光突发交换网络与光路交换网络的互连

论文摘要

回顾光网络发展的历史,可以看出网络技术的发展始终是以日新月异的业务需求为导向的。随着业务量和业务种类对网络服务要求的不断提高,光网络技术在经历了第一代点到点静态网络、第二代动态OCS网络的发展之后,又到了必须向前迈进的岔道口。下一代光网络被认为必然是可以满足各种传输、交换需求以及各种级别的QoS区分服务的多态、灵活、智能、透明、可靠的全光网络。为此,本论文针对下一代光网络技术的演进,基于现有的相对成熟的OBS和OCS网络,提出了多层多域的端到端透明OBS/OCS网络架构,并针对该网络架构的实现机制,生存性策略以及对实际业务的支持等问题进行了深入的研究和论证。具体可以归结为以下几点:1)针对第二代光网络所面临的端到端透明性不足和资源利用率不足的问题,设计了将OBS网络配置于网络的边缘,将GMPLS控制的OCS网络配置于网络的核心互连网络架构,从而利用OBS网络增加核心OCS网络的资源利用率,同时使光网络的透明性的优点延伸至更靠近用户的地方,让全光网络能够更好的支持不同数据格式、传输协议和多样化的业务。为了实现多层多域OBS/GMPLS透明光网络,本论文创造性的解决了该网络架构所面临的Group-LSP,波长连续性、动态域间路由、动态偏置时间以及业务驱动的端到端透明光通道建立等关键问题。然后,通过搭建实际的OBS/GMPLS网络实验平台,并在实验平台上进行的一系列相关的实验,本论文验证了所提出的网络架构的可行性和效率。2)针对多层多域OBS/GMPLS透明光网络的生存性问题,本论文一方面首先提出了OBS网络的生存性策略,另一方面在现有的GMPLS网络的保护恢复策略的基础上又加入了动态更新的机制,然后结合两种网络的生存性策略,在OBS/GMPLS网络中提出了动态联合生存性机制,并且针对多种业务不同的QoS要求的,提出了区分服务型的保护恢复策略。在研究了接口更新、信令扩展以及链路故障检测等保护恢复策略的关键问题之后,本论文通过实际网络实验床上的实验,验证了所提出的生存性机制的可行性。最后,通过对TCP业务的实际传输和保护,本论文评估了保护恢复策略对TCP业务的影响,进而为OBS/GMPLS网络如何针对实际的业务选择不同的生存性策略及相关网络参数提供了具有参考价值的结论。3)流媒体业务是下一代宽带通信网的主流业务,而TDM类设备和业务是现有的网络中大量存在的技术。针对这种情况,本论文研究和评估了OBS/GMPLS网络对这两种类型的业务的支持。为了评估OBS/GMPLS网络对流媒体业务的支持,本论文通过实验评价了四种生存性策略对不同速率的流媒体业务的影响,重点考察了延迟因子（DF）和单次故障丢包这两个技术指标,并评估了各个生存性策略对不同等级的业务的适应性,给出了针对不同等级的业务使用不同策略的优先级排序。为了研究OBS/GMPLS网络对TDM业务的支持,我们提出了新的资源预留机制和信令扩展格式,并在实验平台上实现了相关的扩展。最后,通过网络实验平台上的实验,本论文完成了OBS/GMPLS网络对TDM类业务的实际传输,验证了所提出的方案的可行性,并评估了该方案对资源预约效率的改善以及对网络不同业务的区分服务。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光网络的演进
• 1.2.1 光路交换（OCS）网络
• 1.2.2 光突发交换（OBS）网络
• 1.2.3 光分组交换（OPS）网络
• 1.3 OBS/OCS网融合的意义及研究现状
• 1.4 本论文的主要工作
• 【参考文献】
• 第二章 基于重叠模型的多层多域OBS/OCS透明光网络
• 2.1 引言
• 2.2 多层多域OBS/OCS透明光网络架构设计
• 2.2.1 OBS/GMPLS网络所需解决的问题
• 2.2.2 OBS/GMPLS网络的设计
• 2.3 OBS/GMPLS网络的实现
• 2.3.1 OBS/GMPLS网络接口
• 2.3.2 动态偏置时间机制
• 2.3.3 OBS/GMPLS网络的信令流程
• 2.4 网络实验床和实验验证
• 2.4.1 OBS/GMPLS网络实验平台
• 2.4.2 动态建立端到端的OLSP
• 2.4.3 Group-LSP的动态重路由
• 2.4.4 动态更新偏置时间
• 本章小结
• 【参考文献】
• 第三章 OBS/GMPLS网络的生存性策略
• 3.1 引言
• 3.2 OBS网络的生存性策略
• 3.2.1 基于突发包克隆的1+1保护机制
• 3.2.2 基于突发包重传的恢复机制
• 3.3 GMPLS网络的动态保护恢复
• 3.4 OBS/GMPLS网络的联合生存性策略
• 3.4.1 端到端动态保护恢复策略
• 3.4.2 OBS/GMPLS接口更新以及信令扩展
• 3.4.3 故障检测
• 3.5 OBS/GMPLS网络的生存性实验
• 3.5.1 突发包重传实验
• 3.5.2 GMPLS动态保护恢复实验
• 3.6 TCP业务在故障恢复中的特性
• 3.6.1 OBS/GMPLS网络中TCP的传输性能
• 3.6.2 TCP传输实验
• 本章小结
• 【参考文献】
• 第四章 OBS/GMPLS网络对业务的支持
• 4.1 引言
• 4.2 OBS/GMPLS网络对流媒体业务的支持
• 4.2.1 实时流媒体传输的特点
• 4.2.2 实验评估
• 4.3 OBS/GMPLS网络对TDM类业务的支持
• 4.3.1 扩展JET支持TDM类业务
• 4.3.2 扩展OBS/GMPLS网络实验平台
• 4.3.3 TDM类业务传输实验
• 本章小结
• 【参考文献】
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 【参考文献】
• 缩略词索引表
• 致谢
• 论文发表情况