业务持续时间的带宽可变节能调度算法

在绿色光网络中,业务传输时隙分配策略和路由选择算法很大程度上决定了光网络的传输能耗大小.针对业务持续时间的传输能耗问题,提出了一种基于灵活时间带宽预留型业务带宽可变节能调度算法.通过构造业务的调度权值矩阵,计算不同备选传输路径在不同时隙内被各个业务选择的次数,并基于贪婪算法为业务选择最小能耗的传输时隙和路径;同时,为充分利用已建光路的可用带宽,还设计了一种带宽调整策略,能根据不同时隙内光路的可用带宽调整业务的传输带宽,最小化网络中光路的数目.仿真结果表明,提出的带宽可变节能调度算法可有效地降低网络的传输能耗和业务阻塞率,提升网络的性能.     

具有可调谐波长变换器的多粒度光交换节点

分析了动态业务条件下,带可调谐波长变换器的多粒度光交叉连接节点结构特点,并提出一种适用于多粒度光交换网络的动态路由和波长分配算法——波长变换最长波带匹配（WC -LBM）算法. 该算法在动态业务到达时充分利用已有的波带和波长资源,通过使用已有波带、新建波带、新建波长以及使用可调谐波长变换器等不同的优先顺序实现连接的建立. 利用NSFNET网络拓扑对上述算法进行了仿真实验,并与传统的光交叉连接 (OXC) 节点和多粒度光交叉连接 (MG OXC)节点构成的光网络的业务阻塞性能进行了比较,结果表明,具有可调谐波长变换器的MG OXC组成的网络阻塞性能优于已有的网络.     

智能光网络区分业务参数指标体系研究

为了实现对智能光网络区分业务提供和维护的支持,通过对智能光网络环境下服务水平协议实施的新特征进行分析,对支持区分业务实施的关键参数指标进行提取,完成了智能光网络区分业务参数指标体系的构建,给出了参数指标应用实例;在此基础上,进一步对智能光网络区分业务的核心参数--业务可用性进行了研究,给出了考虑节点和链路联合影响因素的连接业务可用性定义,该定义更加适用于智能光网络端到端区分业务可用性的确定和分析,对实现智能光网络区分业务的提供具有重要参考作用.     

集中式多跳调度系统性能建模与协议参数优化

现有集中式多跳网络研究对其性能的建模分析较少考虑协议参数的影响,使实际场景中的协议设计缺乏理论依据.针对这一问题,充分考虑网络参数、业务参数、协议参数的影响,建立了集中式多跳网络调度时延模型和有效吞吐量模型.该模型和数值仿真结果揭示了网络节点个数、网络总带宽、业务流数目、平均跳数、控制时隙比例、最大可预约时隙个数等参数对系统性能的影响.最后给出了特定网络场景和业务需求条件下的控制时隙比例和最大可预约时隙个数等协议参数的优化策略.     

ASON中的多粒度光交叉连接技术

自动交换光网络是光传输技术的下一个发展方向,通过引入智能化的控制平面,使光传送网能提供连接的动态建立和拆除。多粒度光交叉连接设备是自动交换光网络中传送平面的关键设备,直接为自动交换光网络提供光通道连接功能。该文介绍了多粒度光交叉连接设备的两种结构方案,并对两种方案进行比较。分析了多粒度光交叉连接设备相对常规光交叉连接设备的优点,以及对自动交换光网络中控制平面的功能支持。最后介绍了多粒度光交叉连接设备网络的波长绑定和路由算法的研究进展及发展趋势。     

一种基于ALOHA时隙的多优先级控制协议设计与仿真

提出了一种基于时隙ALOHA的传输动态控制协议。系统信道分为数据信道和控制信道,信道均以时隙划分,其在时隙边界上同步。而控制信道中时隙又进一步划分为多个子时隙。通过建立一个离散马尔科夫链模型对其进行性能分析可知,它能够适用于实际塑料光纤接入网络中工作站数量远远大于信道数的要求。由于在文献[1]所述的控制协议的基础上加入了优先级的控制,它可以根据各类业务对时延的不同要求进行优先级分配。仿真结果表明,此方案具有一定的合理性和可行性。     

MANETs网络中的一种分布式同步预约多址接入协议

提出了一种MANETs网络中的多址接入控制协议——分布式同步预约多址接入协议（DSRP）,解决了隐藏终端和暴露终端问题,并且为实时业务的QoS要求提供了保障．协议以时分多址为基础,给不同类型的业务分配不同的优先级,采用不同的机制对空闲时隙进行竞争及预约．在已预约的时隙中采用发送数据前的预约确认机制,避免了入侵终端问题．在全连通网络中分析了DSRP协议的吞吐量和分组平均丢弃率,并且对协议进行了仿真,结果表明该协议能够达到传输实时业务的要求,适用于MANETs网络．     

高效的动态按需时隙分配协议

针对时隙分配中的预留冲突和网络效率较低的问题,提出一种海上无线环境的高效分布式动态按需TDMA时隙分配协议——DRSA(on-demand random slot assignment protocol).该协议可以根据网络节点自身的业务负载情况,在两跳范围内随机地为各节点分配时隙资源,且在分配时隙的过程中无需任何有关具体网络拓扑结构的先验信息.模型分析和仿真结果表明:即使在拥挤网络环境下DRSA协议仍然能够保证信息时隙的有效分配,使得网络以较高效率运行;对于因节点移动、业务分布变化而引起的网络环境及网络规模变化,DRSA协议也具有较强的适应性、健壮性和可扩展性.     

内容感知光网络及其资源分配

提出采用应用层内容识别技术,围绕深度报文检测技术,在对业务进行内容感知识别和优先级划分的基础上,结合通信网业务模型分析方法,实现对光网络波长等资源细粒度有效分配,使光网络资源与高层应用业务需求更好适配.结合排队论,分析并建立该新型光网络业务模型,通过实验显示出对协议的识别粒度,并以此进行有效的光网络资源分配.     

一种基于业务整合的WDM环网结构优化设计

讨论了WDM环网中业务整合算法在控制网络成本中的作用,并基于业务整合算法提出一种适用于光传送网的多Hub环网分层结构.根据网络中业务的流向和所处的地位把光传送网分为WDM层、Hub层和非Hub层.分析表明,这种分层结构能够在不增加所需波长的情况下大幅度减少网络的端口数,降低网络成本;同时由于细化环网中各层业务的接入模式,使得这种结构还具有较强的业务接入能力和网络安全性.     

业务汇聚过程的自相似特性控制

为了研究如何减小网络中的自相似性,提出了一种在接入线上通过划分时隙控制聚合业务形成过程的MAC层算法. 该算法减小了聚合业务的自相似性,同时还结合CAC及调度算法,提供了对QoS业务的支持. 仿真结果证实,时隙分配的MAC层算法无论是从聚合业务的自相似性还是对QoS业务的支持上都优于传统的业务自由竞争信道的算法.     

Ad hoc网络TDMA关键参数设计

在Ad hoc网络信道接入协议中，TDMA协议有着独特的优点，这种优势是其它任何MAC协议都无法能够取代的，因此，提高TDMA协议的传输效率有着很高的学术价值。本文对移动通信中的TDMA协议进行分类，研究了TDMA时隙大小与网络的性能关系及对网络性能的影响，提出TDMA业务时隙划分原则，最后通过仿真进行论证。     

一种基于滑动窗口的混合交换网络时隙分配方法

针对混合交换网络中恒定比特率业务对传输时延要求较高的问题,提出了一种基于滑动窗口的时隙分配方法,通过确定分组在交换网络中的转发时隙位置来决定分组的传输时延．该方法严格约束了输入输出时隙的绝对间隔在一个较小的范围内,保证分组传输时延较小．仿真结果表明,与随机分配法对时隙在整个复帧周期内任意分配相比,采用基于滑窗的分配法能更有效降低传输时延,减小交换缓存容量．     

下一代光网络联合路由及生存性机制的研究

本课题组对下一代光网络中业务模型、多层联合路由技术与生存性策略进行了广泛深入的研究，取得的主要创新研究成果如下．1）针对下一代光网络业务的特点，对各种业务模型（如话音、数据和流媒体）进行了研究和建模．建立了泊松分布、自相似、流媒体业务模型以及一种既包含数据业务特征也包含话音业务特征的混合业务模型，并实现了这些模型的业务发生器．     

基于时分多址网络中的双信道预约MAC协议

为了解决多跳移动网络中的隐藏终端和暴露终端问题,提高并行数据分组发送机会,本文基于时分多址（TDMA）提出了双信道预约（DCR）媒质接入控制协议（MAC）．它通过合理调节预约信道（RCH）和业务信道（TCH）的数据速率、保证RCH的预约时隙与TCH的数据分组传输时隙的长度相等,实现了竞争预约接入与数据分组传输并行进行、互不干扰的目的．同时,还使RCH和TCH上的分组发送达到最佳业务平衡,避免了信道资源浪费．另外,所提出的预约时隙和竞争微时隙双重预约机制也极大地提高了信道的接入和利用效率．仿真结果表明,在总数据速率相同条件下,DCR协议的网络多址性能都明显优于IEEE802．11分布式协调功能（DCF）协议．     

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。     

一种新型战术通信网的时隙资源分配策略

针对一种新型的有中心节点控制TDMA端到端战术通信网络结构特点,提出了一种时隙分配策略,融合了二叉树法和动态加权思想,建立了时隙资源分配模型。     

WDM网中一种考虑优先级的多播共享段保护

研究网状波分复用(WDM)光网络中动态多播业务的保护方案,提出一种共享保护(LRP-MSSP)算法。该算法根据网络状态和优先级的不同调整链路代价,为每个多播业务请求建立最小代价工作树,并为光树上互不重叠的工作段提供链路分离的保护段,在网络失效时,进行业务段保护切换。仿真表明,该算法能使业务更均衡,资源利用率更高,且满足不同优先级业务的需要。     

数据中心间光互联网络中的跨层动态保护策略

为了保证数据中心间光互联网络中业务所需的可靠性,同时提高网络资源利用率,提出一种带有可靠性感知的跨层保护策略．该策略在软件定义的IP over 弹性光网络架构中,通过IP层和光层控制器的协同工作,将业务的实时可靠性告知光层,使光层充分感知业务特性．在此基础上,光层控制器根据业务实时可靠性的变化,在确保业务可靠性得到满足的前提下,设计最小资源占用块释放方法来动态调整光层保护资源．仿真结果表明,该保护策略在充分保证业务可靠性的同时,可以取得较低的保护开销和阻塞率．     

用于多粒度光交换节点的GMPLS信令机制扩展

IETF组织给出了多粒度光网络中的标签粒度定义,但是没有对相应的信令实现流程进行规范。本文提出了一种用于多粒度光网络中的业务驱动模式下基于通用多协议标签交换(GMPLS)的动态信令控制机制。通过对信令流程进行有限状态机的分析可以看出,本文提出的多粒度信令建立流程能够完成多粒度光通道的建立、释放与调制操作,可以很好地满足不同粒度标签请求到达的情形。