自动交换光网络中信令关键技术的研究

论文摘要

ASON信令技术作为ASON控制平面的核心功能之一,担负着实现高效的连接/呼叫控制和快速的保护/恢复管理等重要任务。本论文从理论分析、仿真实验和网络实验平台验证等多个方面对信令过程的优化设计、快速的保护/恢复信令过程,以及不同路由算法下ASON控制平面组件交互的信令过程等ASON信令关键技术进行了深入的研究。论文提出了一种新的基于流量工程的IP/ASON网络资源优化信令模型。该模型充分利用ASON控制平面的灵活性,根据网络业务强度动态调整光网络中的虚拓扑带宽,从而达到优化资源使用,降低网络阻塞率的目的。论文对该模型进行了仿真实验,结果表明:在非均匀业务强度分布和非对称网络中,该模型比传统光网络固定拓扑和带宽的方式具有更低的业务阻塞率。作为ASON控制平面核心功能之一,生存性技术是保证网络长期稳定运行的关键。论文针对分层路由的特点提出了一种新型的适合于大规模自动交换光网络的快速分级子网恢复信令机制。该机制采用分级的子网恢复信令过程和最短路恢复路径选择算法,在提高网络资源利用率的同时,极大的降低了网络的恢复时间。论文利用来自ASON实验平台的数据,对该机制的性能进行了计算,结果表明:与其它几种传统恢复机制相比,对于跨多个域的连接,分级子网恢复机制具有更低的平均恢复时间。在对以上生存性技术研究的基础上,论文针对ASON标准中,不同路由算法下的恢复信令过程优化设计进行了深入的研究,并给出了相应控制平面组件交互过程的详细描述。相关研究工作已得到ITU-T国际标准组织的认可,为ASON中保护/恢复过程的设计和实现提供了参考标准。论文结合课题组承担的863项目,设计并实现了ASON信令系统,完成了连接/呼叫控制、保护/恢复管理等ASON信令基本功能。在此基础上,结合其它ASON控制平面和管理平面功能完成了实验平台的搭建工作。论文还针对该实验平台,对网络的阻塞率、建路延时、恢复的成功率等多项技术指标进行了测试,进一步验证了ASON及其信令系统的性能。

论文目录

• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 ASON 及其信令系统
• 1.2.1 ASON 系统概述
• 1.2.2 ASON 信令系统
• 1.3 论文各部分的主要内容
• 第2章 基于流量工程的IP/ASON 信令优化策略
• 2.1 流量工程问题的设计原则
• 2.2 IP/ASON 网络中的流量工程模型
• 2.2.1 层叠模型和对等模型
• 2.2.2 论文采用的网络模型中的流量工程问题
• 2.3 优化模型描述
• 2.3.1 IP 业务描述
• 2.3.2 IP 客户层说明
• 2.3.3 光服务层说明
• 2.3.4 系统流程图
• 2.4 实验结果及讨论
• 2.4.1 仿真实验
• 2.4.2 分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 ASON 分级子网恢复机制的研究
• 3.1 分级子网恢复机制
• 3.1.1 路由功能
• 3.1.2 信令功能
• 3.2 分级子网恢复流程
• 3.2.1 F1 故障
• 3.2.2 F2 故障
• 3.2.3 F3 和F4 故障
• 3.3 恢复时间的计算
• 3.4 仿真计算与分析
• 3.4.1 计算结果
• 3.4.2 分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 不同路由算法下的恢复信令过程优化设计
• 4.1 三种路由算法
• 4.1.1 分层路由
• 4.1.2 源路由和逐跳路由
• 4.2 恢复过程的优化设计
• 4.2.1 设计原则
• 4.2.2 回朔
• 4.2.3 恢复相关概念
• 4.3 控制平面组件交互过程的研究
• 4.3.1 控制平面组件
• 4.3.2 组件交互过程的设计
• 4.3.3 组件交互过程一
• 4.3.4 组件交互过程二
• 4.3.5 组件交互过程三
• 4.4 本章小结
• 第5章 信令系统的研制
• 5.1 信令系统的设计和实现
• 5.1.1 连接和呼叫
• 5.1.2 信令接口
• 5.1.3 保护和恢复
• 5.1.4 信令和路由
• 5.1.5 交换连接和软永久连接
• 5.1.6 节点结构和接口设计
• 5.1.7 状态转移图
• 5.1.8 数据库的设计
• 5.1.9 系统实现
• 5.2 实验平台简介
• 5.3 性能测试
• 5.3.1 测试内容
• 5.3.2 测试方法
• 5.3.3 信号源的设计
• 5.3.4 实验举例
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 声明
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果