面向特殊用戶的光因特網(wǎng)光交換技術的研究.pdf

1、在IP業(yè)務的高速增長和WDM技術超大容量帶寬的雙重推動下，傳統(tǒng)光網(wǎng)絡正朝著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，成為構成NGOI可行的、具有很強競爭力的核心技術，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(OBSN)本身性能，以便為常規(guī)多媒體業(yè)務提供服務質(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(如超媒體、遠程操作等業(yè)務)提供Q0s保證，現(xiàn)行的主要方案和技術尚未涉及和考慮；也沒有統(tǒng)一的OBSN性能分析工具和設計平臺。因此，本文深入研究面向特殊業(yè)務需求的光突發(fā)裝配、調(diào)度、資源配置、競爭解決、傳輸?shù)冗^程的機制、算法和設計方案，建立統(tǒng)一的OBSN性能仿真和設計平臺，給出了具體分析和設計范例，分析和評估了示范網(wǎng)的各項性能和指標。 第一章首先系統(tǒng)概述光網(wǎng)絡的發(fā)展和演進過程；突出為特殊業(yè)務提供QoS保證

3、的重要性；綜合歸納OBS技術領域的工作進展和關鍵技術；提出本文研究目標、內(nèi)容、結(jié)果和創(chuàng)新點。 第二章提出了單位輸入比特率概念，基于自相似過程構建了入口邊緣路由器(ER)的并行多分組源(PMPS)業(yè)務源流量模型，綜合討論了關鍵參數(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)絡性能量化方式，準確描述了入口ER上的業(yè)務源流量，為建立統(tǒng)一的OBSN性能仿真和設計平臺奠定基礎。 第三章以滿足時延穩(wěn)定的特殊業(yè)務需求為基

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

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)競爭和’CR時延模型：提出了緩存和交換集成結(jié)構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；分別對獨立CR、鄰接環(huán)境中CR的性能進行仿真分析。 第五章主要研究面向一般應用的無分級和分級的光突發(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)的時延模型；按照有、無緩存兩類情形，對無分級OBSN綜合分析和討論多個參數(shù)的影響；提出了基于光層QoS測度的Q

6、oS實現(xiàn)途徑；在驗證額外偏置時間方案之后，提出幾種新的Qos實現(xiàn)方案。 第六章主要針對限制傳輸損傷和穩(wěn)定(乃至固定)時延需求的特殊用戶/業(yè)務，研究了應用光突發(fā)交換技術來實現(xiàn)QOS保證的具體方案。討論了傳輸性能監(jiān)測和傳輸損傷評估，建立了面向特殊業(yè)務的OBSN性能仿真和設計平臺；針對江蘇省電信長途傳輸網(wǎng)進行了傳輸損傷的計算和分析，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；歸納了遠程操作中引入IP/WDM光網(wǎng)所產(chǎn)生的