论文部分内容阅读
随着Internet业务快速增长,语音、数据、视频通信业务的综合化发展,数据流量将超过话音流量。因此,建立高速宽带的波分复用(WDM)全光网络已成为本世纪通信网络的发展趋势。作为实现全光网络的一种可供选择的交换技术——光突发交换(Optical Burst Switching,OBS),在考虑到当前技术局限性的同时,充分结合了光分组交换(OpticalPacket Switching,OPS)和光电路交换(Optical Circuit Switching,OCS)的优点,并克服其不足之处,为当前实现全光通信网络提供了一种行之有效的方案。论文在深入分析现有OBS突发组装算法的基础上,提出了一种基于突发长度和组装时间双预测的突发组装算法;并对OBS中的资源预留策略进行改进,得到基于域内网络状态模型的资源预留策略;开发并实现OBS通用仿真平台,并基于该仿真平台对算法和策略进行仿真测试和改进。主要研究成果如下:(1)提出并实现一种新的预测突发组装算法,以克服现有预测组装算法会造成带宽浪费的现象,并更好的实现算法的自适应性。该组装算法的最大特点:在对流量负荷波动进行检测以实现突发包长自适应变化的基础上,对突发的包长以及突发组装时间进行双预测以提高预测的精度,当第一个IP包进入组装队列时,就根据预测生成突发控制包为数据突发申请资源,这样,就在最大程度上降低端到端的延迟。同时,为进一步提高带宽利用率以及改善端到端的延迟,设计预测系数对不同流量负荷条件进行优化调整。(2)研究一种基于域内网络状态模型的资源预留方式,通过使用广播方式将各边缘节点生成的突发控制分组发送至OBS网络中,以此来构成一个域内网络状态模型,以提高边缘节点对网络状态的感知能力。在域内网络状态模型的基础上,边缘节点就能更有效地、智能地生成突发控制分组。同时首次设计一个时隙来检测出潜在的冲突以及更好支持多优先级的QoS。有了这样两个策略,使该方案的阻塞率得到了极大的降低。(3)设计并实现了一个OBS仿真平台,通过使用JAVA编程技术,搭建一个通用的OBS仿真平台,以达到加快OBS相关研究进度的目的。该平台主要包括以下几个模块:流量产生模块、突发组装模块、节点模块、链路模块、路由模块、资源管理模块、统计模块以及核心调度模块。各模块之间通过设计的接口进行信息的交互。(4)仿真测试主要包括两部分:一是基于突发长度和组装时间预测的突发组装算法,仿真表明该预测算法在减少端到端延迟的同时,极好地实现组装算法的自适应性;二是基于域内网络状态模型的资源预留策略,仿真结果显示该策略相对于参照的资源预留策略较明显地降低了突发丢弃率,并更好地支持多级QOS。