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光突发交换技术结合了光路交换技术和光分组交换技术的优点,是一种基于当前光电器件发展水平的,具有实用意义的技术。光突发交换技术采用单向资源预留协议,实现无光缓存地对波长资源进行统计复用,从而导致了光突发交换网络相对光路交换网络具有更高的丢包率。光突发交换网络的丢包来自于对交换端口的竞争,目前解决竞争的机制主要有三类,分别是光纤延迟线技术、光波长变换技术以及偏射路由技术。但是这几种技术在使用效率、功能改善、节点设计方面没有能够达到实用水平的要求。在这本论文中,我们提出一种相对简单的,旨在降低光突发交换网络丢包率的技术,即重传技术。重传技术在目前很多流行的协议中都得到使用,如TCP协议。在这些协议中,重传技术主要是作为可靠传输方案中的一种被提出来,同时采用时间域上的“退指数时间”算法。
本论文的创新点是将重传技术与光突发交换技术相结合,利用光层交换能够在更广的范围内调动网络资源的特点,从时间、空问和波长域的角度对重传算法进行扩展,提出简单重传、变波长重传以及变路由重传三类算法。推导出无重传和有重传的光突发交换网络的阻塞率理论模型和延时理论模型;同时实现了基于拓扑NSF(14,21)的光突发交换网络的OPNET软件仿真,比较不同重传算法的性能。最后,将重传机制与双通道结构相结合,通过仿真比较有双通道结构与无双通道结构的光突发交换网络,采用不同重传算法时的网络阻塞率。
本论文完成的主要工作如下。在对目前光交换技术进行简短的介绍之后,对光突发交换网络的体系结构、Just-in-Time(JIT)协议以及目前主要的竞争解决机制进行了综述。在此基础上推导了无重传时,无波长变换的光突发交换网络和双通道结构的光突发交换网络的理论模型;并通过仿真对理论模型进行比较和验证。由此得到三类重传算法,并对有重传的光突发交换网络的阻塞率和时延进行理论建模;通过仿真,比较各种重传算法的性能,根据仿真结果,可以看出负载路由算法因为综合利用了网络资源效果最好。