異步光分組交換及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、光分組交換COPS)技術(shù)具有交換靈活、容量大、速率和格式透明、可配置等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化與資源的合理利用，已成為下一代光網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)。隨著節(jié)點(diǎn)規(guī)模及網(wǎng)絡(luò)流量的增加，集中及同步管理OPS在可擴(kuò)展性及突發(fā)業(yè)務(wù)交換等方面出現(xiàn)不足。本文提出了具有多級(jí)分布式管理能力的異步OPS系統(tǒng)方案?？蓾M足異步、變長(zhǎng)光分組的實(shí)時(shí)交互需求，提高系統(tǒng)的吞吐量及全光擴(kuò)展能力。重點(diǎn)研究了基于該方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)成、性能分析模型以及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。提出了基

2、于循環(huán)光纖延時(shí)線(Rec-FDL)的全光分組沖突解決機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了分組沖突的本地解決。提出并驗(yàn)證了基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)的異步、變長(zhǎng)、比特率透明的全光分組頭提取及分離方案?；诜植际焦芾懋惒絆PS方案，構(gòu)建了分布式控制高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(HPCS)互連網(wǎng)、樹型及環(huán)型光接入網(wǎng)(OAN)系統(tǒng)，分別建立了各系統(tǒng)資源調(diào)度算法及性能分析模型，評(píng)估了系統(tǒng)性能，優(yōu)化了系統(tǒng)參數(shù)。開(kāi)展雙波長(zhǎng)異步OPS單節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)，驗(yàn)證了所提出方案。
　　 第一章

3、介紹了異步OPS技術(shù)的重要性及其在沖突解決、全光分組頭提取方面所面臨的問(wèn)題?？偨Y(jié)了OPS技術(shù)在HPCS互連網(wǎng)絡(luò)及OAN中的應(yīng)用情況。介紹了網(wǎng)格計(jì)算及云計(jì)算技術(shù)對(duì)OPS的應(yīng)用需求。給出了本文工作的研究意義及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。
　　 第二章提出了可以滿足異步、變長(zhǎng)光分組實(shí)時(shí)交互需求，具有多級(jí)分布式管理能力的異步OPS系統(tǒng)模型。提出了基于Rec-FDL的全光分組沖突解決機(jī)制。構(gòu)建了基于Rec-FDL的異步OPS節(jié)點(diǎn)，建立了系統(tǒng)穩(wěn)定性、阻塞率

4、及時(shí)延分析模型，仿真分析了系統(tǒng)的性能。
　　 第三章基于SOA提出了三種新型全光分組頭提取及分離方案，適用于進(jìn)行異步、變長(zhǎng)光分組交換，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比特率透明，開(kāi)關(guān)比大的特點(diǎn)。建立了各方案性能分析模型，仿真并優(yōu)化了系統(tǒng)的性能參數(shù)。
　　 第四章提出了新型的多級(jí)分布式控制組播式HPCS(AOPS&M-HPCS)及其擴(kuò)展模型，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，提出了基于分組重傳算法及Rec-FDL的沖突解決機(jī)制，建立了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、時(shí)延

5、及阻塞率分析模型，仿真并分析了系統(tǒng)的性能特性。
　　 第五章提出了一種新型的基于異步OPS及WDM技術(shù)的OAN(AOPS-WDM-OAN)架構(gòu)，采用樹型及環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可滿足光接入網(wǎng)的應(yīng)用需求，并可擴(kuò)展并應(yīng)用至高性能計(jì)算當(dāng)中。基于自相似流量分布，建立了系統(tǒng)沖突解決機(jī)制的性能分析模型，分析了系統(tǒng)丟包率及時(shí)延特性。
　　 第六章介紹了異步OPS單節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，設(shè)計(jì)并搭建了2波長(zhǎng)的示范性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。進(jìn)行了系統(tǒng)