MPLS域中LSP组播树构建方法的研究与仿真

提出了一种基于接收方数据流驱动的标签分配机制构建MPLS域中LSP组播树的方案,给出了MPLS网络中成员加入和退出组播组以及组播包的复制和转发算法。并且对网络仿真工具NS的MPLS模块进行扩展以支持所提出的组播算法。性能分析和仿真实验结果表明：与传统组播相比,MPLS的组播技术能利用MPLS的快速转发能力有效地减少组播包的传输时延。     

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.     

光网络中光信噪比受限的光组播路径分配机制(英文)

组播业务的迅速增长对现有光网络的光路分配提出了更高的挑战.针对在大规模的光网络中,由于光组播路径中光信噪比过低导致传输层光链路无法正常工作,并由此带来"假性信令成功"的问题,提出了一种光信噪比受限的光组播路径分配机制.该机制充分利用光网络节点中光信噪比监测功能,在信令消息中携带光信噪比性能参量,并在光组播路径分配的信令过程中将光信噪比作为光波长分配的重要依据.通过该机制,控制平面在信令过程中充分考虑光信噪比因素,确保传输层的光组播路径得以顺利建立并正常工作.仿真结果表明,所提出的基于光信噪比感知的组播光路分配机制能够解决"假性信令成功"的问题,并有效降低光组播路径的阻塞率.     

基于OFDM-PON的媒质接入控制协议设计

在以太网无源光网络帧结构的基础上,针对正交频分复用无源光网络的特点,提出了一种适用于正交频分复用无源光网络的媒质接入控制协议.对多点控制协议、控制消息的结构、业务优先级等进行了设计,提出了一种提供服务质量保障的特殊情况下区别用户服务等级的动态带宽分配算法.该算法引入两级调度的机制,将带宽资源的分配分为不同优先级业务的调度和同类型业务下不同等级的光网络单元调度.文章对提出协议的时延、丢包率、吞吐量等方面的性能进行了仿真,仿真结果显示提出的媒质接入控制协议很好地实现了对各业务的服务质量保障,符合多业务接入对服务质量等的需求.     

基于以太网的列车通信网络及交换机开发

随着列车中大容量设备的增加,高带宽的工业以太网用于列车通信网络已成为一种趋势;生成树冗余与VLAN技术应用在基于以太网的列车通信网络中能有效地保证该通信网络的可靠性、稳定性和实时性,为了支持生成树协议(STP)和VLAN相关协议,设计了一款基于KSZ8995MA的交换机,介绍了其硬件设计和软件实现的关键部分;利用OPNET软件建立生成树冗余链路和冗余链路模型并进行时延仿真,仿真结果表明生成树冗余链路的时延小于冗余链路的时延,有效地提高通信网络的稳定性和实时性。     

OPNET和STK联合的空间光骨干网络仿真设计

空间光骨干网络是我国空间信息网络的核心。为了对空间光骨干网络中的协议体系、网络架构和关键技术进行可行性验证，开发了基于OPNET和STK(satellite tool kit，卫星工具包)联合的空间光骨干网络仿真平台。设计了由4颗GEO卫星组成的天基骨干网、由10颗LEO卫星组成的天基接入网；开发了由物理层到应用层的光网络协议仿真模型和LEO、GEO、地面站3种节点进程模型，对光骨干网络进行了仿真测试。仿真结果表明:空间光骨干网络最大时延为5.48 s，最小为0.35 s，网络全局平均时延为1.06 s，地面站实时吞吐量最大值为0.88 Gb/s，最小为0.3 Gb/s，证明该平台可准确模拟空间光骨干网络功能，满足空间业务高效传输的需求，为空间光骨干网络性能验证提供仿真平台支持。     

基于正交频分复用无源光网络的动态带宽分配算法研究

介绍了一种应用于未来大容量、多业务接入场景下的称为光正交频分复用无源光网络的下一代接入网技术,并提出了一种基于此结构的称为基于服务质量需求的固定周期流水线轮询动态带宽分配算法.该算法通过应用二级带宽分配机制、带宽预申请机制和最小带宽申请优先原则等方法,有效地保障了在大容量、多业务接入场景下各个业务不同的服务质量需求.为研究其性能,建立了该算法的仿真模型并进行了对比仿真.仿真结果显示该算法以低时延和低抖动有效地支持快速转发业务,同时平衡了确保转发业务和尽力而为业务之间的优先性和相对公平性,并且实现了不同光网络单元间的同优先级业务带宽分配的公平性.与传统的动态带宽分配算法算法相比,基于服务质量需求的固定周期流水线轮询动态带宽分配算法具有执行效率高、算法复杂度低、性能良好等优点,并且能够更好地适应光正交频分复用无源光网络的特性,发挥网络最大的性能.     

用于塑料光纤接入网的三优先级控制协议设计

为了解决用有限的码字来实现多于码字数目的多媒体工作站间的信息通信,提出一种基于光码分多址(Optical Code Division Multiple Access,OCDMA)技术的塑料光纤接入网的多优先级控制协议. 该协议通过使用预约方案和仲裁算法可以有效地解决信道冲突和目的地址的冲突问题,可以支持多媒体信息传输中各类信息不同的时间延迟要求.通过建立一个离散马尔科夫链模型对塑料光纤接入网的网络吞吐量和平均延时时间进行了数值分析和仿真实验,结果证明,这种多优先级控制协议能够适应多媒体网络中各类业务对信号时延要求的不同进行信道的优先级分配.     

水声通信网竞争式介质访问控制协议的研究

水声通信网介质访问控制(Media access control,MAC)协议决定了节点共享水声信道资源的方式,它直接影响到水声信道的利用率和网络的整体性能。本文简要介绍了Aloha、MACA-U和UW-CSMA/CA三种竞争式MAC协议的基本原理,并基于NS2仿真平台,在集中式单跳网络和分布式多跳网络两种拓扑结构中对Aloha、MACA-U和UW-CS/MACA三种竞争式MAC协议的吞吐量、平均端对端时延、冲突率和协议开销等性能进行对比,并分析数据包长度对三种协议性能的影响,为实用MAC协议的设计提供了有效的参考数据和策略。     

带时延与丢包的网络化多智能体系统控制器设计

网络时延与数据丢包极大地降低了网络化多智能体系统的控制性能,甚至会破坏稳定性.考虑存在网络时延与数据丢包的网络化多智能体系统,提出了一种基于时延与丢包补偿机制的预测控制器设计方法,来主动地消除网络时延与数据丢包的影响.通过对网络化多智能体预测控制系统的分析,给出了能够保证系统稳定性与一致性的控制器设计步骤.最后的仿真实例表明了该方法的有效性.     

A new multi-granularity traffic grooming routing algorithm in IP over WDM networks

In IP over WDM networks, since there is a large bandwidth gap between a wavelength capacity and the actual bandwidth required by each user, it is necessary to multiplex low-rate traffic streams (LRSs) into lightpaths by traffic grooming. However, with the number of wavelengths increases, a large number of all optical (OOO) transmitting ports are consumed. Meanwhile, the multi-hop grooming with incorporating full-wavelength conversion capacity in each node requires too many optical-electrical-optical (OEO) ports inevitably. To solve theses problems, waveband switching and intra-band wavelength conversion are proposed. By integrating traffic grooming and waveband switching, this paper devises a new multi-granularity traffic grooming mechanism with the function of intra-band wavelength conversion. Based on the proposed mechanism and integrated grooming policy (IGP), a new heuristic routing algorithm called multi-granularity traffic grooming based on integrated auxiliary graph (MGIAG) is also proposed since the traffic grooming problem is NP-hard. Simulation results show that, compared to traditional integrated grooming algorithm (IGA), MGIAG can save more ports and obtain lower blocking probability. Compared to traditional single-hop traffic grooming algorithm (SHA), lower blocking probability and more savings in transmitting ports can be achieved by multi-hop grooming in MGIAG and IGA although they consume more OEO ports.     

基于最小化收发器数量的光网络业务量疏导

研究了网格型波分复用中的业务量疏导问题,首先把该问题表示为整数线性规划问题(ILP),优化的目标是使得网络中使用的收发器数量最少由于问题的计算复杂度较高,提出了一种启发式算法来解决该问题,数值结果表明:这种算法可以得到与整数线性规划(ILP)得到的最优解相近的结果,在WDM网络中采用适当的业务量疏导可以减少网络中使用的收发器数量。     

Performance analysis of traffic groomed optical network

In this paper we carry out the performance analysis of traffic groomed multilayer optical networks. It is seen that the number of wavelength channels required decreases as the wavelength grooming factor increases. We have evaluated blocking probability for different load and grooming factor. The performance of the network has been evaluated for different conditions; first for fixed number of links with grooming factor set to 3 and subsequently with increase in grooming factor up to 18 in steps. The load on each link is selected as 2, 5, 9, 12, 15 and 20 Erlangs and the blocking probability as function of number of optical channels has been evaluated. In this work the effect of number of wavelength channels, traffic load and grooming factor on network blocking probability has been studied. The investigation reveals that the blocking probability decreases with increase in wavelength channels. Similarly we found that the blocking probability increases with increase in traffic load which is quite evident. Further it is shown that when the grooming factor is increased to significant value (16), the number of wavelengths requirement (8) becomes relatively stable.     

有业务量疏导能力的WDM网格网阻塞性能分析

提出一个新分析模型来计算有业务量疏导能力的波分复用(WDM)网格网的呼叫阻塞概率,WDM网络中的业务量疏导定义为复用、解复用和交换低速率业务量到高容量光路的行为.该模型首先把原始网络分解为单个子系统,然后再对这些子系统进行独立分析,最后对这些子系统的结果进行适当组合得到整个网络的解.同时,模型考虑了链路负载和链路阻塞事件之间的相关性.仿真结果表明该模型给出的结果较准确.     

WDM网状网中动态域间流量疏导策略

对波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)网状网中的动态域间流量疏导问题进行了深入研究.在源路由模式下,提出了一种基于固定备选路由方式的动态域间流量疏导算法,并在其基础上提出了只考虑波长均衡和同时考虑波长均衡与业务均衡的改进方法.该算法可以有效地避免路由环,得到较低的阻塞率,节省全网的收发器数目和波长资源.仿真结果表明,这种算法可以有效地改善网络性能.     

一种带物理约束的光网络业务量疏导方法

提出了基于最大收益的捆绑疏导算法(MRA)来解决光网络中具有多种物理约束的业务量疏导问题。MRA首先在物理拓扑上逐个放置业务, 随后捆绑细粒度业务、实现管道实例化。即考虑业务的路由情况, 将其在物理拓扑上的路由都视为单跳的细粒度管道, 然后使用基于深度优先搜索的方法来检查哪些业务能够捆绑到一起形成多跳粗粒度的潜在管道, 以节省中间节点的细粒度交换容量。再从这些粗粒度的潜在管道中, 使用最大收益的方法遴选出具有最大成本收益的无冲突集合, 并加以实例化。仿真结果显示, 在处理多个物理约束时, MRA在容量和实现成本上均优于现有的算法, 并且它能处理多达百个节点以上的大网络中的业务量疏导问题。     

基于组播树的多粒度波带静态疏导算法

研究了波带交换中的静态业务疏导算法。波带交换可以有效地减少波长交换的端口数量,但是当波带粒度值取固定值时,波带的粒度难以取得合适值。波带的粒度大,有助于减少交换端口的数量,但是波带利用率低;波带粒度小,有助于提高波带利用率,但是交换端口的数量多。为此,提出了多粒度的波带取值方法。根据静态业务疏导与组播路由的相似性,提出了利用构造组播树解决静态疏导问题的方法。另外,为了减少波带与波长交换平面互联的端口数量,采用了同目的地的波带疏导策略,并针对这一疏导策略提出了一种新的波带疏导辅助图。仿真结果表明,相对于固定粒度的波带取值,可以有效地减少交换端口的数量,并提高波带利用率。     

用于WDM光突发交换网的改进JIT信令协议

提出了一种用WDM光突发交换网的良好时间通信协议(MJIT-SP)该协议结合了光线路交换和光分组交换的优点与用于光突发交换的其他信令协议相似,MJIT-SP的特点也是采用带外控制信号处理来排除核心节点处对光缓存器的需求然而,与其它协议如JIT-SP相比,它能最小化数据源端的建立时间和最大化交叉连接的带宽利用率而且,MJIT-SP还能支持光网络中无连接和面向连接的数据包传递并介绍了MJIT-SP的基本结构并从三个方面分析了它的基本性能,即建立时间、端到端延时和信道占用时间然后,对本协议与JIT-SP的性能进行了比较,结果显示:MJIT-SP不仅优于JIT-SP,而且还克服了JIT-SP的一个缺点,即过长的信道占用时间此外,还给出了MJIT-SP的信令信息,尤其是非常关键的信号与脉座电平差(SETUP)消息MJIT-SP中的SETUP与JIT-SP中的SETUP不同,它需要给出数据包路由和交换所需的信息,包括数据包长度、比特率、SETUP与数据包之间的偏置时间以及数据业务的质量控制系统(QoS)要求等最后讨论了MJIT-SP两种可能的变化并且分析了它们的优缺点.     

A new green multicast grooming protection algorithm in WDM optical networks

Since optical network carries a lot of traffic, survivability is very important to ensure the service continuity against network failures. Recently, multicast services become more popular to meet the huge multimedia demand in network, so that multicast survivability in optical network has got more attention. However, multicast survivability may lead to more energy consumption due to more redundant backup resources allocated. Since greening network is particularly important with the energy crisis keeping growing, green multicast survivability in optical network is a challenging issue. This paper focuses on the green multicast grooming protection problem in optical network and designs two auxiliary graphs that includes a virtual topology graph and an integrated graph to address the survivable multicast grooming, routing and wavelength assignment. Based on the auxiliary graphs, this paper proposes an efficient heuristic called green multicast grooming algorithm based on spanning path dedicated protection (GMG-SPDP), in which the network reliability and the energy efficiency are jointly taken into account. Simulation results show that, compared to other algorithms, the proposed GMG-SPDP not only has lower blocking probability and higher bandwidth utilization ratio, but also saves more energy.     

分布式光网络中的波长和端口数目优化分析

研究了分布式Mesh光网络中动态业务疏导问题中的波长和端口优化问题,通过对分布式Mesh光网络中不同业务和网络拓扑情况下的网络结点波长和端口使用数目的仿真分析,得出网络中的合理波长和端口数目配置,为网络规划和设计提供依据.