Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch chùm quang. (Research solutions to improve quality of service in Optical Burst Switching Networks)

ĐẠI HỌC HUẾ PHẠM TRUNG ĐỨC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH HUẾ, NĂM 2021 ĐẠI HỌC HUẾ PHẠM TRUNG ĐỨC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 9480101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH HUẾ, NĂM 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thực hướng dẫn PGS TS Võ Viết Minh Nhật TS Đặng Thanh Chương Những nội dung cơng trình công bố chung với tác giả khác chấp thuận 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 Phạm Trung Đức i LỜI CẢM ƠN Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Võ Viết Minh Nhật TS Đặng Thanh Chương người Thầy tận tình hướng dẫn bảo, động viên giúp đỡ để tơi hồn thành luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ Quý Thầy Cô Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Khoa học Huế quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn suốt q trình học tập Tơi xin trân trọng cảm ơn Quý Lãnh đạo, Hội đồng quản trị Công ty cổ phần Bến xe Huế tạo điều kiện thuận lợi công tác để có đủ thời gian hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn Quý Thầy Cô, cán quản lý Phòng Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Khoa học Huế giúp đỡ tơi hồn thành kế hoạch học tập Cuối xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, người thân gia đình động viên, giúp đỡ mặt suốt trình nghiên cứu, học tập Nghiên cứu sinh Phạm Trung Đức ii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xi DANH MỤC CÁC BẢNG xv MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 1.1 Giới thiệu mạng chuyển mạch chùm quang 1.1.1 Kiến trúc mạng OBS 1.1.2 So sánh mơ hình chuyển mạch quang 10 1.1.3 Các hoạt động nút biên .14 1.1.4 Các hoạt động nút lõi 17 1.1.5 Lập lịch mạng OBS 22 1.2 Chất lượng dịch vụ mạng OBS .24 1.2.1 Sự cần thiết nâng cao chất lượng dịch vụ 24 1.2.2 Nâng cao chất lượng dịch vụ nút lõi 27 1.2.3 Nâng cao chất lượng dịch vụ nút biên 30 1.3 Mục tiêu nghiên cứu luận án 33 1.4 Tiểu kết chương 34 CHƯƠNG GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TẠI NÚT LÕI 35 iii 2.1 Điều khiển chấp nhận lập lịch hỗ trợ cung cấp chất lượng dịch vụ .35 2.2 Phân tích đánh giá mơ hình điều khiển chấp nhận 37 2.2.1 Mô hình nhóm bước sóng 37 2.2.2 So sánh đánh giá dựa mô 40 2.2.3 Nhận xét 42 2.3 Mơ hình điều khiển chấp nhận dựa dự đoán tốc độ chùm đến ARP-SAC 43 2.3.1 Mơ hình dự đốn dựa tốc độ chùm đến 43 2.3.2 Mô tả thuật tốn điều khiển chấp nhận mơ hình ARP-SAC 45 2.3.3 So sánh đánh giá dựa mô 50 2.3.4 Nhận xét 53 2.4 Phương pháp dành lại tài nguyên cho chùm ưu tiên cao .53 2.4.1 Nguyên tắc dành lại tài nguyên cho chùm ưu tiên cao 53 2.4.2 Mô tả thuật tốn điều khiển chấp nhận mơ hình TPAC 54 2.4.3 Phân tích mơ hình TPAC 55 2.4.4 So sánh đánh giá dựa mô 60 2.4.5 Nhận xét 66 2.5 Mơ hình kết hợp TPAC đường trễ .67 2.5.1 Mơ tả thuật tốn iTPAC 68 2.5.2 Mô phỏng, so sánh đánh giá .70 2.5.3 Nhận xét 73 2.6 Tiểu kết chương 74 CHƯƠNG GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TẠI NÚT BIÊN VÀ KẾT HỢP CÁC NÚT 75 iv 3.1 Mơ hình phân biệt chất lượng dịch vụ nút biên 76 3.1.1 Tập hợp chùm kết hợp cung cấp chất lượng dịch vụ .76 3.1.2 Phân tích phương pháp phân biệt chất lượng dịch vụ dựa thời gian bù đắp độ dài chùm 78 3.1.3 Mơ hình cung cấp chất lượng dịch vụ OT-BLD 80 3.1.4 So sánh đánh giá dựa mô 82 3.1.5 Nhận xét 86 3.2 Phân tích nguyên nhân gây chùm 87 3.2.1 Vấn đề chùm lập lịch 87 3.2.2 Trích xuất liệu trạng thái lập lịch .88 3.2.3 Xác định thuộc tính ảnh hưởng đến chùm 89 3.2.4 Giải pháp sử dụng đường trễ nhằm giảm mát chùm 92 3.2.5 So sánh đánh giá dựa mô 95 3.3 Kết hợp nút biên nút lõi phân biệt chất lượng dịch vụ 96 3.3.1 Điều chỉnh kích thước chùm dựa phản hồi .96 3.3.2 Mơ hình phân biệt chất lượng dịch vụ dựa thời gian bù đắp độ dài chùm điều chỉnh OT-ABLD 98 3.3.3 So sánh đánh giá dựa mô 100 3.3.4 Nhận xét 104 3.4 Tiểu kết chương 104 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 107 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Diễn giải ý nghĩa Thuật ngữ tiếng Anh Điều khiển chấp nhận lập lịch Adaptive Rate Prediction ARP-SAC BCP dựa dự đoán tốc độ đến Scheduling Admission Control cách thích nghi Gói điều khiển chùm Burst Control Packet (Kênh) phù hợp với lấp đầy BF-VF Best Fit with Void Filling khoảng trống BLD Burst Length-based Differentiation Phân biệt dựa độ dài chùm CoS Class of Service Lớp dịch vụ Chất lượng dịch vụ QoS DB Data Burst Chùm liệu Density Wavelength Division Ghép kênh phân chia bước sóng Multiplexing mật độ cao DWG Dynamic Wavelength Grouping Nhóm bước sóng động FDL Fiber Delay Line Đường trễ quang DWDM FFUC FFUC-VF GMPLS HP iBFVF Kênh chưa lập lịch phù First Fit Unscheduled Channel hợp First Fit Unscheduled Channel with Kênh chưa lập lịch phù hợp Void Filling với lấp đầy khoảng trống Generalized Multiprotocol Label Chuyển mạch nhãn đa giao thức Switching suy rộng High Priority Lớp ưu tiên cao improved Best Fit with Void Filling (kênh) phù hợp với lấp đầy vi Từ viết tắt Diễn giải ý nghĩa Thuật ngữ tiếng Anh khoảng trống cải tiến iTPAC JET LAUC LAUC-VF improved Traffic Prediction based Điều kiển chấp nhận dựa dự Admission Control đoán lưu lượng cải tiến Giao thức báo hiệu với thời gian Just Enough Time đặt trước tài nguyên vừa đủ Lastest Available Unscheduled Kênh chưa lập lịch khả Channel dụng gần Kênh chưa lập lịch khả Lastest Available Unscheduled dụng gần với lấp đầy Channel with Void Filling khoảng trống Thời điểm chưa lập lịch LAUT Latest Available Unscheduled Time LDWG Load-based Dynamic Wavelength Grouping LLAC Load-Level Admission Control khả dụng sau Nhóm bước sóng động dựa tải Điều khiển chấp nhận dựa LP tải Lớp ưu tiên thấp Low Priority Khoảng trống với kết thúc tối Min-EV Minimum Ending Void NACK Negative Acknowledgement packet Gói báo nhận không thành công Network Simulator Mô mạng Optical/Electronic/Optical Chuyển đổi quang-điện-quang OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch chùm quang OCS Optical Circuit Switching Chuyển mạch kênh quang NS O/E/O thiểu vii Từ viết tắt OPS OT-ABLD OT-BLD Diễn giải ý nghĩa Thuật ngữ tiếng Anh Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang Offset Time and Adjusted Burst Length-based Differentiation Phân biệt dựa thời gian bù đắp kích thước chùm điều chỉnh Phân biệt dựa thời gian bù Offset Time and Burst Length based Differentiation đắp kích thước chùm Phân biệt dựa thời gian bù OTD Offset Time based Differentiation đắp OXC Optical Cross Connect Thiết bị chuyển mạch quang QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RTT Round-Trip Time Thời gian RAM Random Access Memory Bộ nhớ lưu trữ ngẫu nhiên RED Random Early Detection Sự phát sớm ngẫu nhiên RWA Routing Wavelength Assignment Định tuyến gán bước sóng SWG Static Wavelength Grouping Nhóm bước sóng tĩnh Traffic Prediction based Admission Điều khiển chấp nhận dựa dự Control đốn lưu lượng Time Window - Exponentially Trung bình dịch chuyển có trọng Weighted Moving Average số dựa cửa sổ thời gian Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia bước sóng Wavelength Router Bộ định tuyến bước sóng TPAC TWEWMA WDM WR viii trường hợp ngưỡng độ dài đạt đến trước, tức thời gian tập hợp chùm thực tế nhỏ ngưỡng thời gian Ta, nên tạo độ trễ cho gói tin thấp Với OT-ABLD, yêu cầu phù hợp với khoảng trống, độ dài chùm sinh bị hạn chế thấp ngưỡng độ dài chùm thiết lập ban đầu, tức thời gian tập hợp chùm thực tế thấp Do vậy, OT-ABLD có thời gian tập hợp chùm trung bình thấp kết tạo độ trễ gói tin trung bình thấp Hình 3.24 Độ trễ trung bình (µs) chùm ưu tiên cao (theo gói) Hình 3.25 Thời gian tập hợp (μs) hàng đợi ưu tiên cao (L(0)) thay đổi 100 cửa sổ quan sát thành công hai trường hợp tải: (0.2,0.2) (0.4,0.2) Đối với OTD undiff thời gian tập hợp chùm thực tế giai đoạn, giai đoạn mật độ luồng ưu tiên cao đến dày đặc (như phân bổ Hình 3.25), ngưỡng độ dài L(0) đạt đến trước so với giá trị Ta(0) kết độ trễ lớp ưu tiên cao có xu hướng giảm (như Hình 3.24) Đối với lớp ưu tiên thấp, không áp dụng chế ưu tiên nào, thời gian tập hợp chùm thực tế khơng thay đổi bốn mơ hình phân biệt dịch vụ hai giai đoạn mô (Bảng 3.5) 103 Bảng 3.5 Độ trễ trung bình gói tin thuộc lớp ưu tiên thấp đơn vị theo µs Thời gian (µs) 0.2 undiff/OTD/BLD /OT-ABLD 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1006 1029 1005 1027 1006 1011 988 1.6 1.8 2.0 1017 1015 995 3.3.4 Nhận xét Luận án đề xuất mơ hình có tên gọi OT-ABLD, với việc sử dụng thơng tin kích thước khoảng trống để điều chỉnh độ dài chùm ưu tiên cao cài đặt thời gian bù đắp cho lớp ưu tiên cao bao gồm tổng chiều dài chùm ưu tiên thấp thời gian bù đắp Tỉ lệ chùm mơ hình OT-ABLD giảm đáng kể so sánh với mơ hình undiff, OTD BLD Không tăng hiệu cho lớp ưu tiên cao, mơ hình OT-ABLD góp phần giảm tỉ lệ lớp ưu tiên thấp cách tránh chồng lấp trực tiếp hai lớp ưu tiên có kết nối đầu cuối (quy định qua thời gian bù đắp thêm cho chùm ưu tiên cao lớn độ dài chùm ưu tiên thấp) Việc phản hồi thơng tin kích thước khoảng trống khơng tăng thông lượng tận dụng byte nhàn rỗi gói NACK Tuy nhiên, mơ hình OT-ABLD cịn có tỉ lệ chùm ưu tiên thấp cao mơ hình undiff BLD OT-ABLD tập trung vào cải thiện việc cấp phát tài nguyên cho lớp ưu tiên cao mà khơng có tác động đến q trình tập hợp lớp ưu tiên thấp, nên khơng có thay đổi hiệu lớp này, động lực cho nghiên cứu Kết công bố [CT8] 3.4 Tiểu kết chương Trong chương này, luận án giới thiệu ba mơ hình phân biệt CLDV đề xuất mới: (1) mơ hình OT-BLD nhằm nâng cao chế cung cấp CLDV nút biên, kết kết hợp OTD BLD; (2) mơ hình giảm thiểu mát chùm nút lõi khơng xem xét CLDV; (3) mơ hình OT-ABLD nhằm nâng cao chế cung cấp CLDV kết hợp nút dựa vào mơ hình cung cấp CLDV nút biên OT-BLD việc phản hồi từ kích thước khoảng trống từ nút lõi Kết mơ hình giúp giảm đáng kể tỉ lệ chùm độ trễ trung bình gói tin 104 lớp ưu tiên cao Tuy nhiên, mơ hình có hạn chế tỉ lệ chùm ưu tiên thấp chưa xem xét ngưỡng điều chỉnh trình tập hợp chùm cho lớp ưu tiên thấp vấn đề cần khắc phục Ngoài ra, cần bổ sung thêm mơ đun tính tốn khoảng trống trung bình gửi nút biên định kỳ theo thời gian điều chỉnh lại trình tập hợp chùm lớp ưu tiên cao làm cho mơ hình đề xuất phức tạp Kết công bố chi tiết [CT6], [CT7] [CT8] 105 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN KẾT LUẬN: Chuyển mạch chùm quang mạng WDM xem công nghệ đầy triển vọng mạng Internet hệ tiếp theo, OBS khắc phục hạn chế cơng nghệ chuyển mạch gói quang khai thác băng thông linh hoạt, tốt hơn chuyển mạch kênh quang Một vấn đề quan trọng mạng OBS làm để nâng cao CLDV luồng dịch vụ khác Với mục đích luận án tập trung nghiên cứu mơ hình, giải thuật nâng cao chế CLDV mạng OBS với hướng tiếp cận khác Kết mà luận án đạt bao gồm: Tổng hợp phân tích, đánh giá phân loại phương pháp nâng cao chế CLDV mạng OBS Qua đưa ưu điểm tồn giải thuật sở để đề xuất cải tiến giải thuật nhằm nâng cao chế cung cấp CLDV nút kết hợp Đề xuất mơ hình điều khiển chấp nhận có tên ARP-SAC [CT2], TPAC [CT3], [CT4] iTPAC [CT5] nhằm giảm tỉ lệ loại chùm liệu Đề xuất mơ hình cung cấp CLDV nút biên OT-BLD [CT6] Đề xuất mơ hình giảm mát nút lõi không xét CLDV [CT7] Đề xuất mơ hình cung cấp CLDV kết hợp nút biên nút lõi OT-ABLD [CT8] đưa nhằm tối ưu băng thơng sử dụng góp phần nâng cao chế cung cấp CLDV lớp dịch vụ HƯỚNG PHÁT TRIỂN LUẬN ÁN: Từ kết đạt luận án vấn đề cần quan tâm nghiên cứu thời gian tới: Nghiên cứu vấn đề nâng cao chế cải tiến CLDV nút lõi mở rộng nhiều lớp QoS để thấy vai trò cải thiện tỉ lệ truyền, nhận liệu mạng Xây dựng mơ hình cung cấp CLDV nút biên, kết hợp phân đoạn chùm nâng cao cung cấp CLDV kết hợp nút với giải pháp sử dụng đường trễ 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN [CT1] Phạm Trung Đức Một cải tiến điều khiển chận lập lịch mạng OBS có xét đến QoS, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, T1/2018, Tập 11, Số 1, Trang 1-12 [CT2] Phạm Trung Đức, Võ Viết Minh Nhật, Đặng Thanh Chương Điều khiển chấp nhận lập lịch dựa dự báo tốc độ chùm đến mạng chuyển mạch chùm quang, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Quốc gia FAIR lần thứ XI, 2018, Trang 137-145 [CT3] Pham Trung Duc, Dang Thanh Chuong, Vo Viet Minh Nhat A Model of Traffic Prediction based Admission Control in OBS Nodes, in 2019 IEEE-RIVF International Conference on Computing and Communication Technologies (RIVF), 2019, pp 1–6, DOI: 10.1109/RIVF.2019.8713683 (SCOPUS) [CT4] Phạm Trung Đức, Lê Văn Hịa, Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước cửa sổ quan sát đến độ xác dự báo mơ hình điều khiển chấp nhận lập lịch, Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Kỹ thuật Công nghệ (đã chấp nhận đăng) [CT5] Phạm Trung Đức, Võ Viết Minh Nhật, Đặng Thanh Chương Một cải tiến điều khiển chấp nhận lập lịch dựa dự báo tốc độ chùm đến kết hợp đường trễ FDL, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Quốc gia FAIR lần thứ XII, 2019, Trang 268-275 [CT6] Phạm Trung Đức, Đặng Thanh Chương, Mơ hình phân biệt QoS dựa thời gian bù đắp kích thước chùm mạng OBS, Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Kỹ thuật Công nghệ, Vol 128, No 2A (2019) DOI: http://dx.doi.org/10.26459/hueunijtt.v128i2A.5496 [CT7] Phạm Trung Đức, Võ Viết Minh Nhật, Đặng Thanh Chương, Nâng cao hiệu nút lõi OBS dựa phân tích liệu trạng thái lập lịch, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thông tin Truyền thông, ISSN 2525-2224, Số 02 (CS.01) 2020, Trang 53-60 [CT8] Vo Viet Minh Nhat, Pham Trung Duc, Dang Thanh Chuong, Le Van Hoa, A mechanism of QoS differentiation based on Offset Time and Adjusted Burst Length in OBS Networks, Turk J Elec Eng & Comp Sci, ISSN 1300-0632, Volume 28, Issue 5, 2020, pp 2808-2820, DOI:10.3906/elk-1906-87 (SCIE) 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Văn Hòa (2019), “Luận án tiến sĩ Điều khiển công luồng mạng chuyển mạch chùm quang,” Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, 108 trang [2] Nguyễn Hồng Quốc (2017), “Luận án tiến sĩ Nghiên cứu số phương pháp lập lịch mạng chuyển mạch chùm quang,” Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, 111 trang Tiếng Anh [3] A A Yayah, Y Coulibaly, A S Ismail, and G Rouskas, “Hybrid offset-time and burst assembly algorithm (H-OTBA) for delay sensitive applications over optical burst switching networks,” Int J Commun Syst., vol 29, no 2, pp 251–261, Jan 2016, doi: 10.1002/dac.2821 [4] A Al Amin et al., “Development of an Optical-Burst Switching Node Testbed and Demonstration of Multibit Rate Optical Burst Forwarding,” J Light Technol., vol 27, no 16, pp 3466–3475, Aug 2009, doi: 10.1109/JLT.2009.2015776 [5] A K Garg, “Contention reduction and service differentiation in OBS networks,” Optik (Stuttg)., vol 123, no 12, pp 1108–1111, Jun 2012, doi: 10.1016/j.ijleo.2011.08.003 [6] A Kaheel and H Alnuweiri, “A strict priority scheme for quality-of-service provisioning in optical burst switching networks,” in Proceedings of the Eighth IEEE Symposium on Computers and Communications ISCC 2003, 2003, pp 16–21, doi: 10.1109/ISCC.2003.1214095 [7] A Kaheel and H Alnuweiri, “Quantitative QoS guarantees in labeled optical burst switching networks,” in IEEE Global Telecommunications Conference, 2004 GLOBECOM ’04., 2004, vol 108 3, pp 1747–1753, doi: 10.1109/GLOCOM.2004.1378282 [8] A L Barradas and M D C R Medeiros, “An Intrinsic TE Approach for Endto-End QoS Provisioning in OBS Networks Using Static Load-Balanced Routing Strategies,” Futur Internet, vol 2, no 4, pp 559–586, Oct 2010, doi: 10.3390/fi2040559 [9] A Sholiyi, T O’Farrell, O A Alzubi, and J A Alzubi, “Performance Evaluation of Turbo Codes in High Speed Downlink Packet Access Using EXIT Charts,” Int J Futur Gener Commun Netw., vol 10, no 8, pp 1–14, 2017, doi: 10.14257/ijfgcn.2017.10.8.01 [10] B Kantarci, S F Oktug, and T Atmaca, “Performance of OBS techniques under self-similar traffic based on various burst assembly techniques,” Comput Commun., vol 30, no 2, pp 315–325, Jan 2007, doi: 10.1016/j.comcom.2006.08.035 [11] Biswanath Mukherjee, Optical WDM Networks Boston: Kluwer Academic Publishers, 2006, doi: 10.1007/0-387-29188-1 [12] B Praveen, J Praveen, and C Siva Ram Murthy, “A survey of differentiated QoS schemes in optical burst switched networks,” Opt Switch Netw., vol 3, no 2, pp 134–142, Aug 2006, doi: 10.1016/j.osn.2006.05.003 [13] B Zhou, M A Bassiouni, and G Li, “Using constrained preemption to improve dropping fairness in optical burst switching networks,” Telecommun Syst., vol 34, no 3–4, pp 181–194, Jun 2007, doi: 10.1007/s11235-007-9033-5 [14] C McArdle, D Tafani, and L P Barry, “Analysis of a Buffered Optical Switch with General Interarrival Times,” J Networks, vol 6, no 4, pp 536–548, Apr 2011, doi: 10.4304/jnw.6.4.536-548 [15] C Qiao and M Yoo, “Optical burst switching (OBS) - A new paradigm for an Optical Internet,” J High Speed Networks, vol 8, no 1, pp 69–84, 1999 [16] F Callegati, W Cerroni, C Raffaelli, and P Zaffoni, “Wavelength and time 109 domain exploitation for QoS management in optical packet switches,” Comput Networks, vol 44, no 4, pp 569–582, Mar 2004, doi: 10.1016/j.comnet.2003.12.010 [17] F Farahmand et al., “A multi-layered approach to optical burst-switched based grids,” in 2nd International Conference on Broadband Networks, 2005., 2005, vol 2005, pp 127–134, doi: 10.1109/ICBN.2005.1589723 [18] F Z Khan, M F Hayat, T Holynski, and M J Khan, “Towards dynamic wavelength grouping for QoS in optical burst-switched networks,” in 2017 40th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP), Jul 2017, pp 79–85, doi: 10.1109/TSP.2017.8075941 [19] H.-Y Shin, J.-L C Wu, and Y.-C Hsu, “The study of QoS guarantee in the optical burst switching internet backbone,” Opt Switch Netw., vol 3, no 1, pp 50–63, Jul 2006, doi: 10.1016/j.osn.2006.04.002 [20] I de Miguel, J C González, T Koonen, R Durán, P Fernández, and I T Monroy, “Polymorphic Architectures for Optical Networks and their Seamless Evolution towards Next Generation Networks,” Photonic Netw Commun., vol 8, no 2, pp 177–189, Sep 2004, doi: 10.1023/B:PNET.0000033977.55920.f7 [21] I M Moraes, R P Laufer, D D O Cunha, and O C M B Duarte, “An efficient admission control mechanism for optical burst-switched networks,” Photonic Netw Commun., vol 18, no 1, pp 65–76, 2009, doi: 10.1007/s11107008-0171-9 [22] I M Moraes and O C M B Duarte, “Using the Network Load for Admission Control in OBS Networks: A Multilink Approach,” J Opt Commun Netw., vol 2, no 3, p 137, Mar 2010, doi: 10.1364/JOCN.2.000137 [23] I.-Y Hwang, J.-H Ryou, and H.-S Park, “Offset-Time Compensation Algorithm – QoS Provisioning for the Control Channel of the Optical Burst Switching Network,” in Lecture Notes in Computer Science, vol 3391, pp 362–369, 2005, doi: 10.1007/978-3-540-30582-8_38 110 [24] J A Alzubi, O A Alzubi, and M Al-shugran, “Intelligent and Dynamic Neighbourhood Entry Lifetime for Position-based Routing Protocol Using Fuzzy Logic Controller,” vol 14, no 1, 2016, doi: 10.1145/2832987.2833044 [25] J A Hernández, J Aracil, V López, and J L de Vergara, “On the analysis of burst-assembly delay in OBS networks and applications in delay-based service differentiation,” Photonic Netw Commun., vol 14, no 1, pp 49–62, Aug 2007, doi: 10.1007/s11107-006-0048-8 [26] J P Jue, Optical Burst Switched Networks Boston: Kluwer Academic Publishers, 2005, doi: 10.1007/b102280 [27] J S Turner, “Terabit burst switching,” J High Speed Networks, vol 8, no 1, pp 3–16, 1999, doi: 10.7936/K7FJ2F2T [28] J Triay and J Rubio, “An Optical Burst Switching Control Plane Architecture and its Implementation,” In 2th Open European Summer School EUNICE; Stuttgart; pp 1-7, 2006 [29] J Xu, C Qiao, J Li, and G Xu, “Efficient channel scheduling algorithms in optical burst switched networks,” in IEEE INFOCOM 2003 Twenty-second Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (IEEE Cat No.03CH37428), 2003, vol 3, pp 2268–2278, doi: 10.1109/INFCOM.2003.1209247 [30] Jing Teng and G N Rouskas, “Wavelength selection in OBS networks using traffic engineering and priority-based concepts,” IEEE J Sel Areas Commun., vol 23, no 8, pp 1658–1669, Aug 2005, doi: 10.1109/JSAC.2005.851794 [31] K Chaing Chua, Quality of Service in Optical Burst Switched Networks, vol 16, no Boston, MA: Springer US, 2007, doi: 10.1007/978-0-387-47647-6 [32] K E Amaseb, H Y Ahmed, M Zeghid, N Kamal, and A E Node, “Optical Burst Switching ( OBS ) Techniques,” vol 5, no 5, pp 576–581, 2020, doi: 10.24018/ejers.2020.5.5.1906 111 [33] K Guevara-Ortiz et al., “Impact of Control Mechanisms Containment in optical burst switching Distributed Networks,” in 2018 IEEE Colombian Conference on Communications and Computing (COLCOM), May 2018, pp 1–6, doi: 10.1109/ColComCon.2018.8466705 [34] K Salah and F Haidari, “On the performance of a simple packet rate estimator,” in 2008 IEEE/ACS International Conference on Computer Systems and Applications, Mar 2008, pp 392–395, doi: 10.1109/AICCSA.2008.4493563 [35] Kejie Lu, Gaoxi Xiao, and I Chlamtac, “Analysis of blocking probability for distributed lightpath establishment in WDM optical networks,” IEEE/ACM Trans Netw., vol 13, no 1, pp 187–197, Feb 2005, doi: 10.1109/TNET.2004.842233 [36] M A C Lima and A C César, “Simultaneous effect of connection admission control in distance and bandwidth capacity on WDM network performance,” Photonic Netw Commun., vol 15, no 3, pp 251–261, Jun 2008, doi: 10.1007/s11107-007-0099-5 [37] M Casoni, E Luppi, and M Merani, “Performance Evaluation of Channel Scheduling Algorithms with Different QoS Classes,” in 2006 14th IEEE International Conference on Networks, 2006, vol 2, pp 1–6, doi: 10.1109/ICON.2006.302635 [38] M Gheisari, J Alzubi, X Zhang, U Kose, and J A M Saucedo, “A new algorithm for optimization of quality of service in peer to peer wireless mesh networks,” Wirel Networks, vol 0123456789, 2019, doi: 10.1007/s11276-01901982-z [39] M H Phung, K C Chua, G Mohan, M Motani, and D T C Wong, “An Absolute QoS Framework for Loss Guarantees in Optical Burst-Switched Networks,” IEEE Trans Commun., vol 55, no 6, pp 1191–1201, Jun 2007, doi: 10.1109/TCOMM.2007.898846 [40] M H Phùng, K C Chua, G Mohan, M Motani, T C Wong, and P Y Kong, 112 “On ordered scheduling for optical burst switching,” Comput Networks, vol 48, no 6, pp 891–909, Aug 2005, doi: 10.1016/j.comnet.2004.11.021 [41] 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, 2002, vol 3, no May, pp 2736–2740, doi: 10.1109/GLOCOM.2002.1189127 [42] M Klinkowski, D Careglio, S Spadaro, and J Sole-Pareta, “Impact of burst length differentiation on QoS performance in OBS networks,” in Proceedings of 2005 7th International Conference Transparent Optical Networks, 2005., 2005, vol 1, pp 91–94, doi: 10.1109/ICTON.2005.1505759 [43] M Klinkowski, “Offset time-emulated architecture for optical burst switchingmodelling and performance evaluation,” no November, 2008, [Online] Available: http://www.tesisenred.net/handle/10803/6000 [44] M Klinkowski et al., “An overview of routing methods in optical burst switching networks,” Opt Switch Netw., vol 7, no 2, pp 41–53, Apr 2010, doi: 10.1016/j.osn.2010.01.001 [45] M Ma, Current Research Progress of Optical Networks Dordrecht: Springer Netherlands, 2009, doi: 10.1007/978-1-4020-9889-5 [46] M Maier, Optical Switching Networks Cambridge: Cambridge University Press, 2008, doi: 10.1017/CBO9780511619731 [47] M Nandi, A K Turuk, D K Puthal, and S Dutta, “Best Fit Void Filling Algorithm in Optical Burst Switching Networks,” in 2009 Second International Conference on Emerging Trends in Engineering & Technology, 2009, pp 609– 614, doi: 10.1109/ICETET.2009.46 [48] M Yoo and C Qiao, “A New Optical Burst Switching Protocol for Supporting Quality of Service,” in Photonics East - Technical Conference on All-Optical 113 Networking: Architecture, Control, and Management Issues, Oct 1998, pp 396–405, doi: 10.1117/12.327079 [49] Myungsik Yoo, Chunming Qiao, and S Dixit, “Optical burst switching for service differentiation in the next-generation optical Internet,” IEEE Commun Mag., vol 39, no 2, pp 98–104, 2001, doi: 10.1109/35.900637 [50] Myungsik Yoo and Chunming Qiao, “Just-Enough-Time (JET): a high speed protocol for bursty traffic in optical networks,” in 1997 Digest of the IEEE/LEOS Summer Topical Meeting: Vertical-Cavity Lasers/Technologies for a Global Information Infrastructure/WDM Components Technology/Advanced Semiconductor Lasers and Applications/Gallium Nitride Materials, Processing, and Devices (C, pp 26–27, doi: 10.1109/LEOSST.1997.619129 [51] N Akar et al., “A survey of quality of service differentiation mechanisms for optical burst switching networks,” Opt Switch Netw., vol 7, no 1, pp 1–11, Jan 2010, doi: 10.1016/j.osn.2009.09.001 [52] O Almomani, M Al-shugran, J A Alzubi, and O A Alzubi, “Performance Evaluation of Position-Based Routing Protocols using Different Mobility Models in MANET,” Int J Comput Appl., vol 119, no 3, pp 43–48, 2015, doi: 10.5120/21050-3692 [53] 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), Dec 2009, pp 83–88, doi: 10.1109/ICIINFS.2009.5429885 [54] P Khumalo and B Nleya, “A Controllable Deflection Routing and Wavelength Assignment Algorithm in OBS Networks,” in 2018 International Conference on Intelligent and Innovative Computing Applications (ICONIC), Dec 2018, pp 1–6, doi: 10.1109/ICONIC.2018.8601303 [55] P Reddy, A Nagarajan, K Ramanujam, and S Talabathula, “Reducing Burst 114 Loss Probability of Service Differentiated Optical Burst-Switched Networks,” in International Conference on Fibre Optics and Photonics, 2012, p WPo.31, doi: 10.1364/PHOTONICS.2012.WPo.31 [56] P Reviriego, J A Hernández, and J Aracil, “Assembly admission control based on random packet selection at border nodes in Optical Burst-Switched networks,” Photonic Netw Commun., vol 18, no 1, pp 39–48, Aug 2009, doi: 10.1007/s11107-008-0168-4 [57] Q Zhang, V M Vokkarane, J P Jue, and B Chen, “Absolute QoS Differentiation in Optical Burst-Switched Networks,” IEEE J Sel Areas Commun., vol 22, no 9, pp 1781–1795, Nov 2004, doi: 10.1109/JSAC.2004.836289 [58] R Chakka and T Van Do, “Some New Markovian Models for Traffic and Performance Evaluation of Telecommunication Networks,” no June, pp 642– 664, 2011, doi: 10.1007/978-3-642-02742-0_27 [59] R S Barpanda, A K Turuk, and B Sahoo, “QoS aware routing and wavelength allocation in optical burst switching networks using differential evolution optimization,” Digit Commun Networks, vol 4, no 1, pp 3–12, Feb 2018, doi: 10.1016/j.dcan.2017.09.002 [60] S Sarwar, L Wallentin, G Franzl, and H R van As, “Composite burst assembly with high-priority packets in the middle of burst,” in 2008 5th International Conference on Broadband Communications, Networks and Systems, Sep 2008, pp 140–145, doi: 10.1109/BROADNETS.2008.4769058 [61] T Battestilli and H Perros, “An introduction to optical burst switching,” IEEE Commun Mag., vol 41, no 8, pp S10–S15, Aug 2003, doi: 10.1109/MCOM.2003.1222715 [62] T Orawiwattanakul, Yusheng Ji, Yongbing Zhang, and Jie Li, “Fair Bandwidth Allocation in Optical Burst Switching Networks,” J Light Technol., vol 27, no 16, pp 3370–3380, Aug 2009, doi: 10.1109/JLT.2009.2014971 115 [63] T Orawiwattanakul, Y Ji, and N Sonehara, “Fair Bandwidth Allocation with Distance Fairness Provisioning in Optical Burst Switching NetworksFair Bandwidth Allocation with Distance Fairness Provisioning in Optical Burst Switching Networks,” in 2010 IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM 2010, Dec 2010, no Iccm, pp 1–5, doi: 10.1109/GLOCOM.2010.5683193 [64] V M N Vo, N H Quoc, and N H Son, “Near-optimal algorithm for group scheduling in OBS networks,” ETRI J., vol 37, no 5, pp 888–897, 2015, doi: 10.4218/etrij.15.2415.0019 [65] V M N Vo, V H Le, H S Nguyen, “A model of optimal burst assembly for delay reduction at ingress OBS nodes,” TURKISH J Electr Eng Comput Sci., vol 25, pp 3970–3982, 2017, doi: 10.3906/elk-1608-290 [66] V M N Vo, V H Le, H S Nguyen, and M T Le, “A model of QoS differentiation burst assembly with padding for improving the performance of OBS networks,” Turkish J Electr Eng Comput Sci., vol 26, no 4, pp 1783– 1795, 2018, doi: 10.3906/elk-1710-45 [67] V M N Vo, V H Le, and M T Le, “Delay Fairness Using the Burst Assembly for Service Differentiation,” ETRI J., vol 40, no 3, pp 347–354, Jun 2018, doi: 10.4218/etrij.2017-0077 [68] V M Vokkarane and J P Jue, “Segmentation-based nonpreemptive channel scheduling algorithms for optical burst-switched networks,” J Light Technol., vol 23, no 10, pp 3125–3137, Oct 2005, doi: 10.1109/JLT.2005.856265 [69] V M Vokkarane and J P Jue, “Prioritized burst segmentation and composite burst-assembly techniques for qos support in optical burst-switched networks,” IEEE J Sel Areas Commun., vol 21, no 7, pp 1198–1209, Sep 2003, doi: 10.1109/JSAC.2003.815681 [70] V M Vokkarane, K Haridoss, and J P Jue, “Threshold-based burst assembly policies for QoS support in optical burst-switched networks,” in in Proc 116 SPIE/IEEE OPTICOMM, Jul 2002, vol 4874, pp 125–136, doi: 10.1117/12.475291 [71] Xiaodong Huang, V M Vokkarane, and J P Jue, “Burst cloning: a proactive scheme to reduce data loss in optical burst-switched networks,” in IEEE International Conference on Communications, 2005 ICC 2005 2005, 2005, vol 3, pp 1673–1677, doi: 10.1109/ICC.2005.1494627 [72] Y Coulibaly, G Rouskas, M S Abd Latiff, M A Razzaque, and S Mandala, “QoS-aware ant-based route, wavelength and timeslot assignment algorithm for optical burst switched networks,” Trans Emerg Telecommun Technol., vol 26, no 11, pp 1265–1277, Nov 2015, doi: 10.1002/ett.2919 [73] Y Lee, “Dynamic burst length controlling algorithm-based loss differentiation in OBS networks through shared FDL buffers,” Photonic Netw Commun., vol 31, no 1, pp 36–47, Feb 2016, doi: 10.1007/s11107-015-0527-x [74] Y Wang and B Ramamurthy, “{CPQ}: A Control packet queuing optical burst switching protocol for supporting {QoS},” Proc 3rd Int Work Opt Burst Switch co-located with BroadNets, 2004, doi: 10.1.1.552.1765 [75] Yang Chen, C Qiao, and X Yu, “Optical burst switching: a new area in optical networking research,” IEEE Netw., vol 18, no 3, pp 16–23, May 2004, doi: 10.1109/MNET.2004.1301018 [76] Yang Chen, M Hamdi, and D H K Tsang, “Proportional QoS over OBS networks,” in GLOBECOM’01 IEEE Global Telecommunications Conference (Cat No.01CH37270), 2001, vol 10.1109/GLOCOM.2001.965833 Website: [77] https://www.isi.edu/nsnam/ns/ [78] https://www.wolfram.com/mathematica/ [79] https://www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/ 117 3, pp 1510–1514, doi: