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波分复用(WDM)已成为Intemet骨干网的主导技术,但由于全光信号处理技术尚未足够成熟,使得电子瓶颈带来的矛盾更加突出。光突发交换技术(OBS)用一种让数据与控制信号分离的方式实现了数据的全光传输,正受到越来越多的关注。本文基于光纤延迟线(FDL)的缓存管理技术对光突发交换的竞争解决策略进行了深入研究。
本文第一章首先介绍了光网络的发展和下一代光网络中极有前途的IP over WDM方案。然后讨论了在光网络进程中扮演重要角色的光交换技术,包括光波长路由、光分组交换和光突发交换,分析了它们的工作原理、实现方法和优缺点。
第二章在介绍了光突发交换的基本原理和网络结构的基础上,详细讨论了目前光突发交换研究中的关键技术,包括OBS协议、边缘节点突发包的汇聚与组装、突发包调度、竞争解决方案等,分析比较了各种协议和各种方案的运作原理和优缺点以及它们对于网络性能的影响。
在第三章中,基于光纤延迟线作为光缓存以解决光突发交换网络节点处的竞争解决方案,提出了一个新颖的节点模型来降低突发包在节点处的丢失率。该竞争解决方案同时具有前向FDL和反馈FDL当前向FDL被阻塞时,突发包将被送至后向反馈FDL中缓存一段时间重新参与竞争。计算机仿真结果表明,增加了反馈FDL,的节点模型的包丢失率明显降低:在典型的网络负载为0.5时,新模型的突发包丢失率仅为原模型的60.1﹪。当网络负载更小时(负载0.1时),新的模型的突发包丢失率仅为原模型的37.5﹪,优化效果更加明显。
第四章提出了一种新的数学分析模型以计算OBS节点的突发包丢失率。该分析模型是在Markovian链的基础上结合FDL的特点建立起来的。对于一个2×20BS节点且共享6个FDL的系统,得出了其状态转移方程,计算了各个状态的概率以及系统总的突发包丢失率。将此结果与仿真结果进行了比较,分析模型结果与仿真结果基本吻合。在网络负载0.8时,突发包丢失率随FDL最大延迟B增大而迅速减小,从B为突发包平均长度的2倍到6倍时,突发包丢失率下降了67.4﹪;而再增大B,丢失率不再明显降低。
第五章给出了本文的总结。