CN201114654Y - 一种光突变交换网络的突发包组装装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光突变交换网络的突发包组装装置，包括：具有用于接收待组包数据的输入端以及用于输出突发包的输出端的组装缓存模块；用于对待组包数据的到达时间进行计时的计时模块；用于比较到达时间和时间门限的第一比较模块；用于比较待组包数据的队列长度和突发包长门限的第二比较模块；用于比较突发包长度与突发包长门限的第三比较模块；用于响应突发包长度与突发包长门限的比较结果调节突发包长门限的包长门限设置模块。通过采用上述结构使得突发包长门限随网络流量自适应变化，进而增加突发包组装效率。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种光通讯领域的组包装置，具体涉及一种光突变交换网络的突发包组装装置。
【背景技术】
随着，因特网流量呈指数增长，促使研究者们加快对波分复用(WDM)传输和光交换技术的深入研究，以便适应因特网流量的爆炸式增长、业务的多样性和业务突发性。光突发交换(OBS)技术作为一种新兴的光通讯技术已经开始受到人们的广泛关注。在OBS网络中，在中间节点无需任何光随机存储器(ORAM)，突发数据的传输是通过它相应的控制分组预留资源来完成的，突发数据分组在中间节点直通，无需存储。
在OBS网络中，包长控制是突发包组装机制中一个关键因素，它对偏置时间生成、突发调度、拥塞控制和流量突发性抑制等相关的网络性能有着重要的影响。好的突发包组装机制应当具有高效的网络资源利用效率、良好的时延特性和拥塞控制性能。例如，An GE和Franco Callegati等人提出了一种基于时间门限控制的组装方法(FAT方法)，该方法通过对每个组装缓存模块设置一定的组装时间计时模块，当组装时间到达门限时，创建新的突发包，并复位计时模块，开始下一个突发组装。仿真结果表明，时间门限的组装方法对流量具有一定的平滑作用，但这种方法存在一些问题。例如，在网络流量高峰期它需要大容量的缓存队列，而在低网络负载的情况下，又会导致整体网络时延过长，突发组装效率降低。
为了解决前一问题，Xiong提出了一种基于时间和定长双门限的组装方法(FAT-L方法)。然而，上述两种组装方法，在网络流量低负荷的情况下，均会存在突发长度相对突发门限的较大的变化范围，这将导致网络整体时延增加，造成突发组装效率降低。同时，上述FAT方法，由于突发产生的时间是一个固定的时间量，当不同的边缘节点突发产生时间发生同步时，必然将引起不同边缘节点处发出的突发数据包在核心节点连续的资源竞争，也就是说，在突发包形成的同时发出的控制包在核心节点处预约资源时的持续竞争。在边缘节点数量较多，网络资源相对紧张的情况下，这种方法会造成极大的阻塞率。这些缺陷在FAT-L方法中，同样存在。
【实用新型内容】
为了解决现有技术光突变交换网络中突发包组装方法在网络流量低负荷的情况下存在网络整体时延长，突发组装效率低的技术问题，本实用新型提供了一种突发包长门限根据业务流量状况进行自适应调整进而增加突发组装效率的光突变交换网络的突发包组装装置。
本实用新型解决现有技术光突变交换网络中突发包组装方法在网络流量低负荷的情况下存在网络整体时延长，突发组装效率低的技术问题所采用的技术方案是：提供一种光突变交换网络的突发包组装装置，包括：具有用于接收待组包数据的输入端以及用于输出突发包的输出端的组装缓存模块；用于对待组包数据的到达时间进行计时的计时模块；用于比较到达时间和时间门限的第一比较模块；用于比较待组包数据的队列长度和突发包长门限的第二比较模块；用于比较突发包长度与突发包长门限的第三比较模块；用于响应突发包长度与突发包长门限的比较结果调节突发包长门限的包长门限设置模块。
根据本实用新型一优选实施例，突发包组装装置进一步包括对突发包长度与突发包长门限的比较结果进行计数的比较计数模块。
根据本实用新型一优选实施例，比较计数模块的计数值随突发包长度与突发包长门限的比较结果递增或递减。
根据本实用新型一优选实施例，包长门限设置模块根据计数值与规定上界或下界的比较结果调节突发包长门限增加或减小。
通过采用上述结构使得突发包长门限随网络流量自适应变化，进而增加突发包组装效率。同时，突发组装时间随流量的自适应变化可以消除不同边缘节点突发同步引起的持续阻塞问题，有效降低OBS网络的阻塞概率。
【附图说明】
图1是本实用新型的光突变交换网络的突发包组装装置的结构示意图；
图2是本实用新型的光突变交换网络的突发包组装装置的工作流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，图1是本实用新型的光突变交换网络的突发包组装装置的结构示意图。本实用新型的突发包组装装置包括：具有用于接收待组包数据(IP包)的输入端以及用于输出突发包的输出端的组装缓存模块；用于对IP包的到达时间进行计时的计时模块；用于比较到达时间t和时间门限Tth的第一比较模块；用于比较待组包数据的队列长度LI和突发包长门限Qth的第二比较模块；用于比较突发包长度Lo与突发包长门限Qth的第三比较模块；用于响应突发包长度Lo与突发包长门限Qth的比较结果调节突发包长门限Qth的包长门限设置模块。此外，本实用新型的突发包组装装置进一步包括对突发包长度Lo与突发包长门限Qth的比较结果进行计数的比较计数模块。比较计数模块的计数值Num随突发包长度Lo与突发包长门限Qth的比较结果递增或递减。而包长门限设置模块根据则计数值Num与规定上界或下界的比较结果调节突发包长门限Qth增加或减小。
参见图2，图2是本实用新型的光突变交换网络的突发包组装装置的工作流程图。
首先，本实用新型在现有技术的突发包组装方法的基础上进一步引入了一个突发包长门限Qth，以及调节步长Lstep、调节容限Ltal，和比较计数模块的计数值Num。同时，为了防止拥塞和提高传输效率，进一步引入最长突发包长限制MSmax和最短突发包长限制BSmin。
本实用新型的目的是设立一个动态可变的突发包长门限，它通过监测流量负荷的变化来进行调节，这种流量自适应的调节方式，在低流量时会降低包长门限，从而缩短业务的等待时延，提高突发组装效率，同时，门限的可调性，将使得低流量时，不同流量特性的边缘节点突发仍然保持异步，这对破坏各节点的突发同步竞争，改善网络性能很有意义。
近年来，对现有网络中业务的大量统计表明，网络流量具有自相关性，它意味着当前流量统计特性和历史是长相关的，其统计特性表明流量高峰(低谷)期已持续的时间越长，它还将持续的时间就越长，利用这一特点，本实用新型通过设置一个比较计数模块对近时间段的网络流量特性进行统计，便可实现对包长门限的动态滞后调整。
本实用新型的基本思想是每次突发包组装完成后，通过比较当前的突发包长门限和实际突发包长度，当突发包长度超出当前设置的门限值，对计数模块的计数值Num进行递增操作，如突发包长度低于门限值，且两者之差超出了调节容限Ltal，则计数模块的的计数值Num进行递减操作。当Num到达一个规定的上界N1后(这意味着网络流量出现持续高峰/低谷，需要调节门限)，按调节步长增加突发包长门限值，反之，当Num到达下界N2后，按调节步长突发包长门限值。
其具体操作步骤简述如下：
(1)初始化突发包长门限Qth、步长Lstep、时间门限Tth、比较计数模块的计数值Num。例如，Qth＝(BSmax+BSmin)/2，步长Lstep＝(BSmax-BSmin)/N，其中Num和N的大小决定了门限调节的速度。
(2)当第一个IP包进入组装缓存模块时启动计时模块，如果计时模块的到达时间t大约时间门限Tth或者IP包队列长度超出或等于突发包长门限Qth，则报告生成新的突发包。
(3)比较上一个生成的突发包与突发包长门限Qth的大小，如果生成的突发包大于或者等于突发包长门限Qth，计数模块的计数值Num加一，如果小于突发包长门限Qth，且与门限长度差大于Ltal，那么计数模块的计数值Num减一。
(4)比较计数模块Num和规定的上界N1和下界N2，如果Num超出上界N1，表明网络流量统计处于高负荷，将门限提升至Qth+Lstep，如果Num低于下界N2，表明网络流量统计处于低负荷，将门限下调为Qth-Lstep。同时，优选保证Qth+Lstep＜BSmax(最长突发包长限制)和Qth-Lstep＞BSmin(最短突发包长度限制)。
(5)计时模块清零，重新开始下一个突发组装。
在这种方法控制下，突发产生时间和突发包长都是随流量变化的，有利于破坏各节点突发发射的同步性引起的持续阻塞，网络流量低负荷时，门限下调，从而组包时长也相应缩短，相对于定时门限和定长定时双门限的组包方式具有更低的网络整体时延和更高的突发包传输利用率。
本实用新型提出的变长定时双门限智能突发包组装装置，其具有随网络流量自适应变化的特点，在低流量时，组装装置可自动降低包长门限，从而降低了组包等待时延，提高了突发组装效率，同时，突发组装时间随流量的自适应变化可以消除不同边缘节点突发同步引起的持续阻塞问题，有效降低OBS网络的阻塞概率。
在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在不脱离本实用新型所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。
Claims (4)
1. 一种光突变交换网络的突发包组装装置，其特征在于：所述突发包组装装置包括：
具有用于接收待组包数据的输入端以及用于输出突发包的输出端的组装缓存模块；
用于对所述待组包数据的到达时间进行计时的计时模块；
用于比较所述到达时间和时间门限的第一比较模块；
用于比较所述待组包数据的队列长度和突发包长门限的第二比较模块；
用于比较所述突发包长度与所述突发包长门限的第三比较模块；
用于响应所述突发包长度与所述突发包长门限的比较结果调节所述突发包长门限的包长门限设置模块。
2. 根据权利要求1所述的光突变交换网络的突发包组装装置，其特征在于：所述突发包组装装置进一步包括对所述突发包长度与所述突发包长门限的比较结果进行计数的比较计数模块。
3. 根据权利要求2所述的光突变交换网络的突发包组装装置，其特征在于：所述比较计数模块的计数值随所述突发包长度与所述突发包长门限的比较结果递增或递减。
4. 根据权利要求3所述的光突变交换网络的突发包组装装置，其特征在于：所述包长门限设置模块根据所述计数值与规定上界或下界的比较结果调节所述突发包长门限增加或减小。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CNU2007201215449U CN201114654Y (zh) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | 一种光突变交换网络的突发包组装装置 |
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| CNU2007201215449U CN201114654Y (zh) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | 一种光突变交换网络的突发包组装装置 |
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| CNU2007201215449U Expired - Fee Related CN201114654Y (zh) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | 一种光突变交换网络的突发包组装装置 |
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| CN (1) | CN201114654Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103491022A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-01-01 | 南京艾科朗克信息科技有限公司 | 基于动态状态空间反馈增益控制器的光突发聚合优化方法 |
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2007
- 2007-07-19 CN CNU2007201215449U patent/CN201114654Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103491022A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-01-01 | 南京艾科朗克信息科技有限公司 | 基于动态状态空间反馈增益控制器的光突发聚合优化方法 |
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