光突发与光电路混合交换边缘节点的设计与实现

提出了一种将光电路交换和光突发交换融合于同一网络的边缘节点设计方案.根据此方案,网络边缘节点能根据业务需求灵活选择交换方式.该方案在实际实验系统中进行了验证.结果表明,采用光电路交换方式,网络传输速率相对较快,而采用光突发交换方式,网络的带宽利用率更好.这两种交换方式共存于同一网络,一定程度上能提高网络的灵活性和适应性.     

一种光突发交换网络中降低填充开销的突发组装算法

针对光突发交换（0BS）网络现有组装算法在输入业务量较小时组装填充开销较大的性能缺陷，提出了一种新的突发组装算法，称之为BPRA算法．该组装算法通过改变突发生成时间，在不增加端到端时延的条件下利用偏置时间来延长突发组装时间，从而可以有效降低填充空闲比特的数目．同时提出一个近似分析模型来计算空闲比特填充概率．分析和仿真结果表明BPRA算法可以明显降低组装填充开销．     

光突发交换中交换矩阵配置时间的影响研究

光突发交换是近几年出现的一种很有前途的交换技术。在光突发交换网络的核心节点中,光交换矩阵是一个关键部件,其配置时间影响到光突发交换网络的性能。这种影响表现在对数据信道可用时间施加了限制。在考虑光交换矩阵配置时间的基础上给出了修正后的LAUC算法,并通过计算机仿真研究了这种配置时间对光突发交换性能的影响。结果表明,光交换矩阵配置时间的增大会导致输出数据信道利用率的降低,进而增大了数据丢失率。     

光突发交换的交换控制策略和光缓存配置

光突发交换是面向下一代互联网的光交换模式.讨论了异步光突发交换系统的交换控制策略以及相应光缓存的优化配置策略.除了传统预约模式的交换策略,还研究了非预约和改进型预约模式,它们的性能评估由计算机仿真给出.结果表明:在条件相当情况下,改进型预约模式具有最低的丢包率.同时光缓存的配置对上述几类交换控制策略的性能都有很大影响,仿真结果指出:光缓存的粒度对系统性能具有重要影响,所讨论的几类交换模式都存在最佳时延粒度,研究结果对光交换矩阵的设计有指导意义.     

一种新的光突发交换网络信令协议与分析

提出了一种新的光突发交换网络信令协议,即DSH区分服务混合信令.根据实时（电路仿真）业务和非实时（数据）业务对QoS的不同要求分别采用TAW和JET信令控制协议,尤其是对TAW信令做了相应改进,使之更适合于OBS网络承载电路仿真业务.利用电路仿真业务发出的呼叫请求,在端到端的波长通道中建立虚通路,并在整个呼叫持续过程中保持虚通路的连接,这样可以保证电路仿真业务的端到端时延最小并避免信息丢失.通过理论分析和系统仿真,研究了DSH混合信令的性能及其对波长利用率和实时业务呼损率的影响.     

一种适用于光突发交换的区分型资源预留机制

将边缘结点突发汇聚算法与核心结点资源预留机制有机结合,提出了一种适用于光突发交换的区分型资源预留机制.引入“突发流”的概念,在边缘结点采用基于线性预测的突发汇聚算法将输入IP分组汇聚为单个突发或突发流;在核心结点引入“搭载请求”的思想,对单个突发和突发流采用不同的资源预留方案.仿真结果表明区分型资源预留机制可以明显改善光突发交换网络的丢失性能.     

光突发交换网络试验平台

研究并实现了几种光突发交换网络的关键技术,包括高速的突发组装技术、突发调度技术及突发光发射及接收技术等,其中突发接收具有较高的灵敏度和小于80ns的时钟数据恢复时间.在这些技术的基础上,建立了一个灵活且可扩展的光突发交换网络实验平台.在OBS网络平台上进行了TCP性能评估实验和多QoS业务传输实验。实验结果表明光突发网络中丢包率严重影响其上TCP的性能,但若丢包率小于0.1%,则TCP性能可得到一定程度的保证.光突发交换网络实验平台上的TCP传输实验还表明了OBS物理层带来的额外延时对上层TCP带宽有极大的影响.实验结果还验证了OBS网络中的QoS保证机制.     

光突发交换网络中基于优先级的可控重传方案

在光突发交换网络中,突发包重传能够在一定程度上减少由于突发包冲突而产生的数据损失,但重传次数的增加会加重网络负荷,从而增加数据丢失率.本文提出一种基于优先级的可控重传方案,根据网络负荷赋予不同优先级突发包每次重传不同的概率,并对重传次数加以控制,当重传次数达到4次时,便不再进行重传而将产生冲突的突发包丢弃,以此来均衡网络负荷.利用路径阻塞率和突发包丢失率来衡量模型性能,并进行仿真分析,仿真结果表明重传次数的增多以及重传概率的增大虽然会在不同程度上减少包丢失率,却也同时增大了路径阻塞率,因此必须对重传次数及重传概率加以控制;所得结果对光突发交换网络试验床设计有一定理论指导意义.     

一种改进型光可分突发交换性能分析模型

提出了一种改进型光可分突发交换性能分析模型(ModifiedOpticalCompositeBurstSwitching,MOCBS).该模型考虑了截断剩余造成的影响,通过分析截断概率、平均截断剩余长度,得到截断剩余造成的分组丢弃概率,从而更准确地估计分组丢失率.在此基础上,推导出支持区分服务的POCBS(PrioritizedOCBS)性能分析公式.仿真验证了MOCBS的准确性以及POCBS分析公式的有效性.     

光突发交换网中一种新的有优先权的冲突解决方案

提出了一种解决不同优先级突发包之间资源竞争的方案,分析了该方案下不同优先级的性能(时延和丢包率).研究结果表明：高优先级突发包的平均时延和丢包率都远小于低优先级突发包,因此该方案能为高优先级突发包提供很好的QoS保障.     

一种光突发交换网络中降低填充开销的突发组装算法(英文)

针对光突发交换(OBS)网络现有组装算法在输入业务量较小时组装填充开销较大的性能缺陷,提出了一种新的突发组装算法,称之为BPRA算法.该组装算法通过改变突发生成时间,在不增加端到端时延的条件下利用偏置时间来延长突发组装时间,从而可以有效降低填充空闲比特的数目.同时提出一个近似分析模型来计算空闲比特填充概率.分析和仿真结果表明BPRA算法可以明显降低组装填充开销.     

Comparison analysis of optical burst switched network architectures

Optical burst switching (OBS) is a promising paradigm for the next-generation Internet infrastructure. In this paper, a novel efficient network architecture for OBS has been presented and compared with conventional OBS architectures. To enhance OBS system performance, the architecture employs a novel proposed burst assembly algorithm, fiber delay lines (FDLs) and dynamic route selection technique. A queuing model is used to predict the system behavior for both classless and prioritized traffic. Simple closed-form expressions are obtained for the burst-loss probability of both classless and prioritized traffic. Numerical results show that the proposed architecture provides an accurate fit for the performance of the highest traffic class and lower bounds for the other traffic classes that are tighter than earlier known results.     

光突发交换网络核心节点中QoS策略研究

对OBS网络核心节点中所采取的多种改善QoS的策略进行了研究并提出了一种反馈证实机制以减少数据突发的丢失.其原理是在BCP传输建立端到端通路的过程中,如果在某核心节点处不能成功预约波长信道,该节点将在数据突发离开边缘节点之前返送NACK证实信息,取消边缘节点的该数据突发调度输出计划,并将其重新缓冲排队以备再次调度发送.这样可以尽量为数据突发提供可靠的波长路径,减少数据突发的丢失.     

An optimal burst assembly approach employing traffic shaping (OBATS) for OBS

Optical burst switching (OBS) aims at combining the strengths of packet and circuit switching and is considered as a promising technology for implementing the next generation optical Internet, required to cope with the rapid growth of Internet traffic and the increased deployment of new services. In this paper, an optimal burst assembly approach employing traffic shaping (OBATS) for OBS networks has been proposed in order to improve network performance in terms of reduced blocking probability, congestion control and better utilization of bandwidth. Particularly, the proposed scheme aims at reducing the average delay experienced by the packets during the burstification process in optical burst switched (OBS) networks, for a given average size of the bursts produced. Reducing the packet burstification delay, for a given average burst size, is essential for real-time applications; correspondingly, increasing the average burst size for a given packet burstification delay is important for reducing the number of bursts injected into the network and the associated overhead imposed on the core nodes. Simulation results show that the proposed burst assembly approach gives better network performance in terms of burst drop, resource contention and delay as compared to conventional burst assembly approaches.     

适用于光突发交换网的可编程光缓存器

提出了两种适用于光突发交换网的可编程光缓存器结构：交叉型和多端口开关型.两种结构都能满足突发包缓存的超长性和可变性的要求,且结构简单紧凑,成本低,可扩展.交叉型缓存器通过指定信号在每个子缓存模块的光纤环中的循环次数即能实现可变时间的延迟.多端口开关型缓存器通过指定信号在两个多端口开关相应端口与所接光纤延迟线组成的光纤环中的循环次数实现可变时间的延迟.仿真结果表明,两种可编程光缓存器都能对光突发包实现ns级指定时间延迟,可用于解决光突发交换网突发包的冲突问题.