光网络生存性中的节点恢复问题研究

发布时间：2020-08-16 21:19

【摘要】：近年来光通信技术快速发展,随着针对光网络的研究不断深入,光网络技术的发展已经走向成熟期。光网络在生活中的应用愈发广泛,同时由于数据业务的高速持续增长,光网络变得更加大规模、高复杂。人们对于下一代智能光网络的承载容量、生存性、鲁棒性也有了更高要求。光网络的生存性技术是保障光网络正常运行并支持数据业务顺利传输的重要技术,因而光网络生存性问题的研究一直是光网络领域中的核心问题之一。同时对于一个承载多种类大规模业务的复杂光网络,对网络生存性综合的评估是对光网络的网络规划合理性和业务传输高效性的客观评价,也是对网络故障的有效监控。本文以光网络生存性问题为核心方向进行研究主要完成了以下五项工作:(1)讨论分析了光网络生存性的概念意义、关键技术、故障恢复过程、保护恢复算法、多层光网络生存性等基本理论知识。(2)针对光网络生存性中的故障节点恢复问题提出光网络节点排序(Optical Network Node Rank,ONNR)算法,该算法可以在光网络发生大规模节点故障时给出有效的节点恢复顺序,使得在最短的时间内恢复尽可能更多的业务,将光网络故障带来的危害影响减少到最低。(3)提出光网络全网生存性综合评估(Optical Network Comprehensive Evaluation,ONCE)算法,该算法可以结合光网络节点容量、平均传输带宽、接通率等多个性能指标对光网络全网进行生存性综合评估,实现对网络的评估和监控,促进网络的优化和完善。(4)详细描述了光网络全网生存性综合评估算法在光网络评估系统中的应用,该系统由本人和实验室小组同学共同开发完成。ONCE算法在系统中的成果应用不仅实现了对系统评估模块的优化也验证了ONCE算法的可行性和高效性。(5)介绍了光网络效能评估系统的特点和基本功能,该系统是一款集合资源管理、网络规划、效能评估、抗毁性仿真等多种功能的专业光网络规划软件。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.1
【图文】：

ＯＴＮ是以ＷＤＭ相关理论为基础在光域内实现业务信息传输及路由规划等逡逑多种功能的光传送网，ＯＴＮ不仅实现了将光层脱离于电层还实现了在光层完成逡逑业务的传输。ＯＴＮ结构如图１－１所示，将整个光层分为了三部分［２］。ＯＴＮ是通逡逑过波长选择性器件来进行路由选择的，业务信号的整个传输过程都是在光域中进逡逑行的，ＯＴＮ网络更加易于维护，在生存性方面表现突出。ＯＴＮ技术持续发展，逡逑适用范围不断拓宽，很多企业都开始使用ＯＴＮ技术，ＯＴＮ将会成为下一代的核逡逑心传送网。逡逑ＳＤＨ邋ＰＤＨ邋ＡＴＭ邋Ｅｔｈｅｒｎｅｔ邋ＩＰ逦其他逡逑0ＣＨ灥道栔逡逑０邋ＭＳ光复用段ｇ逡逑ＯＴＳ光传输段层逡逑图１－１邋ＯＴＮ结构示意图逡逑自动交换光网络ＡＳＯＮ由ＳＤＨ和ＯＴＮ为铺垫实现了光网络的智能化［３］，逡逑成为一个可以实现全自动光网络交换，包含高机动性，高拓展性，可以按需分配逡逑进行业务支持的新一代光传送网，该项技术是一次具有纪念意义的突破［４］。逡逑ＡＳＯＮ在光传输网络中引入了分布式智能控制系统从而使得传递功能、互换以及逡逑数据网络相互融合成为一体完全实现了路由规划及抗毁恢复等诸多功能。逡逑光网络的信道容量正快速增加，现在３２０Ｇｂ／ｓ的ＤＷＤＭ系统被广泛使用［５］，逡逑同时１．６Ｔｂ／ｓ的系统也已投入商业使用

逦备用通道逦目的节点逡逑图２－１逦１＋１保护示意图逡逑２）逦１：１保护逡逑１：１和１＋１两种机制都使用两条路由链路来规避链路损坏对业务工作的危害，逡逑在正常工作情况下１：１机制的主用路是输送高等级业务，备用路输送低等级业务，逡逑目的节点从主备两条通道中接收不同级别的业务并进行处理。当主用通道一旦发逡逑生故障的时候，网络会将备用通道上相对更低等级的业务进行中断，在这同时，逡逑会把源站点和目的站点两个站点同时切换到备用通道上对高等级业务进行传输。逡逑虽然１：１保护机制更加高效的利用了网络资源，但是切换时间较长恢复速度较慢，逡逑而且被中断的低等级业务没有得到保护。逡逑主ｇｉｔ逡逑源节点逦备用通道逦目的节点逡逑图２－２逦１：１保护示意图逡逑３）逦１：Ｎ保护逡逑１：邋Ｎ（Ｎ彡１）机制顾名思义就是由Ｎ个主用资源去共同使用１个备用的资逡逑源，这种方式属于一种共享机制。在网络正常情况下，备用通道被闲置或者传输逡逑一些低等级的业务，但是当Ｎ条通道中任何一个通道出现故障时就会切换到该逡逑备用通道上。１：邋Ｎ保护有其优点，通过这种方式网络会得到更高的资源利用率，逡逑但是其缺点也显而易见

逦备用通道逦目的节点逡逑图２－２逦１：１保护示意图逡逑３）逦１：Ｎ保护逡逑１：邋Ｎ（Ｎ彡１）机制顾名思义就是由Ｎ个主用资源去共同使用１个备用的资逡逑源，这种方式属于一种共享机制。在网络正常情况下，备用通道被闲置或者传输逡逑一些低等级的业务，但是当Ｎ条通道中任何一个通道出现故障时就会切换到该逡逑备用通道上。１：邋Ｎ保护有其优点，通过这种方式网络会得到更高的资源利用率，逡逑但是其缺点也显而易见，就是其效率会相对来说较低。逡逑１０逡逑

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本文编号：2794961