光突发交换技术

前言

第1章光交换技术概述

1.1光交换技术简介

1.2光交换技术分类

1.3三种主流光交换技术

1.3.1光线路交换技术

1.3.2光分组交换技术

1.3.3光突发交换技术

1.3.4三种光交换技术的比较

1.4光交换技术的国内外研究进展

1.5本章小结

第2章网络业务量与常用网络性能指标

2.1泊松业务量模型

2.2自相似业务量模型

2.2.1网络流量的自相似特性

2.2.2自相似的数学定义

2.2.3网络流量的自相似模型分析

2.3常用网络性能指标

2.4本章小结

第3章光突发交换网的汇聚技术

3.1OBS边缘节点的基本结构

3.2汇聚算法的基本原理

3.3汇聚模块的主要设计参数

3.3.1汇聚时延

3.3.2BDP包长

3.4典型汇聚算法分类

3.4.1固定分组长度汇聚机制

3.4.2固定汇聚时间汇聚机制

3.4.3最大突发长度最大突发汇聚时间汇聚机制

3.4.4最小-最大突发长度最大突发汇聚时间汇聚机制

3.4.5自适应突发汇聚机制

3.5汇聚算法影响自相似业务的理论分析

3.6新型自适应汇聚策略CBAAP

3.7OBS-Ethernet汇聚网卡的设计方案

3.7.1方案概述

3.7.2以太网物理层接口

3.7.3发送模块

3.7.4接收模块

3.7.5MII管理模块

3.8本章小结

第4章光突发交换网的信令技术

4.1资源预留方式及分类

4.1.1资源预留方式

4.1.2典型资源预留协议

4.2JIT控制协议的基本原理

4.3JIT控制协议的实现过程

4.3.1JIT控制协议总体设计

4.3.2JIT协议控制分组格式

4.3.3JIT协议子模块设计

4.4Just Enough Time控制协议基本原理

4.5Just Enough Time控制协议的实现过程

4.5.1控制模块的总体设计

4.5.2JET协议控制分组格式设计

4.5.3JET协议子模块设计

4.6本章小结

第5章光突发交换网的调度技术

5.1调度模块的基本原理

5.2典型调度算法

5.2.1FF算法

5.2.2LAUC算法

5.2.3LAUC-VF算法

5.3新型数据信道调度算法

5.3.1基于PPJET协议的数据信道调度算法

5.3.2一种改进的基于PPJET协议的数据信道调度算法

5.4本章小结

第6章光突发交换网的冲突消解技术

6.1光缓存技术

6.2波长转换技术

6.2.1波长转换技术的基本原理

6.2.2OBS网络中两种波长转换方式的性能分析

6.3基于有限波长转换的LAUC算法

6.3.1CS集合的计算

6.3.2算法执行步骤

6.3.3仿真结果及分析

6.4偏射路由技术

6.4.1偏射路由技术的基本原理

6.4.2基于AIMD控制的偏射路由技术

6.5突发分片技术

6.6多种冲突消解技术的联合

6.7本章小结

第7章光突发交换网的路由技术

7.1路由协议的分类

7.2典型路由协议

7.2.1边界网关路由协议

7.2.2内部网关路由协议

7.3OBS路由协议帧格式及流程

7.3.1OBS路由协议帧格式

7.3.2OBS路由协议流程

7.4OBS路由协议的实现

7.4.1整体流程图

7.4.2处理数据模块子程序流程图

7.5本章小结

第8章光突发交换网络的生存性技术

8.1OBS网络的故障类型

8.1.1OBS网络故障的层次性

8.1.2网络节点故障与网络链路故障

8.2OBS网络故障检测与恢复技术的基本步骤

8.3OBS网络故障检测与定位技术

8.4基于BFD的OBS网络故障检测与定位技术

8.4.1BFD协议简介

8.4.2BFD协议的报文格式

8.4.3BFD协议的状态机

8.4.4BFD协议的运行模式

8.4.5异步模式下的网络节点故障检测与网络链路故障检测

8.4.6BFD协议在OBS网络中的报文交换过程

8.4.7BFD协议在OBS网络中故障检测与定位的实施步骤

8.5OBS网络故障保护与恢复技术

8.5.1端到端的FRR技术

8.5.2本地FRR技术

8.6本章小结

第9章光突发交换网络的仿真软件平台

9.1NS-2简介

9.2NS-2软件构成

9.3NS-2使用的仿真语言

9.4几种典型的OBS仿真平台

9.4.1OBS-ns Simulator

9.4.2NCTUns

9.4.3OBS Simulator

9.4.4其他仿真工具简介

9.5OBS-NP光网络仿真软件概述

9.6OBS-NP软件设计

9.6.1OBS网络模拟的过程

9.6.2安装 OBS-NP

9.6.3OBS-NP软件结构

9.7OBS-NP仿真实例

9.7.1Pareto流叠加产生自相似流

9.7.2OBS汇聚算法仿真

9.7.3AWK对TRACE文件分析

9.8本章小结

第10章光突发交换网络边缘节点的硬件设计

10.1FPGA简介

10.2基于QuartusII的FPGA开发流程

10.3OBS边缘节点功能模块总图

10.4三种汇聚算法的FPGA实现

10.4.1FAS汇聚算法的FPGA实现

10.4.2FAP汇聚算法的FPGA实现

10.4.3MBMAP汇聚算法的FPGA实现

10.5LAUC数据信道调度算法的FPGA实现

10.5.1LAUC数据信道调度算法的顶层图

10.5.2初始时间表为空的时序仿真分析及实际输出波形

10.5.3初始时间表为非空的时序仿真分析及实际输出波形

10.6资源预留协议的FPGA实现

10.6.1JIT协议的FPGA实现

10.6.2JET协议的FPGA实现

10.7路由协议中帧交换过程的FPGA实现

10.7.1Hello帧的时序仿真与实际输出波形

10.7.2链路状态分组的时序仿真与实际输出波形

10.7.3链路状态数据库分组的时序仿真与实际输出波形

10.7.4应答帧的时序仿真与实际输出波形

10.7.5四类路由帧的时序总图

10.8低成本OBS-Ethernet汇聚网卡设计

10.8.1实现内容与设计目标

10.8.2以太网基础知识

10.8.3MII接口设计

10.8.4以太网控制器

10.8.5PHY芯片（LAN83C185）

10.8.6以太网帧格式设计

10.8.7汇聚网卡软件部分

10.8.8测试结果

10.9本章小结

第11章光突发交换网络核心节点的光学结构设计

11.1光交叉连接器概述

11.1.1OXC的主要类型

11.1.2两种典型的基于空间交换的OXC结构

11.1.3两种典型的基于波长转换的OXC结构

11.1.4多粒度光交叉连接结构MG-OXC

11.2用于OBS核心节点的L-WIXC

11.2.1L-WIXC的光学结构及其性能、成本比较分析

11.2.2L-WIXC的控制方法

11.2.3L-WIXC光学参数仿真平台设计

11.2.4L-WIXC光学参数仿真结果与分析

11.3用于OBS核心节点的MG-OXC

11.3.1MG-OXC的光学系统结构

11.3.2工作原理与控制流程

11.4本章小结

附录常用缩略词中英文对照

参考文献

光突发交换技术是近年来受到学术界和产业界广泛关注的光交换技术。《光突发交换技术》围绕光突发交换技术中的网络架构、节点结构、关键算法、实现技术等核心问题，介绍了光交换技术概况、网络业务量与常用网络性能指标、光突发交换网的汇聚技术、光突发交换网的信令技术、光突发交换网的调度技术、光突发交换网的冲突消解技术、光突发交换网的路由技术、光突发交换网络的生存性技术、光突发交换网络的仿真软件平台、光突发交换网络边缘节点的硬件设计、光突发交换网络核心节点的光学结构设计等内容。全书内容全面系统，专业性和针对性强。
　　《光突发交换技术》可供从事光网络研究与应用的科研与技术人员，以及高校相关专业的教师、研究生和本科生学习和参考。