異步全光分組交換網(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，分組交換的需求越來越大，尤其是全光網(wǎng)絡(luò)中的分組交換對(duì)于克服光電轉(zhuǎn)換瓶頸、提高交換容量、延長(zhǎng)分組的直達(dá)距離有著重要的意義。IP做為越來越多業(yè)務(wù)的承載方式已經(jīng)應(yīng)用于眾多的網(wǎng)絡(luò)中。與此同時(shí)由于小粒度異步分組交換所帶來的業(yè)務(wù)的自相似性(突發(fā)性)也隨著網(wǎng)絡(luò)容量的升級(jí)和業(yè)務(wù)的不斷拓展而愈加明顯，并成為網(wǎng)絡(luò)性能惡化的主要因素之一。本文針對(duì)異步全光分組交換網(wǎng)絡(luò)中若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下： 1.在深入分析自相似業(yè)

2、務(wù)流的基礎(chǔ)上，提出了一種快速Hurst指數(shù)估值過程，首次利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解去除了影響Hurst指數(shù)估值的趨勢(shì)項(xiàng)，并利用小波分解對(duì)于待估值序列進(jìn)行了預(yù)處理，不但提高了估值精度，還大大加快了估值速度。同時(shí)基于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究中缺乏實(shí)用高速自相似流源的現(xiàn)狀，在詳細(xì)分析了各種自相似模型的特點(diǎn)和硬件平臺(tái)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出并研制成功了一種實(shí)時(shí)在線產(chǎn)生自相似業(yè)務(wù)的發(fā)生源。同時(shí)提出了基于數(shù)字邏輯的用于計(jì)算重尾分布隨機(jī)數(shù)的單精度浮點(diǎn)數(shù)的冪次運(yùn)算等相關(guān)算法。

3、 2.通過對(duì)數(shù)據(jù)封裝算法的研究和分析，提出用于全光分組交換OPS的QHTAA算法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度和分組發(fā)送時(shí)間間隔兩個(gè)層面的平滑。數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度的劇烈變化通過QHTAA算法的分組組裝的門限來控制。而分組發(fā)送時(shí)間間隔則通過QHTAA算法引入的延遲因子DE來調(diào)整。通過這兩個(gè)層面的調(diào)整使得分組單位時(shí)間內(nèi)的流量的自相似性被大大的平滑掉了，表明QHTAA算法具有很好的抑制突發(fā)性的效果。 3.針對(duì)全光邊緣節(jié)點(diǎn)的接入，提出了一種新型的基于

4、FDLs的邊緣節(jié)點(diǎn)模型，同時(shí)針對(duì)該節(jié)點(diǎn)模型提出了一種新的主動(dòng)隊(duì)列維護(hù)算法，在一定程度上節(jié)省了FDLs緩存資源，并在統(tǒng)計(jì)FDLs信道端口使用情況的基礎(chǔ)上提出了一種新的FDLs設(shè)計(jì)方案——有選擇優(yōu)化方案。該設(shè)計(jì)方案具有較低的丟包率和較小的數(shù)據(jù)包平均延遲，同時(shí)降低了邊緣匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件復(fù)雜度和資源消耗，為FDLs的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。 4.針對(duì)試驗(yàn)室研制的含有DLOBs全光緩存器的全光分組交換節(jié)點(diǎn)提出了一種實(shí)現(xiàn)全光分組交換沖突解決的

5、硬件調(diào)度設(shè)計(jì)方案和調(diào)度算法，并對(duì)DL,OBs的最大環(huán)長(zhǎng)(緩存深度)、最大緩存圈數(shù)和DLOB的個(gè)數(shù)(緩存單元端口數(shù))進(jìn)行了深入分析，得到：DLOBs器件的研究方向?yàn)榫彺嫒?shù)(緩存時(shí)間)的增加，而深度根據(jù)QoS的要求來確定，DLOBs的個(gè)數(shù)不要超過10個(gè)。 5.定量分析了光彈性分組環(huán)網(wǎng)(O-RPR)內(nèi)的數(shù)據(jù)流量。并在對(duì)一種新的故障場(chǎng)景深入分析的基礎(chǔ)上，提出一種可控源路由保護(hù)機(jī)制，彌補(bǔ)了原協(xié)議中動(dòng)態(tài)保護(hù)機(jī)制的不足，提高了0-RPR的生