业务驱动的光子网格关键技术研究

通过对光子网格资源管理新机制、光子网格中间件和光子网格用户网络接口等关键技术的研究，建立业务驱动的光资源动态调度方法，给出大块数据传输及视频点播（VOD）服务在可控光路与基于OBS的网格（Grid over OBS）模式下的业务应用模式。理论与实验证明业务驱动的光子网格关键技术的实现，使得光子网格能很好地为密集数据业务服务。     

时隙光突发交换网络调度问题研究

光突发交换（OBS）是构造下一代全光网络的潜在技术之一,但存在网络参数设计困难和阻塞性能有限等问题。文章介绍了一种新型基于时隙的OBS网络体系,简要阐明了其各部分功能,并将其与常规OBS网络进行了对比。提出了网络节点中关键的时隙分配与调度问题,并给出相应的在线调度策略,仿真结果表明BF算法性能较优。     

一种用于紫外光通信网络的改进蚁群算法

由于紫外光通信网络信道时变性强,需要对应的自适应路由来解决组网过程中出现的网络传输时延大和节点能量消耗不均衡等问题。基于蚁群优化（ACO）算法,提出了一种用于紫外光通信网络中的改进ACO算法。该算法将网络节点能量引入到ACO算法状态转移概率公式中,并通过Mat l ab软件仿真分析了算法在不同收发角度、发射功率和数据传输速率条件下的时延性能。仿真结果表明：与ACO算法相比,当收发仰角为50°时,所提算法的时延降低了1 s,收敛速度提升了28%,收敛路径的平均剩余能量也明显提高,有效地延长了网络的生存周期。     

一种基于QoS策略的光突发交换网络LSP共享算法

针对光突发交换（OBS）网络中已有的包括抢占和波长分离等服务质量（QoS）保证机制的不足,提出了一种改进的基于QoS的标签交换路径共享（QLS）算法。算法通过链路波长资源的统计复用,在保证高优先级业务传送的可靠性和有效性的同时,提升低优先级业务的QoS性能。使用开源离散事件仿真软件OMNeT++搭建了OBS/GMPLS仿真平台,对4×4对称型MESH网络和NSFNET网络分别采用WP算法和QLS算法进行了仿真。结果表明,QLS算法对于高QoS等级业务性能影响极小,MESH和NSFNET网络中class3业务的丢包率分别减少了近0.2和0.3,平均丢包率分别减少了约0.05和0.1。     

光突发交换网络中突发组装办案研究

光突发交换（Optcal Burst Switching.OBS）被认为是在下一代光网络中起到至关重要作用的一种交换技术。边缘节点处突发包的组装作为业务接入OBS网络的第一步,是OBS研究的关键课题之一。 该文重点阐述了几种常用的突发组装方案：基于突发长度组装方案、基于组装时间组装方案、混合组装方案及自适应组装方案,并分析了它们的性能和优缺点。最后指出综合考虑网络业务流量、边缘节点的处理速度和信道带宽等因素的更加有效的突发组装算法是重点研究的内容。     

两种新型的OBS网络数据信道调度算法

光突发交换(OBS)是实现IP/DWDM网络的一种极有前途的方案。该文提出了两种新型的OBS网络数据信道调度算法:最少波长转换(MWCT)调度算法和区分服务(SD)调度算法。通过仿真,证明了这两种算法在减少OBS网络中的光信号的波长转换和保证高优先级数据可靠传输方面比已有的FF和LAUC调度算法具有更好的性能。     

离散多频音调制中的时域均衡器的两种算法比较

对于设计一个DMT（离散多频音）系统来说，两种最关键的技术就是带宽优化算法的选择和前置时域均衡器的设计。文中就时域均衡器的设计，介绍了两种算法：基于迭代的TEQ（时域均衡器）算法和基于IDFT／DFT（离散傅里叶逆变换／离散傅里叶变换）的循环均衡算法，并且对两种算法进行了理论分析和计算机仿真，给出了仿真结果。     

两种新的时域有限差分算法

本文提出了两种新的求解麦克斯韦偏微分方程组的差分网格模型，并在此网格模型的基础上，给出了两种时域有限差分（ＦＤＴＤ）新算法。这两种算法的性能在某些方面比传统的Ｙｅｅ－ＦＤＴＤ算法优越。     

光突发交换网络中Jitter-EDF调度算法的研究

提出了一种应用于OBS网络中的Jitter-EDF调度算法来减小时延抖动对实时性突发QoS的影响,设计了基于该算法的OBS网络中核心路由器的主要结构,讨论了此算法实现的可能性,并推导出端到端时延的上下限和时延抖动的上限,最后结合具体网络拓扑进行了仿真和分析。结果表明,Jitter-EDF调度算法能够将时延抖动的幅度平均降低到30%～40％,有效保证了实时性应用对时延抖动的要求。     

基于FDTD算法的新型亚网格技术

提出了一种基于空间滤波（Spatial Filtering-Finite-Difference Time-Domain,SF-FDTD）算法的亚网格技术,使得FDTD算法的Courant-Friedrich-Levy（CFL）稳定性条件可通过空间频域滤波操作得以提高,从而获得高稳定度FDTD算法.进一步将SF-FDTD算法应用到亚网格技术中,可使亚网格区域时间步长的选取取与粗网格一致,从而极大地提高了计算效率.数值计算结果表明,在求解带有精细结构的电磁问题上,所提算法具有较高的准确性和有效性.     

OBS网络中冲突解决方法研究

在OBS网络中,当两个或多个突发包要求在同一时刻,同一输出端口的同一波长上预留资源时．就会产生突发数据包的资源竞争。如何解决资源竞争问题是OBS技术能否最终走向实际应用的关键技术之一。文章首先介绍OBS的基本原理、网络结构、OBS网络的资源预约机制、边缘路由器的封装机制和资源调度机制,接着研究解决OBS网络中突发数据包之间争夺链路资源问题的竞争解决机制,随后详细的给出四种竞争解决方案：光缓存、波长转换、偏射路由和突发分段丢弃,并分析了它们的性能。在此基础上,文章最后提出了各种资源竞争解决方案相结合的联合解决机制的思想。     

基于保护资源的混合光交换网络

提出一种基于保护资源的混合光交换方案P_HyLABS。该方案利用光电路交换(OCS)网络中的保护资源(波长信道),构建光突发交换(OBS)网络层,与OCS工作光路组成的OCS网络层一起,组成OCS/OBS混合交换网络。仿真结果表明,由于将OCS传送的电路交换的优势与OBS传送的统计复用能力进行了较好的结合,与单一的OCS网络和OBS网络相比,P_HyLABS混合交换在保证数据高效传输的同时,可应对呈高突发性的数据传送,在多失效的网络环境下也能部分恢复数据传送。     

Hybrid switching and p-routing for optical burst switching networks

One promising switching technology for wavelength-division multiplexing optical networks is optical burst switching (OBS). However, there are major deficiencies of OBS. (1) The delay offset between a control message and its corresponding data burst is based on the diameter of a network. This affects network efficiency, quality-of-service, and network scalability.( 2) OBS adopts one-way resource reservation scheme, which causes frequent burst collision and, thus, burst loss. We address the above two important issues in OBS. In particular, we study how to improve the performance of delay and loss in OBS. To reduce the end-to-end delay, we propose a hybrid switching scheme. The hybrid switching is a combination of lightpath switching and OBS switching. A virtual topology design algorithm based on simulated annealing to minimize the longest shortest path through the virtual topology is presented. To minimize burst collision and loss, we propose a new routing algorithm, namely, p-routing, for OBS network. The p-routing is based on the wavelength available probability. A path that has higher available probability is less likely to drop bursts due to collision. The probability-based p-routing can reduce the volatility, randomness, and uncertainty of one-way resource reservation. Our studies show that hybrid switching and p-routing are complementary and both can dramatically improve the performance of OBS networks.     

A partial-success-rate-based resource reservation scheme for slotted OBS networks

Optical burst switching (OBS) is a promising technology for next-generation optical networks. Slotted OBS is an improved version of OBS to reduce burst loss rate, in which wavelength channels are divided into time slots. Slotted OBS has an implicit and under-used property that resources for two bursts with the same source and the same destination are interchangeable. The property further means that resource for a long-distance burst can be partially used by a short-distance burst. In this paper, we utilize the property to design a resource reservation scheme for slotted OBS networks. The scheme reserves a batch of slots every time; the specific number of slots is calculated according to number of arrived bursts and partial success rate (a newly introduced conception in this paper) at each node. Simulation results show that the proposed scheme can get lower burst loss rate, comparing with the well-performing two-way signaling scheme.     

有限波长转换能力的OBS网波长分配算法研究

结合国内外最新的研究动态,针对有限波长转换能力的光突发交换网中亟待解决的突发包资源竞争问题,探讨了各种传统的波长分配算法,并通过对其特点的分析和综合比较,提出了一种新的适合有限波长转换能力光突发交换网特点的动态波长分配算法,此算法可以实现更低的全网突发包阻塞率.     

BS路由协议的FPGA实现方案

研究了光突发交换(OBS)网络路由协议。以FPGA芯片EP2C20Q240C8为基础,通过模拟OBS节点之间的通信,对协议的4类帧的通信流程进行了验证。最后,对该路由协议的时序仿真结果、资源占用情况和时延进行了分析,结果表明,该OBS路由协议实现方案能够满足OBS网络的通信要求。     

多态OBS网络中基于信道整理的调度算法

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。     

光突发交换网络的拥塞控制技术研究(本期优秀论文)

光突发交换(OBS)技术能很好地支持突发业务,有希望应用于Internet核心交换.但是,OBS网络的单向预约信令方式容易造成网络拥塞和大量的突发丢失.文章在深入研究现有的OBS网络拥塞控制策略的基础上,提出了一种新的基于速率的OBS拥塞控制策略.边缘源结点向宿结点周期性地发送和接收资源管理分组(RMP),边缘源结点根据RMP中的拥塞反馈指示了解网络中的拥塞状况,并改变突发发送速率,从而解除拥塞.     

Optimized TQ-MAP: An Adaptive Mapping Mechanism to Guarantee the Coherence of QoS Support from IP to OBS

Because of its scalability, the idea of coarse packet classification can be utilized to OBS networks. However, due to the limited number of priorities supported by OBS networks, we usually adopt a many-to-one composite class burst (CCB) assembly technique, e.g., N:1-CCB. In this kind of technique, there are two aspects related to scalable QoS support, i.e., mapping relationship and assembly resource allocation. This paper simultaneously takes the two aspects into consideration, and proposes a novel assembly mapping mechanism, called Optimized TQ-MAP, in which the most important feature is adaptivity. Based on nonlinear programming and differential calculus, it allocates the burst assembling capacity between classes fairly, efficiently and differentially, and matches IP QoS requirement with OBS QoS capacity as possible as it can. The simulation results show that Optimized TQ-MAP is more adaptive, and can efficiently guarantee the coherence of QoS support from IP to OBS.     

基于OBS的Grid网络研究与设计

介绍了Grid网络的概念,给出了基于OBS的Grid网络模型,以及用户网络接口模型及潜在的基于OBS的Grid网络应用模型。最后对基于OBS的Grid网络应用前景做了初步展望。