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随着下一代光网络的深入研究,光突发交换(OBS)作为当前技术条件下系统可实现的一种方案,结合了光电路交换(OCS)和光分组交换(OPS)的优势,同时避免了二者不足,成为业界的研究热点。与此同时,高数据突发丢失率(BLR)一直是OBS网络面临的最大问题,也是其实用化面临的最大难题,而导致高BLR的最主要原因就是数据突发在核心节点发生竞争。本文介绍了当前比较受关注的数据突发竞争解决及避免方案,针对这些传统方案大都由单个节点执行,各节点间不能交互资源利用信息的缺点,本文探讨了从OBS网络多节点协作角度出发来解决及避免数据突发竞争的思想,具体的,研究了基于回退机制和基于探测-反馈机制的两种多节点协作竞争解决及避免方案。另外本文在OPNET modeler11.5上建立仿真模型进行仿真实验,并对仿真结果进行了讨论。仿真及分析结果表明:本文给出的OBS网络多节点协作数据突发竞争解决及避免方案,能在不降低网络吞吐量及明显增大数据突发DB端到端传输时延的基础上,有效地降低数据突发丢失率BLR。
具体来讲,本文首先介绍了光突发交换网络的背景知识,包括其基本工作原理和网络模型等;随后简要介绍了OBS网络的几项关键技术,包括突发汇聚算法、控制协议、资源调度机制等;之后重点介绍了几种现有的传统竞争解决方案,如FDL光缓存、波长转换、分段丢弃及偏射路由等,并分析了它们各自的优缺点;最后在此基础上,研究了基于回退机制和基于探测-反馈机制的多节点协作数据突发竞争解决及避免方案,并通过计算机仿真实验评估其性能。
总体上看,本论文的主要贡献在于:
1.探讨了从OBS网络多节点协作角度出发来解决及避免数据突发竞争的思想;
2.本文对回退竞争解决机制做了几点改进,具体包括改进核心节点结构,结合数据突发优先级运用回退机制及新回退信道划分方法等,在此基础上研究了基于回退机制的多节点协作数据突发竞争解决及避免方案,并通过仿真验证其性能;
3.本文研究了基于探测-反馈机制的多节点协作竞争解决及避免方案,包括改进突发控制包BCP使之成为具有探测功能的探测突发控制包P-BCP及改进核心节点功能结构等,并通过仿真验证其性能。