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．     

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.     

光突发交换边缘路由器性能分析

本文详细分析了各种因素对光突发交换边缘路由器的性能的影响.结果显示,不同服务等级的时延要求可以通过控制组装的最大时延得以保证;不同等级数据包长的大范围变动会导致信道分配的不公平性;边缘节点越多,丢包率越高;在总输出容量一定的情况下,增加输出数据信道数可以在获得低的丢包率的同时达到较高的通道利用率,但随着边缘节点数的增加,增加输出信道数对丢包率的改善作用下降.     

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80 ns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.     

TCP在光突发交换试验网络中性能的实验研究

在光突发交换试验网络中对TCP的性能进行了实验研究.首先研究了丢包对网络性能的影响,表明突发包丢失将导致TCP吞吐量的快速下降,并且丢包率越高,可用的TCP传输带宽越窄.然后分别详细研究了OBS试验网络中的延时损伤和报文段关联增益,以及对TCP传输性能的影响.最后综合考虑这些因素.实验结果表明,在本OBS试验网络中存在一个不随丢包率变化的最优化突发包组装时间250us使得可用TCP带宽最大化.为了最大限度地提高TCP的传输性能,组包时间应该选择等于或稍大于这个最优值.     

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.     

一种新颖的光突发交换网络中高效传输实时业务的协议

提出一种光突发交换网络中高效传输低速实时业务的虚时分复用协议(VTDM_RT).该协议的特点是信道不划分固定时隙,实时业务请求寻找空闲位置周期性占用信道,核心结点无须缓存,按照约定周期性转发实时业务数据.理论近似分析和仿真表明,该协议可以有效降低实时业务呼损率和数据丢弃率;实时业务速率越低,呼损率越低,波长利用率越高.     

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(Modified Optical Composite Burst Switching,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(Prioritized OCBS)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.     

光突发交换中支持区分业务的混合封装和改进的头部丢弃策略

介绍一种在光突发交换网中支持业务QoS,并减少分组到达乱序的突发包混合封装机制.通过将不同级别的分组组成相对独立的段,并进而封装到同一个突发包里,可减少分组到达乱序.结合改进的头部丢弃策略,可克服尾部丢弃法中存在的虚假冲突问题,能真正改善分组丢弃率.仿真结果表明,混合封装在结合改进的头部丢弃法之后,能很好地应用于具有QoS要求的光突发交换网中.     

光突发交换网络中基于LDPC码的丢包恢复机制(英文)

基于前向纠错编码理论,在光突发交换网络中提出一种丢包恢复机制来降低突发丢失率.构造了一种能对突发包进行在线编解码的低密度奇偶校验码.入口边缘节点通过对信息突发包进行在线编码产生冗余突发包,出口边缘节点利用译码算法从接收到的突发包中恢复出丢失的突发数据.另外,为信息突发包增加一个额外的偏置时间以减少冗余突发与信息突发竞争信道资源.通过OPNET仿真软件对不同丢包恢复机制的性能进行仿真,结果表明,与奇偶校验码提出的丢包恢复机制相比,具有更低的突发丢失率和良好的丢包恢复能力.     

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.     

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.