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伴随着通信技术的高速发展,高性能的便携终端逐渐普及,人们对通信质量的要求也越来越高。但是接入网的瓶颈问题日益凸显,传统的接入网技术已经远远不能满足未来用户的需求,人们迫切希望能利用手中的移动终端享受更加高速的移动业务,如电视广播,视频会议,高速数据下载等。光纤入户的部署已经为未来网络架构奠定了基础,但是由于其固网的特性,虽然具有足够大的带宽速率,但是不能满足用户随时随地接入网络的要求,大大降低了用户体验度。无线接入网因其灵活性的特点,已经受到越来越多的关注,然而无线接入网技术的发展并没有人们预期的快,仍然存在着差错率大、时延长、吞吐量低,生存时间短等问题。为了进一步满足用户需求的多样化以及对带宽和QoS需求的苛刻化,我们需要对下一代接入网进行深入研究来解决目前存在的关键问题。光载无线通信技术和自由空间光通信技术已将光和无线接入技术的融合实现变为可能,因此无线接入技术和光接入网络的无缝集成和优化必将成为下一代接入网的研究与发展方向。本文所提出的MAC关键技术改进方案所依托的EPON和WLAN集成下一代接入网络模型,正式对此领域的探索,它致力于寻找更为高效的MAC层数据帧的通信策略,从而显著的改善下一代接入网的通信质量。本文首先对提出的下一代接入网进行网络建模,并设定帧长、通信速率等基本参数,对语音、视频和数据三种通信状况进行仿真,为下一步改进方案提供依据和参考。在此基础上,对MAC层的增强技术进行研究,提出一种新的帧聚合技术应用方案,从而满足更高性能的接入网要求。具体工作如下：1、分析了无线接入和光接入技术的融合与优化作为下一代接入网研究和发展方向的必要性；详细阐述了EPON和WLAN集成的下一代接入网的具体网络架构和模型,为下一步的方案改进和仿真实现提供依据。2、利用NS2仿真软件设计程序,对EPON和WLAN网络建模并按照802.11n协议中的数据速率进行仿真；依据仿真结果,分析得出当物理层数据速率一定时,随着数据帧长度的增加,MAC层的净吞吐量门限值不断提高,但是仍远低于物理层提供的数据速率,主要是MAC层和物理层相应的协议开销导致的。3、参考IEEE802.11机制提出的帧聚合技术,并结合下一代接入网的自身特点,提出了一种新颖的解决方法,即分层的帧聚合技术应用方案。理论分析和仿真结果证明,相对于传统的MAC层接入技术,分层的帧聚合方案可以将下一代接入网的吞吐量性能改进20%以上。