高速光分组交换网络的结构和协议的研究

摘要

该论文的研究内容主要定位于在分组交换式局域/城域网范围内,从网络结构、协议的角度,利用开放软件仿真平台NS2对高速光分组式交换网络进行了分析和研究.论文内容包括四个部分:高速光分组交换网络概述,如何基于NS2开发仿真软件,以及对相关协议偏射路由算法和简化的周期预留多址接入协议的仿真研究与分析.首先简单介绍了光通信领域的整体发展现状,描绘了光通信领域研究的基本情况,比较了电路交换式光网络、突发交换式光网络和分组交换式光网络的异同,在次基础上着重分析了分组交换式光网络的网络结构、协议及相关技术.接着对开放软件仿真平台NS2进行了详细介绍.该论文还对NS各个基本模块及相互关系,NS2的移植及基本理论,如何仿真现有的通信协议,如何添加新的协议等进行了描述.然后探讨了在光分组网络中采用偏射路由算法来避免或缓解光分组网络对光缓存需求的问题.通过对偏射路由模型进行仿真,将偏射路由算法和传统的存储转发网络进行了比较.最后,在折叠总线网络模型的前提下,为适应高速光分组交换的局域/城域网的要求,提出简化的CRMA协议(SCRMA),并对各个节点的接入控制方式进行了探讨和仿真分析.S-CRMA协议根据主节点预留队列的长度,自适应地改变预留时隙的间隔,实现了接入时延和网络资源利用率之间的均衡,即保证了在满足接入时延的条件下,尽可能高的网络资源利用率.同时,S-CRMA对分组网络的时隙结构重新进行了定义,取消了原有协议的REJECT、CONFIRM等命令,降低了整个协议的复杂程度,并保证了网络在接入时延和接入速率方面的公平性.通过仿真数据和曲线,验证了基于S-CRMA协议的分组网络能很好的保证各个该地节点的公平接入.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章高速光分组网络概述

第一节分组交换式光网络的结构

1.1.1分组交换式城域/局域光网络

1.1.2分组交换式核心骨干光网络

第二节分组交换式光网络的协议

1.2.1分组格式

1.2.2分组交换式光MAN/LAN中的媒体接入控制协议

1.2.3解决资源竞争的相关策略和协议

第三节分组式光网络的关键技术

第四节本论文的主要工作和成果

参考文献

第二章基于NS2开发光网络协议仿真软件

第一节NS2简介

2.1.1应用环境

2.1.2语言支持

第二节NS2的体系结构和主要软件包

第三节移植

2.3.1准备工作

2.3.2 tcl包的安装

第四节make工具

第五节NS2仿真流程、基类和功能模块

2.5.1仿真流程

2.5.2基类介绍

2.5.3功能模块介绍

第六节新协议的添加

参考文献

第三章偏射路由算法的仿真与分析

第一节偏射路由算法

第二节偏射路由算法的仿真实现

3.2.1节点结构和仿真流程

3.2.2 ShuffleNet模型的仿真分析

3.2.3改进网络拓扑后仿真与分析

第三节本章小结

参考文献

第四章S-CRMA协议的仿真与分析

第一节CRMA协议介绍

4.1.1基本接入机制

4.1.2背压机制

第二节S-CRMA协议对CRMA协议的改进

第三节仿真设计

4.3.1头节点

4.3.2本地节点

4.3.3业务模型说明

第四节结果及分析

第五节本章小结

参考文献

致谢