智能光網(wǎng)絡物理層光信道損傷的動態(tài)感知模型研究.pdf

1、近年來,智能光網(wǎng)絡的發(fā)展引入了一部分自動控制功能,實現(xiàn)了自動連接管理。但當突發(fā)業(yè)務引起路由發(fā)生變化時,缺少智能化監(jiān)控、調節(jié)和自我適應。因此,并不能真正滿足動態(tài)業(yè)務的需求。一方面,目前光網(wǎng)絡作為承載網(wǎng)絡,對接入業(yè)務采取一視同仁的服務策略,雖然在上層可以采取業(yè)務分級或服務質量(QoS)的區(qū)分,但是光網(wǎng)絡作為底層傳送網(wǎng)絡并不能了解這些信息,因此可能會導致優(yōu)先等級較高的業(yè)務在光網(wǎng)絡中并沒有得到相應優(yōu)先級的傳送。另一方面,隨著傳輸速率的不斷升級和

2、可重構光分插復用設備(ROADM)的使用,色散、偏振模色散以及增益抖動等各種物理層光信道損傷的積累無法避免,光信號傳輸性能更加難以預測和評估。為此,光網(wǎng)絡正越來越多地需要感知外部特征,即來自下層的物理層傳輸質量(QoT)和上層客戶端層的QoS需求。
　　 論文在深入分析WDM網(wǎng)物理層光信道損傷對傳輸質量的影響的基礎上,提出了QoT對QoS的映射及其量化機制。廣泛研究現(xiàn)有的損傷監(jiān)測方法,建立了合理和簡單的物理層信道損傷動態(tài)感知的監(jiān)

3、測模型,最后利用OptiSystem仿真工具實現(xiàn)了WDM傳輸仿真實驗系統(tǒng)。
　　 主要完成的工作和研究成果如下:
　　 (1)深入分析物理層信道損傷對網(wǎng)絡動態(tài)性能的影響。選擇四個參數(shù)色散(CD)、偏振模色散(PMD)、光信噪比(OSNR)和非線性相移(ΦNL)作為信號特征參數(shù),它們較全面地涵蓋物理層信道的所有損傷,同時在實際傳輸中也便于監(jiān)測和表述。
　　 (2)設計了QoT對QoS的映射機制。物理損傷參數(shù)只是表示

4、物理層光信號損傷程度,最終影響傳輸質量。由于上層業(yè)務QoS的可靠性常用誤碼率(BER),同時物理層損傷必然反映了BER的影響,從而BER成為QoT和QoS的連接紐帶。通過對損傷參數(shù)的感知,就可以判斷QoS是否滿足要求。
　　 (3)實現(xiàn)了物理層損傷參數(shù)的量化標識。由于損傷的動態(tài)性,對傳輸質量存在著一定的影響。為了衡量其影響程度,找出物理層損傷參數(shù)映射傳輸質量發(fā)生質變時的臨界值。但BER與物理損傷參數(shù)無直接對應關系,利用OSNR、

5、CD、PMD和ΦNL分別與BER的關系曲線圖,從而找到各個參數(shù)影響B(tài)ER的閾值。
　　 (4)建立了物理層信道損傷動態(tài)感知的監(jiān)測模型。針對現(xiàn)實網(wǎng)絡中占主導地位的損傷參數(shù),從較高的精確度、較低的成本和復雜度等角度考慮,建立了合理的損傷監(jiān)測模型,能夠感知參數(shù)的動態(tài)變化,以便網(wǎng)絡層能夠從損傷數(shù)據(jù)庫提取信息,再結合量化標識機制,只有在參數(shù)超過閾值時,才發(fā)送信令,這樣大大節(jié)省了帶寬資源。
　　 (5)采用OptiSystem仿真工