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智能光网络控制平面中物理层信道损伤感知研究

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缩略语

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 本文组织结构

第二章 GMPLS及控制平面

2.1 GMPLS控制平面的软件结构和各模块功能

2.2 GMPLS中的信令协议

2.2.1 GMPLS协议的结构

2.2.2 RSVP-TE的工作流程

2.3 GMPLS中的路由协议

2.3.1 OSPF-TE协议简介

2.3.2 OSPF-TE协议特点

2.4 光网络中的物理损伤

2.4.1 光物理损伤的分类

2.4.2 光物理损伤对光网络的影响

2.5 本章小结

第三章 GMPLS中物理层损伤感知协议设计

3.1 基于信令和基于路由的波长分配方案的比较

3.2 基于权重和的感知QoT的波长标识

3.2.1 感知QoT物理损伤模型比较

3.2.2 基于信令的感知QoT波长标识方法

3.3 物理层光信号损伤对象表示

3.4 光信号物理损伤的权值分配及归一化处理

3.5 物理损伤对象阈值的选择

3.6 WIBW方法分析

3.7 本章小结

第四章 光网络QoS与QoT的映射

4.1 WDM光传输网提供QoS

4.2 业务QoS与QoT等级的划分

4.3 业务QoS等级与光信号权重和值的映射

4.4 本章小结

第五章 GMPLS平台的设计与仿真

5.1 NS2简介

5.2 GMPLS平台的设计

5.2.1 GMPLS对MPLS的扩展和实现

5.2.2 增加业务优先级对象及波长物理损伤对象

5.2.3 增加权重和及支持QoS波长分配模块

5.3 仿真结果及分析

5.3.1 网络时延仿真与分析

5.3.2 阻塞率的仿真及分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

近年来,智能光网络的发展引入了一部分自动控制功能,实现了自动连接管理。随着传输速率的不断升级,在透明传送过程中,温度变化、色散、偏振模色散以及增益抖动等各种损伤的积累无法避免,这些对光信号质量的传输都会造成严重劣化;另一方面,随着可重构光分插复用设备(ROADM)等技术的成熟,不可避免地使光路动态拆建和路由机制更加复杂,光信号传输性能更加难以预测和评估。需要根据用户响应网络在传送层自动配置出一条满足用户QoS要求的端到端传输通道,但是现有光网络还无法支持这一点。同时网络的发展也越来越关注来自于用户的服务质量(QoS)需求。因此,在网络的设计中应当充分考虑用户对于传送质量的需求,力求为用户提供信号质量有保证的传输服务,这些都使得物理损伤感知的连接指配日益成为人们关注的问题。
   本文针对基于物理损伤感知的OoS连接,深入研究智能光网络控制平面GMPLS的信令协议和路由协议,对RSVP—TE协议进行了相应的扩展改进。
   主要研究成果和创新包括以下方面:
   (1)分析比较基于路由的(OSPF—TE)和基于信令的(RSVP—TE)两种感知QoT的方案,比较了两种方案的主要优缺点,综合考虑,最终确定基于信令的(RSVP—TE)方案设计感知QoT的波长质量标识。
   (2)对RSVP—TE协议进行扩展,提出了基于权重和的感知QoT的波长标识方法WIBW。通过理论分析及实验找到对光信号质量影响最严重的参数,在RSVP—TE协议中添加描述波长质量的物理层损伤感知对象,对这些参数对象进行最大值比较,归一化处理,加权和处理等,获得一个可以综合表征光信号物理质量的权重和参数,使得RSVP—TE协议能够感知QoT。
   (3)提出了QoS和QoT对光传送网性能参数的映射方法。该方法在path消息中增加了一个用来标识业务期望OoS等级的对象。同时将业务期望QoS等级和光信号物理质量相应都划分为八级,给出了业务优先级和标识波长物理质量的权重和参数的映射关系。在RSVP—TE中增加了映射物理层损伤感知对象的业务期望优先级对象QoS。增加权重和处理和基于QoS波长分配两个模块,使该RSVP—TE模块能够实现感知光信号物理损伤的波长标识以及支持OoS的波长分配功能。
   (4)使用网络仿真软件NS2对改进的GMPLS协议进行仿真。在已有的MPLS模块的基础上增加RSVP—TE模块,使其具有了GMPLS控制平面的功能。并对(2)、(3)点所提出的方法建立相应的模块进行仿真。。根据仿真结果得出,所设计的方法可以在基本不增加网络负担和时延等的情况下大大降低网络传输的阻塞率,使得网络传输性能获得较大幅度的提高。

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