一種光突變交換網絡的突發包組裝裝置的製作方法

2023-06-06 23:16:11 1

專利名稱：一種光突變交換網絡的突發包組裝裝置的製作方法
技術領域：
一種光突變交換網絡的突發包組裝裝置技術領域：
本實用新型涉及一種光通訊領域的組包裝置，具體涉及一種光突變交換網 絡的突發包組裝裝置。背景技術：
隨著，網際網路流量呈指數增長，促使研究者們加快對波分復用(WDM)傳 輸和光交換技術的深入研究，以便適應網際網路流量的爆炸式增長、業務的多樣 性和業務突發性。光突發交換(OBS)技術作為一種新興的光通訊技術已經開 始受到人們的廣泛關注。在OBS網絡中，在中間節點無需任何光隨機存儲器 (ORAM),突發數據的傳輸是通過它相應的控制分組預留資源來完成的，突發 數據分組在中間節點直通，無需存儲。在OBS網絡中，包長控制是突發包組裝機制中一個關鍵因素，它對偏置時 間生成、突發調度、擁塞控制和流量突發性抑制等相關的網絡性能有著重要的 影響。好的突發包組裝機制應當具有高效的網絡資源利用效率、良好的時延特 性和擁塞控制性能。例如，An GE和Franco Callegati等人提出了一種基於時間 門限控制的組裝方法(FAT方法)，該方法通過對每個組裝緩存才莫塊設置一定的 組裝時間計時模塊，當組裝時間到達門限時，創建新的突發包，並復位計時模 塊，開始下一個突發組裝。仿真結果表明，時間門限的組裝方法對流量具有一 定的平滑作用，但這種方法存在一些問題。例如，在網絡流量高峰期它需要大 容量的緩存隊列，而在低網絡負載的情況下，又會導致整體網絡時延過長，突 發組裝效率降低。為了解決前一問題，Xiong提出了一種基於時間和定長雙門限的組裝方法 (FAT-L方法)。然而，上述兩種組裝方法，在網絡流量低負荷的情況下，均會 存在突髮長度相對突發門限的較大的變化範圍，這將導致網絡整體時延增加， 造成突發組裝效率降低。同時，上述FAT方法，由於突發產生的時間是一個固 定的時間量，當不同的邊緣節點突發產生時間發生同步時，必然將引起不同邊 緣節點處發出的突發數據包在核心節點連續的資源竟爭，也就是說，在突發包形成的同時發出的控制包在核心節點處預約資源時的持續竟爭。在邊緣節點數 量較多，網絡資源相對緊張的情況下，這種方法會造成極大的阻塞率。這些缺陷在FAT-L方法中，同樣存在。
實用新型內容情況下存在網絡整體時延長，突發組裝效率低的技術問題，本實用新型提供了 一種突發包長門限根據業務流量狀況進行自適應調整進而增加突發組裝效率的 光突變交換網絡的突發包組裝裝置。負荷的情況下存在網絡整體時延長，突發組裝效率低的技術問題所採用的技術 方案是提供一種光突變交換網絡的突發包組裝裝置，包括具有用於接收待 組包數據的輸入端以及用於輸出突發包的輸出端的組裝緩存模塊；用於對待組 包數據的到達時間進行計時的計時模塊；用於比較到達時間和時間門限的第一 比較模塊；用於比較待組包數據的隊列長度和突發包長門限的第二比較模塊； 用於比較突發包長度與突發包長門限的第三比較模塊；用於響應突發包長度與 突發包長門限的比較結果調節突發包長門限的包長門限設置模塊。才艮據本實用新型 一優選實施例，突發包組裝裝置進一步包括對突發包長度與突發包長門限的比較結果進行計數的比較計數模塊。根據本實用新型一優選實施例，比較計數模塊的計數值隨突發包長度與突發包長門限的比較結果遞增或遞減。根據本實用新型一優選實施例，包長門限設置模塊根據計數值與規定上界 或下界的比較結果調節突發包長門限增加或減小。通過採用上述結構使得突發包長門限隨網絡流量自適應變化，進而增加突 發包組裝效率。同時，突發組裝時間隨流量的自適應變化可以消除不同邊緣節 點突發同步引起的持續阻塞問題，有效降低OBS網絡的阻塞概率。
圖l是本實用新型的光突變交換網絡的突發包組裝裝置的結構示意圖； 圖2是本實用新型的光突變交換網絡的突發包組裝裝置的工作流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，圖1是本實用新型的光突變交換網絡的突發包組裝裝置的結構示意圖。本實用新型的突發包組裝裝置包括具有用於接收待組包數據(IP 包)的輸入端以及用於輸出突發包的輸出端的組裝緩存模塊；用於對IP包的到 達時間進行計時的計時模塊；用於比較到達時間t和時間門限Tth的第一比較模 塊；用於比較待組包數據的隊列長度L!和突發包長門限Qth的第二比較模塊；用 於比較突發包長度Lo與突發包長門限Qth的第三比較模塊；用於響應突發包長 度Lo與突發包長門限Qth的比較結果調節突發包長門限Qth的包長門限設置模 塊。此外，本實用新型的突發包組裝裝置進一步包括對突發包長度Lo與突發包 長門限Qth的比較結果進行計數的比較計數模塊。比較計數4莫塊的計數值Num隨 突發包長度Lo與突發包長門限Qth的比較結果遞增或遞減。而包長門限設置模 塊根據則計數值Num與規定上界或下界的比較結果調節突發包長門限Qth增加或 減小。參見圖2,圖2是本實用新型的光突變交換網絡的突發包組裝裝置的工作流 程圖。首先，本實用新型在現有技術的突發包組裝方法的基礎上進一步引入了一 個突發包長門限Qth,以及調節步長L鯽、調節容限L^，和比較計數模塊的計數值N目。同時，為了防止擁塞和提高傳輸效率，進一步引入最長突發包長限制 MS腿和最短突發包長限制BSmin。本實用新型的目的是設立一個動態可變的突發包長門限，它通過監測流量 負荷的變化來進行調節，這種流量自適應的調節方式，在低流量時會降低包長 門限，從而縮短業務的等待時延，提高突發組裝效率，同時，門限的可調性， 將使得低流量時，不同流量特性的邊緣節點突發仍然保持異步，這對破壞各節 點的突發同步竟爭，改善網絡性能很有意義。近年來，對現有網絡中業務的大量統計表明，網絡流量具有自相關性，它 意味著當前流量統計特性和歷史是長相關的，其統計特性表明流量高峰(低谷) 期已持續的時間越長，它還將持續的時間就越長，利用這一特點，本實用新型 通過i殳置一個比較計數模塊對近時間段的網絡流量特性進行統計，便可實現對 包長門限的動態滯後調整。本實用新型的基本思想是每次突發包組裝完成後，通過比較當前的突發包 長門限和實際突發包長度，當突發包長度超出當前設置的門限值，對計數模塊 的計數值Num進行遞增操作，如突發包長度低於門限值，且兩者之差超出了調節容限Lw,則計數模塊的的計數值N^進行遞減操作。當N皿到達一個規定的 上界N1後(這意味著網絡流量出現持續高峰/低谷，需要調節門限)，按調節 步長增加突發包長門限值，反之，當N目到達下界N2後，按調節步長突發包長 門限<直。其具體操作步驟簡述如下(1) 初始化突發包長門限Qth、步長L鄉、時間門限Tth 、比較計數模塊的 計數值N,例如，Qth= (BS臓+BS她)/2，步長L鄉-(BS腿-BS幽)/N,其中 Num和N的大小決定了門限調節的速度。(2) 當第一個IP包進入組裝緩存模塊時啟動計時模塊，如杲計時模塊的到 達時間t大約時間門限Tth或者IP包隊列長度超出或等於突發包長門限Qth,則 報告生成新的突發包。(3) 比較上一個生成的突發包與突發包長門限Qth的大小，如果生成的突 發包大於或者等於突發包長門限Qth，計數模塊的計數值Num加一，如果小於突 發包長門限Qth,且與門限長度差大於Lta,,那麼計數模塊的計數值N咖減一。(4) 比較計數模塊N鵬和規定的上界N1和下界N2，如果N咖超出上界 Nl，表明網絡流量統計處於高負荷，將門P艮提升至Qth+L鄉，如果Num低於下界 N2,表明網絡流量統計處於低負荷，將門限下調為Qth-Lstep。同時，優選保證 Qth+LstepBSmin (最短突發包長度限制)。(5) 計時模塊清零，重新開始下一個突發組裝。 在這種方法控制下，突發產生時間和突發包長都是隨流量變化的，有利於破壞各節點突發發射的同步性引起的持續阻塞，網絡流量低負荷時，門限下調， /人而組包時長也相應縮短，相對於定時門限和定長定時雙門限的組包方式具有 更低的網絡整體時延和更高的突發包傳輸利用率。本實用新型提出的變長定時雙門限智能突發包組裝裝置，其具有隨網絡流 量自適應變化的特點，在低流量時，組裝裝置可自動降低包長門限，從而降低 了組包等待時延，提高了突發組裝效率，同時，突發組裝時間隨流量的自適應變化可以消除不同邊緣節點突發同步引起的持續阻塞問題，有效降低OBS網絡 的阻塞概率。在上述實施例中，僅對本實用新型進行了示範性描述，但是本領域技術人 員在不脫離本實用新型所保護的範圍和精神的情況下，可根據不同的實際需要 設計出各種實施方式。
權利要求1. 一種光突變交換網絡的突發包組裝裝置，其特徵在於所述突發包組裝裝置包括具有用於接收待組包數據的輸入端以及用於輸出突發包的輸出端的組裝緩存模塊；用於對所述待組包數據的到達時間進行計時的計時模塊；用於比較所述到達時間和時間門限的第一比較模塊；用於比較所述待組包數據的隊列長度和突發包長門限的第二比較模塊；用於比較所述突發包長度與所述突發包長門限的第三比較模塊；用於響應所述突發包長度與所述突發包長門限的比較結果調節所述突發包長門限的包長門限設置模塊。
2. 根據權利要求1所述的光突變交換網絡的突發包組裝裝置，其特徵在於結果進行計數的比較計數;f莫塊。
3. 根據權利要求2所述的光突變交換網絡的突發包組裝裝置，其特徵在於 所述比較計數模塊的計數值隨所述突發包長度與所述突發包長門限的比較結果 遞增或遞減。
4. 根據權利要求3所述的光突變交換網絡的突發包組裝裝置，其特徵在於 突發包長門限增加或減小。
專利摘要本實用新型涉及一種光突變交換網絡的突發包組裝裝置，包括具有用於接收待組包數據的輸入端以及用於輸出突發包的輸出端的組裝緩存模塊；用於對待組包數據的到達時間進行計時的計時模塊；用於比較到達時間和時間門限的第一比較模塊；用於比較待組包數據的隊列長度和突發包長門限的第二比較模塊；用於比較突發包長度與突發包長門限的第三比較模塊；用於響應突發包長度與突發包長門限的比較結果調節突發包長門限的包長門限設置模塊。通過採用上述結構使得突發包長門限隨網絡流量自適應變化，進而增加突發包組裝效率。
文檔編號H04Q11/00GK201114654SQ20072012154
公開日2008年9月10日 申請日期2007年7月19日 優先權日2007年7月19日
發明者銘 張 申請人:銘 張