傳送網(wǎng)路由規(guī)劃關(guān)鍵算法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和服務(wù)的不斷演進(jìn)和革新,各種應(yīng)用層出不窮,內(nèi)容出現(xiàn)爆發(fā)式增長,傳送網(wǎng)承載的流量迅猛增長,為了緩解或根治傳送網(wǎng)的壓力,人們把目光轉(zhuǎn)向了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級或重構(gòu),于是涌現(xiàn)了一股以CCN為代表的內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)和以O(shè)penFlow協(xié)議為代表的SDN網(wǎng)絡(luò)的研究熱潮。然而,無論是內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)還是SDN網(wǎng)絡(luò),傳送網(wǎng)的路由規(guī)劃都是解決問題的關(guān)鍵之一。對業(yè)務(wù)的路由規(guī)劃將直接影響到傳送網(wǎng)的業(yè)務(wù)接納能力和資源利用能力。本文以SDN下的PCE系統(tǒng)作為切入點(diǎn)

2、來研究光網(wǎng)絡(luò)作為傳送網(wǎng)(OTN)的路由規(guī)劃問題。
　　光網(wǎng)絡(luò)的路由規(guī)劃,需考慮光網(wǎng)絡(luò)自身的約束,主要有波長連續(xù)性和光參損耗。所謂的波長連續(xù)性是指同一光路在其所經(jīng)過的光纖鏈路上須使用同一波長;光參損耗是指任意業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)對間建立連接須克服光信號在傳輸過程中出現(xiàn)的非線性衰減。文獻(xiàn)中把光網(wǎng)絡(luò)下的路由問題稱為RWA,近二十年內(nèi)提出了大量靜態(tài)和動(dòng)態(tài) RWA算法,其中不乏優(yōu)秀的建模,例如波長分層圖模型,然而大部分 RWA算法并未考慮光節(jié)點(diǎn)的波長轉(zhuǎn)

3、換能力以及光參損耗約束。本文針對不同的業(yè)務(wù)下發(fā)場景,提出了解決上述多約束的有路通路由算法和最優(yōu)中繼分配算法。
　　針對離散到達(dá)的新業(yè)務(wù),本文提出了自下而上和自上而下兩種解決方案。與傳統(tǒng)的RWA算法相似,自下而上的解決方案采用在物理拓?fù)渖现苯佑?jì)算前K條備選最短路,然后順序?qū)溥x路進(jìn)行多約束條件地校驗(yàn),最后進(jìn)行波長資源分配;自上而下的解決方案通過預(yù)處理光參損耗約束生成可達(dá)表,利用可達(dá)表構(gòu)造虛拓?fù)?在虛拓?fù)渖线M(jìn)行選路并最終實(shí)現(xiàn)物理路由映

4、射和波長資源分配。波長資源分配采用First-fit策略。本文通過實(shí)驗(yàn)對自下而上和自上而下的解決方案進(jìn)行對比,選擇了性能更優(yōu)的自上而下的解決方案來設(shè)計(jì)有路通路由算法。
　　針對網(wǎng)絡(luò)故障生成的重路由業(yè)務(wù),本文提出了最優(yōu)中繼分配算法,是一種多目標(biāo)算法,試圖通過合理分配中繼資源達(dá)到低阻塞率、少使用中繼資源的目標(biāo)。通過業(yè)務(wù)類型分析,將原問題分解為單中繼、雙中繼和多中繼分配三個(gè)子問題。針對前兩個(gè)子問題分別提出了構(gòu)建單中繼互斥模型從而轉(zhuǎn)換為二