光突发交换网络中竞争解决机制研究

作     者：崔芳芳 

作者单位：河南工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：管爱红

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主      题：光突发交换 突发包竞争 突发控制包 丢包率 QoS 

摘      要：光通信网络中业务量的急剧增加对网络的传输带宽有了更高的要求，波分复用技术（WDM: Wavelength Division Multiplexing）的发展为光网络提供了巨大的带宽，从而成为目前骨干网络中的核心传输技术。如何在全光网络中充分利用网络带宽，光交换技术则发挥着至关重要的作用。光突发交换（OBS: Optical Burst Switching）因其具有中等交换粒度、全光透明传输、带宽利用率高等优势而被认为是目前最具发展潜力的光交换技术。 在OBS网络中当两个或多个突发包在同一时间要求占用同一网络资源时就会引起突发包的竞争。突发包竞争将引起突发包的丢失，从而降低网络的资源利用率。为此本文中对OBS网络中的一大解决难题——光突发数据包（BDP: Burst Data Packet）的竞争问题进行了研究。论文首先对OBS基本原理及体系结构做了全面而系统的阐述。在此基础上，对OBS网络中的几个关键技术进行了深入的讨论，为突发包竞争解决的研究提供理论依据。然后对几种传统的竞争解决机制进行了详细分析和比较。最后分别从避免冲突的资源预留协议和针对优先级业务的竞争问题两个方面提出了解决方案，并通过分析证实了这两种方案的有效性。 为实现最大限度的避免突发包竞争，本文讨论了一种带冲突避免的JET协议。该协议在按需延迟（DoD: Delay-on-Demand）协议基础上有效结合光缓存策略，该协议中控制分组如果在整个路由的前半部分路径发生预留资源竞争时，通过调整偏置时间信息来避免突发包的竞争。若在整个路由的后半部分路径发生预留资源竞争时，则对突发包进行光缓存以避开竞争。经分析及仿真表明，该协议可以较好的避免OBS网络中突发包竞争的产生，从而降低了网络的丢包率。 针对优先级不同的突发包竞争问题，本文提出了光突发交换（OBS）网络中一种基于优先级的分割转换竞争解决机制。该机制在突发包发生冲突时首先考虑突发包的优先级，对优先级低的突发包进行分割，在保证高优先级突发包完整性的同时，将分割下的部分通过波长转换与光缓存相结合的方法传送至目的节点。仿真结果表明，该机制不仅保证了高优先级突发包的完整性，而且最大限度地降低了低优先级突发包的分组丢失率，从而保证了网络的QoS。