SUPANET的入网控制技术

本文以西南交通大学四川省网络通信技术重点实验室提出的“单物理层用户数据传输平面的体系结构”(SUPA)为背景,通过分析比较现存的各种接纳控制策略和算法,提出了适合SUPA的接纳控制策略和算法。     

基于时槽预定的加权公平调度策略

面向以太网的物理帧时槽交换(Ethernet-oriented physical frame timeslot switching,简称EPFTS)技术以用户域内使用最为广泛的以太网MAC(media access control)帧为运载对象、以定长物理层帧EPF(Ethernet-oriented physical frame)的传输时间为时槽,作为数据传输与交换的基础.针对EPFTS交换技术的特点,提出了一类新的调度策略--时槽加权的公平调度原则(timeslot-reservation based weighted fair scheduling,简称TRWFS),以解决EPFTS交换机中的业务数据调度问题.TRWFS以连接建立阶段各业务流预定的时槽数为基础,控制交换矩阵仲裁过程中各输入端向输出端请求转发信元的时刻,借用一般轮询算法的二相迭代机制来解决端口冲突问题.还给出了TRWFS的3种实现算法,表明TRWFS的实现复杂度可与一般Round-Robin调度算法相当.仿真实验结果进一步表明,即使在重负载条件下,TRWFS仍可有效保障EPFTS交换机各端口对上的预定时槽数,并在平均传输时延和吞吐率保障方面优于其他经典调度算法.     

SUPANET中的虚通道切换方式研究

以一种新的单物理层用户数据传输与交换平台体系结构(Single physical layer User-data transfer&switching Platform Architecture,SUPA)为研究背景,针对Internet与SUPA互联时由移动节点引起的虚通道切换问题,提出了两种基本的虚通道切换方式和一种混合的虚通道切换方式,并对每种虚通道切换方式进行了特点分析和仿真实验。仿真实验结果表明,混合切换方式的综合性能明显好于其他两种基本切换方式。     

EPFTS中基于时槽加权的公平调度算法

基于EPFTS(ethernet-like physical frame timeslot switching)交换技术,提出了一种新型调度算法TWFS(timeslot weighted fair scheduling),可实现于EPFTS(ethernet-like physical frame timeslot switching)交换节点,满足SUPANET(single physical layer user-data platform architecture network)网络中具备QoS(quality of service)保障能力的快速数据转发的需要.通过分析两类典型的调度机制iSlip(iteration round-robin match with slip)和BvN-switch(Birkhoff-von neumann switch)的优缺点,TWFS利用类似iSlip的迭代机制,以交换节点输入输出端口对上预定的时槽总数作为数据转发的度量权值(优先权),克服了BvN-switch对负载变化反应慢的缺点,同时又使算法时间复杂度保持在与iSlip相同的级别O(log₂N).仿真实验结果表明,TWFS算法在算法有效性、公平性和实现复杂度之间取得了很好的平衡,因而特别适合于SUPAENT中的EPFTS高速交换节点.