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引用本文:

肖志良:基于GMPLS与光突发交换的光传送网络配置优化[J]. 光通信技术,2018,42(11):8-12.

基于GMPLS与光突发交换的光传送网络配置优化

肖志良1,2
(1. 武汉大学 信息学院,武汉 430072; 2. 佛山职业技术学院 电子信息学院,广东 佛山 528137)

摘要:由于流量工程协议和流量管理机制的系统配置会间接地对光传送网络设置的整体能量效率造成显著影响,为此研究评估了通用多协议标记交换(GMPLS)协议和光突发交换(OBS)技术中的管理配置问题。仿真结果表明:对于GMPLS链路捆绑机制,双向标记交换路径(LSP)的中间节点数量从4个增加到40个时,后者的功耗是前者的2.5倍;对于OBS技术,当增加每个突发中的分组数量时,OBS交换的功耗会下降。当每个突发的分组数量较小时,JET协议的能量效率更高;当每个突发包的数量更大时,TAW协议的能量效率更高。
关键词:光网络;能量效率;通用多协议标记交换协议;光突发交换;管理配置
中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1002-5561(2018)11-0008-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.11.003

0 引言
       据思科公司预测,全球互联网总流量在2019年将超过2ZB,是2016的两倍[1]。因此,为了保证服务质量,应该提高光信道的带宽,或提升对可用带宽资源的管理和控制[2,3]。提高光信道带宽意味着提升光载波的数据传输率,需要使用全光交换,但带光电转换的传统交换方法无法提供超过40Gb/s的数据传输率[4],很容易造成服务质量的降级。因此,可行的方案就是提升对可用带宽资源的管理和控制。
      为了提高能效和系统服务性,已经有一些相关研究。文献[5]提出了基于保证服务质量等级(QoS)的光突发交换加权轮询装配算法,根据不同目的地和QoS级别将IP分组插入到不同队列中,以提高网络传输质量。文献[6]使用随机优化理论,对能量捕获无线通信系统进行数学建模和理论分析,将传输效用最大化问题建模为队列稳定性约束条件下的平均传输效用最大化。文献[7]通过虚拟机优化方法以降低云数据中心能耗,同时还对分布式系统的能量效率进行优化,综合考虑消息交换的数量及交换过程中的能耗。
       此外,光传输网络也较多使用多协议标记交 换(MPLS)技术[8]、通用多协议标记交换(GMPLS)[8]以及光突发交换(OBS)技术[9]。相关研究表明[10,11]:使用GMPLS,用户通过不同类型网络传输时必须维持端到端的QoS不变。OBS结合了光电路交换和光分组交换的优点,其核心是突发交换。
       以上协议机制如何影响网络整体能效,在提升网络能效的同时如何既保持QoS又不降低具体配置,目前这些问题都没有确切答案。因此,本文研究GMPLS和OBS技术管理协议机制对光传送网络的能量效率所造成的间接影响:对于GMLPS机制,研究分析双向标记交换路径(LSP)的中间节点数量对光传送网络能量效率所造成的影响,以及如何选择合适的优化资源配置;对于OBS技术,确定能量效率的参数,分析OBS中各协议的能效,以及如何选择最优协议。

3 结束语
       本文研究了GMPLS链路捆绑机制对光传送网络总体能耗的影响,得出结果是:将LSP的中间节点数量从4个增加到40个时,后者的功耗是前者的2.5倍。对于OBS技术,本文确定了能量效率的参数,并利用该参数对JET和TAW这两个数据传输协议的能量效率进行了评价。仿真实验表明:当增加每个突发中分组的数量时,OBS交换的功耗会下降;当每个突发中分组数量较小时,JET协议的能量效率更高,其发 送1个字节数据所需的电量比TAW协议低。下一步我们将使用其它网络管理技术,特别是光标记交 换(OLS),因为OLS技术去除了中间节点的光电转换,能耗明显降低,所以我们将通过OLS对光传送网络的能耗作进一步优化。