GMPLS在自动交换光网络控制平面中的应用

自动交换光网络（ASON）由于引入了控制平面才成为智能的光网络，而控制平面的具体实现要依靠通用多协议标记交换（GMPLS）协议。首先讨论ASON中的控制平面，然后对GMPLS和MPLS进行比较；最后对GMPLS在ASON控制平面中的应用进行了具体分析。     

GMPLS技术及其路由算法

通用多协议标签交换（ GMPLS）是由多协议标签交换（MPLS）发展而来,它是MPLS向光层扩展的必然产物.GMPLS将时隙、波长和光纤端口作为标签用子数据转发,通过采用扩展的信令、路由协议和新增的链路管理机制以适应对智能光网络进行动态控制和传送信令的要求,动态提供网络资源并增加网络的存活性.本文着重比较了GMPLS与MPLS,说明其如何改进MPLS,并提供了GMPLS在光控制平面的应用解决方案.最后,谨慎分析了GMPLS的前景及其需要解决的问题     

LMP在自动交换光网络中的应用研究

通用多协议标签交换（GMPLS）是目前公认的实现ASON网络控制平面的核心协议簇。链路管理协议（LMP）是GMPLS中专门负责网络节点之间所有链路资源的管理部分。文中详细介绍了LMP协议的内容与功能,重点分析了其在光网络中的重要应用,并通过网络编程仿真说明了其链路管理过程。     

IP/MPLS网络与GMPLS网络互联的研究

文章研究了网际协议／多协议标签交换（IP／MPLS）网络升级为通用多协议标签交换（GMPLS）网络的过程中存在的几种演进模型，并重点分析了岛式模型。同时，还分析了MPLS网络和GMPLS网络互联时存在的问题、两种协议问的差异以及解决这些问题所采用的路由、信令和通道计算技术。     

智能光网络标准化发展

标准化工作是智能光网络技术最终成功的关键。众多的国际标准化组织和机构都在积极参与智能光网络相应体系结构和协议的研究与制定工作。其中最主要的方案包括：ODSI、光互联网论坛（QIF）的O-UNI和O-NNI协议，Internet工程任务小组（IFTF）的通用多协议标记交换（GMPLS）和国际电联（ITU-T）提出的自动交换光网络（ASON）。本介绍了ITU-T、IETF的OIF等几个主要的标准化组织在智能光网络标准研究方面的进展情况，指出对智能光网络应用的要求。     

基于GMPLS的自动交换光网络

主要讨论了自动交换光网络（ASON）中控制面的问题，首先对ASON的体系结构以及控制平面的接口机制进行了介绍，然后对GMPLS协议进行了描述和分析，并在此基础上详细分析了GMPLS在ASON控制平面路由和信令机制中的应用。     

广义多协议标签交换GMPLS

未来的光传输网将由下列网络单元组成：路由器、交换机、DWDM系统、ADM、光交叉连接设备（OXC）等。为使由这些网络单元组成的网络具有很好的鲁棒特性,IETF的IPO工作组提出用广义的多协议标签交换（GMPLS）业动态地配置资源,充分利用保护和恢复技术提高网络的生存性,GMPLS将时隙、波长和光纤端口作为标签用于数据传发,由于各标签之间对应的数据粒度不同,GMPLS采用扩展的MPLS信令和路由来转发标签并建立相应的标签交换路径。     

基于GMPLS的ASON生存性技术研究

自动交换光网络（ASON）是一种能够自动完成网络连接的新型网络。控制面技术是其核心,一些协议（如GMPLS）正在逐步应用到ASON控制面中。网络生存性是指网络发生故障时提供连续业务的能力。基于GMPLS的网络生存性技术对于网络的运营具有重要的意义。本文介绍了光网络的生存性技术并结合GMPLS与ASON控制平面对光网络的生存性进行了较为深入的研究。     

智能OXC在ASON中的应用

IP与光技术的融合要求底层光网络具有高度的灵活性和可扩展性，产生了全新的ASON（自动交换光网络），智能OXC（光交叉连接）设备是ASON中的最关键的设备。文中简单介绍了智能自动交换光网络的概念、网络结构，详细分析了ASON中智能OXC矩阵硬件结构和OXC控制平面信令路由功能，最后讨论了智能OXC相关协议及扩展的GMPLS技术。智能OXC强大的光交换能力结合智能信息路由协议，必将与现有网络融合向全智能光网络发展。     

智能光网络中RWA问题的研究

在ASON中．路由和波长分配（RWA）算法是其中一个关键问题。由于当前网络中业务增长迅速．而网络中可用资源有限．因此要使用合理的RWA算法来优化网络资源。本文分别阐述了静态RWA、动态RWA以及RWA算法中的其他问题．并主要对路由和波长问题进行了分析和研究。     

A dynamic and quasi-centralized RWA method for optical fast circuit switching networks employing route pre-prioritization

We propose a new dynamic RWA algorithm for optical fast circuit switching networks, agile optical networks that can accommodate changing broadband demands. The algorithm utilizes pre-computed prioritized route candidates that reflect statistical information such as traffic distribution characteristics to attain better load balancing. The route priority is periodically distributed over a network and RWA for each path connection demand is processed in a distributed manner. Numerical experiments demonstrate that the algorithm matches the performance of a centralized RWA algorithm that uses all the necessary information on a network.     

多域光网络中的动态RWA算法研究

随着光网络规模的不断增大,下一代智能光网络将被划分为多个路由域进行分布式管理.由于在这种具有分布式特点的多域光网络中,每个路由域只了解本地子网内的拓扑和资源信息,因此以往光网络中已有的基于全网信息的动态RWA算法将不在有效.文章首先分析了多域光网络中的动态RWA问题,然后针对多域网的特点对已有的RWA算法进行了修改,并在给定的多域光网络模型中对该算法进行了仿真研究.结果表明:在多域网络环境下,以往的动态RWA算法急需改进.     

智能光网络中的路由和波长分配问题

随着下一代智能光网络概念的提出，应用于传统光网络的路由和波长分配方法面临着许多新的挑战。本以自动交换光网络为代表，分析了智能光网络中不同类型连接的特点和实现路由和波长分配的控制软件模块，并着重从路由模式、多粒度分层选路、路由和波长分配算法、信令路由协议等几个方面出发，对智能光网络中的路由和波长分配问题进行了深入的探讨。同时提出了相应的解决方案。     

Prediction-based routing as RWA in multilayer traffic engineering

Multilayer traffic engineering (MLTE) allows coping with ever-increasing and varying traffic demands in IP-over-Optical multilayer networks. It utilizes cross-layer TE (Traffic Engineering) techniques to provision optical lightpath capacity to the IP/MPLS (Internet Protocol/ Multi-Protocol Label Switching) logical topology on-demand. Such provisioning however causes optical connection arrival rates that pose strong performance requirements to Routing and Wavelength Assignment (RWA) strategies. Collecting up-to-date network information for the RWA with rapidly changing network states can be quite difficult. Exposing optical layer state information to the IP layer in the overlay model, or transforming this optical layer information in a workable representation in an integrated control plane is similarly problematic. Prediction-Based Routing (PBR) has been proposed as a RWA mechanism for optical transport networks; it bases routing not on possibly inaccurate or outdated network state, but instead on previous connections set-up. In this article, we propose to implement PBR as the RWA mechanism in the optical layer of a multilayer network, and use the predictive capabilities of PBR to expose dynamic optical network information into the multilayer traffic engineering algorithm with minimal control plane overhead. Some simulations show the benefits of using the PBR in the optical layer for MLTE purposes.     

通用多协议标签交换GMPLS协议

GMPLS由MPLS演进而来,它是MPLS向光层扩展的必然产物。GMPLS将时隙、波长和光纤端口作为标签用于数据转发,通过采用扩展的信令、路由协议和新增的链路管理机制以适应对智能光网络进行动态控制和传送信令的要求,动态提供网络资源并增加网络的存活性。     

Routing and wavelength assignment in all-optical networks

Considers routing connections in a reconfigurable optical network using WDM. Each connection between a pair of nodes in the network is assigned a path through the network and a wavelength on that path, such that connections whose paths share a common link in the network are assigned different wavelengths. The authors derive an upper bound on the carried traffic of connections (or equivalently, a lower bound on the blocking probability) for any routing and wavelength assignment (RWA) algorithm in such a network. The bound scales with the number of wavelengths and is achieved asymptotically (when a large number of wavelengths is available) by a fixed RWA algorithm. The bound can be used as a metric against which the performance of different RWA algorithms can be compared for networks of moderate size. The authors illustrate this by comparing the performance of a simple shortest-path RWA (SP-RWA) algorithm via simulation relative to the bound. They also derive a similar bound for optical networks using dynamic wavelength converters, which are equivalent to circuit-switched telephone networks, and compare the two cases. Finally, they quantify the amount of wavelength reuse achievable in large networks using the SP-RWA via simulation as a function of the number of wavelengths, number of edges, and number of nodes for randomly constructed networks as well as de Bruijn networks. They also quantify the difference in wavelength reuse between two different optical node architectures     

传送网融合技术发展趋势

本文对未来传送网中的一些融合技术进行了介绍,包括控制平面和传送平面.控制平面的融合技术包括智能光网络的演进结构和GMPLS对不同传送技术的支持,传送平面的融合技术包括"传送MPLS"和"下一代MSTP".     

一种基于改进蚁群算法的光网络波长路由分配算法

路由与波长分配(RWA)是下一代光网络的需要解决的核心问题之一。论文提出了一种基于改进蚁群算法的光网络RWA算法SA-DRWA算法。算法在转移概率中加入了链路的空闲率作为约束条件,同时还引入了随机扰动以防止传统蚁群算法中迭代次数较少时就过早收敛于局部最优路径的缺点。理论分析表明,SA-DRWA算法可以有效地实现光网络中的负载均衡。对不同网络拓扑中算法的性能进行了仿真,结果表明,SA-DRWA算法比传统Dijkstra+FF算法在阻塞率及资源利用率等方面有明显改进,在规则网格型网络中阻塞率和资源利用率分别改善了0.23。     

Efficient distributed restoration path selection for shared mesh restoration

In MPLS/GMPLS networks, a range of restoration schemes will be required to support different tradeoffs between service interruption time and network resource utilization. In light of these tradeoffs, path-based end-to-end shared mesh restoration provides a very attractive solution. However, efficient use of bandwidth for shared mesh restoration strongly relies on the procedure for selecting restoration paths. We propose an efficient restoration path selection algorithm for restorable connections over shared bandwidth in a fully distributed MPLS/GMPLS architecture. We also describe how to extend MPLS/GMPLS signaling protocols to collect the necessary information efficiently. To evaluate the algorithm's performance, we compare it via simulation with two other well-known algorithms on a typical intercity backbone network. The key figure of merit for restoration bandwidth efficiency is restoration overbuild, i.e., the extra bandwidth required to meet the network restoration objective as a percentage of the bandwidth of the network with no restoration. Our simulation results show that our algorithm uses significantly less restoration overbuild (63%-68%) compared with the other two algorithms (83%-90%).     

光无线混合宽带接入网的路由技术研究

文章研究了光无线混合宽带接入网(HOW BAN)后端无源光网络(PON)采用的多点控制协议以及前端无线网状网(WMN)中的各种路由机制,重点研究了几种适用于HOW BAN前端WMN的路由算法:最小跳路由算法、最短路径路由算法、风险和时延感知的路由算法、感知时延路由算法、预测吞吐量路由算法、容量和时延感知的路由算法、能量感知的路由算法、流量限制路由算法、时延区分路由算法。对HOW BAN中的传输协议,文章指出保持服务公平性、保证健壮性、提高服务质量(QoS)、节约能源、保障安全性、适应多频道网络等问题值得深入研究。