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光分组交换网中的竞争解决策略研究.docx

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    • 2008届毕业生毕业论文题 目:光分组交换网中的竞争解决策略研究院系名称:信息学院 专业班级:电子信息工程0402学生姓名:学 号: 20044300227指导教师:管爱红 教师职称: 副教授2008年5月19日摘要随着我国社会的科学技术的持续发展,高速全光通信网络已成为通信网络 的发展趋势光交换技术具有交换速度快和对速率、数据格式透明等特点,光 分组交换技术的研究是实现创新与跨越发展的机遇和挑战光分组交换技术在 全光网中占有重要地位,同时也是实现宽带信息网络的一项高新技术,是新一 代交换方式,它将光交换技术与分组交换技术融为一体在光分组交换网络中,如果同一时刻有两个以上的分组要以同一波长从同一输 出端口离开光交换机就会产生竞争,如何解决光分组竞争会对光分组交换网络的性 能产生巨大影响通常,解决光分组竞争的方法有光缓存、波长变换和偏射路由等三种本文详 细阐述了这三种竞争解决方法的原理、实现方式及特点首先叙述了光缓存的内容,在技术创新和市场需求的双重驱动下,真正意 义上的全光缓存器将会在不久的将来面世,对全光通信网的发展起到革命性的 推动作用;其次分析了波长变换,利用波长变换可以减少了丢包率,但也有弊 端,就是这种交换能力是非常昂贵的;然后叙述了偏射路由,偏射路由也是光 突发交换网络中的一种竞争策略。

      在OBS网状网中采用偏射路由能够减小源端 到目的端的传输平均延时和丢包率;最后结束语,展望了光分组交换的前景, 光缓存和波长变换等技术将逐渐成熟,光分组交换技术也将走向实用化,具体 的实践还要将进一步研究美键词 光分组交换竞争光缓存波长变换偏射路由TitleOptical packet switching network in the competitionto solve Strategy StudyAbstract:Along with our country's society and economical continually developing, High-speed all-optical telecommunications network has become the trend of development of communication networks.lt is the characteristics about Optical switching technologies with the exchange rate of speed,transparency of data formats and so on. The research of Optical packet switching technology innovation is to achieve opportunities and challenges of innovation and development.Optical packet switching technology in the all-optical network occupies an important position,but also to achieve a broadband information network of high-tech,and is the new generation of exchange.it is integrated by the optical switching technology and the packet switching technology.In optical packet switching networkjf the same moment with more than two groups to the same wavelength from the same output port optical switches would have left the competition. It is a tremendous impact that how to solve the competition about the optical packet on the performance of packet-switched network.In general,there are three ways to resolve packet contentions,i.e, optical buffering,wavelength conversion and dedlection routing .In this paper,the three ways are discussed detail.Firstil?it is described ahout the contents of the cache,in the dual technological innovation and market demand driven,the true sense of the all-optical buffer will be available in the near fixture,it is a revolutionary that all-optical communications network to Promote the role the development. Secondly,it is analogous with wavelength conversion, using the wavelength conversion can reduce the packet loss rate,but there are also disadvantages that such exchange capacity is very expensive, Thirdil it is described the deflection routing,deflection routing is a competitive strategy about OBS network, in the OBS mesh network deflection routing reduce the transmission side of the average delay and packet loss form source to destinati ・Finally it is concluding remarks, it is looked to the prospects for optical packet switching,optical cache and wavelength conversion technology will gradually mature,optical packet switching technology also will move toward a practical and concrete practice to be studied further.Key word: optical packet switching; optical buffering; wavelength converter; deflection routing第一章绪论 11.1光分组交换竞争的提出 11.2国内外光分组交换的竞争研究现状 31.3本文工作 5第二章光缓存 62. 1光缓存的分类 62. 2光缓存的网络结构 72. 3光缓存技术在OPS网络中的作用 82. 4光缓存的几种形式 92. 5本章小结 14第三章波长变换 143.1波长变换技术的分类 143.2波长变换原理及其作用 153.3波长变换器在交换节点中的位置 173.4波长变换与光缓存的结合 173.5本章小结 18第四章偏射路由 194.1偏射路由的网络性能 194.2偏射路由的网络节点结构 204.3偏射路由的作用 214.4光缓存、波长变换和偏射路由的优缺点 224.5本章小结 23结束语 23致谢 26参考文献 27第一章绪论近年来,基于IP的数据业务以指数规律增长,这些业务需求对通信网络的 传输带宽和交换容量提出了前所未有的要求,高速全光通信网络已成为通信网 络的发展趋势。

      传统的电交换网络由于受电子器件的物理限制,已几乎达到极 限,继续增加带宽将非常困难基于光纤的波分复用(WDM)全光网络技术使得 交换功能从电域向光域转移,它能有效解决光/电/光转换的“电子瓶颈”问题, 提供高速、大容量的传输及交换能力、良好的透明性、兼容性和可扩展性,可 以在今后很长的时间内适应高速宽带业务的带宽需求,成为下一代高速甚至超 高速宽带网络的首选光分组交换技术(OpticalpacketswitchingtechnologyOPST),在全光网中占 有重要地位,同时也是实现宽带信息网络的一项高新技术,是新一代交换方式, 它将光交换技术与分组交换技术融为一体,其突出优点在于可充分利用光信号 的高速、宽带、无干扰、并行处理等特点,并彻底消除电/光转换这一瓶颈,解 决光纤数据传输的高速宽带与电ATM信元处理的相对低速窄带这一矛盾1. 1光分组交换竞争的提出分组交换就是把数据报文按一定规则分割成数据段,并给每一数据段加上 发信息终端、收信地址和一些其他的控制信息目前,基于光前交叉连接(OXC)和光分插复用(OADM)设备的波长路 由光网络是透明光网络的一种解决方案,它以整个波长为交换单位,适合于骨 干网络中,波长路由光网络能很好地解决电子瓶颈限制的问题,但由于其交换 粒度过大,因而与电层小粒度业务之间不好的匹配,由于电的分组交换技术在 提高网络宽带利用率方面的显著成效,近些年来,在光交换领域也出现了光分 组交换技术。

      与电分组技术相比,光分组交换技术经历了近10年的研究,还没有达到实 用的目标,主要有两大原因:第一是深度和快速光记忆器件的缺乏,在光域难 以实现与电路由器相同的光路由器;第二是相对于成熟的硅工业而言,光分组 交换的集成度很低,这是由于光分组本身固有的限制以及这方面工作的不足光分组交换的分类,通常,光分组交换按照有效载荷是光处理还是电处理 分为透明的和不透明两类如图1.1所示:图1.1光分组交换的分类透明的光交换有几个优点:(1) 对比特率、数据格式及调制方式均具有透明性;(2) 网络集成能力高;运行简单也就是说,在透明的光分组交换中,信号 分组在中间交换节点处可以绕过复杂的电信号处理而在不透明的光交换中, 达到每个交换节点的分组中的有效载荷都要电再生光分组交换技术与电分组交换技术有着根本的区别:其一,光分组交换具有宽带和高速的优点,但光域内数据分组的路由选择 比较困难;其二,电分组交换过程中可采用存储转发方式将数据先暂存起来, 然后转发出去,但光信号就不能被静止地保存下来,需要在光的运动中对其进 行处理和交换目前,在点交换中大量采用存储器实现同步、留空和冲突控制, 以提高传输带宽的利用率。

      光分组交换与电分组交换的另一个重要区别在于, 交换状态所需要的时间与确定交换状态所需的处理时间不相称,即对于光分组 交换来说,很高的传输速率对分组头寻址的处理有更高的要求光分组交换以较小(微妙量级)的光包作为交换单位,每个光包有若干个 电层的IP包组成这种光交换技术同样具有交换速度快和对速率,数据格式透 明等特点同时,它的交换粒度小,能与电层粒度很好的匹配,充分利用宽带 资源,因此,光分组交换技术被普遍认为是将来光交换。

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