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当前传输网络有两大趋势:IP化和多媒体化。数据业务的快速增长和多媒体业务的海量应用给传统的电信传输网带来了空前的升级压力。基于SDH技术的电信城域网在不断提高自身承载和交换能力的基础上积极迎合数据业务的发展,尤其是多媒体业务的应用。网络融合是大趋势,积极的网络转型和演进不可逆转,传统语音电信网和IP网应该是互为补充,协调发展的关系。如何在现有电信城域网构架上高效的传输语音,数据和流媒体等混合业务是本文重点探讨的问题。本论文从城域网技术演进和流媒体特性两个方面入手,对智能城域光网络多业务承载技术及其网络性能进行了深入研究。绪论中简单阐述了城域网技术发展的背景和新兴流媒体业务的快速增长趋势,概括了论文作者进行的主要理论研究工作和承担的工程工作以及文中涉及的主要创新点。论文第二章对当前城域网的几种关键技术作了较为深刻的分析和研究;论文第三章对流媒体业务的特性及其在城域环境下传输的特点进行了分析;在论文的第四章作者提出了基于门限的动态优先级带宽分配方案(TDPBA)以实现在城域网中高效的传输流媒体业务,并在软件平台上进行了仿真分析,论文的第五章结合作者参与完成的智能城域网传送实验平台和软件仿真结果,提出了一种兼顾网络性能和可靠性的城域网承载流媒体业务综合解决方案。总的来说,第二章是对城域传输网技术的探讨,第三、四章是对流媒体业务应用的分析,第五章是结合了理论研究和实践经验的成果延展,把新兴流媒体业务在新一代城域传输网上的高效传输作为开展讨论的核心问题。具体来说:论文第二章对目前城域网的几种主流技术作了较为全面的分析和介绍,讨论了当前智能城域光网络的体系结构。基于“智能城域光网络实验平台”对通用成帧规程技术、虚级联技术、链路容量调整方案技术进行了大量的测试分析工作,量化了各个技术的主要性能指标。全面的阐述了GFP协议封装性能优于LAPS和PPP协议的理论根据和量化标准。分析了LCAS协议引入的固定系统延时对SDH网络性能的影响,计算出了延时的临界点,提出了有效敷设LCAS的若干关键问题。提出了基于虚级联和LCAS的组合保护方案,在自主开发的MSTP硬件平台环境下进行了组网后的不同保护策略的性能综合评估,为具有动态带宽调整功能的智能城域网设备的研制提供了理论指导。论文第三章对流媒体业务的业务量模型和业务源特性进行了研究,归纳整理了网络中不同业务的特点及其合理的流量模型。深入分析了自相似模型、马尔科夫调制泊松过程(MMPP)及其改进模型.循环行列式调整的泊松过程(CMPP)-的特性及它们在网络传输中的重要地位,并将上述三种业务量模型整合入自主开发的流媒体业务传输仿真平台。模拟了不同速率下不同业务源数量汇聚后传输的流量特性,总结了CBR和VBR业务源的典型特性和数学特征,为分析城域网承载流媒体业务性能提供了可靠的业务源理论依据。论文第四章分析了基于SDH的城域网承载流媒体业务的问题所在,提出了利用统计复用技术和基于优先级的动态带宽分配方案来优化城域网承载能力。对统计复用的效能进行了软件仿真,探讨了多优先级统计复用算法的优势。根据流媒体业务的特点,采用混合业务流模型,引入门限控制,多级选择丢弃和多级缓存优先级的概念,提出了一种基于业务分类和业务优先级的带宽分配方案-基于门限的动态优先级带宽分配方案(TDPBA),克服了门限控制分配带宽颗粒过大和优先级算法运算量较大的弊病,易于在实际系统上实现。在特别定制的试验平台上进行了四优先级系统的网络性能仿真,验证了此方案可以最大限度的保障高优先级业务的传输,但却以牺牲低优先级业务的性能为代价,可以用于对QoS有特定要求的场合。论文的第五章介绍了智能城域光网络实验平台和流媒体业务传输仿真平台,智能城域光网络实验平台共完成4个节点,组成了Mesh环网,该平台将新一代MSTP硬件系统和城域网的智能管理结合,可提供丰富的业务接口和灵活的控制管理能力。用于业务源理论研究的流媒体业务传输仿真平台可以模拟多种业务源模型,并完成流量模拟,业务汇聚,统计复用等仿真功能,所得数据具有一定的代表性和可靠度。在本章的最后,基于对城域网传输技术和流媒体相关理论的研究和仿真,从设备实现角度,提出了一套完整的兼顾网络性能和可靠性的城域网承载流媒体业务的综合解决方案,涉及到业务源的复用和传输,以及网络设备的缓存和带宽分配,还包括了利用业务标签实现TDPBA方案的可行性,使基于SDH的城域网设备整体传输性能得到大幅度提升,成为城域网传输视频流媒体业务的有效手段。