张治国　胡新天　陈雪

针对基于波长变换型远端节点（RN）的环树型时分波分复用无源光网络（TWDM PON）接入网方案，提出了最大带宽利用率算法和最小切换次数算法等两种波长与时隙联合带宽分配算法。仿真结果显示了两种算法的有效性，最大带宽利用率算法可有效提高系统带宽利用率；最小切换次数算法可有效延长系统运行寿命，在现有光开关运行次数条件下系统可保证10年以上的有效运行时间。

环树型时分波分复用无源光网络；动态波长-时隙带宽分配；混合整数线性规划模型；最小切换次数算法

In this paper， we introduce a wavelength conversion RN-based ring-tree time and wavelength division multiplexing （TWDM） optical access network （OAN）. We also propose a maximum bandwidth utilization rate algorithm and minimum tuning time algorithm. The simulation results show the effectiveness of the two algorithms. The maximum bandwidth utilization rate algorithm improves system bandwidth utilization. The minimum tuning time algorithm prolongs the life of the system， ensuring an effective running time of more than 10 years under existing optical switch running times condition.

ring-tree TWDM； dynamic wavelength-timeslot bandwidth allocation； mixed integer linear programming； minimum tuning time algorithm

近年来，随着高清视频、网络电视（IPTV）、P2P等为代表的高速率高质量业务的发展使得网络中的数据流量正在飞速增长[1-2]。根据Cisco公司预测2016年全球IP数据量将突破ZB（1021 Byte）大关，达到1.3 ZB/年。网络数据的增加必将推动网络容量的提升，作为下一代接入网的主要解决方案，光接入网的高速大容量化是其技术发展趋势[3-5]。另一方面，随着接入用户数量的增加及用户带宽的提升，由于商业用户与居民用户所产生的业务时间、地点不同及宽带移动终端用户的突发汇集等原因[6]，导致未来接入网数据流量的突发性、快速或慢速的大带宽波动性等特征将会进一步凸显。因此，下一代光接入网在具备大容量的同时，还应具备灵活调整带宽资源分配的能力以应对流量在时间与空间分配上的波动。

既可前向兼容现有时分复用无源光网络（TDM PON）系统以实现网络平滑升级，又能动态地调度波长和时隙资源以应对业务流量的波动，混合时分波分复用无源光网络（TWDM PON）是最具应用前景的光接入解决方案之一[7-10]。……