光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計中RWA問題的研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及新的Intemet應(yīng)用的出現(xiàn)，全球的Intemet業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出一種爆炸式增長的趨勢，由此對傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬提出了越來越高的要求。波分復(fù)用技術(shù)以它的傳輸容量大、技術(shù)適應(yīng)性強以及易于擴展等優(yōu)點而備受青睞。通過引入光交叉連接OXC，光網(wǎng)絡(luò)可以通過波長選路為節(jié)點對提供端到端的光通道，進而實現(xiàn)波長的重用。而另一方面，WDM技術(shù)使大量業(yè)務(wù)量能夠聚合到很少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，單節(jié)點或單鏈路的失效都可能會造成巨大的數(shù)據(jù)損失，光網(wǎng)絡(luò)規(guī)

2、劃與優(yōu)化設(shè)計的過程中必須要考慮網(wǎng)絡(luò)的生存性問題。 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由于能夠提供資源利用率很高的容量配置，現(xiàn)已成為長距離骨干網(wǎng)的主要組網(wǎng)方式。本文結(jié)合“面向工程的SDH、：DWDM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化軟件”(簡稱為NPO軟件)，提出網(wǎng)狀WDM光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的核心問題之一，是結(jié)合生存性設(shè)計的路由與波長分配(RWA)問題。所謂路由與波長分配問題(或稱路由與信道分配(RCA)問題)，就是在給定一組光連接請求(業(yè)務(wù))條件下，尋找源節(jié)點到目的節(jié)點的路由

3、并給這些路由分配波長(信道)。在使用通路保護策略的抗毀光網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的RWA演變成為這樣的一個問題：(1)為每一個業(yè)務(wù)尋找兩條物理分離的通路；(2)為這些通路分配合理的波長(信道)。上述結(jié)合生存性設(shè)計的RWA算法會在組網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化的過程中被反復(fù)調(diào)用，算法性能直接影響到光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化最終結(jié)果的優(yōu)劣。 本文集中研究了基于共享通路保護的靜態(tài)RWA問題。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點類型，分為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都具備全波長轉(zhuǎn)換能力及所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都不具備波長轉(zhuǎn)

4、換能力兩種情況加以考慮。針對第一種情況，此時的光網(wǎng)絡(luò)模型等價于傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)，分配業(yè)務(wù)時不用考慮波長連續(xù)性限制，RWA．問題不涉及波長分配，只需要考慮選路與信道(channel)分配，因此可以簡化為網(wǎng)絡(luò)的容量(包括工作容量和備用容量)優(yōu)化配置問題。第三章中提出了一種聯(lián)合容量優(yōu)化算法MSC-JOCP，能夠在不改變已存在業(yè)務(wù)的前提下、同時對新增業(yè)務(wù)的工作通路和保護通路進行優(yōu)化(二者保持鏈路分離或節(jié)點分離)，最大可能地共享保護資源，同時可以

5、兼顧資源均勻分布。MSC-JOCP算法己成功應(yīng)用于NPO V1.0軟件，仿真結(jié)果說明，該算法同樣適用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)。針對第二種情況，選路與波長分配必須要遵從波長連續(xù)性限制。即：光通道必須在其路由的所有鏈路上使用同一波長。第四章提出的TA-RWA算法將上述問題分解成為選路子問題和波長分配子問題兩個問題分別加以研究。選路子問題中，將“物理分離”的概念進一步泛化為SRLG分離，改進了已有的選路算法xdh-TA，使其能夠在有效避免陷阱的同時兼