针对复杂的信令交互过程会增加卫星网络链路时延的问题, 借鉴地面光网络信令协议的研究成果, 提出了一种基于中间节点预测的卫星光突发交换网络信令交互流程, 并对其网络性能进行了理论分析与仿真验证。该信令在链路的中间节点加入模型预测机制, 根据预测的网络性能指标动态选择最优中间节点进行信令返回确认。仿真结果表明: 该信令可有效权衡业务的时延和阻塞率, 保证网络的各方面性能不会出现急剧恶化的问题。

为了降低光突发交换网络中突发包的丢失率、减小网络延时、提高网络信道的利用率，采用了一种新型考虑优先级的基于冗余合并的突发包冲突解决机制。算法增加了回退信道作为保护信道，根据业务的优先级对冲突的突发包进行分段，使无法顺利传送的突发包碎片进入到回退信道；同时，考虑到网络中存在着很多短小而难以利用的信道资源，算法将回退信道里的突发包碎片进行多次克隆，多个克隆碎片和由上游节点到来的突发包合并成粒度可变的虚拟突发包发送，克隆碎片的优先级定义为最低，以保证不抢占正常突发包的信道资源。结果表明，相比以往的冲突解决算法，此算法具有较低的丢包率、相对小的延时率和优越的信道利用率。

为了降低光突发交换网络中突发包的丢失率、降低网络路径的阻塞率、减小突发包冲突的概率, 提出了考虑优先级的突发包碎片可控合并重传算法。当网络中数据通信发生冲突时, 该算法能根据优先级进行突发包的分片, 核心节点将这一信息反馈给边缘节点, 边缘节点根据突发碎片的优先级以一定的概率重传被丢弃的突发包分片;同时, 针对由于多次重传导致的突发包碎片过多的问题, 该算法还按照突发包碎片的优先级顺序进行碎片重组, 大大降低了网络的阻塞率。结果表明, 相比以往的冲突解决算法, 此算法在网络业务繁忙时的数据丢比特率和网络阻塞率方面的改善作用有比较明显的优势。这一结果对光突发交换网络的网络的性能改善方面是有帮助的。

为了适应可实现性强、稳健性高的卫星光交换网络，选择模拟偏置时间光突发交换（E-OBS）作为转发卫星的激光通信架构，并结合现有的地面光交换资源预留方法，提出了一种偏置时间固定的资源预留机制。通过流量估计把突发数据按照目的地址和服务质量(QoS)区分为单个突发和突发流，按照分类对卫星光网络资源进行了成功预留，并建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率、丢包率数学分析模型。理论分析与仿真证明，该资源预留方法通过突发流机制降低了光交换矩阵的重置时间和交换时延，通过E-OBS 架构降低了核心节点控制复杂度和对边缘节点的缓存需求，提高了网络吞吐量，适用于星载光交换网络。

基于前向纠错编码理论，在光突发交换网络中提出一种丢包恢复机制来降低突发丢失率.构造了一种能对突发包进行在线编解码的低密度奇偶校验码.入口边缘节点通过对信息突发包进行在线编码产生冗余突发包，出口边缘节点利用译码算法从接收到的突发包中恢复出丢失的突发数据.另外，为信息突发包增加一个额外的偏置时间以减少冗余突发与信息突发竞争信道资源.通过OPNET仿真软件对不同丢包恢复机制的性能进行仿真，结果表明，与奇偶校验码提出的丢包恢复机制相比，具有更低的突发丢失率和良好的丢包恢复能力.

基于小尺寸缓存的提前预留机制是有效的竞争解决方案.为支持区分服务，本文研究了两优先级提前预留机制的阻塞模型，分析了变化缓存尺寸与载荷比率条件下光突发交换网络核心节点的阻塞性能.为降低两优先级提前预留机制的突发丢弃率，提出一种基于流量门限的提前预留机制.数值分析确定了合理的缓存尺寸与流量门限，实现了高、低优先级间的缓存使用平衡.仿真结果表明：与原有提前预留机制相比，基于流量门限的提前预留机制保持了全流量状态范围内的阻塞性能，并明显降低了中、低流量状态内的突发丢弃率.

光突发交换(OBS)具有光旁路特性，是未来绿色光因特网的有力备选方案。OBS的运行主要集中于边缘节点，诸多特性参数的设置均会直接影响其传输能效，但目前相关的研究鲜见报道。本文基于边缘节点低功率空闲(LPI)模型，深入分析了光信号在OBS中的传输过程，建立了对应的能效量化分析模型，比较了额外偏置时间(EOT)和固定聚合长度(FAS)两种竞争避免机制在目标丢弃率条件下的能效性能。数值结果表明，LPI模型下EOT机制的能效特性更佳，能耗节省达48.86%。

解决突发包的冲突问题是光突发交换网络的关键技术之一。为了降低突发包冲突时丢包率, 提出了一种新型的基于信道分级和回退机制的冲突解决算法, 该算法考虑突发业务优先级, 将信道分成两个级别, 有区别地对待高低优先级两种业务类型, 并且增加了一部分回退信道作为保护和重发冲突数据包, 能够有效地保证高优先级业务的传输可靠性。结果表明, 当冲突发生时, 网络能根据此时高低优先级业务量的比重配比, 自适应地调节两个级别信道的数量, 兼顾到低优先级业务的低丢包率, 保证了较低的延时率。此算法相比以往的冲突解决算法具有较低的丢包率和相对小的延时率。

多态光突发交换(POBS)网络能够有效地支持多种同步和异步业务的传输, 但是其异步突发业务的丢失率较相同网络环境下的传统OBS丢失率要高。如何有效地对多态OBS中异步突发进行合理调度, 是降低异步突发丢失率的关键所在。提出了一种基于信道整理的调度算法, 将已经成功调度的突发重新调度到最合适的数据信道, 使得信道资源得到充分的利用, 从而降低了异步突发的丢失率。仿真结果表明, 该算法能很好地降低多态OBS网络中异步突发的丢失率。

在OBS(光突发交换)网络核心节点中配置光缓存能够有效解决突发数据分组的冲突问题。文章首先分析了传统光缓存结构的不足，然后提出一种改进的主-从光缓存结构，并针对传统的公平调度算法和优先级调度算法提出了基于带权优先级的平衡调度算法，通过分析比较表明，该算法在系统等待时间、平均等待时间及空间利用率等方面均体现出一定优势。