波分復用光傳送網中QoS保證的連接提供.pdf

1、隨著社會信息化的不斷推進，人類對通信容量、速度、質量以及服務種類的要求越來越高。個人計算機和因特網(Internet)的普及、寬帶多媒體業(yè)務的應用以及各種寬帶接入技術的飛速發(fā)展給今天的通信網絡帶來了巨大壓力和挑戰(zhàn)，迫切需要建立一個具有巨大帶寬和能夠靈活提供連接的傳送網絡?；诓ǚ謴陀?WDM)和波長路由技術的光傳送網絡，以接近無限的帶寬潛力、卓越的傳送性能和優(yōu)越的聯網能力而倍受人們的關注，成為目前構建高速廣域骨干網最有競爭力的方案。尤其

2、近年來，通過在光網絡中引入控制平面技術，光傳送網正向智能化和自動交換方向發(fā)展，為下一代Internet構架在光網絡上做好了準備。 服務質量(QoS)問題是網絡通信需要解決的基本問題。通信網絡中對QoS的需求主要來自應用需求和服務區(qū)分，一方面，一些應用需要嚴格的QoS保證，另一方面，不同的應用要求的QoS不同，市場競爭導致網絡運營商需要為不同的客戶提供區(qū)分服務以實現對網絡資源的優(yōu)化利用。光網絡作為傳送網絡，能否提供QoS和區(qū)分服務

3、不僅對保證業(yè)務端到端的QoS性能有著至關重要的影響，而且也關系到光網絡運營能否降低網絡成本、提高網絡利潤的問題。 本文致力于對WDM光傳送網中QoS保證的動態(tài)連接提供問題的研究。主要研究了結合QoS問題考慮的資源分配算法，目的是為了尋求在保證連接QoS需求的同時能夠優(yōu)化使用網絡資源的方法。論文的第一章首先對研究背景和研究方法作了介紹，然后第二章概述了WDM光傳送網中QoS的提供問題，第三章到第六章對各種QoS提供機制展開了討論，

4、第七章對IP/MPLS over WDM網絡中的QoS提供問題進行了研究。 第三章對傳輸質量保證的連接提供問題進行了研究。傳輸損傷使全光網的應用受到限制，利用超長距離傳輸系統(tǒng)(ULH)和帶少量電再生器的透明光節(jié)點構建起來的半透明光網絡，既能夠有效解決光網絡中的傳輸損傷問題，又能夠降低網絡成本。在本章，我們針對一種半透明光網絡方案，提出了傳輸質量保證的連接提供算法CPA-TQG以及兩個動態(tài)路由算法MCR和LRCPF。CPA-TQ

5、G通過將光路由與兩類重要的線性傳輸損傷(偏振模色散(PMD)和光信噪比(OSNR))相結合考慮，實現了傳輸質量保證的連接提供，而MCR和LRCPF由于在選擇路由時同時考慮了波長資源和再生器資源，其表現均要優(yōu)于現有算法，尤其LRCPF實現了對再生器的負載均衡，極大地降低了連接的阻塞概率。(相關研究成果發(fā)表在Journal of 0ptical Communicatiorls上)第四章對生存性光網絡中傳輸質量保證的連接提供問題進行了研究。W

6、DM光網絡易于受故障影響，為用戶提供可靠的光連接是光網絡運營除了保證傳輸質量以外的另一個重要目標。本章我們針對半透明光網絡的特點，提出了一種共享再生段保護機制SRSP，然后結合網絡生存性和傳輸質量問題提出了基于共享路徑保護的、傳輸質量保證的連接提供算法QoT-SPF和基于共享再生段保護的、傳輸質量保證的連接提供算法QoT-SRSF。仿真結果表明QOT-SRSF比QoT-SPP具有更高的資源利用率和更短的恢復時間。(相關研究成果發(fā)表在OS

7、A Optics Express上)第五章對可用度保證的連接提供問題進行了研究?？捎枚仁枪膺B接可靠性的一個重要度量。在WDM光網絡中，由于不同光鏈路的故障過程和修復過程是隨機獨立的，可能存在多個鏈路故障同時發(fā)生情況，因此，任何生存性機制都只能為用戶提供基于概率的保護。本章我們考慮多鏈路故障情況推導了光網絡中連接的可用度模型，并基于專用路徑保護和共享路徑保護提出了可用度保證的連接提供算法AG-DPP和AG-SPP。仿真結果表明，AG-SP

8、P由于考慮了保護資源的相關性，能夠在保證連接可用度的同時利用共享保護達到優(yōu)化網絡資源的目的。此外，我們在AG-SPP的基礎上提出了AG-PB-SPP算法，通過引入優(yōu)先級機制不僅有效解決了對共享保護資源的競爭問題，而且提高了保護資源的共享程度。(相關研究成果已整理并投往IEICE transactionson communications)第六章對WDM光網絡中恢復時間保證的連接提供問題進行了研究?；謴蜁r間是度量光連接可靠性的另一個重要參

9、數，一些業(yè)務對恢復時間有嚴格的要求。本章我們提出了一種基于輔助圖的共享段保護算法AGBSP，然后在AGBSP的基礎上，提出了恢復時間保證的連接提供算法AGBSP—QoP。仿真結果表明，AGBSF由于在對工作路徑劃分段時采用了綜合劃分策略，而且在選擇工作段時實現了全局最優(yōu)決策，因而取得了比現有保護算法更好的網絡性能；AGBSP-SSP不僅實現了恢復時間保證的連接提供，而且還能夠適應網絡業(yè)務對恢復時間要求的動態(tài)變化。(相關研究成果部分部分發(fā)

10、表在Photonic Network Communications 第七章對IP／MPLoSover wDM網絡中QoS保證的連接提供問題進行了研究。IP／MPIs over WDM是下一代Internet的發(fā)展方向。在IP／MPLS over WDM網絡中，IP／MPLS網絡與WDM網絡衡量和提供QoS的方式不同，如何將電層連接對QoS的要求和光層連接對QoS的要求映射起來，對滿足業(yè)務端到端的QoS需求至關重要。本章我們提出