光突发交换（OBS）性能研究

论文摘要

本课题从降低系统的丢包率,提高核心交换节点的交换性能入手,对OBS核心交换节点在采用不同的FDL和TWC配置情况下的交换性能进行了研究。研究主要采用的是计算机仿真的方式来进行。仿真工具为OPNET 8.0。通过构造一核心交换节点模型,对不同的配置方式进行了仿真分析。通过研究,发现在配置FDL的情况下,共享式FDL和非共享式FDL对降低系统的丢包率都有一定的作用,而且采用非共享式FDL的交换性能要优于采用共享式FDL的情况。但是,FDL的作用不是无限的,当FDL的大小达到一定程度后,系统的丢包率不会随FDL的增大而继续降低。对只配置TWC的情况研究,发现TWC在网络负载较低时是可以较好的提高系统的交换性能,但当网络负载增大时,TWC对降低丢包率的作用变得很有限。为进一步提高系统交换性能,采用了增加输出波长（波长备份）和TWC的配置方式,发现这种方式能在一定程度上较好的降低系统的丢包率。但同时发现,丢包率不会随着输出波长数的增加而成比例的降低,增加的输出波长要在同步增加TWC的情况下才能发挥出其作用。因此,为了更好地提高系统的交换性能,对核心交换节点采用了同时使用非共享式可变延时型FDL和TWC的配置方式。仿真结果表明,该配置能较有效地降低系统地丢包率。对4×8的OBS核心交换节点,在负载为0.9的情况下,系统丢包率可以达到0.000008,在负载低于0.6 时,系统丢包率低于10-6。在课题的最后,还对网络流量的自相似特性（self-similar）对OBS交换性能的影响做了研究,发现在自相似特性的影响下,系统的交换性能下降,自相似性对OBS网络性能会产生不利的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 光突发交换
• 2.1 光突发交换
• 2.2 光突发交换网络拓扑结构
• 2.3 光突发交换协议
• 2.3.1 JET（Just-Enough-Time）协议
• 2.3.2 DeR（Delay-Reservation）协议
• 2.4 解决资源竞争的基本方法
• 2.5 光突发交换网络中核心交换节点拓扑结构
• 第三章 网络流量模型及其排队论分析
• 3.1 排队系统的基本特征
• 3.2 基于Markov Chain 的排队模型
• 3.3 自相似流
• 第四章 光纤延迟线（FDL）对OBS 性能的影响
• 4.1 基本 FDL 拓扑结构
• 4.1.1 固定延时型（Fixed-delay）
• 4.1.2 可变延时型（Variable-delay）
• 4.1.3 混合延时型（ Hybrid ）
• 4.2 配置共享式FDL 对OBS 交换性能的影响
• 4.3 配置非共享式FDL 对OBS 交换性能的影响
• 4.4 对基本延迟单元 D 的研究
• 4.4.1 D 的大小变化对丢包率的影响
• 4.4.2 D 的最优值的变化规律
• 4.5 小结
• 第五章 可调谐波长变换器（TWC）对OBS 性能的影响
• 5.1 可调谐波长变换器
• 5.2 配置 TWC 对交换性能的影响
• 5.2.1 4×8 交换节点情况
• 5.2.2 8×16 交换节点情况
• 5.3 数据包包长对丢包率的影响
• 5.4 增加可用波长数对丢包率的影响
• 5.5 小结
• 第六章 同时采用FDL 和TWC 对OBS 性能的影响
• 6.1 采用固定延时型 FDL 的情况
• 6.2 采用可变延时型FDL 的情况
• 6.3 小结
• 第七章 网络流量的自相似特性对OBS 性能的影响
• 7.1 自相似业务模型
• 7.2 仿真结果及其分析
• 第八章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 附录