多速率分层光组播的波长带宽优化分配

光网络目的节点的异构性使组播业务的吞吐量和资源利用率都很低,为此提出了一种以最大化网络总吞吐量为目标的光组播网络最佳分层组播速率确定方法. 采用启发式算法确定每层实现最大组播吞吐量的最佳层速率值,计算组播的链路共享度,对共享度高的链路采用网络编码方法传输数据包,节约波长带宽分配. 该方法同时优化了分层组播速率和波长资源的分配,解决了异构网络多速率的吞吐量最大化问题,显著提高了光网络的波长带宽资源利用率.     

组播网络中链路丢包率的测量

为了提高组播网络中链路丢包测量的正确性,提出了以2-state Gilbert模型为链路丢包模型的算法.该算法利用组播网络各链路的丢包率在空间上具有相关性的特点,基于网络端到端的测量,采用最大似然算法(ML)计算网络中各节点状态,然后根据各节点的状态计算出网络中各链路的丢包率.仿真实验表明,该算法具有准确度高、收敛速度快的特点.     

WDM光网络动态组播的共享保护和快速保护

针对波分复用(WDM)光网络中单对光纤链路失效情况，提出基于链路的保护动态组播业务的优化共享保护算法（LB-OSPM）和基于哈密尔顿p-cycle的快速保护算法（HPC）。LB-OSPM算法通过引入预留波长使用情况矩阵和波长预留矩阵记录预留波长资源的使用情况，在对工作树任意一对光纤失效情况寻找保护路径时，实现了不同组播树的保护链路间共享预留波长资源。HPC算法选配单个哈密尔顿p-cycle对全网波长链路进行保护，实现保护路径的高度共享，具有高效和快速的优点。研究采用COST239网络拓扑对不同波长资源配置和网络负载情况下2种算法的网络连接阻塞率做了仿真，并与最优路径对共享不相交路径算法（OPP-SDP）进行比较，结果表明，2种算法在对单对光纤链路失效保证100％恢复率的同时均可获得更低的连接阻塞率。     

最小度优先有限波长转换器分配算法研究

分析了光分组交换中有限波长转换器分配FAA算法由于未对波长通道分配次序进行优化所带来的问题,提出了到达分组数最少的输出波长通道优先进行调度的最小度优先的分配算法．分析了该算法在达到FAA 最小丢包率的同时能够更好地节约波长转换器的数目。通过仿真实验,验证了该算法在低、中和高负载情况下, 比FAA算法更节约波长转换器和更小的丢包率。     

一种基于负载选择的光分组交换缓存结构

提出了一种基于业务负载选择的光分组交换(OPS)网络的光缓存结构,根据业务负载大小灵活选择缓存方式。输出缓存光纤延迟线(FDL)采用分段式共享机制配置,输出/反馈共享缓存模块采用简并式配置,以提高有限数目FDL的利用率。分析和仿真表明,这种可选择的缓存结构可以有效降低丢包率和OPS节点需求的FDL数目。     

一种无线传感器网络分层拓扑推断算法

无线传感器网络中网络拓扑对配置网络资源、优化网络性能具有十分重要的作用.根据在汇聚节点收集到的网络节点报文接收/丢失的信息,提出了一种基于数据聚合的分层拓扑发现算法,该算法同时可以实现对传感器网络节点的分层.针对目前的拓扑发现算法在网络链路丢包率较低的情况下无法快速推断出网络拓扑的问题,提出了一种使部分节点进入睡眠状态的方法推断低丢包率条件下的网络拓扑.仿真结果表明,提出的算法可以利用较少的观测数据准确快速地推断传感器网络的拓扑.     

同组多会话共享密钥树的组播密钥更新方案

该文提出了一种组播组内多个组播会话共享密钥树的密钥更新方案,使更新开销与组播会话数量无关,有效解决具有多个组播会话组播组的密钥更新效率低下的问题.该方案中组成员的私密钥作为共享密钥树的叶节点,组播会话的组密钥作为共享密钥树的扩展根节点.该方案采用的密钥更新算法利用PRF和XOR运算生成更新密钥和密钥更新数据.Linux下原型机系统的仿真结果表明,该方案较传统方案明显的提高了组播组内多个组播会话的通信场景下密钥更新的性能.     

一种多约束条件的组播路由算法

提出了在组播应用中满足多个约束条件的一种组播路由算法。该算法以最短路径算法为基础,通过调整当前形成的路由树中节点的排列顺序,依次为目的节点选择到路由树的最短路径并加入到该路由树中,得到满足跳数约束条件的低代价组播树,再对所构成的低代价组播树进行同级中继合并,得到最后的组播树。该组播树因为中继最少,所以时隙资源消耗最小。     

延迟变化紧密的多核心组播树快速构建算法

为了解决在具有延迟及延迟变化约束组播树的构建问题中存在的算法实用性差、复杂度高和重构代价大等问题,提出基于扁平多核心树结构的、采用基于延迟变化过滤窗口的多核心节点选取机制的组播树快速构建算法.该算法极大地拓展了初始组播树的寻解空间,且能够找到具有最严格的延迟变化约束的目标树.该算法实用性强,目标树的可维护性好且局部恢复代价小.理论上,该算法在时间复杂度上与该项性能最好的延迟及延迟变化约束算法(DDVCA)相同.模拟实验中,在相同的延迟及延迟变化约束条件下构建大规模组播树,该算法相比延迟及延迟变化约束算法最多能够节省60%的执行时间.模拟实验还表明,随着延迟变化约束越来越小,与延迟变化约束性能最好的链式算法相比,该算法能够以更大的概率找到合适的组播树;该算法能够获得最紧密的延迟变化约束性能.     

多属性决策的IPv6移动网络路由选择算法

针对IPv6多宿移动网络容易出现数据流集中于少数移动路由器节点,从而导致负载过重问题,提出了一种基于多属性决策的负载均衡路由选择算法。通过引入移动路由器节点的带宽、丢包率、挂载节点个数等多个决策属性信息,使用组合赋权法计算各决策属性的权重,建立了多属性决策模型,移动节点依据该决策模型选择最优的移动路由器节点来转发数据。该算法综合考虑移动网络负载分布状况及节点数据类型,合理分配数据流量,可均衡全网络流量。仿真实验表明,该算法使移动网络流量得到控制,且网络延时降低约50%,网络整体性能得到了明显的改善,同时该算法代价小且具有良好的网络环境适应性。     

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。     

基于光路交换的光因特网体系结构设计

提出了一种新的基于光路交换的、IP业务在WDM上运行的网络体系结构,使用了现有较成熟的、基于光路交换的密集波分复用技术,满足了IP业务的迅速发展对物理层传输带宽的要求。讨论了该体系结构的网络参考模型,并对其关键技术如光数据流/光路交换、光帧结构以及IP over WDM的传输机制等作了详细的分析和阐述。     

Network Resource Provisioning for IP over Multi-Granular Optical Networks

In the internet protocol（IP） over multi-granular optical switch network （IP/MG-OXC）, the network node is a typical multilayer switch comprising several layers, the IP packet switching （PXC） layer, wavelength switching （WXC） layer and fiber switching （FXC） layer. This network is capable of both IP layer grooming and wavelength grooming in a hierarchical manner. Resource provisioning in the multi-granular network paradigm is called hierarchical grooming problem. An integer linear programming （ILP） model is proposed to formulate the problem. An iterative heuristic approach is developed for solving the problem in large networks. Case study shows that IP/MG-OXC network is much more extendible and can significantly save the overall network cost as compared with IP over wavelength division multiplexing network.     

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。     

波带交换光网络中的一种动态路由和波长分配算法

分析了波带交换(WBS)光网络中多粒度连接的特点,提出了一种新的动态路由和波长分配算法——最长波带通道(LBP)算法。为了有效地减少网络成本和网络的阻塞率,LBP算法在业务到达时按照尽量利用已存在的最长波带通道、新建波带通道和新建波长通道等不同的优先级顺序来实现连接的建立。本文比较了此算法下采用不同节点交换比例和不同路由方式时波带交换网络的阻塞性能,并分析了不同业务量时多粒度交叉连接节点的最佳交换比例,所得结果对波带交换网络的设计具有一定的指导意义。     

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.     

基于半导体光放大器的组播实验研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的组播实验方案,首先利用谱展宽和谱切片得到多波长脉冲源,将其作为探测光并与信号光共同注入到SOA中,利用SOA的交叉增益调制(XGM)效应,信号光与每一个波长的脉冲光发生作用,在SOA输出端通过可调光带通滤波器(TBDF)得到每一波长的变换后信号,实现光信号的组播过程。在实验中,10 Gb/s的归零(RZ)码作为信号光,而由多波长脉冲源产生的4波长脉冲光作为探测光,在探测光波长附近分别得到了与编码信号光逻辑取非的信号。