1 浙江大学信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027
2 之江实验室智能网络研究院，浙江 杭州 310027
数据中心面临带宽与能耗的双重挑战，光交换具有高带宽、低功耗和透明传输等优势，是一种极具前景的解决方案。针对Clos架构中使用电缓存所引起的高能耗与高延迟问题，提出了一种基于Ring-Clos的全光交换架构，通过级内连接与可调波长转换器为光分组提供相邻中间级路由，解决了部分输入级或中间级输出端口冲突的问题。利用并行匹配调度算法为光分组分配路径，算法复杂度低，硬件实现简单。仿真结果表明，所提架构的丢包率仅为Clos架构的48.81%，有效提高了网络性能。
光通信 数据中心网络 光交换 Clos架构 竞争解决 丢包率 光学学报
2022, 42(16): 1606004
1 江南大学 物联网工程学院， 江苏 无锡 214122
2 2. 中国电子科技集团公司 第五十八研究所， 江苏 无锡 214035
3 江南大学 2. 中国电子科技集团公司 第五十八研究所， 江苏 无锡 214035
不同数据间同步互斥是影响多核处理器核间通信的重要因素。为提高不同数据节点间的通信效率，降低通信延迟，并减少数据传输的丢包现象，结合自适应随机早期检测(ARED)算法和二进制指数退避(BEB)算法，提出一种软硬件结合的同步互斥管理分配方式。通过Matlab建模分析两种算法的可行性，并移植到ZYNQ7000开发平台中进行仿真测试。测试结果表明，该通信机制具有较低的丢包率和延迟时间，提高了整体传输效率，降低了通信过程延迟等待时间。
同步互斥 ARED算法 丢包率 延迟 synchronous mutual exclusion ARED algorithm packet loss rate delay
1 浙江大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310027
2 之江实验室智能网络研究中心, 浙江 杭州 310027
3 中兴通讯股份有限公司移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室, 浙江 杭州 518055
光互连具有低功耗、大带宽等优越性能,可以实现数据中心节点数与交换容量的大幅增大。提出了一种基于阵列波导光栅(AWGR)的新型大容量光互连架构,通过可调波长转换器与AWGR提供波长路由,并利用分布式控制实现快速配置与低延迟。无缓冲的光交换机可能产生数据包争用,基于光纤延迟线的光缓冲可用于争用解决。详细描述了分别适用于严格无阻塞网络与大规模互连的两种实现方案,对所提架构在不同网络规模、流量模式、缓冲容量下的性能进行分析对比,仿真结果表明,该架构可以互连32768个节点,且具有低延迟与大吞吐量。
光通信 光互连架构 无阻塞网络 低延迟 高吞吐量 丢包率 光学学报
2021, 41(14): 1406002
1 中国人民解放军92728部队, 上海 200436
2 华中光电技术与技术—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
提出了一种无人机载光电吊舱在高误码率信道条件下操控指令传输策略。该传输策略通过连续重传机制保证了操控指令传输的可靠性,并依靠序号标记机制避免了重复响应。在误码率为0.01的情况下,操控指令数据包长度由20字节减少到10字节,可以将丢包率由0.85减小为0.65,正确接收一个数据包平均所需要的最少传输次数由8次大幅减少到3次。采用该传输策略保证了光电吊舱对操控指令的正确接收,降低了操控延迟,避免了重复响应。
高误码率 丢包率 连续重传 序号标记 操控延迟 high error rate packet loss rate continuous retransmission serial mark operation delay
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 成都 610041
2 微系统与太赫兹研究中心，四川 绵阳 621999
为解决现有无线网络的网络层无法匹配太赫兹超高速物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)的问题，提出了一种新的太赫兹超高速无线网络层算法(PCNT)。PCNT 算法通过跨层信息交互，实现了数据的聚合，加快了端到端数据的传输，从而获得更高的网络端到端吞吐量。通过仿真结果表明，采用新算法可以实现约12.6 Gbps 的端到端吞吐量，而未采用新算法时仅为5.7 Gbps；同时，在端到端平均时延以及丢包率的性能上也有较大提升。PCNT 新算法的提出为将来太赫兹超高速无线网络的网络层协议算法的进一步研究提供了有力的支持。
太赫兹 网络层 吞吐量 平均时延 丢包率 Terahertz network layers throughput average delay packet loss rate 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(3): 374
1 北京航空航天大学电子信息工程学院，北京 100191
2 国家空管新航行系统技术重点实验室，北京 100191
优先级队列(PQ)算法虽然能够保证高优先级业务的服务质量，但低优先级业务的性能较差，整体性能不佳，公平性较低。针对这些不足，提出优先级与带宽需求相结合的调度算法(PRQ)，在优先级调度的基础上，使用带宽需求对调度概率进行调整，提高低优先级业务的调度概率，进而改善其服务质量，同时改善整体性能，提高公平性。仿真结果表明，PRQ 算法能够显著改善低优先级业务的性能和整体性能，公平性较PQ 算法高。
分组调度 优先级 丢包率 时延 时延抖动 吞吐量 公平性 packet scheduling priority packet loss rate delay delay jitter throughput fairness 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(1): 46
北京邮电大学,光通信与光波技术教育部重点实验室,北京,100876
在光突发交换试验网络中对TCP的性能进行了实验研究.首先研究了丢包对网络性能的影响,表明突发包丢失将导致TCP吞吐量的快速下降,并且丢包率越高,可用的TCP传输带宽越窄.然后分别详细研究了OBS试验网络中的延时损伤和报文段关联增益,以及对TCP传输性能的影响.最后综合考虑这些因素.实验结果表明,在本OBS试验网络中存在一个不随丢包率变化的最优化突发包组装时间250us使得可用TCP带宽最大化.为了最大限度地提高TCP的传输性能,组包时间应该选择等于或稍大于这个最优值.
光突发交换 传输控制协议 组装 吞吐量 丢包率 Optical burst switching Transmission control protocol Assembly Throughput Burst loss probability
电子科技大学宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室，成都 610054
对反馈FDL结构的光分组交换竞争解决方案建立了数学模型并进行了理论分析，推导出了在反馈FDL输入分组比输入光纤输入分组具有更高输出优先级时的系统丢包率公式，对系统丢包率与负载、输入光纤端口数和FDL数目的关系进行了数值计算和讨论．结果表明：由于FDL缓存分组的概率与输入分组负载的非线性关系导致了反馈FDL结构在低负载时对丢包率的改善非常明显，对高负载的改善却十分有限．随着FDL数目的增加，对系统丢包率的改善不会趋于一个极限值，这是与使用波长转换器进行竞争解决的不同之处，因此使用反馈FDL结构可以降低波长转换器的丢包率极限．
光分组交换 竞争解决 光纤延迟线 丢包率 Optical packet switching Contention resolution Fiber delay line Packet loss rate
电子科技大学,宽带光纤传输与通信网技术教育部重点试验室,成都,610054
通过仿真,分析比较了在N×M交换节点中的分别采用共享式FDLs结构和非共享式FDLs结构的交换性能.结果表明,在负载为0.7、非共享式FDLs在级数大于24时,其丢包率小于10-6.而共享式FDLs在级数为24时,其丢包率大于0.1.非共享式FDLs的丢包率和平均时延水平都低于共享式的FDLs结构,交换性能更优异.
光突发交换 光纤延迟线 丢包率 时延
