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在IP业务的高速增长和WDM技术超大容量带宽的双重推动下，传统光网络正朝着IP overWDM的下一代光因特网(NGOI)方向发展，且正从主干网延伸到城域网甚至到接入网领域。光突发交换(OBS)充分结合了光交换高速性和电处理灵活性的特点，成为构成NGOI可行的、具有很强竞争力的核心技术，己获得大量研究。然而，目前的工作大都集中在改善和提高光突发交换网络(OBSN)本身性能，以便为常规多媒体业务提供服务质量(QoS)保证上。如何为即将在NGOI上承载的一些特殊业务(如超媒体、远程操作等业务)提供QoS保证，现行的主要方案和技术尚未涉及和考虑；也没有统一的OBSN性能分析工具和设计平台。因此，本文深入研究面向特殊业务需求的光突发装配、调度、资源配置、竞争解决、传输等过程的机制、算法和设计方案，建立统一的OBSN性能仿真和设计平台，给出了具体分析和设计范例，分析和评估了示范网的各项性能和指标。 第一章首先系统概述光网络的发展和演进过程；突出为特殊业务提供QoS保证的重要性；综合归纳OBS技术领域的工作进展和关键技术；提出本文研究目标、内容、结果和创新点。 第二章提出了单位输入比特率概念，基于自相似过程构建了入口边缘路由器(ER)的并行多分组源(PMPS)业务源流量模型，综合讨论了关键参数的内在联系和变化规律。仿真结果表明，本章模型和方法统一了网络性能量化方式，准确描述了入口ER上的业务源流量，为建立统一的OBSN性能仿真和设计平台奠定基础。 第三章以满足时延稳定的特殊业务需求为基本出发点，重点研究OBS边缘路由器模型、用于装配及调度的具体算法、机制和方案。建立了新的边缘时延模型，提出了带缓存安全间隔(BSS)的PMPS边缘业务源突发装配算法；提出了边缘时延联合稳定方案(USS-ED)有力支持对特殊业务获得稳定时延的目标；设计了一种和BSS装配算法紧密结合的预降低同步方案来使得突发调度更有效。 第四章仍以满足时延稳定的特殊业务需求为基本出发点，重点研究OBS核心路由器(CR)模型、缓存结构、具体算法、机制和方案及其保证突发的传送效果。建立了新的突发流、突发竞争和CR时延模型；提出了缓存和交换集成结构方案并拓展到多纤网；提出了多约束、多策略综合(MMI)信道调度算法；分别对独立CR、邻接环境中CR的性能进行仿真分析。 第五章主要研究面向一般应用的无分级和分级的光突发交换网(OBSN)。完整地建立了突发和分组在OBS系统内的时延模型；按照有、无缓存两类情形，对无分级OBSN综合分析和讨论多个参数的影响；提出了基于光层QoS测度的QoS实现途径；在验证额外偏置时间方案之后，提出几种新的QoS实现方案。 第六章主要针对限制传输损伤和稳定(乃至固定)时延需求的特殊用户／业务，研究了应用光突发交换技术来实现QoS保证的具体方案。讨论了传输性能监测和传输损伤评估，建立了面向特殊业务的OBSN性能仿真和设计平台；针对江苏省电信长途传输网进行了传输损伤的计算和分析，提出了OBS核心网中区分端—端传输损伤的QoS保证优化方案；归纳了远程操作中引入IP／WDM光网所产生的随机变化的时延造成的系统稳定性问题。综合前面己提出的、直接与限制及稳定突发／分组时延有关的算法和方案，提出了能够有效稳定OBS端到端时延的总体方案。