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波分复用(WDM)技术的大规模应用极大地提高了点到点传输容量,给智能光网络交换系统的发展带来新的机遇和挑战。随着传输速率的不断升级,在透明传送过程中,温度变化、色散、偏振模色散以及增益抖动等各种损伤的积累无法避免,这些对光信号质量的传输都会造成严重劣化。因此,根据用户响应在WDM网传送层自动配置出一条满足用户QoS要求的端到端传输通道,现有网络还无法支持这一点。而网络的发展越来越关注来自用户的服务质量(QoS)需求,力求为用户提供信号质量有保证的传输服务。因此,提供具有QoS保障的连接日益成为人们关注的问题。
论文针对智能光网络中提供具有QoS保障的连接这_目标,深入研究智能光网络中WDM层QoS服务提供机制和基于感知物理层损伤的路由波长分配的QoS,以高带宽利用率和支持QoS公平性为设计目标,建立细粒度的交换链路。主要研究工作和成果如下:
(1)提出了基于光区分服务的业务映射机制,实现光区分服务的功能组件,通过流量汇聚的方法满足相似业务的QoS要求。同时设置基于类的网络边缘接口的动态缓存,为被阻塞的业务设置缓存时间,提高了连接成功率,同时改善网络性能。
(2)提出了基于波长传输质量分配的QoS算法,WDM光网络中的边缘节点设计了支持QoT感知的QoS的基于的RWA动态分配策略。通过感知物理层损伤参数,设计了按照波长质量排序的动态管理波长分配机制,为不同的QoS连接分配不同质量的光通道；建立了抢占机制,在网络资源不足时,排队缓冲区的高优先级连接可以抢占低优先级连接的资源,保障QoS服务。
(3)建立了基于OPNET的IP over WDM的仿真平台,仿真验证基于QoT的波长路由算法的性能。仿真结果表明,基于QoT约束的RWA算法具有更好的QoS服务能力。QoT-RWA算法具有更好QoS提供能力,更高的带宽利用率,更低的平均包时延。当网络负载增加时,在保证高优先级业务服务质量前提下,大幅改善了低优先级业务服务质量。