[發明專利]一種突發匯聚控制方法及相應的裝置、通信設備

有效

• 申請號: 200610064657.X
• 申請日: 2006-12-30
• 公開（公告）號: CN101212389A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 趙路;王晟;徐世中;張毅
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;電子科技大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信技術，特別涉及一種突發匯聚控制方法及相應的裝置、通信設備。

背景技術

互聯網業務的迅猛發展和新興業務(網頁瀏覽、多媒體業務、資源下載、網絡會議等)的多樣性和多變性使傳統的核心交換網絡已經不適應其不斷發展的需要。在這種情勢下，為了適應因特網流量的爆炸式增長、對帶寬需求的日益增長以及業務的多樣性和突發性，研究者們深入投入到波分復用甚至密集波分復用傳輸。目前，密集波分復用技術已經可以使傳輸帶寬達到10Tbit/s左右，能夠在較長時期內滿足對傳送網帶寬的需求。由于網絡交換節點需要對傳送的數據進行從光域到電域再到光域的轉換，集成電路技術成為了限制光網絡中節點處理能力的瓶頸。雖然網絡帶寬足夠大，但是網絡傳輸速度仍然受到限制。因此，光交換技術應運而生，即完全在光域中完成交換。

目前光網絡采用的是OCS(Optical?Circuit?Switching光電路交換)，其協議相對簡單，技術成熟，易于實現。OCS類似于電路交換，具有面向連接的特性，為端到端的業務流建立光路以進行傳輸。然而因特網的業務變化無常，具有突發性，因此光路的建立和拆除將會非常頻繁，考慮到建立、維護光路的開銷，與光路連接的持續時間(通常較短)之間的巨大反差，其帶寬利用率偏低。

OPS(Optical?Packet?Switching光分組交換)則是一種細粒度的交換機制。與傳統的分組交換網絡類似，都采用存儲轉發技術。由于它允許統計復用網絡通道帶寬資源，因此特別適合突發的因特網數據業務。從長遠來看，OPS是一種很有前途的技術，但目前面臨了一些難以解決的問題：首先，近期內能有效支持OPS的光開關技術不成熟，同時光交換矩陣的交換速度目前難以達到要求；其次，在交換機入口進行分組的同步也相當困難，不能有效降低分組間的沖突；最后，在光域上真正意義上的隨機存儲機制還不存在，目前的光域緩存只能依靠FDL(Fibre?Delay?Lines光纖延遲線)來實現，而FDL的使用也受到信號質量和物理空間的限制，無法提供足夠靈活和充足的緩存。綜上所述，OPS必然還要經過多年的研究才能得以應用。

光突發交換OBS(Optical?Burst?Switching光突發交換)作為OCS和OPS之間的一種折中方案被提出。到達OBS網絡邊緣節點的分組按照其目的地址和QoS(Quality?of?Service服務質量)被組裝成突發包再進行傳輸和交換，因此處理粒度得以提高。每個突發包均對應了一個BHP(Burst?Header?Packet控制分組)，BHP先于突發包進入核心交換網絡，并在突發包要經過的所有中間節點上逐跳預約資源。只要突發包和BHP之間的Offset?Time(偏移時間)設置恰當，就可以保證相應突發包在到達每個中間節點前，BHP的處理以及相應交換通道的配置工作都已完成，實現突發包的端到端的全光透明傳輸。相對于OCS來說，OBS交換粒度適中，并且可以實現統計復用，提高了資源利用率，又比OPS易于實現，對器件的要求較低。因此，盡管OBS在標準和協議方面仍不成熟，但隨著其不斷被研究和完善，有可能成為下一代光傳輸和交換網絡的核心技術。

突發匯聚是OBS網絡設計中的關鍵問題之一，極大地影響到OBS網絡的性能。圖1為現有技術中OBS網絡的邊緣節點對IP包匯聚成突發包的示意圖。如圖1所示，多個IP包到達OBS網絡邊緣節點后，按照其目的地址和IP包的優先級進行分類后，被發送到相應的匯聚隊列中。在匯聚的觸發條件滿足時，則將隊列中的IP包匯聚成一個突發包，經過調度后發送到OBS核心網絡進行傳輸。

OBS網絡的邊緣節點所采用的突發匯聚方法決定了匯聚的觸發條件，同時決定了輸出突發包的特性，直接影響到突發包的長度、突發包在傳輸過程中的丟包率、IP數據包的端到端時延以及網絡信道的利用率等。所以好的突發匯聚方法，可以有效地控制分組的端到端時延，滿足業務的時延要求，提高OBS網絡中資源的利用率，降低丟包率。

目前，現有技術公開的突發匯聚方法以下三種：基于固定時間門限的匯聚方法、基于固定長度門限的匯聚方法以及門限自適應的匯聚方法。下面分別進行介紹。