基于弹性分组环网中公平算法的研究

论文摘要

本文主要是对城域网中一种新型的数据传输技术—弹性分组环(RPR),进行了详细地探讨和深入地研究。文章首先全面地介绍了弹性分组环背景知识,协议模型以及网络与节点结构,然后分析了弹性分组环网的运作机制并对其关键技术进行了详细的探讨。本文重点对弹性分组环网中的带宽公平分配算法进行了深入的探讨和研究。首先对于已有的几种具有代表性的公平算法分别给予了介绍,对各种模式的运作机制进行了具体的分析并对它们作出了比较。之后我们又提出了几种能满足RPR协议要求的新公平算法,并通过仿真对其性能进行了检验。作为一种新型的网络结构和数据传输技术,弹性分组环采用了双环结构,空间复用机制,拓扑自动识别机制,保护倒换技术,统计复用技术等,继承了以往各种技术的优点并克服了其不足之处,使得RPR集可靠性,高效性和经济性于一身,并且成了优化城域网中数据传输的首选技术。尽管IEEE802.17工作组已经基本完成了RPR技术的标准化制定,但其中的许多关键技术还有待进一步的深入研究,而一个十分核心的课题是RPR环网中的公平算法。在RPR环网中一个关键的目标是将带宽资源公平地分配给各用户,同时能使带宽资源得到有效使用,而这些需要通过一定的公平算法来实现。另外,应用到RPR网络中的公平算法需要遵循一定的公平性原则,即RIAS公平原则。具体来讲,RIAS公平原则包含以下三点:一是带宽分配的粒度,即同一链路上是以聚合流(IA)为单位;二是空间复用的实现,即在下游受到瓶颈限制的情况下充分利用上游链路的资源;三是各聚合流的内部分配问题,即在为各个聚合数据流分配完链路带宽后按照一定的公平原则将其所的带宽分配给内部各单一数据流。本文分析了以往RPR公平算法中的两类具有代表性的模式—激进模式(AM)和保留模式(CM),两种模式都有一个共同的操作机制,当拥塞发生时,下游拥塞节点公布一个公平速率给上游节点,上游节点根据该公平速率来调整自

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ABSTRACT

引言

第一章弹性分组环之背景知识

1.1 弹性分组环之技术简介

1.2 弹性分组环协议之参考模型

1.3 弹性分组环所能提供的业务类别

1.4 弹性分组环中的通用帧结构

第二章弹性分组环网中的运作机制

2.1 弹性分组环网之基本特征

2.2 弹性分组环网中节点的体系结构

2.3 节点中的数据处理

2.4 弹性分组环上的基本操作

第三章弹性分组环中关键技术分析

3.1 关键技术之拓扑自动识别机制

3.2 关键技术之保护倒换机制

3.3 关键技术之空间复用机制

3.4 关键技术之环网带宽分配

3.5 关键技术之RPR公平算法

第四章弹性分组环网中的公平算法

4.1 RPR公平算法的目标要求

4.2 以往的各种公平原则

4.3 RIAS公平原则

4.4 RIAS公平原则下的公平解

4.5 现有的RPR公平算法

4.5.1 RPR公平算法的分类

4.5.2 几种具有代表性的RPR公平算法

4.5.3 几种公平算法的比较

4.5.4 一种改进方案的提出

第五章本文所提出的新的RPR公平算法

5.1 ABA（ADAPTIVE BANDWIDTH ALLOCATION）算法

5.1.1 方案描述

5.1.2 算法描述与分析

5.1.3 稳定性分析

5.1.4 仿真

5.2 DBFA（DISTRIBUTED BANDWIDTH FAIR ALLOCATION）算法

5.2.1 方案描述

5.2.2 算法描述与分析

5.2.3 稳定性分析

5.2.4 仿真

5.3 CBFA（CENTRALIZED BANDWIDTH FAIR ALLOCATION）算法

5.3.1 方案描述

5.3.2 算法的描述与分析

5.3.3 仿真

5.4 三种算法的比较

第六章基于公平性问题的继续探讨

6.1 公平性含义的扩展

6.2 线性规划的运用

6.3 范例演示

第七章结论及未来的展望

7.1 本文结论

7.2 未来的展望

参考文献

在校期间发表的论文

致谢

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