光突发交换网络中的QoS实现机制研究

摘要

光突发交换(OBS：Optical Burst Switching)技术结合了光电路交换和光分组交换的技术优点，是下一代全光互联网的优选方案之一。作为一项具有应用前景和技术优势的低层传输及交换技术，光突发交换能承载许多类型的上层应用，而这些应用通常有一定的服务质量(QoS：Quality of Service)要求，如：时延、分组损失率等。OBS如何像上层一样提供QoS保证，现在更受重视。这不仅是OBS网络对上层网络QOS能力增强和延续的需要，以使OBS不仅作为传输通道而存在：同时这也是未来光互联网的重要特征。因此现在有关OBS网络QoS的问题渐渐成为了OBS领域中的热点研究课题之一。 论文介绍了OBS网络的产生背景、基本概念及几种关键技术，对三种交换技术进行了分析比较，尤其对光突发交换技术进行了综合评价：结合国内外研究现状，对传统QoS实现机制做了较深入的研究。在此基础上对几种特殊的QoS实现策略进行了改进，并通过数据分析证明了其可行性和优越性。本文的主要研究工作和创新如下： 论文在第三章对OBS网络中传统QOS实现机制进行了分析和深入研究，并对一种绝对QoS机制进行了改进，提出了基于优先级的封装算法和改进的波长分组预留策略相结合的绝对QoS实现机制。基于优先级的组装算法能够有效地控制不同优先级突发包进入核心网络的时间，从而提高核心网络资源预留效率，减少核心节点的冲突；改进的波长分组预留策略可以直接根据突发的优先级进行资源预留，进而降低了算法复杂度。 第四章研究了OBS网络中的信道调度算法，并在此基础上提出了支持QoS的重调度算法。它将突发丢弃率、信道利用率和QoS支持等性能一并考虑。通过仿真数据分析，得到了较好的效果。 第五章在对OBS网络中的BHP分组调度策略分析和改进的基础上，提出了一种基于完全图的BHP分组调度算法。基于完全图的分组调度算法能够快速地找出互不冲突的最大数据突发集合，保证在某一适当的时间段内同时调度更大数量的突发包。仿真数据分析表明此算法能有效地降低突发的丢失率，具有QoS支持能力，能按照突发类别提供区分服务。

目录

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第一章绪论

1.1引言

1.2 OBS网络中有关QoS的研究现状

1.3本论文所做工作及论文结构

第二章光突发交换中的关键技术

2.1 OBS的基本概念

2.1.1 OBS原理

2.1.2 OBS网络结构

2.1.3 DB和BHP的格式

2.2 OBS的控制和信令

2.3光突发装配技术

2.3.1 Burst的长度

2.3.2 Burst组装算法

第三章OBS网络中的QoS机制

3.1降低突发数据丢失率的研究

3.1.1基于偏移时间的QoS实现机制

3.1.2分段QoS实现机制

3.1.3降低数据突发丢失率带来的问题

3.2支持区分服务的QoS机制研究

3.2.1成比例的QoS机制

3.2.2强占性的QoS机制

3.2.3 DS-OBS的QoS机制

3.2.4业务区分度分析

3.3 OBS网络中的绝对QoS机制

3.3.1丢弃策略

3.3.2长分组预留策略

3.3.3性能分析

3.4改进的绝对QoS实现机制

3.4.1基于优先级的封装算法

3.4.2改进的基于波长分组预留策略

3.4.3不同类别突发Wi理论推导

3.4.4结论

第四章OBS网络中支持QOS的数据信道调度算法

4.1最近可用信道算法

4.2最近可用信道-插空算法

4.3突发重调度算法

4.4支持QoS的重调度算法

4.4.1支持QoS的重调度算法的工作过程

4.4.2数据分析

4.4.3结论

第五章OBS网络中BHP分组调度策略分析与改进

5.1引言

5.2通用BHP分组调度系统模型介绍与分析

5.2.1 BHP分组器单元

5.2.2分类和信道分配单元

5.2.3信道调度器单元

5.2.4分组调度系统操作

5.3一种新的基于完全图的BHP分组调度算法

5.3.1改进的分组调度映射模型

5.3.2算法原理

5.3.3数据分析

5.4结论

第六章总结与展望

参考文献

在校期间的研究成果及发表的学术论文

致谢