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密集波分复用技术的出现,使得建立大容量高效率的光纤网络成为了可能。而电交换和光传输速率的巨大差异,使得研究和开发全光交换技术成为业界迫在眉睫的头等大事。作为一种结合了电路交换和分组交换优点的交换技术,光突发交换(OBS)术自从出现以后,就迅速的成为目前光交换技术的研究热点。
由于目前光缓存技术的不成熟,丢包率高成为影响和制约OBS网络性能的重要问题,也是研究的热点问题。常见的竞争解决策略,包括全光波长交换、FDL、偏射路由等,目前技术都不够成熟,效果有限。本文研究了两种新型传输机制:双纤机制和IP填空机制,试图解决冲突,降低网络的丢包率,得出的结论对未来光网络的传输机制研究有参考意义。
本文首先这两种新型传输机制进行了详细描述。然后给出了双纤环网的数学描述,验证了双纤策略的可行性,为后面的仿真建立了理论基础。
随后,针对不同的拓扑(环网、NSF网),两种机制在网络中的应用被分别进行仿真建模。模型包括了是否采用双纤机制、IP填空机制、少量FDL、全光波长变换机制这几种情况下,对不同拓扑网络的各项性能的比较研究。
最后,本文将给出仿真实验和结果分析。包括网络的组包延时、包长、包的到达时间特性、丢包率、端到端时延、核心节点IP对列的长度和时延、链路利用率等。结果表明,在不同的情况下,双纤机制能给网络的丢包率带来1-5个数量级的改善,IP填空机制能使丢包率降低10%-80%,优于使用少量FDL 的情况,接近使用全光波长变换下的性能。同时,IP填空策略还能够降低突发包的端到端时延,提高网络的链路利用率。
结果表明,在改善网络性能方面,双纤和IP填空这两种新型传输机制的具有很强的优越性。