基于gmpls的光突發(fā)交換網(wǎng)的.研究

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1、學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：群鑄啻導(dǎo)師簽名：槲期：叼年∥月l拍lW、強(qiáng)簽字嗍刎年臼／g日致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師孫強(qiáng)教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在研究生的學(xué)習(xí)期間和論文撰寫過程中，孫強(qiáng)教授給予了我無微不至的關(guān)懷和指導(dǎo)。孫強(qiáng)教授淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給我留下了深刻

2、的印象。在此表示最真摯的感謝!在實(shí)驗(yàn)室工作和論文的撰寫過程中，肖念，胡鑫、潘閱等同學(xué)對(duì)我的論文中的研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情，感謝通信五班的所有同學(xué)，感謝所有的朋友，很幸運(yùn)能夠認(rèn)識(shí)你們，讓我的學(xué)習(xí)生活因你們而變得更加豐富精彩。接著，我要感謝我的家人，他們給予我的充分理解、支持和關(guān)懷，是我能夠?qū)Ｗ⒂谘芯抗ぷ鳎㈨樌瓿纱T士期間學(xué)業(yè)的重要保證。此外，我還要感謝所有對(duì)本論文提出寶貴意見的同行專家、老師和同學(xué)以及將要評(píng)審該論文的專家們。最后，再次向所有關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)、朋友和家人表示我最誠摯的謝意!1引言1．1研究背景近年來，以D為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)

3、了爆炸式的增長，通信網(wǎng)絡(luò)面臨著極大的處理壓力和性能挑戰(zhàn)，于是傳統(tǒng)的電子交換設(shè)備就成為了制約通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸，此時(shí)就要求口網(wǎng)絡(luò)能夠提供T比特級(jí)傳輸速率、大容量、高性能和低延遲快速包傳輸。同時(shí)光交換和DWDM光傳輸系統(tǒng)提供了爆炸性的容量增長，其中密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)已經(jīng)可以使每根光纖上具有Tb／s的傳輸能力。因此目前的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸從原來的IP／ATM／SDH／WDM的結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展到目前公認(rèn)的IP．over-WDM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最先出現(xiàn)的光交換技術(shù)有光路交換(OcS)和光分組交換(OPS)，但是光路交換的粒度太大，傳輸業(yè)務(wù)前會(huì)有一個(gè)額外的路徑建立時(shí)延，而且?guī)捹Y源利用率不

4、高。光分組交換雖然是一種理想的交換技術(shù)，但是它需要的大容量光緩存器和光邏輯技術(shù)現(xiàn)在仍無法得到突破和實(shí)現(xiàn)。針對(duì)電路交換和分組交換的缺點(diǎn)，近年來，國外有人提出了新的光交換技術(shù)——光突發(fā)交換(oBs)。作為構(gòu)建下一代光互聯(lián)網(wǎng)最有前途的光交換方式光突發(fā)交換(OBS)，它使用的帶寬粒度介于電路交換和分組交換之間，比電路交換靈活，帶寬利用率高，又不像光分組交換那樣需要大量的光緩存，運(yùn)行起來更貼近實(shí)用?？梢哉f，光突發(fā)交換(OBS)是結(jié)合了電路交換和分組交換這兩者的優(yōu)點(diǎn)并且克服了這兩者的部分缺點(diǎn)，是兩者之間的一個(gè)平衡選擇，因而逐漸引起了國內(nèi)外各科研機(jī)構(gòu)和眾多學(xué)者的重視。下一代光網(wǎng)絡(luò)的主流就

5、是被公認(rèn)的IP．over-WDM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。下一代的光網(wǎng)絡(luò)也必將是一個(gè)智能的光網(wǎng)絡(luò)，它要既可以提供動(dòng)態(tài)的資源配置，也要能進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制和資源管理，這些基本的要求就需要有一個(gè)智能的、成熟的控制面來技術(shù)支持。目前，通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)作為一種優(yōu)秀的光網(wǎng)絡(luò)控制面技術(shù)是研究最廣泛的。它有著快速多粒度交換能力和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)控制管理功能，因此將光突發(fā)交換(OBS)與通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)有效的結(jié)合成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)也關(guān)系到OBS的應(yīng)用前景。1．2研究意義GMPLS．basedOBS光交換網(wǎng)雖然已經(jīng)得到了國際上的廣泛認(rèn)可，但是目前GMPLS與OBS的結(jié)合起來

6、形成的光互連網(wǎng)絡(luò)體系的研究還是處于起步階段。Qiao川將MPLS和光突發(fā)交換OBS有效的結(jié)合了起來，提出了光標(biāo)簽突發(fā)交換技術(shù)(LabeledOpticalBurstSwitching)，并將此技術(shù)應(yīng)用在IP．over-WDM傳輸系統(tǒng)中，這個(gè)模型的控制信道可以承載MPLS信令協(xié)議，在和光突發(fā)交換(OBS)節(jié)點(diǎn)加入MPLS控制器，對(duì)攜帶標(biāo)簽的OBS控制包進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)。A．Sahara【21等人也提出了一種在GMPLS控制之下SDH幀結(jié)構(gòu)傳輸OBS突發(fā)數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)，該方案采用了雙向確認(rèn)OBS傳輸，突出了可靠性高，大容量的特點(diǎn)。其次在網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)以及理論研究方面，雖然韓國OIRC提出了

7、支持核心和邊緣的節(jié)點(diǎn)模型，但仍有一些關(guān)鍵問題不清楚。如已經(jīng)有文獻(xiàn)提出GMPLS-basedOBS光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，但是很少有數(shù)據(jù)表明這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會(huì)比其他的傳輸系統(tǒng)優(yōu)越，抑或性能有所改善。因此GMPLS．basedOBS系統(tǒng)距離實(shí)際還有許多工作和研究要做。主要可以分為以下幾個(gè)方面：(1)GMPLS．basedOBS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)問題。包括邊緣節(jié)點(diǎn)、核心節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，控制層部分如何與OBS結(jié)構(gòu)完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用各種調(diào)度算法、裝配算法等。(2)制定網(wǎng)絡(luò)體系模型。任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際工作中都要面臨著擴(kuò)容的問題，其結(jié)構(gòu)是采用對(duì)等模