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，可實現(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)點規(guī)模及網(wǎng)絡(luò)流量的增加，集中及同步管理OPS在可擴展性及突發(fā)業(yè)務(wù)交換等方面出現(xiàn)不足。本文提出了具有多級分布式管理能力的異步OPS系統(tǒng)方案?？蓾M足異步、變長光分組的實時交互需求，提高系統(tǒng)的吞吐量及全光擴展能力。重點研究了基于該方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、節(jié)點構(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)光纖延時線(Rec-FDL)的全光分組沖突解決機制，實現(xiàn)了分組沖突的本地解決。提出并驗證了基于半導體光放大器(SOA)的異步、變長、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算機系統(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，評估了系統(tǒng)性能，優(yōu)化了系統(tǒng)參數(shù)。開展雙波長異步OPS單節(jié)點試驗，驗證了所提出方案。
　　 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)格計算及云計算技術(shù)對OPS的應(yīng)用需求。給出了本文工作的研究意義及主要創(chuàng)新點。
　　 第二章提出了可以滿足異步、變長光分組實時交互需求，具有多級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制。構(gòu)建了基于Rec-FDL的異步OPS節(jié)點，建立了系統(tǒng)穩(wěn)定性、阻塞率

4、及時延分析模型，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，適用于進行異步、變長光分組交換，具有結(jié)構(gòu)簡單，比特率透明，開關(guān)比大的特點。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分布式控制組播式HPCS(AOPS&M-HPCS)及其擴展模型，設(shè)計了系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，提出了基于分組重傳算法及Rec-FDL的沖突解決機制，建立了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、時延

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)形拓撲結(jié)構(gòu)，可滿足光接入網(wǎng)的應(yīng)用需求，并可擴展并應(yīng)用至高性能計算當中?；谧韵嗨屏髁糠植?，建立了系統(tǒng)沖突解決機制的性能分析模型，分析了系統(tǒng)丟包率及時延特性。
　　 第六章介紹了異步OPS單節(jié)點實驗系統(tǒng)的設(shè)計方案及實驗?zāi)繕?，設(shè)計并搭建了2波長的示范性實驗系統(tǒng)。進行了系統(tǒng)