三種光路交換技術
Ply2DQr 目前
光網絡中的交換技術主要有三種:光路交換OCS(
Optical Circuit Switching),光分組交換OPS(Optical Packet Switching),光突發(fā)交換OBS(Optical Burst Switching).
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2LV 其中研究得最多最成熟的是光路交換OCS,網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專業(yè)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。
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q&6h 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,在進行數據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)數據的能力。但是也存在著兩個近期內難以克服的障礙:一是光緩存器技術還不成熟;二是在OPS交換節(jié)點處,多個輸入分組的精確同步難以實現(xiàn)。因此光分組交換難于在短時間內實現(xiàn)。
$u0+29T2O 1997年,由Chunming Qiao和J.S Tunnor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。
k;AV;KWI' 突發(fā)
c@"i? 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要求的數據分組組成的超長數據分組,這些數據分組可以來自于傳統(tǒng)IP網中的IP包。突發(fā)是光突發(fā)交換網中的基本交換單元,它由控制分組(BCP, Burst Control Packet, 作用相當于分組交換中的分組頭)與突發(fā)數據BP(凈載荷)兩部分組成。突發(fā)數據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)數據,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)數據則占用所有其它波長。
?45K%;.9Q 將控制分組和突發(fā)數據分離的意義在于控制分組可以先于突發(fā)數據傳輸,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)數據在交換節(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變換和電處理的數據大為減小,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。
oIu,rjb 邊緣節(jié)點和核心節(jié)點
uBd =x<c\ 由于光網絡在
光纖到戶上的瓶頸問題,目前主要用于主干網和城域網,用戶端仍是傳統(tǒng)的電IP網絡。光突發(fā)交換網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、組裝和調度,及反向突發(fā)數據的接收與拆幀。入口邊緣節(jié)點處數據通過線卡輸入,根據IP包的目的地址分類后進行組裝,形成突發(fā)數據,并提取相應分組頭產生控制分組,而突發(fā)數據緩存于突發(fā)隊列等待調度。當一個突發(fā)數據在突發(fā)發(fā)送隊列的隊列頭部時,計算突發(fā)數據與相應控制分組間的偏移時間并反饋到控制數據包產生器中,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)數據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)數據。出口邊緣節(jié)點只是簡單地將突發(fā)數據拆開,并將其中的IP數據抽出。
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