光突发交换网络中竞争解决机制研究
第３Ｏ卷第１期 ２０１０年３月 山东通信技术 Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ ＶＯｌ＿３０ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１０
光突发交换网络中竞争解决机制研究
崔芳芳管爱红
（河南工业大学信息科学与工程学院，郑州４５０００１）
摘要：ＯＢＳ网络被认为是下一代先因特网的典型代表，其中，光突发数据包在节点的竞争问题是ＯＢＳ网络中需要解
决的关键问题之一。本文对当前的主要竞争解决机制进行了详细的介绍和深入的研究．分析了各机制的综合 性能，并指出了ＯＢＳ网络中竞争解决机制的发展趋势。 关键词：光突发交换突发数据包包丢失率冲突
１ 引言
随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的迅猛发展，人们对网络的带 宽和信息交换速度有了更高的要求。随着波分复用
（ＤＷＭ）、密集波分复用（ＤＷＤＭ）技术的应用，光纤
的可利用带宽已达到１０Ｔｂ／ｓ左右。然而，要提供对数
据业务的高效支持，充分发挥光纤通信的潜力，仅有
庞大的带宽是不够的．我们必须找出与之相匹配的交
换技术来提高交换速率及带宽利用率。光突发交换
（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｕｒｓｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ＯＢＳ）可以看作光电路交换
和光分组交换之间的一个折衷．它综合考虑了ＯＣＳ
和ＯＰＳ的优势和劣势，采用单向资源预留机制，以突
发包作为最小的交换单元ｆ１＇２１。在突发包传送之前已经
为其预留光信道，在网络的中问节点处，突发包可以
透明传输。不用经过Ｏ／Ｅ／Ｏ转换，使交换方式更加简
单、灵活。同时，ＯＢＳ具有中等交换粒度，降低了交换
节点的复杂度和对光器件的要求，通过统计复用的方 式，可以有效地利用链路带宽和网络资源。由此，ＯＢＳ
网络被认为是下一代光因特网的典型代表，成为国内
外的研究重点。
２ 光突发交换基本原理及竞争的产生
光突发交换的关键思想是充分利用光纤的巨大
带宽和电子控制的灵活性，将控制与数据分离。ＯＢＳ 网络由边缘节点、核心节点和光波分链路组成。ＯＢＳ
的基本交换单元光突发（ｂｕｒｓｔ）包括突发数据分组
（ＢＤＰ）和突发控制分组（ＢＣＰ）两部分。ＢＤＰ是由多个
传统ｌＰ包组成的超长包．ＢＣＰ包含了ＢＤＰ的路由信
息及其长度、偏置时间、优先级、服务质量等信息，与
对应的ＢＤＰ在不同的光信道上传输．且比ＢＤＰ提前
一个偏置时延Ｔ，如图ｌ所示。ＢＣＰ先到达节点后为
相应的ＢＤＰ预留其所需的资源，使ＢＤＰ到达节点之
时，相应的光交换路径已建立。从而保证ＢＤＰ的交换
和传输。
ＢＤＰ
Ｉ ＢＣＰ
｝——————— 偏置时间Ｔ 数据信道
ＢＣＰ信道
图ｌ ＢＣＰ与ＢＤＰ传输示意图 由于ＯＢＳ中采用单向的资源预留机制．即：当
ＯＢＳ源节点发送ＢＣＰ完毕。经过一小段时间后发送
ＢＤＰ，而其源节点不需要等待其目的节点的应答，所
以．边缘节点在没有得到预留确认的情况下就向核心
节点发送了突发包。因此。在ＯＢＳ核心节点，在重叠
的时间区间内，如果两个或多个输入数据突发要求在
同一端口、同一数据信道输出，就会产生所谓的“突发
包竞争”问题。突发包竞争会导致竞争的数据包丢失。
由于突发包的统计概率很难预测，因此，如何降低
※基金项目：河南省科技厅科技攻关项目（０９２１０２２１０２６１）
第１期 崔芳芳等：光突发交换网络中竞争解决机制研究 兰
ＯＢＳ网络中因突发包竞争所导致的数据丢失率，就成
为ＯＢＳ网络中需要解决的关健问题之一。
３竞争解决方案
３．１几种传统解决方案
由于光逻辑器件的缺乏，光突发交换中的突发竞
争问题一直没有得到理想的解决。因为每个突发包都
包含着大量的分组．一个突发包的丢失将导致大量分
组的丢失。从技术实现的角度看，突发包竞争解决方
案主要是从波长、空间、时间等ｉ维方向考虑，对应的
是波长变换、偏射路由、光缓存技术。在实际应用中，
常常是上述三维中的某二维或三维相结合使用．以提
高解决竞争的效率 。下面介绍一下这三种技术。
（１）光缓存
光缓存技术是受到电域中解决数据包冲突的启
发所产生的一种解决ＯＢＳ网络中竞争问题的方法。
然而，类似电域随机存储器ＲＡＭ的光随机存储器件
尚未实用．光域的缓存很难实现．目前实用的光缓存
器只能采用光纤延迟线（ＦＤＬ）的方式来实现。ＦＤＬ对
光进行缓存的工作原理，是利用光在光纤中的传播时
延，根据延时的需要，让光信号在特定长度的ＦＤＬ中
传播，传播时延即为光存储时间。采用光缓存技术能
将部分ＢＤＰ延迟一段时间．有助于减少丢包率．因此
减少了由于丢包所引起的重传的概率，从而提高了带
宽利用率，提高了ＯＢＳ系统的性能，对于低负载情
况，性能改善效果明显。但是该技术由于引入了光缓
存，将增加端到端的延迟；采用ＦＤＬ的光缓存引入的
功率损耗可能需要光放大器来补偿，增加了成本，且
还会引入噪声等负面影响。由于光信号一旦进入ＦＤＬ
后，必须经过整段光纤，不可能中途将光信号取出来，
所以ＦＤＬ有很大的局限性
（２）波长变换
在使用波长变换的系统中，若发生两个或多个光
突发竞争，其中一个突发直通，另一个或其他几个突
发还是交换到同一个输出端口，但是在不同的波长
上。这种解决方案在竞争突发的延迟方面是最佳的．
即不会引入附加延时。如图２所示，当不同光纤同一
个波长人ｌ上的两个数据同时向同一根输出光纤输 出时。就会产生竞争；但是如果将其中的一根光纤上
的数据通过波长转换器转换到人２，那么它将占用输
出光纤的波长＾２，这样就可以有效地解决输出端口
竞争。这种将冲突的波长变换到另一个可用波长上的
方法．有效地降低了ＢＤＰ丢包率。该技术对于低负载
和高负载情况的改善效果都很明显，特别是对具有较
多波长可用的ＯＢＳ网络尤其如此。但是，该技术需要
快速可调谐波长变换器，而快速可调谐波长变换器技
术尚不成熟，目前还处于试验阶段，在网络中光纤比
较富裕的情况下。可以利用并行光纤的方式作为波长
变换的一种替代。波长变换器的不理想，会引入损耗、
串扰等对光信号的损伤。
。、
●， ■一几… ＾： Ｌ—Ｊ
●， １ 、＾１ ２ ■
ｌ
图２波长变换原理图
（３）偏射路由
偏射路由也称热土豆路由．是在没有光缓存可用
时的另一种解决方案。当竞争发生时，突发不能交换
到正确的输出端口，将它路由到另一个可选输出端
口，有可能通过另一条路径到达目的节点。如图３所
示．若突发数据包要从Ａ到达Ｂ，在没有冲突发生的
情况下，突发按照路线Ａ—Ｃ～Ｂ顺利到达目的地：但
如果在节点Ｃ上发生冲突，在没有光缓存或其他解决
方案的情况下，可以采用偏射路由的方法，将Ｃ节点
被冲突的突发数据包通过节点Ｄ发送到目的节点Ｂ．
即路径为Ａ—Ｃ—Ｄ—Ｂ。该方法将被冲突的ＢＤＰ偏
射到另一个可用端ＬＩ，降低了突发丢失率，且设计简
单，附加成本低。但是由于可能偏射到另一条较远的
路径，引入了较大的端到端的延迟。该方法只适用于
网络负载比较低的场合，若平均流量负载比较高，偏
射路由的分组将会降低网络的效率。
图３偏射路由示意图 ｌ５ 山东通信技术 ２０１０缸
３．２分段丢弃技术
以上介绍的三种传统竞争解决方案。都是以突发
包作为最小单位来解决竞争问题的，偏重于如何减少
突发包的损失而不是分组的损失。由于一个突发包是
由大量的 分组组成，一个突发包的丢失会导致大
量分组的丢失。使用分段丢弃技术时，当两个突发竞
争只需丢弃冲突部分的几个分组．而不需要丢弃整个
突发。在突发包分段机制中，每个突发包由多个突发
数据段组成，而每个数据段由一个或多个ＩＰ包组成．
在中间节点突发数据段不被区分．在目的边缘节点可
以独立接收光电转换后的突发数据段【４］。
当两个突发包竞争一个输出端口时，采用分段丢
弃技术有两种丢弃数据段策略：一种是丢弃竞争突发
包的头部。一种是丢弃原始突发包的尾部，这里我们
称为头部分段丢弃（ＨＳ）机制和尾部分段丢弃（ＴＳ）机
制，如图４所示。由于突发的头部含有一些突发拆分
时需要的控制信息，采用ＨＳ机制将会导致拆分困
难，因此，一般采用尾部丢弃机制。但有学者指出，不
论采用ＨＳ还是ＴＳ机制，ＩＰ数据包到达目的节点的
时候．目的结点都需要将它们进行重新排序，恢复在
源节点的次序后，才将它们送交给上层，因此这两种
分割机制其实产生的效果都是一样的。
弃段 ［ 弃段 竞争包 ［二二】一。 竞争包Ｌ— 弃段兄宇巴
［：二二原始包＿Ｉ二］原始包
： － 冲突域 冲突域 （ａ）头部丢弃 （ｂ）尾部丢弃
图４两种丢弃机制
采用分段丢弃竞争解决机制不需要附加任何的
硬件。设计简单，成本低。将被冲突的ＢＤＰ的一部分
分段。并偏射到另一个可用端口，降低了突发包丢失
率。但该方法需要发送一个更新消息，通知下游节点
释放相应的网络资源，以供其他突发数据包使用。分
段的时候可能有一部分数据将受到破坏，产生小部分
丢包，且被分段的各个部分要求独立，并能在接收端
正确处理。 ３－３联合解决机制
由于各个竞争解决机制都存在自身的缺陷。而利
用多种方案的整合可以发挥各种机制的优势．克服某
些方案的不足，起到相互补充的作用，文献【５］中仿真
结果表明：采用整合方案解决冲突时，光突发交换网
络的丢包率比单独采用某一种方案都小。因此，联合
解决机制会成为解决未来光突发网络中冲突的最佳
方案。一般来说，比较有效的组合解决方案是使用空
间偏转路由、缓存和波长转换的有机结合．而比较经
济的解决方案是最小的光缓存配合部分波长变换，再
引人偏转路由机制。但目前光逻辑处理技术还不成
熟。没有实用的光随机存储器，而且快速可调谐波长
变换技术还需要进一步的研究。
４ 结束语
本文对当前几种常见的突发包竞争解决机制进
行了深入的研究，并且总结了各解决机制的优缺点。
根据不同的网络环境及不同的需求，我们可以选择不
同的解决方案。单个使用某种机制的效果是很有限
的。所以可以采用联合几种不同的竞争解决机制的方
法．以达到更为理想的效果。
参考文献：
１ Ｃ Ｑｉａｏ．Ｍ Ｙｏｏ．Ｏｐｔｉｃａｌ ｂｕｒｓｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＯＢＳ）・ａ ｎｅｗ ｐａｒａｄｉｇｍ ｆｏｒ ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｍｅｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＨｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，１９９９；１８（１）：６９－８４ ２ Ｃ Ｑｉａｏ，Ｍ Ｙｏｏ．Ａ ｎｏｖｅｌ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐａｒａｄｉｇｍ ｆｏｒ ｂｕｆｆｅｒ－ｌｅｓｓ ＷＤＭ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｃ］．Ｉｎ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ＯＦＣ’９９，１ ９９９，ＴｈＭ６： ｌ７７．１７９ ３ ＣＨＥＮ Ｙ．ＴＵＲＮＥＲ Ｊ．ＷＤＭ ｂｕｒｓｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｐｅｔａｂｉｔ ｃａ
ｐａｃｉｔｙ ｒｏｕｔｅｒｓ［Ａ］．ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｌＥＥＥ Ｍｉｌｃｏｍ’９９［Ｃ］，１９９９： ９６８．９７３ ４ 纪越峰，王宏祥等．光突发交换网络［Ｍ】．北京邮电大学出 版社．２００５：ｌ０５一ｌ０９ ５ 于金辉，杨毅军，范戈．ＯＢＳ网络突发包竞争问题的解决
方案．光线与电缆及其应用技术．２００３，（５）：２２．２４ ６ 侯睿．陈婷婷．ＯＢＳ网络中基于缓存和分割的冲突解决方 法研究．计算机工程与应用．２００６．
２８：１３６．１４０
有限波长转换能力光突发交换网络动态波长分配机制
有限波长转换能力光突发交换网络动态波长分配机制
许毅;范戈
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2009(43)3
【摘 要】为了解决下一代可商用化的有限波长转换能力光突发交换(OBS-LWCC)网中突发包资源竞争问题,根据波长转换器所在的位置分布,将整个网络解构为多个波长连续性子段.基于分解后的网络模型,对各种波长分配算法的突发阻塞性能进行分析和综合比较,采用传统优先级计算与子段模型结构相结合的方法,提出一种新的分布式动态波长分配策略PWA-leg.仿真实验表明,在OBS-LWCC网络结构中关键的波长可转换节点处,该算法实现了突发业务最佳承载波长(信道)的智能选择,与传统波长分配算法相比,具有更低的全网突发包阻塞率,能够更好地适应动态突发包业务和网络拓扑的变化.
【总页数】6页(P355-360)
【关键词】光突发交换;波长转换;波长连续性限制;突发竞争;波长分配
【作 者】许毅;范戈
【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】 1.光突发交换结点中一种新的波长转换器共享方式 [J], 姚明旿;刘增基;文爱军
2.一种波长转换受限WDM网络的动态路由和波长分配算法 [J], 肖诗源;刘贤德;金鑫
3.有限波长转换能力的OBS网波长分配算法研究 [J], 潘皓;许毅;范戈
4.WDM网络中波长转换稀疏性与有限波长转换能力的研究 [J], 姜希军;隋志成;吴志坚
5.光突发交换网络中蚁群路由和波长分配算法研究 [J], 蒋红进; 张兴周
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光突发交换网络数据信道调度算法的研究
一技＝术
交流 维普资讯 ¨ｌ －。 一 ０ ｊ ０ ０ ◇ ＿塞．． ０ 骥 塞堕馨
同的出口边缘路由器地址、具有相同服务质量要求的ｌＰ分
组组成。ＯＢＳ的特点是：突发数据分组（ＤＢ）和控制分
组（ＢＨＰ）的传输在物理信道和时间上是分离的，控制分
组提前于突发数据分组发送，而突发数据分组等待一定时
间（偏置时间）后，不需等待回复确认信息，直接在预先
确定的信道上发送。在核心节点上，控制分组经过光／电
／光交换和电信息处理，为相应的光突发数据分组预留资
源，使突发数据分组实现全光透明传输。
２数据信道调度算法
在ＯＢＳ网络中，核心节点根据到达的ＢＨＰ中包含的
信息为后续到达的数据包ＤＢ安排合适的数据信道一信道
调度。即当相应的ＢＨＰ到达核心路由器后，选择一条在
ＤＢＡ０达光交换矩阵时可用的数据信道作为输出信道。当
没有可用信道时，ＤＢ以及相应的ＢＨＰ将被丢弃。因此在
ＯＢＳ网络核心节点处设计信道调度算法主要需要考虑以下
两个方面： （１）ＤＢ的丢失率； （２）算法执行时间。一
个理想的调度算法应该在ＤＢＡ０达前，能够尽快地处理相
应的ＢＨＰ，并尽可能为该ＤＢ找到合适的信道。一个有效
的调度算法可以通过快速地调度来降低ＤＢ的丢失率，并
且提高网络带宽的利用率。
２．１最近可用信道算法（ＬＡＵＣ）
首先假设每个光核心路由器有 个ＦＤＬｓ，第ｉ个ＦＤＬ
可以延时Ｑｉ（１ ｉ Ｂ，Ｑ０＝０），其中Ｑ ＝ｉ×Ｄ
（Ｄ为延时单元）。假设不考虑交换时间，不使用ＦＤＬ的
情况下，ＤＢ到达光交换矩阵的时间和离开的时间相同。
最近可用信道算法 只保留每个输出数据信道的最近
使用时间（ＬＵＴ，Ｌａｓｔ Ｕｓｅｄ Ｔｉｍｅ），对于有Ｋ个数据信道，
令ｆ，表示第，个信道的最近可用时间。ＬＡＵＣ算法的基本思
想是为到达的数据突发选择最近可用未调度数据信道，
假定ＤＢ到达核心节点的时刻为ｔ，ＤＢ的长度为Ｌ（用时
基于GMPLS的光突发交换网的研究的开题报告
基于GMPLS的光突发交换网的研究的开题报告
一、选题背景和意义：
近年来，随着宽带网络的不断发展，对于数据通信的带宽需求越来越大。而光通信作为一种高速、高容量、低延迟、安全性高的通信方式，得到了广泛的应用。建立一种高效可靠的光通信网络变得越来越重要。而光突发交换技术作为一种新型的交换技术，可以满足高带宽、低延迟、大容量等要求，被认为是下一代高速光通信网络的重要技术之一。
为了提高光突发交换技术的效率和可靠性，GMPLS（Generalized
Multi-Protocol Label Switching）被引入到光突发交换技术中。GMPLS的引入可以提供灵活的资源调度和路由选择机制，从而提高系统的性能和可靠性。因此，基于GMPLS的光突发交换网络的研究具有重要的理论和应用意义。
二、研究内容：
本文主要研究了基于GMPLS的光突发交换网络的关键技术和算法，并且进行了性能分析和实验验证。重点包括以下内容：
1、GMPLS的基本概念、架构与标准。
2、光突发交换网络的基本原理与关键技术。
3、基于GMPLS的光突发交换网络的路由选择与资源调度算法。
4、基于GMPLS的光突发交换网络的性能分析与实验。
三、预期结果：
通过对基于GMPLS的光突发交换网络的研究，我们将会得到以下结果：
1、深入理解GMPLS和光突发交换技术的原理和关键技术，掌握其应用场景和实现方法。 2、研究和设计基于GMPLS的光突发交换网络的路由选择和资源调度算法，提高系统的性能和可靠性。
3、进行基于GMPLS的光突发交换网络的性能分析和实验，验证其优越性。
四、研究难点：
本文研究的难点主要包括：
1、GMPLS的复杂性和可扩展性，需要对其进行深入的分析。
2、光突发交换技术的架构和工作原理相对较为新颖，需要对其理解透彻。
3、如何设计并优化基于GMPLS的光突发交换网络的路由选择和资源调度算法，需要进行仔细的分析和设计。
基于部分冗余合并的OBS网络冲突解决机制
基于部分冗余合并的OBS网络冲突解决机制
陈荷荷
【摘 要】为了降低光突发交换网络中突发包的丢失率、减小网络延时、提高网络信道的利用率,采用了一种新型考虑优先级的基于冗余合并的突发包冲突解决机制.算法增加了回退信道作为保护信道,根据业务的优先级对冲突的突发包进行分段,使无法顺利传送的突发包碎片进入到回退信道;同时,考虑到网络中存在着很多短小而难以利用的信道资源,算法将回退信道里的突发包碎片进行多次克隆,多个克隆碎片和由上游节点到来的突发包合并成粒度可变的虚拟突发包发送,克隆碎片的优先级定义为最低,以保证不抢占正常突发包的信道资源.结果表明,相比以往的冲突解决算法,此算法具有较低的丢包率、相对小的延时率和优越的信道利用率.%To
decrease the byte loss probability of data burst, reduce the time delay cost
and grantee the high usage efficiency of channel resource, a novel
contention resolution was proposed based on segment redundant
recombination in optical burst switching( OBS) networks. In this scheme, a
special channel type called back-off channel was classified. When two
bursts contents, the lower priority one will be separated and the segments
will be sent back to upstream node by back-off channels. To grantee high
OBS网络中基于拥塞避免的提前偏射路由研究
OBS网络中基于拥塞避免的提前偏射路由研究
杨晓非;王雄;黄胜;李玲霞;孙丽琴
【摘 要】突发竞争是OBS(光突发交换)网络需要解决的关键问题,偏射路由作为一种有效的竞争解决方案而被广泛研究.文章提出了一种基于拥塞避免的提前偏射路由算法,利用周期性反馈的网络拥塞信息按一定概率提前偏射部分突发包.与传统的最短偏射路由算法相比,本算法达到了避免拥塞以及均衡网络负载的目的.仿真结果表明:文章所提算法在突发丢失率、吞吐量以及平均链路利用率方面性能都有所提高.
【期刊名称】《光通信研究》
【年(卷),期】2012(000)001
【总页数】4页(P9-11,15)
【关键词】光突发交换;拥塞避免;突发竞争;偏射路由;负载均衡
【作 者】杨晓非;王雄;黄胜;李玲霞;孙丽琴
【作者单位】重庆邮电大学重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆400065;重庆邮电大学重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆400065;重庆邮电大学重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆400065;重庆邮电大学重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆400065;重庆邮电大学重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆400065
【正文语种】中 文
【中图分类】TN919
0 引 言
OBS(光突发交换)是一种有前途的光交换技术[1]。OBS网络中，入口节点将去往同一目的节点的IP包汇聚成突发数据包，突发控制包以一个偏置时间先于数据包在控制信道上传输。由于缺乏成熟的光缓存技术，OBS存在突发竞争问题，当两个及以上的突发包同时到达同一端口要求预留相同波长时，就会发生竞争。目前的竞争解决方法主要利用偏射路由、光缓存和波长转换等技术。
偏射路由就是为竞争的突发包寻找替代路由从而解决竞争。文献[2]提出了一种SPDR(最短路径偏射路由)算法，文献[3]提出一种混合偏射重传算法，这两种偏射路由算法都是在偏射节点，即预留资源不成功的节点对竞争加以解决，但由于受到网络拓扑的限制，节点在选择偏射路由时的选择余地较小。文献[4]提出两种动态的基于拥塞的负载均衡路由算法，文献[5]将流量工程用到OBS中， 文献[4-5]提出的算法都是源节点接收其他节点发送的反馈包以此均衡网络负载，但考虑链路的传播延时，这些反馈包可能由于传播延时而不能及时反映网络的实时状况。
光突发交换技术
光突发交换技术
于金辉;范戈
【期刊名称】《光通信技术》
【年(卷),期】2002(26)5
【摘 要】光突发换是近几年出现的一种光交换技术,它交换的单元粒度介于电路交换和分组交换之间,比电路交换灵活,带宽利用率高,又比光分组交换易于实现;全面介绍了这种交换技术,并对它与电路交换和光分组交换性能进行了比较.另外,还对光突发交换的关键技术进行了讨论,结合下一代互联网的技术趋势,对光突发交换的前景进行了评价.
【总页数】4页(P38-41)
【作 者】于金辉;范戈
【作者单位】上海交通大学区域光纤通信网和新型光通信系统国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学区域光纤通信网和新型光通信系统国家重点实验室,上海,200030
【正文语种】中 文
【中图分类】TP393.03
【相关文献】
1.光突发交换及其关键技术 [J], 孙丽琴;王雄;庞洪丰
2.光突发交换及其关键技术 [J], 孙丽琴;王雄;庞洪丰
3.下一代光互联网交换技术--光突发交换的关键技术 [J], 李洁;蔡祥宝 4.光突发交换技术关键问题研究 [J], 胡梅芬
5.光突发交换技术原理及其相关技术 [J], 温海波;李乐民
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光突发交换网络中的批量调度算法研究的开题报告
光突发交换网络中的批量调度算法研究的开题报告
一、研究背景及意义
光交换网络是一种基于光纤传输的高速数据通信技术。光突发交换网络（OBS）是光交换网络中的一种快速分组交换技术，它可以实现高速动态路由和资源共享，能够适应高流量、高带宽和传输质量等要求。随着网络科技的不断发展和应用的不断普及，OBS网络将成为未来网络的重要组成部分，其性能的提高将极大推动网络传输的速率和质量。
批量调度算法是OBS网络中的关键技术之一。传统的OBS网络调度算法在面对高流量和水平量等量级下性能下降明显，批量调度技术能够有效提高OBS网络性能，避免数据丢包和阻塞等问题，维持网络的高速稳定运行。因此，研究OBS网络中的批量调度算法，将有助于提高网络质量、保证网络安全、优化资源利用等方面的应用和发展。
二、研究内容和目标
本文研究的是光突发交换网络中的批量调度算法。具体研究内容包括：
1. 基于OBS网络的原理和特点，初步分析批量调度算法的意义，介绍批量调度算法的研究现状和应用情况；
2. 探讨批量调度算法的分类和实现方式，分析各类算法的优劣及其适用情况；
3. 针对现有批量调度算法的问题和局限性，提出一种新的优化批量调度算法，并进行算法实现和模拟分析；
4. 在ns-3仿真平台上采用不同的实验场景和模拟参数，对所提出的新算法进行充分测试，比较其与传统算法的性能差异；
5. 总结分析实验结果，对所提出的新算法进行优化和改进，提高网络性能和应用效果。 三、研究方法
本研究选用文献调研、理论分析、仿真模拟等多种研究方法，主要包括：
1. 文献调研：通过查阅大量该领域相关的文献资料，了解目前光突发交换网络中批量调度算法的发展现状和存在的问题。
2. 理论分析：深入分析OBS网络特点，探讨批量调度算法的分类、设计原则和实现方式，并结合实际应用需求，研究提出有效的优化算法。
3. 仿真模拟：以ns-3仿真平台为基础，进行各类批量调度算法的模拟实验，对算法性能进行量化分析，探索各个算法模拟结果的优劣和实际应用效果。
光突发交换网络数据信道调度问题研究的开题报告
光突发交换网络数据信道调度问题研究的开题报告
一、选题背景：
随着数据中心的快速发展，越来越多的应用程序需要大量的数据交换，网络带宽需求增加。光突发交换是一种基于光传输的高速交换技术，其特点是快速传输和高密度交换能力，已经成为高速网络中重要的交换技术之一。在光突发交换网络中，数据通道的调度算法对网络性能、带宽利用率等方面都有着至关重要的影响，因此对光突发交换网络数据信道调度算法进行研究具有重要意义。
二、研究目的：
本研究旨在研究光突发交换网络数据信道调度问题，以提高网络性能和带宽利用率，为数据中心等高速网络应用提供技术支持。
三、研究内容：
（1）理论背景分析：对光突发交换技术的原理、应用及发展现状进行分析，研究光突发交换网络中数据信道调度算法的原理和经典方法。
（2）数据信道调度算法研究：针对光突发交换网络中存在的数据信道调度问题，结合网络拓扑、通信负载和性能需求，设计并优化调度算法，以提高带宽利用率和网络性能稳定性。
（3）实验仿真验证：使用实验仿真的方法，测试和评估所设计的调度算法的性能表现，验证调度算法的可靠性和实用性。
四、研究意义：
本研究对于光突发交换网络数据信道调度问题的研究探索具有实际应用价值，对于优化数据中心等高速网络应用的带宽利用率和网络性能，推动光突发交换技术的研究和发展具有积极意义。
五、研究方法：
本研究将采用文献调研、数学建模、算法设计和实验仿真等方法来完成各项研究任务。
六、预期结果： 本研究将设计一种针对数据中心等高速网络应用的光突发交换网络数据信道调度算法，提高带宽利用率和网络性能，同时通过实验仿真验证算法的可行性和实用性，为光突发交换技术的研究和应用提供新的思路和方法。
光网络中三种交换
什么是光突发交换技术
目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching).
三种光路交换技术
目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching).
其中研究得最多最成熟的是光路交换OCS,网络需要为每一个连接请求建立从源端到目的地端的光路(每一个链路上均需要分配一个专业波长)。交换过程共分三个阶段：①链路建立阶段是双向的带宽申请过程，需要经过请求与应答确认两个处理过程。②链路保持阶段，链路始终被通信双方占用，不允许其他通信方共享该链路。③链路拆除阶段，任意一方首先发出断开信号，另一方收到断开信号后进行确认，资源就被真正释放。
从长远来看，全光的分组交换OPS是光交换的发展方向。OPS是一种不面向连接的交换方式，采用单向预约机制，在进行数据传输前不需要建立路由。分配资源。分组净荷紧跟分组头在相同光路中传输，网络节点需要缓存净荷，等待带分组目的地的分组头的处理，以确定路由。相比OCS,OPS有着很高的资源利用率，和很强的适应突发数据的能力。但是也存在着两个近期内难以克服的障碍：一是光缓存器技术还不成熟；二是在OPS交换节点处，多个输入分组的精确同步难以实现。因此光分组交换难于在短时间内实现。
1997年，由ChunmingQiao和J.S Tunnor分别提出的一种新的光交换技术——光突发交换OBS,作为由电路交换到分组交换技术的过渡技术。OBS结合了电路交换和分组交换两者的优点且克服了两者的部分缺点，已引起了越来越多人的注.
光突发交换网络的数据突发延滞调度策略分析
西北大学学报（自然科学版） ２００７年４月，第３７卷第２期，Ａｐｒ．，２００７，Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
光突发交换网络的数据突发延滞调度策略分析
郭彦涛，文爱军，刘增基，毋丹芳
（西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室，陕西西安７１００７１）
摘要：目的 改善光突发交换（ＯＢＳ）网络的ＱｏＳ性能。方法提出了一种新的光迟延线（ＦＤＬ）缓 冲调度方法，即突发延滞调度策略。结果利用ＦＤＬ将竞争中的低优先级ＤＢ做适当延时，通过
ＢＣＰ的二次信令调整ＯＢＳ网络中该数据突发（ＤＢ）的泼长信道预约，以解决突发的竞争问题；通过
理论分析和系统仿真方法研究了ＯＢＳ网络业务流量对ＤＢ丢失率和端到端时延的影响。结论该 策略能有效地解决ＯＢＳ网络中ＤＢ的竞争现象，为高优先级ＤＢ提供了端到端的Ｑ０Ｓ保证。
关键词：光突发交换；调度策略；信令；ＦＤＬ；ＱｏＳ 中图分类号：ＴＮ９２９．１ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ０００．２７４Ｘ（２００７）０２－０２２１－０４
光突发交换（ＯＢＳ，ｏｐｔｉｃａｌ ｂｕｒｓｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）技术 能很好地支持突发业务，是今后互联网的核心骨干
网中ＩＰ ｏｖｅｒ ＷＤＭ主要技术之一。在ＯＢＳ网络中
由于采用单向预留信道资源的信令方式，数据突发
（ＤＢ，ｄａｔａ ｂｕｒｓｔ）从源结点发出时，源结点到目的结
点之间的通路并未完全建立，所以在ＯＢＳ网络中的 核心结点处一旦波长信道资源的预约因ＤＢ发生冲
突而失败，随后到来的ＤＢ将被丢失。为了避免和 降低ＤＢ丢失率，已提出多种ＤＢ竞争解决方
案¨ ｊ。文献［２］提出的利用光迟延线（ＦＤＬ，ｆｉｂｅｒ
ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ）策略中，核心结点配置了一套 个ＦＤＬ 的缓冲器，每个ＦＤＬ延时时间不同，但一般都是单
位延迟时间Ｄ的倍数，ＦＤＬ缓冲器所能提供的延时 时间范围是０到 ，Ｂ：（Ｍ—１）×Ｄ。当竞争发生