精品文檔-下載后可編輯什么是光突發(fā)交換技術-基礎電子目前光網(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).

其中研究得多成熟的是光路交換OCS，網(wǎng)絡需要為每一個連接請求建立從源端到目的地端的光路(每一個鏈路上均需要分配一個波長)。交換過程共分三個階段：①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。②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。③鏈路拆除階段，任意一方首先發(fā)出斷開信號，另一方收到斷開信號后進行確認，資源就被真正釋放。

從長遠來看，全光的分組交換OPS是光交換的發(fā)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，在進行數(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相同光路中傳輸，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結合了電路交換和分組交換兩者的優(yōu)點且克服了兩者的部分缺點，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相同出口邊緣節(jié)點地址和相同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)兩部分組成。突發(fā)數(shù)據(jù)和控制分組在物理信道上是分離的，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)則占用所有其它波長。

將控制分組和突發(fā)數(shù)據(jù)分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O/E/O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)點進行全光交換透明傳輸，從而降低對光緩存器的需求，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O/E/O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。這一過程就好像一個出境旅行團，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、組裝和調度，及反向突發(fā)數(shù)據(jù)的接收與拆幀。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進行組裝，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饋到控制數(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。

圖1節(jié)點結構示意圖

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)，其結構如圖1。假定每根光纖支持的波長數(shù)為K+1(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的波長在節(jié)點需要先進行O/E變換，然后進行電的路由表查找、對光的交換矩陣進行控制，更新BCP相應數(shù)據(jù)再進行E/O變換。其余的K個波長傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)，在節(jié)點處不需要O/E/O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