WDM光網(wǎng)絡(luò)中的可用性算法研究.pdf

1、隨著信息化社會的發(fā)展，寬帶視頻、多媒體等業(yè)務(wù)的需求不斷增長，特別是Intemet網(wǎng)的爆炸式發(fā)展，迫切要求擴大廣域骨干通信網(wǎng)的容量。光纖上的波分復(fù)用技術(shù)(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)以它的傳輸容量大，對高層協(xié)議透明，以及易于擴展等優(yōu)點而倍受青睞。因此，利用WDM傳輸技術(shù)的光傳送網(wǎng)將是下一代高速廣域骨干網(wǎng)的最具競爭力的候選者。隨著OXC(OpticalCrossConnect，光交叉連接設(shè)備)、OA

2、DM(OpticalAdd/DropMultiplexer，光分插復(fù)用設(shè)備)技術(shù)的不斷成熟，基于WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)技術(shù)的光傳送網(wǎng)已不再局限于點對點傳輸，而是組網(wǎng)運用。由于上層的業(yè)務(wù)本身的不同，要求下層光網(wǎng)絡(luò)能夠為上層提供各種級別的服務(wù)，即對網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)分配要求也越來越迫切。 WDM光網(wǎng)絡(luò)中每個波長上傳輸?shù)耐ㄐ潘俾试絹碓礁?，例如OC-48、OC-192、OC-768(對應(yīng)的速度

3、為2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s)，要是一根光纖斷裂，光纖中的連接將會全部失效。所以研究各種保護顯得尤為重要。到現(xiàn)在為止，前人的許多研究成果都應(yīng)用于了實際的WDM光網(wǎng)絡(luò)中，為網(wǎng)絡(luò)用戶和運營商提供了強有力的理論依據(jù)和方案。但是最初的研究是比較粗糙并且并沒有考慮用戶的需求，比如，有些用戶的應(yīng)用并不需要保護，而有了保護對這些用戶來說就是收費高了，但是有些用戶就需要保護，而且這些需要保護的用戶中還有部分需要更高的保護性能。隨著市場競

4、爭的加劇，運營商必須對用戶的要求作出反應(yīng)，并希望自己也能更好地管理網(wǎng)絡(luò)資源。如何為用戶提供這些區(qū)分服務(wù)，并且所使用的網(wǎng)絡(luò)資源最少成為了很多研究者的研究方向。 本文重點研究了在動態(tài)業(yè)務(wù)情況下WDM光網(wǎng)絡(luò)中的可用性問題，涉及到了網(wǎng)絡(luò)可用性，單播業(yè)務(wù)的可用性和多播業(yè)務(wù)的可用性。 在第二章，針對以往文獻對網(wǎng)絡(luò)可用性研究的各種不足，作者提出了一種新的網(wǎng)絡(luò)可用定義：網(wǎng)絡(luò)在最好的運行性能情況下，向連接請求提供的可用性值。網(wǎng)絡(luò)運行性能與

5、連接的接受率和連接請求的可用性要求相關(guān)。作者并提出了算法DNAA(DynamicNetworkAvailabilityAlgorithm)來計算網(wǎng)絡(luò)的可用性值，仿真驗證了該算法的正確性和有效性。在提供有效的區(qū)分可用性的連接服務(wù)中，該算法能為網(wǎng)絡(luò)運營商和網(wǎng)絡(luò)用戶提供更好的依據(jù)。 論文第三章研究了單播連接的可用性，作者從各個用戶的可用性要求出發(fā)，改進了保護機制，即針對用戶的要求給予適當(dāng)?shù)谋Ｗo，資源分配多了會使后面的連接請求缺乏網(wǎng)絡(luò)資

6、源，導(dǎo)致連接請求被阻塞，若分配少了，用戶的要求沒有滿足，由于沒有提供足夠高的服務(wù)，運營商將會遭到嚴重的處罰。作者提出了一種部分保護的方法，針對可用性要求來動態(tài)調(diào)整被保護段的長度，從而調(diào)整保護資源的使用，達到了既滿足用戶可用性要求又能讓網(wǎng)絡(luò)接納更多的連接請求。仿真結(jié)果表明，所提出的算法比原來的不區(qū)分可用性的算法有更低阻塞率和更短的失效恢復(fù)時間。 第四章研究了WDM光網(wǎng)絡(luò)上進行多播的問題，由于光多播的復(fù)雜性，光多播的保護研究也就不多

7、，而有用戶可用性要求的多播保護更是沒有研究者涉足。作者在研究了多播保護和單播區(qū)分可用性連接的情況下，提出了在有可用性要求情況下的光多播保護思想，并提出了三個相應(yīng)的算法。這三種算法都是借助區(qū)分可用性服務(wù)來實現(xiàn)的，目的都是減少使用的保護資源，達到減少網(wǎng)絡(luò)阻塞率的目的。仿真結(jié)果表明，提出的算法能夠達到預(yù)期的目的：滿足用戶可用性要求，并且減少網(wǎng)絡(luò)的阻塞率。 為驗證、評估本文所提各種算法的性能，作者在實驗室原有的基礎(chǔ)上開發(fā)了WDM光網(wǎng)絡(luò)中