以訊務觀察法改善光突發交換技術之路徑建立效能

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汪政?(Cheng Wang ) 查詢紙本館藏

畢業系所

資訊工程研究所

論文名稱

以訊務觀察法改善光突發交換技術之路徑建立效能
(Improving Path Setup Performance of Optical Burst Switching by Traffic State Observation)

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摘要(中)

光纖網路(Optical Network)技術日亦成熟，其中以突發式交換(Optical Burst Switching)技術為目前較為可行之技術。在此技術中的傳輸單位為burst，一個burst是由多個到達相同邊際路由器(edge router)封包所組成。每一個burst在傳送之前需要等待一個路徑建立時間之後才可傳送。因此本論文提出一以訊務量觀察的方式，在觀察訊務量之狀況高於一預設之門檻值時，以建立一永久式路徑取代原burst用完即查除之路徑，使得後續相同目的地之burst得以省去建立路徑之動作與時間，待觀察知訊務量降低至一界限值，即拆除此永久式路徑。在永久式路徑建立到拆除這段期間，因每一個burst無須重建路徑，亦無須等待路徑建立之時間，當burst形成之後可以立即傳送，因此該路徑的傳輸效能得以增加。在本論文中，亦提出一慣用性通道排程法，使得使用率較高的路徑在交換機中具有較高的路徑建立成功率。

摘要(英)

The technologies of optical networks become more and more mature. The optical burst switching is the most feasible way for transmitting optical data. A burst is a basic atom in optical burst switching networks. A burst is assembled from several packets that will reach the same destination in an edge router. Before burst transmission, the edge needs to send a BHP (burst header packet) to establish a path for burst transmission and wait for an offset time. This paper proposed a method using traffic observation to remove the offset time from bursts. When edge router detect traffic volume over a threshold. It will establish a persistent path instead of original temporary path. That will cause the follow up bursts to the same destination need not send BHPs and transmit immediately. Till the traffic volume is smaller then the threshold, the edge router will tear down this persistent path. The duration between a persistent path establish and tear down, each burst can transmit immediately so that the transmission performance will be increased. In the end of this paper, a consuetude channel schedule algorithm is proposed. It make a highly utilized path will have a higher probability to reserve channel at core optical switch.

關鍵字(中)

★ 光突發式交換
★ 光纖網路
★ 多波長分工
★ 訊務觀察
★ 高密度多波長分工

關鍵字(英)

★ DWDM
★ optical burst switching
★ optical network
★ traffic observation
★ WDM

論文目次

第一章緒論 1
1.1 光交換技術簡介 1
1.1.1 光纖線路交換 1
1.1.2 光封包交換技術 3
1.1.3 光突發交換技術 4
1.1.4 光纖交換技術之比較 6
1.2 相關研究 6
1.2.1 Delay Reservation 7
1.2.2 LAUC & LAUC-VF 8
1.2.3 網際網路的訊務特性 10
1.3 研究動機與目的 11
1.4 論文架構 12
第二章光突發式交換網路的系統模型 13
2.1 邊際路由器之簡介 14
2.2 OXC交換機之簡介 15
第三章以訊務狀態觀察改善光突發交換技術之路徑建立效能 18
3.1 訊務量之觀察 19
3.2 邊際路由器之BHP與BURST的發送程序 25
3.3 OXC之BHP處理程序 25
3.4 慣用通道排程法 26
3.4.1 LTULT 26
3.4.2 OLUT 28
3.4.3 慣用式通道搜尋 28
3.5 雙門檻值法 31
第四章模擬結果與討論 33
4.2 模擬環境 33
4.3 BUCKET UTILIZATION 模擬測試 36
4.4 點對點無背景訊務傳輸模擬結果 48
4.4點對點具有背景訊務傳輸模擬結果 54
4.5 多點對多點傳輸模擬 55
4.6 雙門檻值多點對多點傳輸模擬 57
第五章結論 77
參考文獻 78
圖表索引
圖一光纖線路交換 2
圖二光封包交換 4
圖三光突發交換 5
圖四 DELAY RESERVATION EXAMPLE 8
圖五 LAUC 8
圖六 LAUC WITH FIBER DELAY LINE 9
圖七 LAUC-VF SCHEDULING 9
圖八以門檻值作為區分高訊務量或低訊務量之標準 12
圖九 OBS網路模型 13
圖十 EDGE ROUTER 發送端功能架構 14
圖十一 BUCKET功能示意圖 15
圖十二 OXC之功能架構 16
圖十三邊際路由器、BUCKET與OXC交換機之關係 17
圖十四訊務量隨時間變化 18
圖十五 F(N)在低訊務量之示意圖 20
圖十六 F(N)在高訊務量之示意圖 20
圖十七指數移動平均值 21
圖十八具有 BURST UTILIZATION METER之BURST ASSEMBLER架構圖 22
圖十九 BUCKET狀態圖 23
圖二十 BUCKET狀態與輸出 23
圖二十一 BHP與BURST之發送流程 24
圖二十二 OXC處理BHP之流程 25
圖二十三交換機構之交換動作 26
圖二十四慣用性通道搜尋流程 31
圖二十五以雙門檻值為狀態改變條件之BUCKET狀態圖 32
圖二十六模擬網路之實體架構 33
圖二十七模擬網路之邏輯架構 34
圖二十八 CRB-1，值分別為0.1、0.5、0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 37
圖二十九 CRB-0.5，值分別為0.1、0.5、0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 38
圖三十 CBR-0.1，值分別為0.1、0.5、0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 38
圖三十一 PP-1，值0.1對BUCKET使用率所造成之變化情形 39
圖三十二 PP-1，值0.5對BUCKET使用率所造成之變化情形 39
圖三十三 PP-1，值0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 40
圖三十四 PP-0.1，值0.1對BUCKET 使用率所造成之變化情形 40
圖三十五 PP-0.2，值0.5對BUCKET使用率所造成之變化情形 41
圖三十六 PP-0.2，值0.9對BUCKET UTILIZATION所造成之變化情形 41
圖三十七 PP-0.1，值0.1對BUCKET使用率所造成之變化情形 42
圖三十八 PP-0.1，值0.5對BUCKET使用率所造成之變化情形 42
圖三十九 PP-0.1，值0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 43
圖四十 SM-1，值0.1對BUCKET使用率所造成之變化情形 43
圖四十一 SM-1，值0.5對BUCKET使用率所造成之變化情形 44
圖四十二 SM-1，值0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 44
圖四十三 SM-0.2，值0.1對BUCKET使用率所造成之變化情形 45
圖四十四 SM-0.2，值0.5對BUCKET使用率所造成之變化情形 45
圖四十五 SM-0.2，值0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 46
圖四十六 SM-0.1，值0.1對BUCKET使用率所造成之變化情形 46
圖四十七 SM-0.1，值0.5對BUCKET使用率所造成之變化情形 47
圖四十八 SM-0.1，值0.9對BUCKET使用率所造成之變化情形 47
圖四十九平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 49
圖五十平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 49
圖五十一平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 50
圖五十二平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 50
圖五十三平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 51
圖五十四平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 51
圖五十五平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 52
圖五十六平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 52
圖五十七平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 53
圖五十八平均封包抵達率為，不同值對BURST遺失率的影響 53
圖五十九具背景訊務下點對點傳輸之BURST遺失率 54
圖六十平均封包抵達率為個每秒，不同值與BURST傳輸時間之關係 55
圖六十一平均封包抵達率為個每秒，不同值與BURST傳輸時間之關係 56
圖六十三平均封包抵達率為個每秒，不同值與BHP設定成功之機率 56
圖六十四平均封包抵達率為個每秒，不同值與BHP設定成功之機率 57
圖六十五 A2C5，不同對BURST遺失率之影響 59
圖六十六 A2C6，不同對BURST遺失率之影響 59
圖六十七 A2C7，不同對BURST遺失率之影響 60
圖六十八 A2C8，不同對BURST遺失率之影響 60
圖六十九 A2C9，不同對BURST遺失率之影響 61
圖七十 A3C5，不同對BURST遺失率之影響 61
圖七十一 A3C6，不同對BURST遺失率之影響 62
圖七十二 A3C7，不同對BURST遺失率之影響 62
圖七十三 A3C8，不同對BURST遺失率之影響 63
圖七十四 A3C9，不同對BURST遺失率之影響 63
圖七十五 A4C5，不同對BURST遺失率之影響 64
圖七十六 A4C6，不同對BURST遺失率之影響 64
圖七十七 A4C7，不同對BURST遺失率之影響 65
圖七十八 A4C8，不同對BURST遺失率之影響 65
圖七十九 A4C9，不同對BURST遺失率之影響 66
圖八十 A5C5，不同對BURST遺失率之影響 66
圖八十一 A5C6，不同對BURST遺失率之影響 67
圖八十二 A5C7，不同對BURST遺失率之影響 67
圖八十三 A5C8，不同對BURST遺失率之影響 68
圖八十四 A5C9，不同對BURST遺失率之影響 68
圖八十五 A6C5，不同對BURST遺失率之影響 69
圖八十六 A6C6，不同對BURST遺失率之影響 69
圖八十七 A6C7，不同對BURST遺失率之影響 70
圖八十八 A6C8，不同對BURST遺失率之影響 70
圖八十九 A6C9，不同對BURST遺失率之影響 71
圖九十 A7C5，不同對BURST遺失率之影響 71
圖九十一 A7C6，不同對BURST遺失率之影響 72
圖九十二 A7C7，不同對BURST遺失率之影響 72
圖九十三 A7C8，不同對BURST遺失率之影響 73
圖九十四 A7C9，不同對BURST遺失率之影響 73
圖九十五 A8C5，不同對BURST遺失率之影響 74
圖九十六 A8C6，不同對BURST遺失率之影響 74
圖九十七 A8C7，不同對BURST遺失率之影響 75
圖九十八 A8C8，不同對BURST遺失率之影響 75
圖九十九 A8C9，不同對BURST遺失率之影響 76
表格索引
表格一各種交換技術比較 6
表格二網際網路訊塢與聲音訊務對使用者數量的關係 11
表格三 LTULT 27
表格四 OLUT 28
表格五訊務類型與封包抵達率之模擬結果名稱對照表 37
表格六 A值與值交叉之模擬結果名稱對照表 58

參考文獻

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[14] Ellen Zegura, Modeling Internet Topology with GT-ITM http://www.cc.gatech.edu/fac/Ellen.Zegura/courses/7001proj1.html

指導教授

周立德(Li-Der Chou)

審核日期

2001-7-19

推文