基于集成节点的PON与OBS网络互连技术研究

无源光网络(PON)与光突发交换(OBS)网的互连是光分组传送网络发展的必然.文章分析了PON与OBS网互连存在的主要问题及已有的解决方案,提出一种聚合PON与OBS边缘节点功能的集成节点结构,研究基于集成节点的PON与0BS网络互连技术方案,提出基于业务流量的三级汇聚机制,分析结果表明三级汇聚机制可以保证业务等级,减少业务延时.     

PON与OBS网络互连结构的研究

光突发交换(OBS)网络的城域网应用需要解决与接入网的互连问题。针对基于集成节点的PON与OBS网络互连方案,研究了集成节点的功能与组成结构,分析了模块之间的信息交互,给出了集成节点结构的一种设计方案,并简单讨论了基于这一方案的汇聚机制和动态带宽分配算法。     

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。     

一种基于Verilog HDL的OBS汇聚模块的实现方案

对光突发交换(OBS)网络的边缘节点进行了研究,给出了一种新型的OBS边缘节点汇聚模块的实现方案.与以往基于软件仿真的方法不同,该方案以FPGA芯片EP2C20Q240C8为平台,采用Verilog HDL语言编写实现.时序分析结果显示:该汇聚模块能够实现两种基本的汇聚算法(FAP和FBL),同时占用芯片资源和时延情况分析结果也能满足OBS网络的传输需求.     

光突发交换核心节点的缓存结构设计

提出了光突发交换（OBS）核心节点上缓存结构的合理而高效的设计方案。在建立核心节点的突发流与突发竞争模型的基础上,提出缓存结构设计应满足的基本条件,进而义提出将缓存结构和交换结构相结合的集成结构方案;同时,通过归纳和扩展,提出缓存结构的多角度综合分类规则。分析和仿真结果显示,集成结构方案满足所提出的缓存设计基本条件,在不受成本等限制时,尽量使用光纤共享型,而且在同样的共享范围,输出型要比输入型好,特别是光纤共享情况更为明显。     

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.     

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。     

基于链路负载的光突发交换混合路由算法

偏射路由和丢弃重传都能够有效解决光突发交换(OBS)网络中的突发竞争问题.结合偏射路由和丢弃重传的优点,提出了一种基于链路负载的偏射和重传混合的路由算法(LHDR).它根据网络链路的流量负载来计算和存储偏射路由,同时通过链路的平均负载率和节点跳数来确定对竞争突发的偏射或重传.仿真结果表明,LHDR在网络流量负载很高的情况下,能获得很好的突发丢失和端到端延时性能.     

三种OBS汇聚算法在NS2中的实现与比较

给出了固定长度、固定时间和混合汇聚三种典型的光突发交换网(OBS)汇聚算法在NS-2中的实现,并以一个8节点OBS网络为平台,将三种汇聚算法下网络的突发包端到端时延和网络拥塞率进行比较.最后,对仿真结果进行了分析和讨论.     

VS-OBR：一种无冲突虚同步光突发环网

 提出了一种利用光突发交换(OBS)技术组建WDM多波长光环网的新颖方案,称为“虚同步光突发环”——VS-OBR,该方案将数据信道划分为定长的数据突发时隙(DBS),并通过一种弹性偏置时间控制机制(ROTC)保持DBS与控制波长信道中的突发控制标签(BCL)的关联关系,实现数据信道上无冲突和丢失的媒质接入控制(MAC)。对该方案中偏置时间调整代价、最大饱和吞吐率和时延等性能进行的理论分析和仿真研究表明VS-OBR不仅可行而且带宽利用率高。     

OBS网络中基于可用性感知的故障恢复机制

提出一种基于可用性感知的故障恢复机制。该机制使故障恢复节点能够根据链路的拥塞情况对转发的受损业务进行自适应调整,进而有效避免因简单转发而导致的节点拥塞现象。仿真结果表明,基于可用性感知的恢复机制具有较好的丢包性能,并且能够对业务进行区分,增强了网络对高优先级业务的保障能力。     

OBS中基于分割和波长转换的冲突解决机制

提出了一种"先分割后波长转换"的冲突解决机制。当冲突发生时,首先对低优先级突发包进行分割;不冲突部分直接在事先预留的输出数据信道上处理,冲突部分通过WC转换到空闲的波长信道上。仿真结果表明,高优先级突发包的丢失率比低优先级的要低,并且各优先级突发包的丢失率随核心节点WC转换度的增加而降低。     

基于FDL和TWC的光突发竞争解决方案及性能分析

在光突发交换(OBS)网络中,突发竞争是影响网络性能的一个重要因素,因此如何有效地解决它,成了OBS网络非常重要的问题.在分析当前文献中的解决方案的优缺点后,提出了一种突发竞争解决方案的系统实现.该实现将光纤延迟线(FDL)时城缓存与波长转换器(TWC)波长变换、空城技术结合在一起,构造了一个基于前向转发缓存和反馈循环缓存的两级交换结构.最后从多方面对该系统实现的竞争解决有效性进行了性能分析和计算机仿真,结果表明:它在适当的业务强度(小于0.6)下,能有效改善突发丢失率和突发延迟;同时能降低系统所需的光器件数目.     

OBS网络中基于优先级抢占的恢复机制

提出一种新的支持光突发交换网络中优先级抢占的快速恢复机制.该机制对不同优先级的业务采取不同的恢复策略,实现故障的快速恢复.同时采用阈值检测方式支持优先级抢占,减少受影响链路中较高优先级业务的丢包.仿真结果表明,基于优先级抢占的恢复机制具有较低的丢包率,对高优先级业务丢包率性能改善更为明显.     

OBS考虑优先级的突发包碎片可控合并重传算法

为了降低光突发交换网络中突发包的丢失率、降低网络路径的阻塞率、减小突发包冲突的概率,提出了考虑优先级的突发包碎片可控合并重传算法。当网络中数据通信发生冲突时,该算法能根据优先级进行突发包的分片,核心节点将这一信息反馈给边缘节点,边缘节点根据突发碎片的优先级以一定的概率重传被丢弃的突发包分片;同时,针对由于多次重传导致的突发包碎片过多的问题,该算法还按照突发包碎片的优先级顺序进行碎片重组,大大降低了网络的阻塞率。结果表明,相比以往的冲突解决算法,此算法在网络业务繁忙时的数据丢比特率和网络阻塞率方面的改善作用有比较明显的优势。这一结果对光突发交换网络的网络的性能改善方面是有帮助的。     

全新的光突发交换网络数据信道性能与故障监测机制

在首次提出探测突发概念的基础上,提出了一种全新的光突发交换网络数据信道性能与故障监测机制,即网元节点向数据信道周期性地或以某种特定方式发送探测突发,并在每个下一跳节点监测探测突发的误码情况,分析其误码特点,依此来评估每两个节点间的数据信道状态,判断被监测网络是否有故障发生.该机制能在很短时间内定位突然中断或恶化的故障信道,还可对所监视网络的老化等软故障进行有效的预警和评估,具有很高的实用价值和可操作性.