OBS中突發(fā)組裝算法及資源預(yù)留策略研究.pdf

1、隨著Internet業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻通信業(yè)務(wù)的綜合化發(fā)展，數(shù)據(jù)流量將超過(guò)話音流量。因此，建立高速寬帶的波分復(fù)用(WDM)全光網(wǎng)絡(luò)已成為本世紀(jì)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。作為實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的一種可供選擇的交換技術(shù)--光突發(fā)交換(。ptical Burst Switehiing,OBS)，在考慮到當(dāng)前技術(shù)局限性的同時(shí)，充分結(jié)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(diǎn)，并克服其不足之處，為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)全光通信網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)上，提出了一種基于突發(fā)長(zhǎng)度和組裝時(shí)間雙預(yù)測(cè)的突發(fā)組裝算法；并對(duì)OBS中的資源預(yù)留策略進(jìn)行改進(jìn)，得到基于域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)模型的資源預(yù)留策略；開發(fā)并實(shí)現(xiàn)OBS通用仿真平臺(tái)，并基于該仿真平臺(tái)對(duì)算法和策略進(jìn)行仿真測(cè)試和改進(jìn)。主要研究成果如下： (1)提出并實(shí)現(xiàn)一種新的預(yù)測(cè)突發(fā)組裝算法，以

3、克服現(xiàn)有預(yù)測(cè)組裝算法會(huì)造成帶寬浪費(fèi)的現(xiàn)象，并更好的實(shí)現(xiàn)算法的自適應(yīng)性。該組裝算法的最大特點(diǎn)：在對(duì)流量負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)以實(shí)現(xiàn)突發(fā)包長(zhǎng)自適應(yīng)變化的基礎(chǔ)上，對(duì)突發(fā)的包長(zhǎng)以及突發(fā)組裝時(shí)間進(jìn)行雙預(yù)測(cè)以提高預(yù)測(cè)的精度，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)IP包進(jìn)入組裝隊(duì)列時(shí)，就根據(jù)預(yù)測(cè)生成突發(fā)控制包為數(shù)據(jù)突發(fā)申請(qǐng)資源，這樣，就在最大程度上降低端到端的延遲。同時(shí)，為進(jìn)一步提高帶寬利用率以及改善端到端的延遲，設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)系數(shù)對(duì)不同流量負(fù)荷條件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。 (2)研究一種基于

4、域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)模型的資源預(yù)留方式，通過(guò)使用廣播方式將各邊緣節(jié)點(diǎn)生成的突發(fā)控制分組發(fā)送至OBS網(wǎng)絡(luò)中，以此來(lái)構(gòu)成一個(gè)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)模型，以提高邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的感知能力。在域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)模型的基礎(chǔ)上，邊緣節(jié)點(diǎn)就能更有效地、智能地生成突發(fā)控制分組。同時(shí)首次設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)隙來(lái)檢測(cè)出潛在的沖突以及更好支持多優(yōu)先級(jí)的OoS。有了這樣兩個(gè)策略，使該方案的阻塞率得到了極大的降低。 (3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)OBS仿真平臺(tái)，通過(guò)使用JAVA編程技術(shù)，搭建一個(gè)通用的

5、OBS仿真平臺(tái)，以達(dá)到加快OBS相關(guān)研究進(jìn)度的目的。該平臺(tái)主要包括以下幾個(gè)模塊：流量產(chǎn)生模塊、突發(fā)組裝模塊、節(jié)點(diǎn)模塊、鏈路模塊、路由模塊、資源管理模塊、統(tǒng)計(jì)模塊以及核心調(diào)度模塊。各模塊之間通過(guò)設(shè)計(jì)的接口進(jìn)行信息的交互。 (4)仿真測(cè)試主要包括兩部分：一是基于突發(fā)長(zhǎng)度和組裝時(shí)間預(yù)測(cè)的突發(fā)組裝算法，仿真表明該預(yù)測(cè)算法在減少端到端延遲的同時(shí)，極好地實(shí)現(xiàn)組裝算法的自適應(yīng)性；二是基于域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)模型的資源預(yù)留策略，仿真結(jié)果顯示該策略相對(duì)于