什么是光突發(fā)交換技術 .docx

1、什么是光突發(fā)交換技術導讀一目前光網(wǎng)絡中的交換技術主要有三種：光路交換 OCS(OpticalCircuitSwitching), 光分組交換 OPS(OpticalPacketSwitching), 光突 發(fā)交換 OBS(OpticalBurstSwitching).三種光路交換技術目前光網(wǎng)絡中的交換技術主要有三種：光路交換 OCS(OpticalCircuitSwitching), 光分組交換 OPS(OpticalPacketSwitching), 光突 發(fā)交換 OBS (OpticalBurstSwitching).其中研究得最多最成熟的是光路交換OCS,網(wǎng)絡需要為 每一個連接請求建立從

2、源端到目的地端的光路(每一個鏈路 上均需要分配一個專業(yè)波長)。交換過程共分三個階段： 鏈路建立階段是雙向的帶寬申請過程，需要經(jīng)過請求與應答 確認兩個處理過程。鏈路保持階段，鏈路始終被通信雙方 占用，不允許其他通信方共享該鏈路。鏈路拆掉階段，任 意一方首先發(fā)出斷開信號，另一方收到斷開信號后開展確認, 資源就被真正釋放。從長遠來看，全光的分組交換OPS是光交換的開展方向。 OPS是一種不面向連接的交換方式，采用單向預約機制，在 開展數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立路由、分配資源。分組凈荷緊跟 分組頭在一樣光路中傳輸，網(wǎng)絡節(jié)點需要緩存凈荷，等待帶 分組目的地的分組頭的處理，以確定路由。相比OCS, OPS 有著

3、很高的資源利用率，和很強的適應突發(fā)數(shù)據(jù)的能力。但 是也存在著兩個近期內(nèi)難以克服的障礙：一是光緩存器技術 還不成熟；二是在OPS交換節(jié)點處，多個輸入分組的準確同 步難以實現(xiàn)。因此光分組交換難于在短時間內(nèi)實現(xiàn)。1997 年，由 ChunmingQiao 和 J. STunnor 分別提出的一 種新的光交換技術光突發(fā)交換OBS,作為由電路交換到 分組交換技術的過渡技術。OBS結(jié)合了電路交換和分組交換 兩者的優(yōu)點且克服了兩者的局部缺點，已引起了越來越多人 的注意。突發(fā)光突發(fā)交換中的“突發(fā)”可以看成是由一些較小的具有 一樣出口邊緣節(jié)點地址和一樣QoS要求的數(shù)據(jù)分組組成的超 長數(shù)據(jù)分組，這些數(shù)據(jù)分組可以來

4、自于傳統(tǒng)IP網(wǎng)中的IP包。 突發(fā)是光突發(fā)交換網(wǎng)中的基本交換單元，它由控制分組 （BCP,BurstControlPacket,作用相當于分組交換中的分組 頭）與突發(fā)數(shù)據(jù)BP（凈載荷）兩局部組成。突發(fā)數(shù)據(jù)和控制分 組在物理信道上是別離的，每個控制分組對應于一個突發(fā)數(shù) 據(jù)，這也是光突發(fā)交換的核心設計思想。例如，在WDM系統(tǒng) 中，控制分組占用一個或幾個波長，突發(fā)數(shù)據(jù)那么占用所有其 它波長。將控制分組和突發(fā)數(shù)據(jù)別離的意義在于控制分組可以 先于突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，以彌補控制分組在交換節(jié)點的處理過程 中0/E/0變換及電處理造成的時延。隨后發(fā)出的突發(fā)數(shù)據(jù)在 交換節(jié)點開展全光交換透明傳輸，從而降低對光緩存器的需

5、求，甚至降為零，避開了目前光緩存器技術不成熟的缺點。 并且，由于控制分組大小遠小于突發(fā)包大小，需要0/E/0變 換和電處理的數(shù)據(jù)大為減小，縮短了處理時延，大大提高了 交換速度。這一過程就好似一個出境旅行團，在團隊出發(fā)前, 一個工作人員攜帶團員們的有關資料，提前一天到達邊境辦 理出入境手續(xù)及預定車票等，旅行團隨后才出發(fā)，節(jié)約了游 客們的時間也簡化了程序。邊緣節(jié)點和核心節(jié)點由于光網(wǎng)絡在光纖到戶上的瓶頸問題，目前主要用于主 干網(wǎng)和城域網(wǎng)，用戶端仍是傳統(tǒng)的電IP網(wǎng)絡。光突發(fā)交換 網(wǎng)絡主要由光的核心節(jié)點和電的邊緣節(jié)點組成。邊緣節(jié)點主 要負責IP分組的接入、分類、組裝和調(diào)度，及反向突發(fā)數(shù) 據(jù)的接收與拆幀。

6、入口邊緣節(jié)點處數(shù)據(jù)通過線卡輸入，根據(jù) IP包的目的地址分類后開展組裝，形成突發(fā)數(shù)據(jù)，并提取相 應分組頭產(chǎn)生控制分組，而突發(fā)數(shù)據(jù)緩存于突發(fā)隊列等待調(diào) 度。當一個突發(fā)數(shù)據(jù)在突發(fā)發(fā)送隊列的隊列頭部時，計算突 發(fā)數(shù)據(jù)與相應控制分組間的偏移時間并反響到控制數(shù)據(jù)包 產(chǎn)生器中，然后發(fā)出這個控制分組，該控制分組包括時間偏 移量、突發(fā)數(shù)據(jù)長度和具體的路由等信息。當偏移時間到期 時，發(fā)出該突發(fā)數(shù)據(jù)。出口邊緣節(jié)點只是簡單地將突發(fā)數(shù)據(jù) 拆開，并將其中的IP數(shù)據(jù)抽出。核心節(jié)點的功能是控制分組查找、交換、突發(fā)數(shù)據(jù)監(jiān)測 （如阻塞概率、延遲等），假定每根光纖支持的波長數(shù)為 K+l（一個波長用于傳輸控制分組BCP,另外K個波長用于傳 輸突發(fā)數(shù)據(jù)）。用于傳輸BCP的波長在核心節(jié)點需要先開展 0/E變換，然后開展電的路由表查找、對光的交換矩陣開展 控制，最后更新BCP相應數(shù)據(jù)再開展E/0變換。其余的K個 波長傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)，在核心節(jié)點處不需要0/E/0變換，整個 交換傳輸在光域內(nèi)完成，保證了數(shù)據(jù)的透明性。圖中光交換 矩陣前的光纖延遲線用于緩存突發(fā)數(shù)據(jù)（只能緩存有限長時 間），等待控制分組的處理，通過設置恰當?shù)钠茣r間 offsettime,可以使突發(fā)數(shù)據(jù)不需要在中間節(jié)點緩存，