文摘
突然下降比率是目睹了在当代文学相当约束的光突发交换(突发)网络,获得许多研究人员的努力在最近的过去。多个实践中努力减少破裂率下降,最优破裂调度是一个维度。传输通道调度和适当的波长分配至关重要的目标达到最优调度,对最小破裂率下降。当代文学中出现许多调度模型旨在通过选举实现最优调度的频道,这取决于最佳利用空闲时间。一些研究试图选择渠道的质量指标,并显著最少的研究关注于降低BDR波长分配。此外,在这方面,本研究试图实现多方面的客观QoS指标下最优波长分配,确定为“多目标动态波长调度(DyWaS)。”实验研究,通过模拟可以看出,该模型DyWaS升级破裂的最优调度通过波长分配与其他现有方法相比,当代文学的代表。
1。介绍
世界各地日益增长的互联网接入和普及率是导致高交通拥堵在系统网络。此外,进一步提高在多媒体应用中导致负载在现有带宽。因此,需要额外的流量率,已经越过了最大容量限制的网络,是在上升。因为这些交通率更注重骨干网络,核心网络的影响很大程度上。为了克服这些限制,高效和最优资源分配给客户必须设计(1]。大多数的网络程序员依靠光交换模型来解决交通拥堵问题在网络2]。
在商业网络,电路交换是最常见的光交换模型。光可以通过电路交换模型旅行更长的距离。它被称为“WR网络”,因为它允许通过的光路径纤维。预计这些射线的波长也影响他们的轨迹。传统的或者说是模型确实没有有效的在高流量的情况下,和其性能可以随着时间而改变。或者说是光路径bandwidth-assured隧道,导致不足或未使用的带宽由于信息传输效率低下,这是这里的情况。
观察者模式(3- - - - - -11)已成为一个可靠的选择下一代光网络,有效地处理十分拥挤的场景以及动态变化的交通状况。模型(12)与分组交换最优光路集成为了探索大带宽。因此,这种方法被认为是一个首选项来管理高速骨干网络。它把破裂的组装,数据包在ingress-edge节点,然后集成到破裂分解这些出口爆发。模型考虑破裂作为主要的交换粒度组成的集群节点之间的数据包传输。一起破裂,通过预先确定的控制消息也传播路径构建的面料的破裂之前每个中间节点的特定节点。这些担保直通式破裂在每一个中间节点,控制层开放。控制消息的传输时间和交付相关的破裂称为抵消持续时间。
虽然有多个优点的方法,它还涉及到某些挑战,阻碍网络的QoS缓冲滞后、单行偶尔爆发冲突引起信号标准,定期retro-blocking破裂。包下降是主要挑战中观察到更高的层次,要求返还的丢弃的数据包,从而增加整体传输滞后。
有许多可能的解释为这个突然减少突发交换环境,包括数据争用,道路拥堵,无效的资源预约编码或retro-blocking。许多研究在当前文学关注burst-based模型和转换框架。另一个有趣的研究领域中观察数据争用(13]。环境因素可以使多路复用和交换。
结果,这些问题可能会导致降低网络效率,尤其是当一个传输请求消耗几乎所有可用的带宽容量。在这些网络中,观察到的不公平是一个更微妙的版本,高爆发的概率下降。
1.1。动机
奥林匹克广播服务公司默认传输模型不支持在传输过程中破裂缓冲。结果,经常发现突然下降作为默认损失类约束网络。这是因为缓冲基于快速传输降低了光突发交换相比,IP网络QoS。通常,光突发网络提供QoS,波长竞争发生在两个或多个数据脉冲试图实现相同的输出同时使用相同的波长。在这种情况下,对于突发交换网络,破裂的可能性损失最小化降低数据爆发期间波长竞争的水平。
1.2。问题陈述
调度一个突发交换网络可以被定义为过程的分配或保留资源的预期破灭进入网络。调度的主要目标是最小化任何空闲空间创造的破裂和时间表。与传统网络不同,几乎没有支持光学缓冲区用于临时存储和转发在发生突发交换网络争用。因此,破裂通常转发到目的地方向的下一个节点在一个短的周转时间,或突然被删除。
调度算法必须有效地处理破裂,同时也确保任何现有的孔隙填充一个有效方式。空之间的空间可以被定义为两个连续爆发定于左未使用或闲置的一个通道。
2。相关研究
在飞机模型,破裂的概率损失随每一跳在突发环境。这是因为每次跳抵消减少的持续时间。作为一个破裂接近其最终节点,它将增加的可能性。这个概念导致吞吐量和减少资源消耗。此外,它可能会导致大量的不公平(14]。
bi-state马尔可夫链的方法,提出了在15在飞机上下文中)管理突然下降。它使用了测序FF-VF填充上下文路径。在[16),一个工具估算FDL缓存granularity-specific损失的概率。研究人员在17,18)开发了一个利用重传和偏转模型评估工具。作者提出了一种更高级的飞机信号,称为视频振荡器,在他们的研究19]。视频振荡器的时间音序器破裂的到达时间。S-JET,提出了一种新的JET信号变量,在20.)的喷气处理速度增加注册列表的最后。作者在21)开发了一个渐近场景零突然下降的可能性在不同投影波长。这有助于识别领域与远程突然下降的可能性。
研究人员在22)更关注抵消持续时间的影响。他们提供的模式设计了一个方法抵消时间分布在控制帧头。研究人员表明,模式可以影响的方差总爆发的损失。因为破裂损失较少依赖预订编码的头,一个较低的阈值是必需的。诺曼和Darcie6)的影响进行了研究,以确定控制帧分配信道的吞吐量。一项新技术被发达国家为了更好地理解主节点上的控件标题排序过程的影响。根据研究者的发现,高速控制消息传输不需要实现光突发交换网络性能优越。根据另一项研究中,现有的长途航线的平均控制延误可以显著长于头序列的延迟。
研究人员在23)开发了一种概率统计方法确定破裂的可能性损失当通道使用转换器共享使用。管理交通分布,该方法采用马尔可夫链的到达过程,这观点突然发生破裂的发病。爆炸卷出现迅速驱散。根据(24),本研究开发了一个最优的破裂排序代码。不变的代码使用时间延期。这种方法的主要目的是消除任何抵消持续时间错误。因此,duration-based禁止优先级机制。数据争用的可能性和损失检查多个路由上下文中的代码(25]。该模型在26)是一种低负载定点方法确定数据丢失的可能性。JIT和飞机的概念,该方法利用数据分割和基于路径的优先事项。根据这一理论,数据分割至少可以减少数据丢失的风险,而基于路径优先理论也减少了损失更重要的是,但是差异没有统计学意义。
优先购买权是最常用的光突发交换网络技术来确保公平(27]。LHP机制作为一种纠正环境不公是另一个当代模型(28]。研究人员发现,如果跳的总数超过预先确定的阈值,可以防止第二破裂在最后一跳。然而,突发,方法失败,因为优先购买权只发生一次,最后的网络路径。作者在29日这个解决方案]提出的另一种选择。这个概念是建立在两个预先确定的阈值水平。此外,高et al。30.)提出了一个公平的FPP模型。这个计算是基于第一抵消持续时间、平均体积,成功的啤酒花,吃剩的啤酒花。上下文中的数据争用,优先购买权的FPP方法是用来平衡网络公平性和吞吐量。在实验研究中,FPP模型表现方法提出了(27,28]。
作者所显示在[31日),美国测序项目可用于公平和屏蔽效率之间的平衡。该算法结合了动态优先级到每个破裂。破裂的关键特征是由优先级分配适当的权限。在数据争用的背景下,这种方法使用这些优先选择一个理想的破灭而忽略另一个。研究人员在32)认为副载波的角色在路径的能力。
这项研究在33)采用排序机制为了适应大量的参与者。作为这项工作的一部分,以确保短期公平,带宽是加权。该模型在34]提出的使用DPCC系统,其目的是确保公平分配的流量和资源。此外,该方法修改消息传输的速度和可靠性。它调整这些参数基于数据从交通拥堵、定价和用户反馈。模型是基于反馈数据,可稀缺。因此,当输入流是有限的,某些经验高率的损失。这可能会导致一个不对称的网络利用率。基于蚂蚁路由场景中,波长,和时间段分布程序提出了35)降低破裂率下降和实现整体效率很高。
前面的研究集中在减少破裂的可能性损失和提高网络吞吐量。然而,这些贡献仅限于确定通道的最优的空闲时间。本文的目的是提出一个新的模型来提高效率,可以使用JIT和飞机。它认为多个通道级别的质量指标,如数据抵消持续时间和快速传输实现时间,除了交通推理解决方法。在这个模型中,破裂分割也可以用来优化调度。
3所示。动态波长调度(DyWaS)
动态波长调度(DyWaS)是我们以前的工作的延伸,近似最优通道选择通过空隙填充(POCS-VF) [36]。当涉及到无线网络,POCS-VF是一种自适应信道调度系统,最大化利用通道之间爆发的数据利用空闲时间安排(池)的数据包。POCS-VF是数据的调度策略破裂,重视他们基于可用带宽和利用空闲时间的可能性。然而,其他方面的服务质量(QoS)被忽略,当信道调度决定。因此,它经常执行公共访问点低于平均水平。POCS-VF相比,该DyWaS评估的影响传输质量上的多个传输质量目标提出了波长。波长最优比例检查已被建议作为一个新的量表应用各种渠道的质量指标。波长最优比例越大,就越重要,特定的通信通道。DyWaS策略如下。
每个访问点的控制器缓冲包,以确保一致的传输延迟。创建一个传输会话时,包的集合分为破裂和每个破裂的信息传递给调度器。这个信息共享可以决定使用一个传输控制包。到达时间是破裂所需的时间到达一个接入点和分享信息所需的时间,破裂,这是通常被称为偏置时间。
为简单起见,我们将使用随着处理时间,作为控制的时间框架实现调度系统后离开了汇编程序,和的估计需要多长时间发送破裂bi从汇编到调度器。总传输时间估计计算如下:
在方程(1),表示可能是整个被破裂预期时间到达调度器。表1描述了注释用来描述方程。
3.1。DyWaS策略
调度程序启动调度过程控制框架是否已经到达。在这方面,调度程序介绍了传输的基本性质称为最佳波长,这需要波长的存在时间。此外,DyWaS下波长分配过程将在下面讨论。
为主,借贷方法评估整个可用的波长传输值显示了这些波长的波长和序列显示质量指标之一,这是审议为主要传输质量要求。计划的方法,评估每一个传输指标质量的机会,预计在估计可用波长,讨论以下部分。
调度程序传输控制器接收DPs歧管消费者和缓冲区根据到达时间延迟,后来爆发的DP缓冲池。此外,这些脉冲接入点对计划的最佳波长,对目标转移数据。本文的目标是获得最大的传输质量。
预计波长调度和控制的调度器(波长)。因此,调度程序下的波长分配是集,这表明可用波长。
所需的波长调度对破裂传播特定的质量。的波长调度程序,不是经常下最优的整个质量量度。优先顺序方面选择指标质量可能是上下文的位置。这里,波长下高评级1度量下的质量往往不是最优质量的其他指标。因此,很明显选择波长,合理评价在许多最可取的质量度量调度。
波长的选择最优的波长将向各自的建议。品质指标用于评估最优波长的比率在以下方式:(我)波长仲裁率:这个指标表明波长比运行时刻表的反对数倍波长计划的地方。这可以用下面的方程: (一)的符号在方程(2)是波长仲裁率,运行时间的比率的波长对总进度 。(2)遗弃率:这个指标显示传输失败注意到反对整个量乘以各自的波长计划。方程(3)代表指标评估: (一)的符号在方程(3)描述的比率被遗弃的传输对时间表的总数各自的波长 。(3)实现传播率:这个指标表示传输实现比率的反对数倍,波长的调度器可以以下列方式: (一)的符号在方程(4)声称传输实现波长 ,和总时间的区别和荒芜的时间表描述了成功的总数时间表。(iv)推理率:适量执行所需的波长传输用更少的保证。可用波长对各自的传播需要兼容的破裂,所以底部,衰减需要克服,在正面,它不应该使噪音推理。当波长或高于水平低于基本水平,允许噪声推论,然后描述了各自的波长可能不是最优的,然后在先决条件时的水平,需要考虑各自的波长。波长在指定的级别是不同的从其他波长显示指定的阈值,计划按波长兼容性测量使用以下方程: (一)的符号在方程(5)总结产生的距离邻国波长,波长距离表示代表各自的波长的纳米,表示表示你的邻居在纳米波长。(b)这阈值必须大于给定的推理 ,自 表明,波长原因推理与波长当前调度的要求。(v)波长数据速率:自数据率这个参数是主要的QoS方面起到至关重要的作用,实现少放心交付目的地的破裂。当利率低于需要的数据或超过累计的先决条件数据率和剩余数据的阈值,那么它代表相应的波长不能最优调度;如果他们之间必要的数据和残留率阈值数据速率,然后各自的波长可以是最优的。这里,数据速率测量兼容以下: (一)这里的符号在方程(6)总结波长的数据速率 , 显示可用的数据速率在波长 ,和“”所需的数据速率对相应的计划破灭。(b)这需要低于指定的“剩余数据率阈值” ,作为 表示,波长大,存在调度要求数据速率,可以用于进一步安排最大数据速率的要求。(vi)波长存在跨( ):如果“波长存在跨”是超过剩余寿命时间的各自的破裂,然后相应的波长不适合调度存在超过剩余寿命时间跨度的破裂,绝对的方差(存在跨越阈值)。当“波长存在跨”之间的绝对差异和破裂超过剩余寿命时间 ,那么它可能不可行调度,因为各自的波长可以保留旨在未来的负荷,这需要更多的波长存在。这可能以下列方式:
(一)的符号在方程(7布兰克费恩波长)存在的波长 ,的符号——可用的存在的波长,和代表性表示的剩余寿命破裂的传输所需的破裂。(b)如果 ,然后波长是最优的;否则,是不可行调度。3.2。评价策略的最优比例预计波长
让波长仲裁率 ,遗弃的速度 ,传输实现率 ,推理速度 ,波长数据速率 ,和波长存在跨是一组QoS指标 可用的预计波长 在调度器 。
QoS因素 主要指标,这是用于检测的主要指标每一个波长范围的兼容性。这主要分数是利用测序了波长,以以下方式进行评估。
然后,确定主要分以下。
初始过程规范化带宽的兼容性和跨度的存在。步骤1。 ,开始。步骤2。 :一组包括剩余数据速率之间的方差每个波长的在反对剩余带宽阈值。步骤3。 / /设置包括绝对项值 。步骤4。结束。步骤5。 ,开始。步骤6。 :规范化的数据率波长,因此最优波长对数据速率可能会具有更大的价值,是在0和1之间。步骤7。结束。步骤8。 ,开始。步骤9。 / /设置包括残余存在跨之间的方差反对可能的波长的残余 。第十步。 / /设置包括绝对的输入值 。步骤11。结束。步骤12。 ,开始。步骤13。 / /正常化”波长存在跨”这样最优波长存在跨度可能具有更大的价值,是在0和1之间。步骤14。结束。步骤15。 ,开始。步骤16。 / /产品2十进制分数给了小小数。因此,产品的数据速率来表示和扣除1来实现更高的产品价值。步骤17。结束。
此外,这些可能的波长可以被索引根据QoS的度量值,这样每一个可能的波长可以多样化指数发散QoS指标,和波长大于1可能拥有类似的指数关于1的QoS。波长指数对QoS可能通过安排提出了波长增序列的相应指标最优的QoS通过更高的值。当度量QoS由较小的最优值,然后可能的波长可以减少相应的QoS度量值序列。在尊重任何的QoS,波长指数大于1排序列表中可能是相同的,当各自相应的QoS度量值波长相同。根据描述,(我)这些预计波长审议集,它被安排在增序列的主要得分。(2)这些预计波长审议集,它被安排在仲裁递减序列的波长。(3)这些预计波长审议集,它被安排在开小差的比例减少的序列。(iv)这些预计波长审议集,它被安排在序列传输实现的比例增加。(v)这些预计波长视为集,它被安排在递减序列推断比率。
此外,该方法代表了“波长最优率”为每个预测波长以以下方式。
,开始为每个预测波长。
方程(8)评价预测指标的对歧管意味着波长指标 。表示 表示波长指数在相应的设置。
方程(9)表示从统计指标称为“均方根偏差”的指标分配各自的波长对不同指标的QoS。表示 ,利用在方程,总结各自的平均指数吗波长实现不同指标的QoS。
然后,方程(10)选择最优输入集可能的波长具有主要得分超过指定阈值。此外,这些选择波长递减的顺序安排 ,和类似的序列建议选择可能的波长在尊重安排各自的破裂。
负的参数(a)没有所需的波长与可用性的QoS度量值和(b)阈值失误突然传入的时间可以在以下DyWaS管理方式。
如果不发生投影所需的波长,当延迟中确定破裂,展品抵达波长利用率仲裁或者歧管破裂闯入廖主管向各自的波长然后重组破裂能做&调度DyWaS将递归直到调度过程成功完成。
在DyWaS过程中,最初的努力跟踪最优波长的影响下不同QoS的指标;当调度程序是不成功的在连接破裂和各自的波长,然后相应的破裂重组为两个脉冲,这样一个肯定会适合当代的波长。然而,重复表示方法在其他破裂部分直到它将对最佳波长。
4所示。仿真结果
进行实验的结果将在这一节中讨论。通过JAVOBS集成,连接38发送者通过一个单向通信路径允许双向订单(37]。每个破裂卷仅限于1024 64字节的数据包。实验过程利用16通信路径,每个都有一个独特的时间和带宽约束。平均每个实验持续了十分钟。随着标准的方法,使用DyWaS方法进行了仿真。POCS-VF [36]和MSBFVF [38- - - - - -40)是两个成熟的技术,共享一个共同的概念,但有不同的实现。
突然下降率对变量加载和不变时间;下降率与变量时间和负载不变;传输路径的使用比率对变量加载和不变时间;传输路径的使用比率对变量周期不变载荷;所有参数和调度时间是用来评估的效率测试模型。突然下降率是定于传输的脉冲总数除以总数量的计划破灭。传输路径的利用率计算活动路径的数量除以总数量的路径。平均每个排序调度爆发以相同的时间为破裂的总数。模拟的破裂载荷容量范围从10到九十年,研究的时间持续时间范围从10到50毫秒。
4.1。性能评估
实验结果证实该模型DyWaS超过行业标准MSBFVF测序。POCS-VF相比,它解决了调度优化问题在一个更高的水平。前款规定的详细指标用来评估表现。如图1突然下降率小于2%,POCS-VF和8%小于MSBFVF策略在不同负载和35的持续时间 。
图2说明了突然下降率不变载荷不同时间段内破裂模型。突然下降的比率显示35和840和其他各种模型。该模型的突然下降了2.5%和7.5%低于POCS-VF MBSFVF,分别。
如图3,传输路径的使用比率DyWaS PCS-VF方法的模型是高出3%和7%高于MSBFVF方法破裂规模大小都是变量而不是持续时间。
如图4,提出DyWaS模型有一个传输路径利用率是2%高于POCS-VF和8%高于MSBFVF破裂负荷作为常数和变量时间条件。
进一步评估DyWaS的调度性能,研究相比其他两个基准方法的调度时间。图5描绘了一个系统,一个常数时间35和大范围的大小。图6显示了一个non-varying破裂35680字节的大小和变化的时间。DyWaS调度时间与POCS-VF调度时间和显著小于MSBFVF调度时间在这两个条件。
图5说明了不同的时间表破裂所需的平均时间突然加载特定时间段的35 。
5。结论
本文的新颖的建议和目标可以被视为一个新的方法使用波长分配光突发交换网络调度破裂。与其他当代模型相比,该模型是一个多目标动态波长调度策略(DyWaS)评估波长的能力在关系破裂计划使用多个质量指标。该提议的核心竞争力是实现最低的突然下降比率在波动的大小和时间框架,作为实验研究证明了在仿真环境中进行的。性能分析进行了使用各种不同的性能统计数据,该模型是相对于其他当代模型。性能指标破裂率下降,传输信道利用率,和时间调度被用来评估所需的性能。该模型DyWaS表现当代模型MSB-FVF和POCS-VF 2.5%和8%,分别的破裂率下降。MSB-VF相比,模型DyWaS所需最少的处理时间;然而,当POCS-VF相比,所需的模型DyWaS大约相同数量的处理时间。提案的结果激励我们将进一步利用描述度量作为一种健身功能在进化策略来构造一个端到端的路线与最优波长分配源和目的地之间通过多个节点。
数据可用性
可以按照客户要求加工数据从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。