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随着全球信息化进程的发展，通信网络是信息社会的主要载体和重要的基础设施之一。随着数字业务的快速增长和新业务的不断涌现，导致网络带宽需求呈超摩尔定律趋势发展，Peer-to-Peer（P2P）等网络组网模式改变了网络流量模式，使得现有的光传送网络面临巨大挑战：如何传送新型业务（如网格应用）、如何传送海量业务（节点高达Pb/s量级）以及如何降低能源消耗，等等。如何应对这些挑战，光传送网络吸引了越来越多的国内外研究人员的关注。
本论文围绕光突发传送网络的若干关键技术，针对同属性多光通道光突发传送、IP包填充光突发传输模式、突发包动态多径路由算法等关键问题进行了深入研究，主要研究内容和创新概述如下：
1.针对未来5～10年乃至更长时间光子器件（如光缓存）仍难以实现的现状，提出了同属性多光通道光突发传送网络的解决方案，同属性多光通道可以是相同的传输波长、光偏振复用子信道和光正交频分复用子载波等；建立了同属性多光通道链路的阻塞概率分析模型，对同属性多光通道的阻塞概率进行了理论和数值仿真对比分析；结果表明同属性多光通道光突发传送网络具有与节点配置了部分波长变换器网络可比拟的阻塞性能。
2.提出了适合城域传送网络的双纤光突发传送网络（DOBT），设计了相应的媒介访问控制（MAC）协议，分析了DOBT城域环状和网状网络的性能，结果表明在没有光缓存和光波长变换器条件下，当网络归一化负载小于0.4时，DOBT环网和网状网即可获得10-3量级的突发包丢包率，从而表明DOB工具有在城域网络应用的潜力。
3.针对光突发传送网络中单跳突发包对多跳突发包的严重阻塞现象，将业务按照跳数区分为单跳业务和多跳业务，提出了一种新的突发数据传输模式：IP包填充光突发传输--用传统IP包承载单跳业务，用突发包来承载多跳业务，将单跳业务IP包填充在突发包之间传输；建立了IP包填充理论分析模型；分析了IP包填充对性能改善的上限；研究了IP包填充光突发传送网络的性能；结果表明IP包填充传输模式能彻底避免单跳数据对过路突发包的阻塞影响。
4.针对突发包路由路径竞争的现象，提出了路由路径竞争的模型和度量方法，将突发包路由路径优化问题转化为NP-hard的线性规划问题；给出了启发式动态多径路由算法（QAMR）将网络业务与路由路径匹配，从而在网络层面平衡负载；仿真分析表明，QAMR比现有的算法获得更低的突发包丢包率，更高的链路利用率。