Luận án Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch chùm quang

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG

Ngành:

KHOA HỌC MÁY TÍNH

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ (CLDV) trong mạng chuyển mạch chùm quang (OBS), một công nghệ đầy triển vọng cho mạng Internet thế hệ tiếp theo. Mạng OBS được đánh giá cao nhờ khả năng khắc phục hạn chế của chuyển mạch gói quang hiện tại và khai thác băng thông linh hoạt, tuy nhiên, việc đảm bảo CLDV cho các luồng dịch vụ khác nhau vẫn là một thách thức lớn.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là đề xuất các phương pháp điều khiển chấp nhận lập lịch dựa trên dự đoán tốc độ chùm đến nhằm nâng cao CLDV tại nút lõi; nghiên cứu và cải tiến cơ chế phân biệt CLDV tại nút biên dựa trên việc kết hợp điều chỉnh độ dài chùm và thời gian bù đắp; phân tích dữ liệu lịch sử lập lịch để giảm mất mát dữ liệu và nâng cao hiệu quả lập lịch; và đề xuất mô hình CLDV kết hợp tại nút biên và nút lõi, trong đó nút lõi phản hồi thông tin khoảng trống để nút biên điều chỉnh quá trình tập hợp chùm.

Luận án đã đề xuất ba mô hình điều khiển chấp nhận: ARP-SAC, TPAC và iTPAC, nhằm giảm tỉ lệ mất chùm dữ liệu. Đồng thời, luận án cũng giới thiệu mô hình OT-BLD để cung cấp CLDV tại nút biên và mô hình OT-ABLD để nâng cao CLDV tổng thể bằng cách kết hợp các nút. Các kết quả mô phỏng cho thấy các mô hình đề xuất giúp giảm đáng kể tỉ lệ mất chùm và tăng hiệu quả sử dụng băng thông, đặc biệt cho các chùm ưu tiên cao. Tuy nhiên, luận án cũng chỉ ra những hạn chế về tỉ lệ mất chùm của lớp ưu tiên thấp và độ phức tạp của mô hình kết hợp, mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
  • 1.1 Giới thiệu về mạng chuyển mạch chùm quang
    • 1.1.1 Kiến trúc của mạng OBS
    • 1.1.2 So sánh về các mô hình chuyển mạch quang
    • 1.1.3 Các hoạt động tại nút biên
    • 1.1.4 Các hoạt động tại nút lõi
    • 1.1.5 Lập lịch trong mạng OBS
  • 1.2 Chất lượng dịch vụ trong mạng OBS
    • 1.2.1 Sự cần thiết nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng OBS
    • 1.2.2 Nâng cao chất lượng dịch vụ tại nút lõi
    • 1.2.3 Nâng cao chất lượng dịch vụ tại nút biên
  • 1.3 Mục tiêu nghiên cứu của Luận án
  • 1.4 Tiểu kết Chương 1
• CHƯƠNG 2. GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TẠI NÚT LÕI
  • 2.1 Điều khiển chấp nhận lập lịch hỗ trợ cung cấp chất lượng dịch vụ
  • 2.2 Phân tích và đánh giá các mô hình điều khiển chấp nhận
    • 2.2.1 Mô hình nhóm bước sóng
    • 2.2.2 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
    • 2.2.3 Nhận xét
  • 2.3 Mô hình điều khiển chấp nhận dựa trên dự đoán tốc độ chùm đến ARP-SAC
    • 2.3.1 Mô hình dự đoán dựa trên tốc độ chùm đến
    • 2.3.2 Mô tả thuật toán điều khiển chấp nhận trong mô hình ARP-SAC
    • 2.3.3 So sánh và đánh giá dựa trên kết quả mô phỏng
    • 2.1.3.4 Nhận xét
  • 2.4 Phương pháp dành lại tài nguyên cho chùm ưu tiên cao
    • 2.4.1 Nguyên tắc dành lại tài nguyên cho chùm ưu tiên cao
    • 2.4.2 Mô tả thuật toán TPAC
    • 2.4.3 Phân tích mô hình TPAC
    • 2.4.4 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
      • a. So sánh lỗi dự đoán trung bình
      • b. So sánh tỉ lệ mất chùm
    • 2.4.5 Nhận xét
  • 2.5 Mô hình kết hợp đường trễ iTPAC
    • 2.5.1 Mô tả thuật toán cải tiến iTPAC
    • 2.5.2 Mô phỏng, so sánh và đánh giá
    • 2.5.3 Nhận xét
  • 2.6 Tiểu kết chương 2
• CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TẠI NÚT BIÊN VÀ KẾT HỢP CÁC NÚT
  • 3.1 Mô hình phân biệt chất lượng dịch vụ tại nút biên
    • 3.1.1 Tập hợp chùm cung cấp chất lượng dịch vụ
    • 3.1.2 Phân tích các nghiên cứu liên quan
    • 3.1.3 Mô hình cung cấp QoS tại nút biên OT-BLD
    • 3.1.4 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
      • a. So sánh tỉ lệ mất chùm giữa các mô hình
      • b, So sánh độ trễ trung bình các gói tin
    • 3.1.5 Nhận xét
  • 3.2 Phân tích nguyên nhân gây mất chùm
    • 3.2.1 Vấn đề mất chùm khi lập lịch
    • 3.2.2 Trích xuất dữ liệu trạng thái lập lịch
    • 3.2.3 Xác định thuộc tính ảnh hưởng đến mất chùm
    • 3.2.4 Giải pháp sử dụng đường trễ nhằm giảm mất mát chùm
    • 3.2.5 Mô phỏng và phân tích kết quả
      • a. Phân tích tỉ lệ mất chùm
      • b. Phân tích độ trễ khi sử dụng FDL
  • 3.3 Kết hợp nút biên và nút lõi trong phân biệt chất lượng dịch vụ
    • 3.3.1 Phân biệt chất lượng dịch vụ dựa trên thời gian bù đắp và độ dài chùm thay đổi OT-ABLD
    • 3.3.2 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
      • a. So sánh về tỉ lệ mất chùm
      • b. So sánh độ trễ trung bình của chùm ưu tiên cao (theo gói)
    • 3.3.3 Nhận xét
  • 3.3 Tiểu kết chương 3