[發明專利]基于多節點協作的主動式光突發競爭避免方法

無效

• 申請號: 201010286198.6
• 申請日: 2010-09-19
• 公開（公告）號: CN102123330A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 陽小龍;嚴海霞;隆克平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 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領域，具體涉及光突發交換網絡中突發競爭避免及解決方法。

背景技術

光突發交換網絡OBS(Optical?Burst?Switching)以介于波長和光分組之間的光突發為粒度，不但結合了光分組交換OPS(Optical?Packet?Switching)和光路交換OCS(Optical?Circuit?Switching)二者的優點，而且也克服了二者的不足，因此成為目前較為可行的光交換技術，是近年來光交換技術研究領域的熱點，有望成為下一代光網絡實現IP-over-WDM的核心交換技術。

OBS技術的基本原理是：一個光突發由數據突發DB(Data?Burst)和突發控制包BCP(Burst?Control?Packet)，數據突發(DB?data?burst)和突發控制包(BCP?burst?control?packet)在不同的信道中傳輸。BCP先于DB傳輸，沿途為DB預留資源。由于OBS中采用單向資源預留機制，邊緣節點在沒有得到預留確認的情況下就向核心節點發送DB，因此在核心節點處，當多個DB同時到達同一個輸出端口，或者當一個DB到達而另一個DB還沒有完成傳輸時，就會出現光突發競爭，而導致DB丟失率和網絡阻塞率上升，造成網絡性能下降。

在OBS網絡中，如何減少因光突發競爭而引發的數據丟失率，已成為了一個亟需解決的重要問題。目前，OBS網絡中光突發競爭解決或避免方法主要采取以下幾種思路：

(1)事前預防設法減少競爭發生：用偏置時間設置技術，即在網絡邊緣節點處使BCP與DB之間的偏置時間隨機化；

(2)競爭發生后，設法避免或減少丟棄競爭失敗DB：采用光纖延遲線緩存(時域解決)、波長變換(波長域解決)或偏射路由(空域解決)等，或采用組合式突發包(OCBS：Composite?Burst?Switching?Segment)、突發包分段(BS：Burst?Segment)等。

然而上述方法思路的缺點在于：它們僅在單個節點上執行，僅試圖利用單個節點的本地資源解決突發競爭。而OBS網絡中，各節點處的可用資源分布不均，因此可能出現：某節點處因可用資源不足而無法解決該節點處發生的突發競爭，而其他節點處有大量閑置資源，但對此突發競爭的解決卻無能為力。相反地，若多個節點協作，將它們的可用資源匯集起來統一利用，則可獲得較好的解決效果。

發明內容

本發明所要解決的問題是：如何利用多節點協作主動地避免光突發競爭。本發明方法克服了現有技術中存在單節點的缺陷，從多節點協作角度，提出了一種主動式光突發競爭避免方法，以盡可能地降低DB之間的競爭，減少突發丟失率。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供一種基于多節點協作的主動式光突發競爭避免方法，其特征在于，包括以下步驟：

①邊緣節點產生探測幀

邊緣節點的探測幀(PF：Probe?Frame)生成器，根據相應突發數據包(DB：Data?Burst)信息和突發控制包(BCP：Burst?Control?Packet)信息生成探測幀，并先于突發控制包和突發數據包發送，通過專用探測信道(PC：Probe?Channel)傳輸，負責探測和收集突發數據包所要經過節點及鏈路等資源利用情況；

②核心節點接收處理探測幀

核心節點的探測單元(PU：Probe?Unit)負責接收并根據當前節點資源利用情況處理探測幀：若當前節點負載較低，則將其置為“空閑”狀態，探測幀繼續發往下游節點；若當前節點負載較高，則將其置為“繁忙”狀態，并生生反饋幀(FF：Feedback?Frame)，通過反饋信道(FC：Feedback?Channel)傳送至上游節點；

③改變突發數據包傳輸路徑

上游節點收到反饋幀信息后，主動地調整那些以“繁忙”節點為下游節點的突發數據包的傳輸路徑，使之避開這些“繁忙”節點，以達到競爭避免的目的；

④解決已發生競爭

若突發數據包在某一節點已發生競爭，則采用光纖延遲線緩存、波長變換、偏射路由等方法解決，盡量減少因競爭引發的數據丟失。