光突发交换网络技术研究

光纤传输技术和光网络技术的发展使得光网络成为现代高速宽带网络的基础骨干网．本文论述了3种光交换技术,并详细分析了光突发交换网络技术原理、交换结构及相关网络协议．在目前光器件和光信息处理方式未取得重大突破之时,光突发交换技术集成光电路交换和光分组交换的优势,并且实现方式可行,能满足现有大容量、高速率的多媒体信息交换与传输,将成为下一代光IP骨干网的核心技术．     

光突发交换网络边缘节点突发排队方案

介绍了光突发交换网络边缘节点的总体方案设计和各模块的功能,提出了集中排队,独立排队和混合排队三种边缘节点突发排队方案。理论分析和仿真结果表明,集中排队方案最好。     

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．     

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。     

基于GMPLS的光突发交换的研究

基于通用多协议标签交换的光突发交换是目前的网络发展趋势,而突发汇聚是它的非常关键的技术。利用通用多协议标签交换中的标签转发路径汇聚与信令协议(为适应光突发交换而有所修改)来实现突发汇聚,并对网络流量工程和数据的保护与恢复作了一些探讨。最后,给出基于通用多协议标签交换的光突发交换所带来的优势。     

光突发交换资源预留分析

光突发交换集合了光线路交换和光分组交换的优点。光突发交换的资源预留过程至关重要。本文讨论分析了OBS资源预留的重要参数以及它们对资源预留性能的影响,并用排队论的模型详细研究了资源预留过程。     

一种光突发交换网络逻辑拓扑设计方法

为了减小光突发交换网络中单向预留协议的盲目性,引入光突发交换网络逻辑拓扑的概念,并基于逻辑拓扑提出了一种路由和波长分配算法．光突发交换网络逻辑拓扑设计问题用一个线性规划模型描述,优化的目标是给定物理拓扑和源宿结点对间的业务量强度,使逻辑拓扑能够承载的业务量最大．计算机仿真数据表明,该算法能够显著地削弱单向预留协议的盲目性,从而平衡链路负载,降低突发阻塞概率,当网络负载有限时,可以减少波长转换器的使用次数．     

光突发交换网络中面向低时延高可靠业务的突发编码机制

为了保证光突发交换(OBS)网络中业务高可靠性的同时,降低突发的端到端的时延,提出了一种基于不规则重复积累(IRA)码的突发编码机制. 对IRA码校验矩阵结构进行了一定的调整,得到一种能对突发进行在线编解码的在线不规则重复累积(OL-IRA)码. 利用OL-IRA码对信息突发进行编码,以便用产生的冗余突发来恢复丢失的信息突发. 仿真结果表明,OL-IRA码在保证恢复丢包能力的同时,也能明显缩短丢包恢复的时延.     

基于SNMP的光突发交换网络管理方案

介绍了光突发交换网的原理与体系结构,论述了基于简单网络管理协议的光突发交换网络管理的实现,其中包括网络管理的模型与体系结构,管理端与嵌入式代理端开发工具的选择,光突发交换网的核心节点与边缘节点管理信息库的设计与扩展,配置管理、性能管理及故障管理三大网管功能的实现。     

光突发交换边缘结点汇聚机制对业务流自相似特性的影响

在分析光突发交换（OBS）边缘结点汇聚机制的基础上,提出了一种基于方差时间图的分析方法,利用“时间离散”和“尺度聚集”的思想,通过构造不同聚集级别m的聚集序列,分析得出业务流时间聚集序列的方差渐近性,从理论上证明了在组装器队长具有有限二阶矩的条件下,汇聚机制的分解、组装和合并过程不会改变业务流的Hurst参数．同时利用Opnet建立了OBS网络边缘结点的仿真模型,并通过仿真试验验证了理论分析的正确性．理论分析和仿真结果表明边缘结点汇聚输出的突发流与输入分组流具有相同的自相似特性,与所采用的组装算法无关．     

Contention avoidance using dual-fuzzy assembly threshold algorithm in optical burst switching networks

To avoid burst contention efficiently,on the basis of feedback-based source flow-rate control(SFC) strategy,a novel fuzzy-control-based assembly algorithm,called dual-fuzzy assembly threshold(DFAT),is proposed in an optical burst switching network.In our algorithm,according to the variations of burst assembly period and the interarrival of burst control packet,the traffic states of edge-switching nodes and core-switching nodes are first obtained.Then,the assembly threshold of bursts is set dynamically in order to operate the source traffic management from the information of traffic states.The performance of DFAT algorithm on burst loss probability is evaluated,and simulation results show that,compared with conventional assembly algorithms,the proposed scheme can constrain the birth of burst contention efficiently,when being a heavy load state of network.     

光突发交换结点中一种新的波长转换器共享方式

提出了一种新的光突发交换网络中交换结点波长转换器共享方式，称为冲突部分转换、在这种方式中波长转换器仅被用于转换发生冲突的突发数据包部分，从而降低波长转换器的占用时间，提高其利用率、对该方式和原有基于完整突发转换的方式在不同共享结构和不同业务强度下进行了对比．仿真表明，无论采用每链路共享结构还是每结点共享结构，这种新型的波长转换器共享方式均优于传统的基于完整突发转换的共享方式，可以更多地节省波长转换器的数量．     

支持突发接入模式EPON下行传输方案

分析了支持突发接入模式的EPON在下行传输中业务流特性的变化问题,提出了在下行传输时OLT向ONU分解转发帧的传输方案.通过对下行带宽资源实行基于优先级的调度,减少因数据帧到达的突发性对某些高优先级的数据帧的影响;利用滑动窗控制每个ONU的数据帧到达速率,解决大量数据帧到达造成ONU处理负荷过重的问题.利用OPNET Modeler仿真平台建立网络模型并进行仿真,验证了方案的可行性.     

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．     

ESWAN:无线移动网络中的一种拥塞控制方案

提出了在竞争连接环境中的一种改进的无状态无线自组织网络拥塞控制方案:ESWAN.该方案根据可利用带宽的变化,动态地调节网络源端的发送速率.分析和仿真结果表明,该方案较SWAN进一步降低了数据包的传送延迟,并提高了网络的发送速率及网络发送速率的稳定性.     

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。     

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.     

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。