Luận án tiến sĩ khoa học máy tính nghiên cứu một số phương pháp lập lịch trong mạng chuyển mạch chùm quang

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN HỒNG QUỐC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LẬP LỊCH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH HUẾ - NĂM 2017 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN HỒNG QUỐC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LẬP LỊCH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 62.48.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: PGS TS VÕ VIẾT MINH NHẬT TS NGUYỄN HOÀNG SƠN HUẾ - NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thực hướng dẫn PGS TS Võ Viết Minh Nhật TS Nguyễn Hoàng Sơn Những nội dung cơng trình công bố chung với tác giả khác đồng ý đồng tác giả đưa vào Luận án Các số liệu kết nghiên cứu trình bày Luận án trung thực, khách quan chưa công bố tác giả cơng trình khác Nghiên cứu sinh Nguyễn Hồng Quốc i LỜI CẢM ƠN Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Võ Viết Minh Nhật TS Nguyễn Hồng Sơn người Thầy tận tình hướng dẫn bảo, động viên giúp đỡ để tơi hồn thành Luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ Quý Thầy Cô Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn suốt trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô, Ban chủ nhiệm Khoa Tin học - Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế tạo điều kiện thuận lợi cơng tác để tơi có đủ thời gian hồn thành Luận án Tôi xin cảm ơn Quý Thầy Cơ, cán quản lý phịng Đào tạo Sau Đại học - Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế giúp đỡ tơi hồn thành kế hoạch học tập Cuối xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, người thân gia đình ln động viên, giúp đỡ tơi mặt suốt q trình học tập, nghiên cứu Nghiên cứu sinh Nguyễn Hồng Quốc ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt v Danh mục bảng biểu vii Danh mục hình vẽ viii Mở đầu Chương TỔNG QUAN VỀ LẬP LỊCH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 1.1 Tóm lược lịch sử phát triển truyền thông quang 1.2 Các mơ hình chuyển mạch quang 1.2.1 Chuyển mạch kênh quang 1.2.2 Chuyển mạch gói quang 1.2.3 Chuyển mạch chùm quang 1.3 Mạng chuyển mạch chùm quang 1.3.1 Kiến trúc mạng OBS 1.3.2 Các hoạt động bên mạng OBS 1.4 Lập lịch mạng OBS 1.4.1 Giới thiệu toán lập lịch 1.4.2 Một số kiến thức liên quan 1.4.3 Các giải thuật lập lịch công bố 1.4.4 Một số nhận xét giải thuật lập lịch công bố 1.5 Tiểu kết Chương Chương MỘT CẢI TIẾN MƠ HÌNH KẾT HỢP LẬP LỊCH 2.1 2.2 2.3 2.4 TRỰC TIẾP VỚI LẬP LỊCH LẠI VÀ PHÂN ĐOẠN CHÙM Giới thiệu Phân tích đánh giá giải thuật lập lịch kết hợp công bố 2.2.1 Giải thuật ODBR 2.2.2 Giải thuật ABR 2.2.3 Kỹ thuật phân đoạn chùm 2.2.4 Giải thuật SODBRA 2.2.5 Giải thuật PCSA Giải thuật lập lịch kết hợp đề xuất iCSA Mô phân tích kết iii 7 9 10 11 12 14 17 22 22 23 26 35 36 37 37 37 38 39 40 42 42 44 48 2.5 Tiểu kết Chương Chương MỘT SỐ CẢI TIẾN GIẢI THUẬT LẬP LỊCH NHÓM 54 TRÊN ĐƠN KÊNH Giới thiệu Phân tích đánh giá giải thuật lập lịch nhóm đơn kênh 55 55 công bố 3.2.1 Giải thuật OBS-GS 3.2.2 Giải thuật MWIS-OS 3.3 Giải thuật lập lịch nhóm đơn kênh đề xuất LGS mở rộng 3.3.1 Mơ hình lập lịch nhóm đơn kênh 3.3.2 Giải thuật đề xuất LGS 3.3.3 Các giải thuật mở rộng đề xuất từ LGS 3.4 Mô phân tích kết 3.5 Tiểu kết Chương Chương MỘT SỐ CẢI TIẾN GIẢI THUẬT LẬP LỊCH NHÓM 56 56 57 59 59 60 63 67 71 TRÊN ĐA KÊNH Giới thiệu Phân tích đánh giá giải thuật lập lịch nhóm đa kênh cơng 72 72 3.1 3.2 4.1 4.2 bố 4.2.1 Nhóm giải thuật lập lịch heuristic 4.2.2 Nhóm giải thuật lập lịch tối ưu 4.3 Các giải thuật lập lịch nhóm đề xuất đa kênh 4.3.1 Giải thuật lập lịch nhóm tối ưu OPT-GS 4.3.2 Giải thuật lập lịch nhóm heuristic LGS-MC 4.3.3 Giải thuật lập lịch nhóm heuristic MWC-GS 4.4 Mô phân tích kết 4.5 Tiểu kết Chương KẾT LUẬN DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO iv ÁN 72 73 77 81 81 86 88 96 101 102 104 105 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Dạng đầy đủ Diễn giải ý nghĩa ADM Add-Drop Multiplexer Bộ thêm/trích kênh AON All-Optical Network Mạng toàn quang ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải khơng đồng BHP Burst Header Packet Gói điều khiển CWDM Coarse Wavelength Division Mul- Ghép kênh phân chia bước sóng tiplexing thơ DWA Dynamic Wavelength Allocation Phân bổ bước sóng động DWDM Density Ghép kênh phân chia bước sóng Wavelength Division Multiplexing mật độ cao FDL Fiber Delay Line Đường trễ quang FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia tần số GMPLS Generalized Multiprotocol Label Chuyển mạch nhãn đa giao thức Switching suy rộng Just Enough Time Giao thức báo hiệu với thời gian JET đặt trước tài nguyên vừa đủ JIT Just In Time Giao thức báo hiệu với thời gian đặt trước tức thời LAUT Latest Available Unscheduled Thời điểm chưa lập lịch sau Time Limited-Range Wavelength Con- Bộ chuyển đổi bước sóng có phạm verter vi giới hạn MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MWC Optical/Electronic/Optical Chuyển đổi quang-điện-quang MWC Maximum Weight Clipue Clique có tổng trọng số lớn O/E/O Optical/Electronic/Optical Chuyển đổi quang-điện-quang OADM Optical Add-Drop Multiplexer Bộ thêm/trích kênh quang OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch chùm quang OCS Optical Circuit Switching Chuyển mạch kênh quang OEO Optical-Electrical-Optical LRWC version v con- Chuyển đổi quang-điện-quang Viết tắt Dạng đầy đủ Diễn giải ý nghĩa OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang OTDM Optical Time Division Multiplex- Ghép kênh quang phân chia thời ing gian OXC Optical Cross Connect Chuyển mạch quang QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ ROADM Reconfigurable Optical Add-Drop Bộ thêm/trích kênh quang Multiplexer cấu hình lại RTT Round-Trip Time Thời gian RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RWA Routing and Wavelength Alloca- Định tuyến cấp phát bước sóng tion SCU Switching Control Unit Đơn vị điều khiển chuyển mạch SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ phân cấp số đồng SDM Space Division Multiplexing Ghép kênh phân chia không gian SIR Source Initiated Reservation Đặt tài nguyên từ nguồn SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng SPL Share-Per-Link Chia sẻ liên kết SPN Share-Per-Node Chia sẻ nút WADM Wavelength Add-Drop Multi- Bộ thêm/trích bước sóng plexer WC Wavelength Converters Bộ chuyển đổi bước sóng WDM Wavelength Division Multiplex- Ghép kênh phân chia bước sóng ing WR Wavelength Router Định tuyến bước sóng WRN Wavelength Routed Network Mạng định tuyến bước sóng WXC Wavelength Cross-Connect Chuyển mạch bước sóng vi DANH MỤC BẢNG BIỂU 1.1 So sánh chuyển mạch chùm quang với chuyển mạch kênh quang chuyển mạch gói quang 4.1 12 Thống kê số chùm gỡ lập lịch lại thành công giải thuật GreedyOPT vii 99 DANH MỤC HÌNH VẼ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Kiến trúc mạng chuyển mạch kênh quang Kiến trúc mạng OBS chức nút mạng Cấu trúc nút biên vào OBS Cấu trúc nút lõi OBS Tập hợp theo ngưỡng thời gian Tập hợp theo ngưỡng kích thước (số gói tin tối đa) Ảnh hưởng phương pháp tập hợp chùm theo ngưỡng thời gian 10 15 16 17 18 18 19 1.8 ngưỡng độ dài kích thước chùm sinh Đồ thị khoảng G xây dựng từ tập khoảng thời gian chồng lấp 25 1.9 Đồ thị khoảng G xây dựng từ tập khoảng thời gian không chồng lấp 1.10 Mô tả giải thuật lập lịch trực tiếp 1.11 Ví dụ so sánh hiệu lập lịch trực tiếp lập lịch nhóm: (a) 25 26 gói điều khiển chùm đến khe thời gian τ , (b) kết lập lịch trực tiếp (c) kết lập lịch nhóm dựa tối đa tổng số chùm lập lịch (d)dựa tối đa tổng độ dài chùm lập lịch 1.12 Phân loại giải thuật lập lịch nhóm 1.13 Mơ tả giải pháp chuyển đổi bước sóng w1 1.14 Mơ tả giải pháp định tuyến lệch hướng 2.1 2.2 2.3 2.4 công bố qua w2 31 32 33 34 Một ví dụ lập lịch lại giải thuật ODBR Một ví dụ chế hoạt động giải thuật lập lịch lại ABR Phân đoạn chùm cấu trúc bên header đoạn Trong trường hợp chùm tranh chấp bị phân đoạn, có xảy ra: 38 40 41 (a) loại bỏ đoạn đuôi (b) loại bỏ đoạn đầu chùm tranh chấp 2.5 Ví dụ chùm đến ub yêu cầu lập lịch kênh 2.6 Ví dụ trường hợp giải thuật ODBR khơng thực 2.7 Mơ hình mạng mô NSFNET 2.8 So sánh xác suất gói tin LAUC BFVF 2.9 So sánh xác suất gói tin ODBR ABR 2.10 So sánh số chùm phải lập lịch lại ODBR ABR 2.11 So sánh xác suất gói tin iCSA so với ODBR ABR viii 41 43 44 48 49 50 50 51 giải thuật SSF tốt nhất, điều giải thích cách xếp chùm theo tiêu chí giải thuật trường hợp tuỳ thuộc vào tình trạng chùm đến giải thuật có kết xác suất gói tin khác Hình 4.16: So sánh xác suất gói tin LGS-MC, MWC-GS với giải thuật heuristic mơ hình mạng Dumbbell Hình 4.17: So sánh xác suất gói tin LGS-MC, MWC-GS với giải thuật heuristic mơ hình mạng NSFNET-14 nút Kết mơ thể Hình 4.18 Hình 4.19 cho thấy giải thuật đề xuất LGS-MC, MWC-GS cho kết xác xuất gói tin thấp so với giải thuật GreedyOPT, giải thuật GreedyOPT dựa ý tưởng giải thuật tham lam xếp chùm theo thời điểm đến sớm thực 97 lập lịch cho chùm danh sách đó, với cách làm GreedyOPT tối ưu trường hợp chùm có độ dài nhau, nhiên độ dài chùm biến thiên việc lập lịch GreedyOPT khơng hiệu Hình 4.18: So sánh xác suất gói tin LGS-MC, MWC-GS với GreedyOPT mơ hình mạng Dumbbell Hình 4.19: So sánh xác suất gói tin LGS-MC, MWC-GS với GreedyOPT mơ hình mạng NSFNET-14 nút Mặc khác, GreedyOPT gỡ chùm lập lịch thực lập lịch lại với chùm đến, nhiên không đảm bảo chùm lập lịch lại qua kênh khác hay phải loại bỏ, điều dẫn đến tăng số lượng gói điều khiển gửi lại làm tăng xác suất tắc nghẽn mạng Một chứng minh thực nghiệm tỉ lệ chùm lập lịch, bị gỡ lập lịch lại trình bày chi tiết bảng 4.1 Qua cho thấy tỷ 98 lệ lập lịch lại thành cơng chùm lập lịch trước bị gỡ chi đạt 86% Vì số gói điều khiển mạng tăng lên khoảng 24% Bảng 4.1: Thống kê số chùm gỡ lập lịch lại thành công giải thuật GreedyOPT Tải Số chùm bị loại bỏ Số chùm lập lịch lại Tỉ lệ lập lịch lại qua kênh khác thành công (%) 0.1 319 276 86.52 0.2 392 327 83.42 0.3 560 481 85.89 0.4 620 537 86.61 0.5 739 646 87.42 0.6 797 692 86.83 0.7 929 803 86.44 0.8 1072 805 75.09 0.9 1286 905 70.30 Kết mô Hình 4.20 Hình 4.21 so sánh xác suất gói tin giải thuật lập lịch tối ưu đề xuất OPT-GS MWC-VF-GS (một cải tiến giải thuật MWC-GS) với giải thuật BATCHOPT MWC-VF-GS có xác suất gói tiệm cận với BATCHOPT, hiệu OPT-GS gần tương đương với BATCHOPT Điều giải thích với giải thuật BATCHOPT thực gỡ chùm lập lịch trước thực lập lịch lại với chùm đến Để tìm tập chùm tối ưu có tổng trọng số lớn để lập lịch đa kênh giải thuật BATCHOPT thực xây dựng đồ thị luồng tìm luồng cực tiểu đồ thị loại bỏ, việc làm dẫn đến tập chùm lại đồ thị tập chùm lập lịch đa kênh tối ưu kết lập lịch giải thuật BATCHOPT tối ưu lập lịch toàn cục Đối với giải thuật OPT-GS MWC-VF-GS tối ưu với tập chùm đến lập lịch Tuy nhiên giải thuật BATCHOPT giống GreedyOPT chùm lập lịch trước gỡ làm gia tăng số gói điều khiển, thay đổi lại giao thức truyền không thực tế để ứng dụng mạng OBS ví dụ Hình 4.8 99 Hình 4.20: So sánh xác suất gói tin MWC-VF-GS, OPT-GS với BATCHOPT mơ hình mạng Dumbbell Hình 4.21: So sánh xác suất gói tin MWC-VF-GS, OPT-GS với BATCHOPT mơ hình mạng NSFNET-14 nút Kết Hình 4.22 mơ tả ảnh hưởng kích thước khe thời gian τ đến hiệu lập lịch nhóm giải thuật cho thấy tăng kích thước khe thời gian τ xác suất gói tin giảm, ưu điểm lập lịch nhóm điều giải thích giải thuật BATCHOPT tốt giải thuật OPT-GS Tuy nhiên kích thước τ cịn phụ thuộc yếu tố độ trễ thời gian sống gói tin kích thước khe thời gian τ thiết lập để thỏa mãn ràng buộc 100 Hình 4.22: So sánh ảnh hưởng kích thước khe thời gian τ đến hiệu lập lịch nhóm MWC-VF-GS, OPT-GS với BATCHOPT 4.5 Tiểu kết Chương Chương Luận án trình bày, phân tích đánh giá chi tiết giải thuật lập lịch nhóm đa kênh cơng bố tác giả theo hai hướng tiếp cận tối ưu lập lịch heuristic, từ đưa ưu điểm tồn giải thuật Để khắc phục tồn giải thuật nhằm cải thiện tốt hoạt động lập lịch, giảm xác suất mát liệu nâng cao hiệu băng thơng, Luận án xây dựng tốn lập lịch đề xuất giải thuật lập lịch nhóm LGS-MC, MWC-GS OPT-GS dựa hai hướng tiếp cận heuristic tối ưu lập lịch Trong giải thuật MWC-GS OPT-GS mơ hình hố tốn lập lịch nhóm đa kênh qua tốn tìm clique cực đại tìm đường đơn đồ thị khoảng vơ hướng có trọng số đơn đồ thị có hướng có trọng số Qua kết mơ cho thấy giải thuật lập lịch đề xuất cải tiến cho kết tốt so với giải thuật lập lịch nhóm công bố theo hướng tiếp cần heuristic thông qua xác suất gói tin giảm, độ phức tạp giải thuật nhỏ Đối với giải thuật OPT-GS theo hướng tiếp cận tối ưu khơng làm gia tăng số lượng gói điều khiển, thay đổi giao thức truyền thông thực tế triển khai mạng thật 101 KẾT LUẬN Kết luận Chuyển mạch chùm quang (OBS) mạng WDM xem công nghệ đầy triển vọng mạng Internet hệ tiếp theo, mạng OBS khắc phục hạn chế cơng nghệ chuyển mạch gói quang khai thác băng thông linh hoạt, tốt hơn chuyển mạch kênh quang Tuy nhiên loại mạng chuyển mạch gói khác, tắc nghẽn xảy gói điều khiển đến yêu cầu lập lịch cho chùm khơng tìm kênh khả dụng; trường hợp chùm đến bị đánh rơi Vì vấn đề lập lịch mạng OBS quan trọng việc giảm mát liệu tăng hiệu suất mạng Với mục đích Luận án tập trung nghiên cứu mơ hình, giải thuật lập lịch mạng OBS với hướng tiếp cận khác Kết mà Luận án đạt bao gồm: 1) Tổng hợp phân tích, đánh giá phân lớp giải thuật lập lịch công bố theo hướng tiếp cận khác mạng OBS Qua đưa ưu điểm tồn giải thuật sở để đề xuất cải tiến giải thuật lập lịch nhằm tối thiểu mát liệu, tối đa hiệu suất băng thông, giảm độ trễ giảm độ phức tạp tính tốn 2) Đề xuất giải thuật lập lịch iCSA kết hợp lập lịch trực tiếp, cải tiến lập lịch lại kỹ thuật phân đoạn chùm Kết cài đặt mô chứng minh giải thuật lập lịch đề xuất iCSA có xác suất gói tin thấp giảm số lượng chùm bị phân đoạn so với giải thuật cơng bố trước đó[CT2] 3) Đề xuất giải thuật lập lịch nhóm đơn kênh LGS giải thuật lập lịch cải tiến LGS-VF LAGS-VF có độ phức tạp thấp so với giải thuật lập lịch nhóm cơng bố trước Kết cài đặt mô giải thuật lập lịch nhóm đề xuất có xác suất gói tin thấp giải thuật lập lịch loại Bên cạnh đó, giải thuật LAGS 102 LAGS-VF cải thiện đáng kể độ trễ nên mang lại hiệu lâu dài hoạt động lập lịch nút khác hoạt động truyền thông khác mạng[CT4], [CT5], [CT7], [CT8] 4) Đề xuất giải thuật lập lịch nhóm đa kênh LGS-MC, MWC-GS, MWCVF-GS theo hướng tiếp cận heuristic lập lịch nhóm theo hướng tiếp cận tối ưu OPT-GS Qua kết mơ cho thấy giải thuật để xuất có xác suất gói tin thấp so với giải thuật loại Bên cạnh hai giải thuật MWC-GS OPT-GS, Luận án đưa cách tiếp cận đồ thị để giải toán lập lịch nhóm đa kênh mạng OBS, giải thuật đề xuất GS-OPT theo hướng tiếp cận tối ưu khơng làm gia tăng số lượng gói điều khiển, không thay đổi giao thức truyền thông thực tế triển khai mạng thật.[CT1], [CT3], [CT4], [CT6] Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu Từ kết đạt Luận án vấn đề cần quan tâm nghiên cứu thời gian tới: • Ứng dụng logic mờ điều khiển khe thời gian lập lịch nhằm có co giản mịn • Xây dựng giải thuật lập lịch nhằm đáp ứng vấn đề chất lượng dịch vụ cho mạng OBS 103 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN CT1 Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc, Nguyen Hoang Son Near-Optimal Algorithm for Group Scheduling in OBS Networks ETRI Journal (SCIE), 2015, Vol: 37, No: 5, pp: 888-897 CT2 Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc An Improved Composite Scheduling Approach for Reducing Data Loss in OBS Networks Proceeding of SoICT 2015 (ACM ICPS, ISBN:978-1-4503-3843-1), pp: 143-148 CT3 Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc, Nguyen Hoang Son A Group Scheduling Algorithm with Void Filling for Multi-Channel in OBS Networks Journal of Science, Hue University, Vol 107, No 08, 2015, pp 77-87, 2015 (ISSN: 1859-1388) CT4 Nguyen Hong Quoc, Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hoang Son An Algorithm of Group Scheduling with Void Filling in OBS Core Nodes Advanced in Computer Science and its Applications, Lecture Notes in Electrical Engineering, 2014, No: 279, pp: 107-114 CT5 Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc A Model of Adaptive Grouping Scheduling in OBS Core Nodes Journal of Convergence, 2014, Vol: 5, No: 1, pp: 9-13 CT6 Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc, Nguyen Hoang Son Group Scheduling for MultiChannel in OBS Networks REV Journal on Electronics and Communications, 2014, Vol: 3, No: 3–4, pp: 134-137 CT7 Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc, Nguyen Hoang Son A New Algorithm of Group Scheduling in OBS Core Nodes Proceedings of IEEE 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC2013), 2013, pp: 592-596 CT8 Nguyễn Hồng Quốc, Võ Viết Minh Nhật, Nguyễn Hồng Sơn Một mơ hình lập lịch nhóm mạng chuyển mạch chùm quang Hội nghị Khoa học Quốc gia lần thứ VI nghiên cứu ứng dụng Công nghệ thông tin(FAIR), 2013 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N Akar, C Raffaelli, M Savi, and E Karasan Shared-per-wavelength asynchronous optical packet switching: A comparative analysis Computer Networks, 54(13):2166–2181, 2010 [2] S Al Omar, A Mesleh, and A Al-Qaisi Binary heap based fair scheduling algorithm in optical burst switching networks International Review on Computers and Software (IRECOS), 11(3):224–231, 2016 [3] K Aparna, S Venkatachalam, and G Babu Wdm optical network Wireless Communication, 2(5):120–125, 2010 [4] E M Arkin and E B Silverberg Scheduling jobs with fixed start and end times Discrete Applied Mathematics, 18(1):1–8, 1987 [5] M A Aydin, T Atmaca, O Turna, and H Zaim Performance study of new obs channel scheduling algorithms in a multiservice network In Networking and Services, 2009 ICNS’09 Fifth International Conference on, pages 242–248 IEEE, 2009 [6] M A Aydin, T Atmaca, O C Turna, and H Zaim Performance study of new OBS channel scheduling algorithms in a multiservice network In Proceedings of the 5th International Conference on Networking and Services, ICNS 2009, pages 242–248, 2009 [7] S Azodolmolky, A Tzanakaki, and I Tomkos A simulation study of adaptive burst assembly algorithms in optical burst switched networks with self-similar traffic sources Annales des Telecommunications/Annals of Telecommunications, 62(5-6):584–603, 2007 [8] T Battestilli and H Perros An introduction to optical burst switching Communications Magazine, IEEE, 41(8):S10–S15, 2003 [9] X Cao, J Joseph, J Li, and C Xin Serialised batch scheduling algorithm for optical burst switching networks The Institution of Engineering and Technology, 3(August 2007):353– 362, 2009 [10] M C Carlisle and E L Lloyd On the k-coloring of intervals Discrete Applied Mathematics, 59(3):225–235, 1995 [11] M Casoni, E Luppi, and M L Merani Performance evaluation of channel scheduling algorithms with different QOS classes In Proceedings - 2006 IEEE International 105 Conference on Networks, ICON 2006 - Networking-Challenges and Frontiers, volume 2, pages 280–285, 2006 [12] P K Chandra, A K Turuk, and B Sahoo Survey on optical burst switching in WDM networks In 2009 International Conference on Industrial and Information Systems (ICIIS), pages 83–88, 2009 [13] D Chandran and J Stephen A novel scheduling algorithm in OBS networks Journal of Engineering and Applied Sciences, 6(1):71–78, 2011 [14] Y Chen, C Qiao, and X Yu Optical burst switching: a new area in optical networking research Network, IEEE, 18(3):16–23, 2004 [15] Y Chen, J S Turner, and P F Mo Optimal burst scheduling in optical burst switched networks Journal of Lightwave Technology, 25(8):1883–1894, 2007 [16] M Demange, T Ekim, and D De Werra (p, k)-coloring problems in line graphs Theoretical Computer Science, 349(3):462474, 2005 [17] K Dolzer, C Gauger, J Spă ath, and B Stefan Evaluation of reservation mechanisms for optical burst switching AEU-International Journal of Electronics and Communications, 55(1):18–26, 2001 [18] F.-F Dong, X.-L Yang, S Huang, X.-L Duan, and K.-P Long Efficient data channel rescheduling algorithm based on virtual burst for OBS networks Guangdianzi Jiguang/Journal of Optoelectronics Laser, 19(7):909–913, 2008 [19] V Eramo, M Listanti, and P Pacifici A comparison study on the number of wavelength converters needed in synchronous and asynchronous all-optical switching architectures Journal of Lightwave Technology, 21(2):340–355, 2003 [20] G B Figueiredo, E Candido Xavier, and N L S D Fonseca Optimal algorithms for the batch scheduling problem in OBS networks Computer Networks, 56(14):3274–3286, 2012 [21] G B Figueiredo and N L S Da Fonseca Algorithm with linear computational complexity for batch scheduling in OBS networks In IEEE International Conference on Communications, 2011 [22] G B Figueiredo, E C Xavier, and N L S da Fonseca An Optimal Batch Scheduling Algorithm for OBS Networks GLOBECOM 2009 - 2009 IEEE Global Telecommunications Conference, pages 1–6, 2009 106 [23] K Giaro, M Kubale, and P Obszarski A graph coloring approach to scheduling of multiprocessor tasks on dedicated machines with availability constraints Discrete Applied Mathematics, 157(17):3625–3630, 2009 [24] C Gico Optical burst switching: a new area in optical networking research IEEE Network, 18(3):16–23, 2004 [25] Y Z H Zheng, C Chen MWIS-OS: Optimization Scheduling for OBS Networks IEEE Communications Letters, 2006 [26] M F Hayat, F Z Khan, and H R van As Performance model for an OBS node with a shared wavelength converter pool and an FDL buffer per link Optical Network Design and Modeling (ONDM), 2011 15th International Conference on, pages 1–6, 2011 [27] B Hirosaki, K Emura, S.-i Hayano, and H Tsutsumi Next-Generation Optical Network as a Value Creation Platform IEEE Communications Magazine, 41(9):65–71, 2003 [28] Z Hongyun, C Changjia, and Z YongXiang Delayed burst segmentation for multi-hop optical burst switching networks, volume 2009 [29] S Huang, K.-P Long, X.-L Yang, and Q.-B Chen Data-burst batch-scheduling algorithm based on LAUC for optical burst switching networks Bandaoti Guang- dian/Semiconductor Optoelectronics, 28(3):399 – 402+405, 2007 [30] M Iizuka, M Sakuta, Y Nishino, and I Sasase A scheduling algorithm minimizing voids generated by arriving bursts in optical burst switched wdm network In Global Telecommunications Conference, 2002 GLOBECOM’02 IEEE, volume 3, pages 2736– 2740 IEEE, 2002 [31] K Janicki, P Mrozicki, and P Wiatr Management platform for next generation optical networks 2009 [32] J P Jue and V M Vokkarane Optical burst switched networks Springer Science & Business Media, 2006 [33] A Kaheel and H Alnuweiri Batch scheduling algorithms for optical burst switching networks Lecture notes in computer science, 3462:90–101, 2005 [34] B Kantarci and S Oktug Adaptive threshold based burst assembly in OBS networks In Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, pages 1419–1422, 2007 [35] M Klinkowski, D Careglio, J Solé-Pareta, and M Marciniak Performance overview of the offset time emulated OBS network architecture, 2009 107 [36] S K Lee, K Sriram, H S Kim, and J S Song Contention-based limited deflection routing protocol in optical burst-switched networks IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 23(8):1596–1610, 2005 [37] K H Liu Wdm optical networks IP Over WDM, pages 99–154, 2002 [38] M Ljolje, R Inkret, and B Mikac A comparative analysis of data scheduling algorithms in optical burst switching networks In 2005 Conference on Optical Network Design and Modeling, 2005 [39] A Mandloi and V Mishra A segmentation based channel scheduling scheme for improving channel utilization in OBS networks Optik, 125(10):2437–2441, 2014 [40] A Muhammad Umaru, M S Abd Latiff, and Y Coulibaly Segmentation-based ondemand burst rescheduling algorithm for optical burst switched networks International Journal of Computer Communications and Networks (IJCCN), 1(1), 2011 [41] R Nakkeeran, C Balaji, N Gujju, K Balakumaran, and M K Sasidharan Enhanced Burst Assembly Mechanism with Hybrid Signaling Scheme for Optical Burst Switched Networks Advanced Computing and Communications, International Conference on, 0:727–732, 2007 [42] M Nandi, A K Turuk, D K Puthal, and S Dutta Best fit void filling algorithm in Optical Burst Switching networks In 2009 2nd International Conference on Emerging Trends in Engineering and Technology, ICETET 2009, pages 609–614, 2009 [43] K Narayanaswamy, N Kurahatti, and T Srinivas Just-in-time signaling with modified architecture for optical burst switching WDM networks 2006 IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks, 2006 [44] C T Ng, T C E Cheng, A M Bandalouski, M Y Kovalyov, and S S Lam A graph-theoretic approach to interval scheduling on dedicated unrelated parallel machines Journal of the Operational Research Society, 65(10):1571–1579, 2014 [45] O Pedrola, S Rumley, D Careglio, M Klinkowski, P Pedroso, J Solé-Pareta, and C Gaumier A performance survey on deflection routing techniques for OBS networks In ICTON 2009: 11th International Conference on Transparent Optical Networks, 2009 [46] C Qiao and M Yoo Optical Burst Switching (OBS) - A New Paradigm for an Optical Internet Journal of High Speed Networks, 8(716):69–84, 1999 108 [47] J J Rodrigues and B Vaidya Evaluation of resource reservation protocols for IP over OBS networks In ICTON 2009: 11th International Conference on Transparent Optical Networks, 2009 [48] K Seklou, A Sideri, P Kokkinos, and E Varvarigos New assembly techniques and fast reservation protocols for optical burst switched networks based on traffic prediction Optical Switching and Networking, 10(2):132–148, 2013 [49] D M Shan, K C Chua, and G Mohan On burst rescheduling in OBS networks with partial wavelength conversion capability Computer Networks, 54(5):706–715, 2010 [50] R Shenai, S Gowda, and K Sivalingam Oirc obs-ns simulator, 2006 [51] S Singh et al Priority based burst assembly for optical burst switched network Indian Journal of Science and Technology, 9(48), 2016 [52] D Spielman Spectral Graph Theory and its Applications 48th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS’07), pages 29–38, 2007 [53] D Tafani, C McArdle, and L Barry Optimal allocation of fibre delay lines in optical burst switched networks In AICT 2012 - 8th Advanced International Conference on Telecommunications, 2012 [54] C.-W T C.-W Tan, M Gurusamy, and J.-S Lui Achieving proportional loss differentiation using probabilistic preemptive burst segmentation in optical burst switching WDM networks IEEE Global Telecommunications Conference, 2004 GLOBECOM ’04., 3, 2004 [55] S K Tan, G Mohan, and K C Chua Algorithms for burst rescheduling in {WDM} optical burst switching networks Computer Networks, 41(1):41–55, 2003 [56] S K Tan, G Mohan, and K C Chua Burst rescheduling with wavelength and last-hop fdl reassignment in wdm optical burst switching networks In Communications, 2003 ICC’03 IEEE International Conference on, volume 2, pages 1448–1452 IEEE, 2003 [57] W Tan, S Wang, and L Li Burst segmentation for void-filling scheduling and its performance evaluation in optical burst switching Optics express, 12(26):6615–6623, 2004 [58] W Tang, F Chen, M Chen, and G Liu Flow scheduling in obs networks based on software-defined networking control plane KSII Transactions on Internet & Information Systems, 10(1), 2016 109 [59] J Teng and G N Rouskas Routing path optimization in optical burst switched networks In Optical Network Design and Modeling, 2005 Conference on, pages 1–10 IEEE, 2005 [60] M Thachayani and R Nakkeeran Deflection Routing in OBS Networks International Journal of Computer Applications Technology and Research, 2(3):340–344, 2013 [61] M A Toks??z and N Akar Dynamic threshold-based assembly algorithms for optical burst switching networks subject to burst rate constraints Photonic Network Communications, 20(2):120–130, 2010 [62] J S Turner Terabit burst switching Journal of High Speed Networks, 8(1):3–16, 1999 [63] T Venkatesh, T L Sujatha, and C S R Murthy A novel burst assembly algorithm for optical burst switched networks based on learning automata Optical Network Design And Modeling, Proceedings, 4534:368–377, 2007 [64] S Verma, H Chaskar, and R Ravikanth Optical Burst Switching: A Viable Solution for Terabit IP Backbone IEEE Network, 14(6):48–53, 2000 [65] V Vokkarane, J Jue, and S Sitaraman Burst segmentation: an approach for reducing packet loss in optical burst switched networks 2002 IEEE International Conference on Communications Conference Proceedings ICC 2002 (Cat No.02CH37333), pages 2673–2677, 2002 [66] V Vokkarane, Qiong Zhang, J Jue, and Biao Chen Generalized burst assembly and scheduling techniques for QoS support in optical burst-switched networks Global Telecommunications Conference, 2002 GLOBECOM ’02 IEEE, 3:2747–2751, 2002 [67] V M Vokkarane and J P Jue Segmentation-based nonpreemptive channel scheduling algorithms for optical burst-switched networks Journal of Lightwave Technology, 23:3125–3137, 2005 [68] R Wang, J Chang, K Long, and X Yang An efficient composite scheduling algorithm for optical burst switching networks In First International Conference on Communications and Networking in China, ChinaCom ’06, 2007 [69] J Wei and J McFarland, R.I Just-in-time signaling for WDM optical burst switching networks Journal of Lightwave Technology, 18(12):2019–2037, 2000 [70] G J Woeginger On-line scheduling of jobs with fixed start and end times Theoretical Computer Science, 130(1):5–16, 1994 110 [71] J Xu, C Qiao, J Li, and G Xu Efficient Burst Scheduling Algorithms in Optical Burst-Switched Networks Using Geometric Techniques IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 22(9):1796–1811, 2004 [72] J H Xu, C M Qiao, J K Li, and G Xu Efficient channel scheduling algorithms in optical burst switched networks Ieee Infocom 2003: the Conference on Computer Communications, Vols 1-3, Proceedings, pages 2268–2278, 2003 [73] S J B Yoo Optical packet and burst switching technologies for the future photonic internet, 2006 [74] M Zhang, X Yang, and H Liu A data channel scheduling algorithm based on burst migration for optical burst switching networks In Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, volume 5281, pages 678–686, 2003 [75] H Zheng and C Chen Performance analysis of scheduling algorithms in optical burst switching (obs) networks In Innovative Computing, Information and Control, 2007 ICICIC’07 Second International Conference on, pages 557–557 IEEE, 2007 111