光突发交换网用可编程光缓存器

摘要

本论文选择光突发交换网突发包竞争解决方法——光缓存法作为主要研究方向。研究适用于光突发长度的超长性及其可变性的光缓存器方案，并分析它在光突发交换网中配置后对网络性能的影响，主要考虑对网络丢包率和时延的影响。本论文主要包括以下内容： 首先，提出了两种适用于光突发交换网的可编程光缓存器结构：交叉型和多端口开关型。交叉型可编程光缓存器由多个子缓存模块串联而成，子缓存模块由交叉连接设备(OXC)和光纤环(Loop)组成，其中光纤环又由1x2光开关连接光纤延迟线构成，通过指定信号在每个子缓存模块的光纤环中的循环次数即能实现可变时间的延迟。多端口开关型可编程光缓存器由两个多端口开关，控制模块和光纤延迟线组成，通过指定信号在两个多端口开关相应端口与所接光纤延迟线组成的光纤环中的循环次数即能实现可变时间的延迟。 其次，用Optisystem光子仿真软件和Matlab软件相结合的方法对两种结构进行了仿真。仿真结果表明，采用ps级光开关，两种结构的可编程光缓存器模块都能对光突发包实现ns级指定时间延迟。 第三，用Opnet软件对两种可编程光缓存器结构在光突发交换网中的应用进行了仿真研究。构建了仿真平台，选取支持QoS的JET协议，提出了一种简单的资源调度算法，在相同网络流量的情况下，对比研究了采用两种可编程光缓存器和固定时间光缓存器时，OBS网络在丢包率和时延等方面的差异。仿真结果表明，两种可编程光缓存器在以上性能方面有良好的优越性。 最后得出结论：两种可编程光缓存器都能满足突发包缓存的超长性和可变性的要求，且结构简单紧凑，成本低，又能灵活地向两端扩展。因此该可编程光缓存器能较好地解决光突发交换网突发包的冲突问题，明显减少OBS网络的丢包率和时延。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1光交换技术发展概述

1.1.1光路交换OCS/波长路由

1.1.2光分组交换OPS(Optical Packet Switching)

1.1.3光突发交换(OBS,Optical Burst Switching)

1.1.4OBS、OCS和OPS的比较

1.2论文的研究目的和意义

1.3论文的研究内容及结构安排

第二章光突发交换网络概述

2.1光突发交换网络结构

2.1.1 OBS技术原理

2.1.2 OBS边缘节点

2.1.3 OBS核心节点

2.2光突发交换网络协议

2.2.1 JET(Just-Enough-Time)协议

2.2.2 DR(Delay-Reservation)协议

2.2.3 DRWB(Delay-Reservation-With-Buffer)协议

2.3核心节点调度算法

2.4光突发交换网络中的突发包冲突及解决办法

2.4.1 OBS中的排队问题

2.4.2业务流的自相似性

2.4.3解决冲突的基本方法

2.5本章小结

第三章两种新颖的可编程光缓存器

3.1 FDL光缓存结构

3.1.1固定延时型(Fixed-delay)

3.1.2可变延时型(Variable-delay)

3.1.3混合延时型(Hybrid)

3.2核心节点中FDL的配置

3.3可编程光缓存器的提出

3.3.1交叉型可编程光缓存器

3.3.2多端口开关型可编程光缓存器

3.4可编程光缓存器对突发包的延迟仿真及分析

3.4.1仿真结果

3.4.2讨论

3.5本章小结

第四章可编程光缓存器应用于OBS网络的性能仿真

4.1仿真平台的构建

4.2使用协议与算法

4.3仿真结果与分析

4.4两种可编程光缓存器结构的对比

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢