面向时隙光交换网络的纳秒级时间同步技术

随着互联网和通信服务的飞速发展,数据中心组网架构的研究重心由电交换转向光交换。由于光交换网络进行时隙交换之前需要同步时钟信号,时间同步的精度和稳定性是提升光网络性能的重要参数。提出基于FPGA实现的时间同步方案,与现有方案相比,该方案在降低了同步复杂性的同时具有更高的精度和稳定性。测试结果表明时间同步后的偏移量不超过2.56 ns,在不同光纤长度、运行时长和环境温度下的时钟抖动为皮秒级。

分布式机器学习网络通信优化技术

Ring all-reduce算法被广泛应用在分布式机器学习之中,其同步过程会受到慢节点的影响进而降低整个系统的效率。对Ring all-reduce中的Reduce_Scatter和Allgather 2个阶段进行分析,针对Reduce_Scatter数据汇总过程提出优化策略,其主要思想是将慢节点多出的计算时间与通信时间进行重叠。使用OMNet++对Ring all-reduce和优化策略进行对比仿真,仿真结果与理论分析相一致,该策略相比Ring all-reduce算法最高能缩短25.3%的训练时间。

WDM网状网中的动态流量疏导策略

对具有业务流量疏导能力的WDM(波分复用)网状网进行了深入的研究,提出了2种基于固定备选路由的动态流量疏导算法,其可以在路由预计算的过程中考虑疏导业务的均衡,得到较低的阻塞率,而且具有较低的时间复杂度.仿真结果表明,这些算法可以有效地改善网络性能.

ASON分层路由和域间路由

文章描述了ASON中路由域的划分,介绍了ASON中的分层路由及其实现,从路由模式出发,着重描述了层次路由、源路由及逐跳路由模式的连接建立和操作过程,并在此基础上提出了基于源路由模式的ASON域间路由的设计方案。

基于SDH的大容量ASON节点设备的路由实现

介绍了基于SDH大容量ASON节点设备的特点和演进方案,阐述了路由实现中存在的问题,在此基础上进一步提出了基于SDH时分-空分-时分(T-S-T)结构的大容量ASON节点设备的交换路由实现方案,并对该方案进行了性能评价和仿真分析。

面向频谱融合的路由频谱分配和碎片整理算法

针对灵活栅格光网络中的频谱碎片问题,提出了面向频谱融合的路由频谱分配算法与频谱碎片整理算法.通过构建频谱放置窗口/点与频谱融合窗口,使路由频谱分配算法在安置新的带宽请求时不仅考虑了业务所在链路的频谱使用情况,而且还参考业务相邻链路上的频谱使用情况,最大程度地减少了频谱碎片.此外,频谱碎片整理算法通过重路由网络中已有的业务,为被阻塞的请求创造了足够的频谱空间,优化了网络资源的使用情况.仿真结果表明,在动态网络环境下本文提出的算法可以有效地降低业务的阻塞率.

WDM网络中P圈保护算法

为了充分利用WDM光网络中空闲波长资源,并提高整个网络性能,对P圈保护算法进行了深入的研究,提出了不同的P圈评价标准,并以此为基础,进一步从基础圈的选择、P圈扩张策略以及P圈扩张周期3个角度出发,提出了一系列新型的P圈生成算法.仿真结果表明,这些新型的P圈生成算法可以应用于不同的网络环境中,与传统的保护算法相比,提高了网络资源的使用效率.

采用蚁群算法解决光网络中动态及分布式RWA问题的方法

为了在大规模节点网络中提高路由与波长分配(RWA)算法的性能指标,解决集中式计算方式与网络资源实时变化之间的矛盾问题,提出了一种基于动态业务模型下的分布式蚁群算法.该方法在波长连续的前提下,尝试利用蚂蚁找食的天然特性,由单只蚂蚁一次性的完成路由和波长分配任务,算法在两个具备不同规则的拓扑结构上进行了仿真.通过算法分析和仿真结果表明,基于分布式的策略可以更好地完成光路的选择,可降低光网络中的呼叫阻塞率,有利于提高网络资源的利用率.

T-MPLS网络中承载电路业务的最佳包长问题研究

该文基于ITU-T所制定的传送多协议标记交换标准,对客户端承载基于电路交换类型的业务进行了深入研究,比较了不同长度的电路业务分组对该业务延时和抖动的影响,并提出了一种动态改变电路业务封装包长的方案。该方案根据业务接收端数据的时延和方差统计情况,来计算一定范围内合适的电路业务净荷长度并反馈给源端的业务适配模块进行调整。为分析该方案的有效性,利用OPNET仿真软件搭建平台进行仿真。结果表明,该方案与固定封装包长方案相比在业务抖动特性和传输效率上具有明显的优势,能很好地适应电路业务的承载要求。

基于负载均衡的联合路由策略

针对目前IP over WDM网络中的路由算法在负载均衡方面存在的问题,提出了一种考虑负载均衡的新型联合路由算法——负载均衡算法(LBA).该算法在链路(包括逻辑链路和物理链路)权值分配过程中考虑了节点负载的影响,并且在目标函数的选取中充分考虑了链路资源的利用情况.通过对节点负载分布的方差和业务阻塞率的仿真分析,验证了该算法在负载均衡和网络资源优化利用及降低端到端时延等方面的优越性.

智能光网络中分层路由的新算法

针对智能光网络(ION)中的层次结构,提出了DHBR和DHROG 2种分层路由算法.2种算法均基于固定层备选路由策略,着重考虑了各层域间链路与网关节点处的资源协调与均衡.离散事件仿真结果表明,2种算法均可以有效地提高网络性能,得到较低的阻塞率,并具有较好的时间特性.

格状网中基于DCPC协议的局部扩散式P圈自动配置

为解决线性配置方法DCPC在格状网络拓扑下效率低的问题,通过ASON控制平面技术扩展,设计了一种基于P圈自动配置协议DCPC的扩散式的P圈配置方法F-DCPC,通过圈内节点间的分布式协作快速完成配置,缩短网络的配置时间.该方法通过圈内节点之间泛洪,快速获得网络的连接与资源分布信息.结果表明,该方法在高负载环境下的格状光网络拓扑结构中具有较短的配置时间.利用ASON控制平面实现P圈的静态、动态自动化配置,并针对不同的P圈生成算法,通过仿真定量地分析网络采用该方法的额外开销.

T-MPLS网络中基于多等级业务的调度算法

为保证不同类型业务在传送多协议标记交换网络中的合理调度,并提高链路带宽资源利用率,提出了一种改进型的加权公平调度算法.为分析该算法性能,利用OPNET仿真软件搭建平台进行仿真.结果表明,相比于传统的加权公平算法,该算法在不增加算法复杂度的基础上能有效地节约链路带宽资源,并使高等级业务获得更好的时延特性.

格状光网络中基于非对称业务的P圈配置策略

针对格状光网络中的不对称动态业务,提出了一种实现单链路故障保护的保护圈配置策略.建立了非对称环境下P圈配置的网络模型,给出了一种基于网络中工作资源分布结构和P圈有效跨接链路效率配置保护圈的针对单链路故障的启发式P圈保护算法.针对非对称业务环境下的动态业务给出了P圈构建模型配置方法.采用泛欧COST239网络拓扑,在非对称动态业务环境下对算法性能进行了仿真.仿真结果表明,该算法在非对称动态业务环境下,比已有方法有更高的资源利用率.针对网络轻载和重载的情况分别给出了不同优化P圈的配置方案.

基于T-MPLS网络的多等级分组业务传送特性研究

基于国际电信联盟制定的传送多协议标记交换(T-MPLS)标准,在T-MPLS网络中电路业务和分组业务并存的情况下,对业务开关时间和数据包长服从帕雷托、对数正态、威布尔和指数分布的多等级分组业务传送质量进行了研究。理论分析表明,电路业务在边缘节点适配时被切割成的数据包的长度以及以业务源开关时间及分组数据包长分布为代表的流量特性,会对高等级分组业务的时延及其方差、路由器出端口处的队列长度和丢包率造成不同程度的影响。通过基于OPNET软件搭建的软件平台进行仿真,验证了理论分析的结论。

WDM网状网中动态域间流量疏导策略

对波分复用(Wavelength Divisi on Multiplexing,WDM)网状网中的动态域间流量疏导问题进行了深入研究.在源路由模式下,提出了一种基于固定备选路由方式的动态域间流量疏导算法,并在其基础上提出了只考虑波长均衡和同时考虑波长均衡与业务均衡的改进方法.该算法可以有效地避免路由环,得到较低的阻塞率,节省全网的收发器数目和波长资源.仿真结果表明,这种算法可以有效地改善网络性能.

模糊聚类分析在光网络多故障定位中的应用

利用模糊数学理论对光网络中的多故障定位问题进行分析,得到了光网络中多故障定位的模糊聚类模型。根据由模糊聚类算法得到的专家系统和由此确定的告警和故障之间的隶属函数公式进行故障定位。在格状光网络拓扑下进行多故障定位仿真实验,得出故障定位成功率的对比图和时间性能的对比图。实验结果表明,模糊聚类算法可以高效快速地定位故障。

流媒体业务模型及其传输

文章从资源和用户的角度对存储流媒体和实时流媒体两种业务模型的建立和模拟仿真提出了建议。仿真模型能够很好地反映网络中的实际流媒体业务的统计特性。在对流媒体业务的光网络传输进行论述的基础上,重点讨论了流媒体中的自动交换光网络(ASON)传输技术。

基于自相似业务的波长变换光网络性能分析

对自相似业务在波长变换光网络中的动态性能进行了研究,分析了在各种因素如自相似业务参数(Hurst参数、均值M、方差V)以及网络参数(光纤数F、波长数W)对自相似业务波长变换增益产生的影响,并对结果进行了讨论。

数据中心中光交换技术研究的现状与挑战

对构建下一代灵活数据中心互连网络的问题,提出了结合不同维度光交换技术的光电混合互连网络搭建思路,使未来数据中心网络具备动态拓扑重构、灵活带宽调整等特性,可以有效应对数据中心发展中由于硬件重构、业务多样等趋势导致的业务突发性强、通信模式差异大等问题。同时,在光电混合互连网络的构建与实用化过程中,仍需在智能控制体系架构、高速突发接收、低延时与低抖动控制等方面取得突破。