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1、光突发交换中的突发业务流模型及其应用作者：陈春汉 曹明翠 罗志祥 论文关键词:光突发交换 LAUC-SV算法 突发业务 自相似业务 论文摘要:提出了一种光突发交换中的突发业务流模型,采用该模型对光突发交换中的LAUC-VF输出调度算法在不同的突发业务强度和突发长度下的性能进行了模拟仿真,分析比较了该算法在此突发业务流和普通业务流模型下的性能,仿真结果表明,该突发业务流模型具有一定的合理性。 Keywords:opticalburstswitch(OBS);LAUC-SValgorithm;bursttraffic;self-similartraffic Abstr
2、act:Abursttrafficmodelinopticalburstswitch(OBS)isintruducedforthefirsttime.WiththismodeltheperformanceofLAUC-VFoutputschedulealgorithminOBSisgiven.Theperformancesofthealgorithmunderthisbursttrafficmodelandnonbursttrafficarecompared.Thesimulationresultsshowthatthebursttrafficmodelismorerea
3、sonabletosomeextent. 引 言 随着信息时代的来临,人们对通信需求迅速增长。发展迅速的各种新业务对通信网的带宽和容量提出了更高的要求。通信网的两大主要组成部分——传输和交换正在不断地发展和革新,向着宽带、高速、Tbit/s大容量的方向发展。随着光纤密集波分复用DWDM技术的日渐成熟,已成功完成Tbit/s量级的传输,目前大容量通信网的瓶颈在于大容量的交换技术。为了提高网络交换能力,人们提出了各种IPOVERATM,IPOVERSDH,IPOVERWDM,光包裹交换(opticalpacketswitch,OPS)等技术,但这些技术或者交换颗粒过小(以
4、信元或单个IP包为单位),受到电子处理速度瓶颈的限制;或者交换颗粒过大(以波长为单位)失去了IP交换的灵活性。因此,一种中等粒度的,更适合于目前以及在相当长一段时间内技术条件的新交换方式——光突发交换(opticalburstswitch,OBS),成为人们更理想的选择[1,2]。 光突发交换域由边缘路由器和核心路由器组成,路由器之间由WDM光纤连接。在光突发交换中,OBS边缘路由器根据IP包的目的地址、QOS等级等把来自传统路由器的IP包组装成被称为突发(burst)的超长IP包,对应于每一个突发,形成一个突发控制分组BCP,以携带该突发的交换控制信息,如目的地址、Q
5、OS等。数据突发与控制分组在不同的物理信道上传输,数据突发以直通的方式通过OBS交换网络,控制分组在每个节点经过光/电、处理、电/光转换,完成对数据突发的控制处理。形成数据突发的目的是为了增大交换的颗粒。4 OBS路由器的交换核心结构由交换矩阵、光纤延时线和输出调度模块组成。突发分组首先进入一个(N×K)×(N×K)交叉连接矩阵,其中N为通道数,K为每通道的数据信道数,然后经过光纤延时线组(FDLs)进入输出调度模块。FDLs组中共有B个光纤延时线,FDLs的单元延时时间为D,第i个FDL的延时时间为i×D。输出调度模块负责采用一定的输出调度算法合理的控制使用FDLs和
6、输出数据信道,以尽可能低的丢包率把来自交叉连接矩阵的突发分组调度输出到输出信道上。 所以,突发分组的输出调度算法是光突发交换中的一项重要技术,目前主要的调度算法有LAUC(latestavailableunscheduledchannel)和LAUC-VF(lat-estavailableunscheduledchannelwithvoidfilling)算法及其这两种算法的一些变种[3,4],其中,LAUC算法以其算法的简单特别适用于高速信道场合,而LAUC-VF算法较为复杂,但其性能要远远优于前者。 1 光突发交换中突发业务流模型的定义 光突发交换中的仿真模型如
7、图1所示,自相似业务流[5]产生模块产生IP,ATM等自相似业务流;然后进入组装模块,根据各分组的目的地址和QOS级别等组装成突发包,组装时间为Ta;突发分组进入分配模块后,分配到各输出模块;输出模块采用LAUC或LAUC-VF等算法将突发包调度输出。 在传统的非突发业务模式下,对进入分配模块地每个突发包相互独立地以1/N的概率进入各个调度输出模块,从而完成分配模块的功能。该非突发业务模型为典型的均匀业务模型,不能较好地反映真实的业务流。 传统的突发业务定义如下:设突发业务的输入强度为λ,突发业务流分为突发周期T1和非突发
