高速光交换机竞争解决机制研究

在光分组交换网络中,当同一时刻有两个或两个以上的分组以同一波长从同一端口离开光交换节点时就会出现分组竞争,采用不同的竞争解决方法对光分组交换网络性能会产生巨大影响.在光分组交换中解决竞争主要有光缓存、波长变换、偏射路由三种方式.详细阐述了这三种竞争解决方法的原理、实现方式及特点,并对今后发展趋势做出展望.     

高速光交换机竞争调度策略

在光交换网络中,当同一波长两个或多个光分组同时离开光交换机的同一个输出端口时将会发生对输出端资源的竞争,竞争失败的光分组将受阻,如何有效地调度将使光交换系统性能受到很大影响,文章综述了目前解决光交换网分组冲突的几种方案,阐述了各种解决方法的原理、实现方式及特点,展望了今后可能采用的最佳竞争调度方案.     

一种新型的输出缓存式光分组交换节点性能分析

光缓存和波长变换是解决光分组竞争的有效方法.提出一种称为FCOB的新型光分组交换节点结构,它使用固定波长变换器和输出式光缓存来解决光分组的竞争.针对FCOB交换结构,还提出一种有效的竞争控制算法.最后,使用仿真实验对FCOB的性能进行了评估.仿真结果表明,虽然使用的是固定波长变换器,但FCOB交换结构仍具有良好的性能.     

基于共享有限波长和参量波长转换器的冲突解决方案

研究了一种共享有限波长转换器(LRWC)和参量波长转换器(PWC)相结合的解决全光分组波长资源竞争的方案,并提出了PWC优先算法作为光分组交换中的波长竞争解决方案。仿真结果表明:本文结构与共享LRWC节点结构相比,减少了波长转换器的数目,并且能够明显降低光分组交换节点的分组丢包率(PLP),提高波长转换器的利用率。研究还发现,不同波长转换器配置方案对系统性能有影响。     

OBS网络中冲突解决方法研究

在OBS网络中,当两个或多个突发包要求在同一时刻,同一输出端口的同一波长上预留资源时．就会产生突发数据包的资源竞争。如何解决资源竞争问题是OBS技术能否最终走向实际应用的关键技术之一。文章首先介绍OBS的基本原理、网络结构、OBS网络的资源预约机制、边缘路由器的封装机制和资源调度机制,接着研究解决OBS网络中突发数据包之间争夺链路资源问题的竞争解决机制,随后详细的给出四种竞争解决方案：光缓存、波长转换、偏射路由和突发分段丢弃,并分析了它们的性能。在此基础上,文章最后提出了各种资源竞争解决方案相结合的联合解决机制的思想。     

共享有限范围多波长和全单波长转换器的光组播冲突解决方案

研究了一种有限范围多波长转换器(LMWC)反馈共享连接和全单波长转换器(FRWC)输出共享连接相结合的解决全光组播波长资源竞争的解决方案,并提出有限范围多波长转换器优先的波长变换调度算法,以最大双向匹配最小边长权重方法选择多波长转换器解决冲突光组播波长变换。仿真结果表明:所提的结构与输出共享全多波长转换器(FMWC)节点结构或输出共享FRWC节点结构相比,都能够明显降低光组播节点的分组丢包率(PLP),减少系统需求LM-WC多波长转换器的数目,提高多波长转换器的利用率;LMWC具有不同波长转换范围对光分组冲突解决性能也有影响。     

几种光域上的交换技术及其特点

随着电传送网技术向光传送网技术的演进.光层的联网能力越来越强,出现了几种光域上的交换技术:光线路交换/波长路由、光分组交换、光突发交换及为解决光分组在传送时出现丢失而重组时出现次序混乱等问题提出来的一种新颖的光分组流交换技术。下文将对这几种交换技术及其特点进行逐一介绍。     

光分组交换网络结构

光分组交换技术日益成为世界各国研究的重点 ,光交换的结构设计是光分组交换技术的关键。文中详细介绍了目前正在研究的空间光开关、广播选择和波长路由三种光分组交换结构。随着光网络、光器件和光系统技术的发展 ,光分组交换必会走向实用化     

光分组交换网络结构

光分组交换技术日益成为世界各国研究的重点，光交换的结构设计是光分组交换技术的关键。文中详细介绍了目前正在研究的空间光开关、广播选择和波长路由三种光分组交换结构。随着光网络、光器件和光系统技术的发展，光分组交换必会走向实用化。     

带内多波长光标记分组交换技术的研究

介绍了一种带内多波长光标记分组交换技术。在这种光交换中,光信头由若干个与光载荷处于同一通信信道内的具有不同波长值的光脉冲构成。探讨了包括信头产生和光分组形成部分的光发射机技术,包括数据恢复的接收机技术和包括路由处理的光交换节点技术。一个简化的实验演示了这种光交换的原理。     

Performance of fiber delay‐line buffers in asynchronous packet‐based optical switching networks with wavelength conversion

A major challenge in asynchronous packet‐based optical networks is packet contention, which occurs when two or more packets head to the same output at the same time. To resolve contention in the optical domain, two primary approaches are wavelength conversion and fiber delay line (FDL) buffering. In wavelength conversion, a contending packet can be converted from one wavelength to another in order to avoid conflict. In FDL buffering, contending packets can be delayed for a fixed amount of time. While the performance of wavelength conversion and FDL buffering has been evaluated extensively in synchronous networks with fixed‐sized packets, in this paper, we study the performance of FDL buffers in asynchronous packet‐based optical networks with wavelength conversion. An analytical model is proposed to evaluate the performance in terms of packet loss probability and average delay. Extensive simulation and analytical results show that, with appropriate settings, FDL buffers can perform much better in switches with wavelength conversion than in switches with no conversion. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

WDM光网络中波长转换技术的研究

波长转换是ＷＤＭ 光网络中一项重要的基础技术。在大型光网络中,它通过波长重用,可以降低网络中因波长竞争而导致的阻塞,提高网络管理、控制和维护的灵活性。文中系统地论述了波长转换技术,首先介绍了ＷＤＭ 光网络中波长转换的必要性,随后分析各种不同的波长转换技术原理,讨论其主要性能及优缺点     

基于偏转路由与COCP的OBS网络竞争解决机制

主要研究解决光突发交换(OBS)网中突发数据包之间争夺链路资源问题的竞争解决机制.从时间域、波长域和空间域上探讨了解决冲突的方法,并给出了一种采用偏转路由机制和基于共享功能波长转换器的冲突部分转换方法(COCP)相结合的竞争解决方法.     

光分组交换中的波长变换器配置研究

首先对波长变换器的功能及分类进行详细的论述,然后,对波长变换器的配置进行分析,总结出两种波长变换器配置方法,即独占式配置方法和共享式配置方法.针对独占式配置方法,本文使用仿真实验的方法研究了在不同类型的波长变换器下交换节点丢包性能的差异.本文还对独占式配置方法和共享式配置方法进行对比研究.     

Optimized Combination of Converter Pools and FDL Buffers for Contention Resolution in Optical Burst Switching

Optical burst switching (OBS) has attracted interest as a transport network architecture for the future optical Internet. As OBS relies on statistical multiplexing efficient contention resolution is a key issue in order to achieve a low burst loss probability. First, this paper discusses options and key design parameters for contention resolution in OBS. Then, it evaluates the performance of OBS nodes which employ shared wavelength converter pools and simple fiber delay line (FDL) buffers. Finally, optimized strategies for the order of probing a wavelength converter pool and an FDL buffer for contention resolution are presented and compared. It is shown that these strategies can be used to optimize performance for a given, for example, minimal cost, dimensioning of the wavelength converter pool and the FDL buffer.     

基于时频二维竞争解决机制的光数据包交换节点性能分析

针对光数据包交换的应用需求,提出了基于时频二维竞争解决机制的光数据包交换节点结构,建立了该节点基于排队论的丢包率分析模型,分析讨论了光交换节点竞争解决机制对丢包率的影响。输出端口归一化负载为0.8时,时频二维竞争解决机制在8波复用和8根延迟线结构下使丢包率降低至约10-7。数值分析结果表明,高端口负载下增加复用波长个数对减小端口丢包率比较有效,低端口负载下增加FDL延迟线数量对减小端口丢包率比较有效。     

Analytical MMAP-Based Bounds for Packet Loss in Optical Packet Switching with Recirculating FDL Buffers

The major goal of optical packet switching (OPS) is to match switching technology to the huge capacities provided by (D)WDM. A crucial issue in packet switched networks is the avoidance of packet losses stemming from contention. In OPS, contention can be solved using a combination of exploitation of the wavelength domain (through wavelength conversion) and buffering. To provide optical buffering, fiber delay lines (FDLs) are used. In this paper, we focus on an optical packet switch with recirculating FDL buffers and wavelength converters. We introduce the Markovian arrival process with marked transitions (MMAP), which has very desirable properties as a traffic model for OPS performance assessment. Using this model, we determine lower and upper bounds for the packet loss rate (PLR) achieved by the aforementioned switch. The calculation of the PLR bounds through matrix analytical methods is repeated for a wide range of traffic conditions, including highly non-uniform traffic, both in space (i.e., packet destinations) and time (bursty traffic). The quality of these bounds is verified through comparison with simulation results.