OBS网络业务疏导关键技术研究

论文摘要

光突发交换技术（OBS）作为一种实现IP-over-WDM的光交换技术,是近年来光交换技术研究领域的热点。由于光突发交换结合光路交换（OCS）和光分组交换（OPS）的优点,同时也克服了二者的不足,有望成为下一代光网络的核心交换技术。由于目前光收发器件的昂贵以及核心节点功能的局限性（如光缓冲资源缺乏和配置光交换矩阵响应时间长等）,如何为业务流公平的分配信道带宽,提高核心节点的交换效率,节约有限的OBS网络资源,成为OBS中急需解决的业务疏导问题。目前,OBS网络的业务疏导问题已经成为OBS中新的研究热点,但国内外对OBS网络业务疏导的研究仍然处于起步阶段,一些相关理论与技术还不成熟。本论文着眼于OBS网络业务疏导的关键理论和技术问题,对OBS网络业务疏导中的业务流整形和突发疏导理论进行了深入的分析和研究,针对研究中发现的不足,提出了新的思路,策略和算法。本文的创新性如下:（1）针对静态业务流,提出了一种基于业务流带宽约束的前向资源预留（FRR-BC）策略,根据静态业务流的带宽,预测数据突发的长度和更新数据突发装配的最大长度门限。理论分析和仿真分析表明FRR-BC策略不仅在有效减少数据突发端到端时延的同时合理分配了信道带宽资源,而且克服了业务流整形中不能充分利用OBS统计复用特性的问题。（2）针对现有突发疏导方法都需借助FDL完成,从而引入额外的数据突发缓冲时延的问题,提出了一种不使用FDL且实现简单的无时延突发疏导策略,并定义了相关的控制信令协议和新的突发疏导信道调度（BGUC）算法,以及支持区分服务的BGUC-DS算法。仿真分析表明无时延突发疏导策略在不引入额外数据突发缓冲时延的同时有效提升了核心节点的交换效率,节约了OBS网络资源,降低了OBS网络的数据包丢失概率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 光突发交换（OBS）的基本原理
• 1.1.1 OBS 网络结构
• 1.1.2 数据信道调度
• 1.2 OBS 网络业务疏导理论
• 1.2.1 业务流整形（Traffic Shaping）
• 1.2.2 突发疏导（Burst Grooming）
• 1.3 本文的研究内容及章节安排
• 第二章 基于业务流带宽约束的前向资源预留（FRR-BC）策略
• 2.1 公平分配静态业务流带宽的突发装配方法
• p 的计算'>2.1.1 前向资源预留方式下T_p的计算
• p 的计算'>2.1.2 FRR-BC 策略下T_p的计算
• 2.1.3 基于业务流带宽的数据突发长度门限确定
• 2.1.4 门限更新
• 2.2 FRR-BC 策略
• 2.3 FRR-BC 策略描述
• 2.4 FRR-BC 理论分析
• 2.4.1 时延分析
• 2.4.2 时间复杂度分析
• 2.5 FRR-BC 仿真分析
• 2.5.1 仿真环境设置
• 2.5.2 仿真结果分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 OBS 网络无时延突发疏导策略
• 3.1 无时延突发疏导概念
• 3.2 无时延突发疏导方法
• 3.3 带填充的突发疏导调度（BGUC）算法
• 3.4 BGUC-DS 算法
• 3.5 控制信令协议
• 3.5.1 控制包格式
• 3.5.2 路由表项
• 3.5.3 资源预留表项
• 3.5.4 控制包处理方法
• 3.6 无时延突发疏导仿真分析
• 3.6.1 仿真环境设置
• 3.6.2 仿真结果分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 仿真实现
• 4.1 OPNET 网络仿真简介
• 4.2 仿真拓扑设计
• 4.3 仿真模块设计
• 4.3.1 ON-OFF 业务源模块
• 4.3.2 入口节点（ingress）进程模块
• 4.3.3 核心节点（core）进程模块
• 4.3.4 出口节点（egress）进程模块
• 4.3.5 接收（sink）进程模块
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果