光分組交換節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、光分組交換（OPS）技術(shù)可提供強(qiáng)大的交換能力和靈活的分組路由，是下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的重要組成部分。本文著眼于解決光分組交換中出現(xiàn)的分組競爭問題，采用結(jié)合光纖延遲線（FDL）和可調(diào)諧波長變換器（TWC）共同對競爭分組進(jìn)行有效調(diào)度以降低分組丟失率。本課題所選擇的研究對象是異步有阻塞的核心交換節(jié)點(diǎn)，采用的研究平臺是MATLAB軟件的Simulink仿真界面。
　　文章首先分析了采用光纖延遲線所帶來兩個(gè)問題：增量負(fù)載和虛占用。然后圍繞解

2、決這兩個(gè)問題提出了相應(yīng)的光緩存結(jié)構(gòu)，主要包括緩存隊(duì)列、非齊次反饋FDL組和共享可調(diào)FDL組。其中緩存隊(duì)列和非齊次反饋FDL組旨在緩解增量負(fù)載現(xiàn)象，而共享可調(diào)FDL組則用于減少虛占用現(xiàn)象。然后列舉了三種波長變換結(jié)構(gòu)，分別為通道共享（SPC）、鏈路共享（SPL）和節(jié)點(diǎn)共享（SPN）。此外還介紹了所采用的先到先服務(wù)（FCFS）的波長轉(zhuǎn)換規(guī)則以及波長備份技術(shù)。
　　接著分別就只配置FDL和只配置TWC，以及同時(shí)配置二者的情況進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)

3、，仿真條件采用了典型值，即交換節(jié)點(diǎn)端口數(shù)分別為N=8和N=16，端口波長數(shù)為 W=8，系統(tǒng)負(fù)載為ρ=0.8，到來分組服從λ=0.5的泊松分布，其平均長度為T=100。仿真結(jié)果表明，當(dāng)所需達(dá)到的的系統(tǒng)丟包率指標(biāo)為10-5時(shí)，各部分的參數(shù)設(shè)定為：緩存隊(duì)列大小上限 H=300，下限 L=250；非齊次反饋 FDL組在 N=8時(shí)FDL條數(shù)M=6，而在N=16時(shí)M=7，配置方法為兩條一組，緩存粒度為D=100；共享可調(diào)FDL組在N=8時(shí)緩存深度為

4、Bmax=255，在N=16時(shí)Bmax=511；而波長變換則選擇SPN結(jié)構(gòu)，N=8時(shí)備份波長數(shù)ΔW=1，N=16時(shí)ΔW=2。在以上配置情況下8端口節(jié)點(diǎn)丟包率為5.62×10-6，16端口節(jié)點(diǎn)丟包率為9.33×10-6。對比之前的研究情況，可以發(fā)現(xiàn)該結(jié)果達(dá)到了較低的資源占有量。
　　最后，文章提出了改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，即把反饋FDL由固定延時(shí)型改為可變延時(shí)型，F(xiàn)DL調(diào)度策略選擇保守模式和貪婪模式相結(jié)合，TWC調(diào)度策略選擇先到先服務(wù)與較長