接入网虚拟化融合组网技术研究

The access networks are being deployed at home and abroad that utilize the high capacity of optical access and the flexibility of wireless access. Network convergence is an important way to solve the problems of access network. Network virtualization opens up new possibilities for the evolution path to the future network by enabling the deployment of different network resources over shared physical infrastructures. The project using network virtualization as access network convergence mechanism, focuses on access network virtualization convergence networking model, topology algorithm, resource control and management method, and establish the experimental network platform combined with optical and wireless access. The project aims to solve the scientific problem of access network resource partitioning, dynamic configuration, service and resource association. Access network virtualization convergence networking shield the diversity of physical infrastructures of access network, and fully excavate access network resource to meet the user's quality of service requirements, accommodating the needs of service innovation and development in future network.

具有大容量的光接入和高灵活性的无线接入方式正在国内外得到广泛应用，网络融合是解决接入网问题的一个重要方法，网络虚拟化则通过有效运用不同物理网络资源，提供了向未来网络发展的一个途径。本项目以网络虚拟化作为接入网融合组网机制，重点研究接入网虚拟化融合组网模型、拓扑算法与资源控制与管理方法，并结合光与无线接入网建立实验平台，进行模型验证与评估，重点解决接入网资源分割与动态配置、业务与资源关联等科学问题。本项目通过网络虚拟化融合组网，屏蔽接入网多样、异构的物理网络技术方式的差异性，能够充分挖掘、利用接入网网络资源，更好地满足用户业务质量要求，适应未来网络及其业务创新发展的需要。

研究了基于网络虚拟化的光与无线(FiWi)结合的接入网融合组网模型，并以定量化的性能分析结果，验证了网络虚拟化融合组网的优越性。进行了虚拟网络资源分配与映射算法研究，提出了一种基于生态学Lotka-Volterra模型的资源分配算法，以及一种具备网络鲁棒性的虚拟网络映射算法。提出了一种FiWi融合组网实现方案，进行了FiWi融合组网关键节点设计。FiWi融合组网方案符合SDN（软件定义网络）网络架构的设计理念，将有利于进一步的研发和应用。提出了一种支持大象流的网络管理方法，构建了基于SDN的网络管理系统。设计实现了一个系统原型，并基于OpenFlow测试验证了提出的方法的有效性。利用SDN/OpenFlow技术，构建了一个接入网虚拟化融合组网实验系统，采用OpenFlow流表支持多虚拟网络的创建，并进行了安全组网、网络视频等业务应用的试验，评测了新型网络的特性，验证了系统功能及方案的可行性和有效性。还提出了一种FiWi Mesh组网方案，建模分析了网络性能，表明FiWi Mesh比传统无线Mesh网络能够显著改善网络吞吐量。通过网络虚拟化融合组网，屏蔽了接入网多样、异构的网络技术方式的差异性，有利于充分挖掘、利用接入网网络资源，更好地满足用户业务质量要求，适应未来网络及其业务创新发展的需要。.部分研究成果已在ICC、MILCOM、VTC、ACP等国际会议上发表，已申报中国发明专利4项；培养博士、硕士研究生5名；期间还负责修订中国通信行业标准1项。