一种适用于星载光交换网络的资源预留协议

根据卫星光交换网络应用需求,结合现有的地面光突发交换资源预留方法,提出了一种基于突发流的资源预留协议。首先通过流量估计把突发数据按照目的地址和QoS区分为单个突发和突发流,然后按照这两种分类对卫星光网络资源进行了成功预留。为了对该预留方法进行考察,建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率数学分析模型。理论分析与仿真证明了该资源预留方法通过降低光交换矩阵的重置时间和交换时延,有效降低了端-端时延,提高了网络吞吐量,适用于星载光交换网络。     

E-OBS网络中一种基于窗口的资源预留机制

为了有效地降低突发包的阻塞率和保证网络的服务质量,提出了模拟光突发交换（E-OBS）网络中一种偏置时间连续可变的基于窗口资源预留机制。在E-OBS核心路由器的控制信道（CC）上设置资源预留窗口,以此决定是否允许控制包为相应的突发包预留链路资源,并且给出了该机制下关于阻塞概率的近似方程式。仿真结果表明,适当增加资源预留窗...     

OBS网络中支持实时业务的管道机制

在分析光突发交换网络时延的基础上,提出了一种有效支持实时业务的管道机制.在边缘节点与核心节点之间建立通信管道.实时业务的突发控制包通过管道的核心节点时,不需要被处理,其处理时间为零,因而减少了偏置时间和网络时延.同时也降低了核心节点处理突发控制包的次数,降低了核心节点的实现复杂度.仿真结果表明,管道机制能有效降低实时业务的端对端时延.     

自适应混合光交换

当前的混合光交换只是简单地把光电路交换和光突发交换叠加在一起,其复杂度高.并且不能有效支持突发性强的业务.针对这种缺陷,本文提出了一种自适应混合光交换方式.自适应混合光交换的入口边缘节点监测一对入口边缘节点和出口边缘节点之间的业务流量的大小,自适应地调整光交换方式.在最小突发长度最大汇聚时间算法的基础上,提出了自适应混合光交换的汇聚算法,以提高光路的利用率和有效支持突发性强的业务.同时提出了数据信道调度算法,它能统一为光路和数据突发预留资源,并降低了混合光交换的复杂度,提高了网络性能.仿真结果表明,与光突发交换相比,自适应光交换能有效降低IP包丢失率和端对端时延.     

一种基于突发长度预测的光突发汇聚机制

提出了一种基于突发长度预测的固定时间汇聚方法.边缘节点在监测时间段内对到达的数据流进行监测,并且根据监测的结果预测在固定的汇聚时间内完成汇聚的突发包长度,提前将控制分组转发到核心网络中进行资源预留.通过理论分析及计算机仿真表明,这种汇聚方法能够有效地降低光突发交换网络中的端到端延迟.     

OBS中结合JET和TAW的混合预留机制

光突发交换OBS是目前最有发展潜力的光交换技术之一。本文首先介绍OBS中的JET预留机制和TAW预留机制，然后根据这两者的优缺点提出一种结合这两者优势的混合预留机制。该预留机制根据不同业务要求对突发数据的端到端时延和毛包率进行折衷。     

光突发交换网络中的传输控制协议性能

光突发交换(OBS)是IP over WDM核心网络采用的交换技术。在OBS网络中,送往同一边缘节点的IP分组汇聚成传输和交换的基本单元———数据突发(DB),DB丢弃会导致大量IP分组丢失,显著影响传输层的性能。文中分析OBS网络的参数对传输控制协议(TCP)吞吐量和时延的影响。仿真结果表明,DB丢包率越高,TCP性能越差。在低丢包率情况下,随着DB长度的增加,TCP吞吐量和端到端时延明显增加,高丢包率情况下则不明显;随着汇聚周期的增加,TCP吞吐量逐渐下降,端到端时延逐渐增加。     

基于光突发交换的下一代光互联网技术

给出了基于光突发交换的下一代光互联网技术的体系结构,然后从光突发数据格式、光突发的装配、光突发交换节点与网络结构、资源预留协议,以及数据信道调度算法等方面讨论了其核心技术问题.最后,简要地指出了下一代光互联网技术的未来研究方向和主要研究内容.     

基于JET协议的光突发交换(OBS)网络关键技术

光突发交换(0BS)结合了光电路交换和光分组交换的优势,同时避免了它们的缺点,将成为下一代光IP骨干网的核心技术.针对基于JET资源预留协议的OBS网络,在帧结构设计、偏置时间的管理、QoS服务等关键技术上进行了较详细的研究.     

下一代光互联网交换技术——光突发交换的关键技术

本文阐述了光突发交换技术的基本原理，并对OBS中资源预留协议、流量等级、资源竞争、预约机制和偏置时间确定等关键技术进行了介绍。简要指出了OBS网面临的瓶颈以及未来主要研究方向。     

光突发交换网络中的闭环竞争解析

为改善光突发交换网络(OBS)的性能,深入探讨了光突发交换网络中的闭环竞争解析,提出了OBS网络中的主动资源预留方案OBS—RED和显式竞争通知方案OBS—ECN。OBS—RED采用随机早期丢弃策略,即根据数据信道拥塞情况,随机早期地丢弃控制分组。OBS—ECN的实现需要OBS—RED的支持。在OBS—ECN中,不是随机丢弃控制分组,而是将这一信息显式地通知边缘节点,边缘节点再作相应的处理。OBS—RED与OBS—ECN的应用,有利于提高网络吞吐量和链路带宽资源利用率,大大减少数据突发的阻塞概率。     

一种基于混合门限的快速前向资源预留OBS组装算法

研究了一种以突发组装的时间门限与包长门限的乘积为混合门限的按照步长大小进行自适应调整的突发组装算法,并且当第一个IP包进入组装队列时就对突发的大小及组装时间进行预测,最大程度上降低了端到端的延迟;仿真结果表明,在进行快速前向资源预留组装的基础上引入重传机制,可以在减少端到端延时的同时降低突发丢包率,较大地提高了OBS网络的性能.     

基于BD技术的光突发竞争解决方案

将BD法结合波长资源预留算法提出一种新的突发竞争解决方案。该方案通过在突发竞争时牺牲低优先级突发的传输完整性,以保证高优先级的业务的丢失率,同时降低了传输时延。最后对基于BD法的突发竞争解决方案进行了网络仿真,并和传统的传统基于额外偏置时间(JET)的方案比较,结果表明在平均数据丢失率相当的前提下,改进的BD法能有效的降低突发包的端对端时延。     

采用动态波长分插复用器的光突发交换环网中的控制协议研究

提出了一种光突发交换(OBS)环网控制协议——延迟光突发固定周期(DBFP)协议。它采用动态波长分插复用器(WADM)。即采用波长可调发送可调接收(TTTR)机制．通过提前的光突发控制分组(BCP)．为光突发数据分组(BDP)预留资源，并利用固定长度的光纤延迟线(FDL)将突发数据包延迟同定的时间，以便等待所有已经预留的突发数据包发送完毕，从而完全避免突发数据包冲突问题。仿真结果表明。延迟光突发固定周期协议能完全避免突发数据包冲突。同时有效地实现了波长统计复用、按需分配和空间重用，波长重用效率高达160％。从而提高链路利用率．特别适合于突发性的业务；并且延迟光突发固定周期协议所引入的时延为1ms左右．对业务的影响不大。     

光突发交换网络的突发包组装和调度

光突发交换(OBS)由于结合了光线路交换和光分组交换的优点并且改进了两者的不足之处,成为实现IP over WDM的重要手段。主要研究实现光突发包在边缘路由器的组装生成和调度机制。通过模拟的方法研究边缘路由器的输出性能,包括输出流量的形状和时延特性。结果显示,不同服务等级的时延要求可以通过组装控制输出流的最大时延得以保证。同时边缘路由器组装和分配信道缓冲区设置和优先分配机制可以影响到输出光突发包的长度和突发度。     

光突发交换网络中基于突发包分段的联合冲突解决方法研究

光突发交换(OBS)技术由于结合了电的灵活处理和光的高速传输,成为构建下一代全光互联干线网最具前景的交换方式,其单向资源预留方式导致的突发包冲突是限制OBS走向实用的关键。基于突发包分段的光缓存冲突解决方法和基于突发包分段的波长转换冲突解决方法,首先通过对低优先级突发包进行分段解决冲突,然后对分段后冲突部分突发包进行光缓存或波长转换降低丢包率。对基于突发包分段的光缓存和基于突发包分段的波长转换两种冲突解决机制的性能进行了比较研究,仿真结果显示:两种机制都能够有效地降低整个网络的丢包率。当网络负荷较高时,采用基于突发包分段的光缓存方法对降低突发包的丢失率效果比较明显;当网络负荷较低时,采用基于突发包分段的波长转换方法能够更加有效地降低突发包的丢失率。     

OBS边缘节点接收设备的研究

光突发交换(OBS)网络边缘节点的接收设备具有与普通光网络接收设备不同的要求和特点.首先,光突发接收要求有快速的信号同步时间,以减少前导字节所占用的开销;其次,特有的帧结构要求有相应的解封装操作和业务数据的快速交换能力.本文设计和测试了光突发接收电路,同时利用大容量FPGA完成了信号的解封装和IP数据的快速交换,并以此开发了OBS边缘节点接收设备,在系统测试中证明该设备符合光突发交换系统的要求.     

光突发交换网络中TCP Reno的性能分析

该文在分析光突发交换(OBS)网络对TCP性能影响的基础上,研究了单个突发所包含的属于同一TCP/ IP连接的分组数对TCP Reno吞吐量性能的影响,得到了一个吞吐量与突发丢失率、单个突发所包含分组数以及往返时延(RTT)的闭合表达式;并通过仿真验证了分析的正确性;分析和仿真结果表明,在接入链路带宽较大时,突发所包含的分组数存在一个最佳值,使TCP吞吐量达到最大。     

支持突发粒度的多粒度光交换研究

现有的多粒度光交换一般只支持光纤、波带和波长这三种粒度的光交换,其最小粒度通常为波长粒度.针对这种缺陷,提出了一种支持突发粒度的多粒度光交换方案,包括支持突发粒度的多粒度光交换的节点结构、路由策略、波带分配算法.这种方案利用了光突发交换的交换粒度小、统计复用特性等优点来提高链路利用率,同时利用多粒度先交换减少光交叉连接(OXC)的端口数和降低OXC的成本.仿真结果表明,所提出的支持突发粒度的多粒度光交换能有效降低包丢失率和端对端时延.     

OBS网络中基于优先级的先分割后缓存冲突解决方法

为了有效地降低突发包的丢失率和保证OBS网络中不同优先级业务的服务质量,提出了一种基于优先级的先分割后缓存冲突解决方法。该方法通过在多波长信道系统的输出数据信道上设置光纤延迟线组来缓存被分割的冲突突发包。当冲突发生时,首先基于突发包的优先级和处理完毕时间进行"竞争突发包头部分割或者原突发包尾部分割"处理;无冲突部分进行交换或者直接在事先预留的输出数据信道上处理,冲突部分的分割突发包进行光缓存。仿真结果表明,多波长信道系统中,高优先级突发包的丢失率低于低优先级突发包的丢失率。同时该方法在一定程度上可以有效地减少端到端的传输时延和整个网络的丢包率,从而提高整个OBS网络的性能。