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光突发交换技术将光路交换和光分组交换结合,兼顾了二者的优点,有望成为下一代全光通信网络的关键技术。由于在OBS网络中突发竞争的存在,使得如何减少突发丢失的问题成为OBS网络中的研究热点。与单路径路由相比,多路径路由通过在多条路径上合理分配通信量、平衡网络负载,能够有效降低突发丢失率。在OBS网络中的多路由机制涉及到多路由路径选择和在多条路径上进行业务比例分配两方面的内容,如何选取合适的多条路径以及计算多条路径上合理的业务比例分配因子是我们研究的重点内容。具体而言,本文的主要工作如下:
1、为了提高网络性能,采用多路由机制来平衡网络负载,降低网络突发丢失率。首先讨论了现有的多路由业务比例分配机制的不足,然后根据瓶颈链路上的丢包往往能够决定整条路径的突发丢失率这个情况,结合爱尔朗丢包率B公式,提出一种采用非线性整数规划进行流分离的多路由机制。该机制先周期性的发送探测包探测多条路径的链路拥塞状态,找到每条路径的瓶颈链路。然后根据该瓶颈链路上的负载及波长数目信息,利用非线性整数规划方法为下一周期计算多条路径的突发业务最优分配比例。通过这样的比例分配,能够起到均衡网络负载、有效减少突发丢失的作用。仿真结果表明,基于非线性整数规多路径路由机制与其他多路由机制相比至少降低了7.8%的突发丢失率。
2、提出了基于蚁群探测的多路由路径选择和业务比例分配机制。在传统的多路由机制中都是采用的前K最短链路分离路径,然而这种选路的方式却属于静态选路算法,不能根据网络中负载的变化选择更能有效降低突发丢失的多条路径。其次,基于静态参数的业务比例分配可能会造成比例分配因子不是很精确。我们提出的机制先利用蚁群概率寻路的特点寻找符合要求的链路分离路径,然后根据蚁群探测到的链路负载信息,最小化分流后源目的节点对之间所选择链路分离路径上的负载方差。这种机制从选路和业务分配两个层次上提高网络性能,通过仿真我们可以看到,蚁群探测的多路由机制更能有效地减少突发丢失率。