支持多业务的增强型光突发交换研究

光突发交换结合了光电路交换和光分组交换的优点，是当前技术条件下最具有技术优势和应用前景的光交换技术。目前人们研究光突发交换主要集中在光突发交换如何有效传送IP业务。然而光突发交换作为底层的光交换技术，除了有效传送IP业务以外，还必须能有效承载光路、TDM等多种业务。为了有效降低光突发交换网络成本，本项目拟采用波带突发，即通过多个波长来并行传输同一个数据突发。本项目拟从支持多业务的光突发交换网络体系结构、支持多业务的汇聚算法、支持多业务的数据信道调度算法、多节点协作的竞争解决机制、边缘节点突发编码和业务疏导技术这六个方面来研究支持多业务的增强型光突发交换技术，以提高光突发交换网络承载IP业务、TDM业务、波长/波带光路等多种业务的能力，并有效降低网络节点成本，及提高端对端时延和突发丢失率等方面的性能。项目研究成果，将为光突发交换技术在未来光网络中的应用奠定一定的理论基础和推动作用。

为了让光突发交换除了高效支持传输IP业务，还要有效传输TDM、光电路业务，本项目研究了支持多业务的增强型光交换网络。设计了支持多业务的增强型光突发交换网络总体结构和节点结构，以支持IP业务的异步突发、TDM业务和光波长/波带业务，并利用波带突发来降低光交换矩阵的端口数和成本。项目研究了数据信道调度算法，提出的批量重调度算法和基于波长转换器不足的优先批量调度算法等数据信道调度算法能有效降低突发丢失率；提出的异步突发延迟插空调度算法能通过延迟的方法把异步突发合理插入到同源同目的的同步突发中的空隙中，降低了异步突发的丢失率；基于波长分组的波长突发和波带突发调度算法，利用波长分组降低了调度算法的复杂度；支持多业务的基于信道整理的调度算法利用节点空闲时的资源来整理数据信道，以降低同步突发和异步突发的丢失率。提出的基于负载均衡的分布式回退信道偏射路由机制和一种基于拥塞避免的提前偏射路由机制等节点协作的竞争解决机制，这些算法利用相邻节点的可用信道资源，对发生竞争的数据突发进行有效偏射来降低突发丢失率。项目研究了多路由机制，提出了基于非线性整数规划的多路由业务比例分配机制、一种基于有效空的多路由机制和一种支持业务区分的多路由机制等多路由机制，其主要思想把数据突发分配到多条路由上传输，降低了单路由的突发竞争，降低了突发丢失率，其中支持业务区分的多路由机制还能从路由机制上实现各种不同优先级的区分。研究了突发编码机制，提出的基于奇偶监督码的突发编码机制和基于LDPC码的突发编码机制，通过在入口边缘节点采用奇偶监督码或LDPC码对实时业务的数据突发进行突发编码，并在出口边缘节点通过FEC恢复出丢失的数据突发，从而满足实时业务的时延要求下降低了突发丢失率。提出的混合OBS/OCS网络中基于突发插空的传输机制和光网络中一种低阻塞率的高效动态多播业务疏导算法提高了光网络传输业务的性能。另外项目组在OPNET网络仿真软件下开发了支持多业务的增强型光突发交换网络网络仿真平台，对提出的调度算法、竞争解决机制、突发编码机制等进行了大量仿真，分析在突发丢失率、时延等方面的性能。. 项目组共发表论文47篇，被SCI收录11篇次，被EI收录36篇次，申请了3项专利，培养了17名研究生，完成了项目计划书中的要求。