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基于光码标记的光分组交换性能研究

作　者: 汤琳
导　师: 刘军民；殷洪玺
学　校: 大连理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 光分组交换 仿真平台 光码标记 动态服务质量保证
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
引　用: 2次
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内容摘要


在网络信息量爆炸式增长、IP业务将成为电信网的主导业务的今天,光分组交换技术利用其交换容量大、带宽利用率高等优势,成为光交换网络的最终理想方案。基于光码标汜的光分组交换融合了MPLS和OCDMA的优点,近年来受到广泛的关注。本文采用理论分析、方案提出和计算机仿真的方法,围绕光码标记光分组交换进行新方案的探索和对已有方法进行改进。本论文的主要研究工作包括:(1)建立了可视化、图形化的光分组交换网仿真平台。给出了光分组交换的整体框图,讨论并推导了仿真系统中主要单元模块的数学模型,包括:光分组产生模块、光分组同步模块、核心交换节点模块、交换控制模块、光接收和BER检测模块。同时,根据单元器件和子系统的物理特性或数学模型,建立了整个系统的仿真平台。该仿真系统的建立为后续的研究工作提供了有力的实验平台。(2)提出了一种新的基于光码标记的光分组交换方案。光标记采用相干相位编码,在地址码的选择方面,使用相关性能好、码字空间大、抗干扰能力强的Gold码。同时,引入了新的光分组格式和新的节点结构。新的光分组格式由数据载荷和前后两个光码标记组成,这样的设计不仅支持可变长度的分组,同时能更精确地在时间上控制数据载荷的通过。新的节点结构具有光码标记识别和新标记写入的功能,支持标记的并行处理,节点控制和管理简单。仿真实验表明该方案提高了分组交换的速度,降低了接收端的误码率。(3)提出了一种新的光分组交换动态QoS保证方案。为了满足分组业务在实时性和可靠性方面的要求,采用新的基于丢包率和分组时延的动态QoS保证模型。该模型采用一种新的光分组格式、扩展的核心交换节点结构以及新的冲突解决策略。新的光分组格式引入了分组的QoS需求参数和实时参数;核心交换节点采用波长变换器和FDL共享循环型缓存器解决分组竞争;冲突解决策略基于一种新的比较机制。最后进行了相应的仿真实验,证明了动态QoS保证性能远优于基于优先级的静态QoS保证。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题背景及研究意义  9-10
  1.2 光分组交换的研究现状  10-12
  1.3 光分组交换的发展趋势  12-13
  1.4 本论文的研究内容及创新点  13-15
2 光分组交换的原理  15-27
  2.1 光分组交换的发展和演进  15
  2.2 光分组交换网络分层参考模型  15-16
  2.3 光分组交换节点  16-20
    2.3.1 光分组交换节点结构  16-18
    2.3.2 两种主要的OPS节点交换结构  18-20
  2.4 光分组交换的关键技术  20-27
    2.4.1 光标记的产生方式  20-22
    2.4.2 光分组的同步  22-23
    2.4.3 光分组的竞争解决  23-25
    2.4.4 光分组的再生  25-27
3 光分组交换网仿真平台的开发  27-37
  3.1 建立光分组交换仿真平台的意义  27-28
  3.2 光分组交换平台主要单元的数学模型  28-33
    3.2.1 光分组产生单元  28-29
    3.2.2 光分组同步单元  29-30
    3.2.3 核心交换节点单元  30-31
    3.2.4 交换控制单元  31
    3.2.5 光接收和BER检测单元  31-33
  3.3 光分组交换网仿真平台  33-37
    3.3.1 单元仿真模块  33-35
    3.3.2 仿真系统  35-37
4 基于光码标记的光分组交换方案及性能仿真  37-43
  4.1 光码标记光分组交换的原理  37-38
  4.2 用于光码标记的Gold码  38-39
    4.2.1 Gold码的产生  38
    4.2.2 Gold码的相关特性  38-39
  4.3 光码标记的产生和交换方案  39-41
  4.4 仿真实验及性能分析  41-43
5 光分组交换动态QoS保证的策略研究  43-58
  5.1 Diffserv和QoS保证  43
  5.2 动态QoS保证方案  43-48
    5.2.1 新的光分组格式  44
    5.2.2 扩展的光分组交换核心节点结构  44-46
    5.2.3 新的冲突解决策略  46-47
    5.2.4 核心交换节点排队模型  47-48
  5.3 动态QoS保证仿真模型  48-49
  5.4 仿真结果及性能分析  49-58
    5.4.1 分组时延性能  49-52
    5.4.2 丢包率性能  52-54
    5.4.3 影响分组QoS性能的其它因素  54-58
结论  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  62-63
致谢  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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