灵活栅格光网络中频谱工程与认知频谱调控技术研究

According to the bottleneck restriction and theinfrastructure challenge of the information network, and taking the high efficiency,low power consumption, high probability of extention, and high reliable of thenetwork into account, this project aims to explore the cognition theory and implmenetation mechanism of high spectrum efficient all optical networks, first proposes the novel idea of spectrum engineering and cognitive spectrum control, study the spectrum engeering strategies in flexible grid optical networks, access control model based on service authorization cognition, spectrum allocation theory on demand based on bandiwidth property cognition, and spectrum adjustment and defragmentation method based on resource state cognition. From this, the science problem of spectrum cogintion and spectrum utilization can be solved. This project also aims to make innovation and breakthrough in system structure, control mechanisms, and service application in all optical network,develop testbed of flexible grid optical networks and set up experimental platform to make service demonstrations, and achieve a breakthrogh in the development of intellectual property rights andstandard contributions.

针对信息网络发展所面临的瓶颈制约和基础架构性挑战，从高效率、可扩展、低功耗、安全可靠的光层联网演进趋势出发，探索频谱高效全光网认知理论与实现机理，首次提出频谱工程和认知频谱调控的创新思想，研究灵活栅格体制下的光网频谱工程策略、基于业务授权认知的频谱接入控制模型、基于带宽属性认知的频谱按需分配机制、基于资源状态认知的频谱整合与重构方法等内容，解决光网络的频谱认知和频谱利用等科学问题，在体系结构、控管机制、全光应用等方面产生创新与突破，搭建灵活栅格光网络实验平台、系统测试和业务演示环境，取得核心自主知识产权成果并形成标准建议。

本课题针对信息网络发展所面临的瓶颈制约和基础架构性挑战，从高效率、可扩展、低功耗、安全可靠的光层联网演进趋势出发，探索频谱高效全光网认知理论与实现机理，首次提出了频谱工程和认知频谱调控的创新思想，重点研究灵活栅格体制下的光网频谱工程策略、基于业务授权认知的频谱接入控制模型、基于带宽属性认知的频谱按需分配机制、基于资源状态认知的频谱整合与重构方法等内容，取得如下重要成果：.（1）提出了“基于频谱连续度的资源描述策略”、“基于网络元素可切片的频谱虚拟化策略”、“基于路径频谱连通度的资源聚合策略”等光网频谱工程策略；.（2）建立了“光即服务跨层资源统一调度模型”、“基于光即服务架构的跨层优化协议扩展模型”、“基于IP和光跨层保护的软件定义生存性组网模型”等频谱接入控制模型；.（3）实现了“基于业务带宽的频谱认知分配机制”、“面向IP业务承载的光层流量疏导机制”、“基于频谱一致性感知的虚拟光网络映射机制”等频谱按需分配机制；.（4）设计了“基于频谱规整度的资源整合方法”、“基于时/空/频多维资源碎片感知的业务多径承载方法”、“基于控制器协作的多域软件定义频谱重构方法”等频谱整合与重构方法。. 课题组搭建了融合物理节点和仿真节点的灵活栅格光网络实验平台，完成了多项创新实验，解决了频谱认知和频谱利用等科学问题，为突破以频谱工程为核心的灵活栅格光网络体系结构与控制管理的关键技术提供了科学支撑。. 本课题共发表文章115篇（SCI检索49篇，EI检索66篇），国际/国内会议特邀报告6篇，OFC会议Postdeadline论文1篇，申报国家发明专利19项（5项已获授权），获软件著作权2项，提交IETF国际标准草案5项。获省部级科技奖励3项，出版专著2部，参与完成国内行业标准3项。结合本课题研究工作，已培养博士生13人（答辩6人），硕士生21人（答辩12人），1人次获中国电子学会优秀博士学位论文。