基于覆盖网的宽带移动IP网自愈技术研究

宽带移动IP网是以移动通信网作为接入的互联网及服务，基于P2P覆盖网的移动IP网的研究刚刚起步，内容涉及到互联网和移动网两大领域，面临着许多问题，尤其是在网络的可管、可控、可信方面。网络的自愈技术是解决这一问题的关键，研究当网络出现故障时，如何在无需认为干预的情况下，自动地恢复受故障影响的业务。本项目将构建一个面向宽带无线移动互联网业务、具有电信级运营能力的自愈体系架构，结合宽带无线移动IP网络的多业务、多技术融合、分布式控制的特性，考虑到不同业务对生存性特性的不同需求，采用统一的控制平面，基于以P2P为主的分布式技术，构建具有自愈能力的虚拟化覆盖网络，引入拓扑感知技术实现网络的智能路由和资源的自分配，采用可重构技术实现异构融合网的端到端自愈，研究分布式故障自诊断和定位技术，提高整个网络的可用性，满足各恢复业务端到端的服务质量，减少生存性机制的复杂性，提高网络资源的利用率。

根据研究计划，本项目研究的主要目标是提高网络对随机故障的可生存性，构建一个具有自愈能力的覆盖网（overlay），即使在节点或链路发生故障的情况下，仍能实时完成业务的传送，保持网络的连通性。本课题属应用基础研究项目，研究内容具有较强的前瞻性，因此我们采用的方法是：力求所研究的成果在国内外同领域中处于前沿位置，在研究中从关键的技术问题出发，建立一个完整的体系。本课题认真分析了国内外宽带移动IP网自愈技术的研究现状与发展趋势，首先对网络中不断出现的新型业务进行分类，再根据不同业务类型设计面向业务的故障自诊断与定位机制、自愈机制、网络资源动态分配机制，在保证快速诊断、定位网络故障、确保业务生存性需求的基础上，最大化网络资源利用率，同时减少网络中的控制报文数，进一步提高网络的资源利用率，进而保证业务的生存性需求。在本研究期内，我们的研究工作是在计划的指导下严格按计划执行，并在以下几个方面取得了一定的成果，构建了基于P2P的覆盖网，并提出了虚拟网的拓扑抽象方法，提出了QoS的参数映射模型，给出了基于业务的生存性质量评价体系。在此基础上，提出了移动IP网中业务相关的故障自诊断与定位机制，基于反馈的自愈机制，多业务虚拟平面中的动态资源自分配算法，基于最大相关熵的网络流量预测算法，Overlay网络端到端QoS映射,多约束QoS路由算法等。应用基于生存性质量的业务分类方法对业务进行分类，结合虚拟网拓扑抽象方法，构建满足业务传输质量和生存性需求的P2P虚拟网络；针对业务类型，应用端到端QoS映射和多约束QoS路由算法，建立满足业务传输质量的路径；当网络发生故障时，在虚拟网络上应用与业务相关的故障自诊断与定位机制，快速诊断网络中发生故障的位置和类型；再应用基于反馈的自愈机制，将受故障的业务倒换到恢复路径上，继续为用户提供可接受的业务水平；调用动态资源分配算法，调整网络中的资源分布，满足业务对网络资源的需求。本课题在执行过程中共发表论文55篇，申请专利6项。