光分組交換網(wǎng)中緩存隊(duì)列模型的研究.pdf

1、在當(dāng)前的光纖通信系統(tǒng)中,各個(gè)節(jié)點(diǎn)要經(jīng)過多次光-電-光轉(zhuǎn)換,信息傳輸速率受到抑制,由此產(chǎn)生了“電子瓶頸”現(xiàn)象。為解決這一問題,人們提出了全光網(wǎng)技術(shù)。全光網(wǎng)有兩個(gè)核心技術(shù):光傳輸和光交換技術(shù)。在超高速傳輸以及超大容量密集波分復(fù)用的支持下,光鏈路的傳輸容量得到了極大的提高,而光交換技術(shù)則亟需得到突破。目前的光交換技術(shù)主要有光路交換、光分組交換和光突發(fā)交換,而光分組交換技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為未來光交換技術(shù)的發(fā)展方向。如何解決光分組在核心節(jié)點(diǎn)處的

2、競(jìng)爭(zhēng)沖突問題,是實(shí)現(xiàn)全光分組交換的關(guān)鍵之一。全光緩存器能夠在光域內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩存,通過延遲數(shù)據(jù)包一段時(shí)間來避免輸出競(jìng)爭(zhēng),是解決或降低光分組競(jìng)爭(zhēng)的有效途徑,因此成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
　　本文以光分組交換網(wǎng)中的緩存隊(duì)列為研究對(duì)象,著眼于隊(duì)列模型的創(chuàng)新以及網(wǎng)絡(luò)性能的仿真與分析。
　　首先,系統(tǒng)闡述了光纖通信及全光緩存器的發(fā)展?fàn)顩r,比較了三種光交換技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。簡(jiǎn)要介紹了光分組交換網(wǎng)絡(luò),并重點(diǎn)對(duì)其中的分組競(jìng)爭(zhēng)解決技術(shù)進(jìn)行研究,分別

3、從波長(zhǎng)域、時(shí)間域和空間域提出了解決方案。
　　其次,以排隊(duì)論相關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ),從理論上對(duì)幾種不同的光緩存排隊(duì)模型進(jìn)行分析,重點(diǎn)分析了基于等待位置數(shù)有限和基于最大緩存時(shí)延有限的排隊(duì)模型。然后提出了一種全新的基于時(shí)間和空間同時(shí)有界的緩存隊(duì)列模型:有界延遲模型,并對(duì)其進(jìn)行建模分析,經(jīng)過一系列的數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出了該模型下的丟包率和編碼性能。同時(shí)論述了上述各模型在光緩存中的應(yīng)用。
　　最后,為了真實(shí)模擬各模型及對(duì)比其性能,本文基于OPNET