)鍵詞：以太無(wú)源光網(wǎng)；動(dòng)態(tài)帶寬分配；服務(wù)等級(jí)協(xié)約；服務(wù)質(zhì)量；公平性1、介紹以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）以最有希望的下一代接入網(wǎng)技術(shù)候選身份出現(xiàn)。一個(gè)EPON系統(tǒng)最基礎(chǔ)的組成有一個(gè)位于總控機(jī)房光鏈路終端（OLT），一個(gè)位于用戶的多路遠(yuǎn)程光網(wǎng)絡(luò)單元（ONUs），是一個(gè)最基本的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)源器件網(wǎng)絡(luò)。在下行通道，OLT以廣播的方式發(fā)送以太幀，同時(shí)ONUs有選擇的回應(yīng)它們的幀。在上行方向，時(shí)分復(fù)用的方法是常常用于避免沖突的方法。OLT和ONUs交換著由報(bào)告和授權(quán)組成的基于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)控制協(xié)議（MOCP）的控制信息組。在一個(gè)報(bào)告幀中，ONU申請(qǐng)上行帶寬。來(lái)自O(shè)LT的授權(quán)幀里包含著授予特定ONU的開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間的時(shí)間片，用于OUN上傳數(shù)據(jù)和報(bào)告。OLT基于動(dòng)態(tài)帶寬分配的帶寬分配策略是開發(fā)方都知道的。因?yàn)閯?dòng)態(tài)帶寬的方法強(qiáng)烈的影響著網(wǎng)絡(luò)的性能，如鏈路效率，隊(duì)列延時(shí)，和數(shù)據(jù)丟失，研究工作正在進(jìn)行著目的就是為了找出更多的解決方案去保證服務(wù)質(zhì)量和較高的帶寬分配效率。迄今為止，許多的滿足服務(wù)質(zhì)量要求動(dòng)態(tài)帶寬分配協(xié)議已經(jīng)提出，但是很少能夠達(dá)到最佳的帶寬利用效率同時(shí)保證公平。著名的IPACT算法是一種簡(jiǎn)單接近高效動(dòng)態(tài)帶寬分配的算法。然而，它減少了下行鏈路在輕載境況下的容量以及對(duì)不同服務(wù)的補(bǔ)償?；谳喸兊膭?dòng)態(tài)帶寬分配彌補(bǔ)的前者的缺點(diǎn)，同時(shí)給每一個(gè)不同的服務(wù)分配不同帶寬的觀點(diǎn)被后來(lái)的DBA算法采用因?yàn)樗ＷC了服務(wù)質(zhì)量。在這種情況下，它完成了不同權(quán)重之間的公平。除此之外，許多DBA算法關(guān)注了不同的ONU的公平。只有HPFCT努力達(dá)到不同用戶之間的公平。這個(gè)研究的產(chǎn)生由于未來(lái)對(duì)提高上行通道效率以及完成不同用戶之間的公平的需求。在調(diào)查過(guò)所有影響鏈路效率的因素后，我們提出了能設(shè)計(jì)出最理想效率的DBA算法的原則。此外，其實(shí)際意義是可以提出建議消除所有的消極影響。在一個(gè)簡(jiǎn)單定義了終端用戶的公平后，一個(gè)沒(méi)有可恥的上行通路影響的分配方案踢了出來(lái)。2、上行通路效率我們稱給同一個(gè)ONU發(fā)上傳授權(quán)的間隔為輪詢周期。特別的，理論上最大的鏈路效率可以用一個(gè)R代表效率Tc代表周期長(zhǎng)度，Wr代表報(bào)告信息長(zhǎng)度，G代表兩個(gè)ONU之間的傳輸防護(hù)時(shí)間，N代表ONUs的個(gè)數(shù)，M代表在一個(gè)周期內(nèi)分割給一個(gè)ONU的時(shí)間片，Tdba代表OLTDBA運(yùn)行時(shí)間和RTT代表信息來(lái)回一次的時(shí)間的方程式一樣估計(jì)出來(lái)。明顯的Wr，R，G，和N是不依賴DBA的，我們不可以去干涉它們。盡管RTT同樣的不依賴DBA，但是我們可以通過(guò)分組交織的方式消除它在上行通路效率中的消極因素（見(jiàn)2.3節(jié)）。我們將Rda和RTT合并到DBA延時(shí)當(dāng)中。所以最大效率與Tc，M，和DBA延時(shí)有關(guān)。2.1周期時(shí)間Tc在方程式（1）中明顯的可以看出，周期時(shí)間越長(zhǎng)，鏈路率越高。然而，如果周期時(shí)間太短太頻繁的發(fā)送授權(quán)幀會(huì)耗盡下行帶寬。從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，周期長(zhǎng)度不可以太長(zhǎng)因?yàn)檫@樣意味著的數(shù)據(jù)延時(shí)主要由它產(chǎn)生。數(shù)據(jù)包在發(fā)送之前緩沖在ONU中。包數(shù)據(jù)延時(shí)包括隊(duì)列延時(shí)，傳播延時(shí)，傳輸延時(shí)和處理時(shí)間。處理時(shí)間是小到可以忽略的。傳播延時(shí)是與DBA算法無(wú)關(guān)的，這是一個(gè)微秒級(jí)別的延時(shí)。比毫秒級(jí)別的周期時(shí)間小得多了。隊(duì)列延時(shí)是最主要的延時(shí)。此節(jié)過(guò)后它將會(huì)詳細(xì)的在系統(tǒng)沒(méi)有超載的情況下討論。隊(duì)列延時(shí)是超過(guò)周期時(shí)間的一半的。因此周期時(shí)間應(yīng)當(dāng)盡可能的在潛伏要求的范圍之內(nèi)。2.2每一個(gè)ONU的傳輸時(shí)間M從報(bào)告信息獲得的最大帶寬請(qǐng)求和防護(hù)時(shí)間是與ONUs總數(shù)N和他們的傳輸時(shí)間M成比例的。如果每一個(gè)ONU都允許在一個(gè)周期內(nèi)分別發(fā)送兩次后更多次數(shù)，就像一些DBA協(xié)議里提議的，這個(gè)最大帶寬請(qǐng)求將會(huì)相當(dāng)大。因此，為了達(dá)到上向通道的高效率，如果其他的請(qǐng)求能夠以某種方式滿足DBA應(yīng)當(dāng)在一個(gè)周期內(nèi)允許每一個(gè)ONU傳輸一次。在隨后的討論之中，我們應(yīng)當(dāng)說(shuō)明限制M到1是可行的，沒(méi)有違背其他的要求。2.3DBA延時(shí)DBA延時(shí)與上行通路的空站狀態(tài)有關(guān)。在后者逐步執(zhí)行的每一個(gè)周期中，一旦最后的ONU傳送的它的請(qǐng)求，所有的OUNs都要等待授權(quán)和上行通路的空站。在OLT收到所有的請(qǐng)求信息后，它才開始運(yùn)行DBA算法，生成和傳輸授權(quán)幀。直到最先的ONU接到它的授權(quán)幀和開始新的一輪傳輸，這個(gè)上行通路都是空站的。因此這個(gè)空站狀態(tài)包括DBA運(yùn)行時(shí)間，往返傳播延時(shí)，傳輸延時(shí)和控制信息處理時(shí)間，最后兩個(gè)延時(shí)是小到可以忽略的。如果平均循環(huán)時(shí)間是50微秒，周期時(shí)間Tc是1.5毫秒以及DBA運(yùn)行時(shí)間是2微秒，DBA延時(shí)將會(huì)在每個(gè)周期中占6.8%的比例。有兩個(gè)方法去消除DBA延時(shí)，一個(gè)是分組交織，另一個(gè)是提早請(qǐng)求帶寬。在分組交織的方法中，ONUs是分成兩個(gè)或者更多的組，這樣同一組DBA延時(shí)就會(huì)合并。在等待A組的時(shí)候，OLT可以運(yùn)行B組的帶寬分配，當(dāng)A組完成傳輸?shù)臅r(shí)候，B組就可以開始傳輸了。同樣的，當(dāng)接收到B組的ONU傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)，OLT分配帶寬給另外一個(gè)組。在這種分組交織方式中，上行通路是絕對(duì)不會(huì)空站。最值得關(guān)注的IPACT算法創(chuàng)造了這個(gè)想法。它對(duì)待一個(gè)ONU如一個(gè)組。在這這里，設(shè)計(jì)者動(dòng)態(tài)的分配ONUs到不同的組別當(dāng)中，一個(gè)ONU請(qǐng)求多于它的保證帶寬，而其他ONUs請(qǐng)求少于保證帶寬，這樣它們的請(qǐng)求合并成一個(gè)發(fā)給OLT。HPFCT協(xié)議定義了同樣級(jí)別的用戶終端為一個(gè)組別。第二個(gè)方法，提早請(qǐng)求，是比數(shù)據(jù)更早的發(fā)送請(qǐng)求。當(dāng)OLT接到全部的請(qǐng)求然后運(yùn)行DBA，這樣它依舊可以接收來(lái)自之間的ONU的數(shù)據(jù)。在ONU完成傳輸之前，給下一個(gè)周期的第一個(gè)授權(quán)幀就會(huì)到達(dá)它的目的地，在之前周期傳輸結(jié)束后第一個(gè)被允許發(fā)送數(shù)據(jù)的ONU。因此，上行通道總是在使用當(dāng)中的。然而，DBA運(yùn)算時(shí)間必須保持在最后的時(shí)間大于DBA延時(shí)這樣上行通道就總是在使用著。這意味著ONU的傳輸命令很可能是頻繁改變的，這會(huì)導(dǎo)致額外的數(shù)據(jù)延時(shí)變化，所以提早申請(qǐng)帶寬的方法是不完美的。2.4分配后被閑置浪費(fèi)了的時(shí)間效率可以描述為一個(gè)理想狀態(tài)下的方程式，在這狀態(tài)下沒(méi)有被浪費(fèi)閑置的時(shí)間片。在大多數(shù)情況下，ONU不能完全利用他的時(shí)間段應(yīng)為以太幀不可以分割成片段，同時(shí)一個(gè)命令的數(shù)據(jù)流必須保持完整。在ONU的時(shí)間片中，它按照隊(duì)列順序發(fā)送幀。假設(shè)一個(gè)隊(duì)列里有N個(gè)幀，時(shí)間片的大小為TS，之前的幀的大小為Bm，k是滿足使Bk≤TS的最大m。然后這個(gè)在第K個(gè)幀之后的幀隊(duì)列不能在這個(gè)時(shí)間段發(fā)送。因此一個(gè)分配后被閑置浪費(fèi)了的時(shí)間片出現(xiàn)了。因此帶寬利用效率降低了。這個(gè)浪費(fèi)了的時(shí)間大小的平均值與這個(gè)幀的大小相關(guān)，與TS無(wú)關(guān)。如果幀大小一致的分布在（65~1418）字節(jié)之間，那么這個(gè)浪費(fèi)了的時(shí)間片的平均值就是595個(gè)字節(jié)。設(shè)定Tc為2毫秒，上行速率R是1個(gè)G，ONU的個(gè)數(shù)為32個(gè)，帶寬效率將會(huì)減少7.616%。發(fā)生浪費(fèi)分配的時(shí)間的情況是因?yàn)榉峙涞膸捙c請(qǐng)求的帶寬不匹配。為了避免這個(gè)問(wèn)題，OLT應(yīng)當(dāng)給予ONUs它們請(qǐng)求的帶寬。但是這樣就會(huì)影響到別的分配策略。一個(gè)直接有效的方法是分配與之前的幀的總大?。ò?個(gè)字節(jié)的前導(dǎo)和12個(gè)字節(jié)的交互空隙）匹配的時(shí)間片。這個(gè)想法引起了基于幀邊界授權(quán)的算法產(chǎn)生。在這些算法當(dāng)中，一個(gè)ONU報(bào)告幾個(gè)預(yù)先以某種方式預(yù)先分配好明顯閥值的帶寬請(qǐng)求。OLT選擇其中一個(gè)來(lái)回應(yīng)請(qǐng)求，分配帶寬，這看網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和DBA的分配策略而定，如服務(wù)質(zhì)量很公平性考慮。2.5最大鏈路效率結(jié)合在2.2、2.3和2.4節(jié)提出的原則的DBA算法，獲得了一個(gè)如方程式（2）的最佳的鏈路效率如果是32個(gè)ONUs，R是1個(gè)G，防護(hù)時(shí)間G是1微秒，Tc是1.5毫秒，那么最大鏈路效率是96.6%。如果是16個(gè)ONUs這最大鏈路效率是98.3%。這兩個(gè)都高于在同等條件下的報(bào)告幀的95.4%.一個(gè)好例子就是SOABR算法，唯一一個(gè)滿足剛才所提到的原則的算法，在Tc為1.45毫秒，N為32時(shí)其仿真結(jié)果的鏈路效率為96.7%。3、公平性首先我們需要定義好在EPON中的公平性。許多研究者都一致同意這個(gè)定義：所有的目標(biāo)都可以公平的獲得帶寬分配（平等、保障或是加權(quán)）。只有當(dāng)一些目標(biāo)的需求少于它們的保證帶寬，他們才獲得少于保障帶寬，并且剩余的帶寬按照權(quán)重比例重新分配給那些需要的帶寬多余最大帶寬的請(qǐng)求。所以公平性不是不管OUNs是否注冊(cè)都為之保留帶寬。不同的服務(wù)級(jí)別和用戶都應(yīng)當(dāng)是分配的目標(biāo)。對(duì)于不同的分配目標(biāo)而言，都有三種不同的公平性：不同ONU組之間的公平性，不同級(jí)別服務(wù)的公平性和不同用戶之間的公平性。分配不同級(jí)別的帶寬給每一個(gè)級(jí)別的服務(wù)可以保證服務(wù)之間的公平性。除此之外，許多研究者都注意到了不同組別的ONU的公平性。保障了不同組別的ONU的公平性的DBA算法將ONUs分了等級(jí)或者提出了服務(wù)等級(jí)的建議。它們分配保障帶寬或者權(quán)重給共享帶寬的ONUs。如果在ONU所有的隊(duì)列像一個(gè)共享帶寬的整體，她就能只保障在同一個(gè)ONU中隊(duì)列的公平性?？梢哉f(shuō)是同胞之間的公平性。FQSE協(xié)議將單個(gè)隊(duì)列作為可分配的對(duì)象，提供一個(gè)廣義的接近公平的公平去保證仍以結(jié)構(gòu)等級(jí)的公平，也就是說(shuō)全局公平性。HPFCT努力去達(dá)到用戶直接按的公平性。根據(jù)它們的SLA和請(qǐng)求比例來(lái)劃分用戶等級(jí)并以此來(lái)予以授權(quán)。3.2公平性和用戶的SLA此外，讓我們檢驗(yàn)用戶公平性的價(jià)值。EPON是一個(gè)解決住宅和商業(yè)接入網(wǎng)技術(shù)的方案?？紤]到有多種EPON調(diào)度方案在今天的中國(guó)，很可能一個(gè)簡(jiǎn)單的ONU連接著幾個(gè)用戶不同服務(wù)質(zhì)量的要求。所以EPON確保SLA服從單個(gè)用戶是很基本的，這不同于ONUs。如果SlA或者ONUde權(quán)重是獨(dú)立于用戶，ONU組收益率是不公平的因?yàn)閮蓚€(gè)相同的用戶是接受不同的服務(wù)。不管它是在哪一個(gè)組，每一個(gè)用戶應(yīng)該能被保證接收完全的服務(wù)。如果我們地區(qū)需要去對(duì)ONUs進(jìn)行級(jí)別區(qū)分，那么每一個(gè)ONU的權(quán)重應(yīng)當(dāng)由用戶的SLA服務(wù)質(zhì)量來(lái)決定。為了達(dá)到用戶之間的公平性，帶寬分配的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是用戶，用戶的SLA服務(wù)質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是表現(xiàn)在帶寬配額中或者某種方式分配的權(quán)重當(dāng)中。但是OLT直接安排每一個(gè)位于ONUs的隊(duì)列來(lái)說(shuō)是不實(shí)際的。當(dāng)EPON配置的時(shí)候，OLT只是分配時(shí)間片給ONU。在ONU上的調(diào)度是根據(jù)分配的帶寬來(lái)改變，根據(jù)用戶的SLA來(lái)安排個(gè)每一個(gè)用戶?？紤]到不同服務(wù)的不同級(jí)別的公平性是，ONU應(yīng)該維持多個(gè)隊(duì)列（每一個(gè)級(jí)別一個(gè)隊(duì)列）給每一個(gè)用戶和唯一的授予它們。從FQSE的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，EPON是一個(gè)用戶的隊(duì)列級(jí)別是根節(jié)點(diǎn)，用戶是第二層節(jié)點(diǎn)，用戶是ONUs的子節(jié)點(diǎn)4階級(jí)的分層調(diào)度系統(tǒng)。如果用戶的SLA保證帶寬是根據(jù)給它的傳輸級(jí)別所占的比例和DBA分配帶寬是與用戶的SLA一致，那么全局公平也就是說(shuō)所有的公平都會(huì)達(dá)到。4、服務(wù)質(zhì)量EPON是被期望可以傳輸根據(jù)IP地址來(lái)傳輸?shù)姆?wù)并且能保證不同的服務(wù)質(zhì)量要求。在幾個(gè)根據(jù)IETF提出的服務(wù)模型中，區(qū)別服務(wù)是為了提供用戶服務(wù)區(qū)別和調(diào)節(jié)多種不同的服務(wù)需求的，不需要每一個(gè)狀態(tài)量和每一步的信號(hào)。這能保證最低的復(fù)雜性和在EOPN環(huán)節(jié)的帶寬消耗的服務(wù)質(zhì)量。這就是為什么幾乎所有的DBA算法都才有了這種區(qū)分服務(wù)模型。4.1優(yōu)先調(diào)度根據(jù)區(qū)分服務(wù)模型，當(dāng)傳輸幀到達(dá)ONU時(shí)傳輸量被分出級(jí)別和安排及了不同的優(yōu)先隊(duì)列當(dāng)中。ONU報(bào)告需要傳輸?shù)年?duì)列的狀態(tài)，然后DBA分配帶寬給每一個(gè)隊(duì)列。分配給所有在同一個(gè)ONU的隊(duì)列的帶寬整合成一個(gè)時(shí)間段是為了讓ONU在一次循環(huán)中只傳輸一次。更高優(yōu)先級(jí)的運(yùn)輸應(yīng)該分配到更多的帶寬。但是之前的研究表明嚴(yán)格按照優(yōu)先調(diào)度發(fā)會(huì)導(dǎo)致輕載的浪費(fèi)和違反等級(jí)公平性。此外，嚴(yán)格按照優(yōu)先調(diào)度會(huì)和高效原則沖，特別是基于幀邊界報(bào)告的基數(shù)。在優(yōu)先授權(quán)調(diào)度時(shí)，報(bào)告數(shù)據(jù)包有更高優(yōu)先級(jí)。當(dāng)全部的帶寬請(qǐng)求都可以滿足和還有多余的帶寬時(shí)，沒(méi)有申請(qǐng)的數(shù)據(jù)包也可以按順序傳輸。這樣一來(lái)，優(yōu)先隊(duì)列調(diào)度可以達(dá)到不同級(jí)別間的公平而不用違反臨界分配調(diào)度和減少鏈路效率。為了保證交織在一起的用戶之間的公平，全部的帶寬按照優(yōu)先隊(duì)列順序分配給用戶，但必須保證可以滿足他的SLA。4.2數(shù)據(jù)延時(shí)當(dāng)數(shù)據(jù)包在某個(gè)時(shí)間到到ONU以及等待分配的時(shí)間的到來(lái)。這個(gè)端對(duì)端的延時(shí)由處理時(shí)間，傳輸延時(shí)，廣播延時(shí)，和隊(duì)列延時(shí)。在它們之間，隊(duì)列延時(shí)是主要的，由DBA算法決定。其他部分是不可調(diào)節(jié)的?？紤]到固定周期長(zhǎng)度，當(dāng)閥值優(yōu)先隊(duì)列調(diào)度是可以調(diào)節(jié)以及網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有過(guò)載的時(shí)候，大部分的數(shù)據(jù)包是可以在連貫的兩個(gè)周期內(nèi)傳輸完畢的。那些在傳輸時(shí)間片內(nèi)到達(dá)或者為了以防萬(wàn)一而多申請(qǐng)帶寬的時(shí)候到達(dá)的幸運(yùn)數(shù)據(jù)包，是可以在一次循環(huán)中完成的傳輸并且隊(duì)列延時(shí)為零。從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，當(dāng)沒(méi)有更多帶寬可以請(qǐng)求的時(shí)候，數(shù)據(jù)包就只可以在下一個(gè)周期的時(shí)候進(jìn)行傳輸了。那些在ONU發(fā)送報(bào)告幀后才到達(dá)的數(shù)據(jù)包必須等待兩個(gè)周期后擺可以發(fā)送。所以平均的隊(duì)列延時(shí)有一個(gè)半周期。對(duì)于延時(shí)敏感的傳輸量，這個(gè)潛在因數(shù)是不可忍耐的。許多研究者建議要特別的處理這些傳輸，例如預(yù)留帶寬。如果這些對(duì)延時(shí)敏感的傳輸優(yōu)先獲得帶寬，那就是說(shuō)，最高效率的優(yōu)先隊(duì)列的報(bào)告幀總是可以得到保證的，這意味著隊(duì)列延時(shí)是一個(gè)周期長(zhǎng)度和最大延時(shí)是兩個(gè)周期長(zhǎng)度。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋l(fā)，即使是在輕載狀態(tài)下，有時(shí)候數(shù)據(jù)包可能會(huì)保留在ONU中，很可能會(huì)呆上幾個(gè)周期，因?yàn)檎?qǐng)求的帶寬不能滿足。幸運(yùn)的是這個(gè)隊(duì)列延時(shí)消極的影響可以通過(guò)DBA算法解決，因?yàn)閿?shù)據(jù)爆發(fā)沒(méi)有同時(shí)發(fā)生在所有的ONUs中。有些ONUs會(huì)請(qǐng)求一個(gè)爆發(fā)的帶寬，其他的也許就沒(méi)有需求。當(dāng)周期長(zhǎng)度是可以調(diào)節(jié)的時(shí)候，這個(gè)DBA的算法的積極影響就很明顯了。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)超載十分嚴(yán)重的時(shí)候，甚至報(bào)告幀都無(wú)法回應(yīng)。除非允許控制幀和傳輸控制生效，否則數(shù)據(jù)延時(shí)是完全失去控制的。5、總結(jié)DBA算法設(shè)計(jì)問(wèn)題涉及效率，公平以及服務(wù)質(zhì)量，都是要再討論細(xì)節(jié)的。通過(guò)避免已分配帶寬浪費(fèi)，和空站狀態(tài)的上行通道和限制ONU的傳輸時(shí)間，通路效率是可以達(dá)到理論上的97%的最大值。在中國(guó)，用戶之間的公平是最重要的。帶寬分配要堅(jiān)持用戶的SLA可以保證不同戶之間的公平。為了支持服務(wù)質(zhì)量，區(qū)別服務(wù)模型應(yīng)該可以調(diào)節(jié)和周期時(shí)間應(yīng)該由潛在數(shù)據(jù)決定。DesigningPrinciplesofFairDynamicBandwidthAllocationSchemeforQoSoverEthernetPONsGANPing1,2（1.DepartmentofCommunicationScienceandEngineering,FudanUniversity,Shanghai200433,China;2.DepartmentofComputerScienceandInformationEngineering,ShanghaiInstituteofTechnology,Shanghai200235,China）Abstract：InEthernetpassiveopticalnetworks,agooddynamicbandwidthallocation(DBAschemeisexpectedtosupportquality-of-serviceandbeefficientandfair.Allfactorsconcerninglinkutilizationarestudied,thusfourprinciplesareproposedtoboostlinkutilization.Practicalmethodscomplyingwiththeseprinciplesarealsopresented,suchasinterleavedtransmission,grantingbasedonthreshold-reporting.DBArealizingtheseprinciplescanachieveoptimallinkutilizationhigherthan96%.ItissuggestedthatDBAshouldachieveinter-userfairness.Afeasiblewaytoguaranteebothinter-userfairnessandinter-classfairnessistohierarchicallygrantbandwidthtoeachsubscriberinproportiontohisagreementbandwidth.AdoptingDiffServmodel,gatedpriorityschedulingandproperlyselectedcyclelength,quality-of-servicecanbesatisfied.Keywords:Ethernetpassiveopticalnetworks;dynamicbandwidthallocation;quality-of-service;servicelevelagreement；fairnessCLCnumber:TN915.6Documentcode:AArticlenumber:1009-8135（2009）03-0036-061IntroductionEthernetpassiveopticalnetworks(EPONhaveemergedasoneofthemostpromisingcandidatesfornext-generationaccessnetworks.AnEPON,whichconsistsfundamentallyofanopticallineterminal(OLTlocatedatthecentralofficeandmultipleremoteopticalnetworkunits(ONUsattheend-userlocation,isbasicallyapoint-to-multipointnetworkswithnoactiveelementsinthesignalpath.Inthedownstreamtransmission,theOLTbroadcastsEthernetframes,andtheONUsselectivelyreceivetheirframes.Intheupstreamdirection,timedivisionmultipleaccessisusedtoavoidcollision.TheOLTandONUsexchangecontrolmessagestermedREPORTandGATE,whicharedefinedinmultipointcontrolprotocol(MPCP[1].InaREPORT,ONUindicatestheupstreambandwidthneedsper802.1Qpriorityqueue.AGATEfromtheOLTcontainsagrantindicatingthestarttimeanddurationofatimeslotforexclusivelyoneONUtotransmitdataandREPORT.BandwidthallocationstrategyofthisOLT-baseddynamicarbitrationschemeisopentovendorspecification.Sincedynamicbandwidthallocation(DBAschemestronglyaffectstimeslotsgrantedtoanONUinonecycle,TdbarepresentsOLTDBArunningtimeandRTTrepresentsaverageroundtriptime.thenetworkperformancesuchaslinkutilization,queuingdelayandpacketloss,researcheffortsareunderwayinordertoevolvemorecapablesolutionstoprovidequality-of-service(QoSguaranteeandtoachievehigherbandwidthefficiency.Todate,manyDBAprotocolshavebeenpresentedwithsatisfactoryQoSsupport,butfewcanachieveoptimalbandwidthutilizationmeanwhileguaranteefairness.ThefamousIPACTprotocolisasimpleapproachtodynamicbandwidthallocationwithhighefficiency[2].However,itreducesthedownstreamlinkcapacityunderlightloadandshowslight-loadpenaltywhenitisappliedtodifferentiatedservice(Diffserv[3].Cyclicpolling-basedDBAeliminatestheformerdrawbacks,anditsideaofexclusivelyallocatingbandwidthtoeachpriorityclassisadoptedbylaterDBAbecauseitguaranteesQoS[3].Inthissense,itachievesinter-classfairness.Besidesinter-classfairness,manyDBAschemespayattentiontointer-ONUfairness[4-6].OnlyHPFCTputsefforttoachieveinter-userfairness[7].Thisstudyismotivatedbytheneedtofurtherimprovetheuplinkutilizationandachieveinter-userfairness.Afterinvestigatingallfactorsaffectinglinkutilization,wepresentprinciplesofDBAdesigntoachieveoptimalutilization.Moreover,practicalmeansaresuggestedtoeliminateallnegativeeffects.Inlightofdefinitionoffairnessbetweenend-users,afairallocationpolicywithoutdegradinguplinkefficiencyisproposed.2UplinkEfficiencyWecallthetimeintervalbetweentwoconsecutiveGATEtransmissionsforoneONUasacycle.Typically,thetheoreticalmaximumuplinkutilizationcanbecalculatedasequation(1,whereRrepresentslinkrate,Tcrepresentscyclelength,WristhelengthofREPORTmessage,GisguardtimebetweentwoconsecutiveONUs,NrepresentsthenumberofONUs,MrepresentsthenumberofseparatetimeslotsgrantedtoanONUinonecycle,TdbarepresentsOLTDBArunningtimeandRTTrepresentsaverageroundtriptime.ItisobviouslythatWr,R,GandNareindependentofDBAandwehavetoleavethemalone.AlthoughRTTislikewiseindependentofDBA,wecaneliminateitsnegativeeffectontheuplinkutilizationwithinterleavingmechanism(seeinsection2.3.WereferTdbaandRTTtogethertoDBAdelay.Therefore,themaximumutilizationdependsonTc,MandDBAdelay.2.1CyclelengthTcItisobviouslyshowninequation(1thatthelongerthecyclelengthis,thehigherthelinkutilization.However,ifcyclelengthweretooshort,frequentlytransmittingGATEwouldconsumetoomuchdownstreambandwidth.Ontheotherhand,thecyclelengthcan’tbearbitrarilylongbecausemeanpacketdelayisdependentmainlyonit.PacketsarebufferedintheONUbeforetheyaretransferred.Packetdelayincludesqueuingdelay,propagationdelay,transmissiondelayandprocessingtime.Processingtimeissmallenoughtobeneglected.PropagationandtransmissiondelayareindependentofDBAschemeandofmicrosecondlevel,muchsmallerthancyclelengththatisofmillisecondlevel.Thus,Queuingdelayisdominant.Laterinthispaper,itwillbeshownthatwhenthenetworkdoesnotoverload,themeanqueuingdelayisgreaterthanhalfofTc.Consequently,cyclelengthshouldbeaslongaspossiblewithinthelimitsoflatencyrequirements.2.2TransmissiontimesperONUMTheoverheadfromREPORTmessagesandguardtimeisproportionaltothetotalnumberofONUsNandtheirtransmissiontimesM.IfeachONUisallowedtotransmitseparatelytwiceormoretimespercycleassomeDBAprotocolssuggest[7,8],theoverheadwillincreaseconsiderably.Hence,toachievehighuplinkutilization,DBAshouldpermitONUstotransmitonlyoncepercycleifotherrequirementscanbesatisfiedsomehow.Inlaterdiscussion,wewillshowthatlimitingMto1isfeasiblewithoutviolatingotherrequirements.

2.3DBAdelayDBAdelayrelatestoidlestageoftheuplink.Inthelatterphaseofeverycycle,oncethelattermostONUtransmitteditsREPORT,allONUsarewaitingforGATEandtheuplinkisidle.AfterOLTreceivesallREPORTmessages,itstartstorunDBAalgorithm,producesandtransmitsGATEs.UntiltheforemostONUreceivesitsGATEandbeginstransmissionofnewcycle,theuplinkremainsidle.Thus,theidlestageincludesDBArunningtime,roundtrippropagationdelay,transmissiondelayandprocessingtimeofcontrolmessages,wherethelattertwoissmallerenoughtobeneglected.IftheaverageRTTis50us,cyclelengthTcis1.5msandDBArunningtimeis2us,DBAdelaywillconsume6.8percentofthetotalcycle.TherearetwomeasurestoeliminateDBAdelay,oneisgrouping-and-interleavingandtheotherisearlyreporting.Inthegrouping-and-interleavingapproach,ONUsaredividedintotwoormoregroupsandDBAdealswithonegroupatatime.DuringreceivingfromgroupA,theOLTrunsDBAalgorithmandassignstimeslotforgroupB.JustafterthelastONUofgroupAcompletestransmission,thefirstONUofgroupBstartstotransmit.Likewise,duringreceivingfromgroupB,theOLTgrantsbandwidthforanothergroup.Inthisinterleavingmanner,theuplinkisneveridle.ThemostnotableprotocolIPACTcreatedthisidea[2].IttakesoneONUasagroup.In[5],theauthordynamicallydividesONUsintomanygroups,oneconsistsofONUswhichrequestbandwidthmorethantheirguaranteedbandwidthandothersareONUs(oneONUpergroupwhichrequestlessthantheirguaranteedbandwidthandthusaregrantedasmuchastheirrequestsoncetheREPORTsarriveattheOLT.HPFCTprotocoldealstheONUsservingforthesameclassofend-usersasagroup[7].Thesecondapproach,earlyreporting,istransmittingREPORTbeforedatainsteadofafterdata.WhentheOLThasreceivedallREPORTsandrunsDBA,itisstillreceivingdatafromthelattermostONU.BeforetheONUfinishestransmission,thefirstGATEforthenextcyclehasarrivedatitsdestination,whichallowsoneONUbegintransmittingjustaftertheformercycleends.Thustheuplinkisalwaysinuse.However,DBAalgorithmmustkeepthelattermostslotgreaterthanDBAdelaysothattheuplinkisalwaysinuse.ThisimpliesthattheONUtransmissionorderislikelytochangefrequently,whichresultsinadditionalpacketdelayvariation.Therefore,early-reportingisnotpreferred.2.4UnusedslotremainderTheutilizationdescribedasequation(1representsanidealcase,i.e.thereisnounusedslotremainder.Inmostcases,ONUcannotfullyutilizeitstimeslotbecauseEthernetframescannotbefragmentedandtheorderofframesfromonestreammustberetained.Initstimeslot,anONUsendsframesinthesamesequenceastheyqueue.Supposethattherearenframesinaqueue,timeslotsizeisTS,thetotalsizeoftheprecedingmframesisBmandkisthemaximumintegerwhichsatisfiesBk≤TS,thentheframesqueuebehindthekthframecannotbetransferredinthisslot.Thusanunusedslotremainderoccursandsodoesbandwidthutilizationdecay.TheaveragesizeofslotremainderdependsonthedistributionofframesizesandisindependentoftimeslotsizeTS.Ifframesizeuniformlydistributesover(64~1518bytes,theaveragesizeofunusedslotremainderis595bytes[9,10].GiventhatTcis2ms,uplinkrateRis1GbpsandtheONUnumberNis32,bandwidthutilizationwouldbereducedby7.616percent.Theoccurrenceofunusedslotremainderisoriginatedfromgrantedbandwidthmismatchingrequestedbandwidth.Inordertoavoidit,OLTshouldgrantbandwidthtoONUsasmuchastheyrequest.Butsuchwouldforbidotherallocationpolicies.Anintuitionalandpracticalideaismakingthetimeslotmatchthetotalsize(including8-bytepreambleand12-byteinter-framegapoftheformerkframesinthequeue.Thisidealeadstoalgorithmsintroducingthreshold-reportingmechanism[4,6,11].Inthosealgorithms,anONUreportsseveralbandwidthrequirementsunderdistinctthresholdsthatareassignedsomehowinadvance.TheOLTselectsonethreshold,i.e.correspondingrequirement,togrant,contingentonthenetworkloadandcertainDBApolicies,suchasQoSandfairnessconsideration.|_~吾嘗終日而思矣，不如須臾之所學(xué)也；吾嘗而望矣，不如登高之博見(jiàn)也。－－《荀子·勸學(xué)》市場(chǎng)調(diào)研分析報(bào)告一.酒店周邊5公里內(nèi)市場(chǎng)分析：酒店名稱地址開業(yè)時(shí)間房數(shù)單項(xiàng)單人房雙人房套房中介房會(huì)議房團(tuán)體房會(huì)議室停車場(chǎng)入住率平均房?jī)r(jià)Revpar長(zhǎng)城酒店羅湖區(qū)紅桂路2086號(hào)1991163公司協(xié)議價(jià)280-320280-320658-1680250-3002002303006000/8h（120位）60%300-350200-250數(shù)量50-6080-9010-20入住率70%60%50%蔡屋圍大酒店羅湖區(qū)解放路4058號(hào)198494價(jià)格220-249240-258368180-220600/2h80%200-220數(shù)量38497入住率75%85%70%駿庭酒店深南東路與建設(shè)路交匯處160公司協(xié)議價(jià)248-258253-288350-398200-220140-15060車位80%253260數(shù)量107503入住率89%94%20%環(huán)宇酒店羅湖區(qū)紅嶺路1002號(hào)1988243公司協(xié)議價(jià)280-368280-368408150180-2002100/1h20%300數(shù)量1261107入住率紅桂酒店羅湖區(qū)紅桂路2068號(hào)2004218公司協(xié)議價(jià)60%數(shù)量入住率漢庭酒店羅湖區(qū)嘉賓路4023號(hào)169公司協(xié)議價(jià)180-220180-220100%210-220數(shù)量5735入住率100%100%荔園酒店羅湖區(qū)紅嶺中路1018號(hào)2003108公司協(xié)議價(jià)39838850%380數(shù)量404516入住率晶都酒店深南中路金融中心大廈1988340公司協(xié)議價(jià)340-400340-400330-36028040%數(shù)量入住率萬(wàn)德酒店羅湖深南大道萬(wàn)德大廈2001152/可用142公司協(xié)議價(jià)380-400380-400510高級(jí)房40%400數(shù)量655621入住率禧程酒店羅湖區(qū)紅寶路151號(hào)2009101公司協(xié)議價(jià)180-218180-218其它130-150100位40位35%數(shù)量225524入住率40%40%30%重要數(shù)據(jù)小結(jié)1.項(xiàng)目5公里內(nèi)房?jī)r(jià)在150-200元每天入住的房晚量：3000-4000間（現(xiàn)在消費(fèi)市場(chǎng)評(píng)估）2.項(xiàng)目5公里內(nèi)房?jī)r(jià)在150-200元每天入住的房晚量：9000-12000間（未來(lái)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)）1.項(xiàng)目周邊酒店雙人房普遍比單人房多10%-30%。2.項(xiàng)目周邊以晶都、環(huán)宇、長(zhǎng)城、荔園為代表的3-4星酒店有8-10家，只有漢庭一家品牌經(jīng)濟(jì)型酒店（2公里以外），5星感受2星價(jià)格的中檔酒店幾乎是個(gè)空白。3.項(xiàng)目周邊酒店普遍商務(wù)客與旅行社客戶并重。4.項(xiàng)目周邊酒店對(duì)鐘點(diǎn)房、白天房、午夜房、長(zhǎng)包房的推廣普遍不積極。5.會(huì)員消費(fèi)在周邊酒店的消費(fèi)比例很小。6.訂房中介在周邊星級(jí)酒店里起到很重要的作用。7.項(xiàng)目周邊酒店普遍沒(méi)有推特價(jià)房，沒(méi)有力度大的促銷活動(dòng)。8.星級(jí)酒店主力房型前臺(tái)價(jià)在400-500，公司協(xié)議價(jià)280-400，旅行社價(jià)格只有180-280；品牌經(jīng)濟(jì)型酒店主力房型前臺(tái)價(jià)在180-220，公司協(xié)議價(jià)在180-220。9.項(xiàng)目周邊酒店單雙房間比例介于4：6—5：5之間。二.酒店周邊5公里內(nèi)客源市場(chǎng)分析：會(huì)員散客商務(wù)協(xié)議客娛樂(lè)客戶旅行社客戶會(huì)議客戶訂房中介其它20%3%45%10%10%2%10%小結(jié)由于酒店為深圳商業(yè)金融中心，中檔商務(wù)客、旅行社客戶以及娛樂(lè)客戶無(wú)疑是3大重點(diǎn)目標(biāo)客戶，而在短期內(nèi)旅游客戶、娛樂(lè)客戶、訂房中介將在試業(yè)階段起到重要補(bǔ)缺作用，商務(wù)客作為酒店中長(zhǎng)期里最核心、最具利潤(rùn)潛力的發(fā)展目標(biāo)客戶，將隨著酒店經(jīng)營(yíng)的成長(zhǎng)，扮演越來(lái)越重要的角色。三.未來(lái)核心目標(biāo)客戶分析：項(xiàng)目商務(wù)協(xié)議商圈工業(yè)園寫字樓娛樂(lè)休閑客源訂房中介會(huì)議旅游其它本地外地30%15%20%（含在30%內(nèi)）5%20%20%15%5%10%5%大客戶增長(zhǎng)分析未來(lái)（1-3年內(nèi)）客源市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)：小結(jié)商務(wù)客戶是項(xiàng)目未來(lái)核心目標(biāo)客戶，同時(shí)會(huì)員、中介、娛樂(lè)、旅行社客戶形成必要的淡旺季補(bǔ)充。我們要深入研究核心客戶與補(bǔ)充客戶的消費(fèi)心理，順利找到他們，說(shuō)服他們成為我們的客戶。四.市場(chǎng)綜合分析：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析優(yōu)勢(shì)1.地理位置優(yōu)越，位于羅湖區(qū)商業(yè)中心，地王大廈及萬(wàn)象城，金融機(jī)構(gòu)近在咫尺，屬于高端的商務(wù)辦公地理。2.羅湖火車站及羅湖關(guān)口離酒店五分鐘距離，距深圳機(jī)場(chǎng)45分鐘時(shí)間。3.酒店周邊具有較高的人流量在酒店周邊（如鄧小平畫像和荔枝公園，巴登街）4.云鵬酒店是一個(gè)老字號(hào)的酒店，在內(nèi)地是具有一定的名氣。5.酒店房間空間面積大，同時(shí)具備旅游及商務(wù)一體化住房。6.具有大中小型會(huì)議室，方便公司企業(yè)開會(huì)且價(jià)格適中。劣勢(shì)1.酒店開業(yè)時(shí)間悠久，房間設(shè)備陳舊，無(wú)法滿足商旅人士需求。2.酒店設(shè)備設(shè)施部匹配，單一的客房無(wú)附帶的配套餐飲及娛樂(lè)項(xiàng)目。3.停車場(chǎng)的車位不足，沒(méi)有單一的酒店停車場(chǎng)，與住宅區(qū)公用停車場(chǎng)，導(dǎo)致酒店到晚上后無(wú)法正常?？蛻舻能囕v。4.酒店是住宅房改裝成客房，酒店門樓及外觀不明顯顯眼。5.酒店周邊眾多的三星四星級(jí)酒店，且房間數(shù)量都在100-200間之間，價(jià)格及團(tuán)體價(jià)很便宜，造成不良競(jìng)爭(zhēng)。6.周邊的酒店都在今年來(lái)裝修或翻新，在硬件上無(wú)法和同行相比。威脅1.酒店無(wú)門樓2.酒店周邊三星四星酒店眾多且配套設(shè)施設(shè)備齊全，會(huì)議用餐具備，房間數(shù)量眾多，導(dǎo)致惡性競(jìng)爭(zhēng).3.周邊酒店在近年來(lái)不斷的裝修和翻新，導(dǎo)致本酒店客源流失。4.房間設(shè)備呈舊導(dǎo)致客源流失。5.酒店不斷的接待旅行團(tuán)來(lái)填補(bǔ)房間，周邊的市場(chǎng)在不斷的分流，導(dǎo)致房?jī)r(jià)亂。6.招牌不明顯、門面陳舊7.地毯味道大8.目前只有一部電梯、陳舊、運(yùn)行速度較慢9.房間的隔音效果差10.房間的配備物品簡(jiǎn)單11.停車位少機(jī)會(huì)1.項(xiàng)目房間總數(shù)多2.項(xiàng)目房間面積大3.地理位置優(yōu)越4.會(huì)議室相對(duì)齊全5.項(xiàng)目為繁華里安靜一隅非常適合人體住宿睡眠6.酒店離會(huì)展中心交通方便，以前本酒店所留下的客戶都是對(duì)酒店的一個(gè)支持。7.酒店離地鐵口近，人流量大，可以拉動(dòng)酒店?duì)I收。8.酒店周邊無(wú)中檔連鎖商務(wù)型的酒店，房?jī)r(jià)偏高，無(wú)介于兩星到三星的價(jià)格，這是一個(gè)空白的市場(chǎng)。9.酒店具備會(huì)議室可以引進(jìn)商務(wù)團(tuán)體提高酒店的知名度。10.未來(lái)市場(chǎng)在接大型房間和高端房我們店房間數(shù)量上都可以提供優(yōu)越的優(yōu)勢(shì)。最值得學(xué)習(xí)和借鑒的競(jìng)爭(zhēng)酒店（服務(wù)品質(zhì)或營(yíng)銷策略）：1.長(zhǎng)城酒店服務(wù)品質(zhì)高，服務(wù)態(tài)度很好，業(yè)務(wù)熟悉，講解也很細(xì)心，同時(shí)房間里的增值服務(wù)較多，有些房間有免費(fèi)的飲料贈(zèng)送，第3天起住房可免費(fèi)升級(jí)，24小時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)退房。2.暫時(shí)沒(méi)有，待補(bǔ)充。五.酒店定位1.現(xiàn)有目標(biāo)客源結(jié)構(gòu)比例分析現(xiàn)有目標(biāo)客源結(jié)構(gòu)比例分析：2009年12月份客源比例：散客：2.12%商務(wù)：19.25%訂房中心：0.97%會(huì)員：1.31%旅行社：0.97%2010年5月份客源比例占酒店總收入:散客：0.6%協(xié)議公司：15.56%訂房中心：1.36%會(huì)員：3.39%旅行社：14.02%2.未完成裝修前，試業(yè)期間（1-3月）目標(biāo)客戶定位建議（1）集團(tuán)會(huì)員客戶（新店試業(yè)公告，給予特價(jià)體驗(yàn)）（2）項(xiàng)目原有客戶（維護(hù)與提升）（3）項(xiàng)目周邊晶都、環(huán)宇、荔園、長(zhǎng)城、紅桂、駿庭、漢庭、蔡屋圍酒店的客戶（手機(jī)短信和定點(diǎn)派單）（4）項(xiàng)目周邊娛樂(lè)客戶（特價(jià)房、鐘點(diǎn)房、白天房、午夜房）（5）旅行社團(tuán)客戶（6）訂房中介客戶（7）協(xié)議商務(wù)客戶（8）娛樂(lè)休閑客戶3.項(xiàng)目中長(zhǎng)期目標(biāo)客戶定位建議項(xiàng)目中長(zhǎng)期核心目標(biāo)客戶：商務(wù)公司。項(xiàng)目中長(zhǎng)期支持目標(biāo)客戶：會(huì)員客戶。項(xiàng)目中長(zhǎng)期必要補(bǔ)充客戶：旅行社客戶。4.基于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)態(tài)及現(xiàn)有酒店配套分析，酒店試業(yè)期間房?jī)r(jià)體系建議（鑒于長(zhǎng)期定位是商務(wù)客人，建議保留1個(gè)100人大會(huì)議室和一個(gè)50人中會(huì)議室即可，有自己的特色中餐廳，其它的多余配套可以縮減）優(yōu)惠價(jià)：288Inordertoachieveinter-userfairness,theobjectofbandwidthallocationmustbesubscriberandsubscriber’std第一階段設(shè)計(jì)規(guī)劃112間單人房，119間雙人房，14間套房。標(biāo)準(zhǔn)房豪華房標(biāo)準(zhǔn)套房豪華套房82間（30間單人房+50間雙人房）149間（60間單人房+89間雙人房）12間2間優(yōu)惠價(jià)：138優(yōu)惠價(jià)：198優(yōu)惠價(jià)：238會(huì)員：128協(xié)議：128中介：

Ifthereare32ONUs,Ris1Gbps,guardtimeGis1us,Tcis1.5ms,andthemaximumuplinkutilizationis96.6%.Ifthereare16ONUs,themaximumuplinkutilizationwouldbe98.3%.Botharehigherthanthehighestreportedutilizationof95.4%inthesameconditions[4,5,11].AgoodexampleisSOABRalgorithm會(huì)員：178協(xié)議：1683.1DifferenttypesoffairnessFirstlyweneedtodefinewhatfairnessmeansinEPON.Inagreementwithmanyresearchers,thefollowingallocationpolicyisfair:allobjectshavetherighttogetafairshare(equal,guaranteed,orweightedofthebandwidth[4,9].Onlywhensomeobjectsneedlessthantheirguaranteedshare,theygetlessandtheirleftbandwidthisredistributedamongobjects,whichrequiremorethantheirguaranteedshare,inproportiontotheirweight.Suchfairnessshouldbepreservedregardlessofwhethertheobjectsarelocated.ONUs,Diffservclassesandend-userswouldbeobjectsofallocation.Correspondingtovariantallocationobjects,therearethreekindsoffairness,namelyinter-ONUfairness,inter-classfairnessandinter-userfairness.Allocatingper-classbandwidthtoeachclassofservicecanguaranteeinter-classfairness.Besidesinter-classfairness,manyresearchespayattentiontointer-ONUfairness.DBAalgorithmsthatprovideinter-ONUfairnessclassifyONUsorsupportONUservicelevelagreement(SLA.TheyassignguaranteedbandwidthorweightsforsharingbandwidthtoONUs[2-6].IfallqueuesinanONUasawholeareoneobjectofbandwidthallocation,itcanonlyprovidefairnessbetweenqueuesinthesameONU,namelysiblingfairness.In[9],FQSEprotocoltakesindividualqueuesasallocatingobjectsandprovidesageneralizedapproachtofairnessguaranteeforarbitrarylevelsofhierarchicalstructure,namelyglobalfairness.HPFCTendeavorstoachieveinter-userfairness.ItexclusivelygrantstoclassifiedusersaccordingtotheirSLAandproportionofrequire[7].3.2Fairnessandend-user’sSLAFurthermore,letusexaminethevalueofinter-userfairness.EPONisasolutionforbothresidentialandbusinessaccessnetworks.ConsideringvariousEPONdeploymentssolutionsinChinatoday,itislikelythatasingleONUmayhostseveralend-userswithdiverseQoSrequirements.SoitisprimaryforEPONtoensureSLAcomplianceforindividualusers,otherthanforONUs.IftheSLAorweightofONUisindependentofsubscribers,inter-ONUfairnessonlyyieldsunfairnesssinceoneandthesameuserwillreceivedifferentservicejustbecauseofattachingtodifferentONUs.EachusershouldbeguaranteedtoreceiveproperserviceinaccordancewithhisSLAwhereverheisattached.SuchisafairDBA,henceapracticalaccessnetwork.IfwedoneedtoclassifyONUs,theweightofanONUshoulddependonthe旅行社：1805.酒店試業(yè)期間營(yíng)銷策略羅列與建議（1,EPONisahierarchicalremote-schedulingsystemof4hierarchies,wherequeuesofuser’strafficclassesareleafnodes,usersaresecond-hierarchynodesandusersarechildrennodesofONUs.Ifuser’sSLAguaranteebandwidthisdistributedtohistrafficclassesinproportiontotheirweightsandDBAallocatesbandwidthinaccordancewithusers’SLA,globalfairness,namelyallkindsoffairness,canbeachieved.30—35—40—45—50—55—60—65—70—75—80（同一個(gè)城市，一周內(nèi)只允許升級(jí)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，如：客人在同一個(gè)城市酒店，第一晚優(yōu)惠30元，那么一周內(nèi)，無(wú)論連續(xù)住還是間隔住，都只能每晚優(yōu)惠30元，而不是理解成第二晚起優(yōu)惠354.1PriorityschedulingAccordingtoDiffservmodel,trafficsareclassifiedandplacedintodifferentpriorityqueueswhentheyarriveattheONU.ONUreportsstatusofindividualqueues,thenDBAgrantsbandwidthtoeachclass.BandwidthforallclassesinoneONUaggregatesintoonetimeslottoallowONUusethelinkoncepercycle,i.e.tolimitMto1.Higherprioritytrafficshaverighttosharemorebandwidth.Butpreviousstudiesconfirmedthatstrictpriorityschedulingwillresultinlight-loadpenaltyandviolateinter-classfairness.[5]Additionally,strictpriorityschedulingconflictswithoneofthedisciplinesofhighlinkutilization,specifically,allocationbasedonthresholdreporting.Ingatedpriorityscheduling,reportedpacketshavehigherprioritytobeserved.Whenallreportedbandwidthneedsaresatisfiedandthereisexcessbandwidthleft,unreportedpacketscanbetransferredinsequenceofpriority[5,11].Inthisway,gatedpriorityschedulingcanachieveinter-classfairnesswithoutbreakingthreshold-basedal