一种新型的光分组交换环网体系结构.pdf

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1、!信息光电子技术!一种新型的光分组交换环网体系结构%%高志国%%!陈宏伟!陈明华!谢世钟(清华大学电子工程系信息光电子研究所9北京100084)摘要:提出了一种以波长为标签的新型全光变长分组交换环网的体系结构网络节点的光分组数据包收发模型9以及防止光分组冲突的多令牌协议使用多令牌协议的环网在进行光分组交换时9不需要高速的光子器件9无需使用延迟线电中继以及解决光分组的冲突问题通过数值仿真9分析了4节点8节点和16节点环网中光分组各种的时延特性以及网络的吞吐量特性结果表明9当网络负载增大时9数据包的平均时延增大9同时网络节点的吞吐量和资源利用率也随

2、之增大$网络节点数目越多9网络的吞吐率也越大关键词:光分组交换$多令牌协议$控制信道$吞吐量$平均时延中图分类号"TN929.11文献标识码"A文章编号"1005-0086(2005)10-1206-05AKindofNovelArchitectureofopticalpacketSovitchingRingNetwork%%9CHENHong-wei9CHENMing-hua9XIEshi-zhongGAOzhi-guo(InstituteofInformationOptoelectronic9DepartmentofElectronicEngin

3、eering9Tsinghuauniversity9Bei-ing1000849China)Abstract:Akindofnovelarchitectureofvariablelen9thoPticalPacketswitchin9rin9net-workusin9wavelen9thasoPticalPacketlabelwasProPosed.themodelsofoPticalPackettransmitterandreceiverarealsoPresented.themulti-tokenProtocolwasintroducedtoa-

4、voidoPticalPacketscollisioninthisPaPer.thecharacteristicsofthenodethrou9hPutandoPticalPackettimedelaywerestudiedthrou9hnumericsimulationover4-nodes98-nodesand16-nodesrin9networks.theresultshowsthatPacketdelay9nodethrou9hPutandre-sourceutilizationincreasewiththenetworkloadincrea

5、sin9.themorenetworknodes9thelar9ernetworkthrou9hPut.Keywords:oPticalPacketswitchin9$multi-tokenProtocol$controlchannel$throu9hPuts$avera9etimede-lay处理光信号处理可以是线路级的分组级的或比特1引言级的WDM光传输网属于线路级的光信号处理9是为了满足通信业务对带宽的需求9许多国家采用粗粒度的信道分割$光时分复用(OTDM)是比特级了波分复用(WDM)技术对已铺设的光纤线路进行的光信号处理9由于对器件的工作

6、速度要求很高9离扩容9然而在通信网络节点仍需光/电/光转换和电信实用还有相当的距离$光分组交换(OPs)网属于分组号处理克服电子瓶颈的办法是直接进行光信号级的光信号处理9和OTDM相比对光器件工作速度%收稿日期"2005-01-13修订日期"2005-03-22%基金项目"国家自然科学基金资助项目(90104003)%%E-mail:gaozg00@mails.tsinghua.edu.cn第10期高志国等一种新型的光分组交换环网体系结构1207的要求大大降低与WDM相比能更灵活有效地利据分组P需要从节点6传送到节点5那么它必须走用带宽提高带宽的利用

7、率未来基于电路交换的612345这样一条路径这种结构很容易电信网必然要升级到以数据为中心以分组为基础的扩展成多光纤的OPs环网新型通信网OPs网能以更细的粒度快速分配光信图2显示了网络中节点的结构节点由固定波道支持ATM和IP的光分组交换OPs技术将成为长的接收机和可调谐波长的发射机组成在节点入一项重要的通信技术得到广泛应用口处通过1个分波器将控制信道和数据信道分开由于高速光子器件不成熟在未来一段时间内控制信号通过光电转换被控制器接收控制器分析控OPs还不可能在广域网中得到应用广域网中仍以制信息后控制可调谐波长的发射机发送等待发送的1光的线路交换和电

8、的分组交换为主在城域网中数据分组然后将控制信息转换为光信号和数据信道和局域网中由于网络拓扑结构简单网络的管理