[发明专利]光突发交换中的自适应信道预留和搜索方法

摘要

一种光突发交换中的自适应信道预留和搜索方法，采用区分处理原则，根据不同业务的等级、输入流量特性、网络性能和输出端口的信道配置自适应地进行信道预留和搜索。不同等级的业务具有不同的最大可预留信道数，只有当某等级的业务已预留的信道数小于其可预留的最大信道数时才能为该等级的突发数据分组预留信道。不同等级的业务在一个时隙内有不同的最大信道搜索次数，某等级的业务在一个时隙内的信道搜索次数不能超过该等级的最大信道搜索次数。本发明根据网络实际输入和运行效果自适应调整预留和搜索参数，可以显著改善光突发交换中不同等级数据包长间的大范围变动导致的信道分配的不公平性、提高网络的性能和带宽资源的利用率。

主权项

1、一种光突发交换中的自适应信道预留和搜索方法，其特征在于具体包括如下步骤：1)将所有等级的业务的最大可预留信道数设置为输出端口的最大数据信道数，所有等级的业务的最大可搜索次数设为1，初始化输入流量和性能监测参数，并启动预留信道数和可搜索次数调整定时器，进入一个调整周期；2)在一个调整周期内，于输入端口处实时监测和统计本调整周期内网络运行过程中不同等级的业务的输入流量的特性；同时，根据当前的不同等级业务的最大可预留信道数和最大可搜索次数按等级从高到低的顺序为待发送的突发包预留和搜索信道，如果突发包的等待时间已超过其最大等待时延，则丢弃该突发包，增加该等级的丢包数；否则，再判别该数据包对应的等级已预留的信道数是否已超过其当前最大可预留信道数，若是，则延迟该突发包，处理下一等级，而被延迟的突发包直到一个同等级的突发数据分组释放一个信道后再处理，否则进入信道搜索过程；3)在信道搜索过程中，先将搜索次数初始化为零，确定突发控制包和突发数据包的发送开始时刻，然后通过改变突发包发送开始时刻和/或偏移时间多次搜索信道，直至搜索到可用的信道或信道搜索次数达到该等级当前的最大信道搜索次数或突发包发送的开始时刻已大于最大延迟，其中，若搜索到可用的信道，则选择一个可用信道预留给该数据包，该等级已预留的信道数加1，统计该等级时延特性；若突发包发送的开始时刻已大于最大延迟，则丢弃该分组，增加该等级的丢包数；若信道搜索次数已达到该等级在本调度周期的最大信道搜索次数，则将该分组留到突发包留待下一次处理；4)当预留信道数和可搜索次数调整定时器到达时，根据对输入流量和网络性能参数的监测结果，计算本周期内不同等级业务的输入流量的负载、突发包的平均包长及平均到达间隔，及其丢包率和时延，采用指数平滑加方差估计技术，预测不同等级下一周期的输入速率；按等级从高到低的顺序更新不同等级的业务的最大可预留信道数和最大可搜索次数，若某等级的丢包率低于其最大容许丢包率，则新的最大可预留信道数为原来的最大可预留信道数加上其输入速率的变化与单个输出信道速率的比值的四舍五入取整值，其最大可搜索次数不变；否则，再判别该等级的最大可搜索次数是否未导致该等级的数据包超过最大延迟，是则增加该等级的最大可搜索次数，否则该等级的业务的最大可预留信道数加1，同时，计算每个等级的实际丢包率与最大容许丢包率的比值，将各比值与等级数相乘并取整，找出其中最小数值所对应的等级，将此等级的最大可预留信道数减1，如果该等级的预测的输入速率增加，则进一步将其最大可预留信道数再加上其输入速率的增加量与单个输出信道速率的比值的向上取整值，否则不调整；完成调整后，重新启动预留信道数和可搜索次数调整定时器，进入一个新的调整周期。