Nguyen Hong Quoc * , Nguyen Van Hung , Nguyen Minh Quan , Nguyen Thi Thuy Trang and Ho Thi Kim Thoa

* Corresponding author: (nguyenhongquoc@dhsphue.eddu.vn)

Abstract

Burst assembly is a significant activity in optical burst switching networks. The key parameter in burst assembly is the criterion for deciding whether to create bursts and send bursts into the network. There are two basic burst assembly methods: timer-based and threshold-based. In the timer-based method, a burst is generated and sent into the network at regular time intervals, regardless of the length of the bursts. The burst length will change depending on the arrival speed of packets within equal time intervals. In the threshold-based method, a limit on the maximum number of packets contained in each burst or on the burst size in bytes, in the case of variable-sized incoming packets, is used as a condition for burst generation. Therefore, the sizes of bursts are dissimilar. The important issue is how to choose an optimal threshold for optimal burst assembly to reduce the number of lost bursts if contention occurs as well as increase the efficiency of OBS network bandwidth usage. In this study, we propose an adaptive burst assembly method based on the incoming packet flow rate at edge nodes to enhance the network's efficiency and reduce the probability of burst loss across the whole network.
Keywords: Burst assembly, Flow rate, Optical burst switching networks

Tóm tắt

Tập hợp chùm là một hoạt động quan trọng trong mạng chuyển mạch chùm quang. Tham số chính trong tập hợp chùm là tiêu chuẩn cho việc quyết định tạo ra chùm và gửi chùm vào trong mạng. Có hai phương pháp tập hợp chùm cơ bản là dựa trên bộ đếm thời gian (timer-based) và dựa trên độ dài chùm (threshold-based). Trong phương pháp tập hợp chùm dựa bộ đếm thời gian, một chùm được sinh ra và được gửi vào trong mạng theo từng chu kỳ thời gian, đúng bằng thời gian đã được xác định mà không quan tâm đến kích thước chùm sinh ra dài hay ngắn. Chiều dài chùm sẽ biến đổi tuỳ theo tốc độ đến của gói, trong những khoảng thời gian bằng nhau. Đối với phương pháp tập hợp chùm dựa vào ngưỡng độ dài chùm, một giới hạn về số lượng gói tin tối đa chứa trong mỗi chùm hoặc về kích thước chùm tính theo bytes, trong trường hợp các gói tin đến có kích thước thay đổi, được sử dụng như là điều kiện để sinh ra chùm. Vì vậy, các chùm được tạo ra có kích thước bằng nhau. Vấn đề quan trọng được đặt ra là làm thế nào để chọn một giá trị ngưỡng tập hợp chùm tối ưu nhằm giảm số lượng các chùm bị mất khi có tranh chấp xảy ra, cũng như tăng hiệu suất sử dụng băng thông mạng OBS. Trong nghiên cứu này sẽ đề xuất một phương pháp tập hợp chùm thích nghi dựa trên tải lưu lượng đến của các gói tin tại các nút biên vào để quyết định một ngưỡng tập hợp chùm nhằm tăng hiệu suất hoạt động của mạng, cũng như giảm xác suất mất chùm trên toàn mạng.
Từ khóa: Tập hợp chùm, Tải lưu lượng, Mạng chuyển mạch chùm quang

Article Details

References

Aparna, K., Venkatachalam, S., & Babu, G. (2010). WDM optical network. Wireless Communication, 2(5), 120–125.

Azodolmolky, S., Tzanakaki, A., & Tomkos, I. (2007). A simulation study of adaptive burst assembly algorithms in optical burst switched networks with self-similar traffic sources. Annals of Telecommunications, 62(5–6), 584–603.

Fu, M., & Le, Z. (2009). Design of assembly control algorithm based on burst-size feedback for optical burst switching network. Chinese Optics Letters, 7(5), 377–379.

Janicki, K., Mrozicki, P., & Wiatr, P. (2009). Management platform for next generation optical networks.

Kantarci, B., & Oktug, S. (2007). Adaptive threshold-based burst assembly in OBS networks. In Proceedings of the Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (pp. 1419–1422).

Kantarci, B., Oktug, S. F., & Atmaca, T. (2007). Performance of OBS techniques under self-similar traffic based on various burst assembly techniques. Computer Communications, 30(2), 315–325. https://doi.org/10.1016/j.comcom.2006.08.035

Network Simulator. (n.d.). Retrieved from http://www.isi.edu/nsnam/ns/

Venkatesh, T., Sujatha, T. L., & Murthy, C. S. R. (2007). A novel burst assembly algorithm for optical burst switched networks based on learning automata. In Proceedings of Optical Network Design and Modeling (Vol. 4534, pp. 368–377).

Verma, S., Chaskar, H., & Ravikanth, R. (2000). Optical burst switching: A viable solution for terabit IP backbone. IEEE Network, 14(6), 48–53.

Vo, V. M. N., Le, V. H., & Nguyen, H. S. (2017). A model of optimal burst assembly for delay reduction at ingress OBS nodes. Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 25(5), 3970–3982.

Xu, J. H., Qiao, C. M., Li, J. K., & Xu, G. (2003). Efficient channel scheduling algorithms in optical burst switched networks. In Proceedings of IEEE INFOCOM 2003 (pp. 2268–2278).

Zeghid, M., et al. (2021). Modified optical burst switching (OBS) based edge node architecture using real-time scheduling techniques. IEEE Access, 9, 167305–167321