專利名稱：一種光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光通訊領(lǐng)域的組包裝置，具體涉及一種光突變交換網(wǎng) 絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置。背景技術(shù)：
隨著，因特網(wǎng)流量呈指數(shù)增長，促使研究者們加快對波分復(fù)用(WDM)傳 輸和光交換技術(shù)的深入研究，以便適應(yīng)因特網(wǎng)流量的爆炸式增長、業(yè)務(wù)的多樣 性和業(yè)務(wù)突發(fā)性。光突發(fā)交換(OBS)技術(shù)作為一種新興的光通訊技術(shù)已經(jīng)開 始受到人們的廣泛關(guān)注。在OBS網(wǎng)絡(luò)中，在中間節(jié)點(diǎn)無需任何光隨機(jī)存儲器 (ORAM),突發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸是通過它相應(yīng)的控制分組預(yù)留資源來完成的，突發(fā) 數(shù)據(jù)分組在中間節(jié)點(diǎn)直通，無需存儲。在OBS網(wǎng)絡(luò)中，包長控制是突發(fā)包組裝機(jī)制中一個關(guān)鍵因素，它對偏置時 間生成、突發(fā)調(diào)度、擁塞控制和流量突發(fā)性抑制等相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)性能有著重要的 影響。好的突發(fā)包組裝機(jī)制應(yīng)當(dāng)具有高效的網(wǎng)絡(luò)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等人提出了一種基于時間 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(shè)置一定的 組裝時間計(jì)時模塊，當(dāng)組裝時間到達(dá)門限時，創(chuàng)建新的突發(fā)包，并復(fù)位計(jì)時模 塊，開始下一個突發(fā)組裝。仿真結(jié)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(wǎng)絡(luò)流量高峰期它需要大 容量的緩存隊(duì)列，而在低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況下，又會導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)時延過長，突 發(fā)組裝效率降低。為了解決前一問題，Xiong提出了一種基于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(wǎng)絡(luò)流量低負(fù)荷的情況下，均會 存在突發(fā)長度相對突發(fā)門限的較大的變化范圍，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體時延增加， 造成突發(fā)組裝效率降低。同時，上述FAT方法，由于突發(fā)產(chǎn)生的時間是一個固 定的時間量，當(dāng)不同的邊緣節(jié)點(diǎn)突發(fā)產(chǎn)生時間發(fā)生同步時，必然將引起不同邊 緣節(jié)點(diǎn)處發(fā)出的突發(fā)數(shù)據(jù)包在核心節(jié)點(diǎn)連續(xù)的資源竟?fàn)?，也就是說，在突發(fā)包形成的同時發(fā)出的控制包在核心節(jié)點(diǎn)處預(yù)約資源時的持續(xù)竟?fàn)?。在邊緣?jié)點(diǎn)數(shù) 量較多，網(wǎng)絡(luò)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(shí)用新型內(nèi)容情況下存在網(wǎng)絡(luò)整體時延長，突發(fā)組裝效率低的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了 一種突發(fā)包長門限根據(jù)業(yè)務(wù)流量狀況進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)而增加突發(fā)組裝效率的 光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置。負(fù)荷的情況下存在網(wǎng)絡(luò)整體時延長，突發(fā)組裝效率低的技術(shù)問題所采用的技術(shù) 方案是提供一種光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置，包括具有用于接收待 組包數(shù)據(jù)的輸入端以及用于輸出突發(fā)包的輸出端的組裝緩存模塊；用于對待組 包數(shù)據(jù)的到達(dá)時間進(jìn)行計(jì)時的計(jì)時模塊；用于比較到達(dá)時間和時間門限的第一 比較模塊；用于比較待組包數(shù)據(jù)的隊(duì)列長度和突發(fā)包長門限的第二比較模塊； 用于比較突發(fā)包長度與突發(fā)包長門限的第三比較模塊；用于響應(yīng)突發(fā)包長度與 突發(fā)包長門限的比較結(jié)果調(diào)節(jié)突發(fā)包長門限的包長門限設(shè)置模塊。才艮據(jù)本實(shí)用新型 一優(yōu)選實(shí)施例，突發(fā)包組裝裝置進(jìn)一步包括對突發(fā)包長度與突發(fā)包長門限的比較結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)的比較計(jì)數(shù)模塊。根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，比較計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)值隨突發(fā)包長度與突發(fā)包長門限的比較結(jié)果遞增或遞減。根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，包長門限設(shè)置模塊根據(jù)計(jì)數(shù)值與規(guī)定上界 或下界的比較結(jié)果調(diào)節(jié)突發(fā)包長門限增加或減小。通過采用上述結(jié)構(gòu)使得突發(fā)包長門限隨網(wǎng)絡(luò)流量自適應(yīng)變化，進(jìn)而增加突 發(fā)包組裝效率。同時，突發(fā)組裝時間隨流量的自適應(yīng)變化可以消除不同邊緣節(jié) 點(diǎn)突發(fā)同步引起的持續(xù)阻塞問題，有效降低OBS網(wǎng)絡(luò)的阻塞概率。
圖l是本實(shí)用新型的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，圖1是本實(shí)用新型的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的突發(fā)包組裝裝置包括具有用于接收待組包數(shù)據(jù)(IP 包)的輸入端以及用于輸出突發(fā)包的輸出端的組裝緩存模塊；用于對IP包的到 達(dá)時間進(jìn)行計(jì)時的計(jì)時模塊；用于比較到達(dá)時間t和時間門限Tth的第一比較模 塊；用于比較待組包數(shù)據(jù)的隊(duì)列長度L!和突發(fā)包長門限Qth的第二比較模塊；用 于比較突發(fā)包長度Lo與突發(fā)包長門限Qth的第三比較模塊；用于響應(yīng)突發(fā)包長 度Lo與突發(fā)包長門限Qth的比較結(jié)果調(diào)節(jié)突發(fā)包長門限Qth的包長門限設(shè)置模 塊。此外，本實(shí)用新型的突發(fā)包組裝裝置進(jìn)一步包括對突發(fā)包長度Lo與突發(fā)包 長門限Qth的比較結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)的比較計(jì)數(shù)模塊。比較計(jì)數(shù)4莫塊的計(jì)數(shù)值Num隨 突發(fā)包長度Lo與突發(fā)包長門限Qth的比較結(jié)果遞增或遞減。而包長門限設(shè)置模 塊根據(jù)則計(jì)數(shù)值Num與規(guī)定上界或下界的比較結(jié)果調(diào)節(jié)突發(fā)包長門限Qth增加或 減小。參見圖2,圖2是本實(shí)用新型的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置的工作流 程圖。首先，本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的突發(fā)包組裝方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入了一 個突發(fā)包長門限Qth,以及調(diào)節(jié)步長L鯽、調(diào)節(jié)容限L^，和比較計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)值N目。同時，為了防止擁塞和提高傳輸效率，進(jìn)一步引入最長突發(fā)包長限制 MS腿和最短突發(fā)包長限制BSmin。本實(shí)用新型的目的是設(shè)立一個動態(tài)可變的突發(fā)包長門限，它通過監(jiān)測流量 負(fù)荷的變化來進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種流量自適應(yīng)的調(diào)節(jié)方式，在低流量時會降低包長 門限，從而縮短業(yè)務(wù)的等待時延，提高突發(fā)組裝效率，同時，門限的可調(diào)性， 將使得低流量時，不同流量特性的邊緣節(jié)點(diǎn)突發(fā)仍然保持異步，這對破壞各節(jié) 點(diǎn)的突發(fā)同步竟?fàn)?，改善網(wǎng)絡(luò)性能很有意義。近年來，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的大量統(tǒng)計(jì)表明，網(wǎng)絡(luò)流量具有自相關(guān)性，它 意味著當(dāng)前流量統(tǒng)計(jì)特性和歷史是長相關(guān)的，其統(tǒng)計(jì)特性表明流量高峰(低谷) 期已持續(xù)的時間越長，它還將持續(xù)的時間就越長，利用這一特點(diǎn)，本實(shí)用新型 通過i殳置一個比較計(jì)數(shù)模塊對近時間段的網(wǎng)絡(luò)流量特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便可實(shí)現(xiàn)對 包長門限的動態(tài)滯后調(diào)整。本實(shí)用新型的基本思想是每次突發(fā)包組裝完成后，通過比較當(dāng)前的突發(fā)包 長門限和實(shí)際突發(fā)包長度，當(dāng)突發(fā)包長度超出當(dāng)前設(shè)置的門限值，對計(jì)數(shù)模塊 的計(jì)數(shù)值Num進(jìn)行遞增操作，如突發(fā)包長度低于門限值，且兩者之差超出了調(diào)節(jié)容限Lw,則計(jì)數(shù)模塊的的計(jì)數(shù)值N^進(jìn)行遞減操作。當(dāng)N皿到達(dá)一個規(guī)定的 上界N1后(這意味著網(wǎng)絡(luò)流量出現(xiàn)持續(xù)高峰/低谷，需要調(diào)節(jié)門限)，按調(diào)節(jié) 步長增加突發(fā)包長門限值，反之，當(dāng)N目到達(dá)下界N2后，按調(diào)節(jié)步長突發(fā)包長 門限<直。其具體操作步驟簡述如下(1) 初始化突發(fā)包長門限Qth、步長L鄉(xiāng)、時間門限Tth 、比較計(jì)數(shù)模塊的 計(jì)數(shù)值N,例如，Qth= (BS臓+BS她)/2，步長L鄉(xiāng)-(BS腿-BS幽)/N,其中 Num和N的大小決定了門限調(diào)節(jié)的速度。(2) 當(dāng)?shù)谝粋€IP包進(jìn)入組裝緩存模塊時啟動計(jì)時模塊，如杲計(jì)時模塊的到 達(dá)時間t大約時間門限Tth或者IP包隊(duì)列長度超出或等于突發(fā)包長門限Qth,則 報告生成新的突發(fā)包。(3) 比較上一個生成的突發(fā)包與突發(fā)包長門限Qth的大小，如果生成的突 發(fā)包大于或者等于突發(fā)包長門限Qth，計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)值Num加一，如果小于突 發(fā)包長門限Qth,且與門限長度差大于Lta,,那么計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)值N咖減一。(4) 比較計(jì)數(shù)模塊N鵬和規(guī)定的上界N1和下界N2，如果N咖超出上界 Nl，表明網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)處于高負(fù)荷，將門P艮提升至Qth+L鄉(xiāng)，如果Num低于下界 N2,表明網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)處于低負(fù)荷，將門限下調(diào)為Qth-Lstep。同時，優(yōu)選保證 Qth+Lstep<BSmax (最長突發(fā)包長限制)和Qth-Lstep>BSmin (最短突發(fā)包長度限制)。(5) 計(jì)時模塊清零，重新開始下一個突發(fā)組裝。 在這種方法控制下，突發(fā)產(chǎn)生時間和突發(fā)包長都是隨流量變化的，有利于破壞各節(jié)點(diǎn)突發(fā)發(fā)射的同步性引起的持續(xù)阻塞，網(wǎng)絡(luò)流量低負(fù)荷時，門限下調(diào)， /人而組包時長也相應(yīng)縮短，相對于定時門限和定長定時雙門限的組包方式具有 更低的網(wǎng)絡(luò)整體時延和更高的突發(fā)包傳輸利用率。本實(shí)用新型提出的變長定時雙門限智能突發(fā)包組裝裝置，其具有隨網(wǎng)絡(luò)流 量自適應(yīng)變化的特點(diǎn)，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(fā)組裝效率，同時，突發(fā)組裝時間隨流量的自適應(yīng)變化可以消除不同邊緣節(jié)點(diǎn)突發(fā)同步引起的持續(xù)阻塞問題，有效降低OBS網(wǎng)絡(luò) 的阻塞概率。在上述實(shí)施例中，僅對本實(shí)用新型進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員在不脫離本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍和精神的情況下，可根據(jù)不同的實(shí)際需要 設(shè)計(jì)出各種實(shí)施方式。
權(quán)利要求1. 一種光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置，其特征在于所述突發(fā)包組裝裝置包括具有用于接收待組包數(shù)據(jù)的輸入端以及用于輸出突發(fā)包的輸出端的組裝緩存模塊；用于對所述待組包數(shù)據(jù)的到達(dá)時間進(jìn)行計(jì)時的計(jì)時模塊；用于比較所述到達(dá)時間和時間門限的第一比較模塊；用于比較所述待組包數(shù)據(jù)的隊(duì)列長度和突發(fā)包長門限的第二比較模塊；用于比較所述突發(fā)包長度與所述突發(fā)包長門限的第三比較模塊；用于響應(yīng)所述突發(fā)包長度與所述突發(fā)包長門限的比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述突發(fā)包長門限的包長門限設(shè)置模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置，其特征在于結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)的比較計(jì)數(shù);f莫塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置，其特征在于 所述比較計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)值隨所述突發(fā)包長度與所述突發(fā)包長門限的比較結(jié)果 遞增或遞減。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置，其特征在于 突發(fā)包長門限增加或減小。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光突變交換網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)包組裝裝置，包括具有用于接收待組包數(shù)據(jù)的輸入端以及用于輸出突發(fā)包的輸出端的組裝緩存模塊；用于對待組包數(shù)據(jù)的到達(dá)時間進(jìn)行計(jì)時的計(jì)時模塊；用于比較到達(dá)時間和時間門限的第一比較模塊；用于比較待組包數(shù)據(jù)的隊(duì)列長度和突發(fā)包長門限的第二比較模塊；用于比較突發(fā)包長度與突發(fā)包長門限的第三比較模塊；用于響應(yīng)突發(fā)包長度與突發(fā)包長門限的比較結(jié)果調(diào)節(jié)突發(fā)包長門限的包長門限設(shè)置模塊。通過采用上述結(jié)構(gòu)使得突發(fā)包長門限隨網(wǎng)絡(luò)流量自適應(yīng)變化，進(jìn)而增加突發(fā)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(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
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