浅谈弹性分组环技术分析

弹性分组环(Resilient Packet Ring)技术是主要结合了SONET/SDH和以太网的优点而形成的一种基于分组交换的网络技术,主要目标是应用于城域网.本文从讨论SONET/SDH和以太网技术的优缺点中引出弹性分组环的出现背景、分析了RPR的技术特点和实现方法以及对将来应用前景的展望.     

弹性分组环技术（RPR）

弹性分组环(RPR)技术是一种基于以太网技术和标记交换技术相结合的，多业务共存的业务特性的新一代城域网解决方案。主要介绍了弹性分组环(RPR)的MAC协议帧结构，探讨了RPR的基本原理、关键技术和光以太网RPR，并对RPR技术在未来通信网中的发展趋势进行了分析。     

弹性分组环RPR的公平算法分析

RPR分组环是一种基于MAC层的新技术,它是下一代城域网的核心技术。为此,文章就RPR的公平算法进行了较详细的分析。     

弹性分组多环网络的可靠性分析

弹性分组环(RPR)多环网络缺乏可靠性模型及相应分析,使得多环网络的设计参数很难选取,为设计高可靠性网络带来困难。该文提出了RPR多环网络的可靠性模型,利用概率理论分析提出了弹性分组环多环网络的可靠性函数以及平均失效时间函数。结果表明影响多环网络可靠性的主要参数是子环节点数分布,并且利用Lagrange乘数法证明了多环网络在子环节点分布均匀时可靠性达到最优;因此设计节点均匀分布的多环网络可以大幅度提高网络的可靠性,为设计高可靠性多环网络提供了理论依据。     

弹性分组多环网络的可靠性分析

弹性分组环(RPR)多环网络缺乏可靠性模型及相应分析,使得多环网络的设计参数很难选取,为设计高可靠性网络带来困难。该文提出了RPR多环网络的可靠性模型,利用概率理论分析提出了弹性分组环多环网络的可靠性函数以及平均失效时间函数。结果表明影响多环网络可靠性的主要参数是子环节点数分布,并且利用Lagrange乘数法证明了多环网络在子环节点分布均匀时可靠性达到最优;因此设计节点均匀分布的多环网络可以大幅度提高网络的可靠性,为设计高可靠性多环网络提供了理论依据。     

基于城域网的弹性分组环技术

弹性分组环(RPR)技术结合以太网技术和SDH技术所带来的组合优势,适合于城域网的组网。文章介绍了RPR的网络体系结构、MAC层机制,分析了RPR的技术特点,用实例说明了RPR技术在校园城域网中的优势。     

弹性分组环网络中最大接入延时

为了研究弹性分组环的网络性能,特别是业务的最大接入延时,为网络配置提供有效的参考,基于网络演算理论建立了弹性分组环业务传输模型,分析了弹性分组环网络中各类业务在网络中的最大接入延时,并提出在特定条件下各类业务最大接入延时的计算方法。仿真结果表明:弹性分组环网络中高优先级业务的最大接入延时小于低优先级业务的最大接入延时;业务最大接入延时与环路站点无关,不受环路规模的影响;环路业务量、整形器容量以及最大分组长度的增加都会使得业务最大接入延时增大。该计算方法易于实现,便于在工程环境下对性能快速估算,具有较好的实用性。     

应用于弹性分组环的带宽分配的公平算法

提出一种新的应用于弹性分组环网络的带宽分配算法,该算法采用了有限集合中收敛速度最快的二分法,通过对公平速率的逐次逼近来实现带宽的动态分配,适用于分布式网络环境。分析和仿真表明,采用基于二分法的带宽分配算法能够给每个节点分配到接近理想的公平带宽。整个环路在实现公平性的同时能够得到最大的空间重用并且收剑迅速。     

基于弹性分组环的城域网解决方案

文章介绍了弹性分组环的技术特点及其在网络中的应用,从实现的角度探讨了目前弹性分组环在城域网中的3种主流解决方案,包括采用RPR嵌入路由交换平台方式、采用纯RPR设备方式、采用RPR嵌入MSTP方式,解决方案涉及系统架构、网络应用环境、业务提供等方面。进而,文章在对3种解决方案进行对比的基础上,探讨了基于弹性分组环的城域网的发展趋势。     

弹性分组多环网的跨环实现

弹性分组环(RPR)是一个标准环网，采用光交叉连接(OXC)节点连接多个RPR标准网，构建RPR多环互连网络，该多环网的帧分为标。住帧和跨环帧，其中标准帧在RPR标准网内传输，跨环帧在不同RPR标准网间传输。分析了交叉连接节点的MAC结构，提出了RPR多环互连网络的跨环转发算法。仿真结果表明设计的算法可以保证跨环帧的收发是稳定可靠的。     

利用NP实现RPR节点模块方案研究

弹性分组环草案被提出后，迅速成为研究的热点，但专用的RPR芯片还未商品化。文中提出了一种利用不支持RPR协议的网络处理器借助协议转换器来构建RPR模块的设计方案。协议转换器的主要功能是RPR／Ethemet帧转换和接口转换，分析了RPR节点模块的结构和功能，讨论了协议转换器的实现。     

Congestion Control Algorithm for Resilient Packet Ring

A congestion control algorithm is proposed for resilient packet ring (RPR) in this paper. In this algorithm, nonlinear explicit rate feedback control is used to ensure fast convergence and smooth equilibrium behavior. The algorithm combines explicit rate control with a deficit round robin (DRR) scheduler, which not only ensures fairness, but also avoids the implementation difficulties of explicit rate control algorithms. The algorithm has good features of fairness, fast convergence, smooth equilibrium, low queue depth, and easy implementation. It is insensitive to the loss of congestion control packets and can adapt to a wide range of link rates and network scales. It has solved the unbalanced traffic problem of spatial reuse protocol (SRP). The algorithm can be implemented on the multi-access control layer of RPR nodes to ensure fair and efficient access of the best-effort traffic.     

一种IEEE 802.11 MAC协议的包延时数学分析模型

提出了一种新的数学分析模型,用于计算IEEE 802.11协议的平均包延时。通过与基于OPNET的仿真结果比较,证实该分析是有效的。分析结果证实,相对于基本访问机制,采用RTS/CTS媒体访问机制将获得较低的包延时,对于合理采用RTS/CTS机制、显著提高IEEE 802.11WLAN性能具有重要意义。     

弹性分组环网络中分组传输延迟

弹性分组环(RPR)是一种新的城域网技术,其媒体接入控制(MAC)协议正在制定之中.该文建立了弹性分组环(RPR)网络的传输模型; 采用排队理论,在限定条件下对分组在网络中的传输延迟进行了分析; 利用仿真工具建立了RPR网络的传输模型,进行了仿真,验证了所建立模型的有效性,能够为网络业务配置提供有效的参考.通过对各类业务传输平均延迟的比较,对各类业务的应用进行了分析.     

弹性分组环网的生存性研究

高速网络中，任何可能发生的故障都将引起不可估量的损失和网络整体性能的极度恶化．因此，作为城域网的弹性分组环网，其生存性问题也是必须研究并解决的重要问题之一．本文分析了一种新的故障场景并提出一种改进源路由保护机制来实现环网保护，同时对RPR网络拓扑结构建立了数学模型来分析3种保护机制．最后，通过对网络的吞吐量和延迟等参数的分析，在理论上和仿真试验上对3种保护机制进行了各种性能的比较和评估，分析了具有最大生存性潜力的第3种保护机制——可控源路由保护机制．     

网络节点缓冲排队优先级控制服务器性能分析

采用嵌入马尔可夫链理论和概率母函数的分析方法,用完全服务规则和限定服务规则构造出网络节点缓冲排队优先级控制器的分析模型,并对其缓冲排队服务器的性能进行了分析,给出了高优先级信息分组和低优先级信息分组的平均排队队长和平均时延公式,同时还给出了计算机模拟实验结果。     

UWB环形网的传输性能分析

具有很大带宽的超宽带（UWB）技术可组成高容量的个人区域网。该技术无线链路的某些特性可有效提高UWB网络的性能,且这些特性是其他无线技术所不具备的,如精确定位、较长的同步时间和通过选择不同长度的伪随机码来实现不同传送速率的能力。利用这些特性提出并组建了UWB环形网,推导出网络传送延迟的表达式,并利用队列理论和拉格朗日函数求出最小延迟时的最大网络容量。     

一种基于区分服务的无线分组公平调度算法

基于无线基站进行高速分组交换时,采用有良好公平性及时延保证的调度算法对实现区分服务网中每跳转发技术至关重要,提出了一种两层结构的应用于区分服务无线接入网的无线分组调度算法,该算法能很好地满足区分服务结构下各类业务的服务质量要求．理论分析和仿真表明,当无线链路突发错误时,该算法能提供较好的时延性能和短期公平性．     

分组调度算法在不同权重分布下的时延性能

分组调度算法是网络QoS体系结构中的一个重要组成部分。从业务流的权重分布和流量类型两个角度,通过仿真实验,比较了基于时标算法WF^2Q 和轮循算法DRR,研究了它们的时延性能与流的权重分布、流量类型之间的关系。WF^2Q 在任意的权重分布时都具有最佳的时延性能,而DRR时延性能的优劣与流的权重分布有关系;流量的类型和突发度对两种调度算法的时延性能没有影响。