SUPANET中多粒度服务质量保障机制研究

下一代互联网NGI(Next Generation Internet)既需要为单个业务连接提供细粒度的服务质量QoS(Quality of Service),又需要为一类业务流提供粗粒度的QoS。针对这种多粒度的QoS保障需求,在分析单物理层用户数据传输与交换平台体系结构SUPA(Single physical layer User-data transfer&switching Platform Architecture)原有QoS保障机制的基础上,提出在SUPA网络中为Internet业务流提供多粒度QoS保障的基本框架,设计了Internet业务流与多粒度虚通道的映射方式以及粗虚通道的配额自适应算法,最后通过仿真实验对配额自适应算法进行了验证。仿真实验结果说明:配额自适应比固定配额算法更能提高单个粗虚通道的配额利用率以及全网资源的利用率。

SUPANET中的虚通道切换方式研究

以一种新的单物理层用户数据传输与交换平台体系结构(Single physical layer User-data transfer&switching Platform Architecture,SUPA)为研究背景,针对Internet与SUPA互联时由移动节点引起的虚通道切换问题,提出了两种基本的虚通道切换方式和一种混合的虚通道切换方式,并对每种虚通道切换方式进行了特点分析和仿真实验。仿真实验结果表明,混合切换方式的综合性能明显好于其他两种基本切换方式。

SUPANET VPN网络结构研究

以Single physical layerUser Plane Architecture(SUPA)NET为研究对象,对SUPANET中的VPN技术做了探索性研究.重点对SUPANETVPN的网络拓扑图进行了分析,讨论了用户数据的EPT封装过程,并通过仿真实验验证其可行性.

从Internet向SUPANET过渡实现“三网合一”

Internet是20世纪70年代末期出现的网络体系结构和技术，其体系结构与协议明显地打上了当时的通信技术水平（线路传输速率低、误码率高）和以文本传输为主的应用背景的烙印。DWDM技术的发展为实现“三纲合一”奠定了通信基础，但是Internet提供的“尽其所能”（Best Effort）服务无法保证未来实时图像数据、话音数据和文本数据集成服务的需要，不能以数字技术和分组交换技术实现“三网合一”。本文以笔者的研究工作为基础，以“三网合一”的需求和密集渡分复用（DWDM）技术为背景，讨论如何用“单物理层用户数据传输平台网络体系结构”（SUPA）及其核心吏挟技术——“类以大网物理帧时槽交换”（EPFTS）技术在骨干网上实现“三网合一”，又如何从Internet向SUPANET过渡。

SUPANET的入网控制技术

本文以西南交通大学四川省网络通信技术重点实验室提出的“单物理层用户数据传输平面的体系结构”(SUPA)为背景,通过分析比较现存的各种接纳控制策略和算法,提出了适合SUPA的接纳控制策略和算法。

基于SUPANET的拥塞控制协议研究

文章以四川省网络通信重点实验室提出的"单物理层用户数据传输平台的体系结构网络"(SUPANET)为背景,在分析了拥塞控制对SUPANET的必要性的基础上,较全面地讨论了SUPANET用户平面的拥塞控制机制。文章的重点是SUPANET信控管理平面拥塞的控制机制和协议。

PFTS交换中基于交换矩阵缓存的调度算法

基于物理帧时槽交换PFTS(Physical Frame Time-slot Switching)交换技术,本文提出了基于交换矩阵缓存的新型调度算法,可实现于PFTS交换节点满足单物理层用户数据传输平台体系结构网络SUPANET(Single physical layer User-data Platform Architecture NETwork)中具备QoS(Quality of Service)保障能力的快速数据转发的需要.该调度算法通过在交换矩阵的每个交叉点增加1个EPF帧的缓存,将传统的CIOQ的集中调度分散到每个输入端口和输出端口分别采用Round Robin调度,从而使得集中式的复杂的CIOQ调度算法简化分散的简单的调度算法.仿真实验结果表明,基于交换矩阵缓存的调度算法在算法有效性、可扩展性和实现复杂度方面均优于传统的CIOQ调度算法,因而特别适合SUPAENT中的PFTS高速交换节点.

网络路径选择与路由协议的比较研究

在对Internet现有路径选择协议进行分析的基础上,重点对国内正在研究的下一代Internet(NGI)体系结构SUPA提出的"最短路径-基于服务质量的波长路径选择"(SP-QLR-Shortest-Path & QoS-based Lambda Routing)的选径策略进行比较分析,对新一代网络服务质量(QoS)保证进行展望。

基于时槽预定的加权公平调度策略

面向以太网的物理帧时槽交换(Ethernet-oriented physical frame timeslot switching,简称EPFTS)技术以用户域内使用最为广泛的以太网MAC(media access control)帧为运载对象、以定长物理层帧EPF(Ethernet-oriented physical frame)的传输时间为时槽,作为数据传输与交换的基础.针对EPFTS交换技术的特点,提出了一类新的调度策略——时槽加权的公平调度原则(timeslot-reservation based weighted fair scheduling,简称TRWFS),以解决EPFTS交换机中的业务数据调度问题.TRWFS以连接建立阶段各业务流预定的时槽数为基础,控制交换矩阵仲裁过程中各输入端向输出端请求转发信元的时刻,借用一般轮询算法的二相迭代机制来解决端口冲突问题.还给出了TRWFS的3种实现算法,表明TRWFS的实现复杂度可与一般Round-Robin调度算法相当.仿真实验结果进一步表明,即使在重负载条件下,TRWFS仍可有效保障EPFTS交换机各端口对上的预定时槽数,并在平均传输时延和吞吐率保障方面优于其他经典调度算法.

EPFTS中基于时槽加权的公平调度算法

基于EPFTS(ethernet-likephysicalframetimeslotswitching)交换技术,提出了一种新型调度算法TWFS(timeslotweightedfairscheduling),可实现于EPFTS(ethernet-likephysicalframetimeslotswitching)交换节点,满足SUPANET(singlephysicallayeruser-dataplatformarchitecturenetwork)网络中具备QoS(qualityofservice)保障能力的快速数据转发的需要.通过分析两类典型的调度机制iSlip(iterationround-robinmatchwithslip)和BvN-switch(Birkhoff-vonneumannswitch)的优缺点,TWFS利用类似iSlip的迭代机制,以交换节点输入输出端口对上预定的时槽总数作为数据转发的度量权值(优先权),克服了BvN-switch对负载变化反应慢的缺点,同时又使算法时间复杂度保持在与iSlip相同的级别O(log2N).仿真实验结果表明,TWFS算法在算法有效性、公平性和实现复杂度之间取得了很好的平衡,因而特别适合于SUPAENT中的EPFTS高速交换节点.