OBS中突發(fā)組裝算法及資源預留策略研究.pdf

1、隨著Internet業(yè)務快速增長，語音、數(shù)據(jù)、視頻通信業(yè)務的綜合化發(fā)展，數(shù)據(jù)流量將超過話音流量。因此，建立高速寬帶的波分復用(WDM)全光網(wǎng)絡已成為本世紀通信網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。作為實現(xiàn)全光網(wǎng)絡的一種可供選擇的交換技術--光突發(fā)交換(。ptical Burst Switehiing,OBS)，在考慮到當前技術局限性的同時，充分結合了光分組交換(∞ticalPacket Switching，OPS)和光電路交換(optical Circuit

2、 SWitching,OCS)的優(yōu)點，并克服其不足之處，為當前實現(xiàn)全光通信網(wǎng)絡提供了一種行之有效的方案。 論文在深入分析現(xiàn)有OBS突發(fā)組裝算法的基礎上，提出了一種基于突發(fā)長度和組裝時間雙預測的突發(fā)組裝算法；并對OBS中的資源預留策略進行改進，得到基于域內(nèi)網(wǎng)絡狀態(tài)模型的資源預留策略；開發(fā)并實現(xiàn)OBS通用仿真平臺，并基于該仿真平臺對算法和策略進行仿真測試和改進。主要研究成果如下： (1)提出并實現(xiàn)一種新的預測突發(fā)組裝算法，以

3、克服現(xiàn)有預測組裝算法會造成帶寬浪費的現(xiàn)象，并更好的實現(xiàn)算法的自適應性。該組裝算法的最大特點：在對流量負荷波動進行檢測以實現(xiàn)突發(fā)包長自適應變化的基礎上，對突發(fā)的包長以及突發(fā)組裝時間進行雙預測以提高預測的精度，當?shù)谝粋€IP包進入組裝隊列時，就根據(jù)預測生成突發(fā)控制包為數(shù)據(jù)突發(fā)申請資源，這樣，就在最大程度上降低端到端的延遲。同時，為進一步提高帶寬利用率以及改善端到端的延遲，設計預測系數(shù)對不同流量負荷條件進行優(yōu)化調(diào)整。 (2)研究一種基于

4、域內(nèi)網(wǎng)絡狀態(tài)模型的資源預留方式，通過使用廣播方式將各邊緣節(jié)點生成的突發(fā)控制分組發(fā)送至OBS網(wǎng)絡中，以此來構成一個域內(nèi)網(wǎng)絡狀態(tài)模型，以提高邊緣節(jié)點對網(wǎng)絡狀態(tài)的感知能力。在域內(nèi)網(wǎng)絡狀態(tài)模型的基礎上，邊緣節(jié)點就能更有效地、智能地生成突發(fā)控制分組。同時首次設計一個時隙來檢測出潛在的沖突以及更好支持多優(yōu)先級的OoS。有了這樣兩個策略，使該方案的阻塞率得到了極大的降低。 (3)設計并實現(xiàn)了一個OBS仿真平臺，通過使用JAVA編程技術，搭建一個通用的

5、OBS仿真平臺，以達到加快OBS相關研究進度的目的。該平臺主要包括以下幾個模塊：流量產(chǎn)生模塊、突發(fā)組裝模塊、節(jié)點模塊、鏈路模塊、路由模塊、資源管理模塊、統(tǒng)計模塊以及核心調(diào)度模塊。各模塊之間通過設計的接口進行信息的交互。 (4)仿真測試主要包括兩部分：一是基于突發(fā)長度和組裝時間預測的突發(fā)組裝算法，仿真表明該預測算法在減少端到端延遲的同時，極好地實現(xiàn)組裝算法的自適應性；二是基于域內(nèi)網(wǎng)絡狀態(tài)模型的資源預留策略，仿真結果顯示該策略相對于