所謂論文提綱，是指論文作者動筆行文前的必要準備，是論文構思謀篇的具體體現。構思謀篇是指組織設計畢業論文的篇章結構，以便論文作者可以根據論文提綱安排材料素材、對課題論文展開論證。以下是一篇物理學專業畢業論文提綱範例，希望大家喜歡。
論文題目：調諧時間對共享型WDM PON 性能的影響
1 引言
光接入網主要可以分爲有源和無源兩類。無源光網絡(PON)在光分路/耦合(ODN)處無需應用電源設備，ODN 全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成，具有網絡建設成本低、系統維護方便等優點，相比有源光網絡更加受到業界關注。目前已逐步實現商業化的PON 技術主要是以太網無源光網絡(EPON)技術和吉比特無源光網絡(GPON)技術。兩者在上行方向均採用時分複用技術共享一個波長上的帶寬，因而限制了用戶的可用帶寬。爲了解決用戶高增長的帶寬需求和目前受限的可用帶寬之間的矛盾，波分複用無源光網絡(WDMPON)技術將會成爲未來接入網的首選，因此對WDM PON 的研究成爲熱門的領域。因爲接入網直接面對用戶，所以對成本有較大限制，而在ONU 配置的可調諧光發射器在成本中佔較大比重，且其成本與調諧時間的長短密切相關，因此，爲了使網絡在配置較大調諧時間光發射器的情況下仍具有較好性能，本文重點研究了WDM PON 中可調諧器件的調諧時間對網絡性能的影響，並通過調整光信道的分配方法，採取配對措施即在爲數據分組分配信道之前，儘量採取與前一時隙相同的信道進行分組的傳輸，從而使網絡參數獲得較大改善。
2 WDM PON 的訪問控制
WDM PON 系統結構所示，其上行包含多個光信道。其中常見的結構有兩種，一種是獨立型：爲每個ONU 都分配一對波長;另一種是共享型：多個ONU 共享有限的幾個上行波長。獨立型的結構較爲簡單，但在ONU 相對空閒的情況下,其系統帶寬利用率低下;同時，由於網絡中波長數和陣列波導光柵端口數是固定的，所以可接入ONU 的數量受到一定限制。因此，共享型的結構是WDM PON 系統的首選，該文的研究也是基於這種結構。
爲了使各ONU 能夠共享各上行光信道，在各ONU 需配置可調諧光發射器(TT：TunableTransmitter)。由於上行光信道由各ONU 共享，因此需要在各ONU 之間進行上行帶寬分配，一種較常見的操作方法是：先由各ONU 向OLT 上報待傳送數據量情況，然後由OLT 在各ONU 之間進行上行帶寬分配，並通過下行信道將分配信息傳送到各ONU，最後由各ONU 在指定時刻通過指定光信道發送數據分組。由於各ONU 可能通過不同的光信道上傳數據，所以ONU 的光發射器需要在不同的光波長之間進行調諧轉換，而在調諧期間無法進行數據發送，因此，調諧時間的長短對網絡性能有較大影響。
在 OLT 進行帶寬分配時需完成兩項任務：隊列調度、信道分配。隊列調度就是選擇要服務的對象(確定哪個ONU 的哪個數據隊列)，信道分配就是給選定的服務對象確定上傳信道及時間。常見的隊列調度方法有RR(Round Robin)、WRR(Weighted Round Robin)、EDF(Earliest Deadline First)等等，對於信道分配方法，主要有隨機分配、FF(First Fit)、LU(LeastUsed)、MU(Most Used)、LL(Least Load)等等。
3 調諧時間
對網絡性能的影響在共享型 WDM PON 中，爲使各ONU 用戶能夠共享所有光信道，因而需要在ONU 處配置可調諧光發射機。而當可調諧發射機在相鄰的一段時間需要傳輸在不同的信道時，各發射機需要一段時間用於調諧。雖然可調諧光發射器使得各ONU 可通過多個光信道發送數據，具有提高光信道使用效率等優點，但是由於存在調諧，使得一部分時間無法進行數據傳輸，對網絡吞吐率、時延等參數都有影響，而且隨着調諧時間的增加，這種影響會逐漸增強。另一方面，可調諧光發射器的成本與調諧時間有密切關係，調諧時間越短成本越高。由此可以看出，調諧時間越短，對網絡參數的影響越小，但成本較高，反之亦然。因此，如何減少調諧次數(使系統的帶寬更多地用來傳輸數據)就成爲關鍵。爲保證各個ONU 之間具有較好的公平性，人們在進行帶寬分配時一般採取輪詢的方式遍歷各請求，再結合隊列的優先級與隊列請求大小，選出服務隊列分組後依次安排在相應的波長上進行傳輸。而本文在分配帶寬時通過與前一時隙的信息進行對比，儘量使相鄰時隙中屬於同一ONU 的數據分組在相同的信道上進行傳輸，從而達到減少調諧次數的目的。爲此，本文通過仿真模型，在採用基於優先級隊列調度的情況下，對下面兩種信道分配方法進行了對比研究。
A. 當選中一個服務隊列後，依次放入相應的信道上進行傳輸;B. 當選中一個服務隊列後，通過與前一時隙的多個波長上傳輸的ONU 編號的比較，使該隊列的分組數據儘量安排在與前一個時隙中同屬於該ONU 的數據分組相同的信道中進行傳輸。
3.1 仿真模型
爲了對上述兩種信道分配方法進行對比，基於OPNET 仿真平臺建立了仿真模型。在仿真模型中包含1 個OLT 和7 個ONU，配置4 個上行數據信道，各ONU 配置1 個可調諧光發射器，ONU 可通過任意一個光信道上傳數據，光信道的傳輸速率爲2.5Gb/s。
光信道按幀劃分，幀長爲125 微秒，每幀又進一步劃分爲多個時隙，每個時隙長度爲100 字節(一個數據分組)這樣，如果採用方式A 進行信道分配，當屬於同一個ONU 的數據分組在相鄰的時隙上進行傳輸時，就很可能需要調諧，從而使系統的利用率下降。如果採用方式B 進行信道分配，當屬於同一個ONU 的數據分組在相鄰的時隙上進行傳輸時，就不需要調諧，從而減少了調諧次數，使系統具有更高的吞吐率。
各ONU 按照業務屬性將其分爲高、中、低三個優先級，各優先級數據在ONU 中分別排隊，各隊列狀態信息分別上報給OLT，在進行仿真時，三個優先級業務均勻分配。當OLT在進行隊列調度時，首先選擇高優先級隊列，在全部高優先級隊列服務完後，再選擇中優先級隊列，以此類推，在相同優先級情況下，先服務較長的隊列。
3.2 性能分析
基於上述仿真模型，分別對ONU 各隊列的排隊等待時延及網絡的吞吐率進行了仿真，在仿真過程中，調諧時間T 分別選擇320ns、640ns、960ns，分別對應1、2、3 個數據分組的傳輸時間。需要說明的是，對於已建成的網絡，信道的傳輸時延是確定值，爲了突出兩種分配方式的差異，這裏僅對ONU 各數據隊列的排隊等待時延進行了對比。仿真結果如圖2-圖5 所示，其中分別是高、中、低三個優先級數據隊列的排隊等待時延曲線,是兩種信道分配方式下不同調諧時間的網絡吞吐率曲線。
可以看出，如果採用方式A 進行信道分配，高、中、低三個優先級數據隊列的時延在隨着業務量的`增加而不斷加大的同時，還會隨着調諧時間T 的變大而逐漸加大，以至於當負載加大到一定程度時，低、中優先級數據隊列的時延已無法穩定(因數值較大，未在圖中顯示)。另一方面，當採用方式B 時，高、中、低三個優先級數據隊列的時延要小於採用方式A 時的情況，而且受調諧時間T 的影響較方式A 的要小。這主要是因爲在方式A 中，ONU 在每發送一個數據分組前，往往需要調諧，而在方式B 中，ONU可能在同一信道的多個連續時隙上發送屬於同一個隊列的數據分組，這使得方式B 在一幀中的調諧次數能夠減少，從而使總調諧時間縮短，時延減小。
爲了進一步對比這兩種分配方式對網絡性能的影響，以調諧時間T 爲參量，通過仿真模型獲得的吞吐率曲線 所示。 可以看出，由於方式B 受調諧的影響較小，其吞吐率較方式A 有較大的提高，而對於方式A，由於調諧次數較多，在一幀中有較多的時間用於調諧，減少了數據分組的傳輸時間，導致吞吐率會隨着調諧時間T 的變化而變化的比較明顯，而且當業務量達到一定程度後，網絡就會過載，吞吐率就不再增加。
4 結束語
目前主要的接入網方案有ADSL、HFC、PON 等，在這三種方案中，PON 由於其帶寬、維護成本等方面的優勢，正受到業界的廣泛關注，並已有較大規模的應用。考慮到終端用戶對網絡帶寬的需求將與日俱增，WDM PON 將有可能成爲未來的接入網解決方案。
由於接入網直接面對終端用戶，成本成爲一個關鍵因素。WDM PON 要實用化需選用低成本器件，因此在ONU 只能選擇調諧時間較長的光發射器。本研究通過適當調整上行光信道的分配方式，儘量採用將同一隊列的待傳數據安排在同一光信道中連續傳輸的方法，使ONU 的調諧次數減少，從而提高了光信道的利用率。在滿足低成本的條件下，不僅使網絡吞吐率、時延等指標均有較大改善，而且較大程度減弱了調諧時間的變化對網絡性能的影響。