光突發(fā)交換網(wǎng)絡中沖突解決方法的研究.pdf

1、光突發(fā)交換（OBS）網(wǎng)絡被認為是下一代光網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。在OBS 網(wǎng)絡的核心節(jié)點中，突發(fā)數(shù)據(jù)包之間會由于競爭有限的數(shù)據(jù)（波長）資源而發(fā)生沖突。研究出可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡情況有效解決沖突的方法對OBS 網(wǎng)絡的資源利用率、網(wǎng)絡吞吐量等性能有著非常重要的意義。 本文首先闡述了突發(fā)數(shù)據(jù)包分割方法的原理，并針對目前研究的分割方法只討論了單信道沖突情況的局限性，提出了突發(fā)數(shù)據(jù)包之間發(fā)生的多信道沖突情況，并提出了相應的可以在最大程度上減小數(shù)據(jù)損

2、失以及可以有效保證服務質(zhì)量（QoS）的沖突解決措施。 將突發(fā)數(shù)據(jù)包分割方法與光緩存方法進行了性能比較。結果發(fā)現(xiàn)，分割方法比光緩存方法在解決沖突問題上具有更好的平穩(wěn)性。并且在某些網(wǎng)絡配置下，當網(wǎng)絡負荷較大時，采用分割方法可以得到比光緩存方法更低的包丟失率。 三種基于優(yōu)先級的沖突解決方法都存在將低優(yōu)先級突發(fā)數(shù)據(jù)包整個丟棄的可能性，針對這個不足，提出了一種改進的突發(fā)數(shù)據(jù)包分割方法，并且提出了與其對應的一種可以有效保證網(wǎng)絡QoS

3、 的新型突發(fā)數(shù)據(jù)包封裝方式。通過模擬發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)絡負荷較小的時候，改進的分割方法可以使低優(yōu)先級突發(fā)數(shù)據(jù)包的平均丟失率比突發(fā)數(shù)據(jù)包尾部分割方法得到的平均丟失率低大約一個數(shù)量級，并且可以有效地保護低優(yōu)先級突發(fā)數(shù)據(jù)包中相對較高等級的IP 數(shù)據(jù)包。 對光突發(fā)交換網(wǎng)絡中由于采用光復合突發(fā)交換（OCBS）技術解決沖突而導致的一種稱為“分割丟棄不公平性”的問題進行了討論。針對傳統(tǒng)的不公平性問題解決方法有可能會造成較大的數(shù)據(jù)損失的這個不足之處，提

4、出了一種改進的不公平性問題的解決方法。改進方法綜合考慮了沖突中競爭突發(fā)數(shù)據(jù)包和原突發(fā)數(shù)據(jù)包的長度比值，通過減小長度較長的突發(fā)數(shù)據(jù)包遭受丟棄處理的概率，從而可以減小數(shù)據(jù)損失。模擬表明，改進的方法不但可以保持傳統(tǒng)方法的優(yōu)點，還使得由于丟棄而導致的突發(fā)數(shù)據(jù)包丟失率減小了19％左右，網(wǎng)絡吞吐量也增加了10％左右。 在已往基于“激活－空閑”模型的OBS 系統(tǒng)研究中，當考慮突發(fā)數(shù)據(jù)包選擇輸出端口進行輸出時，都假設所有突發(fā)數(shù)據(jù)包都以概率N1（

5、N是核心節(jié)點的輸出端口數(shù)目）選擇輸出端口進行輸出，但實際上，突發(fā)數(shù)據(jù)包會由于路由的不同而采用不同的概率選擇端口輸出。針對這樣的情況，首次提出了光突發(fā)交換網(wǎng)絡的核心節(jié)點中發(fā)生的不等概率輸出問題。從數(shù)值分析結果可以看到，當選擇核心節(jié)點某一個輸出端口的概率從0.6 到0.9，概率每增加0.1，突發(fā)數(shù)據(jù)包的阻塞率就將分別減小4.6％，9.6％和5.7％，并且還看到在配備從1根到4根FDL延遲線的情況下，每增加一根FDL 延遲線，突發(fā)數(shù)據(jù)包的阻塞