[发明专利]一种提高GMPLS/OBS网络链路利用率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高网络链路利用率的方法，尤其涉及一种提高光突发交换网络（Optical Burst Switch，OBS）和通用多协议标志交换协议（Generalized Mutiprotocol Label Switch，GMPLS）技术结合的网络（以下均简称为GMPLS/OBS网络）链路利用率的方法，属于光通信技术领域。

背景技术

由于OBS的本质是利用控制分组来预留突发包所要经过的各结点处的带宽，所以必须要保证突发包和控制分组之间合理的时序关系。根据有无偏置时间，协议可分为两类，即TAG（tell and go）和TAW ( tell and wait )。 采用TAG协议的OBS边缘结点发送控制分组后马上发送突发包，因此在核心结点处需要光缓存来存储突发包以等待其控制分组消息的处理。TAW协议中，结点在等待控制分组确认消息的这段时间内有很大的资源的浪费，也加大了存储的时间程度，这也违背了光突发交换的初衷。

典型的TAG协议是由Wei和McFarland首先提出的JIT（just in time）协议[Wei, J.Y.; McFarland, R.I., Just-in-time signaling for WDM optical burst switching networks. J. Lightwave Technology. vol. 18, No. 12, DECEMBER 2000: 2019-2037]。相对于TAW而言，JIT协议克服了中间结点对光存储媒质的要求，而且减小了通信路径的建立时延，从而提高了系统的带宽利用率。JIT的工作原理是当源结点完成突发数据分组BDP的封装后，向与之相连的中间结点发送一个SETUP消息，请求建立传输路径。中间结点收到SETUP消息后，对其进行光/电/光转换并完成消息的处理，然后将其向下游结点逐跳转发，并最终达到目的结点。目的结点会向源结点回应一个CONNECT消息确认传输路径已经建立。中间结点在向下游结点转发SETUP消息的同时，也给源结点回复一个CALL PROCEEDING消息，该消息不仅表明中间结点已经启动了传输路径的建立，而且还包含一个延时参数，为源结点设置发送BDP的偏置时间提供参考。由于JIT协议不必等待CONNECT消息的回复就将BDP发出，因此大大减少了通信的时间。JIT协议的主要缺点是源结点无法获知网络中结点负荷情况，因此易出现业务冲突和网络拥塞等缺点。

针对JIT协议的缺点， Qiao和Yoo提出了JET（just enough time）协议[Myungsik Yoo, Chunming Qiao，Just-Enough-Time (JET): a high speed protocol for bursty traffic in optical networks, 1997 DIGEST of the IEEE/LEOS Summer Topical Meetings, :Applications in Switching,1997:26-27]。相对JIT协议而言，JET协议在源结点的突发控制分组中增加了偏置时间消息和BDP的长度消息，从而可以确定中间结点资源预留开始和保持所需时间。JET 采用延时预留方式预留带宽，即各个中间结点根据BCP中包含的BDP的长度消息和偏置时间消息自动完成波长通道的选择、带宽预留和释放以及交叉连接的建立和拆除。JET按照以下方法设定偏置时间：假设最初设定偏置时间为T，δ为结点处理BCP所需时间。当BCP离开第一个结点时其偏置时间应修改为T₁=T - δ。同理，在离开第h个结点时T_h=T_h-1 - δ，因此本地资源的预留时间T_s应设置为：T_s=t_n + T_h，其中t_n为系统当前时间，h为转发跳数，预留的时间长度与数据包的长度有关。JET的主要缺点是由于偏置时间是一个估计值，因此当网络中出现拥塞，尤其是BCP出现拥塞时就会使得资源预留失败。此外，JET的设置如果太小也会导致BCP在没有到达目的前时间就已经耗尽，从而导致BCP包丢失或延时增大。