光突发交换网络特性对TCP性能的影响

TCP／IP分组在光突发交换（OBS）网络的边缘汇聚成突发，突发通过OBS网络交换,为了定量研究TCP性能与汇聚时间的关系，从汇聚时间的角度仿真TCP性能，发现汇聚时间对TCP性能的影响存在门限值，在该门限值以上TCP吞吐量快速下降，同时发现，当丢失的突发中含有3个以上连续传输段时，TCP发靖将超时，理论分析了上述过程，验证了仿真结果的准确性。     

改进的OBS长度自适应门限组装算法

现有OBS长度自适应组装算法的突发数据长度门限的选择虽然随着业务流的变化而变化,克服了固定长度门限算法输出的突发数据的突发性,但仍然没有考虑业务流的自相似特性,因此不能有效降低输出突发数据的自相似程度和分组阻塞率。针对这一问题,该文提出了一种改进的OBS长度自适应门限组装算法,能根据到达的网络业务流的自相似特性自适应地调整长度门限值。仿真结果表明:在相同的调度算法下,更能降低业务流的自相似性,分组阻塞率降低一个数量级。     

一种新的基于FRR的OBS突发组装算法

为了适应大数据量的实时性和准实时性业务，降低突发延迟成为光突发交换（OBS）网络设计中要解决的一个重要问题．前向资源预留（FRR）是OBS网络中可以有效减小突发延迟的组装算法，但在带宽利用率方面却存在缺陷．针对FRR算法中存在的问题，提出了精确组装FRR算法（PA-FRR）．理论分析和仿真结果都验证了该算法在提高系统带宽利用率方面的有效性。     

光突发交换网络拥塞控制策略

针对光突发交换网络中的拥塞问题,提出了一种基于速率的拥塞反馈控制策略．利用控制波长信道,源边缘结点沿数据传送路径周期性地发送和接收资源管理分组,这些控制分组携带数据传送光路所经过的各核心结点的拥塞信息．据此,源边缘结点不断地监测网络的拥塞状况,并相应地调整数据突发的发送速率,从而避免网络拥塞．通过理论分析与系统仿真,从多个方面研究了该策略的控制性能及对光突发交换网络拥塞的影响．结果表明,该策略能有效地抑制光突发交换网络的拥塞发生．     

一种基于虚拟突发的OBS网络业务疏导机制

提出了一种基于虚拟突发光突发交换的(OBS)网络业务疏导机制TG-VB(traffic grooming based on virtual burst)。作为一种多粒度动态业务疏导机制,TG-VB将常规突发通过逻辑汇聚组成虚拟突发,增大核心网中业务传输粒度;同时,TG-VB根据虚拟突发整体传输、整体调度的特点,为汇聚的常规突发动态地选择最优的共用传输路径。仿真结果表明,与采用传统疏导机制的OBS网络相比,TG-VB能够有效地减轻核心节点的通信处理开销,降低对网络节点端口数量的需求;在相同负载条件下,TG-VB可极大地提高波长信道利用率。     

一种支持多业务承载的广义光突发汇聚机制

引入广义光突发汇聚(GOBA)概念对传统光突发交换(OBS)进行扩展,形成新的广义OBS(GOBS)网络。针对GOBS的多业务承载目标,提出了一种支持多业务承载的GOBA机制,采用将业务最小时延要求作为汇聚时间的汇聚方式,将多种用户数据业务汇聚到不同粒度的广义数据突发(GDB)中。仿真结果表明,在GOBS环境下,与MSMAP(max burst-size max assembly period)机制相比,GOBA能够在满足较高数据成功接收率的基础上显著地减小约10%的总体数据超时率,同时降低约15%的突发碰撞率,并提高约20%信道利用率。     

一种新的基于FRR的OBS突发组装算法

为了适应大数据量的实时性和准实时性业务，降低突发延迟成为光突发交换（OBS）网络设计中要解决的一个重要问题.前向资源预留（FRR）是OBS网络中可以有效减小突发延迟的组装算法，但在带宽利用率方面却存在缺陷.针对FRR算法中存在的问题，提出了精确组装FRR算法（PA FRR）.理论分析和仿真结果都验证了该算法在提高系统带宽利用率方面的有效性.     

光突发交换网络核心结点中数据突发缓存与调度的新策略

提出一种采用光纤迟延线的数据突发缓存调度新策略．这些光纤迟延线按照一定的结构设置在光突发交换网络的核心结点中．利用光纤迟延线来缓存低优先级的数据突发．而尽可能实时转发高优先级业务的数据突发-再通过突发控制分组的“二次信令”调整网络中传送低优先级数据突发的波长信道预约．通过仿真光突发交换网络系统．研究了网络业务流量、数据突发长度和光纤迟延线缓存深度对系统数据突发的丢失率和端到端时延的影响．结果表明，所提出的调度策略可以有效地减小网络中突发竞争的概率和减小高优先级数据突发的丢失率及端到端时延，从而向高优先级业务提供了端到端的QoS保证．     

OBS边缘节点中变长数据包突发汇聚实现

基于光突发交换边缘节点在组装数据包前要采用交换阵对其进行突发汇聚,描述了交换阵常用的串行输入轮循算法,根据边缘节点中数据包变长突发汇聚的特点提出了变长串行输入轮循算法,并介绍了其在现场可编程门阵列上的实现。最后比较了两种算法在现场可编程门阵列上实现的资源占用与工作频率。     

OBS核心节点控制系统处理能力研究

搭建了光突发交换测试系统,重点分析了在极限情况下的光突发交换系统核心调度模块的处理能力最低要求．测试系统的研究对象是在光突发交换系统网络控制信道上传输的突发控制分组;测试环境是有突发性的高负载业务流;测试结构是8个多波长边缘节点和1个核心节点组成的复杂光突发交换系统．通过结果分析, 找出了极限情况下控制系统需要的最低服务速率;然后提出了控制系统的优化设计方案．     

Performance analysis of optical burst switching node with limited wavelength conversion capabilities

The systematical and scalable frameworks were provided for estimating the blocking probabilities under asynchronous traffic in optical burst switching (OBS) nodes with limited wavelength conversion capability (LWCC). The relevant system architectures of limited range and limited number of wavelength converters (WCs) deployed by a share-per-fiber (SPF) mode were developed, and the novel theoretical analysis of node blocking probability was derived by combining the calculation of discouraged arrival rate in a birth-death process and two-dimensional Markov chain model of SPF. The simulation results on single node performance verify the accuracy and effectiveness of the analysis models. Under most scenarios, it is difficult to distinguish the plots generated by the analysis and simulation. As the conversion degree increases, the accuracy of the analysis model worsens slightly. However, the utmost error on burst loss probability is far less than one order of magnitude and hence, still allows for an accurate estimate. Some results are of actual significance to the construction of next-generation commercial OBS backbones.     

OBS网络中边缘电缓存冲突规避机制研究

分析了光突发交换网络中传统的冲突规避技术的优缺点,提出了一种基于边缘节点的电缓存冲突规避机制(EBR)。该机制通过将冲突的突发包偏折到与核心节点直接相连的边缘节点的调度模块的电缓存,来解决核心节点处的交换冲突。该机制在自相似业务源下进行了仿真,仿真结果显示可以较好地降低丢包率,并且代价较小;同时该机制的简单性使其可以很容易地与其他冲突规避机制共存,更好地提高了网络性能。     

基于fuzzy-adaptive-threshold的数据突发组装算法

在对光突发交换网络的数据拥塞模型进行理论分析的基础上,提出了一种新颖的模糊变长门限FAT突发组装算法.由于模糊逻辑控制的引入,使组装算法的灵活性与智能性得到进一步改善.仿真结果表明,与其他组装算法相比,FAT算法在获得低排队延迟、高带宽利用效率的同时,保证了网络的低突发丢弃率,进一步提高了网络的传输性能.     

OBS系统仿真平台的构建及分析

分析了光突发交换网络核心交换节点的基本交换结构、交换控制模块的主要功能以及核心交换模块的构成;对光突发交换系统进行了仿真平台的构建,讨论了系统仿真中所使用的主要模块及其功能、所涉及的关键技术,给出了所构建的仿真平台和可以设置的参数;在多种交换方式下,分别建立了核心交换节点仿真模型,并进行了仿真;讨论了采用不同交换结构对光突发丢失率性能的影响。     

一种适用于光突发交换网络的TCP性能分析模型

针对光突发交换网络的特殊传送方式,提出了一种稳态连接条件下TCP的吞吐量模型;该模型采用统计的方法,综合考虑了突发组装和突发丢失的因素,分析了突发所包含同一连接TCP分组数对TCP吞吐量性能的影响,得到了一个吞吐量与突发丢失率、突发包含TCP/IP分组数及往返时延的闭合表达式,并通过仿真验证了模型的正确性．分析和仿真结果表明突发所包含TCP/IP分组数存在一个最佳临界值,使吞吐量达到最大．     

基于圈覆盖的光突发交换网状网故障监测方案

针对光突发交换网状网中采用逐跳探测的故障监测方法监测成本过高的缺陷,提出了基于探测圈覆盖的故障监测机制。该机制利用启发式深度优先搜索(HDFS)、最短路径欧拉匹配(SPEM)和启发式生成树圈覆盖(HST)三种典型的圈发现算法来搜索光突发交换网状网的圈覆盖,然后为每个圈安放一个故障探测模块,构成基于圈覆盖的监测机制。计算和统计结果表明,该机制相对于逐跳探测机制能节约大量监测成本。