OBS核心节点控制系统处理能力研究

搭建了光突发交换测试系统,重点分析了在极限情况下的光突发交换系统核心调度模块的处理能力最低要求．测试系统的研究对象是在光突发交换系统网络控制信道上传输的突发控制分组;测试环境是有突发性的高负载业务流;测试结构是8个多波长边缘节点和1个核心节点组成的复杂光突发交换系统．通过结果分析, 找出了极限情况下控制系统需要的最低服务速率;然后提出了控制系统的优化设计方案．     

OBS网络中边缘电缓存冲突规避机制研究

分析了光突发交换网络中传统的冲突规避技术的优缺点,提出了一种基于边缘节点的电缓存冲突规避机制(EBR)。该机制通过将冲突的突发包偏折到与核心节点直接相连的边缘节点的调度模块的电缓存,来解决核心节点处的交换冲突。该机制在自相似业务源下进行了仿真,仿真结果显示可以较好地降低丢包率,并且代价较小;同时该机制的简单性使其可以很容易地与其他冲突规避机制共存,更好地提高了网络性能。     

光突发交换网络边缘节点突发排队方案

介绍了光突发交换网络边缘节点的总体方案设计和各模块的功能,提出了集中排队,独立排队和混合排队三种边缘节点突发排队方案。理论分析和仿真结果表明,集中排队方案最好。     

OBS边缘节点接收调度模块的硬件实现

给出了一种用于光突发交换网络中边缘节点接收调度模块的电路实现方案。该方案以基于虚拟输出队列机制的公平、高效的交换开关仲裁算法-输入串行为核心,利用两片高速现场可编程门阵列芯片,同时进行6路千兆光突发交换网络数据的接收、交换以及以太网封装。六路数据完全独立,并且两片现场可编程门阵列芯片之间可以相互通信。     

光突发交换网络拥塞控制策略

针对光突发交换网络中的拥塞问题,提出了一种基于速率的拥塞反馈控制策略．利用控制波长信道,源边缘结点沿数据传送路径周期性地发送和接收资源管理分组,这些控制分组携带数据传送光路所经过的各核心结点的拥塞信息．据此,源边缘结点不断地监测网络的拥塞状况,并相应地调整数据突发的发送速率,从而避免网络拥塞．通过理论分析与系统仿真,从多个方面研究了该策略的控制性能及对光突发交换网络拥塞的影响．结果表明,该策略能有效地抑制光突发交换网络的拥塞发生．     

高性能CICQ 仿真平台的设计与实现

交换结构与调度策略对于核心路由器的性能及网络业务流的QoS保证具有重要的意义。基于目前流行的带缓存交叉开关交换结构(CICQ),采用系统级设计方法和面向对象技术,设计并实现了用于研究基于带缓存交叉开关构建的交换结构与调度策略的仿真平台-SPES。设计上实现了业务流、交换结构和调度策略三者之间的分离,具有良好的可继承与可扩展性。最后给出了在该平台下,CICQ流行调度策略的仿真结果,展示了SPES的优良性能。     

基于SNMP的光突发交换网络管理方案

介绍了光突发交换网的原理与体系结构,论述了基于简单网络管理协议的光突发交换网络管理的实现,其中包括网络管理的模型与体系结构,管理端与嵌入式代理端开发工具的选择,光突发交换网的核心节点与边缘节点管理信息库的设计与扩展,配置管理、性能管理及故障管理三大网管功能的实现。     

PN信号生成器的设计

CDMA2000由IS-95移动通信系统演进而来,它以网络分组交换技术为核心。基于MATLAB软件进行移动通信系统仿真设计的方法越来越受到人们的重视,也正在快速地取代传统的仿真设计方式。根据仿真结果分析系统性能,并且从中分离去影响系统性能的关键因素,找出最优的系统配置方案。最后构建CDMA2000通信系统中的PN功能模块,并且对整个模块进行仿真,此模块产生一个伪随机序列,对传输数据进行扰码和解码,以及用于直接序列扩频。     

一种基于虚拟突发的OBS网络业务疏导机制

提出了一种基于虚拟突发光突发交换的(OBS)网络业务疏导机制TG-VB(traffic grooming based on virtual burst)。作为一种多粒度动态业务疏导机制,TG-VB将常规突发通过逻辑汇聚组成虚拟突发,增大核心网中业务传输粒度;同时,TG-VB根据虚拟突发整体传输、整体调度的特点,为汇聚的常规突发动态地选择最优的共用传输路径。仿真结果表明,与采用传统疏导机制的OBS网络相比,TG-VB能够有效地减轻核心节点的通信处理开销,降低对网络节点端口数量的需求;在相同负载条件下,TG-VB可极大地提高波长信道利用率。     

流水线技术在OBS调度模块中的应用

根据波长资源预约的原理,在光突发交换边缘节点的设计中讨论了波长状态表在其中的应用。重点阐明了流水线技术在状态表的筛选和改写中的应用及其FPGA实现。分析结果表明,流水线技术能够适应高速实时光突发交换边缘节点的调度任务。     

采用网络分割的OBS网络故障监测机制

提出了一种基于网络分割策略的圈覆盖光突发交换网络的故障监测机制,采用网络分割策略,大型的光突发交换网络被分割成便于故障管理的带有中心节点的环形子网或扇形子网,在每个子网内分别执行圈覆盖算法进行故障监测.计算和统计结果表明,该故障监测机制对于节点平均连通度大于3的网络具备网络开销小、故障定位率低等特点.     

一种适用于光突发交换网络的TCP性能分析模型

针对光突发交换网络的特殊传送方式,提出了一种稳态连接条件下TCP的吞吐量模型;该模型采用统计的方法,综合考虑了突发组装和突发丢失的因素,分析了突发所包含同一连接TCP分组数对TCP吞吐量性能的影响,得到了一个吞吐量与突发丢失率、突发包含TCP/IP分组数及往返时延的闭合表达式,并通过仿真验证了模型的正确性．分析和仿真结果表明突发所包含TCP/IP分组数存在一个最佳临界值,使吞吐量达到最大．     

光突发交换边缘结点汇聚机制对业务流自相似特性的影响

在分析光突发交换（OBS）边缘结点汇聚机制的基础上,提出了一种基于方差时间图的分析方法,利用“时间离散”和“尺度聚集”的思想,通过构造不同聚集级别m的聚集序列,分析得出业务流时间聚集序列的方差渐近性,从理论上证明了在组装器队长具有有限二阶矩的条件下,汇聚机制的分解、组装和合并过程不会改变业务流的Hurst参数．同时利用Opnet建立了OBS网络边缘结点的仿真模型,并通过仿真试验验证了理论分析的正确性．理论分析和仿真结果表明边缘结点汇聚输出的突发流与输入分组流具有相同的自相似特性,与所采用的组装算法无关．     

Performance analysis of optical burst switching node with limited wavelength conversion capabilities

The systematical and scalable frameworks were provided for estimating the blocking probabilities under asynchronous traffic in optical burst switching (OBS) nodes with limited wavelength conversion capability (LWCC). The relevant system architectures of limited range and limited number of wavelength converters (WCs) deployed by a share-per-fiber (SPF) mode were developed, and the novel theoretical analysis of node blocking probability was derived by combining the calculation of discouraged arrival rate in a birth-death process and two-dimensional Markov chain model of SPF. The simulation results on single node performance verify the accuracy and effectiveness of the analysis models. Under most scenarios, it is difficult to distinguish the plots generated by the analysis and simulation. As the conversion degree increases, the accuracy of the analysis model worsens slightly. However, the utmost error on burst loss probability is far less than one order of magnitude and hence, still allows for an accurate estimate. Some results are of actual significance to the construction of next-generation commercial OBS backbones.     

OBS边缘节点波长调度方案的研究

光突发交换技术相对于光波长交换技术而言,具有信道资源利用率高、更适于传输分组业务等优点。在光突发交换网络的边缘节点,如何为各待发数据包分配信道资源,是光突发交换网络中的关键问题。该文给出一种较容易实现的波长调度方案,分析了其中各部分的功能及相关的信息处理流程,并对几个关键问题进行了探讨。     

光突发交换网络核心结点中数据突发缓存与调度的新策略

提出一种采用光纤迟延线的数据突发缓存调度新策略．这些光纤迟延线按照一定的结构设置在光突发交换网络的核心结点中．利用光纤迟延线来缓存低优先级的数据突发．而尽可能实时转发高优先级业务的数据突发-再通过突发控制分组的“二次信令”调整网络中传送低优先级数据突发的波长信道预约．通过仿真光突发交换网络系统．研究了网络业务流量、数据突发长度和光纤迟延线缓存深度对系统数据突发的丢失率和端到端时延的影响．结果表明，所提出的调度策略可以有效地减小网络中突发竞争的概率和减小高优先级数据突发的丢失率及端到端时延，从而向高优先级业务提供了端到端的QoS保证．