光突发交换QoS方案及参数优化研究

论文摘要

随着 Internet 中业务量的迅速增长,对更高传输容量和更高速 IP 路由器的需求达到空前的高度。在 WDM 技术已经成为长距离骨干网络的主要数据承载手段的背景下,现有的电处理过程就可能成为将来光网络中的电子瓶颈。IP over WDM 应运而生,被认为是下一代互联网必然的网络层次形式。在实现 IP over WDM 的多种可供选择的交换技术中,OBS 集中了较粗粒度的光电路交换和较细粒度的 OPS 的优点,并避免了两者的不足,最有希望成为下一代光互联网中提供兆兆位光路由和建立全光 WDM 层的解决方案。 阐述了光突发交换技术的原理和基本概念并详细介绍了光突发交换技术的关键技术;结合 IP 网络问题,提出了 OBS 的 QoS 原理;研究了保证 OBS 网络 QoS 的两个方面:混合封装技术和突发包竞争解决方案;研究了光突发包封装方案,阐述了混合封装中的优先级确定问题,讨论了突发包封装的算法及封装方案,提出了一种改进的混合突发包的优先级确定方法,这种封装算法能够实时、准确的反映各类上层分组数据 QoS 要求的差异性,有效的降低突发包的丢失率,使得网络的数据流更加平稳;在基本的突发包竞争解决方案上提出了一种基于额外偏置时间的包丢弃方案;通过ns进行OBS扩展的设计,对提出的 OBS 网络中的 QoS 方案进行仿真,对相关参数进行了优化,仿真结果及分析都表明本文提出的 QoS 方案有较低的阻塞率,对于 OBS 网络的建设具有一定的理论和实用意义。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 选题的背景
• 1.1.1 光纤带宽面临的挑战
• 1.1.2 IP over WDM 的出现
• 1.2 课题的提出
• 1.2.1 IP over WDM 的实现技术及各自优缺点
• 1.2.2 OBS 提出的背景
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本课题研究的意义
• 1.5 论文的主要工作和内容安排
• 2 光突发交换基本原理和关键技术
• 2.1 光突发交换的基本原理和网络结构
• 2.1.1 光突发交换的基本原理
• 2.1.2 网络结构
• 2.1.3 网络分层结构
• 2.2 相关概念
• 2.2.1 帧格式
• 2.2.2 偏置时间
• 2.2.3 资源预约协议
• 2.3 关键技术
• 2.3.1 路由和波长分配算法
• 2.2.2 突发会聚机制
• 2.2.3 突发包的帧格式和同步技术
• 2.2.4 光网络中组播/广播的实现方式
• 3 保证QoS 的混合突发包封装技术
• 3.1 QoS 原理及方案
• 3.2 突发包封装技术
• 3.2.1 突发包封装过程
• 3.2.2 突发包封装算法
• 3.2.3 突发包的封装两种方案
• 3.3 突发包封装中的优先级问题
• 3.4 优先级确定方案
• 3.5 改进的混合封装比例分配优先级算法
• 4 光突发交换机制竞争解决机制
• 4.1 突发包竞争的产生
• 4.2 解决方案
• 4.2.1 基于额外偏置时间的竞争解决方案
• 4.2.2 使用光缓存器
• 4.2.3 使用波长转换器
• 4.2.4 偏射路由
• 4.2.5 突发包分段丢弃技术
• 4.3 一种新的竞争解决方案
• 5 对ns 进行OBS 扩展的设计
• 5.1 ns 简介
• 5.1.1 ns 系统层次结构
• 5.1.2 ns 组成部分
• 5.1.3 ns 工作机制
• 5.2 设计目标
• 5.3 设计考虑因素
• 5.4 系统仿真平台的构建
• 5.4.1 仿真模块及主要功能
• 5.4.2 涉及的关键技术
• 5.4.3 构建的仿真平台和可设置的参数
• 5.5 算法的仿真实现
• 6 仿真结果和分析
• 6.1 竞争的有关参数的优化
• 6.2 混合封装中的参数优化
• 7 结论
• 7.1 总结
• 7.2 全光网络技术的展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 详细摘要