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光突发交换(OBS,Optical Burst Switching)是一种介于光路交换和光分组交换之间的光交换技术,它克服了光路交换和光分组交换的缺点。与光路交换相比,OBS具有更高的带宽率用率;与光分组交换相比,OBS降低了对光器件的要求,能够在现有的技术上实现。因此,OBS被认为是一种具有广阔发展前景的光交换技术。
光突发交换网络边缘节点汇聚算法是OBS关键技术之一,决定了如何将网络数据分组汇聚成适合在光突发交换网络中传输的数据突发包,会直接影响OBS网络各方面性能。因此本文就边缘节点汇聚算法进行了研究,研究内容如下:
1、针对现有文献对汇聚算法的理论分析较少,对三种汇聚算法在泊松流输入下进行了理论分析和仿真,得出了三种汇聚算法对业务流汇聚性能的影响及如下结论:在经过时间门限汇聚算法后数据突发长度和突发产生间隔的分布特性分别服从高斯分布和指数分布;在经过长度门限汇聚算法后,数据突发长度和突发产生间隔的分布特性分别服从指数分布和高斯分布;而对于混合门限汇聚算法,其对应的分布特性根据负载不同而不同,当处于低负载或高负载时,数据突发长度和突发产生间隔的分布特性分别类似于时间门限汇聚算法和长度门限汇聚算法,而处于中负载情况时,数据突发长度和突发产生间隔分布特性则可以看成是前两种算法共同作用的结果。
2、第三章研究了三种汇聚算法对业务流自相似性的整形效应,通过分别以字节流和分组或数据突发流作为业务量统计单位,得出了时间门限汇聚算法只有在以突发流作为业务量统计单位时才能减弱输入业务流自相似性的结论,而在其它情况下汇聚算法都不能平滑业务流的自相似性,并仿真对比分析了三种汇聚算法在不同汇聚参数和负载条件下性能和应用上的局限性。
3、第四章研究了边缘节点汇聚算法的时延性能,对不同汇聚算法下分组的最大汇聚时延和平均汇聚时延做出了理论分析和仿真。在得出结果的基础上,改进了一种基于优先级划分的时延区分汇聚算法,来解决高优先级业务在设定额外偏置时间后时延增加的问题,通过对高低优先级业务采取不同的预留机制来达到时延区分的目的,理论分析和仿真结果表明了改进的汇聚算法能有效的减少高优先级业务在边缘节点所经历的时延,从而达到对不同优先级业务时延区分的目的。