论文题目: 光突发交换中核心节点的关键技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 谭伟
导师: 李乐民
关键词: 光突发交换,核心节点,光交换模块,调度算法
文献来源: 电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 当代的通信网络不仅向着宽带化、智能化和个人化的方向发展,还向着综合化的方向发展。随着IP技术的广泛应用,IP协议将成为综合各种业务和网络的“共同语言”,IP over WDM将成为下一代光互联网的首选结构。光突发交换结合了光路交换(如波长路由)和光分组交换两种交换技术的优点,能在较低的光器件要求下实现面向IP的快速资源分配和交换,是一种易于实现、又能高效利用网络资源的光交换技术,被认为是下一代全光互联网中有竞争力的交换模式。 由于光突发交换与波长路由和光分组交换有许多不同之处,如中等长度的交换粒度、单向预约、带外信令和延迟预约等,本文将对光突发交换核心节点的一些关键技术进行研究,包括核心节点光交换模块的结构、核心节点的调度算法、核心节点对QoS的支持和冲突解决机制,以及波长数目、偏移时间、突发数据长度和FDL(Fiber Delay Line)单位延时等重要参数对丢失性能的影响。 光突发交换中,交换粒度(即突发数据长度)介于波长路由的波长和光分组交换的分组之间,并采用带外信令方式和延迟预约,即在BHP(Burst Header Packet)和突发数据之间有偏移时间。突发数据长度和偏移时间等重要参数如何设定,以及这些参数对网络性能有何影响等等,都是非常重要而待解答的问题。论文的第二章对这些问题进行了研究,主要包括:波长数目变化时对丢失性能的影响、偏移时间对性能的影响、突发数据长度对性能的影响,以及FDL的单位延时和FDL级数的变化对性能的影响。研究结果表明,如果核心节点配置了TWC (Tunable Wavelength Converter),则每个端口复用的波长数目可以理解为排队系统中的服务台数目;当波长数目增加时,服务台个数将增加,突发数据可用的资源将增加,突发丢失率将减小,统计复用的优势将更加明显。研究结果还表明,偏移时间的变化范围对丢失性能有较大的影响,变化范围越大,丢失性能越差,反之则越好;对于相同的变化范围,偏移时间的增减对丢失性能影响较小。理论分析表明,没有配置FDL时,增加突发数据长度将有助于改善丢失性能;若保持到达核心节点的业务量不变,突发数据长度的增加会使突发数据到达率减小,当突发数据非常长时,则相当于一个连接,其性能也将接近于光路交换的性能;这一分析结果得到了仿真的验证。研究结果还表明,当FDL级数增加时,核心节点的缓存(延时)能力增加,丢失性能将得到提高,但FDL级数增加到一定
论文目录:
第一章 绪论
1．1 WDM光网络发展概述
1．2 WDM网络光交换技术发展概述
1．2．1 光路交换技术
1．2．2 光分组交换技术
1．2．3 光突发交换技术
1．2．4 几种光交换技术的比较
1．3 光突发交换技术概述
1．3．1 光突发交换技术的主要思想
1．3．2 光突发交换网络
1．3．3 边缘节点
1．3．4 核心节点
1．3．5 国内外的研究概况
1．4 全文的研究内容和主要贡献
1．4．1 光突发交换网络中核心节点研究的主要问题
1．4．2 全文的内容安排和主要贡献
第二章 光突发交换中若干关键参数对性能影响的研究
2．1 研究背景
2．2 波长数目的研究
2．3 偏移时间的研究
2．4 突发数据长度的研究
2．4．1 问题分析
2．4．2 突发数据长度和突发丢失率的关系
2．4．4 最小突发数据长度
2．4．5 最大突发数据长度
2．5 FDL单位延时和级数的研究
2．5．1 问题分析
2．5．2 FDL单位延时和级数
2．5．3 仿真及结果分析
2．6 本章小结
第三章 核心节点光交换模块研究
3．1 研究背景
3．2 8×4×4变换模块
3．2．1 8×4×4+TWC
3．2．2 8×4×4+FDL
3．2．3 8×4×4+TWC+FDL
3．2．3 8×4×4+TWC+FDL池
3．3 1×32×32交换结构
3．3．1 1×32×32+TWC
3．3．2 1×32×32+FDL
3．3．3 1×32×32+TWC+FDL
3．3．4 1×32×32+TWC+FDL池
3．3．5 1×32×32+反馈FDL
3．4 各种结构的性能和成本比较
3．4．1 性能比较
3．4．2 成本比较
3．5 本章小结
第四章 光突发交换核心节点的调度算法研究
4．1 研究背景
4．2 基于分段插空的BS-VF算法
4．2．1 BS-VF算法介绍
4．2．2 性能仿真
4．3 各种调度算法的性能分析和比较
4．3．1 问题分析
4．3．2 FF和LAUC调度算法的性能分析
4．3．3 LAUC-VF和LAUC-VF Plus调度算法的性能分析
4．3．4 BS-VF调度算法的性能分析
4．3．5 性能及比较
4．4 本章小结
第五章 光突发交换核心节点对QOS的支持
5．1 研究背景
5．2 基于批处理调度的WQS算法
5．2．1 问题分析
5．2．2 WQS算法
5．2．3 等待周期和偏移时间
5．2．4 仿真及结果分析
5．3 基于批处理调度的成比例的QoS算法
5．3．1 问题分析
5．3．2 WQS-PDS算法
5．3．3 FB-WQS-PDS算法
5．4 基于突发数据长度的QoS算法
5．4．1 问题分析
5．4．2 BLB算法
5．4．3 仿真及结果分析
5．5 基于波长分集的QoS算法
5．5．1 问题分析
5．5．2 FLPL算法
5．5．3 DLPQ算法
5．5．4 仿真及结果分析
5．6 本章小结
全文总结
附录Ⅰ 算法仿真实现
Ⅰ．1 建模概述
Ⅰ．2 核心节点的OPNET仿真模型
Ⅰ．3 核心节点主要模块的仿真
Ⅰ．3．1 Control模块
Ⅰ．3．2 Switch模块
Ⅰ．3．3 On_Off模块
致谢
参考文献
个人简历
本文作者在攻读博士学位期间发表、录用和投出的文章
作者在攻读博士学位期间参与的发明专利申请
作者在攻读博士学位期间参加的科研项目
作者在攻读博士学位期间的获奖情况
发布时间: 2005-09-23
参考文献
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