面向特殊用戶的光因特網(wǎng)光交換技術(shù)的研究.pdf

1、在IP業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)和WDM技術(shù)超大容量帶寬的雙重推動(dòng)下，傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)正朝著IP overWDM的下一代光因特網(wǎng)(NGOI)方向發(fā)展，且正從主干網(wǎng)延伸到城域網(wǎng)甚至到接入網(wǎng)領(lǐng)域。光突發(fā)交換(OBS)充分結(jié)合了光交換高速性和電處理靈活性的特點(diǎn)，成為構(gòu)成NGOI可行的、具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)，已獲得大量研究。然而，目前的工作大都集中在改善和提高光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)(OBSN)本身性能，以便為常規(guī)多媒體業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證上。如何為即將在N

2、GOI上承載的一些特殊業(yè)務(wù)(如超媒體、遠(yuǎn)程操作等業(yè)務(wù))提供Q0s保證，現(xiàn)行的主要方案和技術(shù)尚未涉及和考慮；也沒有統(tǒng)一的OBSN性能分析工具和設(shè)計(jì)平臺(tái)。因此，本文深入研究面向特殊業(yè)務(wù)需求的光突發(fā)裝配、調(diào)度、資源配置、競(jìng)爭(zhēng)解決、傳輸?shù)冗^(guò)程的機(jī)制、算法和設(shè)計(jì)方案，建立統(tǒng)一的OBSN性能仿真和設(shè)計(jì)平臺(tái)，給出了具體分析和設(shè)計(jì)范例，分析和評(píng)估了示范網(wǎng)的各項(xiàng)性能和指標(biāo)。 第一章首先系統(tǒng)概述光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和演進(jìn)過(guò)程；突出為特殊業(yè)務(wù)提供QoS保證

3、的重要性；綜合歸納OBS技術(shù)領(lǐng)域的工作進(jìn)展和關(guān)鍵技術(shù)；提出本文研究目標(biāo)、內(nèi)容、結(jié)果和創(chuàng)新點(diǎn)。 第二章提出了單位輸入比特率概念，基于自相似過(guò)程構(gòu)建了入口邊緣路由器(ER)的并行多分組源(PMPS)業(yè)務(wù)源流量模型，綜合討論了關(guān)鍵參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律。仿真結(jié)果表明，本章模型和方法統(tǒng)一了網(wǎng)絡(luò)性能量化方式，準(zhǔn)確描述了入口ER上的業(yè)務(wù)源流量，為建立統(tǒng)一的OBSN性能仿真和設(shè)計(jì)平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。 第三章以滿足時(shí)延穩(wěn)定的特殊業(yè)務(wù)需求為基

4、本出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)研究OBS邊緣路由器模型、用于裝配及調(diào)度的具體算法、機(jī)制和方案。建立了新的邊緣時(shí)延模型，提出了帶緩存安全間隔(BSS)的PMPS邊緣業(yè)務(wù)源突發(fā)裝配算法；提出了邊緣時(shí)延聯(lián)合穩(wěn)定方案(USS-ED)有力支持對(duì)特殊業(yè)務(wù)獲得穩(wěn)定時(shí)延的目標(biāo)；設(shè)計(jì)了一種和BSS裝配算法緊密結(jié)合的預(yù)降低同步方案來(lái)使得突發(fā)調(diào)度更有效。 第四章仍以滿足時(shí)延穩(wěn)定的特殊業(yè)務(wù)需求為基本出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)研究OBS核心路由器(CR)模型、緩存結(jié)構(gòu)、具體算法、機(jī)制

5、和方案及其保證突發(fā)的傳送效果。建立了新的突發(fā)流、突發(fā)競(jìng)爭(zhēng)和’CR時(shí)延模型：提出了緩存和交換集成結(jié)構(gòu)方案并拓展到多纖網(wǎng)；提出了多約束、多策略綜合(MMI)信道調(diào)度算法；分別對(duì)獨(dú)立CR、鄰接環(huán)境中CR的性能進(jìn)行仿真分析。 第五章主要研究面向一般應(yīng)用的無(wú)分級(jí)和分級(jí)的光突發(fā)交換網(wǎng)(OBSN)。完整地建立了突發(fā)和分組在OBS系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)延模型；按照有、無(wú)緩存兩類情形，對(duì)無(wú)分級(jí)OBSN綜合分析和討論多個(gè)參數(shù)的影響；提出了基于光層QoS測(cè)度的Q

6、oS實(shí)現(xiàn)途徑；在驗(yàn)證額外偏置時(shí)間方案之后，提出幾種新的Qos實(shí)現(xiàn)方案。 第六章主要針對(duì)限制傳輸損傷和穩(wěn)定(乃至固定)時(shí)延需求的特殊用戶/業(yè)務(wù)，研究了應(yīng)用光突發(fā)交換技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)QOS保證的具體方案。討論了傳輸性能監(jiān)測(cè)和傳輸損傷評(píng)估，建立了面向特殊業(yè)務(wù)的OBSN性能仿真和設(shè)計(jì)平臺(tái)；針對(duì)江蘇省電信長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)進(jìn)行了傳輸損傷的計(jì)算和分析，提出了OBS核心網(wǎng)中區(qū)分端一端傳輸損傷的QOS保證優(yōu)化方案；歸納了遠(yuǎn)程操作中引入IP/WDM光網(wǎng)所產(chǎn)生的