智能城域光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)承載技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)性能研究.pdf

1、當前傳輸網(wǎng)絡(luò)有兩大趨勢：IP化和多媒體化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長和多媒體業(yè)務(wù)的海量應(yīng)用給傳統(tǒng)的電信傳輸網(wǎng)帶來了空前的升級壓力?；赟DH技術(shù)的電信城域網(wǎng)在不斷提高自身承載和交換能力的基礎(chǔ)上積極迎合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，尤其是多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)融合是大趨勢，積極的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型和演進不可逆轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)語音電信網(wǎng)和IP網(wǎng)應(yīng)該是互為補充，協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。如何在現(xiàn)有電信城域網(wǎng)構(gòu)架上高效的傳輸語音，數(shù)據(jù)和流媒體等混合業(yè)務(wù)是本文重點探討的問題。 本論文從城

2、域網(wǎng)技術(shù)演進和流媒體特性兩個方面入手，對智能城域光網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)承載技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)性能進行了深入研究。緒論中簡單闡述了城域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的背景和新興流媒體業(yè)務(wù)的快速增長趨勢，概括了論文作者進行的主要理論研究工作和承擔的工程工作以及文中涉及的主要創(chuàng)新點。論文第二章對當前城域網(wǎng)的幾種關(guān)鍵技術(shù)作了較為深刻的分析和研究；論文第三章對流媒體業(yè)務(wù)的特性及其在城域環(huán)境下傳輸?shù)奶攸c進行了分析；在論文的第四章作者提出了基于門限的動態(tài)優(yōu)先級帶寬分配方案(TDPBA)

3、以實現(xiàn)在城域網(wǎng)中高效的傳輸流媒體業(yè)務(wù)，并在軟件平臺上進行了仿真分析，論文的第五章結(jié)合作者參與完成的智能城域網(wǎng)傳送實驗平臺和軟件仿真結(jié)果，提出了一種兼顧網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性的城域網(wǎng)承載流媒體業(yè)務(wù)綜合解決方案。 總的來說，第二章是對城域傳輸網(wǎng)技術(shù)的探討，第三、四章是對流媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用的分析，第五章是結(jié)合了理論研究和實踐經(jīng)驗的成果延展，把新興流媒體業(yè)務(wù)在新一代城域傳輸網(wǎng)上的高效傳輸作為開展討論的核心問題。具體來說： 論文第二章對目前

4、城域網(wǎng)的幾種主流技術(shù)作了較為全面的分析和介紹，討論了當前智能城域光網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)?；凇爸悄艹怯蚬饩W(wǎng)絡(luò)實驗平臺”對通用成幀規(guī)程技術(shù)、虛級聯(lián)技術(shù)、鏈路容量調(diào)整方案技術(shù)進行了大量的測試分析工作，量化了各個技術(shù)的主要性能指標。全面的闡述了GFP協(xié)議封裝性能優(yōu)于LAPS和PPP協(xié)議的理論根據(jù)和量化標準。分析了LCAS協(xié)議引入的固定系統(tǒng)延時對SDH網(wǎng)絡(luò)性能的影響，計算出了延時的臨界點，提出了有效敷設(shè)LCAS的若干關(guān)鍵問題。提出了基于虛級聯(lián)和LCA

5、S的組合保護方案，在自主開發(fā)的MSTP硬件平臺環(huán)境下進行了組網(wǎng)后的不同保護策略的性能綜合評估，為具有動態(tài)帶寬調(diào)整功能的智能城域網(wǎng)設(shè)備的研制提供了理論指導(dǎo)。 論文第三章對流媒體業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量模型和業(yè)務(wù)源特性進行了研究，歸納整理了網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)的特點及其合理的流量模型。深入分析了自相似模型、馬爾科夫調(diào)制泊松過程(MMPP)及其改進模型-循環(huán)行列式調(diào)整的泊松過程(CMPP)-的特性及它們在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的重要地位，并將上述三種業(yè)務(wù)量模型整合

6、入自主開發(fā)的流媒體業(yè)務(wù)傳輸仿真平臺。模擬了不同速率下不同業(yè)務(wù)源數(shù)量匯聚后傳輸?shù)牧髁刻匦?，總結(jié)了CBR和VBR業(yè)務(wù)源的典型特性和數(shù)學(xué)特征，為分析城域網(wǎng)承載流媒體業(yè)務(wù)性能提供了可靠的業(yè)務(wù)源理論依據(jù)。論文第四章分析了基于SDH的城域網(wǎng)承載流媒體業(yè)務(wù)的問題所在，提出了利用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)和基于優(yōu)先級的動態(tài)帶寬分配方案來優(yōu)化城域網(wǎng)承載能力。對統(tǒng)計復(fù)用的效能進行了軟件仿真，探討了多優(yōu)先級統(tǒng)計復(fù)用算法的優(yōu)勢。根據(jù)流媒體業(yè)務(wù)的特點，采用混合業(yè)務(wù)流模型，引入

7、門限控制，多級選擇丟棄和多級緩存優(yōu)先級的概念，提出了一種基于業(yè)務(wù)分類和業(yè)務(wù)優(yōu)先級的帶寬分配方案一基于門限的動態(tài)優(yōu)先級帶寬分配方案(TDPBA)，克服了門限控制分配帶寬顆粒過大和優(yōu)先級算法運算量較大的弊病，易于在實際系統(tǒng)上實現(xiàn)。在特別定制的試驗平臺上進行了四優(yōu)先級系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能仿真，驗證了此方案可以最大限度的保障高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的傳輸，但卻以犧牲低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的性能為代價，可以用于對QoS有特定要求的場合。 論文的第五章介紹了智能城域光

8、網(wǎng)絡(luò)實驗平臺和流媒體業(yè)務(wù)傳輸仿真平臺，智能城域光網(wǎng)絡(luò)實驗平臺共完成4個節(jié)點，組成了Mesh環(huán)網(wǎng)，該平臺將新一代MSTP硬件系統(tǒng)和城域網(wǎng)的智能管理結(jié)合，可提供豐富的業(yè)務(wù)接口和靈活的控制管理能力。用于業(yè)務(wù)源理論研究的流媒體業(yè)務(wù)傳輸仿真平臺可以模擬多種業(yè)務(wù)源模型，并完成流量模擬，業(yè)務(wù)匯聚，統(tǒng)計復(fù)用等仿真功能，所得數(shù)據(jù)具有一定的代表性和可靠度。在本章的最后，基于對城域網(wǎng)傳輸技術(shù)和流媒體相關(guān)理論的研究和仿真，從設(shè)備實現(xiàn)角度，提出了一套完整的兼顧網(wǎng)