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.

CICQ交换机中一类服务可保障的调度策略研究

具备QoS保障能力的快速调度算法是高速交换机的首选.基于EPFTS(Ethernet-oriented physical frame timeslot switching)和CICQ(combined input-crosspoint-queued)交换技术的特点,提出了一类新的调度策略———TRWFS(ti meslot reservation weighted fair scheduling).为确保各端口对上保障业务的预留带宽,TRWFS以各端口对上保障业务预留时槽数为调度权重,以优先调度保障业务和平衡各保障业务的盈余时槽(surplus timeslot,定义为现实系统和理想系统之间的服务差额)为业务调度准则.基于该调度策略进一步提出了两种实现算法———TRWFS-I和TRWFS-II,总体上使实现TRWFS的时间复杂度降至O(1).性能分析和仿真实验结果均表明两种调度算法都达到了服务保障的设计目标,仿真实验结果还表明CICQ排队方式下与其他调度算法相比,TRWFS和轮询调度综合的调度机制具有交叉缓存容量要求更低的优点.

SUPANET基于OAM的保护交换研究

单层用户交换平台体系结构(Single-layer User-data switching Platform Architecture,SUPA)是基于面向以太网的物理帧时槽交换(Ethernet-oriented Physical Frame Timeslot Switching,EPFTS)技术的一种未来Internet体系结构。研究了SUPA用户平台的OAM(Operation and Management or Operation,Administration and Maintenance)机制,以支持SUPANET域内的连通性诊断、故障诊断和故障恢复等功能。基于SUPA虚线路交换(Virtual Line Switc-hing,VLS)服务,重点研究了基于OAM的保护交换机制。最后,基于QVL(QoS Virtual Line)和SVL(Shared VirtualLine)服务,仿真比较了SUPA用户平台中基于OAM的故障恢复的保护效果,验证了基于QVL的保护交换比基于SVL的保护交换具有更好的QoS保障能力。

一种可提供QoS保证的交换结构

面向以太网的物理帧时槽交换(EPFTS)是四川省网络与通信技术重点实验室提出的"单物理层用户数据传输平台网络"中的关键技术,它是以"面向以太网的帧"为数据传输单元的高速交换技术,正是针对实现EPFTS而提出的交换结构方案。在对常用的交换结构和调度算法进行分析的基础上,针对EPFTS要达到的目标和技术特点,提出了一种能够在物理层交换中保证服务质量的交换结构,称为基于总线的、每输入-输出独立的输出缓存交换结构,同时提出了逻辑队列的排队策略,并对该结构进行了软件仿真。仿真结果表明,使用加权公平调度算法,提出的交换结构对实时业务可提供端到端的QoS保证,对非实时业务可提供最大-最小公平服务。

NGI研发策略与单层用户数据交换平台体系结构

以四川省网络通信技术重点实验室有关NGI(下一代因特网)体系结构及相关技术研究为背景,较全面地探讨了NGI研发策略及与NGI体系结构相关的问题.重点是实验室有关NGI的研究:"骨干通信子网优先,外延次之(BSF-OES)"的NGI研发策略;骨干通信子网的单层用户数据交换平台体系结构(SUPA);面向以太网的物理帧时槽交换(EPFTS)技术;未来的开放式网络与应用服务模型(ONASM).还讨论了基于SUPANET(单层用户数据交换平台体系结构网络)框架如何迎接Internet面临的高速交换、服务质量保障、网络安全和移动性问题的挑战和实现NGI目标的相关问题.

NGI/NGN体系结构及其服务质量保障机制研究

本文在深入分析国内外开展的下一代Internet(NGI)或下一代网络(NGN)相关研究工作的基础上,重点研究了NGI/NGN体系结构及其服务质量保障机制。重点阐述了笔者所在的四川省网络通信技术重点实验室提出的一种潜在的NGI体系结构框架——SUPA(单物理层用户数据传输与交换平台体系结构)。研究结果表明,SUPA使得较容易实现从Internet到NGI的平滑过渡,并能够提供更好的服务质量保障。

SUPANET信控管理平台的UNI和NNI研究

单物理层用户数据传输与交换平台体系结构(SUPA)是由四川省网络通信技术重点实验室提出的、基于"面向以太网的物理帧时槽交换"(EPFTS)技术的下一代Internet(NGI)体系结构。此前对EPFTS技术的研究主要针对用户数据交换平台(U-平台)。从SUPA第二阶段过渡的需要,进一步将信控管理平台(S&M-平台)的下部两层结构简化为单层EPFTS结构,从而形成4层的S&M-平台。定义了该平台的用户-网络接口(UNI)和网络-网络接口(NNI)并对相关接口上的典型协议在新环境中进行了仿真,以证实其可行性。

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。