光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)資源分配若干關(guān)鍵問題研究.pdf

1、光突發(fā)交換（OBS）技術(shù)是未來IP over WDM 光網(wǎng)絡(luò)的有效解決方案之一，它具有低時(shí)延、支持突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)透明等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于數(shù)據(jù)信道資源有限，且沒有成熟的光緩存和光邏輯器件，光突發(fā)包在核心節(jié)點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)沖突丟包。而在OBS 網(wǎng)絡(luò)中，偏移時(shí)間的設(shè)置也會(huì)影響丟包或時(shí)延。此外，網(wǎng)絡(luò)路由策略、用戶業(yè)務(wù)的特征也會(huì)影響OBS網(wǎng)絡(luò)的丟包、時(shí)延等性能。因此，需要對(duì)OBS 網(wǎng)絡(luò)中的有限資源進(jìn)行合理地分配，從而公平、有效地利用有限的鏈路帶寬、

2、處理能力和通路等資源。 本文圍繞OBS 網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題，研究了信道調(diào)度算法、路由選擇策略、偏移時(shí)間配置機(jī)制，以及網(wǎng)格OBS 資源調(diào)度策略等技術(shù)。具體如下： 在信道調(diào)度算法研究中，首先提出了一套基于流量樹的信道調(diào)度算法來提高信道資源利用率，它分別采用了貪心算法和分裂優(yōu)化算法來盡可能提高定義的“BDP串接負(fù)載”，從而減少核心網(wǎng)絡(luò)中的突發(fā)包沖突，該算法相比傳統(tǒng)的LAUC-VF 算法可以顯著地減少OBS 網(wǎng)絡(luò)中的丟包率。其

3、次，從信道資源分配的公平性問題角度，對(duì)不同BDP流之間的丟包公平性進(jìn)行了研究，分析了吞吐量、數(shù)據(jù)信道數(shù)目等因素對(duì)于網(wǎng)絡(luò)公平性的影響，并提出了一套調(diào)度機(jī)制以改善包括TCP流和UDP流在內(nèi)的不同流量間的公平性能。 對(duì)于OBS 通路資源分配，結(jié)合OBS 網(wǎng)絡(luò)中不同流量的丟包特性，提出了一套效率優(yōu)先路由選擇策略，綜合考慮了的候選路徑可以為相應(yīng)流量所帶來的效用，即選路效用，以及做出選路后將給OBS 網(wǎng)絡(luò)性能造成的影響，即選路成本。相比原有

4、的最短路徑和最小丟包選路策略，該策略可以在降低非均衡背景流量下的OBS 網(wǎng)絡(luò)丟包率。 研究了偏移時(shí)間配置機(jī)制對(duì)丟包、時(shí)延的影響，采用了不同的排隊(duì)模型對(duì)控制平面中的接收、轉(zhuǎn)發(fā)、調(diào)度和發(fā)送等模塊進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并分別使用了中心極限、大偏差和位相分布等方法，在該模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套偏移時(shí)間配置機(jī)制，該機(jī)制可以平衡控制層面上的丟包率和突發(fā)包傳輸時(shí)延，使其被同時(shí)約束在理想的性能范圍內(nèi)。 最后，針對(duì)網(wǎng)格應(yīng)用需求，結(jié)合OBS 網(wǎng)絡(luò)的特