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自动交换光网络关键技术研究及管理系统仿真实现

王先庆

   自动交换光网络ASON代表了光传送网的发展方向。它最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成自动发现,自动路由、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。 随着ASON技术的发展,其涉及的关键技术也都摆在了需要实际解决的层面,这些核心技术的突破和解决是推动ASON技术发展的首要问题。其中,确保数据有效可靠传输的路由及生存性技术、保证信令可靠传输的信令通信网技术以及随着控制平面引入而发生重大变革的网络管理技术都是ASON技术进一步走向成熟和商用化所必须面对的问题。针对这些问题,本论文针对负载均衡技术、网络生存性技术、信令通信网技术和网络管理技术进行了各有侧重又互相联系的研究。设计并参与实现了ASON仿真系统,完成了相关新算法、新策略的试验和验证工作。 本论文总体分为3个部分,共6章:(1)第1-3章,ASON路由技术研究,包括负载均衡技术和风险分离选路技术;(2)第4章,ASON信令通信网技术研究,包括信令通信网的网络性能、生存性策略和规划技术;(3)第5-6章,ASON网络管理技术研究以及ASON仿真系统的构建,包括ASON管理对象的抽象和管理消息的定义。 本论文的主要创新点为: 1)对ASON中的负载均衡技术进行系统研究,分析了动态权值、最小路径选路和业务量分担等技术,在此基础上提出了基于动态权值的业务量分担算法DW-TB。该算法在路径计算过程中结合链路负载率和关键度动态调整链路权值;同时,在加载业务过程中进行业务量分担,从而使各链路的负载程度趋于均衡,降低了业务阻基率。仿真结果表明,与常见的根据可用容量调整链路权值的算法相比,采用DW-TB算法进行选路,可以使阻塞率最大降低30%以上;而作为代价,DW-TB算法会消耗更多的网络资源,采用该算法选路,将导致网络成本增加约10%。 2)基于目前普遍采用的完全风险分离选路算法,提出了一种部分风险分离选路算法。在该算法中。计算保护路径时,并不是将所有与工作路径共享风险的链路全部作为不可用资源,而是根据风险链路的可用度和风险矢量维度对链路进行筛选并调整权值,以降低该部分链路被保护路径占用的概率。仿真结果表明,与完全风险分离选路算法相比,采用部分风险分离选路算法进行选路,网络吞吐量可以提高10%-15%;而作为代价,业务平均保护成功率则下降约2%-5%。 3)通过理论推导和实验仿真分析了SCN的性能需求,提出了SCN路径保护策略,并通过仿真得出,在连接建立、保持及拆除的过程中,SCN采用动态恢复作为生存性策略可以实现快速的信令传输以及较小的带宽需求;而在SCN出现故障时,SCN采用路径保护方式可以近似实现信令的无中断传输。此外,还基于现有的SCN规划策略,提出了一种能够在单风险失效条件下实现无故障恢复的SCN规划策略。 4)对ASON管理技术进行研究,抽象出节点、链路和连接3种管理对象,定义了ASON对于3种管理对象的基本操作,并对管理消息的类型和帧格式进行了定义。在对ASON体系结构和关键技术进行系统研究的基础上,设计并构建了ASON仿真系统的软件平台,并基于该系统仿真验证了本文提出的新算法和新策略。……   
[关键词]:自动交换光网络;负载均衡;基于动态权值的业务量分担;部分风险分离选路;信令通信网;ASON仿真系统
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:北京邮电大学2007年