光網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)與控制單元分離體系結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、隨著下一代網(wǎng)絡(luò)的深入研究，動(dòng)態(tài)靈活的光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)成為了業(yè)界的研究重點(diǎn)之一。傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)在引入了光突發(fā)交換(OBS)技術(shù)，通用多協(xié)議標(biāo)記交換 (GMPLS) 技術(shù)以及多粒度光交換 (MGOS)以后，提高了鏈路利用率，增強(qiáng)了其交換，控制性能，降低了實(shí)現(xiàn)成本。本文將傳統(tǒng) IP 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)發(fā)與控制單元分離 (ForCES) 的概念引入目前研究的光網(wǎng)絡(luò)中，提出了基于 GMPLS 的 OBS 網(wǎng)絡(luò)的 ForCES 體系結(jié)構(gòu)，并用兩

2、個(gè)設(shè)計(jì)方案對(duì)該結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行了一個(gè)設(shè)計(jì)；同時(shí)設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的OBS數(shù)據(jù)信道調(diào)度算法；另外，本文還設(shè)計(jì)了該結(jié)構(gòu)下一種支持多粒度光交換的轉(zhuǎn)發(fā)單元。通過(guò)在 OPNET modeler 10.0 以及 OptiSystem 3.0上建立仿真平臺(tái)，我們根據(jù)仿真結(jié)果以及理論分析進(jìn)行了討論。仿真及分析結(jié)果表明：1) 將目前的光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)按照轉(zhuǎn)發(fā)與控制單元分離(ForCES) 進(jìn)行合理設(shè)計(jì)而形成的 ForCES-based OBS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠不影響現(xiàn)

3、有 OBS 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的性能，但可以提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，靈活性等性能，以及降低成本。2) 本文設(shè)計(jì)的一種數(shù)據(jù)信道調(diào)度算法能夠在提高鏈路利用率的同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)的平均丟包率。 具體來(lái)講，本文在第一部分介紹了傳統(tǒng) IP 網(wǎng)絡(luò)中控制與轉(zhuǎn)發(fā)單元分離(ForCES) 體系結(jié)構(gòu)的思想以及相關(guān)需求：第二部分介紹了成為研究熱點(diǎn)的光突發(fā)交換 (OBS) 網(wǎng)絡(luò)，以及基于 GMPLS 的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。然后在第三部分對(duì)基于 GMPLS 的 OB

4、S 網(wǎng)絡(luò)的 ForCES 體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要包括 ForCES-based OBS 核心網(wǎng)絡(luò)單元 (NE) 中的控制單元(CE) 結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)發(fā)單元 (FE) 結(jié)構(gòu)，以及它們采用的ForCES協(xié)議；同時(shí)提出了一種新的調(diào)度算法以應(yīng)用于該體系結(jié)構(gòu)，并用仿真評(píng)估了這些設(shè)計(jì)的性能。在第四部分中，本文提出了一種適應(yīng)現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)需要，支持多粒度光交換的轉(zhuǎn)發(fā)單元。 總體上看，本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于： 1．本文將傳統(tǒng) IP 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中

5、轉(zhuǎn)發(fā)與控制單元分離 (ForCES) 的概念引入目前研究的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中，提出了基于 GMPLS 的光突發(fā)交換 (OBS) 網(wǎng)絡(luò)的 ForCES 體系結(jié)構(gòu)-ForCES-based OBS 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，對(duì)該結(jié)構(gòu)整體和其網(wǎng)絡(luò)單元，包括控制單元，轉(zhuǎn)發(fā)單元以及該體系結(jié)構(gòu)的協(xié)議進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 2．本文提出了一種新的 OBS 數(shù)據(jù)信道調(diào)度算法應(yīng)用在該體系結(jié)構(gòu)中，以對(duì)各種不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行更具針對(duì)性的調(diào)度，從而提高調(diào)度的公平性和針對(duì)性，進(jìn)一步