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第1章 光交换技术概述1

1.1 光交换技术简介1

1.2 光交换技术分类2

1.3 三种主流光交换技术2

1.3.1 光线路交换技术2

1.3.2 光分组交换技术3

1.3.3 光突发交换技术3

1.3.4 三种光交换技术的比较4

1.4 光交换技术的国内外研究进展5

1.5 本章小结6

第2章 网络业务量与常用网络性能指标7

2.1 泊松业务量模型7

2.2 自相似业务量模型7

2.2.1 网络流量的自相似特性7

2.2.2 自相似的数学定义8

2.2.3 网络流量的自相似模型分析9

2.3 常用网络性能指标12

2.4 本章小结12

第3章 光突发交换网的汇聚技术13

3.1 OBS边缘节点的基本结构13

3.2 汇聚算法的基本原理14

3.3 汇聚模块的主要设计参数14

3.3.1 汇聚时延15

3.3.2 BDP包长15

3.4 典型汇聚算法分类15

3.4.1 固定分组长度汇聚机制15

3.4.2 固定汇聚时间汇聚机制16

3.4.3 最大突发长度最大突发汇聚时间汇聚机制17

3.4.4 最小－最大突发长度最大突发汇聚时间汇聚机制17

3.4.5 自适应突发汇聚机制17

3.5 汇聚算法影响自相似业务的理论分析18

3.6 新型自适应汇聚策略CBAAP20

3.7 OBS-Ethemet汇聚网卡的设计方案22

3.7.1 方案概述22

3.7.2 以太网物理层接口22

3.7.3 发送模块22

3.7.4 接收模块24

3.7.5 MII管理模块25

3.8 本章小结26

第4章 光突发交换网的信令技术27

4.1 资源预留方式及分类27

4.1.1 资源预留方式27

4.1.2 典型资源预留协议29

4.2 JIT控制协议的基本原理30

4.3 JIT控制协议的实现过程31

4.3.1 JIT控制协议总体设计31

4.3.2 JIT协议控制分组格式32

4.3.3 JIT协议子模块设计35

4.4 Just EnoughTime控制协议基本原理47

4.5 Just EnoughTime控制协议的实现过程48

4.5.1 控制模块的总体设计48

4.5.2 JET协议控制分组格式设计49

4.5.3 JET协议子模块设计49

4.6 本章小结50

第5章 光突发交换网的调度技术51

5.1 调度模块的基本原理51

5.2 典型调度算法51

5.2.1 FF算法51

5.2.2 LAUC算法52

5.2.3 LAUC-VF算法53

5.3 新型数据信道调度算法55

5.3.1 基于PPJET协议的数据信道调度算法55

5.3.2 一种改进的基于PPJET协议的数据信道调度算法55

5.4 本章小结57

第6章 光突发交换网的冲突消解技术58

6.1 光缓存技术58

6.2 波长转换技术59

6.2.1 波长转换技术的基本原理59

6.2.2 OBS网络中两种波长转换方式的性能分析60

6.3 基于有限波长转换的LAUC算法61

6.3.1 CS集合的计算61

6.3.2 算法执行步骤62

6.3.3 仿真结果及分析62

6.4 偏射路由技术64

6.4.1 偏射路由技术的基本原理64

6.4.2 基于AIMD控制的偏射路由技术65

6.5 突发分片技术68

6.6 多种冲突消解技术的联合68

6.7 本章小结69

第7章 光突发交换网的路由技术70

7.1 路由协议的分类70

7.2 典型路由协议71

7.2.1 边界网关路由协议71

7.2.2 内部网关路由协议72

7.3 OBS路由协议帧格式及流程77

7.3.1 OBS路由协议帧格式77

7.3.2 OBS路由协议流程78

7.4 OBS路由协议的实现79

7.4.1 整体流程图79

7.4.2 处理数据模块子程序流程图79

7.5 本章小结80

第8章 光突发交换网络的生存性技术81

8.1 OBS网络的故障类型81

8.1.1 OBS网络故障的层次性81

8.1.2 网络节点故障与网络链路故障81

8.2 OBS网络故障检测与恢复技术的基本步骤82

8.3 OBS网络故障检测与定位技术83

8.4 基于BFD的OBS网络故障检测与定位技术84

8.4.1 BFD协议简介84

8.4.2 BFD协议的报文格式84

8.4.3 BFD协议的状态机85

8.4.4 BFD协议的运行模式85

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86

8.4.6 BFD协议在OBS网络中的报文交换过程87

8.4.7 BFD协议在OBS网络中故障检测与定位的实施步骤88

8.5 OBS网络故障保护与恢复技术89

8.5.1 端到端的FRR技术89

8.5.2 本地FRR技术90

8.6 本章小结90

第9章 光突发交换网络的仿真软件平台91

9.1 NS-2简介91

9.2 NS-2软件构成92

9.3 NS-2使用的仿真语言92

9.4 几种典型的OBS仿真平台93

9.4.1 OBS-nsSimulator93

9.4.2 NCTUns93

9.4.3 OBS Simulator93

9.4.4 其他仿真工具简介94

9.5 OBS-NP光网络仿真软件概述94

9.6 OBS-NP软件设计95

9.6.1 OBS网络模拟的过程95

9.6.2 安装OBS-NP95

9.6.3 OBS-NP软件结构97

9.7 OBS-NP仿真实例98

9.7.1 Pareto流叠加产生自相似流98

9.7.2 OBS汇聚算法仿真104

9.7.3 AWK对TRACE文件分析115

9.8 本章小结118

第10章 光突发交换网络边缘节点的硬件设计119

10.1 FPGA简介119

10.2 基于QuartusII的FPGA开发流程119

10.3 OBS边缘节点功能模块总图120

10.4 三种汇聚算法的FPGA实现121

10.4.1 FAS汇聚算法的FPGA实现121

10.4.2 FAP汇聚算法的FPGA实现122

10.4.3 MBMAP汇聚算法的FPGA实现124

10.5 LAUC数据信道调度算法的FPGA实现125

10.5.1 LAUC数据信道调度算法的顶层图125

10.5.2 初始时间表为空的时序仿真分析及实际输出波形126

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128

10.6 资源预留协议的FPGA实现130

10.6.1 JIT协议的FPGA实现130

10.6.2 JET协议的FPGA实现132

10.7 路由协议中帧交换过程的FPGA实现134

10.7.1 Hello帧的时序仿真与实际输出波形134

10.7.2 链路状态分组的时序仿真与实际输出波形135

10.7.3 链路状态数据库分组的时序仿真与实际输出波形135

10.7.4 应答帧的时序仿真与实际输出波形136

10.7.5 四类路由帧的时序总图137

10.8 低成本OBS-Ethernet汇聚网卡设计137

10.8.1 实现内容与设计目标137

10.8.2 以太网基础知识138

10.8.3 MII接口设计139

10.8.4 以太网控制器139

10.8.5 PHY芯片（LAN83C185）140

10.8.6 以太网帧格式设计141

10.8.7 汇聚网卡软件部分143

10.8.8 测试结果145

10.9 本章小结146

第11章 光突发交换网络核心节点的光学结构设计147

11.1 光交叉连接器概述147

11.1.1 OXC的主要类型148

11.1.2 两种典型的基于空间交换的OXC结构148

11.1.3 两种典型的基于波长转换的OXC结构149

11.1.4 多粒度光交叉连接结构MG-OXC150

11.2 用于OBS核心节点的L-WIXC152

11.2.1 L-WIXC的光学结构及其性能、成本比较分析152

11.2.2 L-WIXC的控制方法154

11.2.3 L-WIXC光学参数仿真平台设计156

11.2.4 L-WIXC光学参数仿真结果与分析157

11.3 用于OBS核心节点的MG-OXC161

11.3.1 MG-OXC的光学系统结构161

11.3.2 工作原理与控制流程162

11.4 本章小结163

附录 常用缩略词中英文对照164

参考文献166